TWI626062B - 呼吸裝置操作方法 - Google Patents

Abstract

本發明提出了一種呼吸裝置操作方法，呼吸裝置包括一壓力調整單元、一壓力偵測單元、一流量偵測單元以及一處理單元。壓力調整單元與處理單元電性耦接，其具有一耦接端，壓力偵測單元與耦接端耦接，係用以檢測耦接端之一氣流壓力，流量偵測單元與耦接端耦接，係用以檢測耦接端之一氣流流量，處理單元與壓力調整單元、壓力偵測單元以及流量偵測單元電性耦接，其中，呼吸裝置操作於換氣模式時，處理單元根據氣流阻力所設定之吸氣時間參數、呼吸頻率參數以及肺順應性所設定之壓力支持參數使壓力調整單元在換氣時段內調整該氣流壓力為換氣壓力。

Description

呼吸裝置操作方法

本發明是有關於一種呼吸裝置，尤其是有關於一種適用於中樞型呼吸中止症以及阻塞型呼吸中止症之呼吸裝置。

呼吸中止症是一種睡眠時發生呼吸中止之睡眠障礙，呼吸中止症更可分為中樞型呼吸中止症、阻塞型呼吸中止症以及包含前述兩種呼吸中止症之混和型呼吸中止症。阻塞型呼吸中止症是因為咽喉附近的軟組織阻塞呼吸道而導致呼吸氣流不流通，而中樞型呼吸中止症則是因為腦部受到中風、創傷等影響，導致腦部無法發出呼吸指令而導致呼吸中止。呼吸中止症的患者具有較差的睡眠品質，進而導致專注力或認知能力的降低、甚至情緒不穩、暴躁等情形，而為了改善上述之情況，習知之阻塞型呼吸中止症以及中樞型呼吸中止症會藉由對應之呼吸裝置來改善呼吸中止的情況，然不同之呼吸中止症適用於不同之呼吸裝置，故若使用者具有多種呼吸中止之情況，就需要使用不同之呼吸裝置，而此舉明顯造成使用上的不便，更導致使用者成本的增加。

本發明提出一種呼吸裝置操作方法，呼吸裝置包括一壓力調整單元、一壓力偵測單元、一流量偵測單元以及一處理單元，壓力調整單元具有一耦接端，壓力偵測單元與耦接端耦接，用以檢測耦接端之一氣流壓力，流量偵測單元與耦接端耦接，用以檢測耦接端之一氣流流量，處理單元與壓力調整單元、壓力偵測單元以及流量偵測單元電性耦接，用以接收氣流壓力以及氣流流量，呼吸裝置操作方法包括：使呼吸裝置操作於一偵測模式，氣流壓力為一偵測壓力；處理單元判斷氣流流量為第一狀態；使呼吸裝置操作於換氣模式；壓力調整單元使氣流壓力於第一時段為吸氣壓力，氣流壓力於第二時段為呼氣壓力，第一時段以及第二時段彼此交錯；其中，當呼吸裝置操作於換氣模式，壓力調整單元根據氣流流量動態調整呼氣壓力以及吸氣壓力。

在本發明的較佳實施例中，上述之呼吸裝置操作方法更包括：當氣流流量低於一門檻值，呼吸裝置操作於該偵測模式。

在本發明的較佳實施例中，上述之呼吸裝置操作方法更包括：使該處理單元判斷該氣流流量是否變動；若該氣流流量變動，當該處理單元判斷該氣流流量為一第一狀態，該呼吸裝置結束該偵測模式；若該氣流流量無變動，當該處理單元判斷該氣流流量為一第二狀態，該呼吸裝置結束該偵測模式，並提高該耦接端之氣流壓力。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例並配合所附圖式做詳細說明如下。

請參閱圖1，圖1為呼吸裝置10實施例之架構示意圖，其包括一壓力調整單元11、一壓力偵測單元12、一流量偵測單元13、以及一處理單元14。壓力調整單元11與處理單元14電性耦接並包括一耦接端111，壓力調整單元11係用以調整耦接端111之氣流壓力，耦接端111更可與面罩15耦接之呼吸管151相互耦接，使用者於睡眠時配戴面罩15，因此呼吸管151可將使用者所輸出之呼吸氣流傳送至耦接端111。壓力偵測單元12與耦接端111耦接，並與處理單元14電性耦接，壓力偵測單元12係用以檢測耦接端111之氣流壓力，壓力偵測單元12可以為壓力偵測感應器等裝置。流量偵測單元13與耦接端11耦接，並與處理單元電性14耦接，流量偵測單元13係用以檢測耦接端111之氣流流量，流量偵測單元13可以為壓差式流量計、容積式流量計等裝置。處理單元14與壓力調整單元11、壓力偵測單元12以及流量偵測單元13電性耦接，處理單元14係用以接收上述之氣流流量以及氣流壓力，並判斷氣流流量是否低於一門檻值，門檻值例如為最低氣流流量，處理單元14據以來決定壓力調整單元11是否需操作於偵測模式。

當氣流流量低於上述之門檻值時，壓力調整單元11操作於偵測模式，處理單元14使壓力調整單元11在偵測時段內將氣流壓力調整為偵測壓力，處理單元14並根據在偵測時段內耦接端111之氣流流量的狀態判斷使用者是否發生了中樞型呼吸中止或阻塞型呼吸中止。例如：若耦接端111之偵測壓力因為使用者咽喉並未阻塞而導致氣流流量變化時，可判定為中樞型呼吸中止，反之，若氣流流量不因偵測壓力而變化時，則可判定為阻塞型呼吸中止。

因此若處理單元14判斷使用者為中樞型呼吸中止的情況，呼吸裝置10將操作於換氣模式。處理單元14使壓力調整單元11根據對應於目前使用此呼吸裝置10之使用者之氣流阻力所設定之吸氣時間參數、呼吸頻率參數以及肺順應性所設定之壓力支持參數使壓力調整單元11在換氣時段內將氣流壓力調整為換氣壓力，換氣壓力於第一時段為吸氣壓力，換氣壓力於第二時段為呼氣壓力，其中，呼氣壓力、吸氣壓力以及偵測壓力的壓力差值小於最大門檻公分水柱(cmH2O)並大於最小門檻公分水柱(cmH2O)，呼氣壓力與吸氣壓力的壓力差P小於等於門檻公分水柱(cmH2O)，例如為10公分水柱(cmH2O)，但不以此為限。第一時段以及第二時段彼此交錯，第一時段以及第二時段對應一呼吸頻率參數，其中吸氣時間參數與使用者之氣管所造成之氣流阻力相關聯，呼吸頻率參數與使用者之呼吸頻率相關聯，壓力支持參數與使用者肺順應性相關聯，這些參數可於使用前預設於呼吸裝置10中，所述偵測壓力更以使用者之吸氣時間參數以及壓力支持參數決定換氣壓力之吸氣壓力以及呼氣壓力，並根據使用者之呼吸頻率參數決定第一時段以及第二時段之運作頻率。由於使用者並沒有出現咽喉阻塞的情況，又換氣壓力是根據使用者本人特定的吸氣時間參數、呼吸頻率參數以及壓力支持參數等生理參數決定其偵測壓力之氣流壓力以及運作頻率，因此使用者會因為吸氣壓力之壓力大於目前肺部之壓力，而使肺部自然被氣流充氣，在肺部充氣結束後，會因為呼氣壓力導致肺部之壓力大於目前氣流壓力，故肺部會因為此壓力差而自動將空氣排出體外，因此在換氣時段時本發明之呼吸裝置10可協助中樞型呼吸中止的使用者呼吸，以機械方式強迫使用者換氣而不會中斷睡眠，待使用者可正常自主呼吸，呼吸裝置10結束換氣時段。而若處理單元14判斷使用者為阻塞型呼吸中止的情況，則在偵測時段結束後的換氣時段，處理單元14會使壓力調整單元11提高輸出壓力，藉由相對較高的壓力阻止使用者繼續出現咽喉阻塞的情況並可在睡眠時正常呼吸，避免出現呼吸中止的情況。

接著請參考圖2A以及圖2B，圖2A為中樞型呼吸中止之使用者在睡眠時之氣流流量變化的實施例示意圖，橫軸為時間變化，縱軸為氣流流量變化，而圖2B為呼吸裝置10之耦接端111之氣流壓力變化實施例示意圖，橫軸為時間變化，縱軸為壓力變化，以下更配合圖2A以及圖2B說明本發明之呼吸裝置10之運作方式。首先在圖2A中，在時間T1之前，使用者明顯具有較高之氣流流量，因此處理單元14可藉由氣流流量判斷出此時使用者為正常自主呼吸的狀態，而在時間T1後，由於使用者之氣流流量明顯降低，並低於上述之門檻值，因此此時處理單元14會因為氣流流量低於門檻值，而使壓力調整單元11操作於偵測模式，壓力調整單元11並將耦接端111之氣流壓力調整為上述之偵測壓力。如圖2B所示，在時間T1之後的時間T2，耦接端111之氣流壓力被調整為偵測壓力之壓力值。

同時，在耦接端111之氣流壓力調整為偵測壓力後，也就是在圖2A以及圖2B之時間T2後，處理單元14更根據氣流流量之狀態判斷使用者是出現哪種類型之呼吸中止。而在本實施例中，由於在時間T2後，圖2A之氣流流量因為偵測壓力而出現變化，如圖2A中的圈起處，因此處理單元14可據以判定使用者發生了中樞型呼吸中止，進而使呼吸裝置10操作於換氣模式。因此在時間T3，壓力調整單元11根據上述將氣流壓力調整為換氣壓力，其中P為根據吸氣時間參數及壓力支持參數所調整之吸氣壓力以及呼氣壓力的壓力差，而F為根據呼吸頻率參數所設定之運作頻率，其中F1更對應至使用者吸氣時間，即吸氣壓力對應的第一時段，F2對應至使用者之吐氣時間，即呼氣壓力對應的第二時段。在圖2A之時間T4後，使用者開始自主呼吸，氣流流量大幅增加，因此呼吸裝置結束換氣時段，並持續檢測氣流流量。

接著請參考圖2C以及圖2D，圖2C為中樞型呼吸中止之使用者在睡眠時之氣流流量變化的另一實施例示意圖，橫軸為時間變化，縱軸為氣流流量變化。圖2D為呼吸裝置10之耦接端111之氣流壓力變化另一實施例示意圖。圖2D與圖2B的差異在於，在圖2D的實施例中，呼吸裝置10更可根據使用者當前的狀態動態調整換氣壓力，呼吸裝置10可根據使用者的氣流流量決定是否提高吸氣壓力以及呼氣壓力。如圖2C以及圖2D所示，在時間T4至時間T5之間時，使用者因為時間T3到時間T4的換氣壓力而開始正常呼吸，呼吸裝置10結束換氣模式。接著在時間T5至時間T6時，呼吸裝置10再次偵測到呼吸中止，因此在時間T6至時間T7的偵測模式結束後，於時間T7至時間T8的換氣模式時，壓力調整單元11將氣流壓力調整為換氣壓力，吸氣壓力以及呼氣壓力將根據氣流流量而調整，例如處理單元14根據氣流流量判斷使用者再次發生中樞型呼吸中止的情況時，處理單元14使壓力調整單元11提高吸氣壓力以及呼氣壓力，也就是在時間T7至時間T8的吸氣壓力以及呼氣壓力不同於時間T3至時間T4的吸氣壓力以及呼氣壓力，在某些實施例中，時間T7至時間T8的吸氣壓力以及呼氣壓力彼此的壓力差P與時間T3至時間T4的吸氣壓力以及呼氣壓力彼此的壓力差P為相同。在時間T8後，使用者的氣流流量明顯增加且穩定，因此處理單元14根據氣流流量判斷使用者已無中樞型呼吸中止的情況，因此結束換氣模式，其中吸氣壓力以及呼氣壓力之壓力差P小於等於10公分水柱，在其他實施例中，壓力差P可為6公分水柱，但不以此為限。由於氣流流量直接反映使用者當下的肺順應性，因此在此實施例中藉由配合氣流流量動態調整吸氣壓力以及呼氣壓力，將可更符合使用者的當下需求而盡快解除呼吸中止的情況。

請參考圖3A以及圖3B，圖3A為阻塞型呼吸中止之使用者在睡眠時之氣流流量變化的示意圖，而圖3B為呼吸裝置10之耦接端111之氣流壓力變化示意圖，以下更配合圖3A以及圖3B說明本發明之呼吸裝置10之運作方式。首先在圖3A中，在時間T1之前，使用者明顯具有較高之氣流流量，因此處理單元14可以判斷出此時使用者為正常自主呼吸的狀態，而在時間T1後，由於使用者之氣流流量明顯降低，並低於前述之門檻值，因此處理單元14會因為氣流流量低於門檻值，而使壓力調整單元11操作於偵測模式，壓力調整單元11將耦接端111之氣流壓力調整為上述之偵測壓力，如圖3B所示，在時間T1之後的時間T2，耦接端111之氣流壓力被調整為偵測壓力。

同時，在耦接端111之氣流壓力調整為偵測壓力後，也就是在圖3A以及圖3B之時間T2後，處理單元14更根據氣流流量之狀態判斷使用者是出現哪種類型之呼吸中止。而在本實施例中，由於在時間T2後，圖3A之氣流流量並無因為偵測壓力而出現變化，因此處理單元14可據以判定使用者發生了阻塞型呼吸中止，故壓力調整單元11在結束偵測時段後提高耦接端111之氣流壓力，如圖3B之時間T3後所示之氣流壓力，明顯被提升至更高之氣流壓力，因此使用者可因為提高的氣流壓力而避免後續繼續發生咽喉阻塞的情況進而可自主呼吸，如圖3A時間T3後所示，氣流流量相較於時間T1到時間T3之間明顯大幅增加，也就是使用者成功自主呼吸，呼吸裝置10有效解決了呼吸中止之情況。

根據上述之內容，更可歸納出一呼吸裝置操作方法，以下將配合圖4說明。首先，處理單元14會持續的接收氣流壓力以及氣流流量(步驟401)，接著處理單元14會判斷所接收之氣流流量是否小於上述之門檻值(步驟402)，若否則繼續執行步驟401，若是則進行步驟403，處理單元14使壓力調整單元11操作於上述之偵測模式，當壓力調整單元11操作於偵測模式時，壓力調整單元11會在偵測時段內將氣流壓力調整為上述之偵測壓力(步驟403)。在某些實施例中，偵測壓力可以為中樞型呼吸中止所對應的換氣壓力，此舉之目的在於，當使用者為睡眠過程中會出現中樞型呼吸中止以及阻塞型呼吸中止的類型時，且中樞型呼吸中止的情況發生時，偵測壓力可直接針對中樞型呼吸中止提供對應的換氣壓力，更能快速緩解中樞型呼吸中止的情況。接著處理單元14會判斷所接收之氣流流量是否因為偵測壓力而產生變動(步驟404)，若此時氣流流量發生了變動，處理單元14即判斷使用者發生了中樞型呼吸中止(步驟405)，並進行步驟406，在步驟406中，處理單元14使壓力調整單元11根據上述產生吸氣壓力以及呼氣壓力，強制使使用者進行換氣，呼吸裝置10並回到步驟401持續偵測判斷是否出現呼吸中止之狀況。若步驟404判斷為否，氣流流量並未發生變動，則處理單元14判斷使用者發生了阻塞型呼吸中止(步驟407)，因此結束了偵測時段後，壓力調整單元11會將氣流壓力提高(步驟408)，以解除阻塞型呼吸中止之情況，並回到步驟401，處理模組14繼續判斷是否出現呼吸中止之狀況。

綜以上所述，由於本發明之呼吸裝置10在使用者發生中樞型呼吸中止時，可根據使用者之吸氣時間參數、呼吸頻率參數以及壓力支持參數等特定之生理參數設定換氣壓力，呼吸裝置10可即時協助強迫使用者換氣，有效解決中樞型呼吸中止造成睡眠中斷之情況。此外，本發明之呼吸裝置10更可動態的根據使用者當天狀態調整吸氣壓力以及呼氣壓力，快速解除使用者呼吸中止的狀態，提供更好的使用體驗。另外，在使用者出現阻塞型呼吸中止的情況時，本發明之呼吸裝置10可提高氣流壓力使使用者後續不再發生咽喉阻塞而解除阻塞型呼吸中止繼續發生，因此本發明之呼吸裝置10可同時解決中樞型呼吸中止以及阻塞型呼吸中止之情況，使用者不需根據不同之呼吸中止情況使用不同之裝置，有效減少使用者之消費成本。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技術者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後付之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧呼吸裝置

11‧‧‧壓力調整單元

111‧‧‧耦接端

12‧‧‧壓力偵測單元

13‧‧‧流量偵測單元

14‧‧‧處理單元

15‧‧‧面罩

151‧‧‧呼吸管

T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8‧‧‧時間

F‧‧‧運作頻率

F1‧‧‧第一時段

F2‧‧‧第二時段

P‧‧‧壓力差

401、402、403、404、405、406、407、408步驟

圖1為呼吸裝置實施例示意圖。 圖2A為中樞型呼吸中止之使用者在睡眠時之氣流流量變化的實施例示意圖。 圖2B為本發明之耦接端氣流壓力變化實施例示意圖。 圖2C為中樞型呼吸中止之使用者在睡眠時之氣流流量變化的另一示意圖。 圖2D為本發明之耦接端氣流壓力變化另一示意圖。 圖3A為阻塞型呼吸中止之使用者在睡眠時之氣流流量變化的實施例示意圖。 圖3B為本發明之耦接端氣流壓力變化實施例示意圖。 圖4為本發明之呼吸裝置操作方法流程實施例示意圖。

Claims (2)

1. 一種呼吸裝置操作方法，該呼吸裝置包括一壓力調整單元、一壓力偵測單元、一流量偵測單元以及一處理單元，該壓力調整單元具有一耦接端，且該壓力調整單元用以調整該耦接端之一氣流壓力，該壓力偵測單元與該耦接端耦接，用以檢測該耦接端之該氣流壓力，該流量偵測單元與該耦接端耦接，用以檢測該耦接端之一氣流流量，該處理單元與該壓力調整單元、該壓力偵測單元以及該流量偵測單元電性耦接，用以接收該氣流壓力以及該氣流流量，該呼吸裝置操作方法包括：使該呼吸裝置操作於一偵測模式，並且使該壓力調整單元將該氣流壓力調整為一偵測壓力；使該處理單元判斷該氣流流量是否變動；若該氣流流量變動時，該處理單元則判定該呼吸裝置的一使用者為發生中樞型呼吸中止，並且使該呼吸裝置操作於一換氣模式；以及若該氣流流量無變動時，該處理單元則判定該呼吸裝置的該使用者為發生阻塞型呼吸中止，並且使該壓力調整單元提高該耦接端之該氣流壓力；其中，當該呼吸裝置操作於該換氣模式時，該壓力調整單元使該氣流壓力於一第一時段為一吸氣壓力，該氣流壓力於一第二時段為一呼氣壓力，該第一時段以及該第二時段彼此交錯。
2. 如請求項第1項所述之呼吸裝置操作方法，其更包括： 當該氣流流量低於一門檻值，該呼吸裝置操作於該偵測模式。