СИСТЕМА И РЕСПИРАТОРНОЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ В ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЯХ ПАЦИЕНТА
SYSTEM AND RESPIRATORY DEVICE FOR SUPPORTING POSITIVE PRESSURE IN PATIENTS' RESPIRATORY WAYS

Настоящее изобретение относится к поддержке дыхательных путей пациента, когда пациент дышит.
Пациентов, которые страдают нарушением дыхания во сне, обычно лечат с помощью устройства для создания положительного давления в дыхательных путях (РАР-устройства), которое обеспечивает поток сжатой дыхательной смеси в соответствии с предварительно заданным режимом вентиляции, например режимом постоянного положительного давления в дыхательных путях, пропорциональной поддержки положительным давлением в дыхательных путях и пропорциональной вспомогательной вентиляции и т.п. Сжатая газовая смесь поддерживает дыхательные пути пациента, когда пациент спит, чтобы ослаблять или исключать приступы остановки дыхания, которые связаны с нарушением дыхания во сне. РАР-устройства могут доставлять дискомфорт пациенту. Дискомфорт вредит контакту с пациентом во время лечения и может приводить к полному прерыванию лечения некоторыми пациентами.
Другой метод лечения нарушения дыхания во сне состоял в применении дыхательных резисторов, которые оказывают сопротивление потоку выдоха пациента и тем самым поддерживают дыхательные пути при выдохе. Однако обычные дыхательные резисторы располагают внутри дыхательных путей во время лечения, что может создавать дискомфорт некоторым пациентам и может быть несколько негигиенично. Размещение обычных дыхательных резисторов внутри, например, ноздрей пациента будет также уменьшать внутреннюю площадь поперечного сечения ноздрей, что может негативно сказаться на терапии, обеспечиваемой резисторами. Кроме того, дыхательные резисторы могут быть смещены из дыхательных путей пациентов или могут быть снабжены адгезивами (например, вокруг ноздрей) для удерживания резисторов в заданном месте. В некоторых случаях, обычные дыхательные резисторы являются, по мнению некоторых пациентов, неудобными и не могут обеспечивать надлежащей поддержки некоторым пациентам. Например, при вдохе, обычные дыхательные резисторы могут оставлять дыхательные пути совсем без поддержки или даже снижать давление из-за некоторого сопротивления потоку вдыхаемой газовой смеси.
Один аспект изобретения относится к респираторному приспособлению, выполненному с возможностью поддержки дыхательных путей пациента, когда пациент дышит. В одном варианте осуществления, респираторное приспособление содержит корпус и набор из, по меньшей мере, одного клапана вдоха. Корпус выполнен с возможностью охвата, по меньшей мере, одного внешнего отверстия дыхательных путей пациента. Корпус формирует множество проточных каналов между, по меньшей мере, одним внешним отверстием дыхательных путей пациента и окружающей атмосферой, при этом, множество проточных каналов содержит первый поднабор проточных каналов, составленный из, по меньшей мере, одного, но не всех, из множества проточных каналов. Набор из, по меньшей мере, одного клапана вдоха расположен в первом поднаборе проточных каналов и позволяет газовой смеси протекать относительно свободно из окружающей атмосферы в, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей пациента внутри первого поднабора проточных каналов. По меньшей мере, один клапан вдоха оказывает значительное сопротивление или перекрывает поток газовой смеси из, по меньшей мере, одного внешнего отверстия дыхательных путей пациента в окружающую атмосферу внутри первого поднабора проточных каналов. Суммарное сопротивление потоку газовой смеси внутри множества проточных каналов, сформированного корпусом для газовой смеси, протекающей из окружающей атмосферы в, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей пациента, является достаточно малым, так что пациент может свободно вдыхать через корпус, и суммарное сопротивление потоку газовой смеси внутри множества проточных каналов, сформированного корпусом для газовой смеси, протекающей из, по меньшей мере, одного внешнего отверстия дыхательных путей пациента в окружающую атмосферу, является достаточно большим, так что выдох пациента через корпус создает давление в дыхательных путях пациента, которое поддерживает дыхательные пути при выдохе.
Другой аспект изобретения относится к способу поддержки дыхательных путей пациента, когда пациент дышит. В одном варианте осуществления, способ содержит этап охвата, по меньшей мере, одного внешнего отверстия дыхательных путей пациента корпусом, который образует множество проточных каналов между, по меньшей мере, одним внешним отверстием дыхательных путей и окружающей атмосферой, при этом множество проточных каналов содержит первый поднабор проточных каналов, составленный из, по меньшей мере, одного, но не всех, из множества проточных каналов; этап обеспечения, при вдохе, первого суммарного сопротивления потоку газовой смеси внутри множества проточных каналов для потока газовой смеси через корпус из окружающей атмосферы в, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей, причем первое суммарное сопротивление является достаточно малым, так что газовая смесь, вдыхаемая из окружающей атмосферы в, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей, по существу, не задерживается; и этап обеспечения, при выдохе, второго суммарного сопротивления потоку газовой смеси внутри множества проточных каналов для потока газовой смеси через корпус из, по меньшей мере, одного внешнего отверстия дыхательных путей в окружающую атмосферу, посредством ограничения потока газовой смеси через первый поднабор проточных каналов, без существенного ограничения потока газовой смеси через другие проточные каналы множества проточных каналов, сформированного корпусом, причем второе суммарное сопротивление является достаточно большим, так что газовая смесь, выдыхаемая через корпус, повышает давление в дыхательных путях пациента, чтобы повышенное давление поддерживало дыхательные пути пациента.
Другой аспект изобретения относится к системе, выполненной с возможностью поддержки дыхательных путей пациента, когда пациент дышит. В одном варианте осуществления, система содержит средство для охвата, по меньшей мере, одного внешнего отверстия дыхательных путей пациента, которое образует множество проточных каналов между, по меньшей мере, одним внешним отверстием дыхательных путей и окружающей атмосферой, при этом множество проточных каналов содержит первый поднабор проточных каналов, составленный из, по меньшей мере, одного, но не всех, из множества проточных каналов; средство для обеспечения, при вдохе, первого суммарного сопротивления потоку газовой смеси внутри множества проточных каналов для потока газовой смеси из окружающей атмосферы в, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей, причем первое суммарное сопротивление является достаточно малым, так что газовая смесь вдыхается из окружающей атмосферы в, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей, по существу, без задержки; и средство для обеспечения, при выдохе, второго суммарного сопротивления потоку газовой смеси внутри множества проточных каналов для потока газовой смеси из, по меньшей мере, одного внешнего отверстия дыхательных путей в окружающую атмосферу, посредством ограничения потока газовой смеси через первый поднабор проточных каналов, без существенного ограничения потока газовой смеси через другие проточные каналы множества проточных каналов, сформированного средством для охвата, причем второе суммарное сопротивление является достаточно большим, так что газовая смесь, выдыхаемая из, по меньшей мере, одного внешнего отверстия дыхательных путей пациента, повышает давление в дыхательных путях пациента, чтобы повышенное давление поддерживало дыхательные пути пациента.
Другой аспект изобретения относится к респираторному приспособлению, выполненному с возможностью поддержки дыхательных путей пациента, когда пациент дышит. В одном варианте осуществления, респираторное приспособление содержит корпус, по меньшей мере, один клапан вдоха и процессор. Корпус выполнен с возможностью охвата, по меньшей мере, одного внешнего отверстия дыхательных путей пациента. По меньшей мере, один клапан расположен в корпусе и выполнен с возможностью обеспечения управляемого сопротивления потоку газовой смеси изнутри корпуса наружу корпуса. Процессор выполнен с возможностью управления сопротивлением, по меньшей мере, одного клапана потоку газовой смеси изнутри корпуса наружу корпуса.
Другой аспект изобретения относится к способу поддержки дыхательных путей пациента, когда пациент дышит. В одном варианте осуществления, способ содержит этап охвата, по меньшей мере, одного внешнего отверстия дыхательных путей пациента; и этап управления сопротивлением потоку газовой смеси, по меньшей мере, одного проточного канала, по которому газовая смесь передается из охваченного, по меньшей мере, одного внешнего отверстия дыхательных путей пациента в окружающую атмосферу.
Другой аспект изобретения относится к респираторному приспособлению, выполненному с возможностью поддержки дыхательных путей пациента, когда пациент дышит. В одном варианте осуществления, респираторное приспособление содержит средство для охвата, по меньшей мере, одного внешнего отверстия дыхательных путей пациента; и средство для управления сопротивлением потоку газовой смеси, по меньшей мере, одного проточного канала, по которому газовая смесь передается из охваченного, по меньшей мере, одного внешнего отверстия дыхательных путей пациента в окружающую атмосферу.
Другой аспект изобретения относится к системе, выполненной с возможностью поддержки дыхательных путей пациента, когда пациент дышит. В одном варианте осуществления, система содержит респираторное приспособление, генератор давления и контур. Респираторное приспособление выполнено с возможностью управления потоком газовой смеси между окружающей атмосферой и, по меньшей мере, одним внешним отверстием дыхательных путей пациента. Респираторное приспособление имеет первое сопротивление потоку газовой смеси, протекающей из окружающей атмосферы в дыхательные пути пациента через респираторное приспособление, и второе сопротивление потоку газовой смеси, протекающей из дыхательных путей пациента в окружающую атмосферу через респираторное приспособление. Первое сопротивление существенно меньше, чем второе сопротивление, так что, при вдохе, газовая смесь протекает из окружающей атмосферы в дыхательные пути пациента через респираторное приспособление, по существу, без задержки, и, при выдохе, второе сопротивление респираторного приспособления газовой смеси, протекающей из дыхательных путей пациента в окружающую атмосферу, повышает давление внутри дыхательных путей пациента, чтобы повышенное давление поддерживало дыхательные пути пациента. Генератор давления выполнен с возможностью формирования потока сжатой дыхательной смеси. Контур формирует проточный канал газовой смеси между респираторным приспособлением и генератором давления, по которому поток сжатой дыхательной смеси подается из генератора давления в дыхательные пути пациента через респираторное приспособление.
Другой аспект изобретения относится к способу поддержки дыхательных путей пациента, когда пациент дышит. В одном варианте осуществления, способ содержит этап обеспечения, при вдохе пациента, первого сопротивления потоку газовой смеси для газовой смеси, протекающей из окружающей атмосферы в, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей пациента; этап обеспечения, при выдохе пациента, второго сопротивления потоку газовой смеси для газовой смеси, протекающей из, по меньшей мере, одного внешнего отверстия дыхательных путей пациента в окружающую атмосферу, при этом первое сопротивление существенно меньше, чем второе сопротивление, так что, при вдохе, газовая смесь протекает из окружающей атмосферы в, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей пациента, по существу, без задержки, и, при выдохе, второе сопротивление повышает давление внутри дыхательных путей пациента, чтобы повышенное давление поддерживало дыхательные пути пациента; этап формирования потока сжатой дыхательной смеси; и этап подачи потока сжатой дыхательной смеси в, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей пациента, когда пациент дышит.
Другой аспект изобретения относится к системе, выполненной с возможностью поддержки дыхательных путей пациента, когда пациент дышит. В одном варианте осуществления, система содержит средство для обеспечения, при вдохе пациента, первого сопротивления потоку газовой смеси для газовой смеси, протекающей из окружающей атмосферы в, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей пациента; средство для обеспечения, при выдохе пациента, второго сопротивления потоку газовой смеси для газовой смеси, протекающей из, по меньшей мере, одного внешнего отверстия дыхательных путей пациента в окружающую атмосферу, при этом первое сопротивление существенно меньше, чем второе сопротивление, так что, при вдохе, газовая смесь протекает из окружающей атмосферы в, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей пациента, по существу, без задержки, и, при выдохе, второе сопротивление повышает давление внутри дыхательных путей пациента, чтобы повышенное давление поддерживало дыхательные пути пациента; средство для формирования потока сжатой дыхательной смеси; и средство для подачи потока сжатой дыхательной смеси в, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей пациента, когда пациент дышит.
Другой аспект изобретения относится к респираторному приспособлению, выполненному с возможностью поддержки дыхательных путей пациента, когда пациент дышит. В одном варианте осуществления, респираторное приспособление содержит корпус, набор из, по меньшей мере, одного клапана вдоха и присоединительный патрубок контура. Корпус выполнен с возможностью охвата, по меньшей мере, одного внешнего отверстия дыхательных путей пациента и образует множество проточных каналов между, по меньшей мере, одним внешним отверстием дыхательных путей пациента и окружающей атмосферой. Множество проточных каналов содержит первый поднабор проточных каналов, составленный из, по меньшей мере, одного, но не всех, из множества проточных каналов. Набор из, по меньшей мере, одного клапана вдоха расположен в первом поднаборе проточных каналов и позволяет газовой смеси протекать относительно свободно из окружающей атмосферы в, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей пациента внутри первого поднабора проточных каналов. По меньшей мере, один клапан вдоха оказывает значительное сопротивление или перекрывает поток газовой смеси из, по меньшей мере, одного внешнего отверстия дыхательных путей пациента в окружающую атмосферу внутри первого поднабора проточных каналов. Суммарное сопротивление потоку газовой смеси внутри множества проточных каналов, сформированного корпусом для газовой смеси, протекающей из окружающей атмосферы в, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей пациента, является достаточно малым, так что пациент может свободно вдыхать через корпус, и суммарное сопротивление потоку газовой смеси внутри множества проточных каналов, сформированного корпусом для газовой смеси, протекающей из, по меньшей мере, одного внешнего отверстия дыхательных путей пациента в окружающую атмосферу, является достаточно большим, так что выдох пациента через корпус создает давление в дыхательных путях пациента, которое поддерживает дыхательные пути при выдохе. Присоединительный патрубок контура сформирован в корпусе и выполнен с возможностью соединения внутренней области корпуса с контуром, который доставляет поток сжатой дыхательной смеси в корпус через присоединительный патрубок контура.
Другой аспект изобретения относится к способу поддержки дыхательных путей пациента, когда пациент дышит. В одном варианте осуществления, способ содержит этап обеспечения, при вдохе пациента, первого сопротивления потоку газовой смеси для газовой смеси, протекающей из окружающей атмосферы в, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей пациента; этап обеспечения, при выдохе пациента, второго сопротивления потоку газовой смеси для газовой смеси, протекающей из, по меньшей мере, одного внешнего отверстия дыхательных путей пациента в окружающую атмосферу, при этом первое сопротивление существенно меньше, чем второе сопротивление, так что, при вдохе, газовая смесь протекает из окружающей атмосферы в, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей пациента, по существу, без задержки, и, при выдохе, второе сопротивление повышает давление внутри дыхательных путей пациента, чтобы повышенное давление поддерживало дыхательные пути пациента; этап приема потока сжатой дыхательной смеси; и этап направления потока сжатой дыхательной смеси в, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей пациента, когда пациент дышит.
Другой аспект изобретения относится к респираторному приспособлению, выполненному с возможностью поддержки дыхательных путей пациента, когда пациент дышит. В одном варианте осуществления, респираторное приспособление содержит средство для обеспечения, при вдохе пациента, первого сопротивления потоку газовой смеси для газовой смеси, протекающей из окружающей атмосферы в, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей пациента; средство для обеспечения, при выдохе пациента, второго сопротивления потоку газовой смеси для газовой смеси, протекающей из, по меньшей мере, одного внешнего отверстия дыхательных путей пациента в окружающую атмосферу, при этом первое сопротивление существенно меньше, чем второе сопротивление, так что, при вдохе, газовая смесь протекает из окружающей атмосферы в, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей пациента, по существу, без задержки, и, при выдохе, второе сопротивление повышает давление внутри дыхательных путей пациента, чтобы повышенное давление поддерживало дыхательные пути пациента; средство для приема потока сжатой дыхательной смеси; и средство для направления потока сжатой дыхательной смеси в, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей пациента, когда пациент дышит.
Приведенные и другие цели, признаки и характеристики настоящего изобретения, а также способы работы и функции взаимосвязанных элементов конструкции и сочетание частей, и организация производства будут понятны после изучения нижеследующего описания и прилагаемой формулы изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, из которых все входят в состав настоящего описания, при этом сходные позиции обозначают соответствующие части на разных фигурах. В одном варианте осуществления изобретения, конструктивные компоненты, представленные в настоящем описании, вычерчены в масштабе. Однако следует ясно понимать, что чертежи предназначены только для пояснения и описания и не ограничивают изобретение. Кроме того, следует понимать, что конструктивные признаки, показанные или описанные в любом варианте осуществления, представленном в настоящем описании, можно также применять в других вариантах осуществления. В целях настоящего описания и в формуле изобретения, единственное число, выражаемое неопределенным и определенным артиклями, содержит ссылку на множественное число, если контекст прямо не требует иного.
Фиг.1 представляет респираторное приспособление, выполненное с возможностью поддержки дыхательных путей пациента в соответствии с, по меньшей мере, одним вариантом осуществления изобретения.
Фиг.2 представляет респираторное приспособление, выполненное с возможностью поддержки дыхательных путей пациента в соответствии с, по меньшей мере, одним вариантом осуществления изобретения.
Фиг.3 представляет респираторное приспособление, выполненное с возможностью поддержки дыхательных путей пациента в соответствии с, по меньшей мере, одним вариантом осуществления изобретения.
Фиг.4 представляет систему, выполненную с возможностью поддержки дыхательных путей пациента в соответствии с, по меньшей мере, одним вариантом осуществления изобретения.
Фиг.5 представляет систему, выполненную с возможностью поддержки дыхательных путей пациента в соответствии с, по меньшей мере, одним вариантом осуществления изобретения.
Фиг.6 представляет систему, выполненную с возможностью поддержки дыхательных путей пациента в соответствии с, по меньшей мере, одним вариантом осуществления изобретения.
Фиг.7 представляет систему, выполненную с возможностью поддержки дыхательных путей пациента в соответствии с, по меньшей мере, одним вариантом осуществления изобретения.
Фиг.8 представляет способ поддержки дыхательных путей пациента в соответствии с, по меньшей мере, одним вариантом осуществления изобретения.
Фиг.9 представляет способ поддержки дыхательных путей пациента в соответствии с, по меньшей мере, одним вариантом осуществления изобретения.
Фиг.10 представляет способ поддержки дыхательных путей пациента в соответствии с, по меньшей мере, одним вариантом осуществления изобретения.
На фиг.1 представлено респираторное приспособление 10, выполненное с возможностью поддержки дыхательных путей пациента 12, когда пациент дышит, в соответствии с, по меньшей мере, одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Респираторное приспособление 10 использует поток сжатой газовой смеси, формируемый пациентом 12 на выдохе, для повышения давления в дыхательных путях пациента 12 в целях поддержки. В одном варианте осуществления, респираторное приспособление 10 содержит корпус 14, который охватывает, по меньшей мере, одно внешнее отверстие (например, ноздри) дыхательных путей пациента 12 и крепежное средство 16.
Крепежное средство 16 удерживает корпус 14 в заданном месте на, по меньшей мере, одном внешнем отверстии дыхательных путей пациента 12. В варианте осуществления, показанном на фиг.1, крепежное средство 16 является одним ремешком, который обмотан вокруг головы пациента 12. В одном варианте осуществления, крепежное средство 16 содержит головную гарнитуру, имеющую разную конфигурацию для зацепления передней части крепежного средства 16 с целью удерживания корпуса 14 в заданном месте. В одном варианте осуществления, крепежное средство 16 содержит конструкцию, которая входит в зацепление с внутренней областью, по меньшей мере, одного отверстия дыхательных путей пациента 12, и/или адгезивом, который прикрепляется к коже пациента 12 с целью удерживания корпуса 14 в заданном месте. В некоторых случаях (не показанных), респираторное приспособление 10 может быть выполнено и/или сформировано в одно целое с ротовым приспособлением и/или головной гарнитурой, которая удерживает нижнюю челюсть пациента 12 в положении, которое открывает дыхательные пути пациента 12 (например, с выдвинутой вперед нижней челюстью) и/или удерживает рот пациента 12 закрытым для стимуляции дыхания через ноздри.
На фиг.2 представлено увеличенное изображение корпуса 14 в соответствии с, по меньшей мере, одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Как можно видеть из фиг.2, корпус 14 формирует множество отверстий с проточными каналами между ними. В одном варианте осуществления, внутренняя область корпуса 14 является полой и не создает существенной помехи потоку газовой смеси от любого из различных отверстий к любому из других различных отверстий. Множество отверстий содержит, по меньшей мере, одно отверстие 18 для сопряжения с пациентом, набор патрубков 20 вдоха и набор патрубков 22 выдоха. Отверстия 18 для сопряжения с пациентом служат для обмена газовой смесью внутри проточных каналов, сформированных внутри корпуса 14, с дыхательными путями пациента 12. Как дополнительно поясняется ниже, корпус 14 формирует первый поднабор проточных каналов между патрубками 20 вдоха и отверстиями 18 для сопряжения с пациентом, которые доставляют газовую смесь из окружающей атмосферы к, по меньшей мере, одному внешнему отверстию дыхательных путей пациента 12 при вдохе. Корпус 14 формирует второй поднабор проточных каналов между патрубками 20 вдоха и отверстиями 18 для сопряжения с пациентом, которые доставляют газовую смесь из, по меньшей мере, одного внешнего отверстия пациента 12 в окружающую атмосферу при выдохе.
В одном варианте осуществления, отверстие 18 для сопряжения с пациентом сформированы элементами 24 охвата дыхательных путей. На фиг.2 изображены элементы 24 охвата дыхательных путей в виде назальных вкладок, которые охватывают ноздри пациента 12. Элементы 24 охвата дыхательных путей можно выборочно отсоединять от остального корпуса 14. Данная возможность будет облегчать чистку и замену элементов 24 охвата дыхательных путей в гигиенических целях и/или подбор элементов 24 охвата дыхательных путей пациентом 12, с учетом личных предпочтений (например, из элементов, имеющих разные размеры, разные размеры отверстий и т.п.).
В наборе патрубков 20 вдоха, респираторное приспособление 10 содержит набор клапанов 26 вдоха. Клапаны 26 вдоха позволяют газовой смеси относительно свободно протекать из окружающей атмосферы в проточные каналы внутри корпуса 14 через патрубки 20 вдоха, но оказывает существенное сопротивление или перекрывает поток газовой смеси изнутри корпуса 14 в окружающую атмосферу через патрубки 20 вдоха. Например, клапаны 26 вдоха могут быть «однонаправленными» клапанами, которые допускают свободное протекание газовой смеси в корпус 14 из атмосферы, но препятствуют протеканию газовой смеси изнутри корпуса 14 в атмосферу. По существу, при вдохе, проточные каналы, сформированные внутри корпуса между патрубками 20 вдоха и отверстиями 18 для сопряжения с пациентом, позволяют газовой смеси свободно протекать из патрубков 20 вдоха в отверстия 18 для сопряжения с пациентом и в ноздри пациента 12. Однако, при выдохе, патрубки 26 вдоха оказывают существенное сопротивление или перекрывает поток газовой смеси, выдыхаемой из ноздрей пациента 12 в атмосферу через первый поднабор проточных каналов, сформированных внутри корпуса 14 от отверстий 18 для сопряжения с пациентом до патрубков 20 вдоха. В одном варианте осуществления, клапаны 26 вдоха можно выборочно отсоединять от остального корпуса 14. Данная возможность облегчает чистку клапанов 26 и/или корпуса 14 и может допускать замену клапанов 26 в гигиенических целях или в случае прекращения надлежащего функционирования одного из клапанов 26 вдоха.
2
2
В целях настоящего описания, выражение «свободное» протекание газовой смеси из окружающей атмосферы через патрубки 20 вдоха относится к потокам газовой смеси, которые испытывают относительно малое сопротивление, при котором вдыхание данной газовой смеси требует от пациента усилия, приблизительно, такой же величины, как вдыхание без респираторного приспособления 10. Например, в одном варианте осуществления, сопротивление клапанов 26 вдоха протеканию газовой смеси из окружающей атмосферы в корпус 14 является достаточно малым, так что суммарное сопротивление респираторного приспособления 10 газовой смеси, вдыхаемой пациентом 12 через корпус 14, меньше, чем или равно, приблизительно 0,025 см HO/(л/мин) (при расходе потока 30 л/мин). В одном варианте осуществления, сопротивление клапанов 26 вдоха протеканию газовой смеси из окружающей атмосферы в корпус 14, является достаточно малым, так что суммарное сопротивление респираторного приспособления 10 газовой смеси, вдыхаемой пациентом 12 через корпус 14, меньше, чем или равно, приблизительно, 0,017 см HO/(л/мин) (при расходе потока 30 л/мин). Суммарное сопротивление является общим сопротивлением респираторного приспособления 10 для объема газовой смеси, протекающей в первый набор отверстий в респираторном приспособлении 10, через респираторное приспособление 10 и из респираторного приспособления через второй набор отверстий в респираторном приспособлении 10.
2
2
В наборе патрубков 22 выдоха, респираторное приспособление 10 содержит набор клапанов 28 выдоха. Клапаны 28 выдоха регулируют поток газовой смеси между ноздрями пациента 12 и окружающей атмосферой внутри второго поднабора проточных каналов, сформированного внутри корпуса 14 между отверстиями 18 для сопряжения с пациентом и патрубками 22 выдоха. В частности, клапаны 28 выдоха обеспечивают сопротивление потоку газовой смеси из ноздрей пациента 12 в окружающую атмосферу во втором поднаборе проточных каналов при выдохе. Сопротивление, оказываемое клапанами 28 выдоха упомянутым потокам выдыхаемой газовой смеси, является основной причиной суммарного сопротивления, создаваемого респираторным приспособлением 10 для газовой смеси, выдыхаемой из ноздрей пациента 12. Фактически, если клапаны 26 вдоха перекрывают патрубки 20 вдоха для потока газовой смеси изнутри корпуса 14 в окружающую атмосферу, то суммарное сопротивление клапанов 28 выдоха потоку газовой смеси, выдыхаемой через ноздри пациента 12 в атмосферу, является суммарным сопротивлением для газовой смеси, выдыхаемой из ноздрей пациента 12. Клапаны 28 выдоха сконфигурированы таким образом, что суммарное сопротивление потоку выдыхаемой газовой смеси в окружающую атмосферу через корпус 14 является достаточно большим, так что выдох пациента 12 через корпус 14 создает давление в дыхательных путях пациента 12, которое поддерживает дыхательные пути при выдохе. В качестве неограничивающего примера, давление в дыхательных путях пациента 12 может быть на уровне или выше 10 см HO в пике давления при выдохе (например, при расходе потока 30 л/мин). В одном варианте осуществления, давление, создаваемое респираторным приспособлением 10 в дыхательных путях пациента 12, может обеспечивать, по меньшей мере, 1,0 см HO (например, при расходе потока 20 л/мин).
В одном варианте осуществления, клапаны 28 выдоха оказывают разные сопротивления газовой смеси, протекающей из окружающей атмосферы в ноздри пациента 12 через корпус 14 при вдохе, и газовой смеси, протекающей из ноздрей пациента 12 в окружающую атмосферу при выдохе (например, клапаны 28 выдоха могут «запираться» при вдохе). В одном варианте осуществления, клапаны 28 выдоха являются постоянными резисторами и оказывают одинаковое сопротивление потоку газовой смеси, независимо от направления, в котором протекает газовая смесь. В любом из данных вариантов осуществления, основные поступления газовой смеси из окружающей атмосферы при вдохе в корпус 14 будет давать газовая смесь, протекающая через клапаны 26 вдоха в патрубках 20 вдоха. Таким образом, суммарное сопротивление потоку вдыхаемой газовой смеси из окружающей атмосферы в ноздри пациента 12 через корпус 14 является достаточно малым благодаря патрубкам 20 вдоха, так что пациент 12 может свободно вдыхать через корпус 14.
2
Как пояснялось выше, при выдохе пациента 12 через корпус 14 клапаны 26 вдоха перекрывают поток газовой смеси из корпуса 14 в окружающую атмосферу. Данное перекрытие можно обеспечить, по существу, перекрытием патрубков 20 вдоха и/или существенным ограничением потока газовой смеси через патрубки 20 вдоха. Например, в одном варианте осуществления, клапаны 26 вдоха, по существу, перекрывают патрубки 20 вдоха (например, обеспечивают сопротивление, допускающее вытекание газовой смеси из патрубков 20 вдоха с расходом, меньшим чем или равным, приблизительно 2,5 л/мин (при давлении 5 см HO)). В другом примере, в одном варианте осуществления, клапаны 26 вдоха обеспечивают сопротивление потоку газовой смеси из корпуса 14 при выдохе, которое является достаточно большим по сравнению с сопротивлением клапанов 28 выдоха потоку газовой смеси изнутри корпуса 14 в окружающую атмосферу, так что сопротивление клапанов 28 выдоха контролирует суммарное сопротивление, оказываемое корпусом 14 выдыхаемой газовой смеси, протекающей в окружающую атмосферу из дыхательных путей пациента 12. Например, сопротивление клапанов 26 вдоха выдыхаемой газовой смеси, протекающей из корпуса 14 в окружающую атмосферу, может быть более чем, приблизительно, в 5 раз больше, чем сопротивление клапанов 28 выдоха выдыхаемой газовой смеси, протекающей из корпуса 14 в окружающую атмосферу. В одном варианте осуществления, сопротивление клапанов 26 вдоха выдыхаемой газовой смеси, протекающей из корпуса 14 в окружающую атмосферу, может быть более чем, приблизительно, в 2,5 раз больше, чем сопротивление клапанов 28 выдоха выдыхаемой газовой смеси, протекающей из корпуса 14 в окружающую атмосферу.
В одном варианте осуществления, сопротивление клапанов 28 выдоха потоку газовой смеси из ноздрей пациента 12 в окружающую атмосферу допускает настройку для регулировки суммарного сопротивления, оказываемого респираторным приспособлением 10 по отношению к газовой смеси, протекающей через корпус 14 из отверстий 18 для сопряжения с пациентом в окружающую атмосферу при выдохе. Для настройки сопротивления клапанов 28 выдоха, клапаны 28 могут быть связаны с, по меньшей мере, одним элементом управления, которым может манипулировать пациент 12 или автоматический механизм управления, или, по меньшей мере, один из клапанов 28 выдоха может содержать клапаны постоянного сопротивления, которые можно выборочно отсоединять от патрубков 22 выдоха для замены клапанами, имеющими требуемое сопротивление. В одном варианте осуществления, выборочное отсоединение клапанов 28 выдоха может облегчать чистку респираторного приспособления 10 и/или замену клапанов, которые износились. Регулировка сопротивления клапанов 28 выдоха может содержать регулировку по диаметру, размеру поперечного сечения и/или площади, по меньшей мере, отверстия в корпусе 14, относящегося к клапану 28 выдоха.
В одном варианте осуществления, патрубки 22 выдоха могут быть выполнены с подходящим суммарным сопротивлением выдыхаемой газовой смеси, без присоединения отдельных клапанов 28 выдоха. Например, отверстиям в корпусе 14 в патрубках 22 выдоха могут быть приданы форма и/или размер, которые создают потоку выдыхаемой газовой смеси такое сопротивление, которое обеспечивает в проточных каналах внутри корпуса 14 подходящее суммарное сопротивление выдыхаемой газовой смеси. В одном варианте осуществления, патрубок 22 выдоха может не выступать из корпуса 14, как показано на фиг.2, а вместо того может быть сформирован заподлицо с внешней поверхностью корпуса 14 или может быть более широко разнесен по упомянутой поверхности.
Обеспечение патрубков 20 вдоха для создания возможности свободного вдоха через корпус и патрубков 22 выдоха для обеспечения терапевтического сопротивления при выдохе обеспечивает несколько усовершенствований в сравнении с системами, в которых единственный патрубок или набор патрубков снабжены клапанами, которые допускают как свободный вдох, так и оказание терапевтического сопротивления при выдохе через одни проточные каналы. Например, при выполнении отдельных патрубков 20 вдоха и патрубков 22 выдоха, респираторное приспособление 10 может быть сформировано с использованием постоянных резисторов для клапанов 28 выдоха, которые проще, надежнее и дешевле (что касается частей и/или сборки приспособлений), чем клапаны такого типа, которые следует применять в приспособлениях, в которых каждое отверстие должно обеспечивать свободный вдох и терапевтическое сопротивление выдоху. Аналогично, благодаря относительной простоте отдельно сформированных клапанов 26 вдоха и клапанов 28 выдоха, можно улучшить конструктивные параметры респираторного приспособления 10. Например, клапаны 26 и 28 и/или приспособление 10, в общем, могут быть расположены снаружи ноздрей пациента 12 (как показано на фиг.1 и 2, в конфигурации назальной вкладки). В вариантах осуществления, в которых клапаны 26 и 28 сформированы снаружи ноздрей пациента 12, некоторые или все клапаны могут иметь поперечное сечение больше, чем отверстия ноздрей, что позволяет уменьшить сопротивление клапанов 26 вдоху. Другое усовершенствование, обеспечиваемое применением клапанов 28 выдоха в частях, отдельных от клапанов 26 вдоха, заключается в том, что сопротивление клапанов 28 выдоха можно сделать настраиваемым (например, посредством замены), без ущерба для функций или целостности клапанов 26 вдоха.
Назальный цикл является феноменом, известным исследователям, работающим в области физиологии носа. Как сообщалось Гамильтоном (Hamilton) в The Physiologist (1979 Jun;22(3):43-49): «Назальный цикл состоит из взаимно обратного изменения Rn (назального сопротивления) правой и левой сторон, с небольшим или нулевым изменением суммарного Rn. Данный цикл наблюдался в течение приблизительно 80% времени, независимо от измерения у одного пациента или в группе, и является прерывистым по своему характеру. Когда данный цикл имеет место, то он имеет продолжительность цикла, которая изменяется от 1/2 до 4 часов, чаще всего от 2 до 3-1/2 часов». Воздушные каналы через левую и правую ноздри пациента 12 в атмосферу формируют конфигурацию параллельного контура. Поэтому суммарное назальное сопротивление является величиной, обратной сумме обратных величин отдельных сопротивлений. Традиционные резисторы дыхательных путей формируют отдельные левый и правый последовательные контуры при складывании, соответственно, с левым и правым назальными сопротивлениями. Добавочные сопротивления, вносимые в упомянутые отдельные контуры традиционными резисторами, могут нарушить баланс назального цикла. Нарушение баланса может вызвать увеличение или уменьшение суммарного назального сопротивления в течение некоторых периодов назального цикла, что может доставлять дискомфорт пациенту, снижать эффективность терапии или даже вызывать бессонницу во время сна.
Напротив, вариант осуществления приспособления 10, показанный на фиг.1 и 2 (не содержащий внутри корпуса 14 внутреннего барьера, который разделял бы ноздри пациента 12), не влияет раздельно на сопротивления левой и правой ноздрей. По существу, естественный баланс левого и правого назальных сопротивлений не нарушается, так как параллельная составляющая контура (величина, обратная сумме обратных величин) превалирует над добавочным сопротивлением приспособления 10 и математически не зависит от него.
На фиг.3 изображен вариант осуществления респираторного приспособления 10, в котором корпус 14 сформирован в виде маски, которая покрывает, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей пациента (например, ноздри и рот, и т.п.). В варианте осуществления, показанном на фиг.3, корпус 14 представляет собой мембрану, окружающую внешнюю часть, по меньшей мере, одного внешнего отверстия дыхательных путей пациента, которое охвачено. Кроме того, мембрана корпуса 14 формирует множество проточных каналов между, по меньшей мере, одним внешним отверстием дыхательных путей пациента и окружающей атмосферой. Данные проточные каналы содержат проточный канал через корпус 14, сформированный патрубком 20 вдоха, проточный канал через корпус 14, сформированный патрубком 22 выдоха.
Клапан 26 вдоха расположен внутри патрубка 20 вдоха и допускает относительно свободное вдыхание пациентом газовой смеси из окружающей атмосферы через корпус 14. Клапан 28 выдоха расположен внутри патрубка 22 выдоха и ограничивает поток газовой смеси изнутри корпуса 14 в окружающую атмосферу таким образом, что выдох газовой смеси из, по меньшей мере, одного внешнего отверстия дыхательных путей пациента, которое охвачено корпусом 14, вызывает повышение давления в дыхательных путях пациента до уровня, который поддерживает дыхательные пути пациента при выдохе. Как пояснялось выше для вариантов осуществления, показанных на фиг.1 и 2, вариант осуществления респираторного приспособления 10, показанного на фиг.3, может допускать демонтаж одного или того и другого из клапана 26 вдоха и/или клапана 28 выдоха из, соответственно, патрубка 20 вдоха или патрубка 22 выдоха. Кроме того, в одном варианте осуществления, сопротивление потоку газовой смеси в патрубке 22 выдоха можно настраивать умелым управлением и/или заменой клапана 26 выдоха другим клапаном, имеющим отличающееся сопротивление. В вариантах осуществления, в которых корпус 14 покрывает все отверстия дыхательных путей (например, в варианте осуществления, показанном на фиг.3), один или оба патрубка 20 вдоха могут быть дублированными для поддержки.
Формирование корпуса 14 в виде маски (например, показанной на фиг.3), а не в конфигурации назальных вкладок, показанной на фиг.1 и 2, для некоторых людей может быть предпочтительной из-за ощущаемого комфорта по причине поддержки, создаваемой дополнительными внешними отверстиями (например, когда маска покрывает рот, а также ноздри), и/или по другим причинам. Следует понимать, что в отношении повышения давления в дыхательных путях пациента при выдохе, механизм работы варианта осуществления респираторного приспособления 10, показанного на фиг.3, идентичен вариантам осуществления, показанным на фиг.1 и 2. Хотя дополнительные аспекты респираторного приспособления 10 описаны ниже в понятиях вариантов осуществления, в которых респираторное приспособление 10 использует конфигурацию назальных вкладок, показанную на фиг.1 и 2, однако, такое описание не предполагает ограничений, и приведенные описания могут распространяться специалистом со средним уровнем компетентности в данной области техники на маску, показанную на фиг.3.
В одном варианте осуществления, маска может быть выполнена с возможностью минимизации застойного пространства внутреннего объема, охваченного вблизи лица. Камера сопряжения с назальными отверстиями может быть отделена от средства сопряжения со ртом герметичной перегородкой или однонаправленным клапаном. Разделение камер может улучшить герметизирующие конструкции и/или может устранить дискомфорт повторного вдыхания избыточной газовой смеси, выдыхаемой ртом, из застойного пространства, когда пациент дышит ртом.
В одном варианте осуществления, участок корпуса 14, который находится на переносице пациента, может быть выполнен с возможностью формирования надежного уплотнения к коже пациента. Например, данный сегмент корпуса 14 может содержать адгезив (например, гидрогель и т.п.) для сцепления с пациентом. В некоторых случаях, данный сегмент корпуса может быть сформирован из относительно эластичного материала, который благодаря сцеплению между корпусом 14 и переносицей сохраняет открытыми назальные ходы пациента.
На фиг.4 представлена блок-схема респираторного приспособления 10 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. На схеме, показанной на фиг.4, респираторное приспособление 10, в дополнение к корпусу 14, патрубку 20 вдоха, патрубку 22 выдоха, клапану 26 вдоха и клапану 28 выдоха, содержит, по меньшей мере, один датчик 30, пользовательский интерфейс 31 и процессор 32.
Датчик 30 выполнен с возможностью формирования, по меньшей мере, одного выходного сигнала, который содержит информацию, имеющую отношение к стабильности дыхательных путей пациента, на котором установлено респираторное приспособление 10 (например, как показано на фиг.1 и изложено выше). В одном варианте осуществления, датчик 30 содержится на корпусе 10. В неограничивающем примере, датчик 30 может контролировать, по меньшей мере, один параметр газовой смеси в дыхательных путях пациента или вблизи них (например, внутри корпуса 14). По меньшей мере, один параметр может содержать, по меньшей мере, что-то одно из расхода потока, давления и/или других параметров. В одном варианте осуществления, датчик 30 содержит измерительный преобразователь, который преобразует колебания в электрический выходной сигнал. Выходной сигнал, формируемый измерительным преобразователем, может преобразовывать колебания звуковых волн, создаваемые нестабильностью в дыхательных путях пациента (например, «храп»), колебания тканей вокруг дыхательных путей пациента, вызываемые нестабильностью дыхательных путей пациента, и/или другие колебания, характеризующие нестабильность дыхательных путей. В одном варианте осуществления, датчик 30 содержится не на корпусе 10. Например, датчик 30 может содержать, по меньшей мере, один датчик, который контролирует респираторные потребности пациента, нейронную активность пациента и/или другие параметры, характеризующие состояние дыхательных путей пациента.
Пользовательский интерфейс 31 выполнен с возможностью обеспечения интерфейса между приспособлением 10 и пользователем (например, пациентом, медицинским работником, дежурным и т.п.), с помощью которого пользователь может вводить информацию в приспособление 10 и принимать информацию из него. Данная возможность позволяет пользователю обмениваться данными, результатами и/или командами и любыми другими передаваемыми информационными элементами, совместно именуемыми «информацией», с процессором 32. Примеры интерфейсных устройств, подходящих для включения в состав пользовательского интерфейса 31, содержат специализированную клавиатуру, кнопки, переключатели, клавиатуру, ручки управления, наборные рычаги, дисплейный экран, сенсорный экран, громкоговорители, микрофон, светоиндикатор, звуковой сигнализатор и принтер.
Следует понимать, что в настоящем изобретении предполагается также возможность применения других методов обмена информацией, как кабельных или беспроводных, в качестве пользовательского интерфейса 31. Например, в настоящем изобретении предполагается, что пользовательский интерфейс 31 может быть объединен с интерфейсом съемного запоминающего устройства. В данном примере, информация может загружаться в приспособление 10 из съемного запоминающего устройства (например, интеллектуальной платы, накопителя на флэш-памяти, съемного диска и т.п.), которое позволяет пользователю(ям) индивидуально дорабатывать осуществление приспособления 10. Другие примерные устройства и методы ввода, пригодные как пользовательский интерфейс 31 для применения с приспособлением 10, содержат, но без ограничения, порт RS-232, радиочастотную (РЧ) линию связи, инфракрасную (ИК) линию связи, модем (телефон, кабель и др.). По существу, в настоящем изобретении предполагается применимость любого метода обмена информацией с приспособлением 10 в качестве пользовательского интерфейса 31.
Процессор 32 выполнен с возможностью обеспечения в респираторном приспособлении 10 возможностей обработки информации. По существу, процессор 32 может содержать, по меньшей мере, что-то одно из цифрового процессора, аналогового процессора, цифровой схемы, предназначенной для обработки информации, аналоговой схемы, предназначенной для обработки информации, конечного автомата и/или других механизмов для электронной обработки информации. Хотя процессор 32 показан на фиг.4 в виде одного объекта, данное изображение служит только для иллюстрации. В некоторых исполнениях, процессор 32 может содержать множество процессорных блоков. Данные процессорные блоки могут быть физически расположены внутри одного устройства, или процессор 32 может представлять функции по обработке информации множества устройств, работающих скоординировано. В одном варианте осуществления, процессор 32 содержится на корпусе 14.
Как показано на фиг.4, в одном варианте осуществления, процессор 32 содержит модуль 34 стабильности, модуль 36 управления, модуль 38 уставок, модуль 39 контроля пациента и/или другие модули. Модули 34, 36, 38 и/или 39 могут быть выполнены программными средствами; аппаратными средствами; микропрограммными средствами; некоторым сочетанием программных средств, аппаратных средств и/или микропрограммных средств; и/или реализованы иначе. Следует понимать, что хотя на фиг.4 показаны модули 34, 36, 38 и 39, совместно расположенные внутри одного процессорного блока, в осуществлениях, в которых процессор 32 содержит несколько процессорных блоков, модули 34, 36, 38 и/или 39 могут располагаться дистанционно от других модулей. Кроме того, описание функций, обеспечиваемых разными нижеописанными модулями 34, 36, 38 и/или 39, приведено для иллюстрации и не предполагает ограничений, так как любой из модулей 34, 36 и/или 38 может обеспечивать больше или меньше функций, чем описано. Например, по меньшей мере, один из модулей 34, 36, 38 и/или 39 можно исключить, и некоторые или все его функции могут обеспечивать какими-то другими из модулей 34, 36 и/или 38. В другом примере, процессор 32 может содержать, по меньшей мере, один дополнительный модуль, который может выполнять некоторые или все функции, отнесенные ниже к одному из модулей 34, 36, 38 и/или 39.
Модуль 34 стабильности выполнен с возможностью определения стабильности дыхательных путей пациента. Стабильность дыхательных путей пациента определяется по выходным сигналам, формируемым датчиком 30. В одном варианте осуществления, определение стабильности дыхательных путей пациента, выполняемое модулем 34 стабильности, содержит идентификацию случаев нестабильности в дыхательных путях пациента, превышающей предварительно заданный порог. В одном варианте осуществления, определение стабильности дыхательных путей пациента, выполняемое модулем 34 стабильности, содержит измерение стабильности дыхательных путей пациента.
В одном варианте осуществления респираторного приспособления 10, показанного на фиг.4, клапан 28 выдоха выполнен с возможностью обеспечения управляемого сопротивления потоку газовой смеси изнутри корпуса 14 в окружающую атмосферу (например, выдыхаемой газовой смеси). Модуль 36 управления выполнен с возможностью управления сопротивлением клапана 28 выдоха упомянутому потоку газовой смеси. В частности, модуль 36 управления управляет сопротивлением клапана 28 выдоха потоку газовой смеси изнутри корпуса 14 в окружающую атмосферу на основании определения стабильности дыхательных путей, выполненного модулем 34 стабильности. Например, если модуль 34 стабильности определяет, что дыхательные пути пациента открыты и стабильны, то сопротивление клапана 28 выдоха потоку газовой смеси изнутри корпуса 14 в окружающую атмосферу приводится модулем 36 управления до относительно небольшого значения, что дает возможность пациенту делать свободный вдох через корпус 14. Если, с другой стороны, модуль стабильности определяет, что дыхательные пути пациента потеряли стабильность, то сопротивление клапана 28 выдоха по отношению к газовой смеси, протекающей изнутри корпуса 14 в окружающую атмосферу, увеличивается для повышения давления внутри дыхательных путей пациента при выдохе, что стабилизирует дыхательные пути пациента. Описанное управление клапаном 28 выдоха может сделать респираторное приспособление 10 более комфортным для пациента, в частности, когда дыхательные пути пациента являются стабильными.
В одном варианте осуществления, модуль 36 управления управляет сопротивлением клапана 20 выдоха потоку газовой смеси изнутри корпуса 14 в окружающую атмосферу в соответствии с алгоритмом, который предназначен для повышения комфорта для пациента 12. Например, модуль 36 управления может устанавливать относительное низкое исходное значение сопротивления клапана 20 выдоха и затем линейно увеличивает сопротивление со временем до терапевтического значения. Приведенный подход может предоставлять пациенту возможность постепенно привыкнуть со временем к повышению давления в дыхательных путях. В некоторых случаях, такой подход может предоставлять пациенту возможность заснуть при относительно низком сопротивлении и, затем, получать терапию при терапевтическом значении сопротивления после засыпания. В одном варианте осуществления, блок 36 управления может позволять пациенту переустанавливать значение сопротивления обратно в исходное сопротивление (например, с помощью пользовательского интерфейса). Данный подход может предоставлять пациенту возможность уменьшать сопротивление клапана 20 выдоха после пробуждения, что повышает комфортность для пациента настолько, что пациент может снова заснуть.
Модуль 38 уставок выполнен с возможностью допуска пациента к, по меньшей мере, некоторой настройке способа реакции модуля 36 управления на снижение стабильности дыхательных путей. Например, модуль 38 уставок может предоставлять пациенту возможность устанавливать чувствительность модуля 36 управления к нестабильности дыхательных путей пациента, величину применяемого увеличения сопротивления клапана 28 выдоха по отношению к выдыхаемой газовой смеси, после обнаружения нестабильности дыхательных путей и/или настраивать другие параметры респираторного приспособления 10, управляемого модулем 36 управления. В одном варианте осуществления, модуль 38 уставок доступен для пациента через посредство пользовательского интерфейса. Пользовательский интерфейс может находиться на корпусе 14 или может содержать коммуникационный порт, с помощью которого пациент соединяет респираторное приспособление с другим процессорным объектом (например, компьютером, мобильным телефоном, персональным цифровым секретарем и т.п.) для настройки модуля 38 уставок. В некоторых случаях, клапан 28 может быть сконфигурирован так, что после отсоединения от процессора 32 клапан 28 возвращается к уставке открытого состояния или максимального сопротивления.
Модуль 39 контроля пациента выполнен с возможностью контроля пациента, проходящего терапию с помощью приспособления 10. В частности, модуль 39 контроля пациента контролирует состояние заболевания или синдрома пациента, которое вызывает обструкцию дыхательных путей во сне. Например, синдром обструктивного апноэ во сне («OSA») обычно бывает дегенеративным заболеванием. Модуль 39 контроля пациента может контролировать пациента, чтобы предоставлять информацию пациенту или другому пользователю относительно состояния прогресса OSA, которым страдает пациент. В некоторых случаях модуль контроля пациента может контролировать, по меньшей мере, одно из ряда обструктивных событий (например, идентифицированных модулем 34 стабильности), по меньшей мере, один параметр потока газовой смеси через приспособление 10 (например, по выходным сигналам, формируемым датчиками 30) и/или другую информацию, относящуюся к прогрессу OSA или другого заболевания, которым страдает пациент. Модуль 39 контроля пациента обеспечивает для пациента показатель состояния OSA или другого заболевания, которым страдает пациент, посредством пользовательского интерфейса 31.
В одном варианте осуществления, модуль 39 контроля пациента обеспечивает представление пользователю показания о числе обструктивных событий, случившихся с пациентом, каждую ночь, еженедельно, ежемесячно или с другой периодичностью. Например, если число обструктивных событий выше предварительно заданного порога, то пользователю может быть представлен показатель, что пациент может нуждаться в поддержке дыхательных путей, дополнительной к поддержке, которая обеспечивается приспособлением 10.
В одном варианте осуществления, модуль 39 контроля пациента обеспечивает представление пользователю данных, получаемых из датчиков 30 и/или модуля 34 стабильности, посредством пользовательского интерфейса 31. Затем пользователь может использовать упомянутые данные для определения прогресса OSA или другого заболевания, которым страдает пациент. В некоторых случаях, данные, полученные из модуля 39 контроля пациента, можно использовать, например, для осуществления фенотипирования, которое классифицирует OSA или другое заболевание, которым страдает пациент, симптомы пациента и/или другие физиологические причины обструктивного дыхания, которым страдает пациент.
Следует понимать, что, по меньшей мере, некоторые из признаков и функций, отнесенных к респираторному приспособлению 10, показанному на фиг.4, могут быть использованы в варианте осуществления, не содержащем электронного процессора, например процессора 32. В неограничивающем примере, постепенное увеличение сопротивления, описанное выше со ссылкой на клапан 28, можно обеспечить механическим механизмом для постепенного дросселирования потока газовой смеси через клапан 28 (например, постепенным уменьшением диаметра и/или поперечного сечения, по меньшей мере, одного отверстия, сформированного в клапане 28). Например, в, по меньшей мере, одно отверстие, сформированное в клапане 28, можно вставить полимер с памятью формы. Полимер с памятью формы может сжиматься после расширения (например, вставленной пробкой). Клапан 28 может содержать металл/полимер/наноструктуру с памятью формы, которые вытягивают или диафрагму (или диафрагмы) для закрытия отверстия, относящегося к клапану 28 после того, как конструкция диафрагмы/с памятью формы установлена в исходное открытое положение механизмом установки в исходное положение. Клапан 28 может содержать подпружиненный механизм часового типа, который высвобождается дыхательным давлением, давящим на диафрагму (или диафрагмы) для медленного закрытия отверстия в клапане 28. Клапан 28 может содержать механизм часового типа с качающимся рычагом и храповым колесом (запускаемый на постоянное или предварительно запрограммированное время), чтобы медленно закрывать отверстие клапана. Предусмотрено также применение других для медленного закрытия клапанного отверстия, относящегося к клапану 28, для линейного изменения сопротивления.
В одном варианте осуществления, механический механизм, содержащийся в клапане 28, для медленного линейного изменения сопротивления со временем, без управления электронным процессором, может содержать элемент управления приведением в действие. Управление приведением в действие может включаться, при необходимости, пациентом 12 или другим лицом, находящимся вблизи пациента 12 во время сна (например, супругом, родителем, медицинским работником и т.п.).
В другом примере типов функций, выполняемых в варианте осуществления приспособления 10, показанного на фиг.4, без управления электронным процессором, респираторное приспособление 10 может содержать механический механизм для запуска изменения сопротивления клапана 28. Например, клапан 28 может содержать резонансную акустическую камеру и/или камертон, колебания которого вызываются храпением пациента. Резонансная акустическая камера или камертон может иметь связь с часовым механизмом или спусковым механизмом, который вызывает сужение, по меньшей мере, одного отверстия, относящегося к клапану 28.
На фиг.5 изображен вариант осуществления респираторного приспособления 10, содержащего дополнительные признаки, которые совершенствуют поддержку дыхательных путей пациента, обеспечиваемую респираторным приспособлением 10. В варианте осуществления, показанном на фиг.5, респираторное приспособление 10 выполнено в виде компонента системы 40, выполненной с возможностью поддержки дыхательных путей пациента. В одном варианте осуществления, в дополнение к респираторному приспособлению 10, система 40 содержит генератор 42 давления и контур 44.
Генератор 42 давления выполнен с возможностью формирования потока сжатой дыхательной смеси для подачи в дыхательные пути пациента через респираторное приспособление 10. Генератор 42 давления может управлять, по меньшей мере, одним параметром потока сжатой дыхательной смеси, формируемого генератором 42 давления, в целях терапии. Например, генератор 42 давления может управлять, по меньшей мере, чем-то одним из давления, расхода потока, составом и/или другими параметрами потока сжатой дыхательной смеси. В одном варианте осуществления, генератор 42 давления содержит источник газовой смеси и, по меньшей мере, один компонент, который управляет потоком и/или давлением потока сжатой газовой смеси, образованной из газовой смеси внутри источника газовой смеси. Источник газовой смеси может содержать любое средство питания (или средства питания) дыхательной смесью, например, окружающую атмосферу, баллон со сжатым газом, настенный источник газовой смеси и/или другие объекты-источники дыхательной смеси. Дыхательная смесь из источника газовой смеси может быть любой дыхательной смесью, например, воздухом, кислородом, кислородной смесью, смесью дыхательной смеси с лекарственным средством, которое может быть в газообразной форме, (например, оксидом азота, распыленным и т.п.), и/или другими дыхательными смесями. По меньшей мере, один компонент, который управляет, по меньшей мере, одним параметром потока сжатой дыхательной смеси, может содержать, по меньшей мере, что-то одно из клапана, нагнетателя, поршня, меха и/или других механизмов для управления, по меньшей мере, одним параметром потока сжатой газовой смеси.
2
2
Контур 44 формирует проточный канал для газовой смеси между респираторным приспособлением 10 и генератором 42 давления. Проточный канал для газовой смеси, сформированный контуром 44, служит для подачи потока сжатой дыхательной смеси, сформированного генератором 42 давления, из генератора 42 давления в респираторное приспособление 10. В одном варианте осуществления, показанном на фиг.5, контур 44 содержит трубку, которая проходит между генератором 42 давления и респираторным приспособлением 10. Трубка является гибкой и, по существу, герметично закрывает проточный канал между генератором 42 давления и респираторным приспособлением 10 от атмосферы. Как поясняется ниже, поток сжатой дыхательной смеси подается в респираторное приспособление 10 с относительно низким расходом потока. По существу, площадь поперечного сечения контура 44 может быть относительно малой. Например, в одном варианте осуществления, площадь поперечного сечения контура 44 меньш, чем приблизительно 1 см. В одном варианте осуществления, площадь поперечного сечения контура 44 меньше чем приблизительно 1,5 см. В одном варианте осуществления благодаря низкому расходу потока сжатой газовой смеси контур 44 является относительно гибким. Что-то одно или то и другое из относительно небольшого размера поперечного сечения контура 44 и/или относительной гибкости контура 44 может повысить удобство использования системы по сравнению с системами поддержки давлением (например, традиционными PAP-системами (системами создания положительного давления в дыхательных путях), которые основаны на более высоких расходах потока и требуют более громоздких и/или более жестких контуров для подачи. Например, менее габаритный и/или более гибкий контур 44 может быть более удобен для пациента. В другом примере, менее габаритный и более гибкий контур 44 может ослаблять усилие вытягивания и/или крутящий момент, которое(ый) передается на респираторное приспособление 10 во время использования. Такое ослабление усилия вытягивания и/или крутящего момента может допускать уменьшение размеров и/или массы респираторного приспособления 10 и/или устройства (например, головной гарнитуры), которое удерживает респираторное приспособление 10 в заданном месте, что позволяет создавать менее габаритные, менее неудобные конструкции респираторного приспособления 10.
Чтобы получать поток сжатой дыхательной смеси из контура 44, в варианте осуществления, показанном на фиг.5, корпус 14 респираторного приспособления 10 формирует патрубок 46 контура, через который проточный канал, сформированный контуром 44, сообщается с внутренней областью корпуса 14. В одном варианте осуществления, в патрубке 46 контура расположен клапан (не показанный) контура. Клапан контура управляет расходом потока сжатой дыхательной смеси в корпус 14. В некоторых случаях, сопротивление клапана контура можно управляемым способом регулировать, чтобы можно было регулировать расход потока сжатой дыхательной смеси в корпус 14. В одном варианте осуществления, управление расходом потока сжатой дыхательной смеси осуществляется посредством регулирования работы генератора 42 давления. В одном варианте осуществления, клапан контура может быть выполнен с возможностью управления воздушным потоком или прерывания воздушного потока в контур 44 при выдохе.
В одном варианте осуществления, контур 44 можно снимать с патрубка 46 контура, и респираторное приспособление 10 содержит пробку (не показанную), которую можно вставлять с возможностью извлечения в патрубок 46 контура, чтобы герметично закрывать патрубок 46 контура, когда контур 44 снят. В одном варианте осуществления, вместо вставки пробки клапан контура, расположенный внутри патрубка 46 контура, может закрываться, чтобы не допускать втекания газовой смеси из окружающей атмосферы в корпус 14 через патрубок 46 контура. Герметичная изоляция патрубка 46 контура от окружающей атмосферы позволяет респираторному приспособлению 10 функционировать вышеописанным способом (например, согласно описанию для фиг.1-4), в отсутствие устанавливаемого контура 44 в патрубке 46 контура. Например, пациент может пожелать получения поддержки дыхательных путей, обеспечиваемой респираторным приспособлением 10, без дополнительной поддержки, обеспечиваемой потоком дыхательной смеси под давлением, подаваемым по контуру 44. В другом примере, пациент может воспользоваться респираторным приспособлением 10 без контура 44 и генератора 42 давления, когда пациент находится вне дома и не желает брать с собой генератор 42 давления и/или контур 44.
В одном варианте осуществления, поток сжатой дыхательной смеси создается генератором 42 давления с относительно постоянным расходом потока, чтобы обеспечивать дополнительную поддержку дыхательных путей пациента. Как пояснялось выше, в процессе дыхания, пациент делает свободный вдох из окружающей атмосферы через корпус 14 по проточным каналам, сформированным между патрубками 20 вдоха и отверстиями 18 для сопряжения с пациентом. При выдохе, патрубки 20 вдоха закрываются клапанами 26 вдоха, и газовая смесь, выдыхаемая через отверстия 18 для сопряжения с пациентом, выпускается в атмосферу по проточным каналам между отверстиями 18 для сопряжения с пациентом и патрубками 22 выдоха. Вследствие сопротивления клапанов 28 выдоха, установленных в патрубки 22 выдоха, выдыхаемая газовая смесь создает в дыхательных путях пациента давление, которое обеспечивает поддержку дыхательных путей.
Как должно быть ясно из вышеизложенного, хотя респираторное приспособление без контура 44 и генератора 42 давления обеспечивает поддержку дыхательных путей пациента при выдохе, дыхательные пути все же остаются, относительно, без поддержки при вдохе. Кроме того, повышение давления в дыхательных путях при выдохе ограничено объемом воздуха, выдыхаемым пациентом, и/или размером и формой дыхательных путей пациента. По существу, хотя применение респираторного приспособления без генератора 42 давления и контура 44 может обеспечивать повышенный комфорт пациента по сравнению с традиционными системами с поддержкой PAP (положительным давлением в дыхательных путях), поддержка, обеспечиваемая одним респираторным приспособлением 10 во время дыхания, может оказаться недостаточной для адекватной поддержки пациента.
В случаях, когда применение одного респираторного приспособления 10 не обеспечивает адекватной поддержки дыхательных путей пациента, применение респираторного приспособления 10 вместе с генератором 42 давления и контуром 44 обеспечивает промежуточный вариант терапии между применением одного респираторного приспособления 10 и традиционной системой с поддержкой PAP (положительным давлением в дыхательных путях). В сочетании с генератором 42 давления и контуром 44, респираторное приспособление 10 функционирует, как описано выше, чтобы позволять пациенту делать вдох из атмосферы и выдыхать в нее, при обеспечении некоторого уровня поддержки дыхательных путей пациента. Расход потока сжатой дыхательной смеси, подаваемой в респираторное приспособление 10 по контуру 44, достаточен для обеспечения давления в дыхательных путях только на допустимом минимальном уровне при вдохе. Так как поток сжатой газовой смеси не является ни основным источником дыхательной смеси, подаваемой в дыхательные пути пациента респираторным приспособлением 10, ни основным источником поддержки дыхательных путей (как в случае традиционной PAP-системы), то расход потока сжатой дыхательной смеси может быть относительно малым. Например, в одном варианте осуществления, расход потока сжатой дыхательной смеси остается меньше, чем приблизительно 100 л/мин. В одном варианте осуществления, расход потока сжатой дыхательной смеси остается меньше, чем приблизительно 75 л/мин. В одном варианте осуществления, расход потока сжатой дыхательной смеси остается меньше, чем приблизительно 50 л/мин. В одном варианте осуществления, расход потока сжатой дыхательной смеси остается меньше, чем приблизительно 40 л/мин. Относительно низкий расход потока сжатой газовой смеси может обеспечивать более удобное использование (например, комфорт) пациентом по сравнению с системами (например, традиционными PAP-системами), которые нуждаются в более высоких расходах потока.
2
В одном варианте осуществления, расход потока сжатой дыхательной смеси является относительно статичным параметром, который согласованно обеспечивается во время использования. Расход потока для пациента может определяться под конкретного пациента. Например, в одном варианте осуществления, по меньшей мере, один медицинский работник может определять подходящий расход потока для пациента, в ходе исследования во время сна. В одном варианте осуществления, подходящий расход потока для пациента определяется посредством контроля давления в дыхательных путях пациента. Подходящий расход потока для пациента является расходом потока, который обеспечивает давление в дыхательных путях пациента при переходе между вдохом и выдохом, обычно не становится ниже минимального переходного давления в дыхательных путях. Минимальное переходное давление в дыхательных путях может быть, например, около 4 см HO.
В одном варианте осуществления, расход потока и/или давление потока сжатой дыхательной смеси из контура 44 пошагово наращивается со временем. Пошаговое увеличение расхода потока и/или давления дыхательной смеси из контура 44 может осуществляться от исходного уровня, который может быть более комфортным для пациента, чем уровень, необходимый для эффективной терапии во время сна. Со временем, уровень расхода потока и/или давления может быть пошагово повышен до уровня, который обеспечивает эффективную терапию. Данный подход может предоставлять пациенту возможность медленного приспособления к получению терапии посредством респираторного приспособления 10 по мере того, как происходит пошаговое повышение давления и/или расхода потока сжатой дыхательной смеси. В некоторых случаях, пациент может даже заснуть прежде, чем достигается повышенный уровень давления и/или расхода потока. В данном варианте осуществления, для пациента может быть обеспечен элемент управления для «повторной установки» расхода потока и/или давления на исходный низкий уровень. Например, если пациент просыпается ночью, упомянутая повторная установка может позволять пациенту уменьшать уровень давления и/или расхода потока дыхательной смеси, когда пациент пробует снова заснуть.
В других вариантах осуществления, давление и/или расход потока дыхательной смеси из контура 44 изменяется иначе, чтобы повысить комфорт и/или эффективность обеспечиваемой поддержки дыхательных путей. Например, давление и/или расход потока может изменяться в соответствии с двухуровневым режимом, между первым уровнем при вдохе и вторым уровнем по время выдоха. В другом примере, давление и/или поток могут повышаться в соответствии с режимами линейного изменения, более сложными, чем простой вышеописанный режим пошагового повышения.
В одном варианте осуществления можно управлять различными параметрами потока дыхательной смеси, чтобы обеспечивать другие терапевтические полезные результаты, кроме простой поддержки дыхательных путей. Например, можно управлять составом потока дыхательной смеси (например, для подачи дополнительного кислорода в пациента), можно управлять давлением и/или расходом потока дыхательной смеси, чтобы регулировать характеристики дыхания пациента (например, чтобы снижать частоту дыхания, увеличивать дыхательный объем и т.п.) и/или можно управлять параметрами в других терапевтических целях.
На фиг.6 представлена блок-схема системы 40 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на схеме на фиг.6, система 40, кроме респираторного приспособления 10, генератора 42 давления и контура 44, описанных выше, содержит, по меньшей мере, один датчик 48, пользовательский интерфейс 49 и процессор 50. В варианте осуществления, показанном на фиг.6, в патрубке 46 контура расположен клапан 52 контура для управления расходом потока сжатой дыхательной смеси, которая поступает в корпус 14 из контура 44. Следует понимать, что в одном варианте осуществления (не показанном), расход потока сжатой дыхательной смеси можно регулировать посредством управления генератором 42 давления, вместо или кроме управления расходом потока, обеспечиваемого нижеописанным клапаном 52 контура.
Датчик 48 выполнен с возможностью формирования, по меньшей мере, одного выходного сигнала, который содержит информацию, имеющую отношение к стабильности дыхательных путей пациента, на котором установлено респираторное приспособление 10 (например, как показано на фиг.1 и описано выше). В одном варианте осуществления, датчик 48 содержится на корпусе 10. В одном варианте осуществления, датчик 48 содержится в контуре 44. В неограничивающем примере, датчик 48 может контролировать, по меньшей мере, один параметр газовой смеси в дыхательных путях пациента или вблизи них (например, внутри корпуса 14). По меньшей мере, один параметр может содержать, по меньшей мере, что-то одно из расхода потока, давления и/или других параметров. В одном варианте осуществления, датчик 48 содержит измерительный преобразователь, который преобразует колебания в электрический выходной сигнал. Выходной сигнал, формируемый измерительным преобразователем, может преобразовывать колебания звуковых волн, создаваемые нестабильностью в дыхательных путях пациента (например, «храп»), колебания тканей вокруг дыхательных путей пациента, вызываемые нестабильностью дыхательных путей, и/или другие колебания, характеризующие нестабильность дыхательных путей.
Пользовательский интерфейс 49 выполнен с возможностью обеспечения интерфейса между системой 40 и пользователем (например, пациентом, медицинским работником, дежурным и т.п.), с помощью которого пользователь может вводить информацию в систему 40 и принимать информацию из нее. Пользовательский интерфейс 49 может функционировать, по существу, таким же образом, как пользовательский интерфейс 31 (показанный на фиг.4 и описанный выше). В одном варианте осуществления, пользовательский интерфейс 49 содержит фактически, по меньшей мере, два интерфейса. В одном варианте осуществления, пользовательский интерфейс 49 содержит интерфейс, относящийся к генератору 42 давления, и/или интерфейс, относящийся к приспособлению 10.
Процессор 50 выполнен с возможностью обеспечения возможностей обработки информации в системе 40. По существу, процессор 50 может содержать, по меньшей мере, что-то одно из цифрового процессора, аналогового процессора, цифровой схемы, предназначенной для обработки информации, аналоговой схемы, предназначенной для обработки информации, конечного автомата и/или других механизмов для электронной обработки информации. Хотя процессор 50 показан на фиг.6 в виде одного объекта, данное изображение служит только для иллюстрации. В некоторых исполнениях, процессор 50 может содержать множество процессорных блоков. Данные процессорные блоки могут быть физически расположены внутри одного устройства, или процессор 50 может представлять функции по обработке информации множества устройств, работающих скоординировано. В одном варианте осуществления, процессор 50 содержится на корпусе 14. В одном варианте осуществления, процессор 50 содержится в контуре 44 и/или генераторе 42 давления.
Как показано на фиг.6, в одном варианте осуществления, процессор 50 содержит модуль 54, стабильности, модуль 56, управления, модуль 58 уставок, модуль 59 контроля пациента и/или другие модули. Модули 54, 56, 58 и/или 59 могут быть выполнены программными средствами; аппаратными средствами; микропрограммными средствами; некоторым сочетанием программных средств, аппаратных средств и/или микропрограммных средств; и/или реализованы иначе. Следует понимать, что хотя на фиг.6 показаны модули 54, 56, 58 и 59, совместно расположенные внутри одного процессорного блока, в осуществлениях, в которых процессор 50 содержит несколько процессорных блоков, модули 54, 56, 58 и/или 59 могут располагаться дистанционно от других модулей. Кроме того, описание функций, обеспечиваемых разными нижеописанными модулями 54, 56, 58 и/или 59, приведено для иллюстрации и не предполагает ограничений, так как любой из модулей 54, 56, 58 и/или 59 может обеспечивать больше или меньше функций, чем описано. Например, по меньшей мере, один из модулей 54, 56, 58 и/или 59 можно исключить, и некоторые или все его функции могут обеспечивать какими-то другими из модулей 54, 56, 58 и/или 59. В другом примере, процессор 50 может содержать, по меньшей мере, один дополнительный модуль, который может выполнять некоторые или все функции, отнесенные ниже к одному из модулей 54, 56, 58 и/или 59.
Модуль 54 стабильности выполнен с возможностью определения стабильности дыхательных путей пациента. Стабильность дыхательных путей пациента определяется по выходным сигналам, формируемым датчиком 48. В одном варианте осуществления, определение стабильности дыхательных путей пациента, выполняемое модулем 54 стабильности, содержит идентификацию случаев нестабильности в дыхательных путях пациента, превышающей предварительно заданный порог. В одном варианте осуществления, определение стабильности дыхательных путей пациента, выполняемое модулем 54 стабильности, содержит измерение стабильности дыхательных путей пациента.
В одном варианте осуществления системы 40, показанной на фиг.6, модуль 56 управления выполнен с возможностью управления сопротивлением клапана 52 контура потоку газовой смеси под давлением из контура 44 в корпус 14. Посредством управления сопротивлением клапана 52 контура, модуль 56 управления управляет расходом потока сжатой дыхательной смеси из контура 44 в корпус 14. В одном варианте осуществления, модуль 56 управления управляет сопротивлением клапана 52 контура на основании определения стабильности дыхательных путей, выполненного модулем 54 стабильности. Например, если модуль 54 стабильности определяет, что дыхательные пути пациента открыты и стабильны, то сопротивление клапана 52 контура потоку газовой смеси под давлением из контура 44 в корпус 14 доводится модулем 56 управления до относительно большого значения, что уменьшает или прекращает поток сжатой газовой смеси из контура 44 в корпус. Если, с другой стороны, модуль 54 стабильности определяет, что дыхательные пути пациента потеряли стабильность, то сопротивление клапана 52 контура уменьшается, чтобы газовая смесь под давлением могла протекать из контура 44 в дыхательные пути пациента через корпус 14 и повышать, тем самым, давление в дыхательных путях пациента для стабилизации дыхательных путей пациента при вдохе. Вышеописанное управление клапаном 52 контура может сделать систему 40 более комфортной для пациента, в частности, когда дыхательные пути пациента являются стабильными. Клапан 52 может находиться в любом месте внутри контура газовой смеси под давлением, в том числе, внутри источника давления. Другие конфигурации содержат конфигурацию, в которой клапан 52 является устройством сброса давления в атмосферу. Аналогичный эффект можно получить без клапана 52, а, например, управлением скоростью нагнетателя. Существует много возможных конфигураций управления, которые должны быть очевидны специалистам в данной области техники.
В одном варианте осуществления, модуль 56 управления увеличивает и/или уменьшает сопротивление клапана 52 контура в пошаговом режиме. Данные пошаговые увеличения и/или уменьшения сопротивления могут осуществляться в ответ на ступенчатое повышение и/или снижение стабильности дыхательных путей пациента, выявленные модулем 54 стабильности. В одном варианте осуществления, модуль 56 управления регулирует сопротивление клапана 52 контура между двумя сопротивлениями, которые соответствуют открытому положению, в котором газ имеет возможность протекать в корпус 14 из контура 44 с предварительно заданным расходом потока, и закрытым положением, в котором поток газовой смеси из контура 44 прекращается или значительно ослабляется. В одном варианте осуществления, в ответ на дестабилизацию дыхательных путей пациента, обнаруженную модулем 54 стабильности, модуль 56 управления начинает пошагово уменьшать сопротивление клапана 52 контура и, тем самым, пошагово увеличивает поток газовой смеси из контура 44 в дыхательные пути пациента, пока дыхательные пути не стабилизируются. В одном варианте осуществления, если сопротивление клапана 52 контура уменьшается, и дыхательные пути стабилизируются, модуль управления пошагово увеличивает сопротивление клапана 52 контура и, тем самым, пошагово ослабляет поток газовой смеси из контура 44 в дыхательные пути пациента, пока поток не прекращается или значительно ослабляется, или пока модулем 54 стабильности не выявляется другая дестабилизация.
В одном варианте осуществления, кроме управления сопротивлением клапана 52 контура, модуль 56 управления управляет регулируемым сопротивлением клапана 28 выдоха на основании определений стабильности дыхательных путей пациента, выполняемых модулем 54 стабильности. Например, модуль 56 управления может управлять сопротивлением клапана 28 выдоха таким образом, как описано выше для фиг.4. В варианте осуществления, показанном на фиг.6, модуль 56 управления может координировать управление клапаном 28 выдоха и клапаном 52 контура для совершенствования, по меньшей мере, одного аспекта терапии пациентом, выполняемой системой 40. В качестве неограничивающего примера, модуль 56 управления может увеличивать сопротивление клапана 28 выдоха и параллельно уменьшать сопротивление клапана 52 контура для поддержки дыхательных путей пациента, если модуль 54 стабильности выявляет нестабильность дыхательный путей. В другом примере, модуль 56 управления может реализовать схему ступенчатого управления, в соответствии с которой давление в дыхательных путях пациента увеличивается посредством регулировки, сначала, сопротивления одного из клапанов (например, увеличения сопротивления клапана 28 выдоха) и, затем, сопротивления другого клапана (например, уменьшения сопротивления клапана 52 контура), пока дыхательных пути пациента не стабилизируются.
Модуль 58 уставок выполнен с возможностью допуска пациента к, по меньшей мере, некоторой настройке способа реакции модуля 56 управления на снижение стабильности дыхательных путей. Например, модуль 58 уставок может предоставлять пациенту возможность устанавливать чувствительность модуля 56 управления к нестабильности дыхательных путей пациента, величину применяемого увеличения сопротивления клапана 28 выдоха по отношению к выдыхаемой газовой смеси в ответ на обнаружение нестабильности дыхательных путей, величину применяемого уменьшения сопротивления клапана 52 контура в ответ на обнаружение нестабильности дыхательных путей и/или настраивать другие параметры системы 40, управляемой модулем 56 управления (например, параметры генератора 42 давления и т.п.). В одном варианте осуществления, модуль 58 уставок доступен для пациента через посредство пользовательского интерфейса. Пользовательский интерфейс может находиться на корпусе 14 или может содержать коммуникационный порт, с помощью которого пациент соединяет систему 40 с другим процессорным объектом (например, компьютером, мобильным телефоном, персональным цифровым секретарем и т.п.) для настройки модуля 58 уставок.
Модуль 59 контроля пациента выполнен с возможностью контроля состояния OSA (синдрома обструктивного апноэ во сне) или другого заболевания, которым страдает пациент, и предоставления результатов упомянутого контроля пользователю с помощью пользовательского интерфейса 49. В одном варианте осуществления, модуль 59 контроля пациента работает, по существу, таким же образом, как модуль 39 контроля пациента. В одном варианте осуществления, информация, полученная и/или созданная модулем 59 контроля пациента, используется модулем 56 управления для выбора способа, в соответствии с которым модуль 56 управления управляет генератором 42 давления и/или клапаном 52 контура, при подаче газа в респираторное приспособление 10.
В одном варианте осуществления, процессор 50 содержит, по меньшей мере, один модуль, который обменивается информацией с, по меньшей мере, одной терапевтической системой, внешней относительно системы 40. Упомянутые модули могут функционировать так, чтобы обеспечивать координацию аспектов терапии, которыми управляет процессор 50, с терапией, обеспечиваемой для пациента, по меньшей мере, одной внешней системой. Например, терапию, обеспечиваемую системой 40, можно координировать с, по меньшей мере, чем-то одним из лечения от бессонницы, обезболивающей терапии, диагностическими устройствами и/или системами, фототерапии, приема лекарственного средства и/или другими видами терапии и/или диагностики, которые можно поддержать или затруднить поддержкой дыхательных путей и/или давлением, обеспечиваемыми системой 40.
На фиг.7 представлена схема варианта осуществления системы 40, в которой корпус 14 охватывает ноздри пациента 12 и в которой поток сжатой дыхательной смеси, подаваемый из контура 44 в корпус 14, подается только (или, по существу, только) в одну из ноздрей. В некоторых случаях, в дополнение к подаче потока сжатой дыхательной смеси только в одну из ноздрей, респираторное приспособление 10 может быть выполнено так, что сопротивление потоку газовой смеси между одной из ноздрей и окружающей атмосферой отличается от сопротивления потоку газовой смеси между другой ноздрей и окружающей атмосферой.
В частности, корпус 14 выполнен с возможностью формирования одного проточного канала от патрубка 52 контура до одного из отверстий 18 для сопряжения с пациентом. Для формирования упомянутого единственного проточного канала, корпус 14 может содержать, по меньшей мере, одну внутреннюю перегородку 60 для потока газовой смеси, которая направляет поток сжатой газовой смеси из патрубка 52 контура в одно из отверстий 18 для сопряжения с пациентом, при одновременном блокировании доступа потока сжатой газовой смеси в другое отверстие для сопряжения с пациентом. Хотя внутренняя перегородка 60 изображена на фиг.7 в виде одной непроницаемой перегородки, данное решение не предполагает ограничения. В одном варианте осуществления, множество перегораживающих элементов выполняют функцию, отнесенную к внутренней перегородке 60, описанной выше. В одном варианте осуществления, внутренняя перегородка 60 не перекрывает плотно поток газовой смеси между проточными каналами, а вместо этого ограничивает сообщение между проточными каналами. В одном варианте осуществления, внутренняя перегородка 60 содержит однонаправленный клапан, который допускает протекание газовой смеси в одном направлении между проточными каналами, сформированными внутри корпуса 14.
В общем, пациент 12 может находить неудобной подачу потока сжатой дыхательной смеси из контура 44 в дыхательные пути пациента 12. Посредством направления потока сжатой дыхательной смеси из контура 44 только в одну из ноздрей пациента 12, неудобство, доставляемое потоком, можно ослабить, с обеспечением, при этом, преимущества повышения давления в дыхательных путях пациента 12. Например, при подаче потока газовой смеси из контура 44 только в одну из ноздрей пациента 12, охлаждение и/или сухость, испытываемые пациентом 12 в назальных ходах из-за потока газовой смеси из контура 44, можно уменьшить, так как выдох и/или вдох через другую ноздрю обеспечивает согревание и/или смачивание влагой обоих назальных ходов. В другом примере, направление потока газовой смеси из контура 44 только в одну из ноздрей пациента 12 может ослабить звуковой шум, связанный с дыханием, относительно воздушного потока.
Как можно видеть на фиг.7, в одном варианте осуществления, внутренняя перегородка 60 таким образом разделяет проточные каналы, которые пропускают газовую смесь между отверстиями 18 для сопряжения с пациентом и окружающей атмосферой, что первый поднабор проточных каналов, сформированных внутри корпуса 14, пропускает газовую смесь между окружающей атмосферой и одним из отверстий 18 для сопряжения с пациентом, и второй поднабор проточных каналов, сформированных внутри корпуса 14, пропускает газовую смесь между окружающей атмосферой и другим отверстием 18 для сопряжения с пациентом. Разделение, создаваемое внутренней перегородкой 60, эффективно изолирует первый поднабор проточных каналов от второго поднабора проточных каналов.
Как пояснялось выше, контур 44 можно отсоединять от патрубка 46 контура, и патрубок 46 контура можно закрывать (например, клапаном 52 контура, пробкой и т.п.). Если контур 44 отсоединен и патрубок 46 контура закрыт, то респираторное приспособление 10 обеспечивает поддержку дыхательных путей пациента 12 при выдохе благодаря сопротивлениям первого поднабора проточных каналов и второго поднабора проточных каналов потоку газовой смеси внутри корпуса 14 из ноздрей пациента 12 в окружающую атмосферу.
В одном варианте осуществления, первый поднабор проточных каналов оказывает такие же суммарные сопротивления потокам газовой смеси из отверстия 18 для сопряжения с пациентом в атмосферу и из атмосферы в отверстие 18 для сопряжения с пациентом, как и второй поднабор проточных каналов. В одном варианте осуществления, первый поднабор проточных каналов и второй поднабор проточных каналов оказывают разные суммарные сопротивления потокам газовой смеси из отверстия 18 для сопряжения с пациентом в атмосферу и/или из атмосферы в отверстие 18 для сопряжения с пациентом.
Например, в одной конфигурации, патрубок 20 вдоха, соответствующий второму поднабору проточных каналов (т.е. проточных каналов, которые не получают поток газовой смеси из контура 44), полностью блокируется. В данной конфигурации, ноздря, сообщающаяся со вторым поднабором проточных каналов, выдыхает газовую смесь из корпуса 14 через соответствующий патрубок 22 выдоха, но не получает газовой смеси при вдохе. В результате, пациент 12 вынужден делать вдох только через ноздрю, которая получает газовую смесь из первого поднабора проточных каналов, что может усилить поддержку дыхательных путей потоком дыхательной смеси под давлением, обеспечиваемым первым поднабором проточных каналов.
В одной конфигурации, патрубок 22 выдоха, соответствующий второму поднабору проточных каналов, полностью блокируется. В данной конфигурации, ноздря, сообщающаяся со вторым поднабором проточных каналов, вдыхает газовую смесь из атмосферы через соответствующий патрубок 20 вдоха. Однако, при выдохе, только та ноздря, которая получает поток газовой смеси из контура 44, выдыхает газовую смесь в атмосферу через корпус 14 через соответствующий клапан выдоха.
Вышеописанное активное независимое управление сопротивлениями, применяемое для левой и правой сторон носа по отдельности, может быть полезным, с учетом назального цикла. Например, очень малое сопротивление выдоху можно установить для стороны, на которой поток уже ограничен вследствие высокого собственного назального сопротивления. Противоположная сторона может иметь более высокое сопротивление клапана при выдохе. Чтобы максимально повысить таким образом комфорт для пациента, можно воспользоваться алгоритмом, оценивающим и отслеживающим назальное сопротивление.
На фиг.8 представлен способ 62 поддержки дыхательных путей пациента, когда пациент дышит. Представленные ниже операции способа 62 являются наглядными. В некоторых вариантах осуществления, способ 62 может быть осуществлен с, по меньшей мере, одной дополнительной, не описанной операцией и/или без, по меньшей мере, одной описанной операции. Кроме того, порядок, в котором операции способа 62 изображены на фиг.8 и описаны ниже, не предполагает ограничений. Хотя операции способа 62 описаны ниже со ссылками на компоненты респираторного приспособления, которое идентично или подобно респираторному приспособлению 10 (показанному на фиг.1-7 и описанному выше), данное описание не предполагает ограничений. Способ 62 может быть осуществлен во множестве других различных ситуаций, без выхода за пределы объема настоящего изобретения.
В ходе операции 64 охватывают, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей пациента. По меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей пациента можно охватывать корпусом, который формирует множество проточных каналов между, по меньшей мере, одним внешним отверстием дыхательных путей и окружающей атмосферой. Множество проточных каналов содержит первый поднабор проточных каналов, составленный из, по меньшей мере, одного, но не всех, из множества проточных каналов. В одном варианте осуществления, корпус идентичен или подобен корпусу 14 (показанному на фиг.1-7 и описанному выше).
В ходе операции 66, при вдохе пациента, обеспечивают первое суммарное сопротивление потоку газовой смеси внутри множества проточных каналов для потока газовой смеси через корпус из окружающей атмосферы в, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей. Первое суммарное сопротивление является достаточно малым, так что газовая смесь, вдыхаемая из окружающей атмосферы в, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей, по существу, не задерживается. В одном варианте осуществления, операция 66 выполняется, по меньшей мере, частично, по меньшей мере, одним клапаном вдоха, который идентичен или подобен клапанам 26 вдоха (показанным на фиг.1-7 и описанным выше).
В ходе операции 68, при выдохе пациента, обеспечивают второе суммарное сопротивление потоку газовой смеси внутри множества проточных каналов для потока газовой смеси через корпус из, по меньшей мере, одного внешнего отверстия дыхательных путей в окружающую атмосферу. Второе суммарное сопротивление потоку газовой смеси обеспечивают посредством ограничения потока газовой смеси через первый поднабор проточных каналов, без ограничения потока газовой смеси через другие проточные каналы множества проточных каналов, сформированного корпусом. Второе суммарное сопротивление является достаточно большим, так что газовая смесь, выдыхаемая через корпус, повышает давление в дыхательных путях пациента, чтобы повышенное давление поддерживало дыхательные пути пациента. В одном варианте осуществления, операция 68 выполняется, по меньшей мере, частично, клапанами вдоха. Другие проточные каналы множества проточных каналов могут содержать, по меньшей мере, один клапан выдоха, который идентичен или подобен клапанам 28 выдоха (показанным на фиг.1-7 и описанным выше).
В ходе операции 70, регулируют второе суммарное сопротивление. В одном варианте осуществления, второе суммарное сопротивление регулируют манипулированием элементом управления, по меньшей мере, одного клапана выдоха и/или заменой, по меньшей мере, одного клапана выдоха клапанами с отличающимися сопротивлениями.
На фиг.9 представлен способ 72 поддержки дыхательных путей пациента, когда пациент дышит. Представленные ниже операции способа 72 являются наглядными. В некоторых вариантах осуществления, способ 72 может быть осуществлен с, по меньшей мере, одной дополнительной, не описанной операцией и/или без, по меньшей мере, одной описанной операции. Кроме того, порядок, в котором операции способа 72 изображены на фиг.9 и описаны ниже, не предполагает ограничений. Хотя операции способа 72 описаны ниже со ссылками на компоненты системы, которая идентична или подобна системе 40 (показанной на фиг.5-7 и описанной выше), данное описание не предполагает ограничений. Способ 72 может быть осуществлен во множестве других различных ситуаций, без выхода за пределы объема настоящего изобретения.
В ходе операции 74, охватывают, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей пациента. По меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей пациента можно охватывать корпусом, который формирует множество проточных каналов между, по меньшей мере, одним внешним отверстием дыхательных путей и окружающей атмосферой. Множество проточных каналов содержит первый поднабор проточных каналов, составленный из, по меньшей мере, одного, но не всех, из множества проточных каналов. В одном варианте осуществления, корпус идентичен или подобен корпусу 14 (показанному на фиг.5-7 и описанному выше).
В ходе операции 76, источник потока сжатой дыхательной смеси устанавливают в состояние сообщения по текучей среде с охваченным, по меньшей мере, одним внешним отверстием дыхательных путей пациента. В одном варианте осуществления, источник потока сжатой дыхательной смеси является генератором давления, который идентичен или подобен генератору 42 давления (показанному на фиг.5-7 и описанному выше). В одном варианте осуществления, операция 76 выполняется контуром и патрубком контура, которые идентичны или подобны контуру 44 и патрубку 46 контура (показанным на фиг.5-7 и описанным выше).
В ходе операции 78, при вдохе пациента, обеспечивают первое суммарное сопротивление потоку газовой смеси внутри множества проточных каналов для потока газовой смеси через корпус из окружающей атмосферы в, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей. Первое суммарное сопротивление является достаточно малым, так что газовая смесь, вдыхаемая из окружающей атмосферы в, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей, по существу, не задерживается. В одном варианте осуществления, операция 78 выполняется, по меньшей мере, частично, по меньшей мере, одним клапаном вдоха, который идентичен или подобен клапанам 26 вдоха (показанным на фиг.1-7 и описанным выше).
В ходе операции 80, при выдохе пациента, обеспечивают второе суммарное сопротивление потоку газовой смеси внутри множества проточных каналов для потока газовой смеси через корпус из, по меньшей мере, одного внешнего отверстия дыхательных путей в окружающую атмосферу. Второе суммарное сопротивление потоку газовой смеси обеспечивают посредством ограничения потока газовой смеси через первый поднабор проточных каналов, без ограничения потока газовой смеси через другие проточные каналы множества проточных каналов, сформированного корпусом. Второе суммарное сопротивление является достаточно большим, так что газовая смесь, выдыхаемая через корпус, повышает давление в дыхательных путях пациента, чтобы повышенное давление поддерживало дыхательные пути пациента. В одном варианте осуществления, операция 80 выполняется, по меньшей мере, частично, клапанами вдоха. Другие проточные каналы множества проточных каналов могут содержать, по меньшей мере, один клапан выдоха, который идентичен или подобен клапанам 28 выдоха (показанным на фиг.1-7 и описанным выше).
В ходе операции 82, формируют поток сжатой дыхательной смеси. В одном варианте осуществления, операция 82 выполняется генератором давления.
В ходе операции 84, подают поток сжатой дыхательной смеси в, по меньшей мере, одно охваченное отверстие дыхательных путей пациента. Подача потока сжатой дыхательной смеси в, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей пациента может содержать подачу потока сжатой дыхательной смеси из генератора давления, получение подаваемого потока дыхательной смеси и направление потока дыхательной смеси в, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей пациента. В одном варианте осуществления, операция 84 выполняется контуром и респираторным приспособлением, которые идентичны или подобны контуру 44 и респираторному приспособлению 10 (показанным на фиг.5-7 и описанным выше).
В одном варианте осуществления, охваченное, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей пациента содержит ноздри пациента. В данном варианте осуществления, операция 84 может содержать направление потока сжатой дыхательной смеси из контура в одну из ноздрей пациента, при одновременном перекрытии потоку дыхательной смеси под давлением попадания в другую ноздрю пациента. Данная часть операции 84 может выполняться внутренней перегородкой внутри респираторного приспособления, которая идентична или подобна внутренней перегородке 60 (показанной на фиг.7 и описанной выше).
На фиг.10 представлен способ 86 поддержки дыхательных путей пациента, когда пациент дышит. Представленные ниже операции способа 86 являются наглядными. В некоторых вариантах осуществления, способ 86 может быть осуществлен с, по меньшей мере, одной дополнительной, не описанной операцией и/или без, по меньшей мере, одной описанной операции. Кроме того, порядок, в котором операции способа 86 изображены на фиг.10 и описаны ниже, не предполагает ограничений. Хотя операции способа 86 описаны ниже со ссылками на компоненты системы, которая идентична или подобна системе 40 (показанной на фиг.4 и 6 и описанной выше), данное описание не предполагает ограничений. Способ 86 может быть осуществлен во множестве других различных ситуаций, без выхода за пределы объема настоящего изобретения.
В ходе операции 88, охватывают, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей пациента. По меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей пациента можно охватывать корпусом, который формирует множество проточных каналов между, по меньшей мере, одним внешним отверстием дыхательных путей и окружающей атмосферой. Множество проточных каналов содержит первый поднабор проточных каналов, составленный из, по меньшей мере, одного, но не всех, из множества проточных каналов. В одном варианте осуществления, корпус идентичен или подобен корпусу 14 (показанному на фиг.4 и 6 и описанному выше).
В ходе операции 90, газовой смеси из окружающей атмосферы предоставляется возможность достижения охваченного, по меньшей мере, одного внешнего отверстия, при относительно небольшом сопротивлении, чтобы пациент мог свободно делать вдох через охваченное, по меньшей мере, одно внешнее отверстие. В одном варианте осуществления, операция 90 выполняется, по меньшей мере, одним клапаном вдоха, который идентичен или подобен клапанам 26 вдоха (показанным на фиг.4 и 6 и описанным выше).
В ходе операции 92, формируется, по меньшей мере, один выходной сигнал, который содержит информацию, имеющую отношение к стабильности дыхательных путей пациента. В одном варианте осуществления, операция 92 выполняется, по меньшей мере, датчиком, который идентичен или подобен датчикам 30 (показанным на фиг.4 и 6 и описанным выше).
В ходе операции 94, регулируют, по меньшей мере, один параметр терапии, которая поддерживает дыхательные пути пациента, по выходным сигналам датчиков, сформированным в ходе операции 92. По меньшей мере, один параметр содержит, например, сопротивление потоку газовой смеси, по меньшей мере, одного проточного канала, по которому газовая смесь пропускается из охваченного, по меньшей мере, одного внешнего отверстия дыхательных путей пациента в окружающую атмосферу. По меньшей мере, один параметр может содержать, но без ограничения, параметр (например, расход потока, давление и т.п.) потока сжатой газовой смеси, подаваемой в, по меньшей мере, одно внешнее отверстие дыхательных путей пациента. В одном варианте осуществления, операция 94 выполняется процессором, который идентичен или подобен процессору 32 или процессору 50 (показанным на фиг.4 и 6 и описанным выше), который управляет, по меньшей мере, одним клапаном выдоха, подобным или идентичным клапану 28 выдоха (показанным на фиг.4 и 6 и описанным выше), по меньшей мере, одним клапаном контура, который идентичен или аналогичен клапану 52 контура (показанному на фиг.6 и описанному выше), и/или генератором давления, который идентичен или подобен генератору 42 давления (показанному на фиг.6 и описанному выше).
Вышеописанные системы и способы предложены для обеспечения повышения давления в дыхательных путях пациента с целью поддержки дыхательных путей. Данную цель не следует считать ограничением. Специалисту будет ясно, что системы и способы, описанные в настоящей заявке, можно также применять для повышения давления в дыхательных путях в других терапевтических целях. Например, управление давлением в дыхательных путях пациента путем создания разности давлений между вдохом и выдохом можно применять для обнаружения и/или лечения острого отека легких посредством максимального усиления дыхательной функции, вовлечения большего числа альвеол в дыхание, ослабления или задерживания накопления текучей среды в легких и/или обеспечения других терапевтических преимуществ.
Хотя изобретение подробно описано выше для примера, с использованием вариантов осуществления, которые в настоящее время полагаются наиболее полезными практически и предпочтительными, следует понимать, что приведенное подробное описание предназначено только для пояснения, и что изобретение не ограничено описанными вариантами осуществления, но, напротив, предусматривает охват модификаций и эквивалентных систем, которые находятся в пределах существа и объема притязаний прилагаемой формулы изобретения. Например, следует понимать, что настоящее изобретение предусматривает, что, по мере возможности, по меньшей мере, один признак любого варианта осуществления можно объединять с, по меньшей мере, одним признаком любого другого варианта осуществления.