[發明專利]阻塞性睡眠呼吸暫停的改進的氣流受限檢測方法和裝置

有效

• 申請號: 201110189577.8
• 申請日: 2007-03-06
• 公開（公告）號: CN102343118A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: J·P·阿米特斯特德;C·索脈亞
• 申請（專利權）人: 雷斯梅德有限公司
• 主分類號: A61M16/00
• 分類號: A61M16/00;A61B5/087
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李光穎;王英

本申請是基于申請日為2007年3月6日的申請號為200780008056.X的中國專利申請提出的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種用于診斷和治療包括睡眠呼吸暫停或低通氣的呼吸狀況的改進方法和裝置。尤其，其涉及基于對呼吸氣流曲線的吸氣部分的時間發展分析而檢測患者氣道的局部或完全阻塞。其還涉及調整將由CPAP呼吸機施加的治療壓力的裝置。

背景技術

阻塞性睡眠呼吸暫停(OSA)是一種包括呼吸暫停、低通氣和重度打鼾的綜合征，其引起睡眠中斷，從而引起可能包括心臟疾病類型的嚴重健康問題。OSA由于個人氣道通路的部分發生萎陷而引起。OSA的一種治療選擇是實施持續正壓通氣(CPAP)，以使患者氣道保持打開。通常由電機驅動的鼓風機提供在4-20cm水柱的壓力范圍中的空氣，該鼓風機的輸出經由空氣輸送設備傳遞以與患者氣道密封地接合。可以使用罩、氣管切開插管、氣管內管、鼻枕或其它合適的設備。在接近空氣輸送設備的輸送管中提供排氣口。一些CPAP設備，稱為雙水平CPAP，感測吸氣和呼氣的呼吸循環，并且在吸入和呼出期間提供不同的正壓力水平。一些自滴定(self?titrating)CPAP設備設計為通過選擇解決OSA的最小壓力而確定對于各個患者合適的壓力水平。在這種設備中，監測呼吸參數的模式以確定何時存在OSA，檢測到合適的模式時提高CPAP壓力以提供增高的氣道壓力，以理想地推翻發生阻塞發作和其它形式的呼吸障礙。這種設備在美國專利5,148,802和5,245,995中得以描述。

通常，在睡眠實驗室中診斷和治療患有OSA的人，在睡眠實驗室中，在第一晚睡眠期期間確認存在疾病，并且在第二晚睡眠期期間確定合適的治療壓力。產生的一個問題是，在夜晚期間，隨著人經歷睡眠的不同階段，合適的壓力是變化的。因而，長期以來，需要在患者自己家中使用的簡化裝置，其能夠確定存在OSA并且將壓力水平修改至最優壓力。已經進行了許多嘗試，獲得了不斷變化的成功，以根據對作為時間的函數的氣流曲線形狀進行的分析而確定存在OSA。

在Smith等人的1988年的J.appl?Physiol.64的第789至795頁中已經對監測阻塞性睡眠呼吸暫停中上氣道壓力-流量關系進行了描述。本文的圖1示出了在增加的鼻壓的變化的水平下的多導生理記錄儀的睡眠記錄(polygraphic?sleep?recordings)。應該注意的是，在某些呼吸中達到穩定水平的吸氣體積流量暗示存在氣流受限。通過相對于罩壓力或食道內壓力描繪吸氣中期的氣流而構建壓力-流量曲線。鼻壓相對于平均吸氣中期(midinspiratory)流量的壓力-流量圖隨后通過最小二乘線性回歸而擬合以計算萎陷部位上游的阻抗。

在Schwartz等人的1989年的J.appl?Physiol.66的第1626至1634頁已經對正鼻壓對上氣道壓力-流量關系的影響進行了描述。本文的圖4示出了低壓力水平處的壓力-流量描跡的穩定水平(plateau)。還示出了當壓力增加時，流量不穩定。

美國專利No.5,335,654(Rapoport)示出了用于患有OSA的患者的CPAP對氣流與時間的關系曲線的影響。Rapoport專利的圖1-5示出了，隨著壓力以2cm水柱的步長從10cm水柱減少至2cm水柱，氣流與時間的關系曲線從基本上平滑的正弦模式改變成具有曲線的吸氣部分平臺化(flattening)的模式，該曲線具有初始和終端氣流尖峰(spike)。在2cm水柱時，曲線已經顯示出所謂的M形(即，中部具有波動)，并且還已經在平臺化的中心區域的每個端部顯現出突增(即，峰值)。在使指示阻塞的氣流形狀特征化的嘗試中，Rapoport列出了數項指數，其被認為是氣流受限和/或局部阻塞模式的指示，包括：(1)流量信號的導數等于零；(2)流量信號的峰值之間的二階導數對于延長的時間間隔為零；(3)早期吸氣流量與吸氣中期流量的比值小于或等于1。該專利還列出了被認為是阻塞的指示的事件：(1)連接峰值吸氣流量和峰值呼氣流量的線的斜率下降；(2)流量信號的急劇向上或向下沖程(dV/dt)；以及(3)吸氣流量與呼氣流量的比值大于0.5。

關于對CPAP治療的控制，已知用于感測和檢測指示阻塞的異常呼吸模式的各種技術。例如，美國專利No.5,245,995(Sullivan等人)描述了如何在睡眠的同時由吸氣和呼氣壓力測量檢測打鼾和異常呼吸模式，由此得到阻塞發作前或其它形式的呼吸障礙的早期指示。尤其，監測呼吸參數的模式，并且當檢測到預先定義的模式時CPAP壓力上升以提供增加的氣道壓力，從而理想地阻止發生阻塞發作和其它形式的呼吸障礙。