[发明专利]对患者进行气体输送的流量感应

说明书

优先权声明

在35U.S.C.§120/365条款下，本申请要求2008年2月29日提交的美国系列申请No.12/040,043的权益，并且在35U.S.C.§119(e)条款下，本申请要求2007年3月7日提交的美国临时专利系列申请no.60/905,340的权益。

技术领域

本发明涉及确定压力支持系统给患者输送的加压呼吸气流的一个或多个参数。

背景技术

用压力支持设备，诸如持续气道正压通气(CPAP)设备对呼吸障碍，诸如阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)进行治疗是众所周知的。CPAP设备在患者呼吸循环的整个时期对患者的气道输送流体，以便“撑持”气道，从而防止其在睡眠时塌陷。此处所用的术语“流体”指代任何气体，包括气体混合物或颗粒(诸如气雾型药物)悬浮于其中的气体。最常见的，压力支持系统给患者输送的流体是加压空气。这种CPAP设备的示例是由Respironics，Inc.of Murrysville，Pa制造的系列的CPAP设备。

常规的压力支持设备通常依靠能够对给患者提供的气流的流速、压力和/或体积进行直接测量的传感器。然而，这类传感器增加了这些设计的成本，并且这些传感器易受有害操作状况(例如，潮湿、高温、振动等)的影响。对常规压力支持设备给患者输送的气流参数进行确定的常规技术同样存在其他缺陷。

发明内容

本发明的一个方面涉及给患者的气道输送加压呼吸气流的压力支持系统。在一个实施例中，所述系统包括压力生成器、扭矩监测器、旋转监测器以及处理器。所述压力生成器包括叶轮(也称之为推进器)和电机。将所述电机配置成生成扭矩。将所述叶轮耦合到所述电机，从而将由电机生成的扭矩的至少一部分提供给电机中的转子，其驱动叶轮旋转穿过呼吸气体的主体。随着叶轮旋转穿过呼吸气体的主体，所述气体对叶轮施加扭矩，而叶轮对呼吸气体的主体施加相应的力，所述呼吸气体的主体生成输送给患者的加压呼吸气流。将所述扭矩监测器配置成确定与电机生成的扭矩有关的信息。将所述旋转监测器配置成确定与叶轮和/或电机的旋转速度有关的信息。将所述处理器配置成根据扭矩监测器确定的信息和旋转监测器确定的信息，确定压力生成器生成的加压呼吸气流的一个或多个参数。加压呼吸气流的一个或多个参数的确定包括对电机生成的扭矩与呼吸气体主体对叶轮施加的扭矩之间的一部分差异进行调整。

本发明的另一方面涉及给患者的气道输送加压呼吸气流的方法。在一个实施例中，所述方法包括用电机驱动叶轮，将所述电机配置成生成扭矩，将所述叶轮耦合到所述电机，从而将电机生成的至少一部分扭矩提供给电机中的转子，其驱动叶轮旋转穿过呼吸气体的主体。随着叶轮旋转穿过呼吸气体的主体，所述气体对叶轮施加扭矩，而叶轮对所述气体施加相应的力，所述气体生成输送给患者的加压呼吸气流。所述方法进一步包括确定与电机生成的扭矩有关的信息；确定与叶轮和/或电机的旋转速度有关的信息；以及根据与电机生成的扭矩有关的信息和与叶轮和/或电机的旋转速度有关的信息，确定叶轮旋转生成的加压呼吸气流的一个或多个参数。这样实现加压呼吸气流的一个或多个参数的确定，使其包括对电机生成的扭矩与呼吸气体主体对叶轮施加的扭矩之间的一部分差异进行调整。

本发明的另一方面涉及给患者的气道输送加压呼吸气流的压力支持系统。在一个实施例中，所述系统包括压力生成器、扭矩监测器、旋转监测器以及处理器。所述压力生成器包括叶轮和电机。将所述电机配置成生成扭矩。将所述叶轮耦合到所述电机，从而将电机生成的至少一部分扭矩提供给电机中的转子，其驱动叶轮旋转穿过呼吸气体的主体。随着叶轮旋转穿过呼吸气体的主体，所述气体对叶轮施加扭矩，而叶轮对呼吸气体的主体施加相应的力，所述呼吸气体的主体生成输送给患者的加压呼吸气流。将所述扭矩监测器配置成确定与电机生成的扭矩有关的信息。将所述旋转监测器配置成确定与叶轮和/或电机的旋转速度有关的信息。

所述处理器包括扭矩调整模块和流量模块。将所述扭矩调整模块配置成从所述扭矩监测器接收与电机生成的扭矩有关的信息、对电机生成的扭矩与呼吸气体主体对叶轮施加的扭矩之间的一部分差异进行确定、以及根据有关电机生成的扭矩与呼吸气体主体对叶轮施加的扭矩之间的一部分差异的信息，调整从所述扭矩监测器接收的信息。将所述流量模块配置成根据与电机生成的扭矩和叶轮和/或电机的旋转速度有关的调整后信息，确定压力生成器生成的加压呼吸气流的流速。