[发明专利]呼吸治疗设备中改进的功率管理

说明书

相关申请的交叉引用

本发明要求了专利申请号61/095,714、申请日为2008年9月10日的美国临时专利申请的优先权，其公开的内容在此引入参考。

技术领域

本发明的主要涉及一种用于治疗呼吸状况，例如阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）、睡眠呼吸障碍（SDB）、过敏诱发性上呼吸道阻塞或上呼吸道的早期病毒感染的设备。更特别地，涉及该呼吸治疗设备的改进的功率管理。

背景技术

睡眠对健康非常重要，睡眠中的频繁障碍或睡眠片段化可能带来严重的后果，包括日间嗜睡（伴随着发生机动车事故的可能性），精神状态欠佳，记忆衰退，抑郁或过度紧张。例如，鼻塞患者可能打鼾，达到干扰别人睡眠能力的程度。相似地，OSA患者很可能会干扰旁边的人的睡眠。治疗OSA患者的最佳方法为使用气流发生器，例如鼓风器（压缩机），通过与患者接口的连接输送软管来实现持续的气道内正压（CPAP）。正压可防止患者在吸气时的发生气道塌陷，以此防止例如打鼾，呼吸暂停或呼吸功能不全及其后遗症。

该气道内正压可以通过多种方式进行输送。例如，正压水平可以在患者呼吸循环中的吸气以及呼气水平中维持接近稳定的水平。可替代地，压力水平可以调节成与患者的呼吸循环同步改变。例如，针对患者的舒适度，压力可以在吸气过程中设置为一个水平，在呼气过程中设置为另一水平。这种压力治疗系统可以称为双水平。可替代地，压力水平可以进行连续的调节以平稳地模仿患者呼吸循环的变化。在呼气过程中的压力设置低于吸气过程中的压力设置时可以称为呼气压力释放。如Sullivan提交的美国专利4,944,310中所记载，气道正压治疗通常从装置中提供患者4~15cm水柱压力范围以及大概120l/m流速的气流。某些气体可能从末端处流失，而没能输送至患者。这些压力设置可以同样基于患者气道状况的检测进行调节。例如，治疗压力可以在检测到部分阻塞，呼吸暂停或打鼾时增加。

还有其他用于提供呼吸道治疗的装置。例如，Schroeder等人在2000年12月8日所提交、随后转让给了Vapotherm公司的美国专利7,314,046中，记载了一种输送加热并加湿的空气至患者呼吸道的设备。相似地，Genger等人在2003年7月21日所提交、并随后转让给Seleon股份有限公司的美国专利7,080,645中，记载了一种具有压缩机以及鼻导管的抗打鼾装置。

呼吸治疗装置有时设有辅助部件，用于舒适调节从气流发生器提供的气流或加压空气。例如，所提供的气体可以在输送至病人之前通过加湿器，对治疗气体进行加湿以及加热。相似地，不同的加热元件可以与输送管连接使所提供的气体从供应单元或加湿器输送至患者时保持特定的温度。

这些元件在运行时对电源具有较大的需求。根据改进的设计功效来运行这些用于治疗上呼吸道疾病的装置则最为理想。

发明内容

本发明的一个方面，其中的设备以及方法提供了一种患者的呼吸治疗。

本发明的另一个方面，其中的呼吸治疗设备提供了一种使患者舒适的经过加热并/或加湿的气流或加压气体。

根据本发明的另一方面，提供了一种包括功率管理技术的呼吸治疗设备。

在一个实施例中，呼吸治疗设备包括气流发生器，辅助装置，供电单元以及控制器。该控制器与气流发生器，辅助装置以及供电单元连接。该控制器设置为：随着呼吸治疗装置的呼吸循环，控制气流发生器以及辅助设备峰值功率运行的偏移。辅助设备可以例如为加热元件，加湿器或输送管加热器。在另一个实施例中，控制器在吸气相吸气上升时间过程中控制气流发生器以及辅助设备的峰值功率运行的偏移。该控制器可选择地在吸气相剩余吸气时间过程中控制辅助设备以及气流发生器的同步运行。通过这种功率管理，控制器可大致避免气流发生器以及辅助设备的同时峰值功率运行。在该实施例中，控制器可包括实行优先运行的电源优先计算法或模块，以将气流发生器的优先等级高于辅助设备的优先等级。

在一个实施例中，气流发生器包括伺服控制的鼓风器，而辅助设备包括加湿器的加热器和/或输送管的加热器。在鼓风器转速增加的时候，控制器可选择地同步降低加湿器以及输送管加热器的两者或其中之一中的加热元件的供电。此外，该装置的控制器可以设置为设定加湿器的加热器和/或输送管加热器的功率可变功率水平。此外，该控制器还可以控制加湿器的加热器以及输送管加热器的交错运行。这可以通过及时偏移的脉宽调制信号来实现。