[发明专利]用于改善CPAP舒适性的方法和装置

说明书

本申请是2004年6月18日提交的发明名称为“用于改善CPAP舒适性的方法和装置”的201110045661.2号中国发明专利申请的分案申请。

本申请要求2003年6月20日提交的澳大利亚临时申请NO.AU2003903138作为外国优先权。

技术领域

本发明涉及一种在正压力作用下将供给的空气输送给患者从而治疗睡眠呼吸紊乱的方法和装置。特别地，本发明涉及一种可以提供平滑而舒适的压力-时间波形的方法和装置。

背景技术

由于Sullivan发明了鼻部的持续呼吸道正压（鼻部CPAP）装置用以治疗梗阻性睡眠呼吸暂停（OSA）以及其他形式的睡眠呼吸紊乱（SDB），如在美国专利号4,944,310中所讲的，引出许多的研究工作以改善该装置的舒适度。其中一个方面是提高患者接触面的舒适度，例如提供了由ResMed Limited制造的和面具。提供更舒适患者接触面的另一个方面是使得在正压作用下由送风机所提供空气的波形更舒适。

有些低成本的CPAP送风机装置，例如ResMed Limited的S7^TM装置，在患者的呼吸周期中始终是在大致固定的正压作用下提供空气，例如15cmH2O。送风机包括电动机和风扇，其构造可以将根据电动机旋转速度预先确定的特定压力输送到患者的接口，例如面具。当患者在这样的系统中吸入气体时，面具中的压力会有少量减小。当患者呼气气体时，面具中的压力会有少量增加。面具中压力的这种起伏被称为“振荡”。其他送风机在压力控制器中使用了反馈装置，用来平衡患者对面具压力的作用从而减少振荡。这样的装置在澳大利亚目前的零售价格为大约1000澳元。

另外一组CPAP装置，例如ResMed的 SPIRIT^TM装置，可以监控患者并确定出输送给患者的适当的CPAP设置，其压力在整个夜晚的过程中都可以变化，例如，在患者睡眠的初始阶段输送15cmH2O，而在夜里较晚的时候增大到20cmH2O。要根据呼吸的具体情况和严重程度确定压力的变化，例如流动限制和打鼾。这样的装置在澳大利亚目前的零售价格为大约2000澳元。

双水平的CPAP装置，例如ResMed 的产品，在呼吸周期的吸气过程中为患者的面具提供了较高的压力，例如10-20cmH2O，并在呼吸周期的呼气过程中为患者的面具提供了较低的压力，例如4-10cmH2O。装置控制周期和患者呼吸周期之间不相配会导致患者不舒适。当装置从较高压力向较低压力变换的时候，使电动机制动。当装置从较低压力向较高压力变换的时候，使电动机加速。根据装置的设定，可以要求装置在50-100ms的时间内压力变换5-18cmH2O。为了获得这种变化，峰值电力负载可以在60-90W的范围之内。由于装置要求低惯性和峰值负载，需要较大的并且成本较高的电源。这样的装置根据其特性设置在澳大利亚目前的零售价格为大约3,500-7,500澳元。

美国专利No.6,345,619（Finn）叙述了一种CPAP，它在装置控制周期的吸气和呼气之间变换过程中所提供的空气压力是在IPAP（吸气呼吸道正压）和EPAP（呼气呼吸道正压）压力的中间。美国专利No.6,484,719（Berthon-Jones）和6,532,957（Berthon-Jones）叙述的装置提供了根据波形模板的静压支撑装置。美国专利No.6,553,992（Berthon-Jones et al.）叙述了一种通风器，其伺服控制器通过调整压力波形和压力调制振幅的曲线而调整支撑的程度，当伺服控制器通过增大压力调制振幅而增大支撑的程度时，会逐渐产生更多矩形的并使之更有效的压力波形；当伺服控制器通过降低压力调制振幅而降低支撑的程度时，会逐渐产生更多平滑的并使之更舒适的压力波形。所有这些专利的内容都在这里结合作为参考。

CPAP和VPAP装置是机械通风器。通风器已经被分为（Chatburn,Principles and Practice of Mechanical Ventilation，MJ Tobin、McGraw Hill编辑，1994，CH.2）压力、容量或流量控制器中的任何一种。每种情况下，通风器控制着输送给患者的空气压力随时间变化、空气容量随时间变化、或者空气流量随时间变化。许多种这样的装置可以被编程从而输送不同的波形，例如脉冲（矩形）的、指数的、斜坡的和正弦曲线的。对实际输送给患者的波形形状产生影响的，是患者呼吸系统的柔顺性和抵抗性，还有他呼吸的作用力，以及机构的限制，例如送风机的动量和传播延迟等。