[发明专利]对压力支持设备中的空气密度的变化的补偿

说明书

技术领域

本公开涉及补偿压力支持设备中的空气密度的变化。

背景技术

采用医学装置来处置疾病，或者对受试者的状况进行诊断、治疗或监测是已知的。例如，经常采用压力支持设备来处置患有肺或呼吸紊乱(例如，阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA))的受试者。这样的压力支持设备的一个范例是连续气道正压(CPAP)设备。CPAP设备在受试者的整个呼吸周期内向受试者的气道递送流体流，从而“撑开”气道，由此避免其在睡眠过程中瘫软。

压力支持设备的另一个范例是提供双水平正压治疗，在所述治疗中，使递送至受试者的气道的流体的压力发生变化，或者与受试者的呼吸周期同步，从而使医学效果最大化和/或使受试者感到舒适。这种类型的设备可以被称为双水平正气道压力(BiPAP)设备。就一些BiPAP设备而言，在受试者的呼气阶段向受试者递送的压力比吸气阶段递送的压力低。提供自动滴定正压治疗也是已知的，其中，提供给受试者的压力基于受试者的检测到的状况而发生变化。这样的检测到的状况可以包括受试者是否正在打鼾或者正在遭受呼吸暂停、呼吸不足或者上气道阻力。

一旦受试者被诊断为呼吸紊乱，那么通常要遵医嘱对其进行压力支持治疗，即，某一压力支持模式(例如，连续模式、双水平模式或自动滴定模式)以及给定的处方压力支持水平。所述的压力支持治疗(压力支持模式和压力设置)通常是在使受试者经过睡眠实验室内的睡眠研究之后由医生进行处方规定的。

就用于测量和控制递送至受试者的空气的压力水平的方案而言，压力支持设备的范围从非常简单到高度复杂不等。最简单的压力支持设备根本不利用任何压力传感器。相反，它们依赖于基本电动机速度和输出压力之间的已知关系来实现其压力控制，而且它们一般只要提供治疗就将电动机速度控制到该相同水平。但是，对于给定电动机速度而言，风机的输出压力将随着空气密度(其通过“理想气体定律”而与空气温度和空气的绝对压力(大气压)紧密相关)发生很大变化，这是众所周知的。因此，对于压力支持设备中的这些最简单的设备而言，基于本地空气密度来建立基本电动机速度设置是合适的。一些现有的压力支持设备包括“人工海拔补偿”，其中，基于用户输入到压力支持设备内的针对本地海拔的粗略设置来调整基本速度设置。所述海拔设置可能粗略到只有三个设置值。例如，海拔设置可以包括针对海平面以上“0-2500英尺”的高度的设置“1”、针对2500-5000英尺的“2”和针对5000-7500英尺的“3”。

相反，更加复杂的压力支持设备通常利用差压传感器来直接测量压力支持设备的相对于本地环境大气压的输出压力，之后控制风机速度，从而将该压力测量结果驱动至适当的(即，规定的)水平。在这种方案中，一般连续地将电动机速度驱动至任何RPM，只要其能够为患者生成适当的压力。在这些压力支持设备中，海拔补偿是完全自动的，其不需要任何来自用户的干预。此外，这一方案中采用的压力控制算法不需要了解电动机速度或者海拔、空气压力或者空气温度的本地环境变量中的任何变量就能够运行。

由于最简单的压力支持设备的压力控制方式与更为复杂的压力支持设备的压力控制方式存在显著差异，因而提供给用户的压力的准确度也因此而存在差异，并且就相应的方案所需的部件而言也存在着显著的成本差异。总之，更加复杂的压力支持设备远比较其简单的对应物精确得多(尤其是在考虑了由于可能在工作环境中遇到的周围空气的压力、温度和/或湿度偏差而发生的输出压力变化之后)。越复杂的压力支持设备一般比较其简单的对应物成本更高，因为存在差压传感器以及其相关联的信号通路，并且增加了压力支持设备的空气通路中的复杂性。

发明内容