[发明专利]睡眠呼吸障碍筛查仪

说明书

本发明公开用于检测来自诸如声音传感器的输入音频信号中的睡眠呼吸障碍事件的方法和设备。处理器可以配置来接收体现用户在睡眠期间声音的音频信号。处理器根据包括可闻呼吸和/或鼾声时段的音频来确定可靠呼吸时段，如在逐帧基础上的音频。处理器可以在可靠呼吸时段中检测到睡眠呼吸障碍事件的存在，例如呼吸不足、呼吸暂停、呼吸暂停性鼾声或调制呼吸，并且生成输出以指示检测到的事件。可选地，所述设备可以用作高性价比的筛选设备，比如作为移动处理设备(例如，移动电话或平板电脑)的处理器控制应用程序。

本申请申明享有2015年8月17日递交的美国临时专利申请第62/205,823号的申请日的权益，该美国临时专利申请的公开内容以参考方式结合在本申请中。

1背景技术

1.1技术领域

本发明涉及呼吸相关疾病的检测、诊断、和预防中的一种或多种。本发明还涉及医疗装置、设备、系统及其用途。

1.2相关技术说明

1.2.1.人类呼吸系统及其障碍

身体的呼吸系统促进气体交换。鼻子和嘴构成患者呼吸道的入口。

呼吸道包括一系列分支管，随着它们穿透深入到肺部中，这些分支管变得越来越窄、越来越短、并且越来越多。肺的主要功能是气体交换，允许氧气从空气移动进入静脉血液中并且将二氧化碳移出。气管分为右主支气管和左主支气管，最终进一步分为终末细支气管。支气管构成导气管，并且不参与气体交换。呼吸道的分路进一步连通呼吸细支气管，最终通向肺泡。肺部中的肺泡区域是发生气体交换的地方，该区域被称为呼吸区。参见JohnB.West、Lippincott Williams和Wilkins的著作《呼吸生理学》(RespiratoryPhysiology)，2011年出版的第9版。

存在一系列呼吸系统障碍。某些障碍可能会表现出特定症状，例如鼾声、呼吸暂停、呼吸不足和呼吸过度等。某些此类呼吸障碍或被称为睡眠呼吸障碍(Sleep DisorderBreathing)。

阻塞性睡眠呼吸暂停症(Obstructive Sleep Apnea)表现为包括在睡眠期间上呼吸道闭塞或阻塞等症状。这是由上呼吸道的异常狭小，以及在睡眠期间舌部、软腭和口咽后壁的区域中的肌肉张力的正常耗损共同形成的。上述病症会导致受到影响的患者在通常长达30至120秒的时间内呼吸停止，有时为每晚200至300次的呼吸停止。这经常会导致患者白天过度嗜睡，并且可能造成心血管疾病和脑损伤。该综合症是一种常见的障碍，尤其多发于体重超重的中年男性当中，然而患者却可能对此问题并没有相应的意识。参见美国专利第4,944,310号(Sullivan)。

潮式呼吸(Cheyne-Stokes Respiration)是患者的呼吸调控性障碍，该疾病存在有节奏的呼吸增强和减弱的交替周期，被称为CSR周期。CSR表现为动脉血的重复性脱氧和复氧。由于重复性缺氧，CSR很可能会造成损害。在一些患者中，CSR与重复性睡眠觉醒相关联，重复性睡眠觉醒会导致严重的睡眠中断、交感神经活动增强以及后负荷增加。参见美国专利第6,532,959号(Berthon-Jones)。

肥胖通气过度综合征(Obesity Hyperventilation Syndrome)被定义为在没有其他已知的通气不足的原因的情况下的严重肥胖合并醒时的慢性高碳酸血症。其症状包括呼吸困难、晨起头痛和白天过度嗜睡。

慢性阻塞性肺病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease)是指任何一种具有某些共同特征的下呼吸道疾病。这些疾病包括对空气运动的阻力增加、呼吸的呼气阶段延长以及肺的正常弹性丧失。COPD的实例是肺气肿和慢性支气管炎。COPD是由长期吸烟(主要危险因素)、职业暴露、空气污染和遗传因素引起的。症状包括：劳力性呼吸困难、慢性咳嗽和产生痰液。