[发明专利]用于感测呼吸参数的非侵入式装置和方法

说明书

一种用于保持一个或更多个呼吸传感器的非侵入式装置，包括壳体，该壳体在依照解剖学而成形为在呼吸孔附近附接于受试者的面部，并且包括一个或更多个导流元件，该导流元件用于将呼吸流的至少一部分引导到壳体中的被配置为保持至少一个传感器的一个或更多个位置。

发明背景

呼吸流参数的测量是评估患者呼吸能力的手段之一。参数可以包括：呼吸温度、流动速率、体积、压力、呼出的无机化合物(例如，水/湿气、CO₂、O₂等)的量和呼出的挥发性有机化合物(VOC)的量，以及可以从这些测量值中提取的呼吸功能参数，例如呼吸速率、呼吸长度和深度、呼吸暂停长度、吸入和呼出时间等。这种测量值是使用非直接测量值或使用检测/测量/监控实际呼吸流的直接呼吸传感器来完成的。为了使这种直接传感器有效工作，呼吸流或其至少一部分(吸入的和/或呼出的)需要经过传感器附近，以实现呼吸流和感测元件之间的相互作用。

有几种已知的测量呼吸流参数的方法和装置。其中一种已知的方法要求受试者有意朝向传感器呼吸，进入或离开口腔，例如在肺功能测试和肺活量测定中，用于测量空气进出肺的通气和运动。对于非通气患者，这些方法只能作为非连续监测被应用，在检测中患者必须保持清醒、有意识且配合。

另一种已知的方法涉及需要安装到受试者面部的装置，使得包括在装置中的传感器位于呼吸流中。这种装置的一个例子是直接二氧化碳浓度监测仪(directcapnography)。这种装置笨重且需要将传感器放在覆盖受试者鼻孔/嘴部的面罩中。另一个例子包括可佩戴的传感器，该传感器例如安装在受试者的脸上/头上，这样，传感器被放置在鼻孔周围和嘴附近。这种可佩戴传感器可以是但不限于是温度、湿度、化学、压力和流量传感器。这种可佩戴传感器的主要缺点之一是需要精确放置在受试者面部并在受试者面部微调传感器的位置，以便使传感器与呼吸流对准。替代方案是使用类似插管的设计，该设计将传感器放在受试者的鼻孔内，并直接放在他的嘴前面。这导致了不同的缺点：由于异物放在受试者的鼻孔和嘴中而给他/她带来不便。

另一种已知的方法涉及用于捕获和传输来自呼吸孔的呼吸流的至少一部分并通过管道将该部分呼吸流传输到外部传感器的装置。这些感测装置的主要缺点在于它们不能完全佩戴且不易携带，因为尽管捕获和传输装置是可佩戴的，但是外部传感器通常又大又重。

因此，需要一种用于测量呼吸流的装置，该装置将允许在受试者的呼吸孔附近简单、非侵扰性地且稳健地安装一个或更多个呼吸传感器，以实现增强的检测性能，对呼气、呼吸、它们的机械参数、物理特性、呼出/吸入流的化学含量等的测量和监控。

发明概述

本发明的一些实施例可涉及用于保持一个或更多个呼吸传感器的非侵入式装置。该非侵入式装置可以包括壳体，该壳体依照解剖学而成形为在呼吸孔附近附接于受试者的面部。在一些实施例中，壳体可以包括：一个或更多个导流元件，用于将呼吸流的至少一部分引导到一个或更多个预定位置，使得预定位置中的至少一个可以被配置为保持至少一个传感器。“非侵入式装置”可以意味着该装置没有插入到呼吸孔中、没有以其它方式阻塞呼吸孔、和/或没有密封在呼吸孔周围。

在一些实施例中，一个或更多个导流元件中的每一个可以是或可以包括至少一个开口导管。在一些实施例中，用于引导呼吸流的至少一部分的一个或更多个开口导管中的一个可以可拆卸地连接到壳体，并且可适于将从嘴流出和流进嘴的呼吸流导引或引导经过呼吸传感器。在一些实施例中，用于引导呼吸流的至少一部分的一个或更多个开口导管可以以允许第一开口导管相对于第二开口导管移动的方式连接到壳体。

在一些实施例中，一个或更多个导流元件可以包括凹部。在一些实施例中，每个凹部可以位于预定位置处，并且凹部壁可以从至少两侧封装至少一个传感器，以防止或限制物理接近传感器。在一些实施例中，一个或更多个导流元件可以是或可以包括：平坦表面、弯曲表面、管及其组合中的至少一个。