[发明专利]呼吸设备及其使用方法

说明书

本发明涉及与2004年12月8日提交的美国临时专利申请No.60/634,715相关并要求其优先权。上述申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

在此描述的设备、方法和成套用具总的涉及医学领域，尤其涉及心血管医学、睡眠医学、肺病学、胃肠病学和内科医学领域。在这点上，所述的设备、方法和成套用具可以用于治疗疾病，特别包括心力衰竭、高血压、睡眠窒息和其他睡眠障碍、打鼾、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、胃食管返流疾病和各种炎性疾病。

背景技术

许多疾病状况可以受益于患者呼吸的改善，这些疾病包括心力衰竭、睡眠窒息和其他睡眠障碍、高血压、打鼾、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、支气管炎、哮喘和许多其他疾病。

心力衰竭或充血性心力衰竭(CHF)是表示许多肺和心脏疾病状况的末期的共同临床综合症。心力衰竭是当心肌衰弱并且心室不再正常收缩时出现的退化状况。心脏然后不再将血液充分地泵送到包括肺的身体。这可以引起锻炼耐受不良，或者可以导致体液潴留，随后出现呼吸急促或脚肿胀。仅在美国就诊断出超过四百万人患有心力衰竭。心力衰竭患者中的发病率和死亡率高。

睡眠窒息被定义为睡眠期间呼吸的暂时缺失或停止。气流在比正常呼吸间隔期更长的一段时间缺失，对于成人该时间通常被规定为十秒，对于儿童为八秒(或是正常呼吸周期时间的两倍以上)。睡眠窒息一般有三种类型：中枢性、阻塞性和混合性。在中枢性睡眠窒息中，患者无法进行呼吸。在阻塞性呼吸暂停中，存在换气努力，但是由于上呼吸道闭合而没有气流产生。在混合性呼吸暂停中，初始没有换气努力(暗示中枢性睡眠窒息)，但是当换气努力重新开始时阻塞性睡眠窒息型式变得明显。最后，呼吸不足是呼吸气流的暂时减小，其与个体的努力或代谢需要不成比例。术语睡眠窒息和/或睡眠呼吸障碍可以称为呼吸不足。

高血压指的是血压升高，是很常见的疾病。高血压的特征在于收缩期和/或舒张期血压升高。尽管高血压及其伴发并发症流行，但是该疾病的控制远远不够。仅仅三分之一的高血压患者充分地控制他们的血压。该失败反映了维持通常无症状的状况的长期治疗的固有问题，尤其当治疗可能干扰患者的生活质量时，和当治疗的即时效果对于患者来说不明显时。

慢性阻塞性肺疾病(COPD)包括慢性支气管炎、肺气肿和哮喘。在慢性支气管炎和肺气肿中，气流阻塞在呼气期间限制患者的气流。COPD是一种进行性疾病，其特征在于多年来日益严重的基线呼吸状态，偶发需要住院的病情恶化。早期症状包括痰生成增加和偶发急性恶化，其特征在于咳嗽增加、脓痰、喘鸣、呼吸困难和发烧。当疾病发展时，急性恶化变得更频繁。在疾病的后期，患者可能产生高碳酸血症、低氧血症、红细胞增多症、带有右侧心力衰竭的肺源性心脏病和水肿。

慢性支气管炎的特征在于慢性咳嗽，伴有导致呼气阻塞的痰生成。在病理学上，可能出现粘膜和粘膜下水肿和炎症以及粘液腺数量和大小的增加。肺气肿的特征在于肺实质的破坏，导致失去弹性回缩力，气道系留(tethering)减小，和呼气阻塞。在病理学上，远侧气隙被扩大。

哮喘是另一种慢性肺状况，其特征在于呼吸困难。哮喘患者具有特别敏感或对高血压有反应的气道。当气道发炎或被刺激时气道通过阻塞或缩窄发生反应。这使空气难以进出气道，导致呼吸窘迫。该缩窄或阻塞可以导致咳嗽、喘鸣、呼吸急促和/或胸闷。在一些情况下，哮喘可能是致命性的。

在所有这些疾病中，当前的医学和外科疗法并不是完全有效的，还存在相当大的改进空间。用于治疗这些疾病的两种疗法是肺疾病康复(包括缩唇呼吸(pursed-lip))和无创机械换气。

肺疾病康复经常用于治疗患有例如所述的那些各种医学疾病的患者。例如，向COPD患者讲授减小肺充气过度和缓解呼气气流阻塞的新呼吸技术。该训练的一个目标是减小呼吸困难的水平。通常，这些新呼吸技术包括膈式和缩唇呼吸。缩唇呼吸包括通过鼻缓慢地吸气，通过缩唇呼气(就如同在吹口哨)，用吸气的两或三倍时间进行呼气。多数COPD患者本能地学会如何进行缩唇呼吸以便缓解他们的呼吸困难。而且，哮喘和其他呼吸疾病的患者，甚至在锻炼期间的正常人，表明使用缩唇呼吸，尤其在尽力的时候。

人们普遍相信产生近侧阻塞(例如缩唇)夹板可以打开在某些疾病状态中失去它们的系留的远侧气道。换句话说，当患者通过缩唇呼吸时在呼吸期间通常塌缩的气道仍然打开。而且，通过增加呼气时间，呼吸速率可以被减小，并且在一些情况下变得更有规律。