[发明专利]具有鼾声检测的计算机控制CPAP系统

说明书

技术领域

本发明涉及为患有睡眠呼吸障碍的患者提供正压通气帮助的方法和装置。具体而言它涉及治疗期间的打鼾识别。

背景技术

睡眠呼吸障碍(SDB)包含一组睡眠期间呼吸模式或通气质量异常的障碍。阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)，最常见的这种障碍(影响近4-5％的成年人口)的特征在于上气道的重复关闭或萎陷和呼吸的部分或完全缩减。阻塞一般结束于患者的短暂觉醒，此时上气道的肌肉动作以清除阻塞。对于OSA的选择治疗是如由Sullivan首先描述的持续气道正压(CPAP)[Sullivan CE等人的Reversal of obstructive sleep apnea by continuous positiveairway pressure applied through the nares，Lancet 1981年四月十八日，1(8225)：862-5]。

CPAP设备特别适合于通过称之为滴定的过程的患者，在滴定过程中确定保持气道开放所必需的最小压力。过度压力导致患者不舒服并中断睡眠。所需的最小压力可能在患者的睡眠周期中变化，并据此已经研发出能监视患者呼吸以确定并酌情调节压力的各自动滴定设备。另外，一些设备力图使患者更舒服而提供双压水平，即与呼气期相比在吸气期提供更大的正压。这些设备监视患者的呼吸周期，以便在每次呼吸的呼吸中的适当阶段在各压力水平之间切换。不同患者根据他们的状况，可取决于设备怎样快速并精确地跟踪患者的努力而经历不同程度的不舒服。当呼吸不规则时，例如在存有咳嗽、叹气和鼾声期间，简单的阈值测试可能是无用的。

OSA常常伴有打鼾。因而，很多CPAP设备试图确定打鼾的发生并对其进行量化。例如，美国专利6,840,907(2005年1月11日公布)提供了一种具有传感器阵列和处理器的设备，它能对鼾声进行分析。具体而言，它通过使数字化的打鼾信号经过具有大约10Hz低频截止的高通滤波 器、计算每个所得信号的模量、对所有模量求和并使所述和经过具有介于0.5和2Hz高频截止的低通滤波器来测量患者的鼾声幅度。所述处理器还测量患者鼾声的谐波纯度(harmonic purity)，即形式上它接近简单的正弦波-假设非阻塞性鼾声与阻塞性鼾声相比具有不同程度的谐波纯度。此外，所述系统产生对患者鼾声谐波稳定性的测量，即，鼾声信号的一个周期与其之前相匹配的精度-假设非阻塞性鼾声与阻塞性鼾声相比具有不同程度的谐波稳定性。

美国专利6,705,315描述了一种具有声换能器的CPAP装置和一种对指示打鼾的声音做出响应的系统。

为了在自动滴定CPAP设备中有效递送治疗压力，应将治疗应用在迫近阻塞的第一征候处。在很多患者中，鼾声常常先于呼吸暂停(阻塞)的发作。因此，鼾声的检测对于抢先递送治疗而言是至关重要的。

目前鼾声检测/估计技术需要对各种患者气路进行广泛建模以及由此产生的复杂计算。根据现有技术，鼾声是在20-300hz范围内从总噪声估计中去除电机和其他无关噪声估计之后的残余噪声。为了估计电机噪声，以经验为根据地获得针对每种可能的气路元件组合的噪声模型。然后利用它来得出压力治疗递送期间的患者鼾声。基本上鼾声＝总噪声-内在设备噪声。计算内在设备噪声的复杂方法给流量发生器的生产以及同时给流量发生器的气路内每个增量设计增加了大量的开支。

需要一种为接收来自CPAP设备的加压气体的患者检测打鼾的经济、简化方法。

发明内容

一种在CPAP设备中识别鼾声的简化方法是通过从设备中的适当传感器检测噪声水平并利用打鼾噪声仅在呼吸周期的吸气部分中出现的事实来实现的。使用在吸气和呼气期噪声水平之间的显著差异，即高于预定阈值的部分来指示打鼾。这避免了必须对CPAP设备操作期间的所有噪声源进行解释或建模。本发明包括使用传感器，例如麦克风来检测鼾声。然而也可使用其他传感器，例如压力或流量传感器。

本发明的优选实施例包括1)使用呼气噪声作为内在设备噪声的 测量，因此消除了任何按患者回路参数的函数来校准设备噪声的需要；2)使用吸气噪声作为患者鼾声的载波；3)调节吸气和呼气噪声的滤波时间常数，使得治疗压力不会引起假鼾声检测。

附图说明

图1a是根据本发明打鼾检测装置的一个实施例的示意性截面图；

图1b是根据本发明打鼾检测装置的另一实施例的示意性截面图；

图2是本发明各步骤的流程图；

图3是本发明又一实施例的图示。

具体实施方式