[发明专利]用于测量呼吸率以及动态地预测呼吸发作的系统、方法和套件

说明书

交叉引用

本申请要求由Chan、Tunnell和Thomas在2011年9月20日提交的名称为“Systems, Methods and Kits for Measuring Respiratory Rate(用于测量呼吸率的系统、方法和套件)”的美国临时申请No. 61/536,841的权益，该申请通过引用合并于此。

背景技术

哮喘是使哺乳动物中的正常呼吸机能中断的阵发性慢性疾病。哮喘治疗的一个方面涉及防止诸如与哮喘发病相关联的那些呼吸机能之类的呼吸机能的极度恶化的发作。在哮喘发病或哮喘加重期间，病人的气道变得肿胀且发炎。另外，与病人的气道相关联的肌肉发生收缩，这使支气管变窄。病人将往往喘息、咳嗽且在呼吸方面有困难。发病的严重性可能是微小的或导致要求前往医院的危急生命的紧急事件。

美国国立卫生研究院（NIH）已经推荐，哮喘遭受参加哮喘控制测试（ACT）以评定哮喘的控制水平。ACT是病人和保健提供者用以评定哮喘状况和控制的工具。病人回答一系列问题，该一系列问题回顾一段时间来评定是否经历了呼吸短促、病人因哮喘相关症状（呼吸短促、胸部紧迫感或疼痛）而在他们的睡眠周期期间醒来的次数、使用救助吸入剂（诸如舒喘灵）的次数、以及在相同的一段时间内病人对控制的印象的主观个人评级。

峰值流量计由英国的生物工程师Basil Martin Wright(1912-2001)发明来提供有用的测量以管理哮喘症状。峰值流量计通过在病人在充分地吸气之后有力地呼气时机械地测量空气多快地从肺出来，来进行工作。该测量被称为“呼气峰值流量”（PEF）。保持跟踪PEF是病人能够监视和理解他的/她的哮喘症状是被控制还是恶化的一种方式。

称作变面积锐孔计量（VAOM）的经典流量计量系统是被用来进行流量测量的一种类型的系统。例如参见Wright BM, McKerrow CB的Maximum forced expiratory flow-rate as a measure of ventilator capacity（作为呼吸机容量的测量的最大强制呼吸流率）BMJ1959; ii: 1043。VAOM是在机械工程领域中定义的流量测量方法之一。Wright将该方法论应用到呼气峰值流量测量应用上，并变为第一峰值流量计。

Wright稍后在他的峰值流量计中应用转子流量计——VAOM的高级形式。转子流量计包含具有位于其中的浮子的锥形计量细长导管。当空气或流体流过计量导管时，将生成抵抗或对抗重力的力，并且该力将浮子向上推。机械游码将标记浮子所到达的最高平衡，亦称为最大流率。

Wright改编了该方法并对峰值流量计量应用了该方法。代替仅仅依赖于重力，Wright通过添加机械弹簧，提高了张力。如在他的文章中所描述，呼出气体流过锥形计量导管并抵抗附接的机械弹簧来推动在中央柱（浮子）上自由漂游的活塞。由活塞推动的游码标记最大平衡。

当前，在市场中存在许多可用的峰值流量计，其全部都依赖于由Wright确立的机械原理。例如参见Brown的1993年1月5日发布的美国外观设计专利Des. 332,229 Peak Flow Meter和Baker的2009年2月10日发布的美国外观设计专利Des. 586,248 Peak Flow Meter；以及Marcotte等的2005年5月10日发布的美国专利6,889,564 B1 Peak Flow Meter和Williams的1975年1月28日发布的3,862,628 Peak Flow Meters。关于哮喘的其他参考文献例如包括Colquitt等的2012年7月31日发布的US 8,231,541 B2 Asthma Status Scoring Method and System with Confidence Ratings（利用置信度评级的哮喘状态评分方法和系统）。

所需要的是：呼气峰值流率设备，其能够以电子方式进行测量；流率设备，其可配置为操作为通信网络的一部分；呼吸功能系统评定和预测器；以及能够在诸如哮喘发病之类的呼吸偶发事件（incident）的发动之前确定该呼吸偶发事件的可能性且可配置为操作为通信网络的一部分的方法或系统。

发明内容

公开了用于获取更高准确度峰值流量测量的设备、系统和方法。用户和保健执业者能够通过使用用于跟踪的联网系统和方法来从峰值流量计（诸如所公开的那些峰值流量计）保持跟踪测量。