[发明专利]用于在吹排气期间控制吹气压力的系统与方法

说明书

相关申请的交叉引用

根据35U.S.C.§119(e)，本专利申请要求2012年3月21日递交的美国临时申请No.61/613702的优先权利益，在此通过引用将将其并入。

技术领域

本公开涉及用于在受试者的吹排气期间，控制吹气压力的系统与方法。

背景技术

咳嗽作起到从受试者的气道清除粘液的作用。在咳嗽期间，缓慢地(<1LPS)吸入被吸入空气。然后，声门关闭并且呼吸肌收缩，增加声门下压。咳嗽在声门打开时开始，并且空气从肺部迅速受迫。肺部以大约4LPS的速率持续排空，直到肺部得以充分减压。一些人因受伤、疾病或胸外科手术，而难以或不可能靠自己有效地咳嗽。针对这些人，处方以辅助的或人工的气道清理。

人工气道清理可以经由许多方法实现。一种这样的方法采用机械吹排气机(MI-E)的使用。MI-E为这样的医用设备，其递送正气道压力通过口、鼻或气管造口，轻柔地填充肺部到大容量(吹气)。其然后突然地逆转压力，这生成呼气流，模仿咳嗽(排气)。

在传统的系统中，确定针对特定患者的吹排气设置可能是不精确和/或不准确的。每位患者具有其独有的呼吸特性(例如气道阻力、肺顺应性、患者努力等等)，其可能随时间改变和/或在处置过程期间改变。通常，依赖于过往的经验，以及通过试错，医师可以得到可能是或可能不是最优的吹排气设定。

发明内容

因此，本公开的一个或多个方面涉及被配置为对受试者进行吹排气的系统。在一些实施例中，所述系统包括：压力发生器、一个或多个传感器和/或一个或多个处理器。在一些实施例中，所述一个或多个处理器包括目标模块和控制模块。所述压力发生器被配置为生成并控制可呼吸气体的加压流向所述受试者的气道的递送。所述一个或多个传感器被配置为生成输出信号，所述输出信号传达与所述可呼吸气体的加压流的一个或多个气体参数相关的信息。所述一个或多个处理器被配置为运行计算机程序模块。所述目标模块被配置为：获得目标潮气流率和目标潮气体积，基于所述输出信号来确定在个体吹气期间已在何时达到所述目标潮气体积，，基于所述输出信号来监测所述潮气流率，并且，将所监测的潮气流率与所述目标潮气流率进行比较。所述控制模块被配置为：基于所述输出信号控制所述压力发生器；在对所述受试者的吹气期间控制所述可呼吸气体的加压流的吹气压力，以将所述可呼吸气体的加压流的所述流率基本上维持在所述目标潮气流率，直到达到针对所述吹气的所述目标潮气体积，其中，响应于由所述目标模块对已基本上达到所述目标潮气体积的确定，所述控制模块被配置为控制所述压力发生器，以使所述气体从所述受试者的所述气道被排空。

本公开的又另一方面涉及一种对受试者进行吹排气的方法。在一些实施例中，所述方法包括生成并控制可呼吸气体的加压流向所述受试者的气道的递送；生成输出信号，所述输出信号传达与所述可呼吸气体的加压流的一个或多个气体参数相关的信息；获得目标潮气流率和目标潮气体积，基于所述输出信号确定在个体吹气期间已在何时达到所述目标潮气体积，基于所述输出信号监测所述潮气流率，并且将所监测的潮气流率与所述目标潮气流率进行比较；基于所述输出信号，控制在对所述受试者的吹气期间控制所述可呼吸气体的加压流的吹气压力，以将所述可呼吸气体的加压流的所述流率基本上维持在所述目标潮气流率，直到达到针对所述吹气的所述目标潮气体积；并且响应于对已基本上达到所述目标潮气体积的确定，引起所述气体从所述受试者的所述气道被排空。

本公开的再另一方面涉及一种被配置为对受试者进行吹排气的系统。在一些实施例中，所述系统包括：用于生成并控制可呼吸气体的加压流向所述受试者的气道的递送的单元；用于生成输出信号的单元，所述输出信号传达与所述可呼吸气体的加压流的一个或多个气体参数相关的信息；以及用于运行计算机程序模块的单元。在一些实施例中，所述计算机程序模块包括：这样的单元，其用于获得目标潮气流率和目标潮气体积，基于所述输出信号确定在个体吹气期间已在何时达到所述目标潮气体积，基于所述输出信号监测所述潮气流率，并且将所监测的潮气流率与所述目标潮气流率进行比较；以及这样的单元，其用于基于所述输出信号来控制用于生成并控制所述可呼吸气体的加压流的递送的所述单元，以在对所述受试者的吹气期间控制所述可呼吸气体的加压流的吹气压力，以将所述可呼吸气体的加压流的所述流率基本上维持在所述目标潮气流率，直到达到针对所述吹气的所述目标潮气体积，并且响应于对已基本上达到所述目标潮气体积的确定，控制用于生成并控制所述可呼吸气体的加压流的递送的所述单元以使所述气体从所述受试者的所述气道被排空。