[发明专利]用于确定睡眠阶段的系统和方法

说明书

1.相关申请的交叉引用

本申请主张于2012年9月19日提交的爱尔兰临时专利申请2012/0409的申请日权益，在此通过引用并入该申请的内容。

2.本技术的背景

2.1技术领域

本发明涉及例如使用呼吸和运动信号确定人类的睡眠阶段，其可用于例如睡眠结构或睡眠质量的评估。本发明可以与用于诊断、治疗和改善呼吸障碍的设备联合使用，并可用在预防呼吸障碍的疗程中。因此，本发明可涉及医疗器械，以及医疗器械治疗呼吸障碍和预防呼吸障碍的用途。

2.2背景技术

人体的呼吸系统促成气体交换。鼻和口形成患者气道的入口。

气道包括一系列分支管，随着更深入渗透到肺部，这些分支管变得更窄、更短、更多。肺的主要功能是进行气体交换，使氧气从空气进入静脉血，并使二氧化碳排出。气管分为左右主支气管，其最终进一步划分为终末细支气管。支气管构成传导气道，并不参与气体交换。气道进一步分裂得到呼吸性细支气管，最终到达肺泡。肺的蜂窝状区域是气体交换发生的场所，称为呼吸区。参见[West,Respiratory Physiology-the essentials]。

呼吸障碍存在的范围

阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)是睡眠障碍性呼吸(SDB)的一种形式，其特征是在睡眠期间上部气道的闭塞或阻塞。其由睡眠期间异常小的上气道以及舌头、软腭和后口咽壁区域的肌张力的正常损耗组合导致。这种状况引起受影响的患者停止呼吸，持续时间通常为30秒到120秒，有时每晚停止呼吸达200次到300次。其常常导致白天过度嗜睡，并可能引发心血管疾病和脑损伤。该综合征是一种常见的疾病，特别是在中年的超重男性人群中，但受影响的人可能并未意识到该问题。参见美国专利4944310(Sullivan)。

潮式呼吸(CSR)是一种患者呼吸控制器的障碍，其中具有节奏型交替的消长通气周期，引发重复性脱氧合和重新氧合的动脉血。CSR有可能是有害的，因为重复缺氧。 在一些患者中，CSR与反复觉醒相关联，这会导致严重的睡眠紊乱，交感神经兴奋性增高，并增加了后负荷。参见美国专利6532959(Berthon-Jones)。

肥胖过度通气综合征(OHS)被定义为在无引起通气不足的其它已知原因时，严重肥胖和清醒慢性高碳酸血症的组合。症状包括呼吸困难、晨起头痛和白天嗜睡。

慢性阻塞性肺病(COPD)包括具有某些共同的特征的一组下气道疾病中的任何一种。这些疾病包括对空气流动的阻力增大、呼吸的呼气阶段延长、以及肺的正常弹性的丧失。COPD的例子有肺气肿和慢性支气管炎。COPD由慢性吸烟(主要危险因素)、职业暴露、空气污染和遗传因素引起。症状包括：劳力性呼吸困难、慢性咳嗽和咳痰。神经肌肉疾病(NMD)是一个广义的概念，其包括许多疾病和病症，或通过固有肌肉病理学直接地或通过神经病理学间接地损害肌肉的功能。有些NMD患者的特点是导致行走能力丧失的进行性肌损伤、乘坐轮椅、吞咽困难、呼吸肌无力，并最终死于呼吸衰竭。神经肌肉疾病可分为急剧进展性和缓慢进展性：(i)急剧进展性疾病：特征是肌肉损伤，其历经数月恶化，并导致在几年内死亡(例如，青少年的肌萎缩性侧索硬化症(ALS)和杜氏肌营养不良症(DMD))；(ii)可变或缓慢进展性疾病：其特征是肌肉损伤，其历经数年恶化，仅轻度缩短预期寿命(例如，肢带、面肩肱型和强直性肌营养不良症)。NMD的呼吸衰竭症状包括：加剧的全身乏力、吞咽困难、劳力性呼吸困难、疲劳、嗜睡、晨起头痛、以及与浓度和情绪变化的困难。

胸壁疾病是导致呼吸肌与胸廓之间的低效接合的胸椎畸形。该症的通常特点是限制性缺陷，并具有长期呼吸衰竭的可能性。脊柱侧弯和/或脊柱后侧凸可能会导致严重的呼吸衰竭。呼吸衰竭的症状包括：劳力性呼吸困难、血管神经性水肿、端坐呼吸、反复肺部感染、晨起头痛、疲劳、睡眠质量差和食欲不振。

此外，健康个体可利用系统和设备来预防呼吸系统疾病的产生。

2.2.1系统

用于治疗睡眠障碍性呼吸的一种已知产品是由ResMed制造的S9睡眠治疗系统。

2.2.2疗法

经鼻持续气道正压通气(CPAP)疗法已被用于治疗阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)。其假设令持续气道正压充当气动夹板，并可通过将软腭和舌头向前推，使之远离后壁口咽壁，以防止上气道阻塞。

无创通气(NIV)已被用于治疗OHS、COPD、MD和胸壁疾病。

2.2.3患者接口