[发明专利]用于监测患者的COPD的可植入装置及方法

说明书

提供了一种用于监测患者的医疗监测系统及方法。传感器植入患者内。经由患者内的植入的传感器检测生物标记。检测的生物标记指示患者的神经呼吸驱动(NRD)。基于检测到的生物标记生成NRD指标值。

相关申请

本申请请求享有2015年11月5日提交的美国临时专利申请序列第62/251,395号的优先权，其通过引用明确并入本文中。

技术领域

本发明涉及医疗系统，且具体地涉及用于监测患者的呼吸疾病(如，慢性阻塞性肺病(COPD))的医疗系统。

背景技术

慢性阻塞性肺病(COPD)是一种阻塞性肺部疾病，其特征是由于小气道狭窄和肺组织破裂导致的长期不良气流。COPD是美国第四大死亡原因，约有20％的美国成年人患有这种疾病。COPD发展为吸入刺激物的显著和慢性炎症反应，最常见的原因是吸烟。COPD的主要症状包括呼吸急促、排痰性咳嗽和痰液产生，使得难以进行日常活动，例如爬楼梯和携带物体。目前还没有已知的治疗症状持续较长时间并且随着时间推移恶化的COPD的方法。

具有稳定COPD的患者的门诊管理涉及通过缓解症状来改善生活质量，通过防止急性恶化(症状突然恶化)来减缓肺功能的进行性恶化，从而改善生活质量。COPD急性恶化可能表现为呼吸功增加的迹象，如快速呼吸、快速心率、坐下、颈部肌肉的积极使用、皮肤上的蓝色色调以及在非常严重的恶化中的混乱或好斗行为(combative behavior)。急性恶化通常由感染或环境污染物触发，或者有时由其它因素如不正确使用药物触发。有许多恶化的患者肺功能恶化的速度更快。通常，具有COPD急性恶化的患者需要住院治疗。

已知监测COPD患者的目的是预测治疗失败、临床恶化和重新入院。例如，已知使用利用附着于患者胸部的电极的医疗监测系统来测量患者的正常呼吸周期期间的胸骨旁肌电图(EMG)信号。这种EMG信号指示患者的神经呼吸驱动(NRD)，其是中枢神经系统的呼吸中枢的输出并且其与患者的呼吸努力相关。因为已知从胸腔区获得的NRD测量结果通常随着COPD症状增加而增加，这是胸部紧缩引起胸部作用增加的结果。由于指示COPD程度的EMG信号可能因患者而异，因此通常通过将测量的EMG信号标准化给患者来执行校准过程。这可通过例如将每个测量的EMG信号与患者特定的参考物(例如，在该患者的最大呼吸努力期间测量的EMG信号)进行比较来实现。

虽然这种医疗监测系统提供了用于监测COPD患者的合适手段，但它有一些缺陷。例如，在这种医疗监控系统中，电极必须手动附接到患者的胸部。因此，至少对于门诊监测来说，患者必须采用电极，从而对患者施加额外的任务，并要求患者对医疗监测系统的依从性是有效的。此外，利用外部附接的电极的医疗监测系统由于电极剥离、一天中的皮肤阻抗变化、移动伪影、缺乏可重复的电极布置以及潜在的断线而存在信号可靠性和稳健性问题。结果，必须在这些不稳定的电极处周期性地测量由每个EMG信号所比较的这种电极生成的患者特定参考物，以适当地标准化每个EMG信号。在这种在最大呼吸努力期间患者特定参考物是EMG信号情况下，患者需要在COPD监测过程期间执行一系列最大呼吸校准时段，由此使得患者依从性甚至更难实现。

因此，仍然需要提供一种COPD监测系统，该系统不需要多次校准，并且对于患者而言需要最少量的努力或无需努力。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于患者的医疗监测系统。医疗监测系统包括可植入传感器装置，其被配置成用于检测患者的至少一个呼吸周期(例如，在至少一个静息呼吸周期的吸气期间)内的生物标记，其中检测的生物标记指示患者的神经呼吸驱动(NRD)。传感器的尺寸可适于植入患者的肋间肌附近。医疗监测系统还包括配置成用于基于检测到的生物标记生成NRD指标值的处理电路。