用于根據(jù)二氧化碳測定信號檢測有效呼吸的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】基于二氧化碳測定信號，確定對象的一個或多個呼吸參數(shù)，其需要引起對象的氣道處或附近的氣體中的CO2含量波動的解剖學事件與對象的有效呼吸相區(qū)分。為了改進一個或多個這些確定的精度，稀釋對象的氣道處或附近的氣體。
【專利說明】用于根據(jù)二氧化碳測定信號檢測有效呼吸的系統(tǒng)和方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)二氧化碳測定(capnometry)信號在引起對象的氣道處或附近的氣體中的二氧化碳(C02)含量波動的解剖學事件與對象的有效呼吸之間進行區(qū)分。

【背景技術】
[0002]已知二氧化碳測定系統(tǒng)，其生成傳達與對象的氣道處或附近的氣體中C02含量相關的信息的輸出信號。一般而言，這些信號能夠用于檢測對象的呼吸。然而，常規(guī)的系統(tǒng)可能混淆引起對象的氣道處或附近的氣體中的co2含量波動的解剖學事件與對象的有效呼吸。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的一個方面涉及一種被配置成監(jiān)測對象的呼吸的系統(tǒng)。在一個實施例中，該系統(tǒng)包括對象接口器具、采樣室、傳感器、處理器和稀釋流發(fā)生器。對象接口器具具有包括氣體入口和氣體出口的采樣接口，并且對象接口器具被配置成安裝在對象的氣道處或附近，使得來自對象的氣道的氣體被抽吸到氣體入口中。氣體出口被布置在氣體入口附近。采樣室與對象接口器具流體連通，使得從對象的氣道抽吸的被抽吸到氣體入口中的氣體流入到采樣室中。傳感器被配置成生成輸出信號，該輸出信號傳達與采樣室中氣體的二氧化碳含量相關的信息。處理器被配置成根據(jù)傳感器生成的輸出信號確定對象的呼吸的一個或多個參數(shù)。稀釋流發(fā)生器被配置成生成氣體稀釋流，并且稀釋流發(fā)生器與對象接口器具流體連通，使得從氣體入口處或附近的氣體出口發(fā)射氣體稀釋流。氣體稀釋流基本上沒有二氧化碳，并且由氣體出口以一流動速率和方向性來發(fā)射，該氣體稀釋流(i)在來自對象的氣道的氣體被抽吸到對象接口器具的氣體入口中之前稀釋所述氣體，使得處理器能夠在呼吸和引起對象的氣道中的二氧化碳含量波動的其他解剖學事件之間進行區(qū)分，以及(ii)不影響對象的呼吸。
[0004]本發(fā)明的另一方面涉及一種用于監(jiān)測對象的呼吸的方法。在一個實施例中，該方法包括:通過位于對象的氣道處或附近的氣體入口抽吸氣體并將氣體抽吸到采樣室中；生成輸出信號，該輸出信號傳達與采樣室中的氣體的二氧化碳含量相關的信息；根據(jù)所生成的輸出信號確定對象的呼吸的一個或多個參數(shù)；生成基本上沒有二氧化碳的氣體稀釋流；以及在一位置處并以一流動速率發(fā)射氣體稀釋流，該氣體稀釋流(i)在來自對象的氣道的氣體被抽吸到對象接口器具的氣體入口中之前稀釋所述氣體，使得處理器能夠在呼吸和引起對象的氣道中的二氧化碳含量波動的其他解剖學事件之間進行區(qū)分，以及(ii)不影響對象的呼吸。
[0005]本發(fā)明又一方面涉及一種被配置成監(jiān)測對象的呼吸的系統(tǒng)。在一個實施例中，該系統(tǒng)包括:用于通過位于對象的氣道處或附近的氣體入口抽吸氣體并將氣體抽吸到采樣室中的裝置；用于生成輸出信號的裝置，該輸出信號傳達與采樣室中的氣體的二氧化碳含量相關的信息；用于根據(jù)所生成的輸出信號確定對象的呼吸的一個或多個參數(shù)的裝置；用于生成基本上沒有二氧化碳的氣體稀釋流的裝置；以及用于在一位置處并以一流動速率發(fā)射氣體稀釋流的裝置，該氣體稀釋流(i)在來自對象的氣道的氣體被抽吸到對象接口器具的氣體入口中之前稀釋所述氣體，使得處理器能夠在呼吸和引起對象的氣道中的二氧化碳含量波動的其他解剖學事件之間進行區(qū)分，以及(ii)不影響對象的呼吸。
[0006]在參考附圖考慮以下描述和所附權利要求書的基礎上，本發(fā)明的這些以及其他目標、特征和特性，以及相關結構元件和部件組合的操作方法和功能以及制造經(jīng)濟性將變得更加顯而易見，所有附圖形成了本說明書的一部分，其中，相似的附圖標記表示各附圖中相應的部分。在本發(fā)明的一個實施例中，在本文中圖示的結構性部件是按比例繪制的。然而，應該清楚地理解，附圖僅僅是為了圖示說明和描述的目的，而不是對本發(fā)明的限制。此外，應意識到，在本文中的任意一個實施例中示出或者描述的結構特征也可以在其他實施例中使用。然而，應該清楚地理解，附圖僅僅是為了圖示說明和描述的目的，而不是旨在作為限制本發(fā)明的定義。如在說明書和權利要求中所使用地，單數(shù)形式的“一”、“一個”和“該”包括復數(shù)指代，除非上下文中另外地清楚指示。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例的被配置成監(jiān)測對象的呼吸的系統(tǒng)。
[0008]圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例的接口器具。

【具體實施方式】
[0009]圖1圖示了被配置成監(jiān)測對象12的呼吸的系統(tǒng)10。在一個實施例中，系統(tǒng)10被配置成執(zhí)行側流二氧化碳測定，以確定與對象12的氣道處或附近的氣體成分相關的信息。基于這種信息，系統(tǒng)10確定對象12的一個或多個呼吸參數(shù)(例如，呼吸速率、呼吸過渡、有效呼吸識別、呼氣末C02等)和/或執(zhí)行其他功能。為了改進這些確定中的一個或多個的精度，系統(tǒng)10還可以稀釋對象的氣道中的氣體。這可以增強確定呼吸參數(shù)的精度，該呼吸參數(shù)需要在有效呼吸和引起對象12的氣道中的C02含量波動的呼吸之外的解剖學事件之間進行區(qū)分。在一個實施例中，系統(tǒng)10包括接口器具14、樣本室16、成分檢測器18、稀釋流發(fā)生器19、電子存儲設備20、用戶接口 22、一個或多個處理器24和/或其他部件中的一個或多個。
[0010]接口器具14被配置成與對象12的氣道連通。為了與對象12的氣道連通，接口器具14與對象12的氣道的一個或多個外部孔口接合。接口器具28可以以密封或非密封方式與對象12的氣道的一個或多個外部孔口接合。接口器具14可以包括，例如，鼻插管、鼻罩、鼻/ 口罩、全面罩、總面罩、部分再呼吸面罩中的一個或多個，或者被配置成與對象的氣道連通的其他接口器具。本發(fā)明不限于這些示例，而是預期任何對象接口的實現(xiàn)方式。
[0011]接口器具14包括采樣接口 26。采樣接口 26包括氣體入口 28和氣體出口 30。采樣接口 26被配置成使得在將接口器具14安裝到對象12的面部上時，采樣接口 26與對象12的氣道的一個或多個外部孔口接合，以通過氣體入口 28從對象12的氣道抽吸氣體。例如，在一個實施例中，采樣接口 26包括形成氣體入口 28的鼻插管，以從對象12的一個或兩個鼻孔中抽吸氣體。在該實施例中，將插管上形成氣體入口 28的(一個或多個)分叉插入到對象12的鼻孔中，使得氣體入口 28與對象12的氣道流體連通。
[0012]通過氣體入口 28被抽吸到采樣接口 26中的氣體與樣本室16經(jīng)由采樣管道32連通。采樣管道32可以由彈性材料形成，以形成氣體入口 28和氣體出口 30之間的流路徑。
[0013]樣本室16被配置成與大氣隔離地保持氣體，并且包括入口 34和出口 36。樣本室16與采樣管道32流體連通，以從采樣管道32通過入口 34接收氣體。氣體從樣本室16通過出口 36排出。氣體例如由接口器具14提供地被排出到大氣中(例如，如下文論述地)，和/或以其他方式被排出。在一個實施例中，泵38被放置為與出口 36流體連通，以將氣體從對象12的氣道通過氣體入口 28抽吸到采樣接口 26中，并將所述氣體抽吸到以及通過樣本室16。
[0014]利用樣本室16與對象12的氣道之間的流體連通，在接口器具14安裝在對象12上時，樣本室16保持的氣體具有與對象12的氣道處的氣體的氣體參數(shù)相同、相似或受其影響的一個或多個氣體參數(shù)。例如，樣本室16內(nèi)的氣體成分與從對象12的氣道抽吸到氣體入口 28中的氣體相似或相同。
[0015]成分檢測器18是被配置成生成輸出信號的傳感器,該輸出信號傳達與從米樣管道32接收到樣本室16中的氣體的C02含量相關的信息。成分檢測器18可以包括與樣本室16內(nèi)部(例如，位于樣本室16內(nèi))的氣體直接接觸的一個或多個部件，以檢測與樣本室16中的氣體成分相關的信息。作為非限制性示例，成分檢測器18可以包括設置在樣本室16中的與其中的氣體直接接觸的光致發(fā)光材料。
[0016]如下文進一步論述地，在一個實施例中，由成分檢測器18生成的輸出信號被實現(xiàn)為確定對象12的呼吸的一個或多個參數(shù)，其需要在對象12的有效呼吸和引起對象12的氣道處或附近的氣體中的C02含量波動的其他解剖學事件之間進行鑒別。作為非限制性示例，與心臟靠著肺側的搏動有關的心原性振蕩可能引起氣體進出對象12的氣道的小的無效的運動，該運動引起對象12的氣道處或附近的氣體中的C02含量波動。作為另一非限制性示例，通過受阻或部分受阻氣道的努力呼吸可能導致氣體進出對象12的氣道的小的無效的運動，這是由在對象12努力呼吸時聲門的運動引起的。這些小的氣體運動還可以引起對象12的氣道處或附近的氣體中的C02含量波動。
[0017]在常規(guī)系統(tǒng)中，由于成分檢測器18沒有提供關于對象12的氣道內(nèi)的氣體的容積或流動速率的可靠信息，因此在引起對象12的氣道處或附近的氣體中的C02含量波動的解剖學事件期間，可能沒有僅基于成分檢測器18的輸出信號對從對象12的氣道獲得的氣體樣本與有效呼吸進行鑒別。然而，在系統(tǒng)10中，采取了措施以允許基于成分檢測器18的輸出信號在這種事件與有效呼吸之間進行區(qū)分。
[0018]在系統(tǒng)10中，稀釋流發(fā)生器19被配置成生成氣體稀釋流。氣體稀釋流不包含，或者基本上不包含(例如，小于0.1% )co2，或包含已知水平的co2。在一個實施例中，稀釋流發(fā)生器19包括氣體源(例如，壁掛氣、杜瓦瓶、罐等)，其沒有或基本沒有C02。在一個實施例中，稀釋流發(fā)生器19包括能夠從氣體中移除C02的部件。例如，稀釋流發(fā)生器19可以被配置成接收從樣本室16 (例如，通過泵38)排出的氣體，并從所接收的氣體中移除C02。稀釋流發(fā)生器19可配置成選擇性地控制氣體稀釋流的壓力和/或流動速率。為了控制這些參數(shù)中的一個或兩者，稀釋流發(fā)生器19可以包括鼓風機、風箱、渦輪機、可控閥和/或其他部件中的一個或多個。
[0019]由稀釋流發(fā)生器19生成的氣體稀釋流經(jīng)由稀釋管道40被傳送到采樣接口 26的氣體出口 30。稀釋管道40可以由彈性、柔性材料形成，該管道提供稀釋流發(fā)生器19與氣體出口之間的密封(或基本密封)流路徑。在一個實施例中，稀釋管道40與采樣管道32形成為雙腔系統(tǒng)。在一個實施例中，稀釋管道40和采樣管道32分開形成。
[0020]采樣接口 26的氣體出口 30被配置成將氣體稀釋流釋放到氣體主體中，從該氣體主體將氣體抽吸到氣體入口 28中。因此，在一個實施例中，氣體出口 30在采樣接口 26上與氣體出口 30鄰近地形成。氣體稀釋流到氣體主體(通過氣體入口 28從其抽吸氣體)中的釋放稀釋了從對象12的氣道接收到氣體入口 28和泵38中的氣體，以用于由成分檢測器18進行測量。稀釋實現(xiàn)了在引起對象12的氣道處或附近的氣體中的C02含量波動的解剖學事件與有效呼吸之間進行鑒別。
[0021]與引起對象12的氣道處或附近的氣體的C02含量波動的解剖學事件相關聯(lián)的氣體運動的容積和/或流動速率相對小，因為其中胸膛內(nèi)靠近肺部的心臟搏動的心原性振蕩引起的小的無用的氣體運動小于20ml/搏動。有效呼吸通常涉及具有比氣道死容積(例如，成年人中為?150ml)和/或流動速率大得多的容積的氣體運動。因此，與在實際呼吸期間稀釋對象12的氣道中的氣體相比，通過在引起對象12的氣道處或附近的氣體的0)2含量波動的解剖學事件期間稀釋氣體流而對接近采樣接口 26的氣道中的氣體的稀釋對抽吸到氣體入口 28中的氣體的C02含量具有大得多的影響。具體而言，通過在引起對象12的氣道處或附近的氣體的C02含量波動的解剖學事件期間稀釋氣體流的稀釋將顯著降低在這樣的事件期間被抽吸到氣體入口 28的氣體中的C02含量的波動的量。
[0022]然而，由于在引起對象12的氣道處或附近的氣體的C02含量波動的解剖學事件期間對象12的氣道中的氣體的容積和/或運動，氣體稀釋流的容積和/或流動速率可能相對較小。在系統(tǒng)10中，稀釋流發(fā)生器19被配置成生成氣體稀釋流，使得在氣體稀釋流離開氣體出口 30時的氣體稀釋流的流動速率不影響對象12的實際呼吸。這意味著，氣體稀釋流不提高對象12的氣道內(nèi)的壓力，不阻礙氣體流入或流出對象12的氣道，和/或不以臨床上顯著的方式改變呼吸期間吸入到對象12的肺中的氣體的成分。作為非限制性示例，在采樣接口 26被配置成將氣體出口 30放置在對象12的一個或兩個鼻孔中的實施例中，流入到對象12的鼻孔中的氣體稀釋流的流動速率小于大約每分鐘2升。采樣接口 26可以被配置成使得在氣體稀釋流被氣體出口 30釋放時，氣體稀釋流的方向性有助于防止氣體稀釋流影響對象12的呼吸。
[0023]在一個實施例中，電子存儲器20包括電子地存儲信息的電子存儲介質(zhì)。電子存儲器20的電子存儲介質(zhì)可以包括與系統(tǒng)10 —體提供(即，基本上不可移除的)和/或與系統(tǒng)10經(jīng)由例如端口(例如，USB端口、火線端口等)或驅(qū)動器(例如，磁盤驅(qū)動器)而能夠移除地連接的可移除存儲器中的一個或兩者。電子存儲器20可以包括光學可讀存儲介質(zhì)(例如，光盤等)、磁性可讀存儲介質(zhì)(例如，磁帶、磁性硬盤驅(qū)動器、軟盤等)、基于電荷的存儲介質(zhì)(例如，EEPROM、RAM等)、固態(tài)存儲介質(zhì)(例如，閃存盤)和/或其他電子可讀存儲介質(zhì)中的一個或多個。電子存儲器20可以存儲由處理器24確定的軟件算法、信息，經(jīng)由用戶接口 22接收的信息，由成分檢測器18生成的輸出信號和/或使系統(tǒng)10能夠正常工作的其他信息。電子存儲器20可以為系統(tǒng)10內(nèi)獨立的部件，或者電子存儲器20可以與系統(tǒng)10中的一個或多個其他部件(例如，處理器24) —體地提供。
[0024]用戶接口 22被配置成提供系統(tǒng)10與用戶(例如，對象12、護理者、研究者等)之間的接口，通過所述接口用戶可以向系統(tǒng)10提供信息以及從系統(tǒng)10接收信息。這使得數(shù)據(jù)、結果和/或指令以及任何其他能通信的項目(總稱為“信息”)能夠在用戶與系統(tǒng)10之間進行傳送。適合于包含在用戶接口 22中的接口設備的示例包括小鍵盤、按鈕、開關、鍵盤、旋鈕、控制桿、顯示屏、觸摸屏、揚聲器、麥克風、指示燈、聲音報警和打印機。在一個實施例中，用戶接口 22實際包括多個獨立的接口。
[0025]應當理解，本發(fā)明也預期硬連線或無線的其他通信技術作為用戶接口 22。例如，本發(fā)明預期用戶接口 22可以與由存儲器22提供的可移除存儲接口整合。在該示例中，信息可以從可移除存儲設備(例如，智能卡、閃存盤、可移除磁盤等)載入到系統(tǒng)10中，該可移除存儲設備使得(一個或多個)用戶能夠定制系統(tǒng)10的實現(xiàn)方式。適于作為用戶接口22、與系統(tǒng)10 —起使用的其他示范性輸入設備包括，但不限于，RS-232端口、RF鏈路、IR鏈路、調(diào)制解調(diào)器(電話、線纜或其他)。簡而言之，本發(fā)明預期用于與系統(tǒng)10通信信息的任何技術作為用戶接口 22。
[0026]一個或多個處理器24被配置成在系統(tǒng)10中提供信息處理能力。因此，處理器24可以包括數(shù)字處理器、模擬處理器、設計為處理信息的數(shù)字電路、設計為處理信息的模擬電路、狀態(tài)機和/或用于電子地處理信息的其他機構中的一個或多個。盡管圖1中所示的處理器24被示為單個實體，但這僅用于圖示性目的。在一些實現(xiàn)方式中，處理器24可以包括多個處理單元。這些處理單元可以在物理上位于同一設備內(nèi)，或者處理器24可表示協(xié)同操作的多個設備的處理功能。
[0027]如圖1所示，處理器24可以被配置成執(zhí)行一個或多個計算機程序模塊。該一個或多個計算機程序模塊可以包括呼吸參數(shù)模塊42、稀釋發(fā)生器控制模塊44和/或其他模塊中的一個或多個。處理器24被配置成通過軟件；硬件；固件；軟件、硬件和/或固件的某個組合；和/或用于配置處理器24上的處理能力的其他機構來執(zhí)行模塊42和/或44。
[0028]應當認識到，盡管圖1中圖示的模塊42和/或44共同位于單個處理單元內(nèi)，但在處理器24包括多個處理單元的實現(xiàn)方式中，模塊42和/或44中的一個或多個可以遠離另一模塊定位。下文描述的對由不同模塊42和/或44提供的功能的描述僅用于圖示目的，而并非意在限制，因為模塊42和/或44中的任一個可以提供比描述的更多或更少的功能。例如，可以去除模塊42和/或44中的一個或多個，而可以由模塊42和/或44中的另一個提供其功能中的一些或所有。作為另一示例，處理器24可以被配置成執(zhí)行一個或多個額外模塊，該額外模塊可執(zhí)行以下屬于模塊42和/或44中的一個的功能中的一些或所有。
[0029]呼吸參數(shù)模塊42被配置成根據(jù)成分檢測器18的輸出信號確定對象12的呼吸的一個或多個參數(shù)，該一個或多個參數(shù)涉及在引起對象12的氣道處或附近的氣體的C02含量波動的解剖學事件與有效呼吸之間進行鑒別。例如，這樣的呼吸參數(shù)可以包括呼吸速率、呼吸過渡、有效呼吸識別和/或其他參數(shù)中的一個或多個。如上文所論述地，由于通過氣體稀釋流稀釋對象12的氣道處或附近的氣體，因此呼吸參數(shù)模塊42能夠在引起對象12的氣道處或附近的氣體的C02含量波動的解剖學事件與有效呼吸之間進行區(qū)分。具體而言，通過氣體稀釋流的稀釋趨向于降低由這樣的事件引起的C02波動，由此使得由有效呼吸引起的C02波動在成分檢測器18的輸出信號中是突出的。
[0030]稀釋發(fā)生器控制模塊44被配置成控制稀釋流發(fā)生器19，以選擇性地調(diào)整氣體稀釋流的一個或多個參數(shù)。例如，稀釋發(fā)生器控制模塊44可以控制稀釋流發(fā)生器19，以調(diào)整壓力、氣體出口 30處的流動速率和/或氣體稀釋流的其他參數(shù)中的一個或多個。
[0031]在一個實施例中，稀釋發(fā)生器控制模塊44控制稀釋流發(fā)生器19以隨時間調(diào)整氣體稀釋流的流動速率，使得氣體稀釋流在各次呼吸之間變化。這可以包括間歇地抑制(spike)氣體稀釋流的流動速率(例如，從預定較低水平至預定較高水平)，以預定頻率在預定高水平與低水平之間來回調(diào)制氣體稀釋流的流動速率，將氣體稀釋流的流動速率切換到隨機(或偽隨機)確定的水平，和/或以已知的方式改變氣體稀釋流的流動速率。
[0032]氣體稀釋流的流動速率的變化將引起由對象12的氣道處或附近的氣體稀釋流實現(xiàn)的稀釋的量。如果對象12實際上在呼吸，則該稀釋變化對所檢測到的C02水平幾乎沒有至完全沒有可察覺的影響(例如，這是因為在有效呼吸中C02的量遠大于以任何流動速率的稀釋氣體)。另一方面，如果對象12不是在有效呼吸，而是在經(jīng)歷引起對象12的氣道處或附近的氣體的C02含量波動的解剖學事件，則通過切換氣體稀釋流的流動速率而引起的稀釋的變化將對氣體稀釋流的流動速率不同的兩次呼吸中檢測到的C02水平具有顯著影響。
[0033]在一個實施例中，由于稀釋發(fā)生器控制模塊44控制稀釋流發(fā)生器19以已知的方式調(diào)整氣體稀釋流的流動速率，因而呼吸參數(shù)模塊42使用已知的流動速率調(diào)整進一步區(qū)分有效呼吸和引起對象12的氣道處或附近的氣體的C02含量波動的解剖學事件。例如，如果兩次呼吸間氣體稀釋流的流動速率變化使所檢測到的C02含量幾乎沒有至完全沒有產(chǎn)生變化(由成分檢測器18的輸出信號指示)，那么呼吸參數(shù)模塊42確定正在發(fā)生有效呼吸。然而，如果氣體稀釋流的流動速率變化導致所檢測到的C02的變化，那么呼吸參數(shù)模塊42將視C02的變化沒有指示有效呼吸。
[0034]應當認識到，盡管圖1中的系統(tǒng)10被示為側流二氧化碳測定系統(tǒng)，但這并不意在為限制性的?？梢栽谥髁鞫趸紲y定系統(tǒng)中采用針對根據(jù)成分檢測器18的輸出信號在引起對象12的氣道處或附近的氣體的C02含量波動的解剖學事件和有效呼吸之間進行區(qū)分的氣體稀釋流的實現(xiàn)方式描述的原理，而不脫離本公開的范圍。
[0035]在各種治療性設置中，能呼吸的物質(zhì)被遞送至對象12的氣道。在一個實施例中，接口器具14包括治療性接口 46以及采樣接口 26。治療性接口 46被配置成向?qū)ο?2的氣道遞送能呼吸的物質(zhì)。能呼吸的物質(zhì)可以包括例如能呼吸的氣體流。可以根據(jù)治療方案控制能呼吸的氣體流的一個或多個參數(shù)，以向?qū)ο?2提供治療益處。所述一個或多個參數(shù)可以包括例如壓力、溫度、濕度、成分(例如，富氧的)、流動速率和/其他參數(shù)。作為非限制性示例，治療方案可提供氣道正壓、無創(chuàng)通氣、氧氣供應和/或其他治療益處。可由壓力發(fā)生器和/或被配置成生成能呼吸的氣體流的一些其他設備來生成能呼吸的氣體流。在一些實施例中，稀釋流發(fā)生器19可從壓力發(fā)生器生成的能呼吸的氣體流獲得用于氣體稀釋流的氣體?？梢韵蛑委熃涌?46提供能呼吸的物質(zhì)(例如，能呼吸的氣體流)，以經(jīng)由與治療接口26耦合的治療管道48向?qū)ο?2的氣道進行遞送。
[0036]采樣接口 26被配置成與對象12的氣道的一個或多個外部孔口的第一組接合，并且治療接口 46被配置成與對象12的氣道的一個或多個外部孔口的第二組接合。通過一個或多個外部孔口的第一組，采樣接口 26將氣體抽吸到氣體入口 28中。通過一個或多個外部孔口的第二組，治療接口 46遞送能呼吸的物質(zhì)。在一個實施例中，對象12的氣道的一個或多個外部孔口的第二組包括不包括在一個或多個外部孔口的第一組中的對象12的氣道的至少一個外部孔口。
[0037]例如，治療接口 46可以包括被配置成包圍對象12的氣道的一個或多個外部孔口的第二組的罩(例如，鼻罩、鼻/ 口罩、全面罩、總面罩、部分再呼吸面罩等)。在該示例中，一個或多個外部孔口的第二組可以包括對象12的口和/或鼻孔。采樣接口 26可由安裝到對象12的鼻孔中，或?qū)ο?2的口中，并在面罩之下的插管提供。面罩可包圍未與插管接合的對象的氣道的至少一個外部孔口。
[0038]在一個實施例中，如圖2圖示地，接口器具14可以包括單個插管50。插管50可以包括用于與對象12的鼻孔接合的第一中空分叉52和第二中空分叉54。在所示的實施例中，由第一中空分叉52形成的治療接口 46用于遞送治療性能呼吸的氣體流。由第二中空分叉54形成的采樣接口 26用于通過氣體入口 28將氣體抽取到接口器具14中，以及通過與氣體入口 28鄰近的氣體出口 30遞送氣體稀釋流。在該實施例中，采樣管道32、稀釋管道40和治療管道48可形成為一體的三腔構件。
[0039]本文參考的接口器具14并不意味著采樣接口 26和治療接口 46形成為單個一體設備。采樣接口 26和治療接口 46可完全彼此分開地形成，甚至于可完全彼此分開地安裝于對象12的面部。在一個實施例中，接口器具14只包括采樣接口 26。接口器具14的其他構造也包括在本公開的范圍內(nèi)。
[0040]盡管基于當前被認為是最實用且優(yōu)選的實施例出于說明的目的具體描述了本發(fā)明，但將理解，這種細節(jié)僅用于該目的，本發(fā)明不限于所公開的實施例，而是相反地，本發(fā)明意在覆蓋所附權利要求的精神和范圍內(nèi)的修改和等同布置。例如，應當理解，本發(fā)明預期在可能的范圍內(nèi)，任何實施例的一個或多個特征可與任何其他實施例的一個或多個特征組口 ο
【權利要求】
1.一種被配置成監(jiān)測對象的呼吸的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 對象接口器具，其具有包括氣體入口和氣體出口的采樣接口，所述對象接口器具被配置成安裝在所述對象的氣道處或附近，使得來自所述對象的所述氣道的氣體被抽吸到所述氣體入口中，所述氣體出口被布置在所述氣體入口附近； 采樣室，其與所述對象接口器具流體連通，使得從所述對象的所述氣道抽吸的被抽吸到所述氣體入口中的氣體流入到所述采樣室中； 傳感器，其被配置成生成輸出信號，所述輸出信號傳達與所述采樣室中氣體的二氧化碳含量相關的信息； 處理器，其被配置成根據(jù)所述傳感器生成的所述輸出信號確定所述對象的所述呼吸的一個或多個參數(shù)；以及 稀釋流發(fā)生器，其被配置成生成氣體稀釋流，所述稀釋流發(fā)生器與所述對象接口器具流體連通，使得從所述氣體入口處或附近的所述氣體出口發(fā)射所述氣體稀釋流， 其中，所述氣體稀釋流基本上沒有二氧化碳，并且由所述氣體出口以一流動速率和方向性發(fā)射，所述氣體稀釋流(i)在來自所述對象的所述氣道的氣體被抽吸到所述對象接口器具的所述氣體入口中之前稀釋所述氣體，使得所述處理器能夠在呼吸和引起所述對象的所述氣道中的二氧化碳含量波動的其他解剖學事件之間進行區(qū)分，以及(ii)不影響所述對象的所述呼吸。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述對象的所述呼吸的所述一個或多個參數(shù)包括所述對象的呼吸速率、所述對象的呼吸過渡的計時、或者有效呼吸的識別中的一個或多個。
3.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述對象接口器具還包括治療接口，所述治療接口被配置成向所述對象的所述氣道遞送對所述對象的所述呼吸具有治療性益處的治療性能呼吸的氣體流，其中，所述治療接口與所述采樣接口是分開的，使得所述治療性能呼吸的氣體流與所述氣體稀釋流是分開的并且不同的氣體流。
4.根據(jù)權利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述采樣接口被配置成使得所述氣體出口向所述對象的所述氣道的一個或多個外部孔口的第一組中發(fā)射所述氣體稀釋流，其中，所述治療接口被配置成向所述對象的所述氣道的一個或多個外部孔口的第二組遞送所述治療性能呼吸的氣體流，并且其中，所述對象的所述氣道的一個或多個外部孔口的所述第二組包括不包括在所述對象的所述氣道的一個或多個外部孔口的所述第一組中的所述對象的所述氣道的至少一個外部孔口。
5.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述稀釋流發(fā)生器被配置成生成所述氣體稀釋流，使得在所述氣體稀釋流從所述采樣接口的所述氣體出口發(fā)射時所述氣體稀釋流的所述流動速率以已知的方式改變，并且其中，在所述氣體稀釋流的所述流動速率改變時，基于所述氣體稀釋流的已知的流動速率由所述處理器確定所述對象的所述呼吸的所述一個或多個參數(shù)。
6.一種監(jiān)測對象的呼吸的方法，所述方法包括: 通過位于對象的氣道處或附近的氣體入口抽吸氣體并將所述氣體抽吸到采樣室中； 生成輸出信號，所述輸出信號傳達與所述采樣室中氣體的所述二氧化碳含量相關的信息； 根據(jù)所生成的輸出信號確定所述對象的所述呼吸的一個或多個參數(shù)； 生成基本上沒有二氧化碳的氣體稀釋流；以及 在一位置處并以一流動速率發(fā)射所述氣體稀釋流，所述氣體稀釋流(i)在來自所述對象的所述氣道的氣體被抽吸到所述對象接口器具的所述氣體入口中之前稀釋所述氣體，使得所述處理器能夠在呼吸和引起所述對象的所述氣道中的二氧化碳含量波動的其他解剖學事件之間進行區(qū)分，以及(ii)不影響所述對象的呼吸。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，所述對象的所述呼吸的所述一個或多個參數(shù)包括所述對象的呼吸速率、所述對象的呼吸過渡的計時、或者有效呼吸的識別中的一個或多個。
8.根據(jù)權利要求6所述的方法，還包括向所述對象的所述氣道遞送對所述對象的所述呼吸具有治療性益處的治療性能呼吸的氣體流，使得所述治療性能呼吸的氣體流與所述氣體稀釋流是分開的并且不同的氣體流。
9.根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，其中，通過所述氣體入口抽吸氣體包括從所述對象的所述氣道的一個或多個外部孔口的第一組中抽吸氣體，其中，遞送所述治療性能呼吸的氣體流包括向所述對象的所述氣道的一個或多個外部孔口的第二組遞送所述治療性能呼吸的氣體流，并且其中，所述對象的所述氣道的一個或多個外部孔口的所述第二組包括不包括在所述對象的所述氣道的一個或多個外部孔口的所述第一組中的所述對象的所述氣道的至少一個外部孔口。
10.根據(jù)權利要求6所述的方法，還包括在所述氣體稀釋流從所述氣體出口發(fā)射時以已知的方式改變所述氣體稀釋流的所述流動速率，并且其中，在所述氣體稀釋流的所述流動速率改變時，基于所述氣體稀釋流的已知的流動速率由所述處理器確定所述對象的所述呼吸的所述一個或多個參數(shù)。
11.一種被配置成監(jiān)測對象的呼吸的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 用于通過位于對象的氣道處或附近的氣體入口抽吸氣體并將所述氣體抽吸到采樣室中的裝置； 用于生成輸出信號的裝置，所述輸出信號傳達與所述采樣室中氣體的二氧化碳含量相關的彳目息; 用于根據(jù)所生成的輸出信號確定所述對象的所述呼吸的一個或多個參數(shù)的裝置； 用于生成基本上沒有二氧化碳的氣體稀釋流的裝置；以及 用于在一位置處并以一流動速率發(fā)射所述氣體稀釋流的裝置，所述氣體稀釋流(i)在來自所述對象的所述氣道的氣體被抽吸到所述對象接口器具的所述氣體入口中之前稀釋所述氣體，使得所述處理器能夠在呼吸和引起所述對象的所述氣道中的二氧化碳含量波動的其他解剖學事件之間進行區(qū)分，以及(ii)不影響所述對象的呼吸。
12.根據(jù)權利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述對象的所述呼吸的所述一個或多個參數(shù)包括所述對象的呼吸速率、所述對象的呼吸過渡的計時、或者有效呼吸的識別中的一個或多個。
13.根據(jù)權利要求11所述的系統(tǒng)，還包括用于向所述對象的所述氣道遞送對所述對象的所述呼吸具有治療性益處的治療性能呼吸的氣體流的裝置，使得所述治療性能呼吸的氣體流與所述氣體稀釋流是分開的并且不同的氣體流。
14.根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其中，用于通過所述氣體入口抽吸氣體的所述裝置被配置成從所述對象的所述氣道的一個或多個外部孔口的第一組中抽吸氣體，其中，用于遞送所述治療性能呼吸的氣體流的所述裝置被配置成向所述對象的所述氣道的一個或多個外部孔口的第二組遞送所述治療性能呼吸的氣體流，并且其中，所述對象的所述氣道的一個或多個外部孔口的所述第二組包括不包括在所述對象的所述氣道的一個或多個外部孔口的所述第一組中的所述對象的所述氣道的至少一個外部孔口。
15.根據(jù)權利要求11所述的系統(tǒng)，還包括在所述氣體稀釋流從所述氣體出口發(fā)射時以已知的方式改變所述氣體稀釋流的所述流動速率，并且其中，在所述氣體稀釋流的所述流動速率改變時，基于所述氣體稀釋流的已知的流動速率由所述處理器確定所述對象的所述呼吸的所述一個或多個參數(shù)。
【文檔編號】A61B5/083GK104254278SQ201080071271
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2010年12月28日 優(yōu)先權日:2009年12月29日
【發(fā)明者】J·A·奧爾 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司