電離方法及裝置的制造方法
【專利說明】電離方法及裝置
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求2012年11月27日提交的美國臨時申請61/730271和2013年3月12日提交的美國臨時申請61/777022的優(yōu)先權(quán)，此二申請的公開內(nèi)容在此以引用方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本申請的技術(shù)涉及用于治療呼吸疾病(例如睡眠呼吸紊亂或呼吸不足，如慢性阻塞性肺病)的系統(tǒng)、方法和裝置。更具體而言，本申請涉及電離發(fā)生，例如用于所述疾病的電離療法。
【背景技術(shù)】
[0003]睡眠對良好的健康十分重要。睡眠期間的頻繁干擾或睡眠斷裂可能帶來嚴重后果，包括白天疲倦(可能導致機動車輛事故)、精神狀態(tài)不佳、記憶問題、抑郁或壓力過高。例如，鼻塞患者的打鼾程度可能使其無法入睡。類似地，SDB患者也可能干擾其另一半的睡眠。SDB患者的有效治療方式之一，是通過鼓風機(氣泵或壓縮機)經(jīng)由連接管和患者接口施加鼻部持續(xù)氣道正壓(鼻部CPAP)。在某些形式下，所提供的正壓氣體輸送到鼻部和口部。該正壓可以充當“充氣夾板”，從而防止患者氣道在吸氣時發(fā)生阻塞，由此在多種狀態(tài)下防止例如打鼾、呼吸暫?；蚝粑蛔愕惹闆r，可有效治療中樞性和混合性呼吸暫停。
[0004]所述正壓氣道壓力可通過許多形式輸送。例如，可以在患者呼吸循環(huán)的吸氣和呼氣水平間保持大致恒定水平的正壓?？蛇x地，氣壓水平可以調(diào)整為隨著患者呼吸循環(huán)而同步變化。例如，為了患者的舒適，可以在吸氣期間將壓力設(shè)定為一種水平，而在呼氣期間設(shè)定為另一較低水平。所述壓力治療系統(tǒng)可以稱為雙水平。可選地，所述氣壓水平可以連續(xù)調(diào)整，以隨著患者呼吸循環(huán)平滑改變。呼氣期間的氣壓設(shè)定低于吸氣，通?？梢苑Q為呼氣壓力降低。自動調(diào)整裝置可以對部分或完全上氣道阻塞的跡象做出響應(yīng)地增加治療壓力。參見美國專利 5245995、6398739、6635021、6770037、7004908、7141021、6363933 和 5704345。
[0005]還有用于提供呼吸道治療的其他已知裝置。例如，Schroeder等人在2000年12月8日提交并轉(zhuǎn)讓給Vapotherm Inc公司的美國專利7314046中描述了用于向人類患者的呼吸道輸送加熱加濕空氣的裝置。類似地，Gener等人在2003年7月21日提交并轉(zhuǎn)讓給Seleon GmbH公司的美國專利7080645中公開了一種帶壓縮機和鼻部空氣套管。
[0006]呼吸不足影響著數(shù)以百萬計的人。就患者遭受的痛苦而言，肺部無法吸入足夠的氧氣或呼出足夠的二氧化碳來達到患者身體細胞的需要。例如，慢性阻塞性肺病(COPD)影響約1400萬美國人和1000萬歐洲人。COPD這種疾病涉及對肺部的一些損傷。氣道和肺泡可能失去其彈性，肺泡間壁可能被破壞或發(fā)炎。肺部氣道還可能產(chǎn)生比平時多的粘液，從而阻礙氣流。該損傷通常會帶來某種呼吸上的困難，例如呼吸困難(dyspnea)。COF1D患者通常會發(fā)生帶粘液的咳嗽、呼吸不足、氣喘并感覺胸腔發(fā)緊。肺氣腫和慢性阻塞性支氣管炎均可能是COPD的形式之一。慢性阻塞性支氣管炎的特征之一可以是在肺部較大氣道中引起炎癥應(yīng)答。肺氣腫的特征之一可以使肺部組織被炎癥應(yīng)答所破壞。
[0007]尚不存在治愈COPD的方法，也不存在將COPD患者的氣道和肺泡恢復到患病前水平的治療方法。但是，療法和生活方式的改變能夠幫助COPD患者感覺更舒適，保持積極狀態(tài)，并減緩疾病進程。
[0008]應(yīng)當理解，本領(lǐng)域?qū)Ω倪M的用于解決患者的SDB等呼吸疾病或COPD等呼吸不足的技術(shù)和裝置存在需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的某些實施例所述的方面涉及用于控制、生成和/或提供呼吸治療的方法和裝置。
[0010]本發(fā)明的某些實施例所述的方面在于，實現(xiàn)了用于清潔用戶呼吸系統(tǒng)并為其生成氣流/推進和/或治療的離子發(fā)生器。
[0011]本發(fā)明的某些實施例所述的又一方面涉及用于控制、生成和/或提供電離呼吸治療的方法和裝置。
[0012]本發(fā)明的某些實施例所述的又一方面涉及用于獨立控制作為呼吸治療的增壓可呼吸氣體的設(shè)定或生成并同時但獨立地控制所述可呼吸氣體的電離的設(shè)定或生成的方法和裝置。
[0013]本發(fā)明的某些實施例所述的又一方面在于，一種裝置的控制器，用于以編程方式控制改變用于生成作為呼吸治療的加壓可呼吸氣體的設(shè)定，并控制改變用于電離所述可呼吸氣體的設(shè)定。
[0014]本發(fā)明的某些實施例中，一種可以用于生成電離可呼吸氣體受控供給的呼吸治療裝置。該裝置可以包括:氣流發(fā)生器，以生成高于大氣壓的可呼吸氣體氣流。所述氣流發(fā)生器可以適于與患者呼吸接口連接。該裝置還可以包括離子發(fā)生器，用于電離所述可呼吸氣體氣流至一個電離水平。該裝置還可以包括控制器，例如包括處理器的控制器。所述控制器可以與所述離子發(fā)生器和氣流發(fā)生器相連接。所述控制器可以用于控制所述離子發(fā)生器以根據(jù)編程來改變可呼吸氣體的增壓氣流的電離水平，從而將所述水平設(shè)定為多個不同電離水平。
[0015]在一些情況下，所述控制器可以用于在經(jīng)過一時間段后降低所述電離水平。所述控制器可以用于在經(jīng)過一時間段后提高所述電離水平。所述控制器還可以進一步用于在經(jīng)過一時間段后脈沖式改變所述電離水平。在一些情況下，所述控制器可以用于在喚醒時段結(jié)束后降低電離水平。
[0016]可選地，所述裝置還可以包括連接在所述控制器上的傳感器。所述傳感器可以用于檢測生理特征。所述控制器可以用于根據(jù)檢測到的生理特征改變電離水平。在一些情況下，所述生理特征可以包括檢測到的睡眠。可選地，所述控制器可以用于根據(jù)檢測到的睡眠狀態(tài)調(diào)整電離水平。例如，所述電離水平可以根據(jù)檢測到的深度睡眠狀態(tài)和/或快速眼動(REM)睡眠狀態(tài)而降低。深度睡眠狀態(tài)或慢波睡眠狀態(tài)，也稱為非快速眼動(Non-REM)睡眠階段3和4，其形成睡眠循環(huán)較深的部分，期間大腦發(fā)射德爾塔波活動。所述生理特征可以包括檢測到的呼吸事件。所述檢測到的呼吸事件可以包括檢測到的吸氣循環(huán)。
[0017]可選地，在一些情況下，所述控制器可以進一步用于啟動或關(guān)閉所述離子發(fā)生器，同時繼續(xù)控制所述氣流發(fā)生器以生成所述可呼吸氣體氣流。所述裝置可以進一步包括用于從電離后的可呼吸氣體氣流中吸引帶電荷雜質(zhì)的過濾器。所述過濾器可以是駐極體過濾器。
[0018]可選地，所述離子發(fā)生器的位置可以靠近所述氣流發(fā)生器。所述裝置可以進一步包括次級離子發(fā)生器，所述次級離子發(fā)生器的位置可以靠近所述患者接口。所述雙階段或多階段電離結(jié)構(gòu)可以有益地允許初始離子發(fā)生器促進可呼吸氣體的凈化，并允許次級離子發(fā)生器促進電離氣體的吸入?？蛇x地，所述裝置可以再包括加濕器。所述加濕器的氣流輸入可以氣流連通至所述離子發(fā)生器的氣流輸出。
[0019]在一些情況下，所述離子發(fā)生器可以包括一離子發(fā)生器陣列。所述控制器可以用于選擇性地激活所述陣列的不同部分。在一些情況下，所述處理器可以用于控制所述氣流發(fā)生器，以通過編程方式將所述可呼吸氣體氣流設(shè)定為高于大氣壓的氣壓。所述控制器可以控制所述可呼吸氣體氣流以保持目標通氣量。可選地，所述控制器可以控制所述可呼吸氣體氣流從而將壓力設(shè)定為高于大氣壓，從而緩解睡眠呼吸紊亂事件。
[0020]在一些情況下，所述裝置可以進一步包括離子傳感器，以生成指示所述電離氣體的電離水平的信號。所述控制器還可以用于控制離子生成器，以根據(jù)所述離子傳感器的電離測量值來改變電離水平。
[0021]可選地，所述裝置可以進一步包括連接在所述氣流發(fā)生器和患者呼吸接口之間的輸送管道。所述輸送管道具有流動表面電荷狀態(tài)可以排斥所述電離可呼吸氣體材料。所述排斥力可以位于所述氣體輸送管道的壁或流動表面上或其沿線，以防止或降低電離氣體對其的粘著或貼附，由此可以減小氣體輸送管道的阻力。這還可以當作氣流通道邊界上的切變力，令阻力降低。在一些情況下，所述輸送管道可以進一步包括充電元件，以將所述輸送管道(例如，其流動表面)的電荷狀態(tài)設(shè)定為排斥所述電離可呼吸氣體。
[0022]本發(fā)明的一些情況可以涉及用于生成電離可呼吸氣體受控供給的呼吸治療裝置的控制方法。所述控制方法可以包括利用氣流發(fā)生器生成壓力高于大氣壓的可呼吸氣體氣流。該控制方法還可以進一步包括利用離子發(fā)生器電離所述可呼吸氣體氣流至一個電離水平。該控制方法還可以進一步包括利用處理器控制所述可呼吸氣體氣流的電離水平的變化，以將所述電離設(shè)定為多個不同電離水平。在該控制方法的一些情況下，所述電離水平的變化可以是在經(jīng)過一時間段后降低所述電離水平。在該控制方法的一些情況下，所述電離水平的變化可以是在經(jīng)過一時間段后提高所述電離水平。在該控制方法的另一些情況下，所述電離水平的變化可以包括在經(jīng)過一時間段后脈沖式改變所述電離水平。
[0023]可選地，所述電離水平的變化可以是在喚醒時期結(jié)束后降低電離水平。
[0024]在一些情況下，該控制方法可以進一步包括用傳感器檢測生理特征。在所述情況下，可以是根據(jù)檢測到的生理特征改變電離水平，所述生理特征例如是檢測到的睡眠和/或呼吸事件，例如檢測到的吸氣循環(huán)。在一些所述情況下，所述電離水平的變化包括根據(jù)檢測到的睡眠狀態(tài)調(diào)整電離水平。例如，根據(jù)檢測到的熟睡狀態(tài)和/或眼速動(REM)睡眠狀態(tài)而降低所述電離水平。
[0025]在某些情況下，該控制方法可以進一步啟動或關(guān)閉所述離子發(fā)生器，同時繼續(xù)控制所述氣流發(fā)生器以生成所述可呼吸氣體氣流。此外，該方法可以進一步包括過濾電離后的可呼吸氣體氣流以從電離后的可呼吸氣體氣流中吸引帶電荷雜質(zhì)，所述過濾器例如為駐極體過濾器。在某些情況下，所述電離可以在靠近所述氣流發(fā)生器的位置執(zhí)行，且可以在靠近患者接口的位置執(zhí)行次級電離。該方法可以進一步包括加濕所述電離可呼吸氣體。
[0026]在某些所述方法中，所述離子發(fā)生器可以包括一離子發(fā)生器陣列，且所述方法可以選擇性地激活所述陣列的不同部分。在任一所述情況下，所述處理器可以控制所述氣流發(fā)生器以編程方式將可呼吸氣體的氣流設(shè)定為高于大氣壓的氣壓。所述處理器可以控制所述可呼吸氣體的氣流以保持目標通氣量。所述處理器可以控制所述可呼吸氣體的氣流，從而將壓力設(shè)定為高于大氣壓，以緩解睡眠呼吸紊亂事件。
[0027]在一些情況下，所述控制方法可以進一步包括，利用離子傳感器生成表示電離氣體的電離水平的信號。利用所述處理器，可以根據(jù)所述離子傳感器的電離測量值，控制所述離子生成器改變電離水平。
[0028]在某些情況下，所述方法可以涉及利用輸送管道排斥電離可呼吸氣體。在某些所述情況下，所述輸送管道可以用于連接在所述氣流發(fā)生器和患者呼吸接口之間，且所述輸送管道具有流動表面電荷狀態(tài)可以排斥所述電離可呼吸氣體的材料。所述材料可以沿著輸送管道的流動表面或內(nèi)壁設(shè)置。可選地，所述方法還可以包括利用充電元件對所述輸送管道充電，由此將所述輸送管道的電荷狀態(tài)設(shè)定為排斥所述電離可呼吸氣體。
[0029]本發(fā)明的某些實施例可以包括用于生成可呼吸氣體受控供給的呼吸裝置的固態(tài)氣流發(fā)生器。所述氣流發(fā)生器可以包括一離子發(fā)生器組，用于推進可呼吸氣體的氣流，所述離子發(fā)生器組設(shè)有用于連接用戶呼吸接口的氣流通道。所述氣流發(fā)生器還可以包括與所述離子發(fā)生器組相連接的控制器。所述控制器可以用于選擇性地激活所述離子發(fā)生器，以推進所述可呼吸氣體的氣流。
[0030]可選地，所述用于所述氣流發(fā)生器中的離子發(fā)生器組，可以串行設(shè)置在所述氣流通道中。此外，所述控制器可以選擇性地激活遞增數(shù)量的所述離子發(fā)生器，以增強對所述可呼吸氣體的氣流的推進。在一些情況下，所述離子發(fā)生器組可以由離子發(fā)生器板或網(wǎng)格構(gòu)成?？蛇x地，所述氣流通道可以為螺旋狀，且所述離子發(fā)生器組可以沿螺旋氣流通道設(shè)置。
[0031]在一些情況下，所述電離氣流發(fā)生器可以包括傳感器，且所述控制器可以用于根據(jù)來自所述傳感器的信號，激活所述離子發(fā)生器組的子組。例如，所述傳感器