[发明专利]用于治疗睡眠呼吸暂停和打鼾的方法和装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2006年6月31日提交的美国专利申请第10,597,590号的部分继续申请，上述申请是2005年2月28日根据35U.S.C.§371提交的国际专利申请第PCT/US2005/006430号的国家阶段申请案，该国际专利申请要求2004年2月26日提交的美国临时专利申请第60/547,897号的权益，所有这些申请以参见的方式纳入本文。本申请还要求2006年2月6日提交的美国临时专利申请第60/765,638号的权益，该申请以参见的方式纳入本文。

技术领域

本发明涉及用于保持上气道开放的方法和装置。

背景技术

打鼾、上气道阻力综合症以及阻塞性睡眠呼吸暂停综合症(OSAS)都涉及睡眠期间上气道的缩窄或阻塞(睡眠呼吸障碍)。根据国家健康学会(NationalInstitutes of Health(NIH))，约一千八百万美国人有睡眠呼吸暂停(睡眠呼吸障碍)，但目前少于50％得到诊断。根据国家公路交通和安全管理部门(National Highway Traffic and Safety Administration(NHTSA))，每年有100，000起事故和1,500交通意外与疲劳驾驶有关。65岁以上的美国人有50％以上有睡眠障碍，因此睡眠问题的流行随着65岁以上人口的增加而增加。每年，睡眠障碍、失眠和过度的日间嗜睡患者每年对美国治疗费用增加$16,000,000,000并导致每年$50,000,000,000的生产力损失。

睡眠障碍的病理

睡眠障碍主要是由于咽喉内软组织过多引起的。人类的上气道具有弯曲的形状，这是人类独特之处，这是与人类语言的进化有关的解剖学上的变化。于是，人类的上气道比其它物种更加柔软且更易于在负压下塌陷。在醒着的状态，在上气道肌肉内存在一定量的紧张性以防止这种塌陷。但是，在睡眠期间，上气道肌肉内的肌紧张性降低且在某些敏感个体中这种松弛使气道塌陷(HomerRL.的Motor control of the pharyngeal musculature and implications for thepathogenesis of obstructive sleep apnea.Sleep 1996；19：827-853)。

上气道是指鼻和喉之间的充有空气的空间(图1)。睡眠障碍的上气道的最相关部分是称为咽的咽喉后面的空气腔。咽可分成三个解剖高度(图2)：

1)鼻咽是咽在鼻腔后部的一部分。

2)在口腔后面的一部分称为口咽。更准确地说，最好称为腭咽。该高度对应于咽的包含缘膜(velum)(软腭)和舌弯曲部的一部分。

3)下咽在舌根的后面。

腭咽更易于塌陷，因为那里有更多软组织结构，为气流留下更少的空间。腭咽的主要结构是软腭和舌头，两者都非常柔软。软腭用作口和鼻之间的屏障。很多人的的软腭都比所必要的长并向下延伸到舌头和咽壁之间。舌头是上气道的最大的肌肉组织且解剖学上分成舌片、舌体和舌根(图3)。舌弯曲部的大部分处于舌体和舌根的连结处。

在醒着的状态下，由于内部肌肉连续的紧张性，腭咽的结构保持其形状。当该紧张性降低时，诸如睡眠期间，这些结构变得相当柔软且有扩胀性。由于没有将它们保持在位的正常肌肉紧张性，它们往往在相对低的负压下塌陷。尽管在睡眠期间整个身体的肌肉松弛，但有很多呼吸肌保持活跃。具体地说，据报道在障碍性呼吸暂停期间向前拉动舌头的主要肌肉、颏舌肌显示出正常或增加的活性。通常，颏舌肌能够使舌头向前移动且甚至伸出口腔。但尚未能解释颏舌肌为什么有时候不能阻止呼吸障碍。

在呼吸期间，胸壁扩张并引起负压以将空气吸入鼻和口并经过咽部进入肺。负压引起上气道软组织变形，进一步缩窄气道。如果气道足够窄，气流变成湍流引起软腭振动。软腭的振动产生称为打鼾的声音。打鼾极其普遍，影响高达50％的男性和25％的女性。打鼾本身不是医学问题，尽管它对患者的爱人可能是极大的问题且是婚姻关系紧张的主要原因。