[发明专利]用于调节受试者的呼吸的系统和方法

说明书

这一申请涉及于2009年3月20日提交的名称为“SYSTEM ANDMETHOD FOR ADJUSTING TIDAL VOLUME OF A SELF-VENTILATINGSUBJECT”的美国专利申请序列号61/161,881；以及涉及于2007年8月9日提交的名称为“SYSTEM AND METHODS FOR CONTROLLINGBREATHING RATE”的美国专利申请序列号11/836,292。所有的这些相关申请据此被全部并入本申请中。

本发明涉及使用呼吸器具来调节受试者的呼吸，该呼吸器具在允许基本无障碍吸气的同时限制呼气。

高血压在几乎所有的西方文化中都是个重大的问题，并且是中风和心脏病发作的潜在促因。被称为“无声杀手”的高血压影响了大约四分之一的美国人，并且在一些欧共体国家中甚至更加普遍。人们也认识到高血压在阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)患者群体中作为共患因素，近期的研究显示多达80％的寻求治疗OSA的患者可能并不知道其患有这一疾病。

存在几种用于以将提供生理学益处(例如较低的血压)的方式来促使受试者改变呼吸的常规系统和方法。然而，这些系统和方法一般需要使用十分妨碍用户运动的器具，或者不直接提示呼吸，这可降低治疗的效力。例如，典型地用于改变呼吸的器具具有相对大的形状因素，需要单独的压力发生器以用于生成加压的可呼吸气体，需要外部电源，和/或另外的不舒服的和/或不便使用。

本发明的一个方面涉及一种被配置为调节受试者呼吸的呼吸器具。在一个实施例中，该呼吸器具包括一个或多个主体，以及一个或多个阀。该一个或多个主体被配置为包围该受试者的气道的一个或多个外部孔口，其中该一个或多个主体形成该受试者的气道的被包围的一个或多个外部孔口和周围环境之间的一个或多个流动路径。该一个或多个阀被设置在该一个或多个主体中，该一个或多个阀被配置为(i)给从周围环境流动至受试者的气道的被一个或多个主体包围的一个或多个外部孔口的气体提供对在由一个或多个主体形成的一个或多个流动路径之内的气流的累积吸气阻力；以及(ii)给从受试者的气道的被一个或多个主体包围的一个或多个外部孔口流动至周围环境的气体提供对在由一个或多个主体形成的该一个或多个流动路径之内的气流的累积呼气阻力。该累积吸气阻力足够低从而该受试者能够通过该一个或多个主体自由地从周围环境吸气。该累积呼气阻力大于该累积吸气阻力，并且累积呼气阻力被选择为在该受试者有意识时调节该受试者的呼吸，以调制受试者的自主神经系统，从而减少交感神经活动和/或降低交感/副交感神经平衡以便给该受试者提供放松。

本发明的另一方面涉及一种调节受试者呼吸的方法。在一个实施例中，该方法包括包围受试者的气道的一个或多个外部孔口，从而在该受试者的气道的被包围的一个或多个外部孔口和周围环境之间形成一个或多个流动路径；以及在吸气期间，给从周围环境流动至受试者的气道的被包围的一个或多个外部孔口的气体提供对在一个或多个流动路径之内的气流的累积吸气阻力，其中该累积吸气阻力足够低从而该受试者能够通过一个或多个流动路径自由地从周围环境吸气；以及在呼气期间，给从受试者的气道的被包围的一个或多个外部孔口流动至周围环境的气体提供对在一个或多个流动路径之内的气流的累积呼气阻力，其中该累积呼气阻力大于该累积吸气阻力，并且累积呼气阻力被选择为在受试者有意识时调节该受试者的呼吸，以调制受试者的自主神经系统，从而减少交感神经活动和/或降低交感/副交感神经平衡以便给该受试者提供放松。

本发明的另一方面涉及一种被配置为调节受试者呼吸的系统。在一个实施例中，该系统包括：用于包围该受试者的气道的一个或多个外部孔口，从而在该受试者的气道的被包围的一个或多个外部孔口和周围环境之间形成一个或多个流动路径的装置；用于在吸气期间，给从周围环境流动至受试者的气道的被包围的一个或多个外部孔口的气体提供对在一个或多个流动路径之内的气流的累积吸气阻力的装置，其中该累积吸气阻力足够低从而该受试者能够通过该一个或多个流动路径自由地从周围环境吸气；以及用于在呼气期间，给从受试者的气道的被包围的一个或多个外部孔口流动至周围环境的气体提供对在一个或多个流动路径之内的气流的累积呼气阻力的装置，其中该累积呼气阻力大于该累积吸气阻力，并且累积呼气阻力被选择为在该受试者有意识时调节该受试者的呼吸，以调制该受试者的自主神经系统，从而减少交感神经活动和/或降低交感/副交感神经平衡以便给该受试者提供放松。