[发明专利]泄漏检测方法和设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求申请号为61/369,247、申请日为2010年7月30日的美国临时专利申请的优先权，并将该申请的内容在此予以全文引用。

技术领域

本技术涉及与呼吸治疗装置相关的泄漏检测的方法和装置。更具体地，本技术的一些实施例可涉及能用于持续气道正压治疗的呼吸治疗装置中的自动化泄漏检测。

背景技术

阻塞性睡眠呼吸暂停（Obstructive Sleep Apnea(OSA)）患者在睡眠期间患有只有在患者觉醒后才能停止的周期性呼吸暂停或呼吸功能不全。治疗OSA患者的最好形式是持续气道正压（CPAP），所述持续气道正压由鼓风机（例如，压缩机）通过连接的软管和面罩施加。正压防止患者的气道在吸气期间塌陷，因此防止周期性呼吸暂停或呼吸功能不全及其后遗症。这样的呼吸治疗装置可在患者呼吸周期中的适当时刻以治疗压力向患者提供清洁的可呼吸气体（通常为空气，带有或不带有补充性氧气）。

呼吸治疗装置通常包括流发生器、空气过滤器、面罩或套管、连接流发生器与面罩的空气输送管道、各种传感器和微机控制器。流发生器可包括伺服控制发动机和叶轮。流发生器还可包括阀，该阀能将空气排放至大气中，作为一种控制发动机速度的替代方式的装置，改变输送至患者的压力。传感器测量除其它参数外，还包括发动机速度、气体容积流率和排气压力，例如具有压力变换器，流传感器，比如呼吸速度描记器和差压变换器，或类似物。所述装置可选择地包括位于空气输送导管路径上的加湿器和/或加热元件。所述控制器可包括数据存储功能，其带有或不带有集成式数据检索/传输和显示功能。

使用这种设备的呼吸治疗期间，测量实验对象的呼吸流量通常是有用的，其可用流传感器确定。但是，面罩和患者之间的泄漏是典型的。因此，流传感器可测量呼吸流量加上泄漏的流量的总量。如果泄漏的瞬时流量是已知的，则呼吸流量可通过从呼吸速度描记器的流量减去泄漏的流量计算。

用于更正泄漏的流量的已知方法可假设（i）该泄漏是基本恒定的，并且（ii）在足够长的时间后，吸气和呼气的呼吸流量将抵消。如果这些假设都满足，在足够长的时间后通过流传感器的平均流量将与泄漏大小相等，并且准确的呼吸气流可如上描述的计算。

已知，通过计算泄漏的电导率测量泄漏。如美国专利号6,659,101所述，电导率可通过低通滤波呼吸气流测量值除以面罩压力测量值的低通滤波的平方根而确定。瞬时泄漏可通过用面罩压力的平方根乘以电导率而确定。

如Berthon-Jones美国专利号5,704,345所述，也已知阀类泄漏存在的指数的确定。该指数以呼气的第一个0.5秒期间的峰值流量与呼气的第二个0.5秒期间的平均流量的比率计算。

欧洲公布号0714670A2公布了另一技术，其包括取决于压力的泄漏组成的计算。该方法依靠精确地知道吸气事件的开始和下一个吸气事件的开始的出现。换句话说，泄漏计算作为已知的呼吸的平均值而产生并应用至随后的呼吸，

在呼吸治疗，比如经鼻CPAP治疗中依然表现出对嘴泄漏的许多担忧，这些担忧可包括如下：

1.患者的觉醒率和/或呼吸暂停和呼吸功能不全指数（AHI）可能由于泄漏而增加，影响患者的睡眠结构。

2.由于经鼻呼吸流从嘴泄漏出来，可能降低通气支持，这是患者在Bi-水平/VPAP治疗中特别担忧的。

3.可能建立单向经鼻气道，导致上气道脱水，炎症介质充血和释放。此外，单向经鼻流可增加经鼻气道阻力，这反过来可增加口部气流倾向，导致在一个循环中产生更多嘴泄漏。

4.由于经鼻症状，患者依从性可能降低。

5.由于得到的测得的总流量信号可能没正确计算口部的流量，在患者流量估计和流发生器的控制算法中发生错误的行为。

6.儿童的嘴呼吸被证明影响颌面发育。特别地，过度的口腔气流可以导致牙齿排列不整齐（牙齿咬合不正），头部前倾姿势，不规则的锁骨生长，和耳朵感染的易感性增加。

发展用于检测和/或测量泄漏的另外的方法，这可能是可取的，该方法可能在呼吸治疗装置，比如用于检测的装置和/或用于治疗上呼吸症状比如OSA的装置上实施。

发明内容

本技术一些实施例的第一方面是提供用于检测泄漏的方法和设备。

本技术一些实施例的另一方面是在测量患者呼吸流量信号的装置中检测泄漏。

本技术另外的方面是在呼吸治疗装置，比如持续气道正压设备中实施泄漏检测。