專利名稱：用于促進對象改變一個或多個呼吸參數(shù)的系統(tǒng)和方法
用于促進對象改變一個或多個呼吸參數(shù)的系統(tǒng)和方法技術(shù)領(lǐng)域
本專利申請根據(jù)35U. S. C. § 119(e)要求2009年5月19日提交的美國臨時申請 No. 61/179，411的優(yōu)先權(quán)，通過參考將其內(nèi)容合并于此。本申請涉及2009年3月20日提交的題目為 “SYSTEM AND METHOD FOR ADJUSTING TIDAL VOLUME OF A SELF-VENTILATING SUBJECT”的美國專利申請No. 61/161，881( “881，申請”)。據(jù)此將881，申請全文合并入本申請中。
本發(fā)明涉及用于給對象提供呼吸提示、促進對象有意識地改變一個或多個呼吸參數(shù)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
已知教導對象有意識地改變一個或多個呼吸參數(shù)可以增進對象的健康、舒適度和 /或性能。例如，已經(jīng)將增大潮氣量并且/或者減小呼吸速率與降低血壓聯(lián)系起來。作為另一個例子，可以教導對象多種呼吸形式，這些呼吸形式對于像沉思、體育競技、有氧和/或無氧行為、瑜伽、生孩子(例如，心理助產(chǎn)法呼吸)的行為、對于接受氣道正壓通氣治療、以及/或者其它行為具有特定時間控制、流速、壓力、流速曲線形狀、壓力曲線形狀、和/或其它參數(shù)。
用于教導對象有意識地改變一個或多個呼吸參數(shù)的常規(guī)系統(tǒng)產(chǎn)生可能對于對象難以解釋的呼吸提示。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面涉及配置為促進對象有意識地改變一個或多個呼吸參數(shù)的系統(tǒng)。 在一個實施例中，該系統(tǒng)包括設備、用戶接口和處理器。將所述設備配置為生成用于遞送給對象氣道的加壓可呼吸氣體流。將用戶接口配置為將與設備操作和/或加壓可呼吸氣體流相關(guān)的信息傳送給對象。將處理器配置為(i)控制所述設備，使得所述設備調(diào)整加壓可呼吸氣體流中氣體的一個或多個氣體參數(shù)，以便給對象提供促進對象有意識地改變呼吸作用的一個或多個呼吸參數(shù)的呼吸提示；并且(ii)控制用戶接口，使得用戶接口將與通過所述設備生成的加壓可呼吸氣體流而提供給對象的呼吸提示的意義相關(guān)的信息傳送給對象。
本發(fā)明的另一方面涉及促進對象有意識地改變一個或多個呼吸參數(shù)的方法。在一個實施例中，所述方法包括生成用于遞送給對象氣道的加壓可呼吸氣體流；調(diào)整加壓可呼吸氣體流中氣體的一個或多個氣體參數(shù)，以便給對象提供促進對象有意識地改變呼吸作用的一個或多個呼吸參數(shù)的呼吸提示；并且將與通過加壓可呼吸氣體流提供給對象的呼吸提示的意義相關(guān)的信息傳送給對象，其中，隨著呼吸提示的提供將所述信息動態(tài)傳送給對象。
本發(fā)明的另一方面涉及配置為促進對象有意識地改變一個或多個呼吸參數(shù)的系統(tǒng)。在一個實施例中，系統(tǒng)包括用于生成用于遞送給對象氣道的加壓可呼吸氣體流的裝置； 用于調(diào)整加壓可呼吸氣體流中氣體的一個或多個氣體參數(shù)以便給對象提供促進對象有意識地改變呼吸作用的一個或多個呼吸參數(shù)的呼吸提示的裝置；以及用于將與通過加壓可呼吸氣體流提供給對象的呼吸提示的意義相關(guān)的信息傳送給對象的裝置，其中，隨著呼吸提示的提供將所述信息動態(tài)傳送給對象，。
一旦參考附圖考慮了下列描述和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的這些以及其它目標、特征和特性以及相關(guān)結(jié)構(gòu)元件的操作方法和功能以及部件組合和生產(chǎn)效益將變得更加顯而易見，描述、權(quán)利要求和附圖都構(gòu)成本說明書的一部分，其中，相似的參考數(shù)字指代各個圖中的對應部件。在本發(fā)明的一個實施例中，在這里所說明的結(jié)構(gòu)組件是按比例畫出的。然而，顯然可以理解，附圖僅僅是為了說明和描述的目的，而不是限制本發(fā)明。另外，應該意識到，也可以在其它實施例中使用在這里的任何一個實施例中所示或者所描述的結(jié)構(gòu)特征。 然而，顯然可以理解，附圖僅僅是為了說明和描述的目的，而不是旨在定義本發(fā)明的限制。 如在說明書和權(quán)利要求中所使用的，除非上下文中另外清楚地敘述，否則單數(shù)形式“一”、 “一個”和“這個”包括復數(shù)指示物。


圖1圖示說明了根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例、配置為促進對象有意識地改變一個或多個呼吸參數(shù)的系統(tǒng)；
圖2圖示說明了根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例、配置為將與提供給對象的呼吸提示相關(guān)的信息提供給對象的用戶接口；
圖3圖示說明了根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例、配置為將與提供給對象的呼吸提示相關(guān)的信息提供給對象的用戶接口；
圖4圖示說明了根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例、配置為將與提供給對象的呼吸提示相關(guān)的信息提供給對象的用戶接口；
圖5圖示說明了根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例、配置為將與提供給對象的呼吸提示相關(guān)的信息提供給對象的用戶接口；
圖6圖示說明了根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例、配置為將與提供給對象的呼吸提示相關(guān)的信息提供給對象的用戶接口。
具體實施方式
圖1圖示說明了配置為促進對象12有意識地改變對象12的呼吸作用的一個或多個呼吸參數(shù)的系統(tǒng)10。為了促進對象12改變一個或多個呼吸參數(shù)，系統(tǒng)10給對象12的氣道提供加壓可呼吸氣體流。系統(tǒng)10調(diào)整加壓可呼吸氣體流中氣體的一個或多個氣體參數(shù)， 以給對象12提供激勵對象12有意識地調(diào)整呼吸作用使得一個或多個呼吸參數(shù)改變的呼吸提示。提供給對象12的呼吸提示促進對象12有意識地改變一個或多個呼吸參數(shù)以便符合呼吸方案。呼吸方案可以包括諸如增大潮氣量和/或減小呼吸速率的時期、瑜伽呼吸方案、 沉思呼吸方案、在有氧和/或無氧運動期間使用的呼吸方案、心理助產(chǎn)法呼吸方案、在壓力支持治療期間使用的呼吸方案、以及/或者其它呼吸方案。將系統(tǒng)10進一步配置為給對象 12提供與由系統(tǒng)10經(jīng)加壓可呼吸氣體流遞送(或者將要遞送)的呼吸提示相關(guān)的信息。 可以在聽覺上、視覺上、觸覺上和/或經(jīng)由某些其它感覺反饋將該信息提供給用戶。與呼吸提示相關(guān)的信息可以訓練對象12理解通過加壓可呼吸氣體流所遞送的呼吸提示。在一個實施例中，系統(tǒng)10可以包括設備14、電子存儲器16、用戶接口 18、一個或多個傳感器20、處理器22、以及/或者其它組件。
在一個實施例中，設備14包括正壓支持設備。正壓支持設備是眾所周知的，并且在諸如美國專利6，105，575中公開，通過引用將其全文合并于此。在該實施例中，將設備14 配置為將加壓可呼吸氣體流遞送給對象12的氣道。
可以將設備14配置為根據(jù)一種或多種模式生成加壓可呼吸氣體流。一種這樣的模式的非限制性例子是連續(xù)氣道正壓(CPAP)。已經(jīng)使用CPAP很多年，并且已經(jīng)證實CPAP 對促進有規(guī)律的呼吸是有幫助的。用于生成加壓可呼吸氣體流的另一種模式是吸入正氣壓 (IPAP)。IPAP模式的一個例子是雙級正氣壓(BiPAP)。在BiPAP中，將兩個級別的正氣壓 (HI(高)和LO(低))提供給患者。產(chǎn)生加壓可呼吸氣體流的其它模式也是預期的。
一般說來，對HI和LO壓力級別的定時進行控制，使得在吸氣期間將HI級別的正氣壓遞送給對象12、并且在呼氣期間將LO級別的壓力遞送給對象12。在常規(guī)正壓支持設備中，基于指示用戶當前是吸氣還是呼氣的氣體參數(shù)檢測，對HI和LO壓力級別的定時進行調(diào)整，以便符合對象12的呼吸。
經(jīng)對象接口 M將加壓可呼吸氣體流遞送給對象12的氣道。將對象接口 M配置為將由設備14產(chǎn)生的加壓可呼吸氣體流傳送到對象12的氣道。這樣，對象接口 M包括導管沈和接口器件觀。導管將加壓可呼吸氣體流輸送到接口器件觀，并且接口器件觀將加壓可呼吸氣體流遞送給對象12的氣道。接口器件28的一些例子可以例如包括氣管內(nèi)導管、鼻套管、氣管切開導管、鼻罩、鼻/ 口罩、全面罩、整個面罩、或者與對象氣道交換氣流的其它接口器件。本發(fā)明不限于這些例子，并且預期使用任何對象接口將加壓可呼吸氣體流遞送給對象12。
在一個實施例中，電子存儲器16包括對信息進行電子存儲的電子存儲介質(zhì)。電子存儲器16的電子存儲介質(zhì)可以包括與系統(tǒng)10整體提供的(即基本上不可移動的)系統(tǒng)存儲器和/或經(jīng)由諸如端口(例如，USB端口、火線端口等)或驅(qū)動(例如，磁盤驅(qū)動等)可移動連接到系統(tǒng)10的可移動存儲器中的一種或二者。電子存儲器16可以包括下列中的一種或多種光學可讀存儲介質(zhì)(例如，光盤等)、磁可讀存儲介質(zhì)(例如，磁帶、磁硬盤驅(qū)動、軟盤驅(qū)動等)、基于電荷的存儲介質(zhì)(例如，EEPR0M、RAM等)、固態(tài)存儲介質(zhì)(例如，閃存驅(qū)動等)、以及/或者其它電子可讀存儲介質(zhì)。電子存儲器16可以存儲軟件算法、由處理器22 所確定的信息、經(jīng)用戶接口 18所接收的信息、以及/或者使得系統(tǒng)10能夠正確運行的其它信息。電子存儲器16可以是系統(tǒng)10內(nèi)的(整體或部分)單獨組件，或者電子存儲器16可以(整體或部分)與系統(tǒng)10的一個或多個其它組件(例如，設備14、用戶接口 18、處理器 22等)整體提供。
將用戶接口 18配置為提供在系統(tǒng)10和對象12之間的接口，對象12通過該接口可以將信息提供給系統(tǒng)10并且從系統(tǒng)10接收信息。這使得能夠在對象12以及設備14、電子存儲器16和/或處理器22中的一個或多個之間傳送被統(tǒng)稱為“信息”的數(shù)據(jù)、結(jié)果和/ 或指令以及任何其它可傳送項。適合于包括在用戶接口 18中的接口設備的例子包括鍵區(qū)、 按鈕、開關(guān)、鍵盤、旋鈕、杠桿、顯示屏、觸摸屏、揚聲器、麥克風、指示燈、聲音報警、打印機和 /或其它接口設備。在一個實施例中，用戶接口 18包括多個單獨接口。在一個實施例中，用戶接口 18包括與設備14整體提供的至少一個接口。
應該理解，本發(fā)明還預期其它硬連線或者無線的通信技術(shù)，以作為用戶接口 18。例如，本發(fā)明預期可以將用戶接口 2180與由電子存儲器16所提供的可移動存儲器接口集成。 在該例子中，可以從可移動存儲器(例如，智能卡、閃存驅(qū)動器、可移動磁盤等)將信息加載到系統(tǒng)10中，使得用戶能夠定制系統(tǒng)10的實現(xiàn)方式。其它適合用于系統(tǒng)10的作為用戶接口 18使用的示例性輸入設備和技術(shù)包括RS-232端口、RF鏈路、頂鏈路、調(diào)制解調(diào)器(電話、電纜等)，但是不限于此。簡言之，本發(fā)明預期用于與系統(tǒng)10傳送信息的任何技術(shù)作為用戶接口 18。
將一個或多個傳感器20配置為產(chǎn)生一個或多個輸出信號，以傳送與對象12所呼吸的氣體的一個或多個氣體參數(shù)相關(guān)的信息。一個或多個參數(shù)可以例如包括下列中的一個或多個流速、體積、壓力、成分(例如，一種或多種組分的濃度)、濕度、溫度、加速度、速度、 聲音、指示呼吸作用的參數(shù)的改變、以及/或者其它氣體參數(shù)。在將加壓可呼吸氣體流從設備14遞送給對象12的一個實施例中，傳感器20包括與對象接口 M內(nèi)的氣體相通的傳感ο
將處理器22配置為在系統(tǒng)10中提供信息處理能力。這樣，處理器22可以包括下列中的一種或多種數(shù)字處理器、模擬處理器、設計用于對信息進行處理的數(shù)字電路、設計用于對信息進行處理的模擬電路、狀態(tài)機、以及/或者用于對信息進行電子處理的其它機構(gòu)。雖然在圖1中將處理器22示為單一實體，但是這僅僅是為了圖示說明的目的。在一些實現(xiàn)方式中，處理器22可以包括多個處理單元。這些處理單元物理上可以位于同一個設備內(nèi)，或者處理器22可以代表協(xié)同工作的多個設備的處理功能。
如在圖1中所示，可以將處理器22配置為執(zhí)行一個或多個計算機程序模塊。一個或多個計算機程序模塊可以包括下列中的一個或多個氣體參數(shù)模塊30、呼吸參數(shù)模塊 32、比較模塊34、控制模塊36、目標模塊38、接口模塊40、模式模塊42、以及/或者其它模塊。可以將處理器22配置為通過軟件，硬件，固件，軟件、硬件和/或固件的某種組合，以及 /或者用于在處理器22上配置處理能力的其它機構(gòu)執(zhí)行模塊30、32、34、36、38、40和/或 42。
應該意識到，雖然在圖1中將模塊30、32、34、36、38、40和/或42圖示說明為共同位于單獨一個處理單元內(nèi)，但是在處理器22包括多個處理單元的實現(xiàn)方式中，模塊30、32、 34、36、38、40和/或42中的一個或多個可以遠離其它模塊放置。由于任何模塊30、32、34、 36,38,40和/或42可以提供比所描述的或多或少的功能，所以下述對由不同模塊30、32、 34、36、38、40和/或42所提供的功能的描述是為了說明性目的，并且不是旨在進行限制。 例如，可以除去模塊30、32、34、36、38、40和/或42中的一個或多個，并且可以通過模塊30、 32、34、36、38、40和/或42中的其它模塊提供所去除模塊的部分或全部功能。作為另一個例子，可以將處理器22配置為執(zhí)行一個或多個額外模塊，所述額外模塊可以執(zhí)行屬于下列模塊30、32、34、36、38、40和/或42之一的部分或全部功能。
將氣體參數(shù)模塊30配置為確定與由設備14產(chǎn)生的并且經(jīng)對象接口 M遞送給對象12的氣道的加壓可呼吸氣體流的一個或多個氣體參數(shù)相關(guān)的信息。基于傳感器20的輸出信號確定所述一個或多個氣體參數(shù)。所述一個或多個氣體參數(shù)可以包括下列中的一個或多個壓力、流速、峰值流量、成分、濕度、溫度、加速度、速度、耗散熱能(例如，在質(zhì)量流量計中，等)、和/或其它氣體參數(shù)。
將呼吸參數(shù)模塊32配置為確定對象12的呼吸作用的一個或多個呼吸參數(shù)。呼吸參數(shù)模塊32可以基于由氣體參數(shù)模塊30所確定的一個或多個氣體參數(shù)和/或從由傳感器 20所產(chǎn)生的輸出信號來確定所述一個或多個呼吸參數(shù)。所述一個或多個呼吸參數(shù)包括通過在加壓可呼吸氣體流中所提供的呼吸提示促進對象12有意識地改變的一個或多個呼吸參數(shù)。例如，所述一個或多個呼吸參數(shù)可以包括下列中的一個或多個吸氣流速、吸氣周期、呼氣流速、呼氣周期、潮氣量、呼吸速率、呼吸周期、峰值流量、流量曲線形狀、壓力曲線形狀、 和/或其它呼吸參數(shù)。
將比較模塊34配置為將由呼吸參數(shù)模塊32所確定的一個或多個呼吸參數(shù)與呼吸提示促進對象12有意識地改變的一個或多個呼吸參數(shù)的目標進行比較。例如，如果呼吸參數(shù)是潮氣量，目標就是目標潮氣量。作為另一個例子，如果呼吸參數(shù)是曲線形狀(例如，呼吸作用的壓力或者流量曲線)，目標就可以包括目標曲線形狀。適當目標(例如，對于上面所枚舉的呼吸參數(shù)的目標)的其它例子將是顯而易見的。
將控制模塊36配置為控制設備14。控制設備14包括調(diào)整由設備14提供給對象 12的呼吸提示。如上所述，在一個實施例中，由設備14給予對象12的呼吸提示包括改變從設備14遞送給對象12的加壓可呼吸氣體流的一個或多個參數(shù)。例如，所述一個或多個參數(shù)可以包括加壓可呼吸氣體流的壓力、流速和/或體積。控制模塊36調(diào)整由設備14提供給對象12的呼吸提示，以便促進對象12使所述一個或多個呼吸參數(shù)與目標符合。
例如，在設備14根據(jù)BiPAP模式產(chǎn)生加壓可呼吸氣體流的一個實施例中，控制模塊36可以控制設備14以在HI壓力上(例如，在吸氣期間)產(chǎn)生加壓可呼吸氣體流的同時調(diào)整遞送給對象12的氣道的氣體的壓力、流速和/或體積。在HI壓力上產(chǎn)生加壓可呼吸氣體流的同時調(diào)整遞送給對象12的氣道的氣體的壓力、流速和/或體積將趨向于產(chǎn)生促進對象12改變所吸入的氣體體積、改變吸氣周期、改變吸氣流速、改變潮氣量、和/或另外有意識地改變一個或多個其它呼吸參數(shù)的呼吸提示。
作為另一個例子，在設備14根據(jù)BiPAP模式產(chǎn)生加壓可呼吸氣體流的一個實施例中，控制模塊36可以控制設備14以在LO壓力上(例如，在呼氣期間)產(chǎn)生加壓可呼吸氣體流的同時調(diào)整遞送給對象12的氣道的氣體的壓力、流速和/或體積。在LO壓力上產(chǎn)生加壓可呼吸氣體流的同時調(diào)整遞送給對象12的氣道的氣體的壓力、流速和/或體積可以導致趨向于促進對象12調(diào)整呼氣周期、呼氣流速、呼吸作用的峰值流量、潮氣量以及/或者另外有意識地改變一個或多個其它呼吸參數(shù)的呼吸提示。
作為又一個例子，在設備14根據(jù)BiPAP模式產(chǎn)生加壓可呼吸氣體流的一個實施例中，控制模塊36可以控制設備14以調(diào)整HI和/或LO壓力循環(huán)的周期、在HI和LO壓力循環(huán)之間的轉(zhuǎn)換期間的壓力曲線形狀、在HI和LO壓力循環(huán)之間的轉(zhuǎn)換期間的流速曲線形狀，和/或調(diào)整加壓可呼吸氣體流的其它氣體參數(shù)。如將意識到的，對加壓可呼吸氣體流的氣體參數(shù)的這種調(diào)整將趨向于給對象12提供有意識地改變一個或多個呼吸參數(shù)的呼吸提示。例如，這種呼吸提示可以促進對象12改變下列中的一個或多個呼吸速率、呼吸周期、 呼吸流量曲線形狀、呼吸壓力曲線形狀和/或其它呼吸參數(shù)。
在一個實施例中，通過控制模塊36以反饋方式進行對加壓可呼吸氣體流的參數(shù)的調(diào)整。在該實施例中，可以基于通過比較模塊34進行的在呼吸參數(shù)和目標閾值之間的比較來確定對加壓可呼吸氣體流的參數(shù)的調(diào)整。例如，如果比較模塊34確定正在被調(diào)整以給對象12提供呼吸提示的加壓可呼吸氣體流的氣體參數(shù)不充分，控制模塊36將調(diào)整加壓可呼吸氣體流的氣體參數(shù)，以提供更多有效的提示。如果比較模塊34確定呼吸提示沒有成功促進對象12有意識地使一個或多個呼吸參數(shù)與對于所述一個或多個呼吸參數(shù)的目標相符合，就將呼吸提示識別為不充分。該調(diào)整可以包括，例如，在其中對象12對所述一個或多個呼吸參數(shù)的有意識改變沒有進行得足夠遠(例如，呼吸太接近于正常呼吸)的調(diào)整，以及/ 或者例如，在其中對象12對所述一個或多個呼吸參數(shù)的有意識改變進行得太遠的調(diào)整。
在一個實施例中，不以反饋方式進行對加壓可呼吸氣體流的參數(shù)的調(diào)整。在該實施例中，可以提前確定加壓可呼吸氣體流的一個或多個氣體參數(shù)和將要有意識改變的一個或多個呼吸參數(shù)之間的關(guān)系。隨后，使用這些預確定的關(guān)系產(chǎn)生具有對應于所述一個或多個呼吸參數(shù)的目標的氣體參數(shù)的加壓可呼吸氣體流。在該實施例中，處理器22可以不包括比較模塊34和/或傳感器20。
將目標模塊38配置為獲得將要有意識改變的一個或多個呼吸參數(shù)的目標。在一個實施例中，從用戶(例如，護理者、對象12等)接收目標。用戶可以經(jīng)由用戶接口 18輸入目標。輸入目標可以包括輸入新的目標，或者調(diào)整之前所獲得的目標。輸入目標可以包括從預確定模板(例如，對應于某一呼吸方案)配置目標。
在一個實施例中，由目標模塊38基于對象12的一個或多個呼吸參數(shù)的典型級別的確定來確定目標。例如，可以將目標設置在對于對象12的一個或多個呼吸參數(shù)的級別之上預確定量。對象12的一個或多個典型呼吸參數(shù)的確定可以基于通過呼吸參數(shù)模塊32的確定、存儲在電子存儲器16中的針對對象12的信息、以及/或者其它源。
一個或多個呼吸參數(shù)的目標對應于呼吸方案。例如，包括增大潮氣量和/或減小呼吸速率的時期的呼吸方案，目標可以包括對于潮氣量、呼吸速率和/或一個或多個相關(guān)呼吸參數(shù)的目標級別。作為另一個例子，對于與特定壓力和/或流速曲線形狀相關(guān)聯(lián)的呼吸方案(例如，瑜伽呼吸方案、沉思呼吸方案、在有氧和/或無氧運動期間使用的呼吸方案、 心理助產(chǎn)法呼吸方案等)，目標可以包括目標曲線形狀。可以將目標曲線形狀(例如，由用戶經(jīng)由用戶接口 18)改善到具有極值(例如，極大和/或極小)的目標曲線。可以在本公開的范圍內(nèi)實現(xiàn)對應于這些和/或其它呼吸方案的其它目標。
在一個實施例中，目標模塊38將目標設置在初始目標上，并且隨后隨著時間將目標緩慢地向最終目標修改。初始目標可以基于對象12的基準呼吸參數(shù)，并且/或者可以是預置的(或者預配置的)。隨著時間將目標從初始目標修改到最終目標可以增強提供給對象12的呼吸提示的舒適度。隨著時間修改目標可以包括增加目標、隨著時間平滑地修改目標、并且/或者以其它方式修改目標。
在一個實施例中，目標模塊38基于由呼吸參數(shù)模塊32所確定的一個或多個呼吸參數(shù)調(diào)整目標。例如，比較模塊34可以確定對象12沒有充分改變所述一個或多個呼吸參數(shù)以便符合目標。基于該確定，目標模塊38可以調(diào)整目標使得更容易符合，可以通過控制模塊36調(diào)整由設備14提供給對象12的呼吸提示，以便反映經(jīng)調(diào)整的目標。隨后，目標模塊38可以對對象12與新目標的符合性進行監(jiān)測(例如，基于由比較模塊34進行的比較)。 如果確定對象12與新的目標相符合，那么目標模塊38將目標向著之前的目標調(diào)整。如果確定對象12與新的目標不相符合，那么目標模塊38將采取不同的行動。例如，目標模塊36 可以將目標潮氣量維持在恒定級別上直到對象12開始符合為止，或者目標模塊38可以調(diào)整目標以便減小與目標相符合的需求，直到對象12在重新開始向著最終目標進行目標修改之前再次符合為止。
通過操縱加壓可呼吸氣體流的一個或多個氣體參數(shù)提供給對象12的呼吸提示可以是給對象12提供有意識地改變一個或多個呼吸參數(shù)的呼吸指令的有效方式。所述一個或多個呼吸參數(shù)響應于呼吸提示的有意識改變可以使得對象12能夠在改變的呼吸期間收到療效，或者在對象12沒有連接到設備14的時期期間學習有意識地修改所述一個或多個呼吸參數(shù)。例如，對象12可以學習適合于可以執(zhí)行的(一旦學習過)特定行為(例如，運動、競技訓練、瑜伽、沉思等)和/或?qū)μ囟ㄐ袨橛行У暮粑桨福鵁o需系統(tǒng)10的幫助。
然而，在一些情況下，對象12最初可能在確定加壓可呼吸氣體流中所提供的哪些呼吸提示促進對象12行動中有困難。將接口模塊40配置為動態(tài)(例如，基于實際呼吸提示的調(diào)整或者更新)將與通過由設備14產(chǎn)生的加壓可呼吸氣體流提供給對象的呼吸提示的意義相關(guān)的信息提供給對象12。在一個實施例中，接口模塊40控制用戶接口 18將與呼吸提示相關(guān)的信息傳送給對象12。與呼吸提示相關(guān)的信息可以包括諸如開始呼氣、結(jié)束呼氣、開始吸氣、結(jié)束吸氣、加快呼吸、放慢呼吸、增加流量、減少流量、暫停呼吸、以及/或者以其它方式有意識地改變一個或多個呼吸參數(shù)的指令。
可以通過用戶接口 18以聽覺信號、視覺信號、觸覺信號和/或其它感知信號的形式將與呼吸提示相關(guān)的信息提供給對象12。作為非限制性例子，用戶接口 18可以包括能夠發(fā)光的輻射源。輻射源可以例如包括下列中的一個或多個至少一個LED、至少一個電燈泡、顯示屏、以及/或者其它源。接口模塊40可以控制輻射源發(fā)光，以將與通過可呼吸氣體的加壓氣流提供給對象12的呼吸提示相關(guān)的信息傳送給對象12。例如，當呼吸提示促進對象12吸氣時，輻射源可以發(fā)光，并且當呼吸提示促進對象12呼氣時，輻射源可以停止發(fā)光或者發(fā)不同顏色的光。由輻射源發(fā)射的光的強度可以傳達給對象12呼吸提示促進對象12 在呼氣作用期間產(chǎn)生的氣流的幅度。
圖2和3圖示說明了一個實施例，其中，接口模塊40控制包括在用戶接口 18中的多個輻射源44發(fā)射輻射，以提供關(guān)于通過加壓可呼吸氣體流所遞送的呼吸提示的信息。特別地說，將多個輻射源44與放置在設備14上的一系列按鈕46集成在一起，以便控制設備 14。在圖2和3所圖示說明的實施例中，當呼吸提示促進對象12吸氣時，輻射源44發(fā)射輻射，并且當呼吸提示促進對象12呼氣時，停止發(fā)射輻射。
返回圖1，作為用戶接口 18可以將關(guān)于呼吸提示的信息傳送給對象12的方式的另一個非限制性例子，用戶接口 18可以包括能夠產(chǎn)生對象12可聽見的聲音的一個或多個元件。接口模塊40可以控制元件產(chǎn)生傳送給對象12的聲音，表示由加壓可呼吸氣體流遞送給對象12的提示的意義。例如，接口模塊40可以控制這些元件發(fā)出“嗶嗶聲”或者其它短噪聲脈沖，以便指示對象12在吸氣和呼氣之間的轉(zhuǎn)換，和/或應該增大或者減小氣流。接口模塊40可以控制這些元件播放指示給對象12呼吸提示意義的詞句消息。可以對詞句消息進行事先錄音，并且存儲在電子存儲器16內(nèi)。
作為用戶接口 18可以將關(guān)于呼吸提示的信息傳送給對象12的方式的另一個非限制性例子，用戶接口 18可以包括與對象12接觸并且給對象12提供觸覺反饋的一個或多個設備。例如，用戶接口 18可以包括對象12圍繞肢體末端穿戴的套囊，例如胳膊、腿、手指、 和/或其它肢體末端。套囊可以攜帶配置為對對象12的諸如脈搏、脈搏率、呼吸運作、血壓、 血氧合作用的生理參數(shù)以及/或者其它生理參數(shù)進行檢測的一個或多個傳感器。套囊可以在對象12的肢體末端上振動和/或扣緊，以便給對象12提供關(guān)于呼吸提示的信息，例如在吸氣和/或呼氣之間轉(zhuǎn)換、或者應該增大或者減小氣流。
作為用戶接口 18可以將關(guān)于呼吸提示的信息傳送給對象12的方式的另一個非限制性例子，用戶接口 18可以包括給對象12提供傳送關(guān)于呼吸提示的信息的文本的顯示屏。 顯示屏可以例如包括在設備14上提供的屏幕以及/或者其它顯示屏。例如，圖2和3所圖示說明的用戶接口 18包括用于將關(guān)于通過加壓可呼吸氣體流遞送的呼吸提示的信息傳達給對象12的顯示屏48。
在一個實施例中，接口模塊40控制用戶接口 18以提供關(guān)于當前正被遞送給對象 12的呼吸提示和/或未來呼吸提示的信息。作為示例，圖4-6圖示說明了包括顯示屏48的用戶接口 18的實施例，其中，接口模塊40控制顯示屏48以將關(guān)于即將到來的呼吸提示的信息提供給對象12。
返回參考圖1，將模式模塊42配置為對系統(tǒng)10正在運行的模式進行管理。系統(tǒng)10 能夠運行的模式可以包括對應于各個呼吸方案的模式。對應于呼吸方案的模式將使得目標模塊38能夠獲得將導致根據(jù)呼吸方案產(chǎn)生促進對象12呼吸的呼吸提示的目標。例如，模式 /設置模塊42可以使得系統(tǒng)10能夠根據(jù)這樣的模式運行，所述模式對應于下列中的一種或多種增大潮氣量和/或減小呼吸速率的周期、瑜伽呼吸方案、沉思呼吸方案、在有氧和 /或無氧運動期間使用的呼吸方案、心理助產(chǎn)法呼吸方案、在壓力支持治療期間使用的呼吸方案、以及/或者其它呼吸方案。由模式/設置模塊42管理的另一種模式或者模式集合可以包括學習模式和正常模式，在學習模式中，接口模式40控制用戶接口 18以將關(guān)于經(jīng)過加壓可呼吸氣體流遞送的呼吸提示的信息傳送給對象12，在正常模式中，不經(jīng)過用戶接口 18 將關(guān)于呼吸提示的信息提供給對象12。
可以將模式模塊42配置為使得對象12能夠在學習模式和正常模式之間進行手動切換。這將使得對象12能夠有選擇地關(guān)閉經(jīng)過用戶接口給對象12提供關(guān)于呼吸提示的信息的功能。類似地，可以將模式模塊42配置為使得對象12能夠手動選擇對應于特定呼吸方案(例如，對應于呼吸方案的學習模式和/或正常模式)的模式。對象12 (或者某些其他用戶)可以經(jīng)用戶接口 18實現(xiàn)到模式模塊42的輸入，以為系統(tǒng)10選擇工作模式。
雖然為了說明的目的基于當前被視為最實際和優(yōu)選的實施例對本發(fā)明進行了詳細描述，但是應該理解，這些細節(jié)僅僅是為了該目的，并且本發(fā)明不限于所公開的實施例， 而是相反，旨在覆蓋在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的修改和等價布置。例如，應該理解， 本發(fā)明預期可以盡可能將任何實施例的一個或多個特征與任何其它實施例的一個或多個特征組合。
權(quán)利要求
1.一種配置為促進對象有意識地改變一個或多個呼吸參數(shù)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括配置為生成用于遞送給對象的氣道的加壓可呼吸氣體流的設備；配置為將與所述設備的操作和/或所述加壓可呼吸氣體流相關(guān)的信息傳送給所述對象的用戶接口；處理器，其配置為(i)控制所述設備，使得所述設備調(diào)整所述加壓可呼吸氣體流中的氣體的一個或多個氣體參數(shù)，以便給所述對象提供促進所述對象有意識地改變呼吸作用的一個或多個呼吸參數(shù)的呼吸提示；并且(ii)控制所述用戶接口，使得所述用戶接口將與通過由所述設備生成的所述加壓可呼吸氣體流提供給所述對象的所述呼吸提示的意義相關(guān)的信息傳送給所述對象。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，與通過所述用戶接口傳送給所述對象的所述呼吸提示的所述意義相關(guān)的所述信息包括當前呼吸提示是正在促進所述對象吸氣還是呼氣的指示。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，與通過所述用戶接口傳送給所述對象的所述呼吸提示的所述意義相關(guān)的所述信息包括與即將到來的、有待于提供給所述對象的呼吸提示相關(guān)的信息。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，被調(diào)整以便給所述對象提供所述呼吸提示的、所述加壓可呼吸氣體流中的氣體的所述一個或多個氣體參數(shù)包括壓力和/或流速之一或二者。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述呼吸提示促進所述對象有意識地改變的所述一個或多個呼吸參數(shù)包括下列中的一個或多個吸氣流速、吸氣周期、呼氣流速、呼氣周期、 潮氣量、呼吸速率、呼吸周期、峰值流量、流量曲線形狀或者壓力曲線形狀。
6.一種促進對象有意識地改變一個或多個呼吸參數(shù)的方法，所述方法包括生成用于遞送給對象的氣道的加壓可呼吸氣體流；調(diào)整所述加壓可呼吸氣體流中的氣體的一個或多個氣體參數(shù)，以便給所述對象提供促進所述對象有意識地改變呼吸作用的一個或多個呼吸參數(shù)的呼吸提示；并且將與通過所述加壓可呼吸氣體流提供給所述對象的所述呼吸提示的意義相關(guān)的信息傳送給所述對象，其中，隨著所述呼吸提示的提供，將所述信息動態(tài)傳送給所述對象。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，與傳送給所述對象的所述呼吸提示的所述意義相關(guān)的所述信息包括當前呼吸提示是正在促進所述對象吸氣還是呼氣的指示。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，與傳送給所述對象的所述呼吸提示的所述意義相關(guān)的所述信息包括與即將到來的、有待于提供給所述對象的呼吸提示相關(guān)的信息。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，被調(diào)整以便給所述對象提供所述呼吸提示的、所述加壓可呼吸氣體流中的氣體的所述一個或多個氣體參數(shù)包括壓力和/或流速之一或二者。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述呼吸提示促進所述對象有意識地改變的所述一個或多個呼吸參數(shù)包括下列中的一個或多個吸氣流速、吸氣周期、呼氣流速、呼氣周期、 潮氣量、呼吸速率、呼吸周期或者峰值流量。
11.一種配置為促進對象有意識地改變一個或多個呼吸參數(shù)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于生成用于遞送給對象的氣道的加壓可呼吸氣體流的裝置；用于調(diào)整所述加壓可呼吸氣體流中的氣體的一個或多個氣體參數(shù)以便給所述對象提供促進所述對象有意識地改變呼吸作用的一個或多個呼吸參數(shù)的呼吸提示的裝置；以及用于將與通過所述加壓可呼吸氣體流提供給所述對象的所述呼吸提示的意義相關(guān)的信息傳送給所述對象的裝置，其中，隨著所述呼吸提示的提供，將所述信息動態(tài)傳送給所述對象。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，與傳送給所述對象的所述呼吸提示的所述意義相關(guān)的所述信息包括當前呼吸提示是正在促進所述對象吸氣還是呼氣的指示。
13.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，與傳送給所述對象的所述呼吸提示的所述意義相關(guān)的所述信息包括與即將到來的、有待于提供給所述對象的呼吸提示相關(guān)的信息。
14.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，被調(diào)整以便給所述對象提供所述呼吸提示的、所述加壓可呼吸氣體流中的氣體的所述一個或多個氣體參數(shù)包括壓力和/或流速之一或二者ο
15.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述呼吸提示促進所述對象有意識地改變的所述一個或多個呼吸參數(shù)包括下列中的一個或多個吸氣流速、吸氣周期、呼氣流速、呼氣周期、 潮氣量、呼吸速率、呼吸周期或者峰值流量。
全文摘要
促進對象有意識地改變呼吸作用的一個或多個呼吸參數(shù)。為了促進對象改變一個或多個呼吸參數(shù)，給對象的氣道提供加壓可呼吸氣體流。對加壓可呼吸氣體流中氣體的一個或多個氣體參數(shù)進行調(diào)整，以給對象提供激勵對象有意識地調(diào)整呼吸作用使得所述一個或多個呼吸參數(shù)改變的呼吸提示。還經(jīng)過給對象動態(tài)提供關(guān)于呼吸提示的信息的用戶接口將信息傳達給對象。
文檔編號A61M16/00GK102497904SQ201080021768
公開日2012年6月13日 申請日期2010年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月19日
發(fā)明者M·勞拉拉普安特, S·M·西貝納勒爾 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司