用于使用呼吸治疗递送设备监测患者的超声测量的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及对在呼吸治疗递送设备的使用期间发射的超声能量进行测量的系统和方法，并且具体涉及基于其来控制和/或监测设备操作和/或患者顺应性。
【背景技术】
[0002]呼吸治疗递送设备包括呼吸药物递送设备。呼吸治疗递送设备被用于处置许多类型的患者。如在本文中使用的，呼吸药物递送设备可以被称作呼吸药剂递送设备。一些类型的呼吸药物递送设备(例如雾化器)可以包括以在超声范围中的频率机械移动的部件。设备性能可能依赖于以足够的准确度和效力来控制这样的部件。积极的处置结果可能依赖于许多因素，包括患者顺应性。
【发明内容】
[0003]因此，一个或多个实施例提供了一种被配置为向对象提供呼吸治疗的系统。所述系统包括:呼吸治疗递送设备、传感器以及被配置为运行计算机程序模块的一个或多个处理器、所述计算机程序模块。所述呼吸治疗递送设备被配置为将能呼吸气体递送到对象的气道。所述呼吸治疗递送设备可以在操作期间发射超声能量。所述传感器被配置为生成表示由所述呼吸治疗递送设备和/或所述对象的所述气道中的一个或两者发射的所述超声能量的一个或多个特性的输出信号。所述计算机程序模块包括:参数确定模块、表征模块和/或其他模块。所述参数确定模块被配置为基于所生成的输出信号来确定指示所发射的超声能量的能量幅度的第一参数。所述表征模块被配置为确定对所发射的超声能量的表征。所述表征可以基于所述第一参数。
[0004]—个或多个实施例的另一方面提供了一种向对象提供呼吸治疗的方法。所述方法包括:通过呼吸治疗递送设备将能呼吸气体递送到对象的气道；通过传感器生成表示由所述呼吸治疗递送设备和/或所述对象的气道中的一个或两者发射的超声能量的一个或多个特性的输出信号；确定指示所发射的超声能量的能量幅度的第一参数；并且基于所述第一参数来确定对所发射的超声能量的表征。
[0005]—个或多个实施例的又一方面提供了一种被配置为向对象提供呼吸治疗的系统。所述系统包括:用于将能呼吸气体递送到对象的气道的单元；用于生成表示由用于递送的所述单元和/或所述对象的所述气道中的一个或两者发射的超声能量的一个或多个特性的输出信号的单元；用于基于所生成的输出信号来确定指示所发射的超声能量的能量幅度的第一参数的单元；以及用于确定对所发射的超声能量的表征的单元，其中，所述表征基于所述第一参数。
[0006]参考附图考虑说明书和权利要求书，本发明的这些和其他方面、特征和特性，以及操作的方法和相关结构元件的功能，以及部件的组合和生产经济性将变得更加显而易见，所有附图构成了本说明书的一部分，其中，类似的附图标记在各图中指代对应部分。然而，应当明确理解，附图仅出于说明和描述的目的，并非旨在界定任何限制。
【附图说明】
[0007]图1、图12-图13以及图18示意性地图示了被配置为将呼吸治疗递送到对象的系统；
[0008]图2图示了将呼吸治疗递送到对象的方法；
[0009]图3-图9图示了针对在各种呼吸药剂递送设备的操作期间发射的能量的图，所述各种呼吸药剂递送设备可以被用于被配置为将呼吸治疗递送到对象的系统中；
[0010]图10-图11图示了用于处理表示接收到的超声能量的信号的子系统，所述子系统可以被用于被配置为将药剂递送到对象的系统中；并且
[0011]图14-图17图示了可以由被配置为递送呼吸治疗的系统产生的电压信号，所述电压信号与测得的超声能量相对应。
【具体实施方式】
[0012]如在本文中使用的，单数形式的“一”、“一个”和“所述”包括多个引用对象，除非上下文中明确做出其他说明。如在本文中使用的，两个或更多个部分或部件被“耦合”的陈述应该意指该部分直接或间接地(即通过一个或多个中间部分或部件)被结合或一起运行，只要发生链接。如在本文中使用的，“直接耦合”意指两个元件彼此直接接触。如在本文中使用的，“固定耦合”或“固定的”意指两个部件被耦合从而作为一体移动，同时保持相对于彼此的恒定取向。
[0013]如在本文中使用的，单词“单式”意指部件被作为单件或单元来创建。亦即，包括分别创建然后耦合到一起作为单元的件的部件不是“单式”部件或主体。如在本文中采用的，两个或更多个部分或部件相互“接合”的陈述应该意指该部分直接或通过一个或多个中间部分或部件互相施力。如在本文中采用的，术语“数量”应该意指一或大于一的整数(即多个)。
[0014]本文中使用的方向性短语，例如但不限于顶部、底部、左、右、上、下、前、后及其派生词，涉及在附图中示出的元件的取向，并且不对权利要求书构成限制，除非其中明确记载。
[0015]图1示意性地图示了被配置为向对象106提供呼吸治疗的系统10，包括但不限于呼吸药物递送、提供氧的设备、(正)气道压力设备、增湿系统、辅助患者睡眠的设备、提供通气和/或其他类型的呼吸治疗的设备。在一些实现方式中，系统10可以包括呼吸治疗递送设备11a。通过非限制性范例，被递送的呼吸治疗可以包括对药剂的递送。例如，系统10可以包括呼吸药剂递送设备11。系统10可以包括以下中的一个或多个:压电元件102、一个或多个传感器142、一个或多个处理器110、参数确定模块111、控制模块112、表征模块113、电子存储装置130、用户接口 120和/或其他部件和/或计算机程序模块。
[0016]如本文中多使用的，呼吸治疗递送设备和呼吸药剂递送设备可以被共同称作呼吸设备。
[0017]呼吸设备可以包括以下中的一个或多个:喷射雾化器、筛孔雾化器、空中超声波雾化器、雾化器、气雾发生器、计量吸入器、干粉吸入器、吸入器和/或被配置为至少部分地通过对象的呼吸将药剂递送到对象的其他设备。在一些实现方式中，呼吸设备可以包括这些设备中的任何设备的一个或多个特征。例如，呼吸药剂递送设备11可以被配置为将能呼吸气体(例如空气)和药剂(例如液体和/或雾化的药物)组合，以递送到对象106的气道。在一些实现方式中，可以由护理者108 (例如医学专业人员)来操作呼吸设备。在一些实现方式中，呼吸设备可以包括用来将气体和/或药剂引导到对象106的导管180、和/或用来将气体和/或药剂从导管180递送到对象106的气道的管口或面罩184。
[0018]呼吸治疗递送设备11a和/或呼吸药剂递送设备11可以在操作期间发射能量，包括但不限于超声能量。呼吸设备可以被配置为使得其构成部件通过以超声频率的机械运动使空气和/或气体位移。这样的转移可以是间接的，例如当移动部件被耦合到向空气和/或气体传递能量的另一部件时。在一些实现方式中，呼吸设备可以发射在大约18kHz与大约200kHz之间的频率范围和/或其任意子范围中的能量。在一些实现方式中，对由呼吸药剂递送设备11发射的超声能量的测量可以基于环境和/或周围条件(包括但不限于温度、湿度和/或气体的化学成分)而变化和/或改变。
[0019]在一些实现方式中，对象106(和/或对象106的气道)可以发射在超声频率范围(或边界超声频率范围)中的能量，例如但不限于，在大约15kHz与大约75kHz之间的超声频率范围中的能量。具体的频率范围可以取决于所使用的呼吸设备的类型、患者特异性状况和/或对具体医学状况特异性的范围。在一些实现方式中，对象106可以在吸入和/或呼出中的一个或两者期间发射能量。在一些实现方式中，遭受一种或多种具体医学状况(包括但不限于慢性阻塞性肺病(C0PD)、哮喘以及普通感冒)的对象可以发射在一个或多个对应的具体频率范围中的超声能量。对由对象106发射的超声能量的测量可以被用作针对一种或多种具体医学状况、对患者状态和/或健康的评估、和/或与呼吸有关的其他特性参数的诊断工具。在一些实现方式中，对由对象106发射的超声能量的测量可以被用于控制对呼吸设备的呼吸激活(被可互换地称作呼吸致动)。在一些实现方式中，对由对象106发射的超声能量的测量可以被用于确定与患者顺应性有关的信息。
[0020]呼吸设备可以包括筛孔雾化器和/或其部件/特征。在一些实现方式中，呼吸设备可以包括超声波雾化器和/或其部件/特征。呼吸设备可以包括用来提供机械振动以及由此的介质(例如液体或空气)位移的压电元件102。甚至被填充有液体的雾化器也可以包括向空气和/或气体传递超声能量的移动部件。在一些实现方式中，与空气和/或气体直接接触的一个或多个其他表面可以由于例如压电元件的运动而移动。任何振动表面都可以发射超声能量。例如，压电元件102的背面可以接触空气和/或气体(和/或与空气和/或气体耦合)。在一些实现方式中，压电元件102与具有与空气和/或气体直接(或间接)接触的面的(例如筛孔雾化器中的)筛孔耦合。在一些实现方式中，静态筛孔可以被放置在距振动的压电元件一定调和距离处。
[0021]压电元件可以在一个或多个特定频率(其可以被称作共振频率)处实现最大位移。最大位移可以是作为目标的至少在药剂递送期间的优选操作模式。操作条件和/或最大位移可以随时间变化，例如取决于设备内的可用药剂量；与设备一起使用/在设备内使用的振荡器的负载、漂移；设备的磨损；诸如温度、湿度、大气压、空气密度的环境操作条件；和/或可能随时间变化的其他因素而变化。操作条件和/或最大位移可以在个体设备之间不同，例如基于结构、组件和/或其他设备特异性条件而不同。可以假设具有最大位移的特定操作条件与发射出最大量的超声能量的操作条件一致，或者至少接近。如在本文中使用的，术语“最大”可以指在特定的操作范围中的局部最大。
[0022]通过本公开，可以控制和/或调节呼吸设备的操作条件以跟踪(例如压电元件的)(最大)位移、操作条件、类似和/或接近共振频率的目标频率；和/或监测设备使用(例如指示患者顺应性)、患者特异性呼吸参数和/或其他改变/条件/参数的变化。控制和/或调节可以基于对由呼吸设备和/或对象106的气道中的一个或两者发射的超声能量的测量结果。在一些实现方式中，可以实时地或接近实时地进行调节。在一些实现方式中，可以自动地、自主地和/或无需(人工)用户介入地进行调节