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对压支持设备中的空气密度的变化的补偿

阅读:937发布:2022-09-29

专利汇可以提供对压支持设备中的空气密度的变化的补偿专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种压 力 支持设备实施对其操作环境的空气 密度 的变化的补偿。生成可呼吸气体的加压流以递送到受试者的气道。确定与所述压力支持设备的周围环境相关联的一个或多个参数。这些参数可以包括以下中的一个或多个:周围空气压力、周围空气 温度 或周围空气湿度。在一些 实施例 中,基于所述受试者的典型睡眠条件来确定与所述压力支持设备的所述周围环境相关联的一个或多个假定参数。基于所述参数和/或假定参数中的一个或多个来估计所述压力支持设备的所述周围环境的所述周围空气密度。基于所述压力支持设备的所述周围环境的所估计的周围空气密度来调整所述可呼吸气体的加压流的流速。,下面是对压支持设备中的空气密度的变化的补偿专利的具体信息内容。

1.一种被配置为补偿压支持设备(11)中的空气密度的变化的系统,所述系统包括:
流发生器(14),其被配置为生成可呼吸气体的加压流以递送到受试者的气道;
至少一个传感器(20),其被配置为提供传达与一个或多个参数相关的信息的一个或多个输出信号,所述一个或多个参数与所述压力支持设备的周围环境相关联;以及一个或多个处理器(24),其被配置为执行计算机程序,所述计算机程序模块包括:
周围参数确定模块(32),其被配置为基于由所述至少一个传感器提供的所述一个或多个输出信号中的各个输出信号来确定与所述压力支持设备的所述周围环境相关联的所述一个或多个参数中的各个参数;
周围空气密度估计模块(36),其被配置为基于由所述周围参数确定模块确定的所述一个或多个参数中的各个参数来确定所述压力支持设备的所述周围环境的估计的周围空气密度;以及
流发生器控制模块(38),其被配置为基于所述压力支持设备的所述周围环境的所述估计的周围空气密度来控制所述流发生器以调整所述可呼吸气体的加压流的流速,使得被递送到所述受试者的所述气道的所述加压流的流速被控制为补偿周围空气密度的变化。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,与所述压力支持设备的所述周围环境相关联的所述一个或多个参数包括以下中的一个或多个:周围大气压力、周围空气温度或周围空气湿度。
3.根据权利要求1所述的系统,其中,所述计算机程序模块还包括周围参数假定模块(34),所述周围参数假定模块被配置为基于所述受试者的典型睡眠条件来确定与所述压力支持设备的所述周围环境相关联的一个或多个假定参数。
4.根据权利要求3所述的系统,其中,与所述压力支持设备的所述周围环境相关联的一个或多个假定参数包括假定空气温度或假定空气湿度中的一个或两者。
5.根据权利要求3所述的系统,其中,所述周围空气密度估计模块还被配置为基于由所述周围参数假定模块确定的所述一个或多个假定参数中的各个假定参数来确定所述压力支持设备的所述周围环境的所述估计的周围空气密度。
6.一种用于补偿压力支持设备(11)中的空气密度的变化的方法,所述方法包括:
确定与所述压力支持设备的周围环境相关联的一个或多个参数;
基于与所述压力支持设备的所述周围环境相关联的所述一个或多个参数中的各个参数来确定所述压力支持设备的所述周围环境的估计的周围空气密度;并且进行控制以基于所述压力支持设备的所述周围环境的所述估计的周围空气密度来调整用于递送到受试者的气道的气体的加压流的流速,使得所述加压流的流速被控制为补偿周围空气密度的变化。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,与所述压力支持设备的所述周围环境相关联的所述一个或多个参数包括以下中的一个或多个:周围大气压力、周围空气温度或周围空气湿度。
8.根据权利要求6所述的方法,还包括基于所述受试者的典型睡眠条件来确定与所述压力支持设备的所述周围环境相关联的一个或多个假定参数。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,与所述压力支持设备的所述周围环境相关联的所述一个或多个假定参数包括假定空气温度或假定空气湿度中的一个或两者。
10.根据权利要求8所述的方法,其中,对所述压力支持设备的所述周围环境的所述估计的周围空气密度的确定是基于与所述压力支持设备的所述周围环境相关联的所述一个或多个假定参数中的各个假定参数的。
11.一种被配置为补偿压力支持设备(11)中的空气密度的变化的系统,所述系统包括:
压力发生单元(14),其用于生成可呼吸气体的加压流以递送到受试者的气道;
周围参数确定单元(32),其用于确定与所述压力支持设备的周围环境相关联的一个或多个参数;
空气密度估计单元(36),其用于基于与所述压力支持设备的所述周围环境相关联的所述一个或多个参数中的各个参数来确定所述压力支持设备的所述周围环境的估计的周围空气密度;以及
流速调整单元(38),其用于基于所述压力支持设备的所述周围环境的所述估计的周围空气密度来控制所述压力发生单元以调整所述可呼吸气体的加压流的流速,使得被递送到所述受试者的所述气道的所述加压流的流速被控制为补偿周围空气密度的变化。
12.根据权利要求11所述的系统,其中,与所述压力支持设备的所述周围环境相关联的所述一个或多个参数包括以下中的一个或多个:周围大气压力、周围空气温度或周围空气湿度。
13.根据权利要求11所述的系统,还包括假定参数确定单元(34),所述假定参数确定单元用于基于所述受试者的典型睡眠条件来确定与所述压力支持设备的所述周围环境相关联的所述一个或多个假定参数。
14.根据权利要求13所述的系统,其中,与所述压力支持设备的所述周围环境相关联的所述一个或多个假定参数包括假定空气温度或假定空气湿度中的一个或两者。
15.根据权利要求13所述的系统,其中,由所述空气密度估计单元对所述压力支持设备的所述周围环境的所述估计的周围空气密度进行的确定是基于与所述压力支持设备的所述周围环境相关联的所述一个或多个假定参数中的各个假定参数的。

说明书全文

对压支持设备中的空气密度的变化的补偿

技术领域

[0001] 本公开涉及补偿压力支持设备中的空气密度的变化。

背景技术

[0002] 采用医学装置来处置疾病,或者对受试者的状况进行诊断、治疗或监测是已知的。例如,经常采用压力支持设备来处置患有或呼吸紊乱(例如,阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA))的受试者。这样的压力支持设备的一个范例是连续气道正压(CPAP)设备。CPAP设备在受试者的整个呼吸周期内向受试者的气道递送流体流,从而“撑开”气道,由此避免其在睡眠过程中瘫软。
[0003] 压力支持设备的另一个范例是提供双平正压治疗,在所述治疗中,使递送至受试者的气道的流体的压力发生变化,或者与受试者的呼吸周期同步,从而使医学效果最大化和/或使受试者感到舒适。这种类型的设备可以被称为双水平正气道压力(BiPAP)设备。就一些BiPAP设备而言,在受试者的呼气阶段向受试者递送的压力比吸气阶段递送的压力低。提供自动滴定正压治疗也是已知的,其中,提供给受试者的压力基于受试者的检测到的状况而发生变化。这样的检测到的状况可以包括受试者是否正在打鼾或者正在遭受呼吸暂停、呼吸不足或者上气道阻力。
[0004] 一旦受试者被诊断为呼吸紊乱,那么通常要遵医嘱对其进行压力支持治疗,即,某一压力支持模式(例如,连续模式、双水平模式或自动滴定模式)以及给定的处方压力支持水平。所述的压力支持治疗(压力支持模式和压力设置)通常是在使受试者经过睡眠实验室内的睡眠研究之后由医生进行处方规定的。
[0005] 就用于测量和控制递送至受试者的空气的压力水平的方案而言,压力支持设备的范围从非常简单到高度复杂不等。最简单的压力支持设备根本不利用任何压力传感器。相反,它们依赖于基本电动机速度和输出压力之间的已知关系来实现其压力控制,而且它们一般只要提供治疗就将电动机速度控制到该相同水平。但是,对于给定电动机速度而言,机的输出压力将随着空气密度(其通过“理想气体定律”而与空气温度和空气的绝对压力(大气压)紧密相关)发生很大变化,这是众所周知的。因此,对于压力支持设备中的这些最简单的设备而言,基于本地空气密度来建立基本电动机速度设置是合适的。一些现有的压力支持设备包括“人工海拔补偿”,其中,基于用户输入到压力支持设备内的针对本地海拔的粗略设置来调整基本速度设置。所述海拔设置可能粗略到只有三个设置值。例如,海拔设置可以包括针对海平面以上“0-2500英尺”的高度的设置“1”、针对2500-5000英尺的“2”和针对5000-7500英尺的“3”。
[0006] 相反,更加复杂的压力支持设备通常利用差压传感器来直接测量压力支持设备的相对于本地环境大气压的输出压力,之后控制风机速度,从而将该压力测量结果驱动至适当的(即,规定的)水平。在这种方案中,一般连续地将电动机速度驱动至任何RPM,只要其能够为患者生成适当的压力。在这些压力支持设备中,海拔补偿是完全自动的,其不需要任何来自用户的干预。此外,这一方案中采用的压力控制算法不需要了解电动机速度或者海拔、空气压力或者空气温度的本地环境变量中的任何变量就能够运行。
[0007] 由于最简单的压力支持设备的压力控制方式与更为复杂的压力支持设备的压力控制方式存在显著差异,因而提供给用户的压力的准确度也因此而存在差异,并且就相应的方案所需的部件而言也存在着显著的成本差异。总之,更加复杂的压力支持设备远比较其简单的对应物精确得多(尤其是在考虑了由于可能在工作环境中遇到的周围空气的压力、温度和/或湿度偏差而发生的输出压力变化之后)。越复杂的压力支持设备一般比较其简单的对应物成本更高,因为存在差压传感器以及其相关联的信号通路,并且增加了压力支持设备的空气通路中的复杂性。发明内容
[0008] 因此,本公开的一个或多个实施例的目的在于提供一种被配置为补偿压力支持设备中的空气密度的变化的系统。所述系统包括:流发生器、至少一个传感器以及一个或多个处理器。所述流发生器被配置为生成可呼吸气体的加压流以递送到受试者的气道。所述至少一个传感器被配置为提供一个或多个输出信号,所述输出信号传达与一个或多个参数相关的信息,所述一个或多个参数与所述压力支持设备的周围环境相关联。所述一个或多个处理器被配置为执行计算机程序。所述计算机程序模块包括周围参数确定模块、周围空气密度估计模块和流发生器控制模块。所述周围参数确定模块被配置为基于所述至少一个传感器提供的所述一个或多个输出信号中的各个输出信号来确定与所述压力支持设备的周围环境相关联的一个或多个参数中的各个参数。周围空气密度估计模块被配置为基于所述周围参数确定模块确定的一个或多个参数中的各个参数来估计压力支持设备的周围环境的周围空气密度。流发生器控制模块被配置为基于所述压力支持设备的所述周围环境的所估计的周围空气密度来控制所述流发生器以调整所述可呼吸气体的加压流的流速。
[0009] 本公开的一个或多个实施例的又一方面提供了一种用于补偿压力支持设备中的空气密度的变化的方法。所述方法包括生成可呼吸气体的加压流以递送到受试者的气道。所述方法包括确定与所述压力支持设备的周围环境相关联的一个或多个参数。所述方法包括基于与所述压力支持设备的所述周围环境相关联的一个或多个参数中的各个参数来估计所述压力支持设备的周围环境的周围空气密度。所述方法包括基于所述压力支持设备的所述周围环境的所估计的周围空气密度来调整所述可呼吸气体的加压流的流速。
[0010] 本公开的一个或多个实施例的又一方面提供了一种被配置为补偿压力支持设备中的空气密度的变化的系统。所述系统包括用于生成递送至受试者的气道的可呼吸气体的加压流的压力生成单元。所述系统包括周围参数确定单元,所述周围参数确定单元用于确定与所述压力支持设备的所述周围环境相关联的一个或多个参数。所述系统包括空气密度估计单元,所述空气密度估计单元用于基于与所述压力支持设备的所述周围环境相关联的一个或多个参数中的各个参数来估计所述压力支持设备的所述周围环境的周围空气密度。所述系统包括流速调整单元,所述流速调整单元用于基于所述压力支持设备的所述周围环境的所估计的周围空气密度来控制所述压力发生单元以调整所述可呼吸气体的加压流的流速。
[0011] 参考附图考虑以下说明和权利要求书,本公开的这些和其他目的、特征和特性,以及操作的方法和相关结构元件的功能,以及各部分的组合和制造的经济性,将变得更加显而易见,所有附图都形成本说明书的一部分,其中,在各附图中,类似的附图标记表示对应部分。不过要明确理解,附图仅仅为了例示和描述,并且不旨在定义本公开的限度。

附图说明

[0012] 图1示出了根据一个或多个实施例的、被配置为补偿压力支持设备中的空气密度的变化的系统;并且
[0013] 图2是说明根据一个或多个实施例的、用于补偿压力支持设备中的空气密度的变化的方法的流程图

具体实施方式

[0014] 本文中使用的单数形式的“一”、“一个”以及“该”包括多个指代物,除非上下文中明确地另行规定。本文中所用的两个或多个零件或部件被“耦合”的表述将意味着所述零件直接或间接地(即,通过一个或多个中间零件或部件,只要发生连接)被结合到一起或一起工作。本文中所用的“直接耦合”意指两个元件彼此直接接触。本文中所用的“固定耦合”或“固定”意指两个部件被耦合以作为一体移动,同时维持相对于彼此的固定取向。
[0015] 本文中所用的词语“一体的”意指部件被创建为单件或单个单元。亦即,包括单独创建并然后被耦合到一起成为单元的多件的部件不是“一体的”部件或体。本文中采用的两个或多个零件或部件相互“接合”的表述将意味着所述零件直接地或通过一个或多个中间零件或部件而相互施加力。本文中采用的术语“数目”将意味着一或大于一的整数(即,多个)。
[0016] 本文中使用的方向短语,例如但不限于,顶部、底部、左、右、上、下、前、后以及它们的派生词涉及附图中所示的元件的取向,并且不对权利要求构成限制,除非在权利要求中明确记载。
[0017] 图1示出了根据一个或多个实施例的、被配置为对压力支持设备11中的空气密度的变化进行补偿的系统10。在呼吸处置期间,根据治疗方案向受试者12的气道递送可呼吸气体的加压流。可以将所述治疗方案设计为处置呼吸疾病,例如,肥胖通气不足综合征、阻塞性睡眠呼吸暂停和/或其他肺或呼吸疾病。根据示范性实施例,基于压力支持设备11的周围环境的所估计的周围空气密度来调整递送给受试者12的气道的可呼吸气体的加压流的流速。基于一个或多个与压力支持设备11的周围环境相关的测得和/或假定参来确定估计的周围空气密度。在一个实施例中,系统10包括流发生器14、电子存储器16、用户接口18、一个或多个传感器20、处理器24和/或其他部件中的一个或多个。
[0018] 在一个实施例中,流发生器14被配置为生成用于递送至受试者12的气道的可呼吸气体的加压流。流发生器14可以出于治疗目的或者出于其他目的而控制可呼吸气体的加压流的一个或多个参数(例如,流量、压力、体积、湿度、温度、气体成分等)。可以根据治疗方案来控制所述一个或多个参数。所述治疗方案可以被配置为维持和/或改善受试者12的生活质量。通过非限制范例,流发生器14可以被配置为控制可呼吸气体的加压流的压力,以治疗呼吸功能不全或者阻塞气道综合征。流发生器14可以包括被配置为向受试者12提供正气道压力治疗的正流发生器。例如,在美国专利No.6105575中描述了这样的设备,在此通过引用将其全文并入。
[0019] 通过受试者接口26向受试者12的气道递送可呼吸气体的加压流。受试者接口26被配置为将流发生器14生成的可呼吸气体的加压流传送至受试者12的气道。这样,受试者接口26包括管道28和接口器具30。管道28将可呼吸气体的加压流传送至接口器具30,接口器具30将可呼吸气体的加压流递送至受试者12的气道。接口器具30的一些范例可以包括(例如)气管内导管、鼻套管、鼻罩、鼻/口罩、全脸面罩、全罩式面罩或者其他被配置为与受试者的气道进行气流的交换的接口器具。本发明不限于这些范例,并且预期采用任何受试者接口向受试者12递送可呼吸气体的加压流。
[0020] 尽管图1将具有受试者接口26的系统10的配置示为单支无源系统,但其并非旨在限制。应当认识到,本公开的范围包括将受试者接口26形成为双支系统的实施例,所述双支系统包括另一条被配置为接收来自接口器具30的呼出气体的管道。所述的第二管道可以将这样的流体排放到空气中,可以将这样的流体传送至过滤器,和/或将这样的流体传送至其他部件(包括系统10内的部件)。
[0021] 在一个实施例中,电子存储器16包括以电子方式存储信息的电子存储介质。电子存储器16的电子存储介质可以包括与系统10作为整体提供(即基本上不可移除的)的系统存储器和/或可以通过(例如)端口(例如,USB端口、火线端口等)或驱动器(例如,磁盘驱动器等)以可移除的方式连接至呼吸治疗设备14的可移除存储器中的一者或两者。电子存储器16可以包括光可读存储介质(例如,光盘等)、磁可读存储介质(例如,磁带、磁硬盘驱动器软盘驱动器等)、基于电荷的存储介质(例如,EEPROM、RAM等)、固态存储介质(例如,闪存驱动器等)和/或其他电子可读存储介质中的一个或多个。电子存储器16可以存储软件算法、查找表、处理器24确定的信息、通过用户接口18接收的信息和/或使系统10适当地工作的其他信息。电子存储器16可以(完全地或者部分地)是系统10内的单独部件,或者可以按照与系统10的其他部件(例如,流发生器14、用户接口18、处理器24和/或系统10的其他部件)(完全地或者部分地)集成的方式提供电子存储器16。
[0022] 用户接口18被配置为提供系统10和一个或多个用户(例如,受试者12、护理人员、研究人员、治疗决策者和/或其他用户)之间的接口,用户可以通过所述接口向系统10提供信息或者从系统10接收信息。这使得被统称为“信息”的数据、提示、结果和/或指令以及任何其他可传达项目能够在用户与流发生器14、电子存储器16、处理器24和/或系统10的其他部件中的一个或多个之间传送。适于包含在用户接口18中的接口设备的范例包括小键盘、按钮、开关、键盘、旋钮、手柄、显示器屏幕、触摸屏、扬声器、麦克风、指示灯、音响警报、打印机触觉反馈设备和/或其他接口设备。在一个实施例中,用户接口18包括多个单独的接口。在一个实施例中,用户接口18包括至少一个与流发生器14作为整体提供的接口。用户接口
18可以被配置为接收来自受试者12的输入,以修改系统10的可调谐参数。例如,用户接口18可以被配置为接收来自受试者12的输入,以修改或选择呼吸状态检测的灵敏度或响应时间(例如,可以采用有刻度的旋钮或者显示从1到10的数字的数字接口来调整呼吸状态转换检测的阈值水平以使灵敏度升高或者降低)。
[0023] 应当理解,本公开也可以设想采用其他通信技术(例如硬接线的或无线的)作为用户接口18。例如,本公开预期将用户接口18与由电子存储器16提供的可移除存储接口集成。在本范例中,可以从可移除存储器(例如,智能卡、闪速驱动器、可移除磁盘等)向系统10内加载信息,所述信息能够使(一个或多个)用户对系统10的实现进行定制。其他适合作为用户接口18与系统10一起使用的示范性输入设备和技术包括但不限于RS-232端口、RF链路、IR链路、调制调解器(电话、电缆或其他)。简而言之,本公开预期任何用于与系统10进行信息交换的技术作为用户接口18。
[0024] 传感器20中的各个传感器被配置为提供传达与一个或多个参数相关的信息的一个或多个输出信号,所述参数与压力支持设备11的周围环境相关联。周围环境包括压力支持设备11周围的大气。与压力支持设备11的周围环境相关的参数的范例包括周围空气压力、周围空气温度、周围空气湿度和/或其他参数中的一个或多个。图1中所示的传感器20的位置并不旨在限制,因为可以将各个传感器20设置到系统10中的别处。例如,可以将一个或多个传感器20设置到压力发生器14的入口内或附近。作为另一个范例,可以将一个或多个传感器20设置为接近通风孔(图1中未示出),该通风孔使得紧邻压力支持设备11的外罩(图1中未示出)的外侧的空气通往各个传感器20。作为再另一个范例,一个或多个传感器可以被配置为探测压力支持设备11的外罩(enclosure)(图1中未示出)内的环境条件,可以采用其确定或估计与压力支持设备11的周围环境相关的一个或多个参数。
[0025] 一般而言,周围空气压力通过处于地球大气中的表面以上的空气的重量描述了施加到该表面上的单位面积的力。可以将周围空气压力称为“绝对压力”。周围空气压力与差压的区别在于,差压描述了两个或更多压力之间的差。传感器20中的各个传感器可以包括基于压阻应变计的压力传感器、基于电容的压力传感器、基于共振的压力传感器和/或被配置为传达与周围空气压力相关的信息的输出信号的其他传感器。
[0026] 周围空气温度是压力支持设备11周围的空气的冷暖度的度量。这样,传感器20中的各个传感器可以包括温度计热电偶和/或被配置为提供传达与环境气温相关的信息的输出信号的其他传感器。
[0027] 周围空气湿度描述了空气中的水汽的量。可以将周围空气湿度表示为绝对湿度、相对湿度和/或比湿度。绝对湿度是依据空气中的水含量定义的,并且可以被表示为单位空气容积内的水汽的质量。相对湿度是空气中的水汽分压与相同条件(例如,相同压力和温度)下的水的饱和蒸气压的比值,通常将其表示为百分比。比湿度是特定质量的空气当中水汽与干燥空气的比值,并且被表示为对比单位干燥空气质量的水蒸汽质量比值。因而,传感器20中的各个传感器可以包括干湿计、湿度计、基于红外线的湿度传感器和/或被配置为提供传达与周围空气湿度相关的信息的输出信号的其他传感器。
[0028] 尽管传感器20被示为设置在压力支持设备11中的两个单独的传感器,但是其并非旨在限制。传感器20可以包括设置在单个位置或者多个位置上的一个或多个传感器,例如,所述位置可以与流发生器14相邻,与管道28相邻,与接口器具30相邻和/或其他位置。
[0029] 预期传达与一个或多个参数相关的信息的其他输出信号,所述参数与压力支持设备11的周围环境相关联。例如,传感器20可以与压力支持设备11分开并且相异的传感器。在一些实施例中,可以将一个或多个传感器20放置到系统10之外。在这样的实施例中,可以通过有线和/或无线配置来将处于外部的传感器20生成的输出信号转发至处理器24。可以将独立的用户接口包含到处于外部位置的传感器20,所述独立的用户接口接收传感器20生成的输出信号,对输出信号进行处理以实施文中描述的一些或所有技术,和/或显示所确定的信息中的至少一些信息。
[0030] 处理器24被配置为提供系统10内的信息处理能力。因而,处理器24可以包括数字处理器、模拟处理器、被设计为处理信息的数字电路、被设计为处理信息的模拟电路、状态机和/或用于电子地处理信息的其他机制中的一个或多个。尽管处理器24在图1中被示为单个实体,但是其只是出于举例说明的目的。在一些实施例中,处理器24可以包括多个处理单元。这些处理单元可以实际处于同一设备(例如,流发生器14)内,或者处理器24可以表示多个协调工作的设备的处理功能。
[0031] 如图1中所示,处理器24可以被配置为执行一个或多个计算机程序模块。所述一个或多个计算机程序模块可以包括周围参数确定模块32、周围参数假定模块34、周围空气密度估计模块36、流发生器控制模块38和/或其他模块中的一个或多个。处理器24可以被配置为通过软件;硬件固件;软件、硬件和/或固件的某种组合;和/或用于配置处理器24上的处理功能的其他机制来执行模块32、34、36和/或38。
[0032] 应当认识到,尽管在图1中将模块32、34、36和38示为共同定位于单个处理单元内,但是在处理器24包括多个处理单元的实施例中,模块32、34、36和/或38中的一个或多个可以相对于其他模块定位于远程位置。对下文所述的不同模块32、34、36和/或38提供的功能的描述只是出于举例说明的目的,并且不旨在限制,因为模块32、34、36和/或38中的任何模块都可能提供多于或者少于所描述的功能的功能。例如,可以去除模块32、34、36和/或38中的一个或多个,并通过模块32、34、36和/或38中的其他模块来提供其功能的部分或全部。作为另一个范例,处理器24可以被配置为运行一个或多个额外的模块,所述模块可以执行以下归属于模块32、34、36和/或38中的一个的功能的部分或全部。
[0033] 根据一些实施例,周围参数确定模块32被配置为基于传感器20提供的一个或多个输出信号来确定与压力支持设备11的周围环境相关联的一个或多个参数。如上文所述,与压力支持设备11的周围环境相关的一个或多个参数包括周围空气压力、周围空气温度、周围空气湿度和/或其他参数中的一个或多个。在一些实施例中,可以采用查找表来确定给定参数,所述查找表包括对应于传感器的输出信号所传达的信息的参数值。根据一些实施例,可以通过计算给定参数而确定所述给定参数。例如,可以采用相对湿度H来将水蒸汽的分压Pv计算为:
[0034] Pv=H·P饱和  [方程1]
[0035] 其中,P饱和是在相对湿度H为100%(即,H=1.00)时水的饱和压(在温度T)。可以采用公式或查找表由T计算出P饱和。
[0036] 根据一些实施例,周围参数假定模块34被配置为基于受试者12的典型睡眠条件来确定与压力支持设备11的周围环境相关联的一个或多个假定参数。所述一个或多个假定参数包括假定的空气温度、假定的空气湿度和/或其他假定参数。典型的睡眠条件描述受试者12的睡眠环境内的正常周围空气温度和/或正常周围空气湿度。在一个实施例中,典型的睡眠条件包括70°F的周围空气温度和/或50%的周围空气湿度(相对湿度)。在一些实施例中,可以通过用户接口18输入一个或多个假定参数。一个或多个假定参数可以在不能通过周围参数确定模块32确定对应的参数时被确定。
[0037] 根据一些实施例,周围空气密度估计模块36被配置为基于周围参数确定模块32确定的一个或多个参数和/或周围参数假定模块34确定的一个或多个假定参数来估计压力支持设备11的周围环境的周围空气密度。在一些实施例中,可以采用包括空气密度值的查找表来确定周围空气密度,所述空气密度值对应于周围参数确定模块32确定的一个或多个参数和/或周围参数假定模块34确定的一个或多个假定参数。根据一些实施例,可以通过计算周围空气密度来确定周围空气密度。例如,在一个实施例中,将周围空气密度D计算为:
[0038] D=[(P–Pv)/(Rd·T)]+[(Pv)/(Rv·T)],  [方程2]
[0039] 其中,Rd是干燥空气的理想气体常数,Rv是水蒸汽的理想气体常数,P是周围空气压力,Pv是周围空气温度T下的水的蒸汽压力(例如,参考方程1)。
[0040] 根据一些实施例,流发生器控制模块38被配置为控制流发生器14以通过所递送的可呼吸空气来产生并提供预期治疗。这可以包括控制流发生器14以调整可呼吸气体的加压流的流速。在一些实施例中,对流速的调整是基于压力支持设备的周围环境的所估计的周围空气密度的,所估计的周围空气密度由周围空气密度估计模块36确定。在一些实施例中,流发生器控制模块38可以被配置为计算流发生器14的目标轴旋转速度W,将由其产生递送至受试者12的气道的可呼吸气体的加压流的预期压力。在一个实施例中,可以将W计算为:
[0041] W=K·[SQRT(P设置/D)],   [方程3]
[0042] 其中,K是针对正在使用的具体流发生器14的几何结构的已知常数,P设置是预期压力。流发生器控制模块38可以控制流发生器14以调整W从而将处于P设置的可呼吸气体的加压流递送至受试者12的气道。可以按照必要的频繁度更新对W的计算,以跟踪周围环境条件中的变化,从而满足性能要求。
[0043] 在一些实施例中,流发生器控制模块38可以被配置为采用查找表来确定W,所述查找表含有达到各种对应压力(例如,P设置)所必需的参考速度设置W参考。对于处于已知密度水平D参考的空气,可以凭经验导出W参考的值。这里,可以将W计算为:
[0044] W=W参考·[SQRT(D参考/D)]   [方程4]
[0045] 图2是图示根据一个或多个实施例的、用于补偿压力支持设备中的空气密度的变化的方法40的流程图。下文介绍的方法40的操作旨在提供举例说明。在一些实施例中,在借助于一项或多项未加描述的额外操作的情况下和/或在不需要一项或多项所讨论的操作的情况下来实现方法40。此外,图2所示的并且在下文中给出了描述的方法40的操作的顺序并不旨在限制。
[0046] 在一些实施例中,在一个或多个处理设备中实现方法40(例如,数字处理器、模拟处理器、被设计为处理信息的数字电路、被设计为处理信息的模拟电路、状态机和/或用于电子地处理信息的其他机制)。所述一个或多个处理设备可以包括响应于电子存储介质上电子存储的指令而执行方法40的一些或全部操作的一个或多个设备。所述一个或多个处理设备可以包括一个或多个通过硬件、固件和/或软件配置的被专设计为执行方法40的一项或多项操作的设备。
[0047] 在操作42,生成递送至受试者的气道的可呼吸气体的加压流。根据一个或多个实施例,可以由流发生器14来执行操作42。
[0048] 在操作44,接收来自一个或多个传感器的一个或多个输出信号。各个输出信号传达与一个或多个参数相关的信息,所述参数与压力支持设备(例如,压力支持设备11)的周围环境相关联。与压力支持设备的周围环境相关联的所述一个或多个参数包括周围空气压力、周围空气温度、周围空气湿度和/或其他参数中的一个或多个。所述一个或多个传感器可以包括传感器20。可以由处理器24执行操作44。
[0049] 在操作46,基于在操作44中接收的一个或多个输出信号确定与压力支持设备的周围环境相关的周围空气压力。根据一个或多个实施例,通过与周围参数确定模块32相同或类似的周围参数确定模块来执行操作46。
[0050] 在操作48a,典型地,对于所述一个或多个传感器包括温度传感器的实施例而言,基于在操作44中接收到的一个或多个输出信号来确定与压力支持设备的周围环境相关联的周围空气温度。根据一个或多个实施例,通过与周围参数确定模块32相同或类似的周围参数确定模块来执行操作48a。
[0051] 在操作48b,典型地,对于所述一个或多个传感器不包括温度传感器的实施例而言,基于受试者的典型睡眠条件来确定与压力支持设备的周围环境相关联的假定空气温度。根据一个或多个实施例,通过与周围参数假定模块34相同或类似的周围参数假定模块来执行操作48b。
[0052] 在操作50a,典型地,对于所述一个或多个传感器包括湿度传感器的实施例而言,基于在操作44中接收到的一个或多个输出信号来确定与压力支持设备的周围环境相关联的周围空气湿度。根据一个或多个实施例,通过与周围参数确定模块32相同或类似的周围参数确定模块来执行操作50a。
[0053] 在操作50b,典型地,对于所述一个或多个传感器不包括湿度传感器的实施例而言,基于受试者的典型睡眠条件来确定与压力支持设备的周围环境相关联的假定空气湿度。根据一个或多个实施例,通过与周围参数假定模块34相同或类似的周围参数假定模块来执行操作50b。
[0054] 在操作52,基于与压力支持设备的周围环境相关的各个参数(例如,周围空气压力、周围空气温度、周围空气湿度和/或其他参数)和/或假定参数(例如,假定空气温度、假定空气湿度和/或其他假定参数)的来估计压力支持设备的周围环境的周围空气密度。根据一个或多个实施例,通过与周围空气密度估计模块36相同或类似的周围空气密度估计模块来执行操作52。
[0055] 在操作54,基于压力支持设备的周围环境的所估计的周围空气密度来调整可呼吸气体的加压流的流速。根据一个或多个实施例,通过与流发生器控制模块38相同或类似的流发生器控制模块与流发生器14一起来执行操作54。
[0056] 在权利要求书中,置于括号之间的任何附图标记都不应被解释为对权利要求的限制。词语“包含”或“包括”不排除权利要求中列举的元件或步骤以外的元件或步骤的存在。在列举了若干单元的装置型权利要求中,这些单元中的一些可以由同一件硬件来实现。元件前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。在枚举了几个单元的任何装置型权利要求中,可以通过同一件硬件来实现这些单元中的几个。尽管在互不相同的从属权利要求中记载了特定元件,但是这并不表示不能将这些元件结合使用。
[0057] 尽管基于当前认为是最实际和优选的实施例出于例示的目的详细描述了本公开,但要理解,这样的细节仅仅是为了该目的,并且本发明不限于公开的实施例,而是相反,旨在涵盖权利要求书的精神和范围之内的修改和等价布置。例如,要理解,本公开预期可以将任何实施例的一个或多个特征在可能的范围内与任何其他实施例的一个或多个特征进行组合。
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