BRPI0618896A2 - sistema e método para monitorar eventos respiratórios - Google Patents

Abstract

SISTEMA E MéTODO PARA MONITORAR EVENTOS RESPIRATóRIOS. Um sistema e método para monitorar um paciente, que em uma modalidade, compreende determinar um fluxo de gás gerado por respiração do paciente, identificar uma entrada de evento respiratório e uma saída de evento respiratório com base no fluxo de gás gerado por respiração do paciente, e identificar um evento respiratório quando a identificação da entrada de evento respiratório é seguida pela identificação de saída de evento respiratório.

Description

"SISTEMA E MÉTODO PARA MONITORAR EVENTOS RESPIRATÓRIOS"

Reivindicação de Prioridade

Sob o fornecimento de 35 U.S.C. § 119 (e), este pe- dido reivindica o beneficio do Pedido Provisório Norte- Americano No. Serial 60/738.529, depositado em 21 de novem- bro de 2005.

Campo da Invenção

A invenção refere-se a sistemas de tratamento res- piratório.

Fundamentos da Invenção

Os pacientes que sofrem de desordens respiratórias do sono, tal como apnéia obstrutiva do sono (OSA), respira- ção de Cheyne-Stokes, apnéias centrais, ou sindrome de re- sistência da passagem de ar superior (UARS), experimentam eventos respiratórios durante o sono. Um evento respiratório causado por OSA ou UARS é geralmente caracterizado por uma limitação de fluxo na qual a passagem de ar superior do pa- ciente torna-se obstruída ou limitada. Durante o evento res- piratório, a limitação de fluxo leva o fluxo de gás através da passagem de ar a diminuir progressivamente com freqüência até que uma excitação relacionada ao esforço respiratório ocorra. A excitação limpa a passagem de ar, e o paciente po- de experimentar as inalações e expirações que são de forma anormal maiores e mais agudas em relação ao fluxo de respi- ração normal do paciente.

De modo a detectar esses tipos de eventos respira- tórios causados por restrições da passagem de ar superior, um sinal representativo de uma taxa do fluxo de gás na pas- sagem de ar de um paciente é tipicamente monitorado por mu- danças que representam uma limitação de fluxo na passagem de ar do paciente. Os métodos convencionais de monitoramento da taxa de fluxo para detectar uma limitação de fluxo incluem a análise do sinal por uma forma e/ou padrão que é esperado como sendo sintomático de uma limitação de fluxo dentro da passagem de ar do paciente, uma medida absoluta do sinal, ou mudanças relativas na taxa de fluxo. Entretanto, o monitora- mento de fluxo de gás para a passagem de ar do paciente para detectar as limitações de fluxo, pode levar a detecções er- rôneas de eventos respiratórios, e alguns eventos respirató- rios podem não ser detectados totalmente. Conseqüentemente, existe a necessidade de monitorar um paciente por eventos respiratórios com uma precisão maior.

Sumário da Invenção

Conseqüentemente, é um objetivo da presente inven- ção fornecer um método de monitorar um paciente que supera as desvantagens dos métodos de monitoramento convencionais. Esse objetivo é alcançado de acordo com uma modalidade da presente invenção fornecendo um método que inclui: (1) moni- torar um parâmetro associado com um fluxo de gás gerado pela respiração do paciente, (2) identificar a entrada de um e- vento respiratório com base no parâmetro, (3) identificar a saida de um evento respiratório com base na determinação do fluxo de gás gerado pela respiração do paciente, e (4) iden- tificar um evento respiratório quando a identificação da en- trada do evento respiratório é seguida pela identificação da saída do evento respiratório.

Um outro aspecto da invenção refere-se a um método de monitorar um paciente. Em uma modalidade, o método com- preende determinar um fluxo de gás gerado pela respiração do paciente, identificar um evento respiratório com base em um aumento no fluxo de pico do gás durante inspirações consecu- tivas, e ajustar um ou mais aspectos do tratamento recebido pelo paciente baseado na identificação do evento respirató- rio.

Um outro aspecto da invenção refere-se a um siste- ma de tratamento de paciente que fornece um fluxo pressuri- zado de gás respirável a uma passagem de ar de um paciente. Em uma modalidade, o sistema compreende de um sensor de flu- xo, um módulo de entrada de evento, um módulo de saída de evento, e um módulo de evento respiratório. O sensor de flu- xo detecta um fluxo de gás respirável gerado pela respiração do paciente. O módulo de entrada de evento que identifica as entradas de eventos respiratórios baseados na detecção do fluxo de gás gerado pela respiração do paciente. 0 módulo de saída de evento identifica as saídas de eventos respirató- rios baseados na detecção do fluxo de gás gerado pela respi- ração do paciente. O módulo de evento respiratório identifi- ca um evento respiratório quando uma identificação de uma entrada de evento respiratório é seguida por uma identifica- ção de uma saída de evento respiratório.

Esses e outros objetivos e características da pre- sente invenção, bem como os métodos de operação e funções dos elementos relacionados de estrutura e a combinação de partes e economias de fabricação, se tornarão mais aparentes mediante consideração da seguinte descrição e das reivindi- cações em anexo com relação aos desenhos em anexo, todos dos quais formam uma parte desta especificação, onde números de referência similares designam partes correspondentes nas vá- rias FIG.s. Entende-se expressamente, entretanto, que os de- senhos são somente para o propósito de ilustração e descri- ção, e não pretendem ser uma definição dos limites da inven- ção. Como usado na especificação e nas reivindicações, as formas singulares "um", "uma", e "o" incluem referencias plurais a menos que o contexto claramente dite de outra for- ma .

Breve Descrição dos Desenhos

A FIG. 1 ilustra um sistema de tratamento de paci- ente de acordo com uma modalidade da invenção;

A FIG. 2 ilustra uma forma de onda de fluxo exem- plificado gerada por um sensor de fluxo de acordo com uma modalidade da invenção;

de acordo com uma modalidade da invenção;

A FIG. 4 é um fluxograma de um método de monitora- mento de um paciente de acordo com uma modalidade da inven- ção;

A FIG. 5 é um exemplo de utilizações de modelo pa- ra detectar eventos de entrada respiratória, eventos de sal- da respiratória, ou ambos.

Descrição Detalhada da Invenção

A FIG. 1 ilustra esquematicamente uma modalidade exemplificada de um sistema de tratamento de paciente 10 de acordo com os princípios da presente invenção. 0 sistema de tratamento de paciente 10 é capaz de fornecer e controlar automaticamente a pressão de um gás fornecido a um paciente.

O sistema de tratamento de paciente 10 inclui um sistema de fornecimento de gás 12 que controla o fluxo e/ou a pressão do gás de respiração fornecido ao paciente. 0 sistema de fornecimento de gás 12 inclui um gerador de pressão 14 que recebe um suprimento de gás respirável a partir de uma fonte de gás respirável 16, e eleva a pressão desse gás para for- necimento à passagem de ar de um paciente. O gerador de pressão 14 pode incluir qualquer dispositivo, tal como um soprador, pistão, ou fole que é capaz de elevar a pressão do gás respirável recebido a partir da fonte 16 para fornecer ao paciente. Em uma modalidade da presente invenção, o gera- dor de pressão 14 é um soprador que é acionado em uma velo- cidade constante durante o curso do tratamento de suporte de pressão para produzir uma pressão constante ou taxa de fluxo em sua saída 18.

De acordo com uma modalidade, a fonte de gás 16 é simplesmente ar atmosférico direcionado no sistema através do gerador de pressão 14. Em uma outra modalidade, a fonte de gás 16 compreende um tanque de gás pressurizado conectado ao gerador de pressão 14. O tanque de gás pode conter qual- quer gás respirável, tal como oxigênio, ar, ou outra mistura de gás respirável. A presente invenção também observa que uma fonte de gás separado 16 não necessita ser usada, mas ao contrário o gerador de pressão 14 pode ser definido por uma ampola ou tanque de gás pressurizado, com a pressão forneci- da ao paciente que está sendo controlado por um regulador de pressão. Em adição, enquanto a modalidade de FIG. 1 ilustra uma fonte de gás separado 16, a presente invenção observa que a fonte de gás 16 pode ser considerada como parte do sistema de fornecimento de gás 12.

Adicionalmente, em uma outra modalidade, a fonte de gás 16 pode ser fornecida no mesmo alojamento do resto do sistema de fornecimento de gás 12. Ainda em uma outra moda- lidade, uma fonte de gás externa 16 fornece o fluxo pressu- rizado de gás respirável tal como para constituir um gerador de pressão, assim eliminando a necessidade pelo gerador de pressão separado 14.

Na modalidade ilustrada, o sistema de fornecimento de gás 12 inclui uma válvula de controle 20. O gás é forne- cido à válvula de controle 20, com uma pressão elevada, des- cendente do gerador de pressão 14. A válvula de controle 20, ou sozinha ou em combinação com o gerador de pressão 14, controla a pressão final ou fluxo de gás 22 saindo do siste- ma de fornecimento de gás 12. Os exemplos de uma válvula de controle adequada 20 incluem no mínimo uma válvula, tal como luva ou válvula de gatilho que descarrega gás a partir do circuito do paciente como um método de controlar a pressão no circuito do paciente. A Patente Norte-Americana No. 5.704.923 para Hete e outros, os conteúdos da qual são in- corporados aqui por referência, explica um sistema de válvu- las de gatilho duplo adequado para uso como válvula de con- trole 20 que descarrega o gás na atmosfera e limita o fluxo de gás a partir do gerador de pressão 14 ao paciente. Outros controladores de pressão/fluxo adequados são bem conhecidos àqueles versados na técnica.

Em modalidades nas quais o gerador de pressão 14 é um soprador que opera em todas as horas em uma velocidade e a válvula de controle 20 somente controla a pressão final e/ou a taxa de fluxo do gás 22 emitido a partir da válvula de controle 20. Entretanto, como notado acima, a presente invenção também observa o controle da velocidade de operação do gerador de pressão 14 em combinação com a válvula de con- trole 20 para controlar a pressão final e a taxa de fluxo do gás respirável que é emitida a partir do sistema 12 para fornecimento ao paciente. Por exemplo, uma pressão ou uma taxa de fluxo próxima à pressão ou taxa de fluxo desejada pode ser ajustada estabelecendo uma velocidade de operação apropriada para o gerador de pressão 14 e ajustando a aber- tura na válvula de controle 20 tal que os dois, operando juntos, determinem a pressão final para o gás respirável 22. A presente invenção também observa a eliminação da válvula de controle 20 e o controle da pressão e/ou do fluxo de gás fornecido ao paciente com base somente na operação do gera- dor de pressão 14.

A pressão do fluxo de gás respirável é detectada por um sensor de pressão 24. Na modalidade da FIG. 1, o sen- sor de pressão 24 é uma única unidade sensora disposta fluxo abaixo do gerador de pressão 14 e da válvula de controle 20. Entretanto, em outras modalidades, o sensor de pressão 24 pode incluir uma única unidade sensora disposta em outro Iu- gar, tal como em uma entrada da válvula de controle 20, ou em uma localização fluxo abaixo do sistema de fornecimento de gás 12. Alternativamente, o sensor de pressão 24 pode in- cluir uma pluralidade de unidades sensoras dispostas em vá- rias localizações dentro do sistema de fornecimento de gás 12. O sensor de pressão 24 pode incluir qualquer dispositi- vo, transdutor, ou dispositivos, capazes de detectar a pres- são do fluxo pressurizado de gás respirável gerado pelo sis- tema de fornecimento de gás 12.

Na modalidade da FIG. 1, o sistema de tratamento de paciente 10 inclui um sensor de fluxo 26. O fluxo pressu- rizado de gás respirável 22 emitido a partir da válvula de controle 20 é fornecido ao sensor de fluxo 26, que detecta o volume instantâneo (V) de gás gerado pela respiração do pa- ciente, e/ou a taxa de fluxo instantâneo (V') de tal gás ao paciente, ou ambos. O sensor de fluxo 26 pode incluir qual- quer dispositivo adequado para detectar esses parâmetros, tal como um espirômetro, pneumatacógrafo, transdutor de ori- fício variável, ou outro transdutor de fluxo convencional. É também conhecido medir o fluxo com base na velocidade de o- peração do gerador de pressão ou na posição da válvula de controle. Na modalidade ilustrada, o sensor de fluxo 26 é fornecido no sistema de fornecimento de gás longe do pacien- te. Se o fluxo na passagem de ar do paciente é necessário, ele pode ser estimado, usando técnicas convencionais, com base na queda de pressão conhecida do circuito do paciente e com base na determinação de vazamentos gerados pela porta de exaustão 32 e pelo conjunto de interface com paciente 28. A presente invenção também observa o fornecimento do sensor de fluxo em um conjunto de interface com paciente 28 ou próximo a ele, que comunica o fluxo pressurizado de gás respirável com a passagem de ar do paciente. Por exem- plo, a Patente Norte-Americana No. 6.017.315 para Starr e outros, os conteúdos da qual são incorporados aqui por refe- rência, explica um membro de fluxo quantitativo que está lo- calizado no conjunto de interface com paciente 28. A presen- te invenção também observa o sensor de localização 26 em qualquer localização ao longo do circuito de um paciente 30, como será descrito.

O fluxo de gás respiratório é conduzido a partir do sistema de fornecimento de gás 12 ao paciente via um cir- cuito de paciente 30, que pode ser um único duto flexível que conduz o fluxo de gás respiratório a um conjunto de in- terface com paciente 28. Alternativamente, como descrito posteriormente, o circuito de paciente pode ser um circuito de dois membros. O conjunto de interface com paciente 28 po- de incluir qualquer ferramenta de interface com paciente não invasiva para comunicar o fluxo pressurizado do gás respirá- vel à passagem de ar do paciente. Por exemplo, o conjunto de interface com paciente 28 pode incluir uma máscara nasal, uma máscara nasal/oral, uma máscara de face total, ou cânula nasal. O conjunto de interface com paciente 28 pode também incluir um conjunto de acessórios para a cabeça, tal como tiras de suporte ou um cabo, para remover e fixar a ferra- menta de interface com paciente ao paciente.

Na modalidade ilustrada, o conjunto de interface com paciente 28 e/ou o circuito de paciente 30 inclui uma porta de exaustão adequada 32 para descarregar o gás a par- tir desses componentes na atmosfera ambiente. Em uma modali- dade exemplificada, a porta de exaustão 32 é uma porta de exaustão passiva na forma de uma porta continuamente aberta que impõe uma limitação de fluxo no gás de exaustão para permitir o controle da pressão do gás dentro do conjunto de interface com paciente 28. Entende-se, entretanto, que a porta de exaustão 32 pode ser uma porta de exaustão ativa que assume diferentes configurações para controlar a taxa de exaustão. Exemplos de portas de exaustão adequadas são ex- plicadas, por exemplo, nas Patentes Norte-Americanas Nos. 5.662.296 e 5.447.525, ambas publicadas para Zdrojkowski e outros.

Como mostrado, o sistema de fornecimento de gás 12 inclui um processador 34 que controla vários aspectos de o- peração do sistema de fornecimento de gás. Por exemplo, as saídas do sensor de fluxo 26 e do sensor de pressão 24 são fornecidas ao processador 34. 0 processador usa essa infor- mação para determinar a pressão do gás, o volume instantâneo (V) do fluxo pressurizado de gás, e/ou a taxa de fluxo ins- tantâneo (Vf) do gás. Em alguns casos, o processador 34 de- termina o volume instantâneo integrando a taxa de fluxo de- tectada pelo sensor de fluxo 26. Como, em uma modalidade, o sensor de fluxo 26 pode estar localizado relativamente longe do conjunto de interface com paciente 28, de modo. a determi- nar a real taxa de fluxo de gás ao paciente levando em con- ta, por exemplo, vazamentos no circuito de paciente 30 e em outro lugar no sistema de fornecimento de paciente 10, o processador 34 pode receber a saida a partir do sensor de fluxo 26 como um fluxo de paciente estimado. 0 processador 34 processa essa informação de fluxo estimado, por exemplo, executando estimativa de vazamento, para determinar o fluxo de gás gerado pela respiração do paciente, como é conhecido àqueles versados na técnica.

O processador 34 controla o gerador de pressão 14 e o acionamento da válvula de controle 20, desse modo con- trolando a pressão do fluxo pressurizado de gás gerado pelo sistema de fornecimento de gás 12. Em uma modalidade, o pro- cessador 34 compreende um processador que é adequadamente programado com um algoritmo ou algoritmos para calcular a pressão a ser aplicada ao paciente de acordo com um de qual- quer um dos vários modos de ventilação. Em adição, o proces- sador 34 pode ser capaz de controlar o gerador de pressão 14 e/ou a válvula de controle 20 baseado em dados recebidos a partir do sensor de pressão 24 e/ou do sensor de fluxo 26 para aplicar a pressão calculada ao gás respirável dentro do sistema de fornecimento de gás 12. Em uma modalidade da pre- sente invenção, o sistema de fornecimento de gás 12 inclui uma memória 36 associada com o processador 34 para armazenar a programação usada para executar qualquer um de uma plura- lidade de modos de ventilação, dependendo de qual modo de ventilação é selecionado pelo profissional de saúde ou pelo paciente que usa a interface de controle 58. A memória 36 pode também ser capaz de armazenar dados relativos à opera- ção do sistema de fornecimento de gás 12, comandos de entra- da, limites de alarme, bem como qualquer outra informação pertinente à operação do sistema de fornecimento de gás 12, tal como valores detectados do fluxo de gás, volume, pres- são, uso de dispositivo, temperaturas de operação, e veloci- dade do motor.

Em uma modalidade, o processador 34 identifica os eventos respiratórios que incluem, por exemplo, resistência da passagem de ar superior, colapso da passagem de ar supe- rior, bloqueio da passagem de ar superior, ou um outro even- to respiratório. Na modalidade mostrada na FIG. 1, o proces- sador 34 compreende um módulo de entrada de evento 4 4 que identifica quando o paciente está inserindo um evento respi- ratório baseado na detecção do fluxo de gás gerado pela res- piração do paciente obtida pelo sensor de fluxo 26. Em uma modalidade, a detecção do fluxo de gás gerado pela respira- ção do paciente inclui uma determinação da taxa de fluxo. Em uma outra modalidade, a detecção do fluxo de gás inclui uma determinação do volume de fluxo de gás.

A identificação de entradas de evento respirató- rio, e/ou outras circunstâncias respiratórias do paciente, pode ser baseada em um sinal gerado pelo sensor de fluxo 26 que representa o fluxo de gás gerado pela respiração do pa- ciente. A FIG. 2 ilustra uma forma de onda 40 que correspon- de ao fluxo medido pelo sensor de fluxo. Os picos da forma de onda 40 representam o fluxo de gás gerado pelas inspira- ções do paciente, e os declínios na forma de onda 40 repre- sentam o fluxo de gás gerado pelas exalações do paciente.

Em uma modalidade, o módulo de entrada de evento 44 inclui uma entrada em um evento respiratório com base na forma dos picos e/ou dos declínios da forma de onda 40. Mais particularmente, um achatamento 42 da forma de onda 40 du- rante a inspiração indica uma "limitação de fluxo", ou blo- queio, na passagem de ar causando o início de um evento res- piratório. Em uma outra modalidade, o módulo de entrada de evento 44 identifica uma entrada em um evento respiratório baseado em um padrão observado de flutuações relativas na magnitude dos picos e/ou dos declínios da forma de onda 40. Mais particularmente, à medida que o fluxo de pico de gás gerado pela inspiração gradualmente diminui, o módulo de en- trada de evento 44 identifica uma entrada de evento baseada em uma comparação entre um pico de inspiração mais recente e um número predeterminado de picos de inspiração anteriores. Na FIG. 2, essa diminuição no fluxo de pico do gás gerado por inspirações do paciente é representada pelo declínio gradual na magnitude dos picos da forma de onda 4 0 em uma região 4 6 da forma de onda. Em uma modalidade da invenção, o módulo de entrada de evento 44 pode identificar uma entrada em um evento respiratório baseado em ambas a forma da forma de onda 40 durante a inspiração e nas mudanças relativas no tamanho (magnitude) dos picos da forma de onda 4 0 que repre- sentam o fluxo de gás durante a inspiração pelo paciente.

Como é mostrado na FIG. 1, o processador 34 com- preende um módulo de saída de evento 48 que identifica ass excitações relacionadas ao esforço respiratório que denotam uma saída de um evento respiratório, ou saída de evento res- piratório. Em uma modalidade da invenção, o módulo de saída de evento 48 identifica uma saída de evento (ou excitação) baseada em um padrão observado de flutuações relativas no fluxo de gás durante a inspiração pelo paciente. Voltando à FIG. 2, a seção 50 da forma de onda 4 0 inclui um padrão que é indicativo da inalação(ões) grandes relativamente agudas tipicamente experimentadas pelo paciente durante uma saída de evento respiratório. De modo a identificar o padrão do fluxo de gás gerado pela respiração do paciente associada com uma saída de evento, em uma modalidade, o módulo de saí- da do evento 48 compara o fluxo de pico do fluxo de gás ge- rado durante sucessivas inspirações, e identifica uma saída de evento quando o fluxo determinado indica um declínio ge- ral no fluxo de gás durante inspirações seguidas por um rá- pido aumento no fluxo de gás durante a inspiração. Na FIG. 2, um gráfico 51 do fluxo de pico da forma de onda 40 serve para enfatizar esse padrão.

Em uma outra modalidade, o módulo de saída de e- vento 48 detecta uma saída de evento, ou excitação, baseado em uma diferença no fluxo de gás gerado por consecutivas inspirações do paciente. Por exemplo, se um primeiro pico na forma de onda 40 associado com uma primeira inspiração é me- nor em magnitude do que um segundo pico na forma de onda 4 0 associado com uma próxima inspiração sendo maior do que uma quantidade limite, o módulo de saída de evento detecta uma excitação de resposta a esforço respiratório (RERA) indica- tiva de uma saída de evento. Essa comparação é representada na FIG. 2 como uma diferença 52 entre picos sucessivos da forma de onda 40. Em uma modalidade, o módulo de saída de evento 48 primeiro monitora a forma de onda 40 pelo padrão no fluxo de gás gerado por respiração do paciente, descrito acima, que indica uma excitação relacionada a esforço respi- ratório, e então identifica uma saida de evento se a dife- rença na magnitude de picos consecutivos da forma de onda 40 que forma o padrão desejado é maior do que um valor limite.

Aprecia-se que outros paradigmas e/ou critérios para analisar flutuações no fluxo detectado pelo sensor de fluxo 26 para identificar excitações relacionadas a esforço respiratório das saídas de evento respiratório podem ser im- plementados pelo módulo de saída de evento 48. Por exemplo, em uma modalidade, o módulo de saída de evento 48 identifica saídas de evento baseadas na magnitude absoluta do fluxo de- tectado pelo sensor de fluxo 26 e/ou mudanças na forma da forma de onda 40 gerada baseada em uma saída do sensor de fluxo 26. Em uma outra modalidade, o módulo de saída de e- vento 48 identifica as saídas de evento respiratório baseado no fluxo de pico. Ademais, pode-se apreciar que embora o mó- dulo de entrada de evento 44 e o módulo de saída de evento 48 tenham sido descritos como detectando entradas e saídas de eventos respiratórios baseado no fluxo de gás gerado pela respiração do paciente durante a inspiração, o escopo da in- venção abrange modalidades nas quais os fluxos expiratórios são implementados.

Com relação à FIG. 1, o processador 34 compreende um módulo de evento respiratório 54 que identifica um evento respiratório quando uma identificação de uma entrada de e- vento respiratório é seguida por uma identificação de uma saída de evento respiratório com uma excitação relacionada a esforço respiratório. Em uma modalidade, o módulo de evento respiratório 54 se comunica com o módulo de entrada de even- to 44 e com o módulo de saída de evento 48, e identifica um evento respiratório quando o módulo de saída de evento 48 identifica uma excitação relacionada a esforço respiratório imediatamente seguindo uma identificação de uma entrada de evento respiratório pelo módulo de entrada de evento 44.

Como é mostrado na FIG. 1, o processador 34 com- preende um módulo de ajuste de tratamento 56 que ajusta um ou mais aspectos do tratamento recebido pelo paciente basea- do na identificação de um evento respiratório. Em uma moda- lidade, o módulo de ajuste de tratamento 56 se comunica com o módulo de evento respiratório 54, e ajusta um ou mais as- pectos do tratamento quando o módulo de evento respiratório 54 identifica um evento respiratório. Por exemplo, o módulo de ajuste de tratamento 56 pode ajustar a pressão do gás fornecido ao paciente pelo sistema de fornecimento de gás 12. Em uma modalidade, a pressão é aumentada para fornecer suporte melhorado à passagem de ar do paciente se eventos respiratórios são detectados. A pressão pode ser aumentada a um nível pré-determinado ou por um aumento pré-determinado. Em uma outra modalidade, a pressão é diminuída para fornecer suporte de pressão reduzida à passagem de ar do paciente se eventos respiratórios não são detectados. A diminuição pode acontecer automaticamente se, por exemplo, nenhum evento é detectado em um certo quadro de tempo enquanto o paciente está sendo monitorado. A pressão pode ser diminuída a um ní- vel pré-determinado ou por uma diminuição pré-determinada.

A presente invenção também observa que o nível ou a quantidade do ajuste de pressão pode ser variável. Por e- xemplo, o nível ou quantidade de ajuste de pressão pode ser baseado na característica do evento respiratório. Por exem- plo, a presente invenção observa o monitoramento da magnitu- de do pico da forma de onda do fluxo de gás durante uma saí- da de evento, isto é, durante a seção 50 da forma de onda 40 na FIG. 2. A magnitude desse pico durante um evento respira- tório ou múltiplos eventos respiratórios pode ser monitorada e usada para determinar o nível de pressão a ser aplicado ao paciente. Se, por exemplo, a magnitude do fluxo de pico em uma ou mais saídas de evento foi relativamente grande, a presente invenção observa aumento da pressão por uma quanti- dade maior do que se a magnitude do fluxo de pico pelas saí- das de evento fosse menor. Isso resulta em um tratamento mais agressivo do paciente para neutralizar os eventos res- piratórios. De forma oposta, se a magnitude do fluxo de pico em uma ou mais saídas de evento foi relativamente pequena, a pressão pode ser aumentada por uma quantidade menor.

O nível ou quantidade de ajuste de pressão pode também ser baseado na condição de operação atual do sistema de fornecimento de gás. Por exemplo, se o sistema de forne- cimento de gás está operando em uma pressão relativamente alta, a quantidade de aumento de pressão que é aplicada ao paciente como um resultado de detectar um evento respirató- rio pode ser menor do que se o sistema estiver atualmente fornecendo uma pressão relativamente baixa ao paciente.

A presente invenção ainda adicionalmente observa o uso da detecção de eventos RERA (ou a ausência de detecção de eventos RERA durante um certo período de tempo) para sus- pender ou alterar ações de terapia pendentes/em andamento. Por exemplo, a presente invenção observa encurtar ou aumen- tar uma rampa de pressão, mudar o tipo de terapia de pressão sendo fornecida, mudar os parâmetros de autotitulação, ou qualquer combinação desses dependendo se ou não os eventos respiratórios são detectados. Em uma modalidade exemplifica- da, a terapia de pressão é trocada de terapias bi-nível, C- Flex™, Bi-Flex®, ou PAP® para uma terapia CPAP se eventos respiratórios são detectados, e vice-versa. É claro, a pre- sente invenção também observa a troca entre qualquer desses modos de suporte de pressão, ou até outros modos de ventilar um paciente, dependendo dos eventos respiratórios detecta- dos. Cada uma dessas terapias é bem conhecida na técnica.

Em uma outra modalidade exemplificada, a presente invenção observa fornecer uma terapia de suporte de pressão por autotitulação, nos quais a pressão fornecida ao paciente varia baseada na condição monitorada do paciente, e usando a detecção de evento respiratório da presente invenção para alterar a técnica de controle de pressão por autotitulação. Por exemplo, a Patente Norte-Americana No. 6.920.887 explica uma técnica de autotitulação que inclui conduzir uma procura Popt e/ou Pcrit para determinar a pressão ótima a ser forneci- da ao paciente. A presente invenção observa o uso de detec- ção de evento respiratório descrito aqui, ou sozinho ou em combinação com outros fatores, para determinar se inicia uma procura Popt e/ou Pcrit ou termina qualquer tal procura. 0 Pedido de Patente Norte-Americana No. 10/268.406 (publicação no. US-2003-0111079-A1) explica técnicas de autotitulação que incluem rampas de pressão, análise estatística, e pontos de decisão como quando e como controlar o algoritmo de auto- titulação. A presente invenção observa o uso da detecção de evento respiratório descrita aqui, sozinha ou em combinação com outros fatores, para mudar a operação do algoritmo. Por exemplo, se eventos RERA são detectados, a inclinação de uma rampa de pressão pode ser mudada, o controlador pode mudar para diferentes módulos de controle, mudar os valores limite para tornar o sistema mais ou menos sensível, e assim por diante.

Dever-se-ia apreciar que a identificação de um e- vento respiratório pelo módulo de evento respiratório 54 po- de disparar qualquer número de ações e/ou operações pelo processador 34. Por exemplo, em uma modalidade, informação correspondente à forma de onda 4 0 (por exemplo, um gráfico do fluxo de pico da forma de onda 40, dados numéricos refle- tindo os dados da forma de onda 40, etc.) gerada baseada em uma saída do sensor de fluxo 26 durante o evento respirató- rio é armazenada. A informação pode ser armazenada na memó- ria 36. Em uma modalidade, a informação pode ser relatada a um indivíduo interessado (por exemplo, o paciente, o profis- sional de saúde, um provedor de seguros, etc.) como documen- tação do evento respiratório. Em uma outra modalidade, o processador 34 pode gerar e/ou registrar outra informação relacionada ao evento respiratório. Por exemplo, o número de eventos respiratórios pode ser contado, um alarme ou alerta pode ser ativado quando uma quantidade limite de eventos respiratórios é identificada, um alarme ou alerta pode ser ativado para cada evento respiratório identificado, ou ou- tras ações ou operações podem ser executadas.

Pode-se adicionalmente apreciar que os vários mó- dulos 44, 48, 54 e 56 do processador 34 podem ser implemen- tados em hardware, software, suporte lógico inalterável, ou em alguma combinação de hardware, software, e/ou suporte ló- gico inalterável. Adicionalmente, embora os módulos 44, 48, 54 e 56 sejam mostrados na FIG. 1 como estando localizados em uma única localização, esse não precisa ser o caso. Em uma modalidade, o processador 34 é uma pluralidade de pro- cessadores separados localizados remotamente um do outro o- perando em conjunto, por exemplo, por uma rede. Em tal moda- lidade, alguns ou todos os módulos 44, 48, 54 e 56 podem es- tar localizados remotamente um do outro.

Uma interface de controle 58 fornece dados e co- mandos ao processador 34 do sistema de fornecimento de gás 12. A interface de controle 58 pode inclui qualquer disposi- tivo adequado para fornecer informação e/ou comandos ao pro- cessador 34 via um hardware ou conexão sem fio. Exemplos tí- picos de interface de controle 58 podem incluir um mini- teclado, teclado, mesa sensível ao toque, mouse, microfone, comutadores, botão, dials, ou quaisquer outros dispositivos que permitem que um usuário insira informação no sistema de fornecimento de gás 12. A interface de controle 58 pode tam- bém incluir um ou mais dispositivos adequados para fornecer informação relacionada ao sistema de tratamento do paciente 10 a um indivíduo (por exemplo, paciente, um profissional de saúde, etc.) tal como, por exemplo, uma tela, uma impresso- ra, uma ou mais luzes indicadoras, um autofalante, ou outros dispositivos que habilitam o fornecimento de informação ao indivíduo. Por exemplo, os relatórios de tratamento gerados pelo processador 34 podem ser comunicados via a interface de controle 58. Dever-se-ia apreciar que a interface de contro- le 58 pode estar localizada no sistema de fornecimento de gás 12 ou pode estar localizada remotamente e se comunicar com o processador 34 via uma ligação de comunicação operati- va (por exemplo, por fio, sem fio, etc.). Em uma modalidade, a interface de controle 58 pode ser implementada como uma Interface Gráfica de Usuário (GUI) executando em um terminal de computação que se comunica com o processador 34 via uma rede, ou outra ligação de comunicação.

A presente invenção observa que em uma modalidade (não ilustrada), o circuito de paciente 26 pode ser um cir- cuito de dois membros, que é comum em ventiladores conven- cionais. Em um circuito de dois membros, o primeiro membro, como o circuito de paciente 26, fornecer gás respiratório ao paciente, exceto que ele carece de uma porta de exaustão. Ao invés, o segundo membro carrega os gases de exaustão a par- tir do paciente à atmosfera ambiente. Tipicamente, uma porta de exaustão ativa no segundo membro sob o controle de um processador (por exemplo, processador 34) fornece o nível desejado de pressão expiratória final positiva (PEEP) ao pa- ciente.

Uma modalidade alternativa do sistema de forneci- mento de gás 12 é discutida abaixo com relação à FIG. 3. Na FIG. 3, partes similares às partes correspondentes na moda- lidade da FIG. 1 são rotuladas com os mesmos números de re- ferência. Diferente da modalidade da FIG. 1, a pressão final do gás fornecido ao paciente não é controlada por uma válvu- la de controle, ou sozinha ou em combinação com o gerador de pressão 14. Ao invés, o sistema de fornecimento de gás 12 controla a pressão do gás respirável baseada somente na saí- da de um gerador de pressão 14. Por exemplo, em uma modali- dade, o gerador de pressão 14 é um soprador e o processador 34 (como descrito na primeira modalidade) controla a pressão do gás respirável fornecido ao paciente controlando a velo- cidade do motor do gerador de pressão 14. A presente inven- ção observa a implementação da pressão do gás respirável de- tectada pelo sensor de pressão 24 e um monitor de velocidade para o motor do soprador para fornecer dados de retorno ao processador 34 para controlar a operação do gerador de pres- são 14.

Em adição, a presente invenção observa que o sis- tema de fornecimento de gás 12 (como mostrado em qualquer uma das FIGs. 1 ou 3) e componentes relacionados podem in- cluir outros dispositivos e componentes convencionais, tal como umidificador, aquecedor, filtro de bactéria, sensor de temperatura, sensor de umidade, e um sensor de gás (por e- xemplo, um capnômetro), que filtram, medem, monitoram, e a- nalisam o fluxo de gás para ou a partir do paciente. A FIG. 4 é uma ilustração exemplificada de um mé- todo 60 de monitorar e/ou tratar um paciente. Em uma modali- dade, as etapas do método 60 são executadas pelo processador 34. Em uma etapa 62, um fluxo de gás gerado por respiração do paciente é determinado. Em uma modalidade, o fluxo de gás é determinado pelo sensor de fluxo 26 como descrito acima. Em uma etapa 66, o fluxo determinado do gás é monitorado pa- ra identificar entradas de evento respiratório. Em uma moda- lidade, entradas de eventos são identificados pelo módulo de entrada de evento 44, como foi anteriormente descrito. Uma vez que a entrada de evento foi identificada, o método 60 prossegue para uma etapa 68, onde o fluxo determinado do gás é monitorado para detectar uma excitação relacionada a even- to respiratório indicativa de uma saida de evento respirató- rio. De acordo com uma modalidade, as saídas de evento são identificadas pelo módulo de saída de evento 48, como des- crito acima. Em uma etapa 70, os eventos respiratórios são identificados quando uma identificação de uma entrada de e- vento é seguida por uma identificação de uma saída de even- to. Em uma modalidade, os eventos respiratórios são identi- ficados pelo módulo de evento respiratório 54, como foi an- teriormente explicado.

Quando um evento respiratório é identificado na etapa 70, um ou mais aspectos de um tratamento sendo recebi- do pelo paciente são ajustados em uma etapa 72. De acordo com uma modalidade, um ou mais aspectos do tratamento são ajustados pelo módulo de ajuste de tratamento 56, como apre- sentado acima. Em uma modalidade, a identificação de um e- vento respiratório pode disparar uma ou mais outras ações e/ou operações em uma etapa 74. As outras ações e/ou opera- ções podem incluir registrar informação, manter uma contagem do número de eventos respiratórios, ativar um alarme, ou ou- tras ações como foram fornecidas acima.

Nas modalidades descritas acima, o módulo de en- trada de evento 44 e o módulo de saida de evento 48 monito- ram o fluxo de pico para determinar se o paciente sofreu um evento respiratório. A presente invenção também observa mo- nitorar qualquer forma de onda que é um substituto para o fluxo. Assim, a presente invenção observa monitorar mudanças relativas em volume (V) como uma outra técnica para detectar eventos respiratórios. Outros substitutos conhecidos para o fluxo incluem sinais que mudam baseados em mudanças no flu- xo, tal como sinais de velocidade de motor, sinais de posi- ção de válvula, variações de temperatura - se o sensor de temperatura é posicionado no caminho de fluxo, e variações de pressão - à medida que pressão e fluxo estão intimamente correlacionados.

Na modalidade discutida acima, os eventos de en- trada e saida são monitorados comparando-se os valores de pico do parâmetro de fluxo ou o parâmetro relacionado a flu- xo usando uma análise estatística ou análise baseada em li- mite. Por exemplo, a presente invenção discutida acima usa fluxos de pico gerados durante inspirações sucessivas e i- dentifica uma saída de evento quando o fluxo determinado in- dica um declínio geral no fluxo de gás durante inspirações seguido por um rápido aumento no fluxo de gás durante inspi— ração. Esse declínio e rápidos aumentos podem ser detectados monitorando-se os picos relativos do fluxo, que é uma análi- se baseada em limite, comparando-se os picos atuais com uma média do pico anterior, que constitui uma combinação de uma análise estatística e baseada em limite. Entende-se que a presente invenção observa o uso de qualquer técnica para i- dentificar os eventos de entrada e saída respiratória.

Por exemplo, uma modalidade ainda adicional da presente invenção observa o uso de combinação modelo para identificar os eventos de entrada, os eventos de saída, ou ambos. Em uma modalidade, os fluxos de pico são comparados com um modelo de fluxos de pico para identificar esses even- tos. A FIG. 5 ilustra um modelo de fluxo de pico exemplifi- cado 80 para detectar um evento RERA. O modelo 80 inclui uma primeira parte 82 que corresponde à diminuição gradual do fluxo de pico indicativo de um evento de entrada, isto é, a região 46 na FIG. 2, e uma segunda parte 84 corresponde ao aumento agudo no fluxo de pico indicativo de um evento de saída, isto é, região 50 na FIG. 2. A primeira parte, a se- gunda parte, ou ambas podem ser usadas para detectar os e- ventos de entrada, os eventos de saída, ou ambos. A presente invenção observa o uso de qualquer análise estatística ade- quada para determinar o grau de coincidência entre os fluxos de pico medidos e os modelos de fluxo de pico.

É claro, o modelo ilustrado na FIG. 5 é meramente um exemplo de um modelo adequado. Outras formas e configura- ções para o modelo são observadas pela presente invenção, incluindo o uso de múltiplos modelos. Se múltiplos modelos são usados, a presente invenção observa que o controlador seleciona o modelo apropriado, por exemplo, baseado nas pressões de terapia atual. A presente invenção também obser- va que o usuário/profissional de saúde seleciona o modelo, por exemplo, baseado em quão sensível o sistema é na detec- ção de eventos respiratórios.

Enquanto os fluxos de pico foram descritos aqui como um meio para detectar os eventos de entrada e/ou saída. Outras características da forma de onda de fluxo, tal como a área sob as curvas, ou o próprio fluxo real pode ser usado ou em técnicas baseadas em limite ou baseadas em modelo para detectar esses eventos.

Embora a invenção tenha sido descrita em detalhes para o propósito de ilustração baseada no que é atualmente considerado como sendo as modalidades mais práticas e prefe- renciais, entende-se que tal detalhe é unicamente para esse propósito e que a invenção não está limitada às modalidades descritas, mas, pelo contrário, pretende cobrir modificações e arranjos equivalentes que estão no espírito e escopo das reivindicações em anexo. Por exemplo, entende-se que a pre- sente invenção observa que, à extensão possível, uma ou mais características de qualquer modalidade podem ser combinadas com uma ou mais características de qualquer outra modalida- de.

Claims (22)

1. Método para monitorar um paciente, o método sendo CARACTERIZADO por compreender: monitorar um parâmetro associado com um fluxo de gás gerado por respiração de um paciente; identificar uma entrada de evento respiratório com base no parâmetro monitorado; identificar uma saída de evento respiratório com base no parâmetro monitorado; e identificar um evento respiratório responsivo à identificação da entrada de evento respiratório sendo segui- da pela identificação da saída de evento respiratório.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que monitorar um parâmetro asso- ciado com o fluxo do gás compreende gerar um sinal que cor- responde ao fluxo de gás, e onde identificar a entrada de evento respiratório compreende monitorar uma forma do sinal durante uma inspiração.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o parâmetro monitorado é flu- xo, e onde identificar a entrada de evento respiratório com- preende identificar um declínio em um fluxo de pico do gás durante inspirações sucessivas.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que identificar uma entrada de evento respiratório, identificar uma saída de evento respi- ratório, ou ambos inclui comparar o parâmetro monitorado pa- ra pelo menos uma parte de um modelo.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o parâmetro monitorado é flu- xo, e onde identificar a saida de evento respiratório com- preende identificar um aumento em um fluxo de pico do gás durante inspirações consecutivas.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que identificar a saida de evento respiratório adicionalmente compreende determinar se um au- mento identificado no fluxo de pico do gás durante inspira- ções consecutivas é maior que um valor limite.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de compreender ajus- tar pelo menos um aspecto de tratamento recebido pelo paci- ente com base na identificação de um evento respiratório.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o aspecto de tratamento com- preende uma pressão de gás entregue a uma passagem de ar do paciente, uma operação realizada por um dispositivo de gera- ção de pressão provendo um fluxo de gás para o paciente, ou ambos.

9. Método para monitorar um paciente, o método sendo CARACTERIZADO por compreender: determinar um fluxo de gás gerado por respiração do paciente; identificar um evento respiratório com base em um aumento em um pico do fluxo de gás durante inspirações con- secutivas; e ajustar um ou mais aspectos de tratamento recebido pelo paciente com base na identificação do evento respirató- rio.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende i- dentificar uma entrada de evento respiratório com base na determinação do fluxo de gás gerado por respiração do paci- ente, onde identificar um evento respiratório compreende i- dentificar um evento respiratório com base na entrada de e- vento respiratório e o aumento no fluxo de pico do gás du- rante inspirações consecutivas em uma relação predeterminada.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que identificar o·evento respira- tório compreende identificar a entrada de evento respirató- rio seguido pelo aumento no fluxo de pico do gás durante inspirações consecutivas.

12. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que identificar o evento respira- tório adicionalmente compreende determinar se o aumento no fluxo de pico do gás durante as inspirações consecutivas é maior que um valor limite.

13. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que os um ou mais aspectos de tratamento compreende uma pressão de gás entregue à passagem de ar'do paciente.

14. Sistema de tratamento de paciente (12) que fornece um fluxo pressurizado de gás respirável para uma passagem de ar de um paciente, o sistema sendo CARACTERIZADO por compreender: um sensor (26,24) adaptado para fornecer um parâ- metro indicativo de um fluxo de gás gerado pela respiração de um paciente; um módulo de entrada de evento (34,44) adaptado para identificar entradas de evento respiratório com base no parâmetro; um módulo de saida de evento (34,48) adaptado para identificar saídas de evento respiratório com base no parâ- metro; e um módulo de evento respiratório (34,54) que iden- tifica um evento respiratório em resposta a uma identifica- ção de uma entrada de evento respiratório seguida de uma identificação de uma saída de evento respiratório.

15. Sistema de tratamento de paciente, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o sensor é um sensor de fluxo que é adaptado para gerar um si- nal que corresponde ao fluxo do gás, e em que o módulo de entrada de evento monitora uma forma do sinal durante uma inspiração.

16. Sistema de tratamento de paciente, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o sensor é um sensor de fluxo, e em que o módulo de entrada de evento identifica um declínio em um pico do fluxo do gás du- rante inspirações sucessivas.

17. Sistema de tratamento de paciente, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o mó- dulo de entrada de evento identifica um declínio nos picos do fluxo do gás durante inspirações sucessivas.

18. Sistema de tratamento de paciente, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o sensor é um sensor de fluxo, e em que o módulo de saida de evento identifica um aumento em um pico do fluxo do gás du- rante inspirações consecutivas.

19. Sistema de tratamento de paciente, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que o mó- dulo de saida de evento determina se um aumento identificado no pico do fluxo do gás durante inspirações consecutivas é maior do que um valor limite.

20. Sistema de tratamento de paciente, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO por compreender ainda um módulo de ajuste de tratamento (34, 56) que ajusta um ou mais aspectos do tratamento recebido pelo paciente, uma ope- ração realizada por um dispositivo de geração de pressão que fornece um fluxo de gás ao paciente, ou ambos, com base na identificação de um evento respiratório.

21. Sistema de tratamento de paciente, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que o mó- dulo de ajuste de tratamento ajusta uma pressão do gás for- necido à passagem de ar do paciente com o módulo de evento respiratório identificando um evento respiratório.

22. Método, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que a) o módulo de entrada iden- tifica entradas de evento respiratório pela comparação do parâmetro monitorado com pelo menos uma parte de um padrão, b) o módulo de saida de evento identifica saídas de evento respiratório pela comparação do parâmetro monitorado com pe- lo menos uma parte de um padrão, ou c) tanto (a) quanto (b) ocorrem.