确定呼吸参数的利记博彩app
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2013年7月9日提交的美国临时申请号61/844182的优先权，其全部内 容通过引用并入本文。
技术领域
[0003] 本公开涉及通过使用测量的和/或已知的输入参数来推算（例如，计算）呼吸健康 参数的方法和/或推算(例如，计算)肺功能参数的方法。
【背景技术】
[0004] 绝对肺容积是肺生理和诊断的关键参数，但在活个体中对其进行测量却不容易。 相对简单的是测量从受试者口中呼出的空气量，但是在完整呼气结束时，显著量的空气留 在肺中，因为肺和胸壁(包括肋）的机械性能不允许肺完全塌陷。在完整呼气结束时残留在 肺中的气体被称为剩余量(RV)，并且在疾病方面可以显著地增加或减小。最大吸气结束时 肺中的气体的总体积被称为肺总量(TLC) JLC包括RV加上可吸入或呼出的气体的最大量， 这被称为肺活量(VC)。然而，在正常呼吸过程中，受试者不清空肺部下降至RV或者膨胀肺部 至TLC。如从完整呼气中很明显，正常呼吸结束时残留在肺中的气体的量被称为功能残气量 (FRC)或胸气体积(TGV)，这取决于所进行的测量的方式。为简单起见，当该体积由惰性气体 稀释技术测量时，其将被称为FRC，并且当其由包括气体压缩的气压技术测量时，这将被称 为TGV，如在本申请中所描述。
[0005] 为了确定以TLC、FRC、TGV或RV的气体在肺中的总体积，可以使用间接的方法，因为 不可能从肺中完全呼出所有气体。用于测量人类肺体积的可接受技术包括，例如：（1)全身 体积描记法，其中受试者努力呼吸抵抗气密室内的障碍物，并且通过波义耳定律来计算 TGV，障碍物的患者侧上的压力变化可以与该腔中的压力变化有关；（2)多呼吸氦气稀释，其 涉及通过在受试者肺中的气体来稀释已知浓度和体积的氦气；（3)氮刷洗，其中在呼出具有 100%氧气的已知气体体积时，恢复正常大气氮浓度所需的时间用来推算肺容积；（4)计算 机断层摄影术，其中肺的三维成像用来推算肺容积；以及(5)胸部X线检查，其中由胸部X线 检查来推算肺容积。然而，最常用的技术是气体稀释和全身体积描记法。
[0006] 虽然用于测量人类肺容积的上述技术被认为是可接受的，但这样的技术可能会产 生不期望的测量不准确性，可能需要复杂和/或昂贵的设备，或者可能难以执行。例如，气体 稀释涉及由受试者肺中的气体稀释已知浓度和体积的惰性气体，且关键取决于标记气体和 肺气体的完全混合。对于因疾病而气体混合不好的受试者来说，这种技术非常不准确，并且 通常低估了真正的FRC。全身体积描记法通常被认为精确测量TGV，即使是患病受试者，但需 要复杂和昂贵的设备并且难以执行。然而，一些研究已经表明，全身体积描记法可能高估严 重受堵患者的肺容积。
[0007] 一旦计算了FRC (例如通过气体稀释法确定）或TGV(例如通过全身体积描记法确 定），则通过可以从正常呼气结束时呼出的气体额外体积（呼气量，ERV)和可以从正常呼气 结束时被吸入的额外体积(吸气量，1C)的肺活量测定的测量允许计算TLC和RV。
[0008] 这三个重要的指标(TLC、RV和FRC或TGV)通过下式相互关联:RV = FRC-ERV、TLC = FRC+1C和TLC = RV+ERV+1C = RV+VC。
[0009] 如果FRC由气体稀释确定且TGV由气压方法确定，则TGV和FRC之间的差是肺中通风 不良或"困气"的体积的量度，尽管是近似的。
[0010] 对健康受试者来说，TGV和FRC约等于有很少或没有受困的气体，因此就实际问题 而言，在本公开中，术语TGV应当用作FRC的同义词。总之，绝对肺体积(例如TLC、TGV和RV)的 确定对于评估肺功能可能至关重要，但不容易由现有技术来确定。
【发明内容】
[0011] 在一个总的实施方式中，一种肺测量系统包括肺测量装置，其包括具有气流路径 的吹口和定位在所述气流路径中的传感器;和控制器，其可通信地联接到所述传感器。所述 控制器包括处理器和存储在存储器中的指令，所述控制器可操作成采用所述处理器来执行 所述指令，以执行包括以下的操作:确定来自所述传感器的测量;确定存储在所述存储器中 的特定方程，所述特定方程通过使用数据分析而被开发并且包括基于所确定的测量的输入 参数;以及基于所确定的测量与特定方程，确定绝对肺容积的值。
[0012] 在与一般实施方式相组合的第一方面，所述传感器包括气流传感器或压力传感器 中的至少一个。
[0013] 在与任何前述方面相组合的第二方面，所述控制器可操作成采用所述处理器来执 行所述指令，以执行包括以下进一步的操作:基于所述测量，确定所述特定方程的输入参 数;以及基于所述输入参数，计算绝对肺容积的值。
[0014] 在与任何前述方面相组合的第三方面，所述输入参数包括与呼吸功能、呼吸力学、 呼吸健康、或一般健康相关的参数。
[0015] 在与任何前述方面相组合的第四方面，所述输入参数包括气道开口压力、气道开 口压力的微分、气道开口压力的积分、气道开口流量、气道开口流量的微分、气道开口流量 的积分、可从强迫肺活量测定导出的参数、可从慢肺活量测定导出的参数、机械阻抗、可从 强迫振荡导出的参数、可从脉冲振荡参数导出的参数、压力衰减或上升的时间常数、或流量 衰减或上升的时间常数中的至少一个。
[0016] 在与任何前述方面相组合的第五方面，所述肺测量装置包括以下之一：（a)肺活量 计；（b)强迫振荡装置；（c)先进的流动中断装置；（d)流动中断装置；（e)组合肺活量计-流动 中断装置;或(f)(a)_(e)中的两个或更多个的组合装置。
[0017] 与任何前述方面相组合的第六方面还包括手持式壳体，其至少部分地包围或联接 到所述肺测量装置和所述控制器。
[0018] 在与任何前述方面相组合的第七方面，确定特定方程包括从存储在所述存储器中 的多个方程中确定所述特定方程。
[0019] 在与任何前述方面相组合的第八方面，所述控制器可操作成采用所述处理器来执 行所述指令，以执行包括以下进一步的操作:确定存储在所述存储器中的多个方程中的第 二特定方程，所述第二特定方程通过使用数据分析而被开发并且包括基于所确定的测量的 第二输入参数；以及基于所确定的测量和所述第二特定方程，确定总肺活量(TLC)、功能残 气量(FRC)、胸气体积(TGV)、残余量(RV)、肺对于一氧化碳的弥散量()、气道阻力、肺弹 性、或肺组织顺应性中的至少一个。
[0020] 在与任何前述方面相组合的第九方面，所述控制器可操作成采用所述处理器来执 行所述指令，以执行包括以下进一步的操作:确定存储在所述存储器中的多个方程中的第 三特定方程，所述第三特定方程通过使用数据分析而被开发并且包括基于所确定的测量的 第三输入参数；以及基于所确定的测量和所述第三特定方程，确定呼吸健康的至少一个定 性指标。
[0021] 在与任何前述方面相组合的第十方面，呼吸健康的所述至少一个定性指标包括诊 断:健康、阻塞性呼吸系统疾病、限制性呼吸系统疾病、混合毛病、肺动脉血管障碍、胸壁病 症、神经肌肉病症、间质性肺病、肺炎、哮喘、慢性支气管炎、或肺气肿。
[0022] 在与任何前述方面相组合的第十一方面，所述特定方程从包括多个健康受试者的 训练群体导出。
[0023] 在与任何前述方面相组合的第十二方面，所述特定方程从进一步包括多个不健康 受试者的训练群体导出。
[0024] 在与任何前述方面相组合的第十三方面，所述多个不健康受试者中的每个具有一 种或多种呼吸系统疾病。
[0025] 在与任何前述方面相组合的第十四方面，所述特定方程包括基于在所述训练群体 上执行的呼吸测量技术而被计算的常数。
[0026] 在与任何前述方面相组合的第十五方面，所述呼吸测量技术包括身体体积描记 法、氦气稀释、或胸部计算机断层扫描(CT)成像中的至少一个。
[0027] 在与任何前述方面相组合的第十六方面，所述训练群体包括历史或公共数据。
[0028] 在与任何前述方面相组合的第十七方面，所述训练群体包括第一部分和第二部 分，所述第一和第二部分中的每个由分类器限定。
[0029] 在与任何前述方面相组合的第十八方面，所述分类器包括拟人化的或肺功能的分 类器，并且所述控制器可操作成采用所述处理器来执行所述指令，以执行包括以下进一步 的操作:至少部分地基于所述分类器，选择所述特定方程。
[0030] 在与任何前述方面相组合的第十九方面，所述呼吸测量发生在重症监护室、肺功 能检测实验室、医生的办公室、社区/工作筛查、或家庭环境之一中。
[0031] 在与任何前述方面相组合的第二十方面，所述特定方程包括线性方程或非线性方 程。
[0032] 在与任何前述方面相组合的第二十一方面，所述特定方程由回归分析导出。
[0033]在与任何前述方面相组合的第二十二方面，所述控制器可操作成采用所述处理器 来执行所述指令，以执行包括以下进一步的操作:基于时间持续或对所述数据分析的调节 中的至少一个，更新存储在所述存储器中的多个方程中的至少一个。
[0034] 在与任何前述方面相组合的第二十三方面，对所述数据分析的调节包括增加用于 导出所述多个方程的训练群体的受试者的数量。
[0035] 在另一个一般实施方式中，一种确定绝对肺容积的计算机实施的方法包括:采用 肺测量装置确定患者的呼吸测量;确定特定方程，其通过使用数据分析而被开发并且包括 输入参数，所述输入参数基于所确定的呼吸测量；以及基于患者的呼吸测量与特定方程，确 定患者的绝对肺容积。
[0036] 在与一般实施方式相组合的第一方面，确定特定方程包括从多个方程中确定所述 特定方程。
[0037] 与任何前述方面相组合的第二方面进一步包括确定所述多个方程中的第二特定 方程，其通过使用数据分析而被开发并且包括第二输入参数；以及基于患者的呼吸测量和 所述第二特定方程，确定总肺活量(TLC)、功能残气量(FRC)、胸气体积(TGV)、残余量(RV)、 肺对于一氧化碳的弥散量(DloO、气道阻力、或肺组织顺应性中的至少一个。
[0038] 在与任何前述方面相组合的第三方面，通过使用临床数据，所述特定方程基于训 练群体而被确定。
[0039] 在与任何前述方面相组合的第四方面，所述训练群体包括健康受试者和不健康受 试者。
[0040] 在与任何前述方面相组合的第五方面，所述不健康受试者中的每个具有一种或多 种呼吸系统疾病。
[0041] 与任何前述方面相组合的第六方面进一步包括通过使用呼吸测量技术测量所述 训练群体的每个受试者的绝对肺容积值来产生所述数据分析。
[0042] 与任何前述方面相组合的第七方面还包括采用所述肺测量装置来获得所述至少 一个呼吸测量。
[0043] 在与任何前述方面相组合的第八方面，所述肺测量装置包括以下之一：（a)肺活量 计；（b)强迫振荡装置；（c)先进的流动中断装置；（d)流动中断装置；（e)组合肺活量计-流动 中断装置;或(f)(a)_(e)中的两个或更多个的组合装置。
[0044] 在与任何前述方面相组合的第九方面，所述输入参数包括与呼吸功能、呼吸力学、 呼吸健康、或一般健康相关的参数。
[0045] 在与任何前述方面相组合的第十方面，基于所述输入参数与绝对肺容积之间的已 知相关性来选择所述输入参数。
[0046] 在与任何前述方面相组合的第十一方面，所述输入参数包括气道开口压力、气道 开口压力的微分、气道开口压力的积分、气道开口流量、气道开口流量的微分、气道开口流 量的积分、可从强迫肺活量测定导出的参数、可从慢肺活量测定导出的参数、机械阻抗、可 从强迫振荡导出的参数、可从脉冲振荡参数导出的参数、压力衰减或上升的时间常数、或流 量衰减或上升的时间常数中的至少一个。
[0047] 在与任何前述方面相组合的第十二方面，所述呼吸测量技术包括身体体积描记 法、氦气稀释、或胸部计算机断层扫描(CT)成像。
[0048]在与任何前述方面相组合的第十三方面，所述特定方程包括线性方程。
[0049] 在另一个一般实施方式中，一种推算人类受试者的呼吸参数的方法包括:对多个 测试受试者的呼吸参数进行直接测量，所述多个测试受试者包括健康受试者和不健康受试 者;对所述多个测试受试者的一个或多个输入参数进行测