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JP2008264181A - Sleep apnea syndrome treatment device - Google Patents

Sleep apnea syndrome treatment device Download PDF

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JP2008264181A
JP2008264181A JP2007110849A JP2007110849A JP2008264181A JP 2008264181 A JP2008264181 A JP 2008264181A JP 2007110849 A JP2007110849 A JP 2007110849A JP 2007110849 A JP2007110849 A JP 2007110849A JP 2008264181 A JP2008264181 A JP 2008264181A
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Fukuda Denshi Co Ltd
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Abstract

【課題】患者の気道抵抗に対してCPAP療法の治療圧を常時最適なレベルに維持すること。
【解決手段】ブロア112、パイプ110、チューブ106及びマスク104から構成される印加部は、睡眠中の患者の上気道に治療圧を印加する。シャッタ120、シャッタ制御部122、圧力センサ124及び治療圧演算部126の組み合わせから構成される測定部は、患者の睡眠中の呼吸抵抗を無侵襲的に測定する。流量センサ116及びブロア制御部114の組み合わせから構成される制御部は、印加される治療圧を、測定される睡眠中の呼吸抵抗に従って制御する。
【選択図】図1
[PROBLEMS] To maintain a therapeutic pressure of CPAP therapy at an optimal level at all times for a patient's airway resistance.
An application unit including a blower, a pipe, a tube, and a mask applies a therapeutic pressure to the upper respiratory tract of a sleeping patient. A measurement unit configured by a combination of the shutter 120, the shutter control unit 122, the pressure sensor 124, and the treatment pressure calculation unit 126 noninvasively measures the respiratory resistance during sleep of the patient. A control unit composed of a combination of the flow sensor 116 and the blower control unit 114 controls the applied treatment pressure according to the measured respiratory resistance during sleep.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、睡眠時無呼吸症候群治療装置に関する。   The present invention relates to a sleep apnea syndrome treatment apparatus.

睡眠時無呼吸症候群(SAS:Sleep Apnea Syndrome)は、発現の原因により中枢型睡眠時無呼吸症候群、閉塞型睡眠時無呼吸症候群及び混合型睡眠時無呼吸症候群に大別される。中枢型は呼吸の指令を出す脳の障害によるものであり、閉塞型は上気道の狭窄によるものであり、混合型は中枢型と閉塞型との混合である。   Sleep Apnea Syndrome (SAS) is roughly classified into central sleep apnea syndrome, obstructive sleep apnea syndrome, and mixed sleep apnea syndrome, depending on the cause of the occurrence. The central type is due to a brain disorder that gives a command of breathing, the obstructive type is due to stenosis of the upper airway, and the mixed type is a mixture of the central type and the obstructive type.

閉塞型の患者には、内科的治療として持続陽圧呼吸(CPAP:Continuous Positive Airway Pressure)療法が施されることが多い。この治療法では、患者の上気道に陽圧(つまり、ゼロより大きい値に設定された治療圧)を印加して上気道の狭窄部位を拡大する治療装置が用いられる(例えば非特許文献1)。治療圧の印加は、専用マスクを介して経鼻的に患者の上気道に空気を送ることにより実現される。   An obstructive patient is often given continuous positive airway pressure (CPAP) therapy as a medical treatment. In this treatment method, a treatment device is used that applies a positive pressure (that is, a treatment pressure set to a value greater than zero) to the patient's upper airway to enlarge the narrowed portion of the upper airway (eg, Non-Patent Document 1). . Application of therapeutic pressure is achieved by sending air nasally through the dedicated mask to the patient's upper respiratory tract.

オートCPAPと呼ばれる治療法に使用され得る従来の睡眠時無呼吸症候群治療装置は、例えば、ある治療圧での治療中に呼吸異変(例えば、無呼吸、低呼吸、フローリミテーション、いびき等)が検出された場合には治療圧を加圧し、また、ある治療圧での治療中に一定時間にわたって呼吸異変が検出されなかった場合には治療圧を減圧することができる。
札幌厚生病院循環器科、「睡眠時無呼吸症候群」、インターネット(http://www.gik.gr.jp/~skj/sas/sas.php3)、2005年9月15日
A conventional sleep apnea syndrome treatment apparatus that can be used for a treatment method called auto CPAP is, for example, that respiratory abnormalities (eg, apnea, hypopnea, flow limitation, snoring, etc.) occur during treatment at a certain treatment pressure. If detected, the treatment pressure can be increased, and if no respiratory anomaly is detected over a period of time during treatment at a certain treatment pressure, the treatment pressure can be reduced.
Department of Cardiology, Sapporo Welfare Hospital, “Sleep Apnea Syndrome”, Internet (http://www.gik.gr.jp/~skj/sas/sas.php3), September 15, 2005

ところで、治療圧の最適レベルは、患者の過剰な気道抵抗を過不足なく相殺するレベルであるが、気道抵抗自体が患者の睡眠中の体位等に応じて変動するため、治療圧は、変動する気道抵抗に追従して可変設定されることが望ましい。しかしながら、上記従来の睡眠時無呼吸症候群治療装置においては、変動する気道抵抗には追従せず呼吸変化の有無に応じて治療圧の可変設定を行うため、設定された治療圧には、最適なレベルに対する過不足が生じ得る。   By the way, the optimal level of the treatment pressure is a level that cancels out the excessive airway resistance of the patient without excess or deficiency, but the treatment pressure varies because the airway resistance itself varies depending on the posture of the patient during sleep or the like. It is desirable to variably set following the airway resistance. However, in the conventional sleep apnea syndrome treatment apparatus, the treatment pressure is variably set according to the presence or absence of a change in breathing without following the changing airway resistance. Over and under levels can occur.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、患者の気道抵抗に対して治療圧を常時最適なレベルに維持することができる睡眠時無呼吸症候群治療装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of this point, and it aims at providing the sleep apnea syndrome treatment apparatus which can always maintain a therapeutic pressure at the optimal level with respect to a patient's airway resistance.

本発明の睡眠時無呼吸症候群治療装置は、睡眠中の患者の上気道に治療圧を印加する印加部と、前記患者の睡眠中の呼吸抵抗を無侵襲的に測定する測定部と、印加される治療圧を、測定される睡眠中の呼吸抵抗に従って制御する制御部と、を有する構成を採る。   The sleep apnea syndrome treatment apparatus of the present invention is applied with an application unit that applies therapeutic pressure to the upper respiratory tract of a sleeping patient, and a measurement unit that non-invasively measures the respiratory resistance of the patient during sleep. And a control unit that controls the treatment pressure according to the measured respiratory resistance during sleep.

本発明によれば、患者の気道抵抗に対して治療圧を常時最適なレベルに維持することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a treatment pressure can always be maintained at the optimal level with respect to a patient's airway resistance.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施の形態に係る睡眠時無呼吸症候群治療装置としてのCPAP装置の構成を模式的に示す図である。   FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a CPAP device as a sleep apnea syndrome treatment device according to an embodiment of the present invention.

図1において、CPAP装置100は、本体102とマスク104とをチューブ106により接続して構成されている。本体102は、コネクタ108、パイプ110、ブロア112、ブロア制御部114、流量センサ116、シャッタ120、シャッタ制御部122、圧力センサ124及び治療圧演算部126を有している。   In FIG. 1, the CPAP apparatus 100 is configured by connecting a main body 102 and a mask 104 by a tube 106. The main body 102 includes a connector 108, a pipe 110, a blower 112, a blower control unit 114, a flow sensor 116, a shutter 120, a shutter control unit 122, a pressure sensor 124, and a treatment pressure calculation unit 126.

ブロア112は、回転可能に支持されたファンとその駆動部とから構成され、ファンの回転によって送風を行うことにより、睡眠時無呼吸症候群の患者の上気道に治療圧を印加するための気流を生成する。   The blower 112 is composed of a fan that is rotatably supported and a drive unit thereof, and blows air by rotating the fan, thereby generating an airflow for applying therapeutic pressure to the upper airway of a patient with sleep apnea syndrome. Generate.

パイプ110は、ブロア112により生成された気流を、本体102の表面に設けられたコネクタ108まで案内する。   The pipe 110 guides the airflow generated by the blower 112 to the connector 108 provided on the surface of the main body 102.

チューブ106は、一端がコネクタ108に接続され、コネクタ108を介してパイプ110に連通している。他端には、患者の顔に装着可能なマスク104が設けられている。マスク104が患者に装着されると、チューブ106は、患者の鼻腔に連通する。チューブ106は、パイプ110によりコネクタ108まで案内された気流を、マスク104を介して患者の鼻腔まで案内する。このようにして体内に導入された空気(気流)は鼻腔から上気道に供給される。   One end of the tube 106 is connected to the connector 108 and communicates with the pipe 110 through the connector 108. The other end is provided with a mask 104 that can be worn on the patient's face. When the mask 104 is attached to the patient, the tube 106 communicates with the patient's nasal cavity. The tube 106 guides the airflow guided to the connector 108 by the pipe 110 to the patient's nasal cavity through the mask 104. The air (airflow) thus introduced into the body is supplied from the nasal cavity to the upper airway.

よって、ブロア112、パイプ110、チューブ106及びマスク104の組み合わせは、患者の上気道に治療圧を印加する印加部を構成している。また、パイプ110とチューブ106との組み合わせは、患者の鼻腔に連通し、ブロア112により生成された気流を鼻腔に案内する空気路を構成している。   Therefore, the combination of the blower 112, the pipe 110, the tube 106, and the mask 104 constitutes an application unit that applies therapeutic pressure to the patient's upper airway. Further, the combination of the pipe 110 and the tube 106 constitutes an air passage that communicates with the patient's nasal cavity and guides the airflow generated by the blower 112 to the nasal cavity.

シャッタ120は、パイプ110の中間部に設けられたバルブである。シャッタ120は、開閉自在に設けられているが、パイプの断面を完全に閉止することはできず、部分的にのみ閉じることができるように設けられている。シャッタ120は、パイプ110の断面を部分的に閉じたとき、パイプ110により形成された気流の流路を絞り、これにより、流路に対する抵抗を形成する。一方、シャッタ120が開いているときは、流路が絞られないため、流路に対する抵抗は形成されない。   The shutter 120 is a valve provided at an intermediate portion of the pipe 110. Although the shutter 120 is provided so as to be freely opened and closed, the cross section of the pipe cannot be completely closed, and is provided so that it can be closed only partially. When the cross section of the pipe 110 is partially closed, the shutter 120 restricts the flow path of the airflow formed by the pipe 110, thereby forming a resistance to the flow path. On the other hand, when the shutter 120 is open, the flow path is not restricted, so that no resistance to the flow path is formed.

シャッタ制御部122は、主にマイクロコンピュータにより構成され、シャッタ120を開閉するタイミングを制御する。シャッタ制御部122は、絞り制御信号を生成し、この信号でシャッタ120の開閉動作を制御することにより流路の絞りを制御する。また、絞り制御信号は、治療圧演算部126にも送られる。絞り制御信号がローレベルのときは、シャッタ120は開かれ、つまり流路の絞りはなく、気流に対して抵抗が負荷されない。一方、絞り制御信号がハイレベルのときは、シャッタ120は閉じられ、流路が絞られ、気流に対して抵抗が負荷される。   The shutter control unit 122 is mainly composed of a microcomputer, and controls the timing for opening and closing the shutter 120. The shutter control unit 122 generates an aperture control signal and controls the aperture of the flow path by controlling the opening / closing operation of the shutter 120 with this signal. The throttle control signal is also sent to the treatment pressure calculation unit 126. When the aperture control signal is at a low level, the shutter 120 is opened, that is, there is no aperture in the flow path, and no resistance is applied to the airflow. On the other hand, when the aperture control signal is at a high level, the shutter 120 is closed, the flow path is throttled, and resistance is applied to the airflow.

よって、シャッタ120とシャッタ制御部122との組み合わせは、気流に対して抵抗を負荷する負荷部を構成している。   Therefore, the combination of the shutter 120 and the shutter control unit 122 constitutes a load unit that loads resistance against the airflow.

圧力センサ124は、シャッタ120の下流側のパイプ110に設けられ、気流の圧力を検出し、検出した圧力の値を治療圧演算部126に通知する。   The pressure sensor 124 is provided in the pipe 110 on the downstream side of the shutter 120, detects the pressure of the airflow, and notifies the treatment pressure calculation unit 126 of the detected pressure value.

治療圧演算部126は、主にマイクロコンピュータにより構成され、様々な演算処理を行う。まず、治療圧演算部126は、圧力センサ124から通知された圧力値から気流の流速を算出する。さらに、治療圧演算部126は、気流に抵抗が負荷されたときに算出した流速と、負荷された抵抗の大きさとに基づいて、患者の呼吸抵抗を算出することにより、呼吸抵抗の測定を行う。   The treatment pressure calculation unit 126 is mainly configured by a microcomputer and performs various calculation processes. First, the treatment pressure calculation unit 126 calculates the flow velocity of the airflow from the pressure value notified from the pressure sensor 124. Further, the treatment pressure calculation unit 126 measures the respiratory resistance by calculating the respiratory resistance of the patient based on the flow velocity calculated when the resistance is applied to the airflow and the magnitude of the applied resistance. .

よって、シャッタ120、シャッタ制御部122、圧力センサ124及び治療圧制御部126の組み合わせは、患者の呼吸抵抗を無侵襲的に測定する測定部を構成している。シャッタ120と圧力センサ124とを本体102内のパイプ110に設け、コンピュータ演算により呼吸抵抗を算出する、という簡易な構成を採ることにより、呼吸抵抗の無侵襲測定が可能なCPAP装置を低コストで製造することができる。なお、呼吸抵抗の測定方法の詳細については後述する。   Therefore, the combination of the shutter 120, the shutter control unit 122, the pressure sensor 124, and the treatment pressure control unit 126 constitutes a measurement unit that non-invasively measures a patient's respiratory resistance. A CPAP device capable of non-invasive measurement of respiratory resistance is provided at a low cost by adopting a simple configuration in which a shutter 120 and a pressure sensor 124 are provided in the pipe 110 in the main body 102 and the respiratory resistance is calculated by computer computation. Can be manufactured. The details of the respiratory resistance measurement method will be described later.

さらに、治療圧演算部126は、算出した呼吸抵抗から最適な治療圧を算出し、算出した治療圧の値をブロア制御部114に通知する。   Furthermore, the treatment pressure calculation unit 126 calculates an optimum treatment pressure from the calculated respiratory resistance, and notifies the blower control unit 114 of the calculated treatment pressure value.

流量センサ116は、シャッタ120の上流側のパイプ110に設けられ、ブロア112により生成された気流の流量を検出し、検出した流量の値をブロア制御部114にフィードバックする。   The flow sensor 116 is provided in the pipe 110 on the upstream side of the shutter 120, detects the flow rate of the airflow generated by the blower 112, and feeds back the detected flow rate value to the blower control unit 114.

ブロア制御部114は、主にマイクロコンピュータにより構成されている。ブロア制御部114は、医師に処方された治療圧の値、或いは治療圧演算部126から通知された治療圧の値により、患者の上気道に印加するべき治療圧(陽圧)を設定し、設定した治療圧からブロア112による送風の強度を導出し、導出した強度での送風をブロア112に行わせる制御を行う。この制御は、流量センサ116からのフィードバックに基づいて行われる。このようにして、患者の上気道に印加される治療圧が制御される。   The blower control unit 114 is mainly composed of a microcomputer. The blower control unit 114 sets the treatment pressure (positive pressure) to be applied to the patient's upper airway according to the treatment pressure value prescribed by the doctor or the treatment pressure value notified from the treatment pressure calculation unit 126. From the set treatment pressure, the intensity of air blown by the blower 112 is derived, and control is performed to cause the blower 112 to blow air at the derived intensity. This control is performed based on feedback from the flow sensor 116. In this way, the treatment pressure applied to the patient's upper airway is controlled.

すなわち、流量センサ116とブロア制御部114との組み合わせは、患者に印加すべき治療圧を、測定された患者の呼吸抵抗に従って制御する制御部を構成している。   That is, the combination of the flow sensor 116 and the blower control unit 114 constitutes a control unit that controls the treatment pressure to be applied to the patient according to the measured respiratory resistance of the patient.

次いで、呼吸抵抗の測定方法について、図2及び図3を用いて説明する。   Next, a method for measuring respiratory resistance will be described with reference to FIGS.

図2(a)は、患者の呼吸パターンを示す。患者は、睡眠時無呼吸症候群を患っているので、睡眠中に無呼吸や低呼吸、フローリミテーション、いびき等の呼吸異変を引き起こすことがあり得るが、ここでは説明の簡略化のために、呼吸異変が生じておらず略一定周期での呼気と吸気との繰り返しが継続していると仮定する。また、この患者は、睡眠時無呼吸症候群の治療のためにCPAP装置100を装着して睡眠していると仮定する。   FIG. 2 (a) shows the breathing pattern of the patient. Because patients suffer from sleep apnea syndrome, they may cause respiratory abnormalities such as apnea, hypopnea, flow limitation, and snoring during sleep. It is assumed that no respiration abnormality has occurred and the repetition of exhalation and inspiration in a substantially constant cycle continues. It is also assumed that this patient is sleeping with the CPAP device 100 attached for the treatment of sleep apnea syndrome.

図2(b)は、シャッタ制御部122からシャッタ120に出力される絞り制御信号を示す。この信号により、吸気中の僅かな期間だけ、患者に供給される気流の流路が絞られる。流路を絞ることにより気流に対して負荷される抵抗の大きさRkは既知の値である。   FIG. 2B shows an aperture control signal output from the shutter control unit 122 to the shutter 120. This signal restricts the flow path of the airflow supplied to the patient for a short period during inspiration. The magnitude of resistance Rk applied to the airflow by narrowing the flow path is a known value.

流路が絞られると、圧力センサ124により継続的に検出されている気流の圧力がその期間だけ僅かに低下する。これに伴い、検出された圧力に基づいて治療圧演算部126により算出される気流の流速がその期間だけ僅かに低下する。図2(c)は、このようにして測定された流速の経時変化を示す波形である。ここで測定された流速の変化は、患者の呼吸流量の変化を表すものである。   When the flow path is throttled, the pressure of the airflow continuously detected by the pressure sensor 124 slightly decreases for that period. Along with this, the flow velocity of the airflow calculated by the treatment pressure calculation unit 126 based on the detected pressure is slightly decreased during that period. FIG.2 (c) is a waveform which shows the time-dependent change of the flow velocity measured in this way. The change in the flow velocity measured here represents the change in the respiratory flow rate of the patient.

図3は、測定された流速の波形を拡大して示すものである。前述のとおり、絞り制御信号によって僅かな期間(つまり、シャッタ120が閉じられる時間Tからシャッタ120が開かれる時間Tまでの期間)だけ一時的に流路が絞られると、流速がその期間だけ僅かに低下する。呼吸抵抗Rrsは、時間Tに流速が落ちる直前の流速Vの値と、時間Tに流速が上がった直後の流速Vの値と、抵抗の大きさRkの値とを、次の式(1)に代入することにより算出される。
Rrs=Rk×(V−ΔV)/ΔV ・・・(1)
ここで、ΔV=V−Vである。
FIG. 3 shows an enlarged waveform of the measured flow velocity. As described above, a slight period by the control signal throttle (that is, the period from time T 1 to the shutter 120 is closed until the time T 2 where the shutter 120 is opened) when only temporarily the passage is throttled, the flow rate that period Only slightly lower. The respiratory resistance Rrs is a value of the flow velocity V 1 immediately before the flow velocity decreases at time T 1 , the value of the flow velocity V 2 immediately after the flow velocity increases at time T 2 , and the value of the resistance magnitude Rk. It is calculated by substituting into equation (1).
Rrs = Rk × (V 1 −ΔV) / ΔV (1)
Here, ΔV = V 1 −V 2 .

この測定方法により、患者の呼吸抵抗の無侵襲測定が可能となるため、睡眠中の患者を起こすことなく、また任意の頻度で呼吸抵抗の測定を行うことができる。   This measurement method enables non-invasive measurement of a patient's respiratory resistance, so that the respiratory resistance can be measured at any frequency without waking up the patient during sleep.

次いで、CPAP装置100における治療圧調整動作について説明する。図4は、治療圧調整動作の一例を説明するためのフロー図である。   Next, the treatment pressure adjustment operation in the CPAP device 100 will be described. FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of the treatment pressure adjustment operation.

まず、ステップS1では、ブロア制御部114がブロア112を制御して送風を開始させる。このとき、患者の上気道に印加すべき治療圧は、ブロア制御部114において予め既定の値に設定されている。ブロア制御部114は、この設定値に基づいてブロア112の送風強度を決定し、決定した送風強度に従ってブロア112を制御する。また、シャッタ120は開放された状態にあり、送風により生成された気流は、パイプ110及びチューブ106を経由して、睡眠中の患者に装着されたマスク104から経鼻的に患者に供給され、これによって患者の上気道に治療圧が印加される。   First, in step S1, the blower control unit 114 controls the blower 112 to start blowing air. At this time, the treatment pressure to be applied to the upper airway of the patient is set in advance in the blower control unit 114 to a predetermined value. The blower control unit 114 determines the blower intensity of the blower 112 based on the set value, and controls the blower 112 according to the determined blower intensity. In addition, the shutter 120 is in an open state, and the airflow generated by the blowing is supplied to the patient nasally from the mask 104 attached to the sleeping patient via the pipe 110 and the tube 106. This applies therapeutic pressure to the patient's upper respiratory tract.

そして、ステップS2では、体位変化或いは呼吸異変等のイベントの発生の有無が判断される。この判断処理は、例えばこれらのイベントを検出可能な検出器をCPAP装置100に設けることで実現可能である。イベントが検出された場合は、その旨が圧力センサ124及びシャッタ制御部122に通知され、ステップS4に進む。イベントが検出されない場合は、ステップS3に進み、イベントなしの状態が一定期間(例えば10分間、30分間等)にわたって継続したか否かが判断される。この判断処理は、例えば時間を計時可能なタイマをCPAP装置100に設けることで実現可能である。イベントなしの状態が一定期間以上継続した場合は、ステップS4に進み、イベントなしの状態が未だ一定期間以上継続していない場合は、ステップS2に戻る。   In step S2, it is determined whether or not an event such as a change in body position or abnormal breathing has occurred. This determination process can be realized by providing the CPAP device 100 with a detector capable of detecting these events, for example. If an event is detected, this is notified to the pressure sensor 124 and the shutter control unit 122, and the process proceeds to step S4. If no event is detected, the process proceeds to step S3, where it is determined whether or not the state without an event has continued for a certain period (for example, 10 minutes, 30 minutes, etc.). This determination processing can be realized by providing the CPAP device 100 with a timer capable of measuring time, for example. If the state without an event continues for a predetermined period or longer, the process proceeds to step S4. If the state without an event has not continued for a predetermined period or longer, the process returns to step S2.

このように、体位変化或いは呼吸異変等のイベントの検出を行うため、設定中の治療圧が最適ではなかった可能性、或いは最適な治療圧が変わった可能性を、迅速に把握することができる。また、イベントが発生していないときには、呼吸抵抗の測定や治療圧の再設定を休止させることができる。   As described above, since an event such as a change in body position or respiratory abnormality is detected, it is possible to quickly grasp the possibility that the treatment pressure being set is not optimal or that the optimum treatment pressure has changed. . Moreover, when the event does not occur, the measurement of respiratory resistance and the resetting of the treatment pressure can be paused.

なお、ステップS2、S3における処理は任意であり、これらの処理を行う代わりに、定期的に(例えば10分間、30分間等)、或いは予め設定された時刻にステップS4〜S8における処理を実行させるようにしてもよい。   The processes in steps S2 and S3 are arbitrary, and instead of performing these processes, the processes in steps S4 to S8 are executed periodically (for example, 10 minutes, 30 minutes, etc.) or at a preset time. You may do it.

ステップS4では、圧力センサ124が圧力の監視(継続検出)を開始する。監視中に検出された圧力は治療圧演算部126に通知される。治療圧演算部126は、通知された圧力に基づいて、パイプ110及びチューブ106内を流れて患者に供給される気流の流速(V)を算出する。算出された流速は治療圧演算部126内に保持される。このようにして気流の流速の監視が行われる。   In step S4, the pressure sensor 124 starts monitoring pressure (continuation detection). The pressure detected during monitoring is notified to the treatment pressure calculator 126. Based on the notified pressure, the treatment pressure calculation unit 126 calculates the flow velocity (V) of the airflow that flows through the pipe 110 and the tube 106 and is supplied to the patient. The calculated flow velocity is held in the treatment pressure calculation unit 126. In this way, the flow velocity of the airflow is monitored.

そして、ステップS5では、圧力監視中に、シャッタ制御部122がシャッタ120を制御してシャッタ120を一時的に閉じさせ、これにより、パイプ110内を流れる気流に対して抵抗(Rk)が負荷される。抵抗負荷開始のタイミング(つまりシャッタ120を閉めるタイミング)及び抵抗負荷終了のタイミング(つまりシャッタ120を開くタイミング)の通知は、シャッタ制御部122から治療圧演算部126への絞り制御信号の出力によって行われる。   In step S5, during pressure monitoring, the shutter control unit 122 controls the shutter 120 to temporarily close the shutter 120, thereby applying a resistance (Rk) to the airflow flowing through the pipe 110. The Notification of the resistance load start timing (that is, the timing to close the shutter 120) and the resistance load end timing (that is, the timing to open the shutter 120) is performed by the output of the aperture control signal from the shutter control unit 122 to the treatment pressure calculation unit 126 Is called.

そして、ステップS6では、治療圧演算部126は、監視中の流速(V)から、抵抗負荷開始時の流速(つまり図3におけるV)の値と、抵抗負荷終了時の流速(つまり図3におけるV)の値とを特定し、前述の式(1)を用いて、睡眠中の患者の呼吸抵抗(Rrs)を算出する。 In step S6, the treatment pressure calculation unit 126 calculates the value of the flow rate at the start of the resistive load (ie, V 1 in FIG. 3) and the flow rate at the end of the resistive load (ie, FIG. 3) from the monitored flow rate (V). V 2 ) is identified, and the respiratory resistance (Rrs) of the patient during sleep is calculated using the above-described equation (1).

そして、ステップS7では、治療圧演算部126は、算出した呼吸抵抗から最適な治療圧を求める。求められた治療圧は、治療圧演算部126からブロア制御部114に通知される。   In step S7, the treatment pressure calculation unit 126 obtains an optimal treatment pressure from the calculated respiratory resistance. The determined treatment pressure is notified from the treatment pressure calculation unit 126 to the blower control unit 114.

そして、ステップS8では、ブロア制御部114は、治療圧の設定値を、予め設定された値から、治療圧演算部126から通知された値に変更することにより、治療圧の再設定を行う。   In step S8, the blower control unit 114 resets the treatment pressure by changing the set value of the treatment pressure from a preset value to a value notified from the treatment pressure calculation unit 126.

そして、ステップS9では、ブロア制御部114は、新たな設定値に基づいてブロア112の送風強度を決定し、決定した送風強度に従ってブロア112を制御することにより、送風強度の調整を行う。このようにして、睡眠中の患者の上気道に印加される治療圧を、睡眠中の患者の安静状態を維持したまま調整することができる。   In step S9, the blower control unit 114 determines the blowing intensity of the blower 112 based on the new set value, and adjusts the blowing intensity by controlling the blower 112 according to the decided blowing intensity. In this manner, the treatment pressure applied to the upper airway of the sleeping patient can be adjusted while maintaining the resting state of the sleeping patient.

なお、治療圧の再設定においては、患者の覚醒中(目覚めているとき)の呼吸抵抗の値を予め保持しておき、これを治療圧の再設定に活用することもできる。例えば、算出した睡眠中の呼吸抵抗が覚醒中の呼吸抵抗に比べて高い場合には、調整後の治療圧が覚醒中の呼吸抵抗になるような制御を行うことができる。   In resetting the treatment pressure, the value of the respiratory resistance during the awakening (when awakening) of the patient is held in advance, and this can be used for resetting the treatment pressure. For example, when the calculated respiratory resistance during sleep is higher than the respiratory resistance during awakening, control can be performed such that the adjusted treatment pressure becomes the respiratory resistance during awakening.

以上のように、本実施の形態によれば、患者の睡眠中の呼吸抵抗を無侵襲的に測定し、その測定結果に従って、患者の上気道に印加すべき治療圧を制御する。呼吸抵抗は、胸郭抵抗と肺抵抗とを含み、肺抵抗は気道抵抗と肺組織抵抗とを含む、という関係があることから、上気道の狭窄又は閉塞に密接に関与する気道抵抗は、呼吸抵抗を測定することにより大まかに把握することができる。したがって、呼吸抵抗の無侵襲測定の結果に従って印加治療圧の制御を行うため、睡眠中の患者の気道抵抗の変動に追従して常時最適な治療圧を維持することができる。   As described above, according to the present embodiment, the respiratory resistance during sleep of a patient is measured non-invasively, and the treatment pressure to be applied to the patient's upper airway is controlled according to the measurement result. Respiratory resistance includes thoracic resistance and pulmonary resistance, and pulmonary resistance includes airway resistance and pulmonary tissue resistance. Therefore, airway resistance closely related to upper airway stenosis or obstruction is respiratory resistance. By roughly measuring, it is possible to grasp roughly. Therefore, since the applied treatment pressure is controlled according to the result of the non-invasive measurement of respiratory resistance, it is possible to always maintain the optimal treatment pressure following the change in the airway resistance of the sleeping patient.

なお、本実施の形態のCPAP装置100は、主として、睡眠時無呼吸症候群の患者による使用を意図したものであるが、上気道抵抗症候群の患者による使用も可能である。   Although the CPAP device 100 of the present embodiment is mainly intended for use by patients with sleep apnea syndrome, it can also be used by patients with upper airway resistance syndrome.

以上、本発明の実施の形態について説明した。なお、以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されず、上記実施の形態は、種々変更して実施することができる。   The embodiment of the present invention has been described above. The above description is an illustration of a preferred embodiment of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to this, and the above embodiment can be implemented with various modifications.

本発明の一実施の形態に係るCPAP装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the CPAP apparatus which concerns on one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態に係る呼吸抵抗測定時の呼吸パターン、絞り制御信号及び測定流速を説明するための図The figure for demonstrating the respiratory pattern at the time of the respiratory resistance measurement which concerns on one embodiment of this invention, a throttle control signal, and a measurement flow velocity 本発明の一実施の形態に係る呼吸抵抗測定に用いられる測定値を説明するための図The figure for demonstrating the measured value used for the respiratory resistance measurement which concerns on one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態に係るCPAP装置の治療圧調整動作の一例を説明するためのフロー図The flowchart for demonstrating an example of the treatment pressure adjustment operation | movement of the CPAP apparatus which concerns on one embodiment of this invention

符号の説明Explanation of symbols

100 CPAP装置
104 マスク
106 チューブ
110 パイプ
112 ブロア
114 ブロア制御部
116 流量センサ
120 シャッタ
122 シャッタ制御部
124 圧力センサ
126 治療圧演算部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 CPAP apparatus 104 Mask 106 Tube 110 Pipe 112 Blower 114 Blower control part 116 Flow rate sensor 120 Shutter 122 Shutter control part 124 Pressure sensor 126 Treatment pressure calculating part

Claims (7)

睡眠中の患者の上気道に治療圧を印加する印加部と、
前記患者の睡眠中の呼吸抵抗を無侵襲的に測定する測定部と、
印加される治療圧を、測定される睡眠中の呼吸抵抗に従って制御する制御部と、
を有することを特徴とする睡眠時無呼吸症候群治療装置。
An application unit for applying therapeutic pressure to the upper respiratory tract of a sleeping patient;
A measurement unit for non-invasively measuring respiratory resistance during sleep of the patient;
A controller for controlling the applied treatment pressure according to the measured respiratory resistance during sleep;
A device for treating sleep apnea syndrome, comprising:
前記印加部は、
気流を生成するブロアと、
前記患者の鼻腔に連通し、生成される気流を鼻腔に案内する空気路と、を有し、
前記測定部は、
前記空気路に設けられ、案内される気流に対して抵抗を負荷する負荷部と、
負荷される抵抗に基づいて、睡眠中の呼吸抵抗を算出する算出部と、
を有することを特徴とする請求項1記載の睡眠時無呼吸症候群治療装置。
The application unit includes:
A blower that generates airflow;
An air passage that communicates with the nasal cavity of the patient and guides the generated airflow to the nasal cavity,
The measuring unit is
A load portion that is provided in the air passage and loads resistance against the guided airflow;
A calculation unit for calculating respiratory resistance during sleep based on the resistance applied;
The sleep apnea syndrome treatment apparatus according to claim 1, wherein:
前記算出部は、負荷される抵抗の大きさと、抵抗が負荷されるタイミングにおいて案内される気流の流速とに基づいて、睡眠中の呼吸抵抗を算出する、
ことを特徴とする請求項2記載の睡眠時無呼吸症候群治療装置。
The calculation unit calculates the respiratory resistance during sleep based on the magnitude of the resistance to be loaded and the flow velocity of the airflow guided at the timing when the resistance is loaded.
The sleep apnea syndrome treatment apparatus according to claim 2.
前記負荷部は、前記空気路を絞ることにより気流に対する抵抗を形成するシャッタを有する、
ことを特徴とする請求項2記載の睡眠時無呼吸症候群治療装置。
The load section includes a shutter that forms a resistance against an air flow by narrowing the air path.
The sleep apnea syndrome treatment apparatus according to claim 2.
前記ブロアは、既定の流量を有する気流を生成し、
前記制御部は、算出される睡眠中の呼吸抵抗に従って、生成される気流の流量を再設定する、
ことを特徴とする請求項2記載の睡眠時無呼吸症候群治療装置。
The blower generates an air flow having a predetermined flow rate;
The control unit resets the flow rate of the generated airflow according to the calculated respiratory resistance during sleep,
The sleep apnea syndrome treatment apparatus according to claim 2.
前記制御部は、印加される治療圧を、睡眠中の前記患者の体位変化が生じるときに測定される睡眠中の呼吸抵抗に従って制御する、
ことを特徴とする請求項1記載の睡眠時無呼吸症候群治療装置。
The control unit controls the applied treatment pressure according to a respiratory resistance during sleep measured when a change in the position of the patient during sleep occurs.
The sleep apnea syndrome treatment apparatus according to claim 1.
前記制御部は、印加される治療圧を、睡眠中の前記患者の呼吸異変が生じるときに測定される睡眠中の呼吸抵抗に従って制御する、
ことを特徴とする請求項1記載の睡眠時無呼吸症候群治療装置。
The control unit controls the applied treatment pressure according to a respiratory resistance during sleep measured when a respiratory abnormality occurs in the patient during sleep.
The sleep apnea syndrome treatment apparatus according to claim 1.
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