Многофункциональный стыковочный модуль для системы терапии с поддержкой давлением - RU2653837C2

Чертежи

Описание

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

1. Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системам для лечения состояний, таких как нарушение дыхания во сне, с применением терапии положительного давления в дыхательных путях (PAP), и, в частности, к многофункциональному стыковочному модулю для системы терапии с поддержкой давлением, которая позволяет беспроводному периферийному компоненту такой системы (например, маске, имеющей беспроводной датчик давления) заряжаться и осуществлять беспроводное соединение с базовым блоком системы терапии с поддержкой давлением через соединительный интерфейс ближнего поля (например, индуктивный).

2. Описание уровня техники

Многие индивиды страдают нарушением дыхания во время сна. Апноэ во сне является типичным примером такого нарушения дыхания во сне, от которого страдают миллионы людей во всем мире. Одним из типов апноэ во сне является обструктивное апноэ во сне (OSA), которое представляет собой состояние, в котором сон неоднократно прерывается вследствие невозможности дыхания из-за нарушения проходимости дыхательных путей; обычно - верхних дыхательных путей или фарингеальной области. Нарушение проходимости дыхательных путей, как обычно полагают, возникает вследствие, по меньшей мере частично, общего расслабления мышц, которые стабилизируют сегмент верхних дыхательных путей, что позволяет тканям сжимать дыхательные пути. Другим типом синдрома апноэ во сне является центральное апноэ, которое представляет собой прекращение дыхания вследствие отсутствия дыхательных сигналов от дыхательного центра мозга. Состояние апноэ, обструктивное, центральное или смешанное, которое представляет собой комбинацию обструктивного или центрального, определяется как полное или практически полное прекращение дыхания, например 90%-ое или более снижение пикового дыхательного воздушного потока.

Страдающие апноэ во сне испытывают фрагментацию сна и полное или практически полное прекращение воздухообмена периодически в течение сна с потенциально тяжелой степенью уменьшения насыщенности оксигемоглобином. Эти симптомы могут перейти клинически в чрезмерную дневную сонливость, аритмии сердца, гипертензию легочной артерии, застойную сердечную недостаточность и/или когнитивную дисфункцию. Другие последствия апноэ во сне включают в себя дисфункцию правого желудочка, удержание углекислого газа во время бодрствования, а также во время сна, и постоянное пониженное артериальное давление кислорода. Страдающие апноэ во сне могут иметь риск повышенной смертности от этих факторов, а также вследствие повышенного риска чрезвычайных происшествий во время управления автомобилем и/или управления потенциально опасным оборудованием.

Даже если пациент не страдает от полной или практически полной непроходимости дыхательных путей, также известно, что неблагоприятные эффекты, такие как пробуждения ото сна, могут встречаться даже при наличии только частичной непроходимости дыхательных путей. Частичная непроходимость дыхательных путей обычно приводит к поверхностному дыханию, называемому резким уменьшением частоты и глубины дыхания (гипопноэ). Резкое уменьшение частоты и глубины дыхания обычно определяется как 50%-ое или большее снижение пикового дыхательного воздушного потока. Другие типы нарушения дыхания во сне включают в себя, без ограничения, синдром повышенной резистентности верхних дыхательных путей (UARS) и вибрацию дыхательных путей, такую как вибрация стенок глотки, обычно называемая храпом.

Общеизвестно лечение нарушения дыхания во сне посредством приложения постоянного положительного давления воздуха (CPAP) к дыхательным путям пациента. Это положительное давление фактически "расщепляет" дыхательные пути, посредством чего поддерживается открытый канал к легким. Также известно предоставление терапии положительным давлением, при которой давление газа, подаваемого пациенту, меняется в зависимости от дыхательного цикла пациента, или меняется в зависимости от дыхательного усилия пациента, чтобы повысить комфорт пациента. Эта методика поддержки давлением называется двухуровневой поддержкой давлением, при которой инспираторное положительное давление дыхательных путей (IPAP), подаваемое пациенту, превышает экспираторное положительное давление дыхательных путей (EPAP). Также известно предоставление терапии положительным давлением, в которой давление автоматически корректируется на основании обнаруженных состояний пациента, таких как, испытывает ли пациент апноэ и/или резкое уменьшение частоты и глубины дыхания. Эта методика поддержки давлением называется типом поддержки давлением с автоматическим титрованием, поскольку устройство поддержки давлением пытается предоставить пациенту давление, которое является только настолько высоким, насколько это необходимо для лечения нарушения дыхания.

Терапии с поддержкой давлением, как было только что описано, включают в себя размещение устройства интерфейса пациента, содержащего элемент маски, имеющий мягкую гибкую герметизирующую подушку, на лице пациента. Элемент маски может представлять собой, без ограничения, носовую маску, которая покрывает нос пациента, носовую/ротовую маску, которая покрывает нос и рот пациента, или полнолицевую маску, которая покрывает лицо пациента. Такие устройства интерфейса пациента могут также использовать другие контактирующие с пациентом элементы, такие как поддержки лба, подщечные прокладки и прокладки подбородка. Устройство интерфейса пациента соединяется с трубой или трубкой подвода газа и связывает устройство поддержки давлением с дыхательными путями пациента, в результате чего поток вдыхаемого газа может быть доставлен от генерирующего давление/поток устройства к дыхательным путям пациента.

Системы терапии с поддержкой давлением могут применяться с одним или более электронными беспроводными периферийными устройствами, которые могут требовать передачи данных между периферийным(-и) электронным(-и) устройством(-ами) и основным устройством генерации давления. Например, и без ограничения, известно предоставление беспроводного датчика давления в элементе маски системы терапии с поддержкой давлением, при этом беспроводной датчик давления сконструирован для беспроводной передачи информации о давлении, измеренном датчиком, на основное устройство генерации давления с использованием протокола беспроводной связи/передачи данных на малых расстояниях, такого как, без ограничения, протокол Bluetooth®.

Как известно, беспроводные периферийные электронные устройства часто имеют аккумуляторы для обеспечения встроенной системы питания, которое требуется его электронным компонентам. В результате такие беспроводные периферийные электронные устройства должны регулярно (например, ежедневно) заряжаться.

Кроме того, протоколы беспроводной связи/передачи данных являются необходимыми и становятся более дешевыми. Протоколы беспроводной передачи данных, особенно Bluetooth®, обычно требуют сопряжения между двумя рассматриваемыми устройствами. Как известно, такое сопряжение обычно требует вмешательства пользователя.

В то время как автоматическое сопряжение является технически выполнимым, способы для избегания ложного сопряжения, например, между базовым блоком и периферийным оборудованием, которое не используется, или между базовым блоком и периферийным оборудованием, которое используется, но с другим базовым блоком (например, в условиях лаборатории по изучению сна или в домашних условиях, при наличии множества базовых блоков), не работали адекватно на предшествующем уровне техники. Типичные случаи требуют ручного выбора конкретного периферийного устройства из списка обнаруженного периферийного оборудования. Такие условия 1 (например, в лаборатории по изучению сна или в домашних условиях, при наличии множества базовых блоков) показаны схематично на фиг. 1. Как можно видеть на фиг. 1, условия 1 включают два базовых блока 2 и 4 генерирующего давление устройства, при этом базовый блок 2 генерирующего давление устройства ассоциирован с маской 6, имеющей периферийное устройство 8 (например, беспроводной датчик давления) и базовый блок 4 генерирующего давление устройства ассоциирован с маской 10, имеющей периферийное устройство 12 (например, беспроводной датчик давления). Таким образом, в условиях 1 два базовых блока 2 и 4 генерирующего давление устройства находятся вблизи этих двух периферийных устройств 8 и 12, и оба периферийных устройства поддерживает беспроводную связь и используются. Периферийное устройство 8 должно быть сопряжено с базовым блоком 2 генерирующего давление устройства, и периферийное устройство 12 должно быть сопряжено с базовым блоком 4 генерирующего давление устройства. Однако, для этого варианта использования на предшествующем уровне техники отсутствует доступное полностью автоматизированное решение для сопряжения. Например, "просто работающий" безопасный протокол простого сопряжения может все еще требовать вмешательства пользователя на базовом блоке, требуя выбора заданного периферийного устройства из списка периферийного оборудования и наличия уникального кода для пользователя для поиска и сопоставления в списке периферийного оборудования.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном из вариантов осуществления, предоставлен способ зарядки и передачи данных для применения в системе поддержки давлением выполненной с возможностью обеспечения режима дыхательной терапии пациенту, включающий в себя установление интерфейса ближнего беспроводного соединения между базовым блоком генерирующего давление устройства системы поддержки давлением и беспроводным периферийным устройством системы поддержки давлением, передачу энергию от базового блока генерирующего давление устройства к беспроводному периферийному устройству по интерфейсу ближнего беспроводного соединения и применение переданной энергии в беспроводном периферийном устройстве для зарядки устройства аккумулирования энергии беспроводного периферийного устройства, и передачу информации сопряжения между базовым блоком генерирующего давление устройства и беспроводным периферийным устройством по интерфейсу ближнего беспроводного соединения.

В другом варианте осуществления предоставляется система поддержки давлением выполненная с возможностью обеспечения режима дыхательной терапии пациенту. Система содержит базовый блок генерирующего давление устройства, имеющий стыковочный модуль, и беспроводное периферийное устройство, при этом стыковочный модуль сконструирован для приема беспроводного периферийного устройства таким образом, чтобы установить интерфейс ближнего беспроводного соединения между базовым блоком генерирующего давление устройства и беспроводным периферийным устройством, при этом базовый блок генерации давления сконструирован для передачи энергии беспроводному периферийному устройству по интерфейсу ближнего беспроводного соединения для зарядки устройства аккумулирования энергии беспроводного периферийного устройства, и при этом базовый блок генерирующего давление устройства и беспроводное периферийное устройство сконструированы для передачи информации сопряжения по интерфейсу ближнего беспроводного соединения

Эти и другие задачи, функции, и характеристики данного изобретения, так же как способы работы и функции связанных элементов конструкции и комбинации частей и экономические системы производства, станут более очевидными после рассмотрения последующего описания и приложенной формулы со ссылкой на сопроводительные чертежи, все из которых являются частью этого описания, причем одинаковые позиционные обозначения обозначают соответствующие части на различных чертежах. Должно быть понятно, однако, что чертежи приведены только для иллюстрации и описания и не предназначены для определения пределов изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 представляет собой схематическую диаграмму среды предшествующего уровня техники, в которой применяется множество базовых блоков генерирующего давление устройства и множество периферийных устройств интерфейса пациента;

Фиг. 2 представляет собой схематическую диаграмму системы выполненной с возможностью обеспечения режима дыхательной терапии пациенту согласно одному примерному варианту осуществления изобретения;

Фиг. 3 представляет собой схематическую диаграмму базового блока генерирующего давление устройства, являющегося частью системы с фиг. 2 согласно одному примерному неограничивающему варианту осуществления;

Фиг. 4 представляет собой схематический вид сбоку устройства интерфейса пациента, являющегося частью системы с фиг. 2 согласно одному примерному неограничивающему варианту осуществления;

Фиг. 5 представляет собой схематический вид сбоку, показывающий устройство интерфейса пациента с фиг. 4, состыкованное с базовым блоком генерирующего давление устройства с фиг. 2 согласно одному примерному неограничивающему варианту осуществления;

Фиг. 6 представляет собой схематическую диаграмму, показывающую выбранные компоненты стыковочного модуля базового блока генерирующего давление устройства с фиг. 2 согласно одному конкретному неограничивающему варианту осуществления;

Фиг. 7 представляет собой схематическую диаграмму, показывающую выбранные компоненты беспроводного периферийного устройства, являющегося частью системы с фиг. 2 согласно одному примерному неограничивающему варианту осуществления; и

Фиг. 8 представляет собой схематическую диаграмму системы выполненной с возможностью обеспечения режима дыхательной терапии пациенту согласно альтернативному примерному варианту осуществления изобретения

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРИМЕРНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

При использовании в настоящем описании, упоминание элемента в единственном числе не исключает наличия множества элементов, если из контекста явно не следует иное. При использовании в настоящем описании, утверждение, что две или более частей или компонентов являются "соединенными", должно означать, что части объединены или функционируют вместе или непосредственно, или опосредованно, то есть, через одну или более промежуточных частей или компонентов, пока присутствует связь. При использовании в настоящем описании, "непосредственно соединенные" означает, что два элемента находятся в прямом контакте друг с другом. При использовании в настоящем описании, "фиксированное соединенные" или "фиксированные" означает, что два компонента соединяются таким образом, чтобы перемещаться как единое целое, сохраняя постоянную ориентацию друг относительно друга.

При использовании в настоящем описании, слово "единичный" означает, что компонент создается как единственный элемент или блок. Таким образом, компонент, который содержит элементы, которые создаются отдельно и затем соединяются друг с другом как блок, не является "единичным" компонентом или объектом. При использовании в настоящем описании, утверждение, что две или более частей или компонентов "входят в зацепление" друг с другом, должно означать, что части прилагают силу друг относительно друга или напрямую, или через одну или более промежуточных частей или компонентов. При использовании в настоящем описании, термин "ряд" должно означать один или целое число, большее единицы (то есть, множество).

При использовании в настоящем описании, термины "периферийное" и "периферийное устройство" должны означать любое вспомогательное электронное устройство, которое соединяется и работает с основным/главным вычислительным устройством некоторым образом.

При использовании в настоящем описании, термины "сопряженные устройства", "сопряжение" или "сопряженные" должны относиться к состоянию, в котором два электронных устройства, способные к беспроводной связи с применением предварительно заданного общего протокола, такого как, без ограничения, протокол Bluetooth®, соединяются с возможностью обмена данными посредством беспроводного соединения в соответствии с предварительно заданным общим протоколом.

При использовании в настоящем описании, термин "информация сопряжения" должен означать информацию, которой должны обменяться два электронных устройства для того, чтобы эти устройства сохраняли постоянную взаимосвязь сопряжения друг с другом в соответствии с общим протоколом.

При использовании в настоящем описании, термин "ближнее поле" должен означать область, которая находится вблизи излучающей электромагнитное излучение структуры, такой как антенна или катушка, где электрические и магнитные поля не имеют характеристик плоской волны, но, напротив, сильно изменяются от одной точки к другой. Кроме того, ближнее поле может быть подразделено на две области, которые обычно называют реактивным ближним полем и излучающим ближним полем. Реактивное ближнее поле является самым близким к излучающей структуре и содержит почти всю запасенную энергию, тогда как излучающее ближнее поле находится там, где излучающее поле является доминирующим над реактивным полем, но не обладает характеристикой плоской волны и является сложным по структуре. В этом заключается отличие от дальней зоны, которую обычно определяют как область, где электромагнитное поле обладает характеристикой плоской волны, то есть, оно имеет равномерное распределение напряженности электрического и магнитного поля в плоскостях, пересекающих направление распространения.

При использовании в настоящем описании, "сопряжение ближнего поля" должна означать способ, в котором два устройства сопрягаются друг с другом и передают энергию и/или информацию в пределах ближнего поля. Одним из примеров сопряжения ближнего поля является индуктивное сопряжение ближнего поля.

Обозначающие направление фразы, используемые в настоящем описании, такие как, например и без ограничения, верхний, нижний, левый, правый, выше, ниже, спереди, сзади, и их производные, относятся к ориентации элементов, показанных на чертежах, и не являются ограничивающими пункты формулы изобретения, если это явно в них не указано.

Фиг. 2 представляет собой схематическую диаграмму системы 20 поддержки давлением выполненной с возможностью обеспечения режима дыхательной терапии пациенту согласно одному примерному варианту осуществления изобретения. Как можно видеть на фиг. 2, система 20 поддержки давлением содержит базовый блок 2 генерирующего давление устройства, который генерирует поток дыхательной смеси, которая подается пациенту 24 через контур пациента, который включает в себя трубку 26 подачи, соединенную с устройством 28 интерфейса пациента. В примерном варианте осуществления устройство 28 интерфейса пациента содержит элемент маски 30, имеющий беспроводное периферийное устройство 32 (содержащее датчик давления), соединенное с ним, и головной компонент 34 для закрепления устройства 28 интерфейса пациента на голове пациента 24.

В иллюстрируемом примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 2 и на фиг. 4, элемент маски 30 является носовой маской, которая содержит жесткую или полужесткую оболочку 31, имеющую гибкий элемент 33 амортизации/герметизации, прикрепленный к ней. Однако, следует понимать, что элемент маски 30 может принимать другие формы, такие как носовая/ротовая маска, носовая подкладка типа подушки, носовая подкладка типа подставки, полнолицевая маска, или любое другое устройство интерфейса пациента, которое обеспечивает соответствующую функцию передачи потока газа. Также в иллюстрируемом примерном варианте осуществления беспроводное периферийное устройство 32 функционально соединяется с оболочкой 31, как схематично показано на фиг. 2 и 4, хотя другие положения также возможны. Как можно видеть на фиг. 4, беспроводное периферийное устройство 32 комплектуется соединительным индуктором/катушкой 35 (в форме элемента спиральной катушки в иллюстрируемом варианте осуществления, хотя другие формы также возможны), назначение которого подробно описывается в другом месте настоящего описания.

Кроме того, как можно видеть на фиг. 2, базовый блок 22 генерирующего давление устройства в иллюстрируемом примерном варианте осуществления содержит корпус 36 и стыковочный модуль 38, который является составной частью корпуса 36. Стыковочный модуль 38 подробно описывается в другом месте настоящего описания и сконструирован для приема элемента маски 30 и предоставления как (i) функциональности зарядки для беспроводного периферийного устройства 32, так и (ii) функциональности автоматического беспроводного сопряжения (посредством обмена информацией сопряжения, которая требуется в соответствии с протоколом беспроводной связи, таким как Bluetooth®) для обеспечения возможности сопряжения беспроводного периферийного устройства 32 с базовым блоком 22 генерирующего давление устройства. В примерном варианте осуществления обе эти функции предоставляются через интерфейс индуктивного соединения между беспроводным периферийным устройством 32 и стыковочным модулем 38, который подробно описывается в настоящем описании. Таким образом, как можно видеть на фиг. 2, стыковочный модуль 38 комплектуется соединительной индуктивностью 39 (в форме элемента спиральной катушки в иллюстрируемом варианте осуществления, хотя другие формы также возможны) с целью предоставления интерфейса индуктивного соединения между ним и соединительной индуктивностью 35 беспроводного периферийного устройства 32.

Фиг. 3 представляет собой схематическую диаграмму базового блока 22 генерирующего давление устройства согласно одному примерному неограничивающему варианту осуществления. Базовый блок 24 генерирующего давление устройства содержит генератор потока газа 40, такой как нагнетательный вентилятор, используемый в обычном CPAP или двухуровневом устройстве поддержки давлением, которое принимает дыхательный газ, обычно показываемый стрелкой C, из любого соответствующего источника, например, бака со сжатым кислородом или воздухом, окружающей атмосферы, или комбинации указанного. Генератор 40 потока газа генерирует поток дыхательного газа, такого как воздух, кислород, или смесь указанного, для подачи в дыхательные пути пациента 24 при относительно более высоком и более низком давлении, то есть, обычно равном или превышающем давление окружающей атмосферы. Поток сжатого дыхательного газа, обычно показываемый стрелкой D от генератора 40 потока газа, доставляется через трубку 26 доставки к устройству 28 интерфейса пациента.

Система 20 поддержки давлением, показанная на фиг. 2, представляет собой систему, известную как одноплечевая система, что означает, что контур пациент включает в себя только трубку 26 доставки, соединяющую пациента 24 с базовым блоком 22 генерирующего давление устройства. В связи с этим, выпускной вентиль (не показан) предоставляется в трубке 26 поставки для удаления выдыхаемых газов из системы.

Однако, в настоящем изобретении также предполагается, что система 20 поддержки давлением может представлять собой двухплечевую систему, имеющую трубку доставки и трубку выпуска, соединенные с пациентом 24. В двухплечевой системе (также называемый системой с двумя плечами), трубка выпуска переносит отработанный газ от пациента 24 и содержит выпускной клапан на конце, удаленном от пациента 24. Выпускным клапаном в таком варианте осуществления обычно активно управляют с целью поддержания требуемого уровня давления в системе, что обычно называется положительным давлением конца выдоха (PEEP).

Обратимся снова к фиг. 3; в иллюстрируемом варианте осуществления, базовый блок 22 генерирующего давление устройства содержит контроллер давления в форме задвижки 42, предоставленный в трубке 26 доставки. Задвижка 42 управляет давлением потока дыхательного газа от генератора 40 потока, доставляемого пациенту 24. Для целей настоящего описания, генератор 40 потока и задвижка 42 совместно называются системой генерации давления, потому что они действуют совместно с целью управления давлением и/или движением газа, доставляемым пациенту 24. Однако, должно быть очевидно, что другие методики для управления давлением газа, доставляемого пациенту 24, такие как изменение скорости нагнетательного вентилятора генератора потока 40, по отдельности или в комбинации с задвижкой управления давлением, предусматриваются настоящим изобретением. Таким образом, задвижка 42 является необязательной в зависимости от методики, применяемой для управления давлением потока дыхательного газа, доставляемого пациенту 24. Если задвижка 42 исключается, то система генерации давления соответствует одному генератору 40 потока, и давление газа в контуре пациента управляют, например, посредством управления скоростью привода генератора 40 потока.

Базовый блок 22 генерирующего давление устройства также содержит датчик 44 потока, который измеряет поток дыхательного газа внутри трубки 26 доставки. В конкретном варианте осуществления, показанном на фиг. 3, датчик 44 потока вставляется последовательно с трубкой 26 доставки, наиболее предпочтительно, в направлении по ходу потока относительно задвижки 42, хотя другие положения также возможны. Датчик 44 потока генерирует сигнала потока Q_MEASURED, который передается контроллеру 46 и используется контроллером 46 для определения скорости потока газа у пациента 24, обозначаемой Q_PATIENT. Кроме того, следует отметить, что другие методики могут применяться для оценки потока. Например, поток можно оценить с использованием параметров привода (например, тока привода). Кроме того, большинство современных реализаций системы поддержки давлением содержат датчики давления, которые могут применяться для управления давлением на выходе устройства (и, обобщая, давлением у пациента), а также выполнять другие задачи контроля (например, контролировать акустический сигнал для определения храпа).

Контроллер 46 содержит модуль обработки, такой как, например, микропроцессор, микроконтроллер или некоторое другое соответствующее устройство обработки, и память (которая предоставляется как часть модуля обработки или функционально связанной с модулем обработки), которая предоставляет физический носитель для данных и программных процедур, которые могут исполняться блоком обработки с целью управления функционированием системы 20 поддержки давлением (например, как описано в настоящем описании, для предоставления двойной функциональности зарядки/автоматического сопряжения стыковочного модуля 38). Устройство ввода-вывода 48 (также показанное схематично на фиг. 2 как дисплей и множество кнопочных элементов) предоставляется для настройки различных параметров, используемых системой 20 поддержки давлением, а также как для отображения и вывода информации и данных пользователю, такому как клинический врач или сиделка.

Как можно видеть на фиг. 3, базовый блок 22 генерирующего давление устройства в примерном варианте осуществления также содержит модуль 50 беспроводной связи малой дальности, который функционально связан с контроллером 46. В примерном варианте осуществления модуль 50 беспроводной связи малой дальности представляет собой модуль, который конструируется и конфигурируется для обеспечения базовому блоку 22 генерирующего давление устройства возможности взаимодействия с другими аналогично оборудованными электронными устройствами (например, беспроводным периферийным устройством 32, соединенным с элементом маски 30, как описано в настоящем описании) по беспроводной сети малой дальности. В примерном варианте осуществления модуль 50 беспроводной связи малой дальности является модулем Bluetooth®, который конструируется и конфигурируется для обеспечения базовому блоку 22 генерирующего давление устройства возможности взаимодействия с другими устройствами по динамической сети Bluetooth®. Кроме того, модуль 50 беспроводной связи малой дальности может быть встроен в базовый блок 22 генерирующего давление устройства, или может являться модулем, который является избирательно соединяемым с базовым блоком 22 генерирующего давление устройства через порт USB или другое соответствующее соединение.

Наконец, как отмечено выше, базовый блок 22 генерирующего давление устройства содержит стыковочный модуль 38, который сконструирован для предоставления как (i) функциональности зарядки для беспроводного периферийного устройства 32, так и (ii) функциональности автоматического беспроводного сопряжения для обеспечения возможности сопряжения периферийного устройства 32 с базовым блоком 22 генерирующего давление устройства. В примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 2 и фиг. 5, стыковочный модуль 38 предоставляется как составная часть корпуса 36 базового блока 22 генерирующего давление устройства, и содержит корпус 52, который сформирован для приема и удержания элемента маски 30 (и, в частности, оболочки 31) таким образом, что соединительная индуктивность 35 беспроводного периферийного устройства 32 размещается в непосредственной близости от соединительной индуктивности 39 стыковочного модуля 38, с тем чтобы соединительная индуктивность 35 находилась в пределах ближнего поля соединительной индуктивности 39 (в одной реализации, в качестве примера, модуль датчика давления представлен в стыковке). Как подробно описано в другом месте настоящего описания, это позволяет беспроводному периферийному устройству 32 заряжаться от базового блока 22 генерирующего давление устройства и обмениваться информацией сопряжения с базовым блоком 22 генерирующего давление устройства через интерфейс индуктивного соединения, который создается между соединительной индуктивностью 35 и соединительной индуктивностью 39. В одном конкретном примерном варианте осуществления корпус 52 может иметь одно или более из формы лотка, приспособления для подвешивания, магнитного приспособления, зажима, ремешка и/или другого приспособления для приема части или всего элемента маски 30 (или любой другой структуры, к которой прикрепляется беспроводное периферийное устройство 32) для способствования закреплению/определения местонахождения беспроводного периферийного устройства 32 на стыковочном модуле 38.

Фиг. 6 представляет собой схематическую диаграмму, показывающую выбранные компоненты стыковочного модуля 38 согласно одному конкретному неограничивающему примерному варианту осуществления. Как можно видеть на фиг. 6, стыковочный модуль 38 функционально соединен с источником 54 питания в пределах базового блока 22 генерирующего давление устройства (например, питание предоставляется от электрической розетки, с которой соединен базовый блок 22 генерирующего давление устройства), и с контроллером 46. Стыковочный модуль 38 содержит колебательный контур 58, который соединен с выходом источника 54 питания. Выход колебательного контура 58 соединен с соединительной индуктивностью 39. Кроме того, стыковочный модуль 38 также содержит контроллер 46, который соединяется с колебательным контуром 58 с целью обеспечения управления как мощностью, так и данными. Соединительная индуктивность 39 также соединена с входом контура 62 фильтрации и выпрямления, выход которого соединен с контроллером 46.

Фиг. 7 представляет собой схематическую диаграмму, показывающую выбранные компоненты беспроводного периферийного устройства 32 согласно одному конкретному неограничивающему примерному варианту осуществления. Как можно видеть на фиг. 7, беспроводное периферийное устройство 32 содержит контур 64 зарядки/питания и контур 66 данных, при этом они оба функционально соединены с соединительной индуктивностью 35. Контур 64 зарядки/питания включает в себя контур 68 фильтрации и выпрямления, контур 70 контроль и защиты и устройство 72 аккумулирования энергии (например, без ограничения, аккумулятор, такой как литиево-ионная батарея иона Лития или конденсатор большой емкости). Контур 66 данных содержит колебательный контур 74, блок 76 управления, соединенный с колебательным контуром 74, датчик (например, без ограничения, датчик давления) 78, соединенный с блоком 76 управления, и модуль беспроводной связи малой дальности 80, соединенный с блоком 76 управления. Блок 76 управления содержит блок обработки, такой как, например, микропроцессор, микроконтроллер или некоторое другое соответствующее устройство обработки, и память (которая предоставляется как часть модуля обработки или функционально связанной с модулем обработки), которая предоставляет физический носитель для данных и программных процедур, которые могут исполняться блоком обработки с целью управления функционированием беспроводного периферийного устройства 32. В примерном варианте осуществления модуль беспроводной связи малой дальности 80 представляет собой модуль Bluetooth®.

Ниже будет описано функционирование стыковочного модуля 38 совместно с беспроводным периферийным устройством 32, находящемся в пристыкованном состоянии (фиг. 5). Источник 54 переменного тока подает напряжение переменного тока на контур 56 выпрямления, который выпрямляет это напряжение в сигнал постоянного тока. Этот сигнал постоянного тока используется для приведения в действие контур 58 генерации мощности. В ответ на это контур генерации мощности создает сигнал переменного тока, имеющий первую частоту. Этот сигнал переменного тока подается на соединительную индуктивность 39, и в ответ на это соединительная индуктивность 39 будет излучать энергию переменного тока в ближнем поле соединительной индуктивности 39. Как описано в другом месте настоящего описании, в пристыкованном состоянии с фиг. 5, соединительная индуктивность 35 беспроводного периферийного устройства 32 будет находиться в пределах ближнего поля соединительной индуктивности 39, и в результате сигнал переменного тока будет индуцирован в соединительной индуктивности 35. Этот сигнал переменного тока подается на контур 68 фильтрации и выпрямления и контур 70 контроля и защиты, которые совместно генерируют и обеспечивают, что соответствующий сигнал постоянного тока будет подаваться на аккумулятор 72 с целью зарядки аккумулятора 72. Таким образом, когда беспроводное периферийное устройство 32 находится в пристыкованном состоянии с фиг. 5, аккумулятор 72 будет заряжен через интерфейс индуктивного соединения между соединительной индуктивностью 39 и соединительной индуктивностью 35.

Кроме того, как будет понятно после изучения фиг. 6 и 7, когда беспроводное периферийное устройство 32 находится в пристыкованном состоянии с фиг. 5, контроллер 46 базового блока 22 генерирующего давление устройства будет способен электронно взаимодействовать с блоком управления 76 беспроводного периферийного устройства 32 (то есть, данные могут передаваться между этими двумя устройствами) через интерфейс индуктивного соединения между соединительной индуктивностью 39 и соединительной индуктивностью 35 в то же самое время, когда заряжается аккумулятор 72. В примерном варианте осуществления вторая частота переменного тока, отличная от первой частоты (описанной выше в связи с функцией зарядки), будет использоваться для этой передачи данных. Таким образом, в конфигурации настоящего изобретения, один или больше следующих типов данных (помимо прочих) могут передаваться между базовым блоком 22 генерирующего давление устройства и беспроводным периферийным устройством 32 по интерфейсу индуктивного соединения: (i) информация сопряжения для вызывания сопряжения базового блока 22 генерирующего давление устройства и беспроводного периферийного устройства 32 друг с другом с применением соответствующего беспроводного протокола (Bluetooth^® в настоящем примере, с тем чтобы базовый блок 22 генерирующего давление устройства и беспроводное периферийное устройство 32 могли взаимодействовать с применением модулей 50 и 80 беспроводной связи малой дальности, когда беспроводное периферийное устройство 32 удаляется из стыковочного модуля 38), (ii) идентификационную информацию, которая идентифицирует беспроводное периферийное устройство 32 по типу (например, в общем как компонент системы поддержки давлением и/или более конкретно как определенный тип компонента системы поддержки давлением, такой как маска), (iii) информацию о характеристике маски (например, ожидаемое падение давления в периферийном устройстве или ожидаемый диапазон падений давления в периферийном устройстве, или любая другая характеристика маски, которая может представлять интерес для базового блока, такая как настройка ремешка, с тем чтобы устройство базового блока могло предоставить инструкции по подстройке, ожидаемое время эксплуатации, с тем устройство базового блока могло предоставить напоминания о замене, цвет, с тем чтобы GUI устройства базового блока мог выбрать соответствующие цвета, и т.д.), (iv) информация о степени зарядки, обозначающая текущий уровень заряда аккумулятора 72 (например, с тем чтобы информация могла быть отображена на устройстве ввода-вывода 48), и (v) информация, используемая для изменения управления базовым блоком 22 генерирующего давление устройства или беспроводным периферийным устройством 32 (например, базовый блок генерирующего давление устройства может использовать информацию о характеристике для управления давлением на выходе, или периферийное устройство может управлять скоростью передачи данных).

В одном конкретном варианте осуществления контроллер 46 базового блока 22 генерирующего давление устройства запрограммирован с помощью одной или более программных процедур, которые управляют функционированием базового блока 22 генерирующего давление устройства таким образом, что базовому блоку 22 генерирующего давление устройства будет разрешено установить взаимосвязь сопряжения только с периферийным устройством, которое идентифицировало себя как компонент системы поддержки давлением, если информация сопряжения передается между этими двумя устройствами с применением соединения индуктивного соединения через соединительную индуктивность 39. Таким образом, только когда информация сопряжения была передана от периферийного устройства, которое идентифицировало себя как компонент системы поддержки давлением (например, маска), на базовый блок 22 генерирующего давление устройства с использованием соединения индуктивного соединения через соединительную индуктивность 39, взаимосвязь сопряжения будет разрешена/установлена. Как будет понятно, в иллюстрируемом варианте осуществления это будет происходить, когда периферийное устройство, такое как беспроводное периферийное устройство 32, будет находиться в пристыкованном состоянии с фиг. 5, и информация сопряжения будет передаваться между этими двумя устройствами через интерфейс индуктивного соединения между соединительной индуктивностью 39 и, например, соединительной индуктивностью 35. Эта особенность, таким образом, поможет уменьшить или устранить проблему ложного сопряжения с компонентами периферийного устройства в среде базового блока 22 генерирующего давление устройства посредством обеспечения того, что сопряжение происходит только с теми периферийными устройствами, которые состыковались с базовым блоком 22 генерирующего давление устройства (то есть, стали находиться в пределах ближнего поля стыковочного модуля 38). В другой реализации информация сопряжения (или взаимодействия) будет передана на базовый блок 22 генерирующего давление устройства беспроводным периферийным устройством 32 через интерфейс индуктивного соединения, и взаимосвязь/канал взаимодействия будет открыт, пока беспроводное периферийное устройство 32 находится в разъеме для зарядки. Это соединение будет поддерживаться после того, как беспроводное периферийное устройство 32 будет удалено из разъема для зарядки, и базовый блок 22 генерирующего давление устройства, не будет сопрягаться/взаимодействовать с другим подобным периферийным устройством, если это первой взаимодействие не будет прервано.

Фиг. 8 представляет собой схематическую диаграмму системы 20' генерации давления выполненную с возможностью обеспечения режима дыхательной терапии пациенту согласно альтернативному примерному варианту осуществления изобретения. Система 20' генерации давления аналогична системе 20 генерации давления, показанной на фиг. 2, и аналогичные компоненты обозначены одинаковыми цифровыми обозначениями. Однако, система 20' генерации давления содержит базовый блок 22' генерирующего давление устройства, который, хотя и является аналогичным базовому блоку 22 генерирующего давление устройства в том, что он генерирует поток дыхательного газа, который подается пациенту 24 через контур пациента, которая включает в себя трубку 26 доставки, соединенную с устройством 28 пациента, отличается в том, что он не содержит встроенный стыковочный модуль 38. Вместо этого, как можно видеть на фиг. 8, стыковочный модуль 38 образует часть базового блока 22' генерирующего давление устройства посредством возможности избирательного подсоединения к корпусу 36 базового блока 22' генерирующего давление устройства (и его внутренним компонентам) посредством проводного соединения 82, которое может представлять собой, например и без ограничения, соединение USB или любой другой тип соответствующего электронного соединения. В остальном функционирование системы 20' генерации давления является таким же, как функционирование 20 системы генерации давления.

Типовые варианты осуществления, описанные в настоящем описании, включают в себя беспроводное периферийное устройство 32 в форме датчика давления, соединенного с маской. Однако, следует понимать что беспроводное периферийное устройство 32 может представлять собой периферийное устройство других типов и/или может быть соединено с другой частью системы 20 поддержки давлением, такой как, без ограничения, любые датчики, подходящие для применения с системами CPAP (SpO₂, ЭЭГ, ЭКГ, капнография, акселерометр, положения тела, и т.д.).

Кроме того, в примерных вариантах осуществления, как функциональность зарядки, так и функциональность передачи информации спаривания предоставляются через интерфейс ближнего индуктивного соединения. Однако, следует понимать, что настоящее изобретение предполагает, что функциональность зарядки и функциональность передачи информации спаривания могут быть предоставлены через другие типы интерфейсов соединения ближнего поля, такие как интерфейс ближнего поля емкостного соединения, при этом питание и информация передаются между устройством базового блока и периферийным устройством в ближнее поле базового блока.

В еще одном альтернативном варианте осуществления базовый блок 22 генерирующего давление устройства может также быть дополнительно сконструирован для поддержки проводной зарядки беспроводного периферийного устройства 32 или другого периферийного устройства, такого как смартфон, с использованием соответствующего разъема проводной зарядки (например, без ограничения, разъем USB или разъем порта iPhone® или другого смартфона). В такой конфигурации смартфон может быть заряжен (с использованием проводного соединения или интерфейса индуктивного соединения, описанного в настоящем описании для должным образом оборудованного смартфона) в течение ночи, в то время как устройство 28 интерфейса пациента, имеющее беспроводное периферийное устройство 32, будет использоваться. C такой возможностью смартфон может, например, служить будильником, а также поддерживать обмен данными с приложениями программного обеспечения базового блока 22 генерирующего давление устройства. В течение дня, когда смартфон используется пациентом, беспроводное периферийное устройство 32 может быть пристыковано и заряжено как описано в настоящем описании. Кроме того, в такой конфигурации, смартфон может находиться в электронном взаимодействии с контроллером 46 базового блока 22 генерирующего давление устройства с применением или проводного соединения, описанного только что, или интерфейса индуктивного соединения, описанного в настоящем описании. Такая пристыковка смартфона может вызывать автоматический запуск предпочтительного приложения в смартфоне, такого как, без ограничения, приложение SleepMapper, поставляемого патентообладателем по настоящему изобретению, которое предоставляет информацию об использовании PAP пациентом, или любое другое приложение, которое предоставляет информацию об устройстве CPAP или его использовании. Кроме того, при такой пристыковке (или когда он был пристыкован недавно), смартфон может служить механизмом управления и/или дисплеем в реальном времени для базового блока 22 генерирующего давление устройства (при этом данные, передаются через проводное соединение, только что описанное, интерфейс индуктивного соединения, описанный в настоящем описании, или через Bluetooth® или другое беспроводное соединение малой дальности). Желаемые характеристики отображения и управления известны специалистам в данной области техники.

Кроме того, в еще одном варианте осуществления, стыковка с заданным периферийным устройством (например, беспроводным периферийным устройством 32 или смартфоном) в соответствии с описанным в настоящем описании может разблокировать дополнительные элементы управления и/или дополнительные функции базового блока 22 генерирующего давление устройства (например, разрешение BiPAP, Flex, EPR, и т.д.).

В пунктах формулы изобретения любые условные обозначения, размещенные между круглыми скобками, не должны рассматриваться как ограничивающие пункт формулы изобретения. Слово "содержит" или "включает в себя" не исключает наличия элементов или этапов помимо приведенных в пункте формулы изобретения. В пункте формулы изобретения, относящемся к устройству, в котором перечисляется несколько средств, несколько из этих средств могут быть реализованы одним и тем же элементом технических средств. Указание элемента в единственном числе не исключает наличия множества таких элементов. В любом пункте формулы изобретения, относящемся к устройству, в котором перечисляется несколько средств, несколько из этих средств могут быть воплощены одним и тем же элементов технических средств. Сам факт того, что определенные элементы излагаются во взаимно различных зависимых пунктах, не указывает, что эти элементы не могут применяться в комбинации.

Хотя изобретение было подробно описано с целью иллюстрации, на основании того, что в настоящий момент полагают наиболее практичными и предпочтительными вариантами осуществления, следует понимать, что такие подробности приведены исключительно для указанной цели, и что изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления, но, напротив, предполагается, что оно охватывает все модификации и эквивалентные конфигурации, которые находятся в пределах формы и объема прилагаемой формулы изобретения. Например, следует понимать, что настоящее изобретение предполагает, что, по мере возможности, одно или более свойств любого варианта осуществления могут объединяться с одной или более функциями любого другого варианта осуществления.

Реферат

Группа изобретений относится к медицинской технике. Способ зарядки и передачи данных для применения в системе поддержки давлением, выполненной с возможностью обеспечения режима дыхательной терапии пациенту, включает установление интерфейса ближнего беспроводного соединения между базовым блоком генерирующего давление устройства системы поддержки давлением и беспроводным периферийным устройством системы поддержки давлением; передачу энергии от базового блока генерирующего давление устройства к беспроводному периферийному устройству по интерфейсу ближнего беспроводного соединения и применение переданной энергии в беспроводном периферийном устройстве для зарядки устройства аккумулирования энергии беспроводного периферийного устройства. Передача информации сопряжения между базовым блоком генерирующего давление устройства и беспроводным периферийным устройством осуществляется по интерфейсу ближнего беспроводного соединения. Раскрыта система поддержки давлением, выполненная с возможностью обеспечения режима дыхательной терапии пациенту. Обеспечивается поддержка давления при лечении апноэ. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

Формула