CN102149415B - 吸奶器系统 - Google Patents

Abstract

一种吸奶器系统(1)包括：吸奶器，其被布置用以从使用者身上吸取乳汁；以及呼吸引导装置，其被配置用以向使用者提供建议的呼吸模式。所述呼吸引导装置可以由机动化的吸奶器单元(10)产生，或者可以是可由使用者感知到的在一定刺激频率上的成串刺激。系统(1)可以包括心率监控器用于测量使用者的心率，并且建议的呼吸模式可以与测量到的心率相关联。

Description

吸奶器系统

技术领域

本发明涉及一种用于从使用者身上吸取乳汁的吸奶器系统。

背景技术

吸奶器是众所周知的用于从使用者的乳房吸取乳汁的设备，例如其已知于US2005/234370中。当婴儿不能自己吸取乳汁时，或者当母亲与婴儿分开，例如离开婴儿去工作时，可以使用吸奶器。使用吸奶器吸取乳汁还可以用来刺激乳汁供应较低的女性的泌乳，或者用以减轻肿胀。

吸奶器可以例如通过挤压手柄或者脚踏板的操作而人工地操作。挤奶器还可以由小电机进行电驱动。

使用吸奶器分泌乳汁对于使用者可能是困难的。为了有效地分泌乳汁，使用者处于放松状态是很重要的。催产素激素在乳汁分泌中起到至关重要的作用，而情绪紧张则会抑制其释放。为使乳汁分泌发生，催产素被释放于血流之中，并且被输送至乳房。这导致覆盖乳腺的肌上皮细胞收缩。乳腺周围细胞的收缩和乳管的缩短将乳汁从乳腺朝向乳头挤出，乳汁在乳头被分泌到吸奶器中。

如果催产素的释放受到抑制，那么将乳汁挤出乳腺的细胞收缩可能停止。当乳汁未从乳房排除时，会有抑制因子向身体发出信号来停止乳汁产生，并且因此乳汁供应可能迅速减少。

发明内容

本发明提供一种吸奶器系统，其包括：吸奶器，其被布置用于从使用者身上吸取乳汁；以及呼吸引导装置，其被配置用于向所述使用者提供建议的呼吸模式从而降低使用者的压力并由此改善使用者分泌乳汁的能力。由此，通过引导使用者的呼吸而降低了使用者的情绪紧张，并且通过专注于呼吸，使用者的注意力被从泌乳的目的上分散开。这提高了使用者分泌乳汁的能力，并且吸奶器系统因此可以更加有效地操作。

附图说明

现在将参考附图，仅通过举例的方式描述本发明，在附图中：

图1是本发明的吸奶器的立体图；

图2a和图2b示出了在不同情绪状态下，心率随时间的变化；以及

图3是示出了本发明的一个实施方式的第一时序模式的示意图；以及

图4示出了根据本发明的另一实施方式的第二时序模式。

具体实施方式

图1示出了形成了本发明的吸奶器系统的部分的、用于从使用者身上吸取乳汁的吸奶器单元1的一个实施方式。吸奶器1包括泵单元10(在无外壳状态下示出)、泵压头2、奶瓶5和本体7。喇叭状物13接合至本体7用于容纳使用者的乳房。压头2通过软导管9连接至泵10。多芯电导线11也从压头2延伸至泵10。本体7可以通过螺旋接头接合至瓶5。泵压头2至本体7的接合提供了由机动化泵单元10驱动的吸奶器单元。备选地，系统可以不包括机动化泵单元。替代地，可将手动压头4接合至本体7，以提供可人工操作的吸奶器单元。

导管9包含工作流体(例如，液体或空气)，该工作流体被泵10来回地泵吸，用以改变喇叭状物13内的压强。工作流体通过弹性膜片与喇叭状物13隔离。在使用中，当泵单元10通过导管9抽吸空气时，或者当使用者促动手动压头4时，膜片会被抬升，从而降低喇叭状物13内的压强并且促进乳汁从使用者乳房的分泌。抽吸周期及随后的释放抽吸(降低抽吸)周期构成泵单元10的一个循环。在释放抽吸周期中，仍然施加有一定的吸力，乳房处的真空并不会被打破至大气压强。使用者可以通过喇叭状物13感觉到泵吸循环。泵1的进一步详情可以从EP1,502,610获得。备选地，在本发明的系统中可以使用任何其他常规供能的或者可人工操作的吸奶器。

吸奶器系统还包括呼吸引导装置，其被配置用于引导使用者遵循建议的呼吸模式。

呼吸引导装置的功能是提供用于让使用者遵循控制的呼吸引导，并且优选地减慢使用者的呼吸。缓慢地呼吸，例如低于每分钟10次左右的呼吸，会帮助使用者放松。放松允许了催产素激素的释放，以及由此的有效乳汁分泌。

本发明的呼吸引导装置可采取各种形式来执行引导使用者的呼吸的功能。在第一实施方式中，呼吸引导装置是被供能的的吸奶器单元10本身，其被配置成以被选择的泵吸频率操作用以提供建议的呼吸模式。泵吸频率是泵单元完成一个循环的频率，在此循环期间向乳头施加抽吸并继而减小抽吸。泵单元可以在每个循环具有0.5至30秒左右的时间周期的情况下，并且更加优选地在每循环2至10秒的情况下操作。

在第一实施方式的另一方面中，如此选择泵吸频率：使得使用者精确地以该泵吸频率呼吸，亦即，在第一泵吸循环中吸气，在第二泵吸循环中呼气，在第三泵吸循环中吸气，依此类推。

备选地，可以选择泵吸频率来引导使用者每两个泵吸循环，或者每三个、四个或者其他个泵吸循环吸气或呼气一次。例如，每两个泵吸循环吸气或呼气一次指的是在第一和第二泵吸循环中吸气，并且在第三和第四泵吸循环中呼气。备选地，可以选择泵吸频率来引导使用者在n个数量的泵吸循环中吸气，并且在m个数量的泵吸循环中呼气，其中数量n和m是整数并且n不等于m。备选地，n可以等于m。旨在让使用者每两个或更多个泵吸循环呼吸一次的泵吸频率一般将会高于在其中使用者将在每个泵吸循环上呼吸一次的泵吸频率。具体而言，使用者可以选择快速泵吸循环，因为这会帮助开始乳汁分泌(“排乳反射”)，并于随后在多个泵吸循环上呼吸。

在第一实施方式的又一方面中，泵吸频率可由使用者选择。选择的频率是恒定的，直至使用者选择不同的频率。备选地，泵吸频率可能不可由使用者选择，并且为固定的恒定频率。

在刚开始使用时，可以于排乳反射之前使用相对较高的泵吸频率。使用者可能发现更快的泵吸频率会帮助开始乳汁分泌。在已触发排乳反射之后，可以相对较快地并且以较大的量降低该频率。

在第一实施方式的另一方面中，泵吸频率可被编程为在操作期间，特别是在排乳反射之后逐渐减慢。频率的降低将引导使用者的呼吸变得越来越慢，降至最终的预定频率。泵吸频率可被编程为逐渐降低相比于初始泵吸频率的一定百分比，例如降低30％。使用者可以选择初始频率，其继而随时间的推移而自动地降低至最终频率。呼吸速率的降低能够在使用者身上产生强烈的放松感觉。

泵吸频率可以经历一种降低——或者是在排乳反射时的较大的快速降低，或者是在排乳反射后的逐渐降低。可以控制泵吸频率经历全部这两种降低。

使用者在第一排乳反射之后可能经受额外的排乳反射。为了在这些另外的排乳反射情况中起到促进作用，可将泵吸频率提高至适合于帮助乳汁分泌的高频率。因此，可以改变泵吸频率以适当地促进排乳反射和/或促进放松。

在本发明的第二实施方式中，呼吸引导装置提供一系列刺激，这些刺激与泵吸频率无关，并且不由泵单元10提供。由呼吸引导装置所产生的刺激所建议的呼吸模式因此不与泵吸频率相关联，并且独立可控。所述一系列刺激以刺激频率产生，该刺激频率是可由使用者选择的、固定的或者是随时间推移而降低的。这样做的好处是，可以针对使用者的放松而优化呼吸模式，并且可以为了使泵尽可能高效地从乳房吸取乳汁而单独地优化泵吸频率。

在该第二实施方式中，泵单元10可以是电驱动的，或者该泵可以是人工操作的。该实施方式特别适合于在泵可以人工操作时引导呼吸。这是因为最好有一个用于让使用者遵循的呼吸模式(由独立的刺激所定义)，而不是让使用者尝试人工地操作泵单元来跟从不同的泵吸节奏。

呼吸引导装置可以包括附接到泵单元10的一部分的设备，或者其可以与泵单元10分离。呼吸引导装置可以产生一个或多个以下形式的刺激：

音频刺激。可以是任何音频信号，例如波浪的声音或者婴儿的声音。在一个优选实施方式中，可在吸奶器系统中数字地记录婴儿自己的声音。系统可以包括音频信号处理软件用以对婴儿的声音进行采样，并且以所需的刺激频率重放样本。样本的重复，而不是连续记录，是必要的，因为婴儿一般将不会精确地以呼吸模式所需的速率发出声音。以正确频率提供音频刺激，而不会使婴儿声音的频谱失真(如将由仅仅减慢记录的声音的回放所造成的那样)。这允许一系列刺激在婴儿的声音保持真实的同时引导缓慢的呼吸速率。

视觉刺激。例如，一个或多个灯可以例如使用变化的颜色或亮度向使用者指示出何时吸气和呼气。

与婴儿的声音相结合，可以在屏幕上显示婴儿的移动图像。可以修改所述移动图像，使得婴儿的移动以所需的速率提供刺激。

机械刺激。例如，系统可以包括与使用者物理接触的刺激部件，其向使用者传递振动、压强脉冲/瞬变或者冲击运动，以指示呼吸模式。

热刺激。可以提供加热部件用于同使用者接触，或者将其置于靠近使用者之处，以提供热脉冲来指示呼吸模式。

可以控制泵吸频率经历排乳反射时的较大的快速降低或者排乳反射后的逐渐降低中之一，或者经历全部二者，如针对第一实施方式所描述的那样。泵吸频率也可以增加。

在本发明的第三实施方式中，呼吸引导装置提供刺激来引导使用者遵循建议的呼吸模式，该刺激对于被供能的泵单元来说是额外的。该刺激可以是如以上在第二实施方式中所描述的任何类型，例如音频刺激。在本实施方式中刺激与泵吸频率同步，并且它们的时序关联至泵吸频率。使用者主要由一系列刺激来引导呼吸。这简化了用户体验，因为尽管泵吸频率并不提供建议的呼吸模式，但使用者可能被无关的泵吸频率分散注意力。

在吸奶器系统的又一实施方式中，吸奶器系统包括心率监控器用来测量使用者的心率。心率监控器可以使用包括下列技术在内的任何已知技术来测量心率：

使用电Ag/Ag Cl电极测量ECG信号

使用例如静电敏感床(Static Charge Sensitive Bed，SCSB)、内建于座椅中的压电箔或EMFi-膜感测器来记录心冲击描记图。

测量氧饱和度。

测量手指、耳朵或其他各处的(光)体积描记图((Photo-)Plethysmogram，PPG)。

使用非流电式电容性电极。

使用震动睡眠波影像(seismosomnography，SSG)。

使用超宽带雷达。

使用光学心振动描记术。

使用心音描记术(使用麦克风)。

使用整合在穿戴衣物或内衣中的感测器，或者使用者腕上的感测器。

优选地，心率感测器整合在泵吸系统中与使用者的身体紧密接触的部分中，例如在喇叭状物13中。备选地，心率感测器可以接合至泵单元10或者系统1的任何部分，或者可以处于和系统1的其余部分的无线通讯之中。

图2a和图2b示出了如何能够通过监控心率随时间推移的变化来评估放松度。在图2a中，使用者没有放松并且可能感觉沮丧。在图2b中，使用者是放松的。连续心率跳动之间的时间周期被发现以平缓方式增加和缩短，这与呼吸频率挂钩。这被称为“相干态”。该相干态在图2b中示出，其可以由吸奶器系统1诱导，该相干态已被发现对于分泌乳汁有益，并因此使得吸奶器1更加有效。

在第四实施方式中，机动化泵单元10的泵吸频率是可变的，并且与测量的心率相联系。呼吸引导装置是泵单元10，并且具体而言，是泵单元10的泵吸频率。泵吸频率被选择用以形成针对使用者的呼吸模式，并且受控与心率监控器所记录的心率同步。泵单元可以在每个循环具有0.5至30秒左右的时间周期的情况下，并且更加优选地在每循环具有2至10秒的时间周期的情况下操作。泵吸频率作为呼吸引导刺激，相位锁定至测量的使用者心跳。

因此，相对较高的初始心率将使泵单元10操作于相对较高的泵吸频率，这将引导使用者以适当的相对较快的速率呼吸。随着使用者开始放松，心率将会下降并且因而泵吸频率也将下降，从而引导使用者更加缓慢地呼吸。这将促进使用者进一步放松并因此具有更低的心率。

可以选择与心率相关联的泵吸频率来引导使用者如上所述地在每一个泵吸循环、每两个泵吸循环呼吸一次，或者每三个、四个或者更多个泵吸循环呼吸一次。备选地，泵吸频率可以引导使用者在n个循环中吸气并且在m个循环中呼气，其中n和m是互不相等的整数。备选地，n可以等于m。具体而言，使用者可以选择快速泵吸循环，因为这会帮助开始乳汁分泌(“排乳反射”)，并于随后在多个泵循环上呼吸。

图3示出了一种与心跳36相关联的呼吸模式30，其中该模式为在两次心跳的周期32中吸气(吸入)，并继而在三次心跳的周期34中呼气(呼出)。呼吸模式30由第四实施方式中泵1的循环来表示，即，一个泵循环在应当开始吸入的时刻开始，并且下一泵循环在应当开始呼出的时刻开始。吸入和呼出的周期32、34与心跳重合。

图4示出了一种与心跳46相关联的备选呼吸模式40。该模式为在周期42中在p个数量的心跳期间吸气，并且在周期44中在q个数量的心跳期间呼气。周期42的长度为两次心跳，并且周期44的长度为三次心跳。呼吸模式40由第四实施方式中的泵1的循环来表示。周期42、44的开始和结束不一定与心跳重合。

呼吸不必与心率完全同步，当呼吸与心率大致同步时即可实现效果。具体而言，从弱耦合系统理论可知，如果|nφ_H-mφ_R|＜ε，其中n和m为整数，φ_H和φ_R相应地为心信号和呼吸信号的相位，并且ε是足够小的常数，那么可将所述信号视为相位锁定。系统因此采用自发心肺呼吸同步(Voluntary Cardio-Respiratory Synchronisation，VCRS)方法来实现心跳的相干性，并且促进放松。VCRS的进一步详情可见于文献“Voluntary cardio-respiratory synchronisation”，R.B.Patterson，A.Belalcazar和Pu Yachuan，IEEE Engineering in Medicineand Biology Magazine，23(6)，pp52-56，Nov/Dec2004以及“Maternaland Fetal stress are associated with impaired lactogenesis in humans”，Dewey K.G，J.Nutr.2001Nov；131(11)：3012S-5S。已发现呼吸与心率的同步可以获得强烈相干的心率可变性，如图2b中所示。

心搏与吸入和呼出的起始之间的相位差向使用者提供了一定的呼吸自由度。这避免了使用者被感觉不对的时序引导所困扰。此外，如果监测到的心跳是在具有距离真实心跳的延迟的情况下显示的(例如，可能在监控器是来自使用者手指的(光)体积描记图(PPG)的情况中发生)，那么呼吸模式的精确时序与心跳的无关性可能是有利的。周期42、44可能不是心跳的整数倍，并且因此可能具有包括分数倍的心跳在内的长度，例如，周期42、44中之一或全部二者的长度可以是2.5个心跳。各周期中的心跳数量p、q可由使用者选择，或者由系统响应于对心率的测量而自动地改变。

图3或图4的实施方式中的心跳时序可以使用自回归(AutoRegressive，AR)滤波器来预测。在来自心率监控器的信号不可靠的情况下，AR功能可以预测正确的时序。

通过允许使用者以她自己的节奏吸气和呼气并从监测到的心率中确定呼吸节奏，可以确定出针对吸气和呼气的初始时间周期32、34、42、44。随后可将时间周期设置成与使用者在自然呼吸时的周期相同，并且随后可以随时间的推移而逐渐地增加时间周期32、34、42、44。

可以控制泵吸频率在排乳反射时经历较大的快速降低，并于随后在排乳反射后将其与心率相关联。

在第五实施方式中，附加到泵单元10的刺激物对呼吸模式提供引导。该额外的刺激物可以是任何参考第二实施方式所述的刺激，例如音频、视觉、机械和/或热刺激。所述刺激是以与测量到的使用者心率相关联的频率产生的。呼吸引导刺激频率基本上与测量到的使用者心跳锁相。刺激频率与泵单元的泵吸频率无关，或者与泵的手动操作无关。

呼吸模式可以是如图3和图4中所示的那样，其中以成串的刺激指示吸气和呼气的周期。

在第六实施方式中，提供了额外的成串刺激来引导使用者的呼吸。额外的刺激与泵吸频率同步。额外刺激频率和泵吸频率二者都是可变的并且与测量到的使用者心率相关。该实施方式因此类似于第三实施方式，其中泵吸频率和刺激频率与测量到的心率相关联。呼吸模式可以是如图3和图4中所示的那样，其中以成串的刺激和泵吸循环指示吸气和呼气的周期。

可以选择与心率相关联的泵吸频率来引导使用者如上所述地每两个泵吸循环呼吸一次，或者每三个或四个泵吸循环呼吸一次，或者在n个循环中吸气并且在m个循环中呼气，其中n和m是互不相等的整数。刺激可以仅指示出开始吸气和开始呼气的时间，即使泵单元正在更快的速率(即，刺激频率的倍数)上操作。

实施方式四至六帮助使用者实现放松状态，在此状态中她们的心率处于相干态。一旦处于相干态中，使用者可能发现以与建议的心率不同的速率呼吸是有利的。在第七实施方式中，系统可以允许使用者在处于相干态中时关闭任何额外的刺激，或者系统可以在所述系统判定使用者处于相干态中(在一定阈值水平之上)时，可选地在使用者已处于相干态中一段预定时间量之后，自动地关闭额外刺激。系统继续使用心率监控器来监控使用者的心率，并向使用者提供相干程度的反馈。该反馈例如可以由音频或视觉提示来完成。如果系统感测到使用者的心率不再处于相干态(低于阈值水平)中，或者相干性正在降低时，所述系统可以恢复成如实施方式五或六中所述那样提供额外刺激，或者泵吸速率可以如实施方式四中所述那样再次变成与测量到的使用者心率锁相。

关联于实施方式四至七中的任何实施方式，系统可以使用心率监控器来确定心率可变性和关联的相干程度，不断向使用者提供关于她的放松状态的反馈。该反馈的形式可以是音频或视觉提示。这种信息可由使用者用来理解为什么乳汁分泌会存在问题。

任何所述实施方式的特征可以与任何一个或多个其他实施方式的特征一同使用。因此，实施方式的特征可以单独使用，或者与一个或多个其他实施方式的任何一个或多个特征相结合地使用。

Claims (7)

1.一种吸奶器系统，其包括：

吸奶器，其被布置用于从使用者身上吸取乳汁；

其特征在于，所述吸奶器系统还包括

呼吸引导装置，其被配置用于向所述使用者提供建议的呼吸模式从而降低使用者的压力并由此改善使用者分泌乳汁的能力，

其中所述呼吸引导装置以刺激频率产生成串的刺激，所述成串的刺激能够由使用者感知以形成所述建议的呼吸模式，并且其中所述吸奶器系统包括心率监控器，用于测量使用者的心率；

其中所述吸奶器系统还包括：用于在泵吸频率操作的机动化的吸奶器单元，其中所述吸奶器单元为呼吸引导装置并且所述泵吸频率提供所建议的呼吸模式，其中所述泵吸频率是可变的，并且关联至所述测量到的心率。

2.根据权利要求1的吸奶器系统，其中所述刺激是音频、视觉、触碰或者热刺激中的至少一种刺激。

3.根据权利要求1或权利要求2的吸奶器系统，其中所述刺激频率独立于所述吸奶器可控。

4.根据权利要求1的吸奶器系统，其中所述刺激频率关联至所述测量到的心率。

5.根据权利要求1或权利要求2的吸奶器系统，其中所述吸奶器包括用于在泵吸频率操作的机动化的吸奶器单元以及用于测量使用者心率的心率监控器，其中以与泵吸频率相关联的刺激频率产生刺激，并且其中所述泵吸频率和刺激频率关联至所述测量到的心率。

6.根据权利要求1的吸奶器系统，其中所述系统还包括反馈单元，该反馈单元被布置成向使用者提供关于所述使用者的心率的相干状态的反馈。

7.根据权利要求6的吸奶器系统，其中在所述心率监控器检测到高于阈值水平的相干性时的第一状态中，所述呼吸引导装置被配置成不产生任何刺激，并且

在所述心率监控器检测到低于阈值水平的相干性时的第二状态中，所述呼吸引导装置被配置成产生所述成串刺激。