説明

カプノメトリ信号から有効な呼吸を検出するシステム及び方法

カプノメトリ信号に基づいて、対象の1又はそれ以上の呼吸パラメータが決定されるが、対象による有効な呼吸が、対象の気道での又はその近くでの二酸化炭素含量を変動させる身体構造上の事象と区別される必要がある。その決定のうち1又はそれ以上についての精度を改善するよう、対象の気道での又はその近くでのガスが希釈される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、対象の気道での又はその近くでの二酸化炭素(CO)含量を変動させる身体構造上の事象と対象による有効な呼吸とを、カプノメトリ(capnometry)信号から区別することに関する。
【背景技術】
【0002】
対象の気道での又はその近くでのガスのCO含量に関する情報を伝える出力信号を生成するカプノメトリシステムが知られている。一般的に、その出力信号は、対象による呼吸を検出するために使用され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかし、従来のシステムは、対象の気道での又はその近くでのガスのCO含量を変動させる身体構造上の事象を、対象による有効な呼吸と混同しうる。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の1つの側面は、対象の呼吸をモニタするよう構成されるシステムに関する。一実施形態において、システムは、対象インターフェース器具、サンプリングチェンバ、センサ、プロセッサ、及び希釈フロー発生器を有する。対象インターフェース器具は、ガス注入口及びガス出口を有するサンプリングインターフェースを有し、前記対象の気道からのガスが前記ガス注入口に引き込まれるように前記対象の気道に又はその近くに設置されるよう構成される。前記ガス出口は、前記ガス注入口の近くに配置される。サンプリングチェンバは、前記ガス注入口に引き込まれる前記対象の気道から引き込まれるガスが当該サンプリングチェンバに流れ込むように前記対象インターフェース器具と流体連通状態にある。センサは、前記サンプリングチェンバにおけるガスの二酸化炭素含量に関する情報を伝える出力信号を生成するよう構成される。プロセッサは、前記センサによって生成された前記出力信号から前記対象の呼吸の1又はそれ以上のパラメータを決定するよう構成される。希釈フロー発生器は、希釈ガスフローを生成するよう構成され、前記希釈ガスフローが前記ガス注入口で又はその近くで前記ガス出口から放出されるように前記対象インターフェース器具と流体連通状態にある。前記希釈ガスフローは、実質的に二酸化炭素がなく、(i)前記プロセッサが呼吸と、前記対象の気道における二酸化炭素含量の変動を引き起こす他の身体構造上の事象とを区別することができるように、前記対象の気道からのガスを、該ガスが前記対象インターフェース器具の前記ガス注入口に引き込まれる前に希釈し、且つ(ii)前記対象の呼吸に影響を及ぼさないフローレート及び方向性を有して、前記ガス出口から放出される。
【0005】
本発明の他の側面は、対象の呼吸をモニタする方法に関する。一実施形態において、方法は、前記対象の気道に又はその近くに位置するガス注入口を通ってサンプリングチェンバ内にガスを引き込むステップ;前記サンプリングチェンバにおける二酸化炭素含量に関する情報を伝える出力信号を生成するステップ;生成された前記出力信号から前記対象の呼吸の1又はそれ以上のパラメータを決定するステップ;実質的に二酸化炭素がない希釈ガスフローを生成するステップ;及び(i)プロセッサが呼吸と、前記対象の気道における二酸化炭素含量の変動を引き起こす他の身体構造上の事象とを区別することができるように、前記対象の気道からのガスを、該ガスが前記対象インターフェース器具の前記ガス注入口に引き込まれる前に希釈し、且つ(ii)前記対象の呼吸に影響を及ぼさない位置及びフローレートで、前記希釈ガスフローを放出するステップを有する。
【0006】
本発明の更なる他の側面は、対象の呼吸をモニタするよう構成されるシステムに関する。一実施形態において、システムは、前記対象の気道に又はその近くに位置するガス注入口を通ってサンプリングチェンバ内にガスを引き込む手段;前記サンプリングチェンバにおける二酸化炭素含量に関する情報を伝える出力信号を生成する手段;生成された前記出力信号から前記対象の呼吸の1又はそれ以上のパラメータを決定する手段;実質的に二酸化炭素がない希釈ガスフローを生成する手段;及び(i)プロセッサが呼吸と、前記対象の気道における二酸化炭素含量の変動を引き起こす他の身体構造上の事象とを区別することができるように、前記対象の気道からのガスを、該ガスが前記対象インターフェース器具の前記ガス注入口に引き込まれる前に希釈し、且つ(ii)前記対象の呼吸に影響を及ぼさない位置及びフローレートで、前記希釈ガスフローを放出する手段を有する。
【0007】
本発明のこれらの及び他の目的、機能、及び特徴、並びに動作の方法及び関連する構造要素の機能及び部品と製造の経済性との組み合わせは、添付の図面を参照して以下の記載及び添付の特許請求の範囲を鑑みて、より明らかになるであろう。本明細書、特許請求の範囲及び図面の全てが本願の部分を形成する。図面において、同じ参照番号は、様々な図において対応する部分を表す。本発明の一実施形態において、ここで表される構造部品は誇張することなく図示される。しかし、明示的に理解されるべきであるように、図面は単に例示及び説明のためであり、本発明の限定ではない。更に、当然のことながら、本願におけるいずれか1つの実施形態において図示又は記載される構造上の特徴は、他の実施形態においても使用され得る。しかし、明示的に理解されるべきであるように、図面は単に例示及び説明のためであり、本発明の限定の定義として意図されない。明細書及び特許請求の範囲で使用されるように、「1つ(の)」及び「前記」といった単数形は、特段明示されない限りは、複数参照を含む。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の1又はそれ以上の実施形態に従う、対象の呼吸をモニタするよう構成されるシステムを表す。
【図2】本発明の1又はそれ以上の実施形態に従うインターフェース器具を表す。
【発明を実施するための形態】
【0009】
図1は、対象12の呼吸をモニタするよう構成されるシステム10を表す。一実施形態において、システム10は、対象12の気道での又はその近くでのガスの組成に関する情報を決定するために副流カプノメトリを実行するよう構成される。そのような情報に基づき、システム10は、対象12の1又はそれ以上の呼吸パラメータ(例えば、呼吸速度、呼吸移行、有効な呼吸の識別、呼吸終末CO、等)を決定し、且つ/あるいは、他の機能を実行する。それらの決定のうち1又はそれ以上の精度を改善するよう、システム10は、更に、対象の気道におけるガスを希釈してよい。これは、対象12の気道におけるCO含量に変動を引き起こす呼吸以外の身体上の事象と有効な呼吸とを区別することを要する呼吸パラメータの決定における精度を高めることができる。一実施形態において、システム10は、インターフェース器具14、サンプルセル16、組成検出器18、希釈フロー発生器19、電子記憶装置20、ユーザインターフェース22、1又はそれ以上のプロセッサ24、及び/又は他の構成要素のうち、1又はそれ以上を有する。
【0010】
インターフェース器具14は、対象12の気道と連通するよう構成される。対象12の気道と連通するよう、インターフェース器具14は、対象12の気道の1又はそれ以上の外口と係合する。インターフェース器具14は、密封状態又は非密封状態で対象12の気道の1又はそれ以上の外口と係合してよい。インターフェース器具14は、例えば、鼻カニューレ、鼻マスク、鼻/口マスク、フルフェイスマスク、全顔面マスク、部分的再呼吸マスク、又は対象の気道と連通するよう構成される他のインターフェース器具を含んでよい。本発明はそれらの例に限定されず、あらゆる対象インターフェースの実施を包含する。
【0011】
インターフェース器具14は、サンプリングインターフェース26を有する。サンプリングインターフェース26はガス注入口28及びガス出口30を有する。サンプリングインターフェース26は、インターフェース器具14が対象12の顔に設置される場合に、サンプリングインターフェース26が対象12の気道の1又はそれ以上の外口と係合されて、対象12の気道からガス注入口28を通ってガスを引き込むように、構成される。例えば、一実施形態において、サンプリングインターフェース26は、対象12の鼻孔の一方又は両方からガスを引き込むようガス注入口28を形成する鼻カニューレを有する。この実施形態において、ガス注入口28が形成されるカニューレのとがった先は、ガス注入口28が対象12の気道と流体連通状態にあるように、対象12の鼻孔に挿入される。
【0012】
ガス注入口28を通ってサンプリングインターフェース26に引き込まれたガスは、サンプリング導管32を介してサンプルセル16へ送られる。サンプリング導管32は、ガス注入口28とガス出口30との間のフロー経路を形成するよう弾性材から形成されてよい。
【0013】
サンプルセル16は、雰囲気から隔絶してガスを保持するよう構成され、入口34及び出口36を有する。サンプルセル16は、サンプリング導管32から入口34を通ってガスを受け取るようサンプリング導管32と流体連通状態にある。ガスは、サンプルセル16から出口36を通って排出される。ガスは、例えば、(例えば、以下で論じられるように)インターフェース器具14によってもたらされる雰囲気へ排出され、且つ/あるいは、別なふうに排出されてよい。一実施形態において、ポンプ38は、対象12の気道からサンプリングインターフェース26へとガス注入口28を通って並びにサンプルセル16において及びそれを通ってガスを引き込むよう、出口36と流体連通状態にある。
【0014】
インターフェース器具14が対象12に設置されている間のサンプルセル16と対象12の気道との間の流体連通状態のために、サンプルセル16は、対象12の気道におけるガスのガスパラメータと同じ、類似する、又はそのガスパラメータによって影響を及ぼされる1又はそれ以上のガスパラメータを有するガスを保持する。例えば、サンプルセル16内のガスの組成は、対象12の気道からガス注入口28に引き込まれるガスと同じ又は類似する。
【0015】
組成検出器18は、サンプリング導管32からサンプルセル16へと受容されるガスのCO含量に関する情報を伝える出力信号を生成するよう構成されるセンサである。組成検出器18は、サンプルセル16におけるガスの組成に関する情報を検出するよう、サンプルセル16内のガスと直接接触状態にある(例えば、サンプルセル16内に配置される)1又はそれ以上の部品を有してよい。限定されない例として、組成検出器18は、サンプルセル16内のガスと直接接触するようサンプルセル16に配置された光輝性物質を有してよい。
【0016】
以下で更に論じられるように、一実施形態において、組成検出器18によって生成される出力信号は、対象12による有効な呼吸と、対象12の気道での又はその近くでのガスのCO含量を変動させる他の身体構造上の事象との区別を要する対象12の呼吸の1又はそれ以上のパラメータを決定するよう実施される。限定されない例として、肺の側部に対する心臓の鼓動に伴って生じる心臓性振動は、対象12の気道での又はその近くでのガスのCO含量を変動させる対象12の気道の内外でのガスの小さな無効な運動を引き起こしうる。他の限定されない例として、閉塞した又は部分的に閉塞した気道を通る未遂の呼吸は、対象12が呼吸しようとする場合に声門の動きによって引き起こされる対象12の気道の内外でのガスの小さい無効な運動を生じさせうる。このようなガスの小さな運動も、対象12の気道での又はその近くでのガスにおけるCO含量の変動を引き起こしうる。
【0017】
従来のシステムでは、組成検出器18は対象12の気道内のガスの体積又はフローレートに関する信頼できる情報を提供しないので、対象12の気道での又はその近くでのガスのCO含量を変動させる身体構造上の事象の間に対象12の気道から得られるガスサンプルは、組成検出器18の出力信号だけに基づいては有効な呼吸と区別され得ない。しかし、システム10では、そのような事象と有効な呼吸との間の区別を組成検出器18の出力信号に基づいて可能にする手段が取られている。
【0018】
システム10では、希釈フロー発生器19は、希釈ガスフローを発生させるよう構成される。希釈ガスフローは、全く又は実質的に全く(例えば、0.1%未満)COを含まず、あるいは、既知のレベルのCOを含む。一実施形態において、希釈フロー発生器19は、全く又は実質的に全くCOを含まないガスの源(例えば、ウォールガス、デュワー(Dewar)、キャニスター)を有する。一実施形態において、希釈フロー発生器19は、ガスからCOを除去することが可能な部品を有する。例えば、希釈フロー発生器19は、サンプルセル16から(例えば、ポンプ38を介して)排出されたガスを受け取り、その受け取ったガスからCOを除去するよう構成されてよい。希釈フロー発生器19は、希釈ガスフローの圧力及び/又はフローレートを選択的に制御するよう構成されてよい。それらのパラメータのうち一方又は両方を制御するよう、希釈フロー発生器19は、ブロワー、ふいご、タービン、可制御バルブ、及び/又は他の部品のうち1又はそれ以上を有してよい。
【0019】
希釈フロー発生器19によって生成された希釈ガスフローは、希釈導管40を介してサンプリングインターフェース26のガス出口30へ送られる。希釈導管40は、希釈フロー発生器19とガス出口30との間の密閉された(又は実質的に密閉された)フロー経路を提供する弾性のある可撓性材料から形成されてよい。一実施形態において、希釈導管40は、サンプリング導管32とともにデュアルルーメン(dual lumen)システムとして形成される。一実施形態において、希釈導管40及びサンプリング導管32は別個に形成される。
【0020】
サンプリングインターフェース26のガス出口30は、ガスがガス注入口28に引き込まれるガスの主体へ希釈ガスフローを放出するよう構成される。そのようなものとして、一実施形態において、ガス出口30は、ガス注入口28に隣接してサンプリングインターフェース26において形成される。ガスがガス注入口28によって引き込まれるガスの主体への希釈ガスフローの放出は、組成検出器18による測定のためにガス注入口28及びポンプ38に受容される対象12の気道からのガスを希釈する。この希釈は、対象12の気道での又はその近くでのガスのCO含量を変動させる身体構造の事象と有効な呼吸との間の区別を可能にする。
【0021】
対象12の気道での又はその近くでのガスのCO含量を変動させる身体構造上の事象と関連するガス運動の体積及び/又はフローレートは、胸部内の肺の近くでの心臓の拍動が20ml/拍未満の小さな非生産的ガス運動を引き起こす心臓性振動において見られるように比較的小さい。有効な呼吸は、通常、気道デッドボリューム(例えば、成人で〜150ml)及び/又はフローレートよりもずっと大きい体積を有するガス運動を伴う。そのようなものとして、対象12の気道での又はその近くでのガスのCO含量を変動させる身体構造上の事象の間の希釈ガスフローによるサンプリングインターフェース26に近接した気道におけるガスの希釈は、ガス注入口28に引き込まれるガスのCO含量に対して、実際の呼吸の間の対象12の気道におけるガスの希釈よりもずっと大きな影響を有する。具体的に、対象12の気道での又はその近くでのガスのCO含量を変動させる身体構造上の事象の間の希釈ガスフローによる希釈は、そのような事象の間にガス注入口28に引き込まれるガスにおけるCO含量の変動の量を有意に低減する。
【0022】
しかし、対象12の気道での又はその近くでのガスのCO含量を変動させる身体構造上の事象の間の対象12の気道におけるガスの体積及び/又は運動のために、希釈ガスフローの体積及び/又はフローレートは比較的小さくてよい。システム10では、希釈フロー発生器19は、希釈ガスフローがガス出口30を出る場合の希釈ガスフローのフローレートが対象12による実際の呼吸に影響を及ぼさないように、希釈ガスフローを発生させるよう構成される。これは、希釈ガスフローが対象12の気道内の圧力を上昇させず、対象12の気道の内外へ流れるガスを妨げず、且つ/あるいは、臨床的に有意な態様における呼吸の間に肺に吸い込まれるガスの組成を変更しない、ことを意味する。限定されない例として、サンプリングインターフェース26が対象12の鼻孔の一方又は両方にガス出口30を設置するよう構成される一実施形態において、対象12の鼻孔に流れ込む希釈ガスフローのフローレートは毎分約2リットルより小さい。サンプリングインターフェース26は、ガス出口30によって放たれる場合の希釈ガスフローの方向性が、希釈ガスフローが対象12の呼吸に影響を及ぼすことを避けるのを助けるように、構成されてよい。
【0023】
一実施形態において、電子記憶装置20は、電子的に情報を記憶する電子記憶媒体を有する。電気記憶装置20の電子記憶媒体は、システム10と一体的に(すなわち、実質的に着脱不可能に)設けられるシステム記憶装置、及び/又はシステム10へ例えばポート(例えば、USBポート、ファムウェアポート、等)若しくはドライブ(例えば、ディスクドライブ、等)を介して着脱可能に接続される取り外し可能な記憶装置の一方又は両方を有してよい。電子記憶装置20は、光学的に読出可能な記憶媒体(例えば、光ディスク、等)、磁気的に読出可能な記憶媒体(例えば、磁気テープ、磁気ハードドライブ、フロッピー(登録商標)ドライブ、等)、電荷に基づく記憶媒体(例えば、EEPEOM、RAM、等)、固体状態記憶媒体(例えば、フラッシュドライブ、等)、及び/又は他の電子的に読出可能な記憶媒体のうち1又はそれ以上を有してよい。電子記憶装置20は、ソフトウェアアルゴリズム、プロセッサ24によって決定される情報、ユーザインターフェース22を介して受け取られる情報、組成検出器18によって生成される出力信号、及び/又はシステムが適切に機能することを可能にする他の情報を記憶してよい。電子記憶装置20は、システム10内の別個の部品であってよく、あるいは、電子記憶装置20は、システム10の1又はそれ以上の他の部品(例えば、プロセッサ24)と一体的に設けられてよい。
【0024】
ユーザインターフェース22は、システム10とユーザ(例えば、対象12、介護者、研究者、等)との間のインターフェースを提供するよう構成され、そのインターフェースを介してユーザはシステム10へ情報を提供し且つシステム10から情報を受け取ってよい。これは、データ、結果、及び/又は命令並びにその他の通信可能な項目(集合的に「情報」と呼ばれる。)がユーザとシステム10との間でやり取りされることを可能にする。ユーザインターフェース22に含まれるのに適したインターフェース装置の例には、キーパッド、ボタン、スイッチ、キーボード、ノブ、レバー、表示スクリーン、タッチスクリーン、スピーカ、マイクロホン、表示灯、警報器、及びプリンタがある。一実施形態において、ユーザインターフェース22は、実際上、複数の別個のインターフェースを有する。
【0025】
当然のことながら、他の通信技術も、有線又は無線のいずれであっても、ユーザインターフェース22として本発明によって検討されている。例えば、本発明は、ユーザインターフェース22がメモリ20によって提供される取り外し可能な記憶インターフェースと一体化されてよいと考えている。この例において、情報は、ユーザがシステム10の実施をカスタマイズすることを可能にする取り外し可能な記憶装置(例えば、スマートカード、フラッシュドライブ、リムーバブルディスク、等)から、システム10にロードされてよい。ユーザインターフェース22としてのシステム10による使用のために適合された他の例となる入力装置及び技術には、RS−232ポート、RFリンク、IRリンク、モデム(電話、ケーブル又は他)があるが、これらに限られない。要約すると、情報をシステム10とやり取りするためのあらゆる技術が、ユーザインターフェース22として本発明によって検討されている。
【0026】
1又はそれ以上のプロセッサ24は、システム10において情報処理能力を提供するよう構成される。そのようなものとして、プロセッサ24は、デジタルプロセッサ、アナログプロセッサ、情報を処理するよう設計されたデジタル回路、情報を処理するよう設計されたアナログ回路、状態機械、及び/又は電子的に情報を処理するための他のメカニズムを有してよい。プロセッサ24は単一エンティティとして図1では示されているが、これは単なる例示のためである。幾つかの実施において、プロセッサ24は複数の処理ユニットを有してよい。それらの処理ユニットは、同じ装置内に物理的に配置されてよく、あるいは、プロセッサ24は、協働する複数の装置の処理機能に相当してよい。
【0027】
図1において示されるように、プロセッサ24は、1又はそれ以上のコンピュータプログラムモジュールを実行するよう構成されてよい。1又はそれ以上のコンピュータプログラムモジュールは、呼吸パラメータモジュール42、希釈発生器制御モジュール44、及び/又は他のモジュールのうち1又はそれ以上を有してよい。プロセッサ24は、ソフトウェア;ハードウェア;ファームウェア;ソフトウェア、ソフトウェア及び/又はファームウェアの何らかの組み合わせ;及び/又はプロセッサ24で処理能力を構成する他のメカニズムによって、モジュール42及び/又は42を実行するよう構成されてよい。
【0028】
当然のことながら、モジュール42及び/又は44は単一の処理ユニット内で共在するよう図1においては表されているが、プロセッサ24が複数の処理ユニットを有する実施においては、モジュール42及び/又は44の1又はそれ以上は、他のモジュールから離れて配置されてよい。以下で記載される異なるモジュール42及び/又は44によって提供される機能についての説明は例示のためであり、限定することを目的とせず、モジュール42及び/又は55のいずれもが、記載されているよりも多い又は少ない機能を提供することができる。例えば、モジュール42及び/又は44の1又はそれ以上は削除されてよく、その機能の一部又は全てはモジュール42及び/又は44の他方によって提供されてよい。他の例として、プロセッサ24は、モジュール42及び/又は44の一方に属する機能の一部又は全てを実行することができる1又はそれ以上の更なるモジュールを実行するよう構成されてよい。
【0029】
呼吸パラメータモジュール42は、対象12の気道での又はその近くでのガスのCO含量を変動させる身体構造上の事象と有効な呼吸との間を区別することを伴う対象12の呼吸の1又はそれ以上のパラメータを、組成検出器18の出力信号から決定するよう構成される。例えば、そのような呼吸パラメータは、呼吸速度、呼吸移行、有効な呼吸の識別、及び/又は他のパラメータのうち1又はそれ以上を有してよい。先に論じられたように、希釈ガスフローにより対象12の気道での又はその近くでのガスの希釈のために、呼吸パラメータモジュール42は、対象12の気道での又はその近くでのガスのCO含量を変動させる身体構造上の事象と有効な呼吸との間を区別することができる。
【0030】
具体的に、希釈ガスフローによる希釈は、そのような事象によって引き起こされるCO変動を低減する傾向を有し、それにより、有効な呼吸によって引き起こされるCOの変動が組成検出器18の出力信号において顕著になることを可能にする。
【0031】
希釈発生器制御モジュール44は、希釈ガスフローの1又はそれ以上のパラメータを選択的に調整するように希釈フロー発生器19を制御するよう構成される。例えば、希釈発生器制御モジュール44は、希釈ガスフローの圧力、ガス出口30でのフローレート、及び/又は他のパラメータのうち1又はそれ以上を調整するよう希釈フロー発生器19を制御してよい。
【0032】
一実施形態において、希釈発生器制御モジュール44は、希釈ガスフローが呼吸間で変化するように時間とともに希釈ガスフローのフローレートを調整するよう希釈フロー発生器19を制御する。これは、(例えば、所定の低いレベルから所定の上位レベルへ)断続的に希釈ガスフローのフローレートを急上昇させること、所定の周波数で所定の高レベル及び低レベルの間で上下に希釈ガスフローのフローレートを変調させること、ランダムに(疑似ランダムに)決定されるレベルへ希釈ガスフローのフローレートを切り替えること、及び/又は既知の態様で希釈ガスフローのフローレートを別なふうに変化させることを有してよい。
【0033】
希釈ガスフローのフローレートにおける変動は、対象12の気道で又はその近くで希釈ガスフローが作用する希釈の量の変化を引き起こす。対象が実際に呼吸している場合に、この希釈の変化は、(例えば、有効な呼吸におけるCOの量がいずれのフローレートでも希釈ガスよりもずっと多いために、)検出されるCOレベルに対して皆無かほとんど影響を有さない。他方で、対象12が有効に呼吸していないが、代わりに、対象12の気道での又はその近くでのガスのCO含量を変動させる身体構造上の事象を経験している場合は、希釈ガスフローのフローレートを切り替えることによって引き起こされる希釈の変化は、希釈ガスフローのフローレートが異なっている2回の呼吸における検出されたCOレベルに対して有意な影響を有する。
【0034】
一実施形態において、希釈発生器制御モジュール44が既知の態様において希釈ガスフローのフローレートを調整するよう希釈フロー発生器19を制御する場合に、呼吸パラメータモジュール42は、対象12の気道での又はその近くでのガスのCO含量を変動させる身体上の事象と有効な呼吸とを更に区別するために、フローレートにおける既知の調整を使用する。例えば、2回の呼吸の間の希釈ガスフローのフローレートの変化が(組成検出器18の出力信号によって示される)検出されるCO含量を皆無かほとんど変化させない場合に、呼吸パラメータモジュール42は、有効な呼吸が発生していると決定する。しかし、希釈ガスフローのフローレートの変化が、検出されるCOにおいて変化を生じさせる場合は、呼吸パラメータモジュール42は、COの変動を、有効な呼吸を示さないと見なす。
【0035】
図1において、システム10は副流カプノメトリシステムとして示されているが、これが限定するよう意図されていないことは明らかである。対象12の気道での又はその近くでのガスのCO含量を変動させる身体構造上の事象と有効な呼吸とを組成検出器18の出力信号から区別するよう希釈ガスフローの実施に関してここで記載される原理は、本開示の適用範囲から逸脱することなく主流カプノメトリシステムにおいて使用され得る。
【0036】
様々な治療設定において、呼吸可能な物質が対象12の気道へ供給される。一実施形態において、インターフェース器具14は、サンプリングインターフェース26とともに、治療用インターフェース46を有する。治療用インターフェース46は、呼吸可能な物質を対象12の気道へ供給するよう構成される。呼吸可能な物質は、例えば、呼吸可能ガスのフローを有してよい。呼吸可能ガスのフローの1又はそれ以上のパラメータは、対象12へ治療的有用性を提供するよう治療計画に従って制御されてよい。1又はそれ以上のパラメータは、例えば、圧力、温度、湿度、組成(例えば、酸素富化、等)、フローレート、及び/又は他のパラメータを有してよい。限定されない例として、治療計画は、陽性気道サポート、非侵襲性換気、酸素供給、及び/又は他の治療的有意性を提供してよい。呼吸可能ガスのフローは、圧力発生器、及び/又は呼吸可能ガスのフローを発生させるよう構成される何らかの他の装置によって、生成されてよい。一実施形態において、希釈フロー発生器19は、圧力発生器によって生成された呼吸可能ガスのフローから希釈ガスフローのためのガスを得てよい。呼吸可能な物質(例えば、呼吸可能ガスのフロー)は、治療用インターフェース46へ結合されている治療導管48を介した対象12の気道への供給のために、治療用インターフェース46へ供給されてよい。
【0037】
サンプリングインターフェース26は、対象12の気道の1又はそれ以上の外口の第1の組と係合するよう構成され、治療用インターフェース46は、対象12の気道の1又はそれ以上の外口の第2の組と係合するよう構成される。1又はそれ以上の外口の第1の組を介して、サンプリングインターフェース26はガス注入口28へガスを引き込む。1又はそれ以上の外口の第2の組を介して、治療用インターフェース46は呼吸可能な物質を供給する。一実施形態において、対象12の気道の1又はそれ以上の外口の第2の組は、1又はそれ以上の外口の第1の組に含まれてない対象12の気道の少なくとも1つの外口を含む。
【0038】
例えば、治療用インターフェース46は、対象12の気道の1又はそれ以上の外口の第2の組を囲むよう構成されるマスク(例えば、鼻孔マスク、鼻孔/口マスク。フルフェイスマスク、全顔面マスク、部分的再呼吸マスク、等)を有してよい。この例において、1又はそれ以上の外口の第2の組は、対象12の口及び/又は鼻孔を有してよい。サンプリングインターフェース26は、対象12の鼻孔において、又はマスクの下の対象12の口において設置されるカニューレによって、提供されてよい。マスクは、カニューレが係合していない対象の気道の少なくとも1つの外口を囲んでよい。
【0039】
図2において表される一実施形態において、インターフェース器具14は、単一のカニューレ50を有してよい。カニューレ50は、対象12の鼻孔と係合する第1の中空枝52及び第2の中空枝54を有してよい。図示される実施形態において、治療用インターフェース46は第1の中空枝52によって形成され、治療上の呼吸可能ガスのフローを供給するために使用される。サンプリングインターフェース26は第2の中空枝54によって形成され、ガス注入口28を通ってインターフェース器具14にガスを引き込み、且つ、ガス注入口28に隣接するガス出口30を通って希釈ガスフローを供給するために使用される。この実施形態において、サンプリング導管32、希釈導管40、及び治療導管48は、一体型のトリルーメン(tri-lumen)部材として形成されてよい。
【0040】
インターフェース器具14に対するここでの言及は、必ずしも、サンプリングインターフェース26及び治療用インターフェース46が単一の一体型装置として形成されることを暗示しているわけではない。サンプリングインターフェース26及び治療用インターフェース46は、互いに全く別々に対象12の顔において形成されて設置されてよい。一実施形態において、インターフェース器具14は、サンプリングインターフェース26しか含まない。インターフェース器具14のための他の構成は、本開示の適用範囲内に含まれる。
【0041】
本発明は、最も実用的且つ好ましい実施形態であると現在考えられているものに基づいて例示のために詳細に記載されてきた。しかし、当然のことながら、そのような詳細はもっぱらその目的のためであり、本発明は開示される実施形態に限定されず、対照的に、添付の特許請求の範囲の主旨及び適用範囲内にある改良及び等価な配置を網羅するよう意図される。例えば、当然のことながら、本発明は、可能な範囲で、いずれかの実施形態の1又はそれ以上の特徴がその他の実施形態の1又はそれ以上の特徴と組み合わされ得ると考えている。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
対象の呼吸をモニタするよう構成されるシステムであって:
ガス注入口及び該ガス注入口の近くに配置されるガス出口を有するサンプリングインターフェースを有し、前記対象の気道からのガスが前記ガス注入口に引き込まれるように前記対象の気道に又はその近くに設置されるよう構成される対象インターフェース器具;
前記ガス注入口に引き込まれる前記対象の気道から引き込まれるガスがサンプリングチェンバに流れ込むように前記対象インターフェース器具と流体連通状態にある前記サンプリングチェンバ;
前記サンプリングチェンバにおけるガスの二酸化炭素含量に関する情報を伝える出力信号を生成するよう構成されるセンサ;
前記センサによって生成された前記出力信号から前記対象の呼吸の1又はそれ以上のパラメータを決定するよう構成されるプロセッサ;及び
希釈ガスフローを生成するよう構成され、前記希釈ガスフローが前記ガス注入口で又はその近くで前記ガス出口から放出されるように前記対象インターフェース器具と流体連通状態にある希釈フロー発生器
を有し、
前記希釈ガスフローは、実質的に二酸化炭素がなく、(i)前記プロセッサが呼吸と、前記対象の気道における二酸化炭素含量の変動を引き起こす他の身体構造上の事象とを区別することができるように、前記対象の気道からのガスを、該ガスが前記対象インターフェース器具の前記ガス注入口に引き込まれる前に希釈し、且つ(ii)前記対象の呼吸に影響を及ぼさないフローレート及び方向性を有して、前記ガス出口から放出される、
システム。
【請求項2】
前記対象の呼吸の前記1又はそれ以上のパラメータは、前記対象の呼吸速度、前記対象の呼吸移行のタイミング、又は有効な呼吸の識別のうち1又はそれ以上を含む、
請求項1に記載のシステム。
【請求項3】
前記対象インターフェース器具は、前記対象の呼吸に対して治療的有用性を有する前記対象の気道への治療上の呼吸可能ガスのフローを供給するよう構成される治療用インターフェースを更に有する、
請求項1に記載のシステム。
【請求項4】
前記サンプリングインターフェースは、前記ガス出口が前記対象の気道の1又はそれ以上の外口の第1の組に前記希釈ガスフロー放出するように構成され、
前記治療用インターフェースは、前記対象の気道の1又はそれ以上の外口の第2の組へ前記治療上の呼吸可能ガスのフローを供給するよう構成され、
前記対象の気道の前記1又はそれ以上の外口の第2の組は、前記対象の気道の前記1又はそれ以上の外口の第1の組に含まれない前記対象の気道の少なくとも1つの外口を含む、
請求項3に記載のシステム。
【請求項5】
前記希釈フロー発生器は、前記サンプリングインターフェースの前記ガス出口から放出される前記希釈ガスフローのフローレートが既知の態様において変化するように前記希釈ガスフローを発生させるよう構成され、
前記プロセッサによる前記対象の呼吸の前記1又はそれ以上のパラメータの決定は、前記希釈ガスフローのフローレートが変化する場合の前記希釈ガスフローの既知のフローレートに基づく、
請求項1に記載のシステム。
【請求項6】
対象の呼吸をモニタする方法であって:
前記対象の気道に又はその近くに位置するガス注入口を通ってサンプリングチェンバ内にガスを引き込むステップ;
前記サンプリングチェンバにおける二酸化炭素含量に関する情報を伝える出力信号を生成するステップ;
生成された前記出力信号から前記対象の呼吸の1又はそれ以上のパラメータを決定するステップ;
実質的に二酸化炭素がない希釈ガスフローを生成するステップ;及び
(i)プロセッサが呼吸と、前記対象の気道における二酸化炭素含量の変動を引き起こす他の身体構造上の事象とを区別することができるように、前記対象の気道からのガスを、該ガスが前記対象インターフェース器具の前記ガス注入口に引き込まれる前に希釈し、且つ(ii)前記対象の呼吸に影響を及ぼさない位置及びフローレートで、前記希釈ガスフローを放出するステップ
を有する方法。
【請求項7】
前記対象の呼吸の前記1又はそれ以上のパラメータは、前記対象の呼吸速度、前記対象の呼吸移行のタイミング、又は有効な呼吸の識別のうち1又はそれ以上を含む、
請求項6に記載の方法。
【請求項8】
治療上の呼吸可能ガスのフローが前記希釈ガスフローとは別個の異なったガスのフローであるように、前記対象の呼吸に対して治療的有用性を有する前記対象の気道への前記治療上の呼吸可能ガスのフローを供給するステップ
を更に有する請求項6に記載の方法。
【請求項9】
前記ガス注入口を通ってガスを引き込むステップは、前記対象の気道の1又はそれ以上の外口の第1の組からガスを引き込むステップを有し、
前記治療上の呼吸可能ガスのフローを供給するステップは、前記対象の気道の1又はそれ以上の外口の第2の組へ前記治療上の呼吸可能ガスのフローを供給するステップを有し、
前記対象の気道の前記1又はそれ以上の外口の第2の組は、前記対象の気道の前記1又はそれ以上の外口の第1の組に含まれない前記対象の気道の少なくとも1つの外口を含む、
請求項8に記載の方法。
【請求項10】
既知の態様において前記ガス出口から放出される前記希釈ガスフローのフローレートを変化させるステップを更に有し、
前記プロセッサによる前記対象の呼吸の前記1又はそれ以上のパラメータの決定は、前記希釈ガスフローのフローレートが変化する場合の前記希釈ガスフローの既知のフローレートに基づく、
請求項6に記載の方法。
【請求項11】
対象の呼吸をモニタするよう構成されるシステムであって:
前記対象の気道に又はその近くに位置するガス注入口を通ってサンプリングチェンバ内にガスを引き込む手段;
前記サンプリングチェンバにおける二酸化炭素含量に関する情報を伝える出力信号を生成する手段;
生成された前記出力信号から前記対象の呼吸の1又はそれ以上のパラメータを決定する手段;
実質的に二酸化炭素がない希釈ガスフローを生成する手段;及び
(i)プロセッサが呼吸と、前記対象の気道における二酸化炭素含量の変動を引き起こす他の身体構造上の事象とを区別することができるように、前記対象の気道からのガスを、該ガスが前記対象インターフェース器具の前記ガス注入口に引き込まれる前に希釈し、且つ(ii)前記対象の呼吸に影響を及ぼさない位置及びフローレートで、前記希釈ガスフローを放出する手段
を有するシステム。
【請求項12】
前記対象の呼吸の前記1又はそれ以上のパラメータは、前記対象の呼吸速度、前記対象の呼吸移行のタイミング、又は有効な呼吸の識別のうち1又はそれ以上を含む、
請求項11に記載のシステム。
【請求項13】
治療上の呼吸可能ガスのフローが前記希釈ガスフローとは別個の異なったガスのフローであるように、前記対象の呼吸に対して治療的有用性を有する前記対象の気道への前記治療上の呼吸可能ガスのフローを供給する手段
を更に有する請求項11に記載のシステム。
【請求項14】
前記ガス注入口を通ってガスを引き込む手段は、前記対象の気道の1又はそれ以上の外口の第1の組からガスを引き込むよう構成され、
前記治療上の呼吸可能ガスのフローを供給する手段は、前記対象の気道の1又はそれ以上の外口の第2の組へ前記治療上の呼吸可能ガスのフローを供給するよう構成され、
前記対象の気道の前記1又はそれ以上の外口の第2の組は、前記対象の気道の前記1又はそれ以上の外口の第1の組に含まれない前記対象の気道の少なくとも1つの外口を含む、
請求項13に記載のシステム。
【請求項15】
既知の態様において前記ガス出口から放出される前記希釈ガスフローのフローレートを変化させる手段を更に有し、
前記プロセッサによる前記対象の呼吸の前記1又はそれ以上のパラメータの決定は、前記希釈ガスフローのフローレートが変化する場合の前記希釈ガスフローの既知のフローレートに基づく、
請求項11に記載のシステム。

【図1】
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【図2】
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【公表番号】特表2013−515585(P2013−515585A)
【公表日】平成25年5月9日(2013.5.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−546547(P2012−546547)
【出願日】平成22年12月28日(2010.12.28)
【国際出願番号】PCT/IB2010/056096
【国際公開番号】WO2011/080701
【国際公開日】平成23年7月7日(2011.7.7)
【出願人】(590000248)コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Fターム(参考)】