説明

自発呼吸対象者の呼吸量を調節するためのシステム及び方法

対象者の呼吸容量を調節するように構成されるシステム及び方法が開示される。対象者は自発呼吸(自力で呼吸)する。該システム及び/又は方法を用いて達成される呼吸容量を調節することは、高血圧を低減し(低血圧)、ストレスを解消及び/又は不安を解消(及び関連する症状)し、よりリラックスさせ、寝不足を解消し、睡眠の質を上げ、他の睡眠障害を治療し及び/又は他の健康上の利点を提供するものである。本システム及び方法は、対象者が寝ていても起きていても呼吸容量を効果的に調節する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本特許出願は、2009年3月20日出願のアメリカ仮特許出願番号61/161881につき35USC119条(e)に基づく優先権の主張を伴うものである。この出願内容はここで本明細書の一部となる。本発明は、自発呼吸の対象者に、増加した呼吸量で自発呼吸するための呼吸きっかけを与えることに関する。
【背景技術】
【0002】
高血圧は最近のほとんど全ての西洋文化圏で重要な問題となっており、脳卒中及び心臓発作の潜在的な原因である。「静かな殺人者」とよばれる高血圧はアメリカ人の約4人に1人が該当し、ヨーロッパ諸国ではそれ以上の場合もある。高血圧はまた、無呼吸睡眠障害((OSA)患者群で共通の病因としてますます認識されるようになり、最近の研究ではOSA治療を必要とする患者の80%ほどがこの疾患に気づいていないことが示されている。
【0003】
これまで対象者に、血圧を下げるなどの生理学的利点を与えることのできる、呼吸を変更させるいくつかのシステム及び方法が存在する。しかしながら、これらのシステム及び方法は一般には、対象者の吸気呼吸及び/呼気呼吸のタイミング及び/又は持続期間に焦点を合わせており、該対象者が吸気及び呼気されるガスのパラメータには焦点は合わされていない。
【0004】
例えば、Kirbyらの米国特許出願11/836,292(以下「Kirby」とする、この内容はその全体が本明細書の一部となる)には、対象者の吸気及び呼気のタイミング及び持続期間を、呼吸きっかけを通じて変更するためのシステムを開示する。Kirbyでは呼吸きっかけは、対象者の気道へ輸送する呼吸性ガスの加圧流の形で提供される。Gavishの米国特許5,800,337(以下「Gavish」とし、その内容全ては本明細書の一部となる)には、他の関連するシステムが開示される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、自発呼吸対象者の呼吸量を調節するためのシステム及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のひとつの側面は、自発呼吸の対象者の呼吸容量を調節するように構成されたシステムに関する。ひとつの実施態様では、該システムは、自発呼吸対象者に、該自発呼吸対象者の呼吸容量が目標呼吸容量以上になるように促す自発呼吸対象者への呼吸きっかけを与えるように構成される装置を含む。
【0007】
本発明の他の側面は、自発呼吸対象者の呼吸容量を調節するための方法に関する。ひとつの実施態様では、該方法は、自発呼吸対象者に、該自発呼吸対象者の呼吸容量が目標呼吸容量以上になるように促す自発呼吸対象者への呼吸きっかけを与える。
【0008】
本発明の他の側面は、自発呼吸対象者の呼吸容量を調節するように構成されるシステムに関する。ひとつの実施態様において、該システムは、自発呼吸対象者に、該自発呼吸対象者の呼吸容量が目標呼吸容量以上になるように促す自発呼吸対象者への呼吸きっかけを与えるための手段を含む。
【0009】
本発明のこれらの及び他の目的、構成及び特徴は、操作の方法、及び関連する構成要素及び部分の組合せの機能及び製造上経済などと同様に、以下の記載および特許請求の範囲を添付図面を参照することでさらに明らかとなるであろう。添付図面はこの明細書の一部であり、類似の参照番号は種々の図面で対応する部品を示すものである。本発明のひとつの実施態様では、ここで説明される構成コンポーネントは寸法が正しく描かれる。しかし、図面は説明及び記載をするだけの目的であり本発明を限定するものではないことは明示的に理解されるべきである。さらに、ここで全ての実施態様で示され又は記載された構成上の特徴はまた、他の全ての実施態様にも同様に使用され得る。しかし、図面は説明の目的のみであり、本発明の範囲を定めることは意図されていないことは明示的に理解されなければならない。明細書及び特許請求補範囲において使用されるように、単数の「ひとつ」、「前記」にはまた、特に指示されない限り、複数を含む。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】図1は、本発明による一つ又はそれ以上による、対象者の呼吸容量を調節するように構成されたシステムを示す。
【図2】図2は、本発明の一つ又はそれ以上の実施態様による、対象者の気道へ輸送される呼吸性ガスの加圧流の圧力のプロットと、呼吸性ガスの加圧流を受ける対象者の呼吸容量のプロットとを示す。
【図3】図3は、本発明の一つ又はそれ以上の実施態様による、対象者の気道へ輸送される呼吸性ガスの加圧流の圧力のプロットと、呼吸性ガスの加圧流を受ける対象者の呼吸容量のプロットとを示す。
【図4】図4は、本発明の一つ又はそれ以上の実施態様による、対象者の呼吸容量を治療的に制御するための方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【0011】
図1は、対象者12の呼吸容量を調節するように構成されるシステム10を示す。対象者12は自発呼吸(自らの力で呼吸する)する。システム10により呼吸容量を調節することで、高血圧を低減し(例えば低血圧)、ストレス及び/又は不安(及び関連する症状)を緩和し、よりリラックスさせ、不眠を低減し、睡眠の品質、その他の睡眠障害を改善し、及び/又は他の健康上の利点を提供する。システム10は対象者12が目覚めている及び/又は眠っている間に呼吸容量を調節するために効果的である。対象者12の呼吸容量の調節は、対象者に呼吸のきっかけを与えそれにより対象者12が目標容量以上である呼吸容量を維持させることである。ひとつの実施態様では、システム10は、装置14,電気記憶装置16、インタフェース18、ひとつ又はそれ以上のセンサ20、プロセッサ22及び/又は他のコンポーネントを含む。
【0012】
ひとつの実施態様では、装置14は正圧力支持装置を含む。正圧支持装置はよく知られており、例えば米国特許6105575に開示ており、この内容は参照されて本明細書の一部となる。この実施態様において、装置14は、対象者12の気道へ呼吸ガスの加圧流を輸送するように構成される。
【0013】
装置14はひとつ以上の方式による呼吸ガスの加圧流を生成するように構成される。かかる方式のひとつは、限定されるものではないが、連続正気道圧(CPAP)である。CPAPは長年使用され規則的呼吸を促すために有用であることが証明されている。他の呼吸ガスの加圧流を生成する他の方式は、呼吸正空気圧(IPAP)である。IPAP方式の一例は、2段階レベル正空気圧(BiPAP)である。BiPAPでは、2つのレベルの正空気圧が患者に供給される(高HI及び低LO)。他の呼吸ガスの加圧流の生成方式もまた含まれる。
【0014】
一般に、HI及びLOのレベルのタイミングが次のように制御される。吸気呼吸の間は対象者12へHIレベルの正空気圧が輸送され、呼気呼吸の間はLOレベルの正空気圧が輸送される。従来の正圧力支持装置では、圧力のHI及びLOレベル圧は、ユーザが現在吸気又は呼気しているかどうかのガスパラメータの検出に基づき対象者12の呼吸に合致させて行われている。
【0015】
上記のように、装置14は、目標呼吸容量を達成させるために対象者12の呼吸へ影響を与えるために対象者12へ呼吸きっかけを与えるように構成されてよい。ひとつの実施態様において、呼吸きっかけは、呼吸性ガスの加圧流のパラメータのひとつ以上の変更を含むことができる。いくつかの実施態様において、これは、限定されるものではないが、呼吸きっかけが、ひとつ以上の聴覚きっかけ、視覚きっかけ、触覚きっかけ及び/又はセンサきっかけなどであって、対象者12へ呼吸案内を提供するものが挙げられる。聴覚きっかけ、視覚きっかけ及び/又は触覚きっかけを含む実施態様においては、装置14は呼吸性ガスの加圧流を輸送する正圧力支持装置を含まなくてもよい。
【0016】
呼吸性ガスの加圧流は、対象者インタフェース24を介して対象者12の気道へ輸送される。対象者インタフェース24は、装置14により生成される呼吸性ガスの加圧流と対象者12の気道とが交信するように構成される。従って、対象者インタフェース24は、導管26及びインタフェース適用体28を含む。導管は呼吸性ガスの加圧流をインタフェース適用体28に運び、インタフェース適用体28は、呼吸性ガスの加圧流を対象者12の気道へ輸送する。インタフェース適用体28のいくつかの例として例えば、気管支チューブ、鼻カニュール、気管切開管チューブ、鼻マスク、鼻/口マスク、全顔面マスク、完全顔面マスク又は他のインタフェース適用体であって、対象者12の気道とガス流が交信するものが挙げられる。本発明はこれらの例に限定、全ての対象者インタフェースを用いる対象者12へ呼吸可能ガスの加圧流を輸送できるものを含む。
【0017】
ひとつの実施態様において、電子記憶装置16は、電子的に情報を記憶できる電気記憶媒体を含む。電子記憶装置16の電子的記憶媒体には、システム記憶装置のひとつ又は両方を含み、システム10に組み込まれ(即ち実質的に移動不可能)たものか及び/又は例えばポートを介して(例えばUSBポート、ファイアウオールポートなど)又はドライブを介して(例えばディスクドライブなど)システム10と接続可能な移動可能な記憶媒体である。電子記憶装置16には、ひとつ以上の光学的に読み込み可能な記憶媒体(例えば光学ディスクなど)、磁気的に読み込み可能な記憶媒体(例えば磁気テープ、磁気ハードディスク、フロッピディスクなど)、電荷に基づく記憶場合(例えばEEPRON、RAMなど)、半導体記憶媒体(例えばフラッシュドライブなど)及び/又は他の電子的に読み込み可能な記憶媒体が含まれる。電子記憶装置16は、ソフトウェアアルゴリズム、プロセッサ22により決められた情報、ユーザインタフェース18を介して受け取られた情報及び/又はシステム10を適切に機能させることができる他の情報を記憶することができる。電子記憶装置16は、システム10内で(全体として又は部分として)別のコンポーネントであってよく、又は電子記憶装置16は、(全体として又は部分として)システム10内のひとつ以上の他のコンポーネント(例えば、装置14,ユーザインタフェース18、プロセッサ22など)と組み合わされてもよい。
【0018】
ユーザインタフェース18は、システム10および対象者12と相互作用するように構成され、対象者12がシステム10から情報をやりとりすることができる。これにより、データ、結果及び/又は指示及び全ての他の交信可能な事項(以後まとめて「情報」とする)を対象者12と装置14、電子記憶装置16及び/又はプロセッサ22との間で交信可能となる。ユーザインタフェース18に含まれることに適したインタフェース装置の例としては、キーパッド、ボタン、スイッチ、キーボード、ノブ、レバー、表示装置、タッチスクリーン、スピーカ、マイクロホン、指示ライト、音響アラーム、プリンタ、及び/又は他のインタフェースなどが挙げられる。ひとつの実施態様において、ユーザインタフェース18は複数の別々のインタフェースを含んでよい。ひとつの実施態様では、ユーザインタフェース18は、装置14と一体となって提供される少なくともひとつのインタフェースを含む。呼吸性ガスの加圧流が装置14から対象者12へ輸送される実施態様において、センサ20には、対象者インタフェース24内のガスと交信するセンサを含む。
【0019】
他の交信技術、ハードウェアでもソフトウェアであっても、ユーザインタフェース18として本発明に含まれるということは理解されるべきである。例えば本発明は、ユーザインタフェース2180が、電子記憶装置16により与えられる移動可能な記憶装置インタフェースと組み合わせられることができる。この例では、情報は、移動可能な記憶装置(例えば、スマートカード、フラッシュドライブ、移動可能ディスクなど)であって前記ユーザがシステム10を実行させるためにカスタマイズすることが可能な記憶装置からシステム10へロードされ得る。ユーザインタフェース18としてシステム10と共に使用され得る他の入力装置及び技術の例には、限定されるものではないが、RS−232ポート、RFリンク、IRリンク、モデム(電話、ケーブルなど)を含む。
まとめると、システム10と情報交信するための全ての技術が、本発明のユーザインタフェース18として含まれる。ひとつ又はそれ以上のパラメータには、例えば、ひとつ又はそれ以上の流速、容量、圧力、組成(例えば各成分の濃度など)、湿度、温度、加速度、速度、音響、呼吸を示すパラメータおよび/又は他のガスパラメータの変化などが挙げられる。
【0020】
プロセッサ22は、システム10で情報処理の可能性を提供するように構成される。従って、プロセッサ22には、ひとつ又はそれ以上のデジタルプロセッサ、アナログプロセッサ、情報処理のためのデジタル回路、情報処理のためのアナログ回路、ステート装置及び/又は他の電子的に情報を処理するためのメカニズムが含まれる。プロセッサ22は単一の装置として図1では示されるが、これは説明のためだけである。いくつかの実施態様においては、プロセッサ22は複数のユニットを含むことができる。これらのプロセッサユニットは物理的に同じ装置内に設けられているか、又はプロセッサ22は、複数の協働操作される装置の処理機能を表すものであってもよい。ひとつの実施態様において、下のプロセッサ22に拠る機能が、装置14内に配置された処理コンポーネントにより、少なくとも部分的に、提供される。
【0021】
図1に示されるように、ひとつの実施態様において、プロセッサ22は、パラメータ決定モジュール30、比較モジュール32、制御モジュール34、目標モジュール36、タイミングモジュール38、変更モードモジュール40及び/又は他のモジュールを含む。モジュール30、32、34、36、38及び/又は40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、ハードウェア及び/又はファームウェアの組み合わせで、及び/又は他の実行手段で、実行され得る。モジュール30、32、34、36、38及び/又は40は単一のプロセッサユニット内に共存するように示されているが、実施する場合においては、プロセッサ22は多重プロセッサユニットを含むことができ、モジュール30、32、34、36及び/又は40は他のモジュールから離れた位置に配置されてもよい。さらに以下説明される、異なるモジュール30,32,34,36,38及び/又は40により与えられる機能の記載は、説明するためだけのものであり、モジュール30,32,34,36,38及び/又は40の全てのモジュールの機能が、ここで記載された機能で多かれ少なかれ限定されるものではないということは、理解されるべきである。例えば、モジュール30,32,34,36,38、及び/又は40のひとつ又はそれ以上のモジュールは、モジュール30,32,34,36,38、及び/又は40の他の一つにより与えられることができる。他の例として、プロセッサ22は、ひとつ又はそれ以上のモジュールであって、モジュール30,32,34,36,38及び/又は40の以下ひとつに拠る機能のいくらか又は全てを実行するモジュールを含むことができる。
【0022】
パラメータ決定モジュール30は、センサ20から生成されるひとつ又はそれ以上の出力シグナルから呼吸パラメータを決定するように構成される。呼吸パラメータは、対象者呼吸容量又は呼吸容量と関連する対象者により呼吸されるガスのガスパラメータのいずれかである。従って、呼吸パラメータは、対象者12により呼吸されるガスのパラメータを記述し、一般的な呼吸パラメータだけではない。例えば、吸気呼吸及び/又は呼気呼吸(例えば期間、周期、相対強度など)のタイミングパラメータは、一般的呼吸パラメータとされるが、パラメータ決定モジュール30で決定される呼吸パラメータを構成しない場合がある。その代わりに、パラメータ決定モジュール30により決定される呼吸パラメータは、対象者12により実際に呼吸されたガスのパラメータ(例えば、流速、ピーク流、呼吸容量、圧力、成分、湿度、温度、加速度、速度、音響、放散エネルギ(例えばマスフローメータ)呼吸を示すパラメータの変化及び/又は他の対象者12による実際の呼吸に関連するパラメータの変化など)に限定されるものである。呼吸パラメータが個々の呼吸(対象者呼吸容量、ピーク流など)のパラメータである場合には、呼吸パラメータ決定は、数回の呼吸にわたる呼吸パラメータの値の集合を含む。例えば、数回の呼吸にわたる呼吸パラメータの決定された値は平均化され得る。
【0023】
比較モジュール32は、パラメータ決定モジュール30により決定されたパラメータを目標閾値と比較するように構成される。呼吸パラメータが呼吸容量である場合、目標閾値は目標呼吸容量である。呼吸容量が呼吸容量に関連するガスパラメータである場合、目標閾値は、目標記憶容量に対応する閾値である。目標呼吸容量閾値は、システム10が対象者12に対して呼吸させようとする呼吸容量値である。
【0024】
制御モジュール34は装置14を制御するように構成される。装置14の制御には、装置14により対象者12へ与えられた呼吸きっかけを調節することを含む。上記のように、ひとつの実施態様において、装置14による対象者12への送られた呼吸きっかけには、装置14から対象者12へ輸送される呼吸性ガスの加圧流のひとつ又はそれ以上のパラメータを含む。例えば、ひとつ又はそれ以上のパラメータには、圧力、流速及び/又は呼吸性ガスの加圧流の容量などが含まれる。制御モジュール34は、対象者12が目標呼吸容量以上の呼吸容量で呼吸することを促すために、装置14による対象者12へ与えられる呼吸きっかけを調節する。
【0025】
例えば、装置14が、BiPAPモードによる呼吸性ガスの加圧流を生成する実施態様において、制御モジュール34は、呼吸性ガスの加圧流がHI圧力(例えば吸気呼吸の間)で生成される間に、対象者12の気道へ輸送されるガスの圧力、流速及び/又は容量を調節するために、装置14を制御することができる。呼吸性ガスの加圧流がHI圧力(例えば吸気呼吸の間)で生成される間に、対象者12の気道へ輸送されるガスの圧力、流速及び/又は容量が増加すると、対象者12による吸気呼吸ガス容量が増加し、従って、対象者12の呼吸容量が増加する。同様に、呼吸性ガスの加圧流がHI圧力(例えば吸気呼吸の間)で生成される間に、対象者12の気道へ輸送されるガスの圧力、流速及び/又は容量が減少すると、対象者12による吸気呼吸ガス容量が減少し、従って、対象者12の呼吸容量が減少する。
【0026】
他の例として、装置14がBiPAPモードで呼吸性ガスの加圧流を生成する実施態様において、制御モジュール34は、呼吸性ガスの加圧流がLO圧力(例えば呼気呼吸の間)で生成される間に、対象者12の気道へ輸送されるガスの圧力、流速及び/又は容量を調節するために、装置14を制御することができる。呼吸性ガスの加圧流がLO圧力で生成される間に、対象者12の気道へ輸送されるガスの圧力、流速及び/又は容量が減少すると、対象者12による呼気呼吸ガス容量が増加し、従って、対象者12の呼吸容量が増加する。呼吸性ガスの加圧流がLO圧力で生成される間に、対象者12の気道へ輸送されるガスの圧力、流速及び/又は容量が増加すると、対象者12に呼吸容量が減少するように促す。
【0027】
説明のために、図2は同じ時間軸で、呼吸性ガスの加圧流の圧力のプロット41、及び呼吸性ガスの加圧流を受け取る対象者(例えば図1に示される対象者)の呼吸容量のプロット42を示す。図2から分かるように、呼吸性ガスの加圧流が対象者へ輸送される圧力は、HI圧力期間で増加し、呼吸容量はユーザにより自発的により深い呼吸を通じて増加する傾向がある。
【0028】
図1に戻り、ひとつの実施態様において、制御装置34によりなされる、呼吸性ガスの加圧流のパラメータ調節は、フィードバック式になされ得る。この実施態様では、呼吸性ガスの加圧流のパラメータの調節は、呼吸パラメータ及び比較モジュール32で生成された目標閾値とを比較して決定され得る。例えば、比較モジュール32が、呼吸パラメータが目標閾値未満(及び/又は既定の期間目標閾値未満の維持)であることを決定する場合に、制御モジュール34は、呼吸性ガスの加圧流がHI圧力で生成されている間に対象者12の気道へ輸送されるガスの圧力、流速及び/又は容量を増加させることができる。比較モジュール32が、呼吸パラメータが目標閾値を超えていることを決定する場合に、制御モジュール34は、呼吸性ガスの加圧流がLO圧力で生成されている間に対象者12の気道へ輸送されるガスの圧力、流速及び/又は容量を減少させることができる。これにより、対象者12へ、呼吸の深さを増加又は減少させるきっかけを与えるさらなる効果を奏することができる。
【0029】
ひとつの実施態様において、呼吸性ガスの加圧流のパラメータの調節は、フィードバック方式ではなされない。この実施態様では、呼吸容量及びひとつ又はそれ以上の呼吸性ガスの加圧流のパラメータは前もって決められる。これらの既定関係は、目標呼吸容量に応じたパラメータを持つ呼吸性ガスの加圧流の生成のために使用される。この実施態様において、プロセッサ22は比較モジュール32及び/又は線さ20を含まなくてもよい。
【0030】
目標モジュール36は、目標呼吸容量を得るために決定される。ひとつの実施態様において、目標呼吸容量はユーザから受け取る(例えば看護人又は対象者12など)。ユーザはユーザインタフェース18を介して目標呼吸容量を入力することができる。目標呼吸容量の入力は、新たな目標呼吸容量の入力又は既に得られた目標呼吸容量の調節も含む。
【0031】
ひとつの実施態様において、目標呼吸容量は、対象者12の通常の呼吸容量の決定に基づいて目標モジュール36により決定される。例えば、目標呼吸容量は、対象者12の通常の既定の呼吸容量に設定され得る。対象者12の通常の呼吸容量の決定は、パラメータ決定モジュール30により決定される呼吸パラメータに基づいてよい。
【0032】
ひとつの実施態様において、目標モジュール36は目標呼吸容量を初期レベルに設定し、その後時間をかけてもゆっくりと目標呼吸容量を増加する。初期レベルは、対象者12の呼吸容量のベースラインに基づくか及び/又は既定値であってよい。対象者12の呼吸容量のベースラインは、より深い睡眠期間に先立って決定される。目標呼吸容量は、最終呼吸容量に到達するまで時間をかけて増加することができる。時間をかけて目標呼吸容量を増加することは、対象者12へ与えられる呼吸きっかけの心地よさを強調することができる。時間をかけて目標呼吸容量を増加することは、目標呼吸容量を増加させること、時間をかけて滑らかに目標呼吸容量を増加させること及び/又は目標呼吸容量を増加させることを含む。
【0033】
ひとつの実施態様において、目標モジュール36は、パラメータ決定モジュール30により決定された呼吸パラメータに基づき目標呼吸容量を調節する。例えば、目標モジュール36が目標呼吸容量を増加させた後は、装置14により対象者12の与えられた呼吸きっかけは、制御モジュール34により、新たな目標呼吸容量を反映するように制御され得る。目標モジュール36はその後、新たな目標呼吸容量に対象者12が従うかどうかをモニタする(例えば、比較モジュール32による比較に基づき)。対象者12が新たな目標呼吸容量に従っていると決定されると、目標モジュール36は最終目標呼吸容量へ目標呼吸容量を増加することを継続する。対象者12が新たな目標呼吸容量に従っていないと決定されると、目標モジュール36は異なる行動をとることとなる。例えば、目標モジュール36は、対象者12が従い始めるまで一定のレベルで目標呼吸容量を維持することができる。又は目標モジュール36は、目標呼吸容量の増加が停止する前に対象者12が再び従うまで目標呼吸容量を低減することができる。
【0034】
ひとつの実施態様において、パラメータ決定モジュール30により決定され、比較モジュール32により比較のために使用される呼吸パラメータは呼吸容量以外のガスパラメータである。この実施態様においては、目標モジュール36は目標呼吸容量に対応する呼吸パラメータの閾値を制御又は調節することで目標呼吸容量を制御し及び/又は調節する。上記のように、この目標呼吸容量の閾値はその後比較モジュール32により用いられ、対象者12がこの目標呼吸容量に従うかどうかをモニタする。
【0035】
ひとつの実施態様において、タイミングモジュール38は、対象者12が目標呼吸容量以上に維持するための時間量を決定するように構成される。この時間量は、対象者12がシステム10から受ける処置の量を決定する。タイミングモジュール38は、対象者12が維持した適切な呼吸容量の時間量を、センサ20から生成されるひとつ又はそれ以上の出力シグナルから決定する。例えば、タイミングモジュール38は、対象者12が維持した適切な呼吸容量の時間量を、比較モジュール32による比較に基づいて決定する。対象者12が維持した適切な呼吸容量の時間量の決定は、対象者12が適切な呼吸容量を維持した間に、別の一時的な非連続な時間間隔を追加することを含む。
【0036】
ひとつの実施態様において、システム10は、対象者12の呼吸容量が目標呼吸容量以上を維持する時間量により定量化される処置の既定量を対象者12に処置を与えるように構成される。この実施態様においては、規定の治療の量が到達されると(タイミングモジュール38で決定されるように)、タイミングモジュール38が、対象者12に(ユーザインタフェース18を介して)、既定量の処置が到達されたことを示す出力を与える。
【0037】
ひとつの実施態様において、タイミングモジュール38は、ユーザ(例えば看護人、対象者など)に対象者12により受けられた処置の量に関する情報を与える。例えば、タイミングモジュール38は、ユーザインタフェース18を介してユーザに情報を提供することができる。他の例では、タイミングモジュール38は、ユーザがアクセスできるように電子記憶装置へ情報を記憶することができる。
【0038】
変更モードモジュール40は、装置14が、対象者12に呼吸容量を増加させるための呼吸きっかけを与える以外のひとつ又はそれ以上のモードで装置14を制御するように構成される。例えば、装置14が呼吸性ガスの加圧流を生成するように構成される場合、変更モードモジュール40は、装置14がひとつ又はそれ以上の他の圧力生成モードになるように制御する。ひとつ又はそれ以上の変更圧力生成モードは、例えば、ひとつ又はそれ以上の気道サポートモード、ひとつ又はそれ以上の睡眠障害呼吸診断モード、ひとつ又はそれ以上の換気モード及び/又は他の圧力生成モードを含む。ひとつの実施態様において、変更モードモジュール40は、既定の量の治療が達成された場合(タイミングモジュール38で決定されるように)、装置14の制御を引き受けるように構成される。
【0039】
例えば、装置14は、最初制御モジュール34で制御されて、対象者12に呼吸きっかけを与えて呼吸容量を増加させ、それにより対象者12をよりリラックスさせる。対象者12はリラックスすることで眠りに誘われるか又は睡眠に入る。既定量の処置を受ける際に、対象者12は眠っているか又は寝る容易ができている。そして変更モードモジュール40が装置14から制御を引き受け、呼吸性ガスの加圧流が睡眠中対象者12へ気道支持を与えるように制御する。
【0040】
説明のため、図3には、対象者(例えば、対象者12)の気道で又は気道近くで、ある期間での圧力43のプロットを示す。このプロットは、最初の期間44で、どのようにして対象者の呼吸容量が、対象者の気道への呼吸性ガスの加圧流の圧力、流及び/又は容量を維持することで、対象者の呼吸容量が増加されるのかを示す。該プロットはまた、呼吸性ガスの加圧流の第二の期間46で、どのようにして呼吸性ガスの加圧流が、睡眠障害呼吸性を解消する気道支持を与えるために対象者に輸送されるのかを示す。
【0041】
ひとつの実施態様において、制御モジュール34から変更モードモジュール40へ装置14の制御を移すことが、受けた治療の量の決定以外の何かで引き金になってもよい。例えば、プロセッサ22は、対象者12が眠っているか起きているかにつきセンサ20からの出力シグナルから決定でき、対象者12が眠っていると決定された場合には、制御モジュール34から変更モードモジュール40へ装置14の制御を移す。
【0042】
図4は、自発呼吸の対象者の呼吸容量を治療的に制御するための方法48を示す。以下示される方法48の操作は説明をするためだけである。いくつかの実施態様では、方法48は、ひとつ又はそれ以上の記載されていない追加の操作を含むことができ、及び/又はここで説明される操作のひとつ又はそれ以上を含まなくてもよい。さらに、方法48の操作が図4に記載され、以下で説明されるが、なんらを限定するものではない。いくつかの実施態様では、方法48は、システム10(図1で示され上で説明された)と類似又は同様なシステムで実施され得る。
操作50で、呼吸きっかけが自発呼吸対象者に与えられる。呼吸きっかけは対象者に、対象者の呼吸容量が目標呼吸容量以上の呼吸を行うように促す。ひとつの実施態様において、呼吸きっかけは、対象者の気道へ輸送される呼吸性ガスの加圧流のひとつ又はそれ以上のパラメータの変更を含む。ひとつの実施態様において、呼吸きっかけは、装置14(図1で示され上で説明された)と類似又は同様の装置により与えられ得る。装置は、制御モジュール34と類似又は同様の制御ユニットで制御され得る(実施態様1で示され、上で説明された)。
【0043】
操作52では、対象者の呼吸パラメータが決定される。呼吸パラメータは、対象者の呼吸容量又は呼吸容量と関連する対象者により呼吸されたガスのガスパラメータである。従って、呼吸パラメータは、吸気呼吸及び/又は呼気呼吸のタイミング及び/又は期間ではない。ひとつの実施態様において、操作52はパラメータ決定モジュールにより実行され、該モジュールは、パラメータ決定モジュール30と類似又は同様のモジュール(図1に示され、上で説明された)で実行される。
【0044】
操作54で、操作52で決定された呼吸パラメータが、目標容量と比較される。目標閾値は、目標呼吸容量、又はそれに対応するものである。ひとつの実施態様において、操作54は、比較モジュール32と類似又は同様の比較モジュールにより実行される。
【0045】
ひとつの実施態様において、目標閾値は、時間を経て調節される。従って目標呼吸容量は時間を経て増加される。例えば、目標閾値の調節は、目標モジュール36(図1に示され上で説明された)と類似又は同様の目標モジュールにより実行され得る。
【0046】
操作56で、対象者の与えられた呼吸きっかけが調節される。呼吸きっかけの調節は、操作54で実行された比較に基づき決定される。ひとつの実施態様において、操作56は、制御モジュール34(図1に示され上で説明された)と類似又は同様の目標モジュールにより実行され得る。
【0047】
操作58で、対象者が受けた治療の量が決定される。治療の量は、対象者の呼吸容量が目標呼吸容量以上に維持されていた時間の量を含む。対象者が受けた治療の量の決定は操作54で決定された呼吸パラメータ及び/又は操作56で呼吸パラメータと目標閾値との比較に基づいて決定され得る。ひとつの実施態様において、操作56は、制御モジュール38(図1に示され上で説明された)と類似又は同様の目標モジュールにより実行され得る。
【0048】
操作60で、対象者の受け取られた治療の量の指示がユーザに提供される(対象者、介護人など)。対象者により受け取られた治療の量の指示には、音響的及び/又は視覚的出力、対象者の気道へ与えられた呼吸性ガスの加圧流のひとつ又はそれ以上のパラメータの変更、対象者のより受け取られた治療の量に関する情報及び/又は他の指示が含まれる。ひとつの実施態様において、操作60は、制御モジュール38(図1に示され上で説明された)と類似又は同様の目標モジュールにより実行され得る。
【0049】
これまで本発明につき、現時点で最も実際的で好ましい実施態様であるかを考慮し、説明することを目的として説明してきた。しかし、かかる詳細な説明は本発明を説明するためだけであり、開示された実施態様に限定するつもりではない。むしろこれら詳細な説明は、添付の特許請求の範囲の本質及び範囲ナインで全ての変更例及び均等な構成を含むことを意図するものである。例えば、理解されるべきは、本発明は、可能な限り、実施態様のひとつ又はそれ以上の構成を、他の実施態様の全ての他の構成と組み合わせることができる、ということである。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
自発呼吸対象者の呼吸容量を調節するように構成されるシステムであり、前記システムは:
前記自発呼吸対象者が前記自発呼吸対象者の呼吸容量が目標呼吸容量以上となるように呼吸するように、前記自発呼吸対象者に促すための呼吸きっかけを与えるように構成される装置を含む、システム。
【請求項2】
請求項1に記載のシステムであり、さらに:
前記自発呼吸対象者の呼吸容量に関連する前記自発呼吸対象者により呼吸されるガスのひとつ又はそれ以上のパラメータに関する情報を持つひとつ又はそれ以上の出力シグナルを生成するひとつ又はそれ以上のセンサ;及び
ひとつ又はそれ以上のモジュールを実行させるように構成されるプロセッサを含み、前記ひとつ又はそれ以上のモジュールが:
前記ひとつ又はそれ以上のセンサにより生成されるひとつ又はそれ以上の出力シグナルから呼吸パラメータを決定するように構成されるパラメータ決定モジュールであって、
前記呼吸パラメータが、(1)前記自発呼吸対象者の呼吸容量か、(2)前記自発呼吸対象者の呼吸容量に関連する前記自発呼吸対象者により呼吸されるガスのガスパラメータのいずれかである、パラメータ決定モジュールと;
前記呼吸パラメータと前記呼吸容量に対応する閾値を比較するように構成される比較モジュールと;及び
前記比較モジュールによる呼吸パラメータと前記閾値の比較に基づき前記自発呼吸対象者へ与えられる呼吸きっかけを調節するために前記装置を制御するように構成される制御モジュールとを含む、システム。
【請求項3】
請求項2に記載のシステムであり、前記ひとつ又はそれ以上のモジュールがさらに、前記自発呼吸対象者が前記閾値以上の呼吸パラメータを維持する時間の量をひとつ又はそれ以上のセンサにより生成されるシグナルから決定するように構成されるタイミングモジュールを含む、システム。
【請求項4】
請求項1に記載のシステムであり、前記装置が、前記自発呼吸対象者の気道へ呼吸性ガスの加圧流を与えるように構成され、前記装置により前記自発呼吸対象者に与えられる前記呼吸きっかけが前記呼吸性ガスの加圧流の圧力を変化させることである、システム。
【請求項5】
請求項1に記載のシステムであり、前記目標呼吸容量が時間経過とともに増加する、システム。
【請求項6】
自発呼吸対象者の呼吸容量を調節する方法であり、前記方法は:
前記自発呼吸対象者の呼吸容量が目標呼吸容量以上となるように呼吸することを前記自発呼吸対象者に促す呼吸きっかけを前記自発呼吸対象者に与えることを含む、方法。
【請求項7】
請求項6に記載の方法であり:
前記自発呼吸対象者の呼吸の呼吸パラメータを決定すること、ここで前記呼吸パラメータが(1)前記自発呼吸対象者の呼吸容量か、(2)前記自発呼吸対象者の呼吸容量に関連する前記自発呼吸対象者により呼吸されるガスのガスパラメータのいずれかであり;
前記呼吸パラメータと前記呼吸容量に対応する閾値を比較すること;及び
前記比較モジュールによる呼吸パラメータと前記閾値の比較に基づき前記自発呼吸対象者へ与えられる呼吸きっかけを調節することを含む、方法。
【請求項8】
請求項7に記載の方法であり、さらに前記自発呼吸対象者が前記閾値を越えて呼吸パラメータを維持した時間の量を決定することを含む、方法。
【請求項9】
請求項6に記載の方法であり、前記自発呼吸対象者へ与えられた呼吸きっかけの提供が、前記自発呼吸対象者へ与えられる呼吸性ガスの加圧流の圧力を変更することを含む、方法。
【請求項10】
請求項6に記載の方法であり、さらに目標呼吸容量を時間経過と共に増加させることを含む、方法。
【請求項11】
自発呼吸対象者の呼吸容量を調節するように構成されるシステムであり、前記システムは:
前記自発呼吸対象者の呼吸容量が目標呼吸容量以上となるように呼吸することを前記自発呼吸対象者に促す呼吸きっかけを前記自発呼吸対象者に与える手段を含む、システム。
【請求項12】
請求項11に記載のシステムであり、さらに:
前記自発呼吸対象者の呼吸の呼吸パラメータを決定するための手段と、ここで前記呼吸パラメータが(1)前記自発呼吸対象者の呼吸容量か、(2)前記自発呼吸対象者の呼吸容量に関連する前記自発呼吸対象者により呼吸されるガスのガスパラメータのいずれかであり;
前記呼吸パラメータと前記呼吸容量に対応する閾値を比較する手段と;及び
前記比較モジュールによる呼吸パラメータと前記閾値の比較に基づき前記自発呼吸対象者へ与えられる呼吸きっかけを調節する手段とを含む、方法。
【請求項13】
請求項12に記載のシステムであり、さらに、前記自発呼吸対象者が前記閾値を越えて維持した時間の量を決定する手段を含む、システム。
【請求項14】
請求項11に記載のシステムであり、前記自発呼吸対象者へ与えられる呼吸きっかけを与える手段が、前記自発呼吸対象者に与えられた呼吸性ガスの加圧流を変更するための手段を含む、システム。
【請求項15】
請求項11に記載のシステムであり、さらに、前記呼吸容量を時間経過に伴い増加させる手段を含む、システム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公表番号】特表2012−520718(P2012−520718A)
【公表日】平成24年9月10日(2012.9.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−500337(P2012−500337)
【出願日】平成22年2月22日(2010.2.22)
【国際出願番号】PCT/IB2010/050770
【国際公開番号】WO2010/106451
【国際公開日】平成22年9月23日(2010.9.23)
【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)