間欠的な血液ガスサンプルから死腔率を継続的に決定するシステム及び方法
被検体の１つ以上の血液ガスパラメータが測定された場合に被検体の死腔率を更新するのみであるというよりむしろ、被検体の死腔率を実質的に継続的にモニタするように、システムが構成される。これは、呼吸療法の改善制御を被検体に提供することを容易にし、被検体の介護に関する決定を与え、且つ／或いはその他の増強を提供し得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、間欠的にのみ行われる血液ガス測定に基づいて被検体の死腔率を決定することに関する。
【背景技術】
【０００２】
死腔率を決定するように構成されたシステムが知られている。一般に、死腔率は、呼吸死腔と１回換気量との間の比を意味する。呼吸死腔は、被検体による一呼吸のうちの、被検体の血液とのガス交換に関与しない容積を意味する。例えば、この容積は、肺の外側の被検体の気道と、換気はされるがかん流されないためにガス交換に関与しない被検体の肺内の容積とを含む。被検体の死腔率は、診断のため、治療を被検体のニーズに調整するため、且つ／或いはその他の目的のために使用されることができる。
【０００３】
従来システムで死腔率を決定するためには、血液ガス測定を行わなければならない。これは一般的に、死腔率の決定の度に、被検体から血液を収集することを必要とする。従って、死腔率は典型的に、間欠的に（例えば、患者が集中治療されているときに約２４時間の間隔で）更新されるのみである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
被検体の死腔率を実質的に継続的に決定するシステム及び方法が提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様において、被検体の死腔率をモニタするように構成されたシステムが提供される。当該システムは、被検体の血液内の１つ以上の分子種の濃度を指し示す１つ以上の血液ガスパラメータに関する血液ガス情報を受信するように構成された血液ガス情報インタフェースと、前記被検体の呼吸の１つ以上の呼吸パラメータに関する呼吸情報を受信するように構成された呼吸情報インタフェースと、コンピュータプログラムモジュールを実行するように構成されたプロセッサとを含み。前記コンピュータプログラムモジュールは、前記血液ガス情報インタフェースを介して受信された血液ガス情報から１つ以上の血液ガスパラメータの値を取得するように構成された血液ガスモジュールと、前記呼吸情報インタフェースを介して受信された呼吸情報から１つ以上の呼吸パラメータの値を取得するように構成された呼吸パラメータモジュールと、前記血液ガスモジュールによって取得された前記１つ以上の血液ガスパラメータの値と、前記呼吸パラメータモジュールによって取得された前記１つ以上の呼吸パラメータの値とに基づいて、前記被検体の死腔率を決定するように構成された死腔率モジュールとを含む。前記死腔率モジュールは、複数の測定インターバルで前記被検体の死腔率を決定するように構成され、前記死腔率モジュールは、（ｉ）或る測定インターバル中に前記血液ガス情報インタフェースによって受信されていない血液ガス情報と、（ｉｉ）該測定インターバル中に前記呼吸情報インタフェースによって受信されている呼吸情報とに応じて、該測定インターバルの終わりにおいて、前記被検体の死腔率を、先行する前記被検体の死腔率の決定にて使用された前記１つ以上の血液ガスパラメータの値と、該測定インターバル中に受信された前記呼吸情報から取得された前記１つ以上の呼吸パラメータの値と、に基づいて決定する。
【０００６】
本発明のこれら及びその他の目的、機能及び特徴、並びに作動方法、関連する構造要素の機能、部分群の組み合わせ、及び製造の経済性が、本明細書の一部を形成する添付の図面を参照しながら以下の説明及び添付の請求項を検討することによって明らかになる。図面において、様々な図における対応し合う部分は似通った参照符号で指し示す。本発明の一実施形態において、ここに例示される構造要素は縮尺を変えて描かれる。しかしながら、明確に理解されるように、図面は、例示及び説明のみを目的とするものであり、本発明を限定するものではない。また、認識されるように、ここでの何れかの実施形態において図示あるいは説明される構造的な特徴は、その他の実施形態でも同様に用いられ得る。しかしながら、明確に理解されるように、図面は、例示及び説明のみを目的とするものであり、本発明の範囲を定めるものではない。本明細書及び請求項において、単数形の“ａ”、“ａｎ”及び“ｔｈｅ”は、特に断らない限り、それによって指示されるものが複数あることを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の１つ以上の実施形態に従った被検体の死腔率をモニタするように構成されたシステムを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、被検体１２の死腔率をモニタ（監視）するように構成されたシステム１０を例示している。特に、システム１０は、被検体１２の１つ以上の血液ガスパラメータが測定された場合に被検体１２の死腔率を更新するのみであるというよりむしろ、被検体１２の死腔率を実質的に継続的にモニタするように構成される。これは、呼吸療法の改善制御を被検体１２に提供することを容易にし、被検体１２の介護に関する決定のための情報を与え、且つ／或いはその他の増強を提供し得る。一実施形態において、システム１０は、電子ストレージ１４、ユーザインタフェース１６、血液ガス情報インタフェース１８、呼吸情報インタフェース２０、プロセッサ２２、及び／又はその他の構成要素を含む。
【０００９】
一実施形態において、電子ストレージ１４は、情報を電子的に記憶する電子的記憶媒体を有する。電子ストレージ１４の電子的記憶媒体は、システム１０と一体的に（すなわち、実質的に脱着不可能に）設けられたシステムストレージと、例えばポート（例えば、ＵＳＢポート、ファイヤーワイヤー（登録商標）ポートなど）又はドライブ（例えば、ディスクドライブなど）を介して、システム１０に脱着可能に接続可能なリムーバブルストレージと、のうちの一方又は双方を含み得る。電子ストレージ１４は、光学的に読み取り可能な記憶媒体（例えば、光ディスクなど）と、磁気的に読み取り可能な記憶媒体（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）ドライブなど）と、電荷に基づく記憶媒体（例えば、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭなど）と、ソリッドステート記憶媒体（例えば、フラッシュドライブなど）と、電子的に読み取り可能なその他の記憶媒体と、のうちの１つ以上を含み得る。電子ストレージ１４は、ソフトウェアアルゴリズム、プロセッサ２２によって決定された情報、ユーザインタフェース１６を介して受信された情報、及び／又はシステム１０が適切に機能することを可能にするその他の情報を格納し得る。電子ストレージ１４は、システム１０内の別個のコンポーネントであってもよいし、システム１０の１つ以上のその他のコンポーネント（例えば、プロセッサ２２）と一体的に設けられてもよい。
【００１０】
ユーザインタフェース１６は、システム１０とユーザ（例えば、ユーザ、介護者、治療決定者など）との間のインタフェースを提供するように構成され、ユーザはそれを介して、システム１０に情報を提供したりシステム１０から情報を受け取ったりし得る。これは、データ、結果、命令、及び／又はその他の通信可能な項目（これらを総称して“情報”と呼ぶ）がユーザとシステム１０との間で通信されることを可能にする。ユーザインタフェース１６に含めるのに好適なインタ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、つまみ、レバー、表示スクリーン、タッチスクリーン、スピーカー、マイク、インジケータ光、可聴アラーム、及びプリンタが含まれる。
【００１１】
理解されるように、本発明によれば、有線若しくは無線の何れであろうと、その他の通信技術もユーザインタフェース１６として意図される。例えば、本発明により意図されることには、電子ストレージ１４によって提供されるリムーバブルストレージにユーザインタフェース１６が統合されてもよい。この例において、ユーザがシステム１０の実装をカスタマイズすることを可能にする情報が、リムーバブルストレージ（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など）からシステム１０にロードされ得る。ユーザインタフェース１６としてシステム１０とともに使用されるように適応されるその他の典型的な入力装置及び技術には、以下に限られないが、ＲＳ−２３２ポート、ＲＦリンク、ＩＲリンク、モデム（電話、ケーブル又はその他）が含まれる。要するに、システム１０と情報を通信するための如何なる技術も、本発明によって、ユーザインタフェース１６として意図される。
【００１２】
血液ガス情報インタフェース１８は、システム１０への血液ガス情報を受信するように構成される。血液ガス情報は、１つ以上の血液ガスパラメータに関する情報を含む。血液ガスパラメータは、被検体１２の血液内の１つ以上の分子種の濃度（例えば、分圧）を指し示す。非限定的な例として、上記１つ以上の分子種は、酸素、二酸化炭素、重炭酸塩、及び／又はその他の分子種、のうちの１つ以上を含み得る。一実施形態において、血液ガス情報インタフェース１８は、電子ポート、リード、無線受信器、及び／又はシステム１０への血液ガス情報の電子的な受信を可能にするその他のコンポーネントを含む。血液ガス情報は、上記１つ以上の血液ガスパラメータを測定するように構成された検出器から電子的に受信され得る。一実施形態において、血液ガス情報インタフェース１８は、ユーザがそれを介して血液ガス情報を手動で入力することが可能なユーザインタフェース（例えば、ユーザインタフェース１６）を含む。一実施形態において、血液ガス情報は、印刷出力、患者カルテ、日誌（ログブック）、及び／又はその他の参照物から手動で入力される。
【００１３】
呼吸情報インタフェース２０は、呼吸情報を受信するように構成される。呼吸情報は、被検体１２の呼吸の１つ以上の呼吸パラメータを含む。上記１つ以上の呼吸パラメータは、圧力、流量、１回換気量、肺胞の１回換気量、組成（例えば、分圧、濃度など）、吐出二酸化炭素、呼吸速度、吐出二酸化炭素の容積、欠損吐出二酸化炭素率、気道死腔量、器具死腔量、及び／又はその他の呼吸パラメータ、のうちの１つ以上を含み得る。一実施形態において、呼吸情報インタフェース２０は、電子ポート、リード、無線受信器、及び／又は呼吸検出器２４からの呼吸情報の電子的な受信を可能にするその他のコンポーネントを含む。
【００１４】
呼吸検出器２４は、被検体１２の気道又はその付近からガス（気体）を取得し、取得されたガスから取られた測定結果から得られる情報を伝達する出力信号を生成するように構成される。一実施形態において、呼吸検出器２４はサンプリング（標本抽出）チャンバ２６とセンサ２８とを含む。
【００１５】
サンプリングチャンバ２６は、被検体１２の気道又はその付近で取得されたガスを受け入れるように構成される。ガスは、吸気口３０からサンプリングチャンバ２６を通って排気口３２へと流れる。ガスは、被検体インタフェース器具３４及び／又は導管３６を介してサンプリングチャンバ２６へと伝えられる。被検体インタフェース器具３４は、被検体１２の気道の１つ以上の開口部に気密的あるいは非気密的に係合し得る。被検体インタフェース器具３４の例は、例えば、気管内チューブ、鼻カニューレ、気管切開チューブ、鼻マスク、鼻／口マスク、フルフェースマスク、トータルフェースマスク、部分再呼吸式マスク、又は被検体の気道との間でガス流を伝達するその他のインタフェース器具を含み得る。本発明は、これらの例に限定されるものではなく、如何なる被検体インタフェースの使用をも意図するものである。サンプリングチャンバは導管３６内に直接的に配置されてもよい。この構成においては、ポンプが必要とされないことがある。
【００１６】
導管３６は、サンプリングチャンバ２６の吸気口３０を被検体インタフェース器具３４と流体的に連通させるように構成され、それにより、被検体インタフェース３４によって被検体１２の気道又はその付近から取得されたガスはが、導管３６を介して吸気口３０に供給される。一実施形態において、呼吸検出器２４は副流（サイドストリーム）サンプリング用に構成される。この構成においては、導管３６は更に、被検体インタフェース器具３４を呼吸可能物質源と流体的に連通させるように構成される。例えば、治療法に従って制御される１つ以上のパラメータを有する呼吸可能なガスの流れが、導管３６を介して送達される。制御される呼吸可能ガス流の上記１つ以上のパラメータは、圧力、流量、組成、湿度、温度、及び／又はその他のパラメータ、のうちの１つ以上を含み得る。一実施形態において、呼吸検出器２４は本流（メインストリーム）サンプリング用に構成される。この構成においては、サンプリングチャンバ２６は、（図１に示すように）側方に外して配置されるのではなく、サンプリングチャンバ２６を通り抜ける流路内に配置される。呼吸検出器２４が副流サンプリング用に構成される、あるいは導管３６が被検体１２の気道に呼吸可能物質を提供しない一実施形態において、ポンプ３８は、導管３６から吸気口３０を介してサンプリングチャンバ２６内にガスを引き込むように構成される。
【００１７】
センサ２８は、サンプリングチャンバ２６内のガスの１つ以上のパラメータに関する情報を伝達する出力信号を生成するように構成される。非限定的な例として、該ガスの上記１つ以上のパラメータは、組成、圧力、流量、及び／又はその他のパラメータを含み得る。一実施形態において、サンプリングチャンバ２６内のガスは被検体１２の気道又はその付近から取得されたものであるので、センサ２８によって生成される出力信号が、呼吸情報インタフェース２０を介してシステム１０に伝達される呼吸情報となる。一実施形態において、サンプリングチャンバ２６は、呼吸情報インタフェース２０を介してシステム１０に呼吸情報を伝達する前にセンサ２８の出力信号を（少なくとも間欠的に）処理する１つ以上の要素を含む。
【００１８】
認識されるように、図１においてセンサ２８を単一のコンポーネントとして図示しているのは、限定を意図したものではない。一実施形態において、センサ２８は複数のセンサを含む。また、サンプリングチャンバ２６内としたセンサ２８の位置は、限定を意図したものではない。センサ２８は、導管３６内、被検体インタフェース器具３４内、呼吸可能物質源の位置、ポンプ３８の位置若しくはその付近、及び／又はサンプリングチャンバ２６の外部のその他の位置、に配置された１つ以上のセンシングユニットを含み得る。例えば、センサ２８は、気道死腔量、１回換気量、吐出二酸化炭素容積、及び／又はその他のパラメータを測定するように導管３６内に配置されたセンサを含み得る。
【００１９】
プロセッサ２２は、システム１０の情報処理能力を提供するように構成される。従って、プロセッサ２２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に設計されたデジタル回路、情報を処理するように構成されたアナログ回路、状態機械、及び／又は情報を電子的に処理するその他の機構、のうちの１つ以上を含み得る。図１においてプロセッサ２２は単一のエンティティとして示されているが、これは単に例示のためである。一部の実装例において、プロセッサ２２は複数の処理ユニットを含み得る。それらの処理ユニットは同一デバイス内に物理的に配置されてもよく、あるいは、プロセッサ２２は、協働する複数のデバイスの演算処理機能を表してもよい。
【００２０】
図１に示すように、プロセッサ２２は、１つ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に構成される。上記１つ以上のコンピュータプログラムモジュールは、血液ガスモジュール４０、呼吸パラメータモジュール４２、死腔率モジュール４４、のうちの１つ以上を含み得る。プロセッサ２２は、モジュール４０、４２及び／又は４４を、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；及び／又は、プロセッサ２２の演算処理能力を構成するその他の機構；によって実行するように構成され得る。
【００２１】
認識されるように、図１においてモジュール４０、４２及び４４は単一の処理ユニット内に共通配置されるように示されているが、プロセッサ２２が複数の処理ユニットを含む実装例において、モジュール４０、４２及び４４のうちの１つ以上がその他のモジュールから遠隔に配置されてもよい。後述の異なるモジュール４０、４２及び４４によって提供される機能の説明は、例示のためであって、限定を意図したものではなく、モジュール４０、４２及び４４の何れかが、説明されるより多くの機能又は少ない機能を提供してもよい。例えば、モジュール４０、４２及び４４のうちの１つ以上が排除されて、その機能の一部又は全てをモジュール４０、４２及び４４のうちの他のモジュールが提供してもよい。他の一例として、プロセッサ２２は、モジュール４０、４２及び４４のうちの１つに帰属する機能の一部又は全てを実行し得る１つ以上の追加モジュールを実行するように構成されてもよい。
【００２２】
血液ガスモジュール４０は、血液ガス情報インタフェース１８を介してシステム１０が受信した血液ガス情報から、１つ以上の血液ガスパラメータに関する値を取得するように構成される。一実施形態において、血液ガス情報は、（例えばユーザインタフェース１６を介して）ユーザによってシステム１０に入力された値を含み得る。この実施形態において、血液ガスモジュール４０は、ユーザによって入力された値にアクセスすることによって値を取得する。一実施形態において、上記１つ以上の血液ガスパラメータの値を取得するために、血液ガス情報インタフェース１８を介してシステムが受信した血液ガス情報を処理しなければならない。この実施形態において、血液ガスモジュール４０は、血液ガス情報を処理して、上記１つ以上の血液ガスパラメータの値を取得する。血液ガスパラメータは、動脈血酸素の分圧、動脈血二酸化炭素の分圧、酸素飽和度、ヘモグロビン濃度、及び／又はその他のパラメータ、のうちの１つ以上を含み得る。
【００２３】
呼吸パラメータモジュール４２は、呼吸情報インタフェース２０にてシステム１０が受信した呼吸情報から、１つ以上の呼吸パラメータの値を取得するように構成される。一実施形態において、センサ２８の出力信号が、呼吸情報インタフェース２０にて受信され、１つ以上の呼吸パラメータの値を取得するために処理される。呼吸パラメータモジュール４２によって取得される上記１つ以上の呼吸パラメータは、圧力、流量、１回換気量、肺胞の１回換気量、呼吸速度、組成（例えば、分圧、濃度など）、呼気終末二酸化炭素、吐出二酸化炭素容積、混合吐出二酸化炭素率、気道死腔量、器具死腔量、及び／又はその他の呼吸パラメータ、のうちの１つ以上を含み得る。
【００２４】
死腔モジュール４４は、血液ガスモジュール４０によって取得された１つ以上の血液ガスパラメータの値と、呼吸パラメータモジュール４２によって取得された１つ以上の呼吸パラメータの値とに基づいて、被検体１２の死腔率を決定するように構成される。それから血液ガスパラメータが取得される血液ガス情報は頻度が比較的低い。これは、血液ガス情報を得ることが、被検体１２から血液を引き出し、そして、引き出した血液を検査することを伴うからである。一方、呼吸情報は、被検体１２の気道からのガスをサンプリングすること（これは実質的に被検体１２にあまり煩わしくない）のみを必要とし、呼吸検出器２４からの出力信号は実質的に継続的に生成され得る。従来システムにおいては、死腔率の決定は一般的に、（例えば、被検体１２から血液を引き出すことによって）１つ以上の血液ガス情報が更新されるときにのみ行われる。しかしながら、死腔率は比較的動的なものであることがあり、実質的に継続的に死腔率を決定することによって、被検体１２の診断及び／又は処置の様々な観点が強化され得る。
【００２５】
死腔率は、１回換気量に対する呼吸死腔容積の比である。死腔容積パラメータには主要な要素が２つ存在する。第１の要素は気道死腔、すなわち、被検体１２の外口と被検体１２の肺内の肺胞との間の気道の容積であり、第２の要素は肺胞死腔、すなわち、肺胞が肺血とともに血液内のガスを交換するように適正に機能しない肺内の容積である。気道死腔は実質的に不変のままである。肺胞死腔は時間とともに変化し得るが、それらの変化は、肺の損傷状態が急激に変化するか、あるいは換気／かん流マッチングが実質的に変化されるかしない限り、特段に動的なものではない。対照的に、死腔率の他方のパラメータである１回換気量は、特に、被検体１２の換気が（例えば、被検体１２によって試みられた吸息及び吐息に基づいて）自然発生的に引き起こされている場合に、比較的動的なものになり得る。
【００２６】
死腔率の実質的に継続的な決定を実現するため、死腔モジュール４４は、単一組の血液ガス情報に対して複数回の死腔率の決定を行うように構成される。第１組の血液ガス情報が受信されるのと第２組の血液ガス情報が受信されるのとの間に行われる複数回の死腔率の決定の各々に対して、第１組の血液ガス情報から取得された１つ以上の血液ガスパラメータが使用されながら、継続的な死腔率決定の各々に対して、更新された呼吸パラメータ（例えば、新たに受信された呼吸情報から取得される）が使用される。
【００２７】
一実施形態において、死腔モジュール４４は、複数の測定間隔（インターバル）で被検体１２の死腔率を決定するように構成される。これらのインターバルは、周期的であってもよいし、呼吸情報（例えば、呼吸検出器２４の出力信号）のサンプリングレートによってトリガーされてもよいし、あるいはその他の方法で予め定められてもよい。死腔率を実質的に継続的に提供するため、これらのインターバルは、約５時間未満、約２時間未満、約１時間未満、約３０分未満、約１０分未満、約５分未満、又は約２分未満にされ得る。所与のインターバルの終わりにおいて、最後の死腔率決定以降に新たな血液ガス情報が受信されていない場合、死腔モジュール４４は、死腔率の先行決定（例えば、先行インターバルでの決定）で使用された１つ以上の血液ガスパラメータから死腔率を決定する。一方、一般的に、測定間隔は呼吸情報インタフェース２０によって呼吸情報が受信される間隔と同じにされるか、それより長くされる。従って、所与のインターバルの終わりで行われる死腔率の決定は、最後の死腔率決定以降に取得された呼吸情報に基づいて行われることになる。（肺胞死腔に関係する）血液ガスパラメータは呼吸パラメータに対して比較的低速で変化する傾向にあるので、死腔率を決定するためにこのように“古い”血液ガスパラメータを“新しい”呼吸パラメータとともに使用することは、正確性及び／又は精度を有意に犠牲にすることなく、死腔率の継続的な決定を可能にする。
【００２８】
一実施形態において、死腔モジュール４４は被検体１２の死腔率を、関係：
【００２９】
【数１】
に従って決定するように構成される。ただし、Ｖｄ／Ｖｔは死腔率を表し、ＰａＣＯ２は動脈血液内の二酸化炭素の分圧を表し、ＰｅＣＯ２は所与の呼吸に関する混合吐出二酸化炭素（例えば、平均、中間、及び／又はその他の集合測定値であってもよいし、あるいは単一の呼吸に対して測定されてもよい）を表す。認識されるように、ＰａＣＯ２は血液ガスパラメータであり、ＰｅＣＯ２は呼吸パラメータである。従って、所与の死腔率決定において、ＰａＣＯ２に使用される値は“古い”（例えば、先行死腔率決定においてと同じ）が、ＰｅＣＯ２に使用される値は“新しい”（例えば、先行死腔率決定以降に取得）。
【００３０】
一実施形態において、死腔モジュール４４は被検体１２の死腔率を、関係：
【００３１】
【数２】
に従って決定するように構成される。ただし、Ｖｄａｌｖは肺胞死腔を表し、Ｖｄａｗは気道死腔を表し、ＴＶは総１回換気量を表す。気道死腔は基本的に定数である。１回換気量は、呼吸検出器２４によって生成される出力信号から呼吸パラメータモジュール４２によって継続的に取得されることが可能な呼吸パラメータである。肺胞死腔は、血液ガス情報及び／又はパラメータと呼吸情報及び／又はパラメータとの組み合わせから取得されるパラメータである。一実施形態において、新たな血液ガス情報が受信されていない所与のインターバルでの死腔率決定を支援するため、先行する死腔率決定で使用された肺胞死腔の値が、該所与のインターバルでの肺胞死腔の推定を提供するよう更新される。この更新は、該所与のインターバル中に受信された呼吸情報及び／又は取得された呼吸パラメータを用いて、先行死腔率決定で使用された肺胞死腔の値を調整することを含み得る。
【００３２】
例えば、肺胞死腔は、関係：
【００３３】
【数３】
に従って調整されることができる。ただし、Ｖｄａｌｖは肺胞死腔の更新あるいは調整された決定値（この測定インターバルで上記数式（２）にて使用されることになる）を表し、Ｖｄａｌｖ０は先行死腔率決定で使用された肺胞死腔の値を表し、Ｖｔａｌｖ０は先行死腔率決定で使用された肺胞１回換気量の値を表し、Ｖｔａｌｖは該所与のインターバルに関して呼吸パラメータモジュールによって決定された肺胞１回換気量の値を表す。Ｖｔａｌｖは、呼吸情報インタフェース２０を介して受信された呼吸情報から呼吸パラメータモジュール４２によって決定される呼吸パラメータである。一実施形態において、値Ｖｔａｌｖ０は、Ｖｄａｌｖ０を取得するために使用された血液ガス情報と同時にシステム１０によって受信された呼吸情報から決定された値である（すなわち、Ｖｄａｌｖ０を決定するために使用されたのと同じ呼吸情報から取得されたものである）。
【００３４】
新たな血液ガス情報が受信されていない間のインターバル群での死腔率を決定するための、以前に取得された肺胞死腔の値に対する調整は、死腔モジュール４４によって実行される。一実施形態において、同時に受信された血液ガス情報及び呼吸情報からの肺胞死腔の決定は、血液ガスモジュール４０によって実行される。従って、この開示の目的では、肺胞死腔の決定（以前の決定に対する調整ではない）は、血液ガスパラメータを考慮した決定である。
【００３５】
一実施形態において、ユーザインタフェース１６は電子ディスプレイを含む。プロセッサ２２は、死腔モジュール４４による死腔率の決定をユーザに伝えるよう、電子ディスプレイを制御するように構成される。これにより、死腔率の更新値が実質的に継続的にユーザに提供される。これにより、ユーザによる被検体１２の診断及び／又は処置が促進され得る。一実施形態において、システム１０は、被検体１２に治療を提供する１つ以上のコンポーネントを含む。例えば、システム１０は、被検体１２による呼吸を容易にするように構成された人工呼吸器を含んでいてもよい。人工呼吸器の複数の設定のうちの１つ以上が、死腔率の継続的な決定に基づいて、プロセッサ２２によって自動調整され得る。
【００３６】
認識されるように、以上の説明では、死腔率を決定するために特定の関係を使用した。本開示の範囲は少なくとも、新しい呼吸情報と１つ以上の先行死腔率決定で使用された血液ガス情報とに基づいて死腔率の更新決定を行うことを可能にするその他の関係をも含むものである。
【００３７】
最も実用的且つ好適な実施形態であると現段階で考えられるものに基づいて、例示目的で、本発明を詳細に説明したが、理解されるように、このような詳細事項は単に例示のためである。本発明は、開示した実施形態に限定されるものではなく、それとは対照的に、添付の請求項の精神及び範囲に入る変更及び均等構成にも及ぶものである。例えば、理解されるように、本発明が意図することには、何れかの実施形態の１つ以上の特徴は、可能な範囲で、その他の実施形態の１つ以上の特徴と組み合わされることが可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、間欠的にのみ行われる血液ガス測定に基づいて被検体の死腔率を決定することに関する。
【背景技術】
【０００２】
死腔率を決定するように構成されたシステムが知られている。一般に、死腔率は、呼吸死腔と１回換気量との間の比を意味する。呼吸死腔は、被検体による一呼吸のうちの、被検体の血液とのガス交換に関与しない容積を意味する。例えば、この容積は、肺の外側の被検体の気道と、換気はされるがかん流されないためにガス交換に関与しない被検体の肺内の容積とを含む。被検体の死腔率は、診断のため、治療を被検体のニーズに調整するため、且つ／或いはその他の目的のために使用されることができる。
【０００３】
従来システムで死腔率を決定するためには、血液ガス測定を行わなければならない。これは一般的に、死腔率の決定の度に、被検体から血液を収集することを必要とする。従って、死腔率は典型的に、間欠的に（例えば、患者が集中治療されているときに約２４時間の間隔で）更新されるのみである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
被検体の死腔率を実質的に継続的に決定するシステム及び方法が提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様において、被検体の死腔率をモニタするように構成されたシステムが提供される。当該システムは、被検体の血液内の１つ以上の分子種の濃度を指し示す１つ以上の血液ガスパラメータに関する血液ガス情報を受信するように構成された血液ガス情報インタフェースと、前記被検体の呼吸の１つ以上の呼吸パラメータに関する呼吸情報を受信するように構成された呼吸情報インタフェースと、コンピュータプログラムモジュールを実行するように構成されたプロセッサとを含み。前記コンピュータプログラムモジュールは、前記血液ガス情報インタフェースを介して受信された血液ガス情報から１つ以上の血液ガスパラメータの値を取得するように構成された血液ガスモジュールと、前記呼吸情報インタフェースを介して受信された呼吸情報から１つ以上の呼吸パラメータの値を取得するように構成された呼吸パラメータモジュールと、前記血液ガスモジュールによって取得された前記１つ以上の血液ガスパラメータの値と、前記呼吸パラメータモジュールによって取得された前記１つ以上の呼吸パラメータの値とに基づいて、前記被検体の死腔率を決定するように構成された死腔率モジュールとを含む。前記死腔率モジュールは、複数の測定インターバルで前記被検体の死腔率を決定するように構成され、前記死腔率モジュールは、（ｉ）或る測定インターバル中に前記血液ガス情報インタフェースによって受信されていない血液ガス情報と、（ｉｉ）該測定インターバル中に前記呼吸情報インタフェースによって受信されている呼吸情報とに応じて、該測定インターバルの終わりにおいて、前記被検体の死腔率を、先行する前記被検体の死腔率の決定にて使用された前記１つ以上の血液ガスパラメータの値と、該測定インターバル中に受信された前記呼吸情報から取得された前記１つ以上の呼吸パラメータの値と、に基づいて決定する。
【０００６】
本発明のこれら及びその他の目的、機能及び特徴、並びに作動方法、関連する構造要素の機能、部分群の組み合わせ、及び製造の経済性が、本明細書の一部を形成する添付の図面を参照しながら以下の説明及び添付の請求項を検討することによって明らかになる。図面において、様々な図における対応し合う部分は似通った参照符号で指し示す。本発明の一実施形態において、ここに例示される構造要素は縮尺を変えて描かれる。しかしながら、明確に理解されるように、図面は、例示及び説明のみを目的とするものであり、本発明を限定するものではない。また、認識されるように、ここでの何れかの実施形態において図示あるいは説明される構造的な特徴は、その他の実施形態でも同様に用いられ得る。しかしながら、明確に理解されるように、図面は、例示及び説明のみを目的とするものであり、本発明の範囲を定めるものではない。本明細書及び請求項において、単数形の“ａ”、“ａｎ”及び“ｔｈｅ”は、特に断らない限り、それによって指示されるものが複数あることを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の１つ以上の実施形態に従った被検体の死腔率をモニタするように構成されたシステムを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、被検体１２の死腔率をモニタ（監視）するように構成されたシステム１０を例示している。特に、システム１０は、被検体１２の１つ以上の血液ガスパラメータが測定された場合に被検体１２の死腔率を更新するのみであるというよりむしろ、被検体１２の死腔率を実質的に継続的にモニタするように構成される。これは、呼吸療法の改善制御を被検体１２に提供することを容易にし、被検体１２の介護に関する決定のための情報を与え、且つ／或いはその他の増強を提供し得る。一実施形態において、システム１０は、電子ストレージ１４、ユーザインタフェース１６、血液ガス情報インタフェース１８、呼吸情報インタフェース２０、プロセッサ２２、及び／又はその他の構成要素を含む。
【０００９】
一実施形態において、電子ストレージ１４は、情報を電子的に記憶する電子的記憶媒体を有する。電子ストレージ１４の電子的記憶媒体は、システム１０と一体的に（すなわち、実質的に脱着不可能に）設けられたシステムストレージと、例えばポート（例えば、ＵＳＢポート、ファイヤーワイヤー（登録商標）ポートなど）又はドライブ（例えば、ディスクドライブなど）を介して、システム１０に脱着可能に接続可能なリムーバブルストレージと、のうちの一方又は双方を含み得る。電子ストレージ１４は、光学的に読み取り可能な記憶媒体（例えば、光ディスクなど）と、磁気的に読み取り可能な記憶媒体（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）ドライブなど）と、電荷に基づく記憶媒体（例えば、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭなど）と、ソリッドステート記憶媒体（例えば、フラッシュドライブなど）と、電子的に読み取り可能なその他の記憶媒体と、のうちの１つ以上を含み得る。電子ストレージ１４は、ソフトウェアアルゴリズム、プロセッサ２２によって決定された情報、ユーザインタフェース１６を介して受信された情報、及び／又はシステム１０が適切に機能することを可能にするその他の情報を格納し得る。電子ストレージ１４は、システム１０内の別個のコンポーネントであってもよいし、システム１０の１つ以上のその他のコンポーネント（例えば、プロセッサ２２）と一体的に設けられてもよい。
【００１０】
ユーザインタフェース１６は、システム１０とユーザ（例えば、ユーザ、介護者、治療決定者など）との間のインタフェースを提供するように構成され、ユーザはそれを介して、システム１０に情報を提供したりシステム１０から情報を受け取ったりし得る。これは、データ、結果、命令、及び／又はその他の通信可能な項目（これらを総称して“情報”と呼ぶ）がユーザとシステム１０との間で通信されることを可能にする。ユーザインタフェース１６に含めるのに好適なインタ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、つまみ、レバー、表示スクリーン、タッチスクリーン、スピーカー、マイク、インジケータ光、可聴アラーム、及びプリンタが含まれる。
【００１１】
理解されるように、本発明によれば、有線若しくは無線の何れであろうと、その他の通信技術もユーザインタフェース１６として意図される。例えば、本発明により意図されることには、電子ストレージ１４によって提供されるリムーバブルストレージにユーザインタフェース１６が統合されてもよい。この例において、ユーザがシステム１０の実装をカスタマイズすることを可能にする情報が、リムーバブルストレージ（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など）からシステム１０にロードされ得る。ユーザインタフェース１６としてシステム１０とともに使用されるように適応されるその他の典型的な入力装置及び技術には、以下に限られないが、ＲＳ−２３２ポート、ＲＦリンク、ＩＲリンク、モデム（電話、ケーブル又はその他）が含まれる。要するに、システム１０と情報を通信するための如何なる技術も、本発明によって、ユーザインタフェース１６として意図される。
【００１２】
血液ガス情報インタフェース１８は、システム１０への血液ガス情報を受信するように構成される。血液ガス情報は、１つ以上の血液ガスパラメータに関する情報を含む。血液ガスパラメータは、被検体１２の血液内の１つ以上の分子種の濃度（例えば、分圧）を指し示す。非限定的な例として、上記１つ以上の分子種は、酸素、二酸化炭素、重炭酸塩、及び／又はその他の分子種、のうちの１つ以上を含み得る。一実施形態において、血液ガス情報インタフェース１８は、電子ポート、リード、無線受信器、及び／又はシステム１０への血液ガス情報の電子的な受信を可能にするその他のコンポーネントを含む。血液ガス情報は、上記１つ以上の血液ガスパラメータを測定するように構成された検出器から電子的に受信され得る。一実施形態において、血液ガス情報インタフェース１８は、ユーザがそれを介して血液ガス情報を手動で入力することが可能なユーザインタフェース（例えば、ユーザインタフェース１６）を含む。一実施形態において、血液ガス情報は、印刷出力、患者カルテ、日誌（ログブック）、及び／又はその他の参照物から手動で入力される。
【００１３】
呼吸情報インタフェース２０は、呼吸情報を受信するように構成される。呼吸情報は、被検体１２の呼吸の１つ以上の呼吸パラメータを含む。上記１つ以上の呼吸パラメータは、圧力、流量、１回換気量、肺胞の１回換気量、組成（例えば、分圧、濃度など）、吐出二酸化炭素、呼吸速度、吐出二酸化炭素の容積、欠損吐出二酸化炭素率、気道死腔量、器具死腔量、及び／又はその他の呼吸パラメータ、のうちの１つ以上を含み得る。一実施形態において、呼吸情報インタフェース２０は、電子ポート、リード、無線受信器、及び／又は呼吸検出器２４からの呼吸情報の電子的な受信を可能にするその他のコンポーネントを含む。
【００１４】
呼吸検出器２４は、被検体１２の気道又はその付近からガス（気体）を取得し、取得されたガスから取られた測定結果から得られる情報を伝達する出力信号を生成するように構成される。一実施形態において、呼吸検出器２４はサンプリング（標本抽出）チャンバ２６とセンサ２８とを含む。
【００１５】
サンプリングチャンバ２６は、被検体１２の気道又はその付近で取得されたガスを受け入れるように構成される。ガスは、吸気口３０からサンプリングチャンバ２６を通って排気口３２へと流れる。ガスは、被検体インタフェース器具３４及び／又は導管３６を介してサンプリングチャンバ２６へと伝えられる。被検体インタフェース器具３４は、被検体１２の気道の１つ以上の開口部に気密的あるいは非気密的に係合し得る。被検体インタフェース器具３４の例は、例えば、気管内チューブ、鼻カニューレ、気管切開チューブ、鼻マスク、鼻／口マスク、フルフェースマスク、トータルフェースマスク、部分再呼吸式マスク、又は被検体の気道との間でガス流を伝達するその他のインタフェース器具を含み得る。本発明は、これらの例に限定されるものではなく、如何なる被検体インタフェースの使用をも意図するものである。サンプリングチャンバは導管３６内に直接的に配置されてもよい。この構成においては、ポンプが必要とされないことがある。
【００１６】
導管３６は、サンプリングチャンバ２６の吸気口３０を被検体インタフェース器具３４と流体的に連通させるように構成され、それにより、被検体インタフェース３４によって被検体１２の気道又はその付近から取得されたガスはが、導管３６を介して吸気口３０に供給される。一実施形態において、呼吸検出器２４は副流（サイドストリーム）サンプリング用に構成される。この構成においては、導管３６は更に、被検体インタフェース器具３４を呼吸可能物質源と流体的に連通させるように構成される。例えば、治療法に従って制御される１つ以上のパラメータを有する呼吸可能なガスの流れが、導管３６を介して送達される。制御される呼吸可能ガス流の上記１つ以上のパラメータは、圧力、流量、組成、湿度、温度、及び／又はその他のパラメータ、のうちの１つ以上を含み得る。一実施形態において、呼吸検出器２４は本流（メインストリーム）サンプリング用に構成される。この構成においては、サンプリングチャンバ２６は、（図１に示すように）側方に外して配置されるのではなく、サンプリングチャンバ２６を通り抜ける流路内に配置される。呼吸検出器２４が副流サンプリング用に構成される、あるいは導管３６が被検体１２の気道に呼吸可能物質を提供しない一実施形態において、ポンプ３８は、導管３６から吸気口３０を介してサンプリングチャンバ２６内にガスを引き込むように構成される。
【００１７】
センサ２８は、サンプリングチャンバ２６内のガスの１つ以上のパラメータに関する情報を伝達する出力信号を生成するように構成される。非限定的な例として、該ガスの上記１つ以上のパラメータは、組成、圧力、流量、及び／又はその他のパラメータを含み得る。一実施形態において、サンプリングチャンバ２６内のガスは被検体１２の気道又はその付近から取得されたものであるので、センサ２８によって生成される出力信号が、呼吸情報インタフェース２０を介してシステム１０に伝達される呼吸情報となる。一実施形態において、サンプリングチャンバ２６は、呼吸情報インタフェース２０を介してシステム１０に呼吸情報を伝達する前にセンサ２８の出力信号を（少なくとも間欠的に）処理する１つ以上の要素を含む。
【００１８】
認識されるように、図１においてセンサ２８を単一のコンポーネントとして図示しているのは、限定を意図したものではない。一実施形態において、センサ２８は複数のセンサを含む。また、サンプリングチャンバ２６内としたセンサ２８の位置は、限定を意図したものではない。センサ２８は、導管３６内、被検体インタフェース器具３４内、呼吸可能物質源の位置、ポンプ３８の位置若しくはその付近、及び／又はサンプリングチャンバ２６の外部のその他の位置、に配置された１つ以上のセンシングユニットを含み得る。例えば、センサ２８は、気道死腔量、１回換気量、吐出二酸化炭素容積、及び／又はその他のパラメータを測定するように導管３６内に配置されたセンサを含み得る。
【００１９】
プロセッサ２２は、システム１０の情報処理能力を提供するように構成される。従って、プロセッサ２２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に設計されたデジタル回路、情報を処理するように構成されたアナログ回路、状態機械、及び／又は情報を電子的に処理するその他の機構、のうちの１つ以上を含み得る。図１においてプロセッサ２２は単一のエンティティとして示されているが、これは単に例示のためである。一部の実装例において、プロセッサ２２は複数の処理ユニットを含み得る。それらの処理ユニットは同一デバイス内に物理的に配置されてもよく、あるいは、プロセッサ２２は、協働する複数のデバイスの演算処理機能を表してもよい。
【００２０】
図１に示すように、プロセッサ２２は、１つ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に構成される。上記１つ以上のコンピュータプログラムモジュールは、血液ガスモジュール４０、呼吸パラメータモジュール４２、死腔率モジュール４４、のうちの１つ以上を含み得る。プロセッサ２２は、モジュール４０、４２及び／又は４４を、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；及び／又は、プロセッサ２２の演算処理能力を構成するその他の機構；によって実行するように構成され得る。
【００２１】
認識されるように、図１においてモジュール４０、４２及び４４は単一の処理ユニット内に共通配置されるように示されているが、プロセッサ２２が複数の処理ユニットを含む実装例において、モジュール４０、４２及び４４のうちの１つ以上がその他のモジュールから遠隔に配置されてもよい。後述の異なるモジュール４０、４２及び４４によって提供される機能の説明は、例示のためであって、限定を意図したものではなく、モジュール４０、４２及び４４の何れかが、説明されるより多くの機能又は少ない機能を提供してもよい。例えば、モジュール４０、４２及び４４のうちの１つ以上が排除されて、その機能の一部又は全てをモジュール４０、４２及び４４のうちの他のモジュールが提供してもよい。他の一例として、プロセッサ２２は、モジュール４０、４２及び４４のうちの１つに帰属する機能の一部又は全てを実行し得る１つ以上の追加モジュールを実行するように構成されてもよい。
【００２２】
血液ガスモジュール４０は、血液ガス情報インタフェース１８を介してシステム１０が受信した血液ガス情報から、１つ以上の血液ガスパラメータに関する値を取得するように構成される。一実施形態において、血液ガス情報は、（例えばユーザインタフェース１６を介して）ユーザによってシステム１０に入力された値を含み得る。この実施形態において、血液ガスモジュール４０は、ユーザによって入力された値にアクセスすることによって値を取得する。一実施形態において、上記１つ以上の血液ガスパラメータの値を取得するために、血液ガス情報インタフェース１８を介してシステムが受信した血液ガス情報を処理しなければならない。この実施形態において、血液ガスモジュール４０は、血液ガス情報を処理して、上記１つ以上の血液ガスパラメータの値を取得する。血液ガスパラメータは、動脈血酸素の分圧、動脈血二酸化炭素の分圧、酸素飽和度、ヘモグロビン濃度、及び／又はその他のパラメータ、のうちの１つ以上を含み得る。
【００２３】
呼吸パラメータモジュール４２は、呼吸情報インタフェース２０にてシステム１０が受信した呼吸情報から、１つ以上の呼吸パラメータの値を取得するように構成される。一実施形態において、センサ２８の出力信号が、呼吸情報インタフェース２０にて受信され、１つ以上の呼吸パラメータの値を取得するために処理される。呼吸パラメータモジュール４２によって取得される上記１つ以上の呼吸パラメータは、圧力、流量、１回換気量、肺胞の１回換気量、呼吸速度、組成（例えば、分圧、濃度など）、呼気終末二酸化炭素、吐出二酸化炭素容積、混合吐出二酸化炭素率、気道死腔量、器具死腔量、及び／又はその他の呼吸パラメータ、のうちの１つ以上を含み得る。
【００２４】
死腔モジュール４４は、血液ガスモジュール４０によって取得された１つ以上の血液ガスパラメータの値と、呼吸パラメータモジュール４２によって取得された１つ以上の呼吸パラメータの値とに基づいて、被検体１２の死腔率を決定するように構成される。それから血液ガスパラメータが取得される血液ガス情報は頻度が比較的低い。これは、血液ガス情報を得ることが、被検体１２から血液を引き出し、そして、引き出した血液を検査することを伴うからである。一方、呼吸情報は、被検体１２の気道からのガスをサンプリングすること（これは実質的に被検体１２にあまり煩わしくない）のみを必要とし、呼吸検出器２４からの出力信号は実質的に継続的に生成され得る。従来システムにおいては、死腔率の決定は一般的に、（例えば、被検体１２から血液を引き出すことによって）１つ以上の血液ガス情報が更新されるときにのみ行われる。しかしながら、死腔率は比較的動的なものであることがあり、実質的に継続的に死腔率を決定することによって、被検体１２の診断及び／又は処置の様々な観点が強化され得る。
【００２５】
死腔率は、１回換気量に対する呼吸死腔容積の比である。死腔容積パラメータには主要な要素が２つ存在する。第１の要素は気道死腔、すなわち、被検体１２の外口と被検体１２の肺内の肺胞との間の気道の容積であり、第２の要素は肺胞死腔、すなわち、肺胞が肺血とともに血液内のガスを交換するように適正に機能しない肺内の容積である。気道死腔は実質的に不変のままである。肺胞死腔は時間とともに変化し得るが、それらの変化は、肺の損傷状態が急激に変化するか、あるいは換気／かん流マッチングが実質的に変化されるかしない限り、特段に動的なものではない。対照的に、死腔率の他方のパラメータである１回換気量は、特に、被検体１２の換気が（例えば、被検体１２によって試みられた吸息及び吐息に基づいて）自然発生的に引き起こされている場合に、比較的動的なものになり得る。
【００２６】
死腔率の実質的に継続的な決定を実現するため、死腔モジュール４４は、単一組の血液ガス情報に対して複数回の死腔率の決定を行うように構成される。第１組の血液ガス情報が受信されるのと第２組の血液ガス情報が受信されるのとの間に行われる複数回の死腔率の決定の各々に対して、第１組の血液ガス情報から取得された１つ以上の血液ガスパラメータが使用されながら、継続的な死腔率決定の各々に対して、更新された呼吸パラメータ（例えば、新たに受信された呼吸情報から取得される）が使用される。
【００２７】
一実施形態において、死腔モジュール４４は、複数の測定間隔（インターバル）で被検体１２の死腔率を決定するように構成される。これらのインターバルは、周期的であってもよいし、呼吸情報（例えば、呼吸検出器２４の出力信号）のサンプリングレートによってトリガーされてもよいし、あるいはその他の方法で予め定められてもよい。死腔率を実質的に継続的に提供するため、これらのインターバルは、約５時間未満、約２時間未満、約１時間未満、約３０分未満、約１０分未満、約５分未満、又は約２分未満にされ得る。所与のインターバルの終わりにおいて、最後の死腔率決定以降に新たな血液ガス情報が受信されていない場合、死腔モジュール４４は、死腔率の先行決定（例えば、先行インターバルでの決定）で使用された１つ以上の血液ガスパラメータから死腔率を決定する。一方、一般的に、測定間隔は呼吸情報インタフェース２０によって呼吸情報が受信される間隔と同じにされるか、それより長くされる。従って、所与のインターバルの終わりで行われる死腔率の決定は、最後の死腔率決定以降に取得された呼吸情報に基づいて行われることになる。（肺胞死腔に関係する）血液ガスパラメータは呼吸パラメータに対して比較的低速で変化する傾向にあるので、死腔率を決定するためにこのように“古い”血液ガスパラメータを“新しい”呼吸パラメータとともに使用することは、正確性及び／又は精度を有意に犠牲にすることなく、死腔率の継続的な決定を可能にする。
【００２８】
一実施形態において、死腔モジュール４４は被検体１２の死腔率を、関係：
【００２９】
【数１】
に従って決定するように構成される。ただし、Ｖｄ／Ｖｔは死腔率を表し、ＰａＣＯ２は動脈血液内の二酸化炭素の分圧を表し、ＰｅＣＯ２は所与の呼吸に関する混合吐出二酸化炭素（例えば、平均、中間、及び／又はその他の集合測定値であってもよいし、あるいは単一の呼吸に対して測定されてもよい）を表す。認識されるように、ＰａＣＯ２は血液ガスパラメータであり、ＰｅＣＯ２は呼吸パラメータである。従って、所与の死腔率決定において、ＰａＣＯ２に使用される値は“古い”（例えば、先行死腔率決定においてと同じ）が、ＰｅＣＯ２に使用される値は“新しい”（例えば、先行死腔率決定以降に取得）。
【００３０】
一実施形態において、死腔モジュール４４は被検体１２の死腔率を、関係：
【００３１】
【数２】
に従って決定するように構成される。ただし、Ｖｄａｌｖは肺胞死腔を表し、Ｖｄａｗは気道死腔を表し、ＴＶは総１回換気量を表す。気道死腔は基本的に定数である。１回換気量は、呼吸検出器２４によって生成される出力信号から呼吸パラメータモジュール４２によって継続的に取得されることが可能な呼吸パラメータである。肺胞死腔は、血液ガス情報及び／又はパラメータと呼吸情報及び／又はパラメータとの組み合わせから取得されるパラメータである。一実施形態において、新たな血液ガス情報が受信されていない所与のインターバルでの死腔率決定を支援するため、先行する死腔率決定で使用された肺胞死腔の値が、該所与のインターバルでの肺胞死腔の推定を提供するよう更新される。この更新は、該所与のインターバル中に受信された呼吸情報及び／又は取得された呼吸パラメータを用いて、先行死腔率決定で使用された肺胞死腔の値を調整することを含み得る。
【００３２】
例えば、肺胞死腔は、関係：
【００３３】
【数３】
に従って調整されることができる。ただし、Ｖｄａｌｖは肺胞死腔の更新あるいは調整された決定値（この測定インターバルで上記数式（２）にて使用されることになる）を表し、Ｖｄａｌｖ０は先行死腔率決定で使用された肺胞死腔の値を表し、Ｖｔａｌｖ０は先行死腔率決定で使用された肺胞１回換気量の値を表し、Ｖｔａｌｖは該所与のインターバルに関して呼吸パラメータモジュールによって決定された肺胞１回換気量の値を表す。Ｖｔａｌｖは、呼吸情報インタフェース２０を介して受信された呼吸情報から呼吸パラメータモジュール４２によって決定される呼吸パラメータである。一実施形態において、値Ｖｔａｌｖ０は、Ｖｄａｌｖ０を取得するために使用された血液ガス情報と同時にシステム１０によって受信された呼吸情報から決定された値である（すなわち、Ｖｄａｌｖ０を決定するために使用されたのと同じ呼吸情報から取得されたものである）。
【００３４】
新たな血液ガス情報が受信されていない間のインターバル群での死腔率を決定するための、以前に取得された肺胞死腔の値に対する調整は、死腔モジュール４４によって実行される。一実施形態において、同時に受信された血液ガス情報及び呼吸情報からの肺胞死腔の決定は、血液ガスモジュール４０によって実行される。従って、この開示の目的では、肺胞死腔の決定（以前の決定に対する調整ではない）は、血液ガスパラメータを考慮した決定である。
【００３５】
一実施形態において、ユーザインタフェース１６は電子ディスプレイを含む。プロセッサ２２は、死腔モジュール４４による死腔率の決定をユーザに伝えるよう、電子ディスプレイを制御するように構成される。これにより、死腔率の更新値が実質的に継続的にユーザに提供される。これにより、ユーザによる被検体１２の診断及び／又は処置が促進され得る。一実施形態において、システム１０は、被検体１２に治療を提供する１つ以上のコンポーネントを含む。例えば、システム１０は、被検体１２による呼吸を容易にするように構成された人工呼吸器を含んでいてもよい。人工呼吸器の複数の設定のうちの１つ以上が、死腔率の継続的な決定に基づいて、プロセッサ２２によって自動調整され得る。
【００３６】
認識されるように、以上の説明では、死腔率を決定するために特定の関係を使用した。本開示の範囲は少なくとも、新しい呼吸情報と１つ以上の先行死腔率決定で使用された血液ガス情報とに基づいて死腔率の更新決定を行うことを可能にするその他の関係をも含むものである。
【００３７】
最も実用的且つ好適な実施形態であると現段階で考えられるものに基づいて、例示目的で、本発明を詳細に説明したが、理解されるように、このような詳細事項は単に例示のためである。本発明は、開示した実施形態に限定されるものではなく、それとは対照的に、添付の請求項の精神及び範囲に入る変更及び均等構成にも及ぶものである。例えば、理解されるように、本発明が意図することには、何れかの実施形態の１つ以上の特徴は、可能な範囲で、その他の実施形態の１つ以上の特徴と組み合わされることが可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の死腔率をモニタするように構成されたシステムであって、当該システムは：
被検体の血液内の１つ以上の分子種の濃度を指し示す１つ以上の血液ガスパラメータに関する血液ガス情報を受信するように構成された血液ガス情報インタフェース；
前記被検体の呼吸の１つ以上の呼吸パラメータに関する呼吸情報を受信するように構成された呼吸情報インタフェース；並びに
コンピュータプログラムモジュールを実行するように構成されたプロセッサであり、前記コンピュータプログラムモジュールは：
前記血液ガス情報インタフェースを介して受信された血液ガス情報から１つ以上の血液ガスパラメータの値を取得するように構成された血液ガスモジュール；
前記呼吸情報インタフェースを介して受信された呼吸情報から１つ以上の呼吸パラメータの値を取得するように構成された呼吸パラメータモジュール；及び
前記血液ガスモジュールによって取得された前記１つ以上の血液ガスパラメータの値と、前記呼吸パラメータモジュールによって取得された前記１つ以上の呼吸パラメータの値とに基づいて、前記被検体の死腔率を決定するように構成された死腔率モジュール；
を有する、プロセッサ；
を有し、
前記死腔率モジュールは、複数の測定インターバルで前記被検体の死腔率を決定するように構成され、前記死腔率モジュールは、（ｉ）或る測定インターバル中に前記血液ガス情報インタフェースによって受信されていない血液ガス情報と、（ｉｉ）該測定インターバル中に前記呼吸情報インタフェースによって受信されている呼吸情報とに応じて、該測定インターバルの終わりにおいて、前記被検体の死腔率を、先行する前記被検体の死腔率の決定にて使用された前記１つ以上の血液ガスパラメータの値と、該測定インターバル中に受信された前記呼吸情報から取得された前記１つ以上の呼吸パラメータの値と、に基づいて決定する、
システム。
【請求項２】
前記測定インターバルは周期的である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記測定インターバルは約１０分未満である、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記血液ガス情報インタフェースは、前記血液ガス情報の手動入力を支援するユーザインタフェースを有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記死腔率モジュールにより決定された死腔率をユーザに伝えるように構成されたユーザインタフェース、を更に有する請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
被検体の死腔率をモニタする方法であって、当該方法は：
被検体の血液内の１つ以上の分子種の濃度を指し示す１つ以上の血液ガスパラメータに関する血液ガス情報を受信し；
前記被検体の呼吸の１つ以上の呼吸パラメータに関する呼吸情報を受信し；
受信した前記血液ガス情報から１つ以上の血液ガスパラメータの値を取得し；
受信した前記呼吸情報から１つ以上の呼吸パラメータの値を取得し；且つ
取得された前記１つ以上の血液ガスパラメータの値と、取得された前記１つ以上の呼吸パラメータの値とに基づいて、前記被検体の死腔率を複数の測定インターバルで決定する；
ことを有し、
（ｉ）或る測定インターバル中に受信されていない血液ガス情報と、（ｉｉ）該測定インターバル中に受信されている呼吸情報とに応じて、該測定インターバルの終わりにおいて、前記被検体の死腔率が、先行する前記被検体の死腔率の決定にて使用された前記１つ以上の血液ガスパラメータの値と、該測定インターバル中に取得された前記１つ以上の呼吸パラメータの値と、に基づいて決定される、
方法。
【請求項７】
前記測定インターバルは周期的である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記測定インターバルは約１０分未満である、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記血液ガス情報を受信することは、ユーザによって手動入力された血液ガス情報を受信することを有する、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
決定された死腔率をユーザに伝えることを更に有する請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
被検体の死腔率をモニタするように構成されたシステムであって、当該システムは：
被検体の血液内の１つ以上の分子種の濃度を指し示す１つ以上の血液ガスパラメータに関する血液ガス情報を受信する手段；
前記被検体の呼吸の１つ以上の呼吸パラメータに関する呼吸情報を受信する手段；
受信した前記血液ガス情報から１つ以上の血液ガスパラメータの値を取得する手段；
受信した前記呼吸情報から１つ以上の呼吸パラメータの値を取得する手段；及び
取得された前記１つ以上の血液ガスパラメータの値と、取得された前記１つ以上の呼吸パラメータの値とに基づいて、前記被検体の死腔率を複数の測定インターバルで決定する手段；
を有し、
（ｉ）或る測定インターバル中に受信されていない血液ガス情報と、（ｉｉ）該測定インターバル中に受信されている呼吸情報とに応じて、該測定インターバルの終わりにおいて、前記被検体の死腔率が、前記決定する手段によって、先行する前記被検体の死腔率の決定にて使用された前記１つ以上の血液ガスパラメータの値と、該測定インターバル中に取得された前記１つ以上の呼吸パラメータの値と、に基づいて決定される、
システム。
【請求項１２】
前記測定インターバルは周期的である、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記測定インターバルは約１０分未満である、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記血液ガス情報を受信する手段は、ユーザによって手動入力される血液ガス情報を受信する手段を有する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
決定された死腔率をユーザに伝える手段を更に有する請求項１１に記載のシステム。
【請求項１】
被検体の死腔率をモニタするように構成されたシステムであって、当該システムは：
被検体の血液内の１つ以上の分子種の濃度を指し示す１つ以上の血液ガスパラメータに関する血液ガス情報を受信するように構成された血液ガス情報インタフェース；
前記被検体の呼吸の１つ以上の呼吸パラメータに関する呼吸情報を受信するように構成された呼吸情報インタフェース；並びに
コンピュータプログラムモジュールを実行するように構成されたプロセッサであり、前記コンピュータプログラムモジュールは：
前記血液ガス情報インタフェースを介して受信された血液ガス情報から１つ以上の血液ガスパラメータの値を取得するように構成された血液ガスモジュール；
前記呼吸情報インタフェースを介して受信された呼吸情報から１つ以上の呼吸パラメータの値を取得するように構成された呼吸パラメータモジュール；及び
前記血液ガスモジュールによって取得された前記１つ以上の血液ガスパラメータの値と、前記呼吸パラメータモジュールによって取得された前記１つ以上の呼吸パラメータの値とに基づいて、前記被検体の死腔率を決定するように構成された死腔率モジュール；
を有する、プロセッサ；
を有し、
前記死腔率モジュールは、複数の測定インターバルで前記被検体の死腔率を決定するように構成され、前記死腔率モジュールは、（ｉ）或る測定インターバル中に前記血液ガス情報インタフェースによって受信されていない血液ガス情報と、（ｉｉ）該測定インターバル中に前記呼吸情報インタフェースによって受信されている呼吸情報とに応じて、該測定インターバルの終わりにおいて、前記被検体の死腔率を、先行する前記被検体の死腔率の決定にて使用された前記１つ以上の血液ガスパラメータの値と、該測定インターバル中に受信された前記呼吸情報から取得された前記１つ以上の呼吸パラメータの値と、に基づいて決定する、
システム。
【請求項２】
前記測定インターバルは周期的である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記測定インターバルは約１０分未満である、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記血液ガス情報インタフェースは、前記血液ガス情報の手動入力を支援するユーザインタフェースを有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記死腔率モジュールにより決定された死腔率をユーザに伝えるように構成されたユーザインタフェース、を更に有する請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
被検体の死腔率をモニタする方法であって、当該方法は：
被検体の血液内の１つ以上の分子種の濃度を指し示す１つ以上の血液ガスパラメータに関する血液ガス情報を受信し；
前記被検体の呼吸の１つ以上の呼吸パラメータに関する呼吸情報を受信し；
受信した前記血液ガス情報から１つ以上の血液ガスパラメータの値を取得し；
受信した前記呼吸情報から１つ以上の呼吸パラメータの値を取得し；且つ
取得された前記１つ以上の血液ガスパラメータの値と、取得された前記１つ以上の呼吸パラメータの値とに基づいて、前記被検体の死腔率を複数の測定インターバルで決定する；
ことを有し、
（ｉ）或る測定インターバル中に受信されていない血液ガス情報と、（ｉｉ）該測定インターバル中に受信されている呼吸情報とに応じて、該測定インターバルの終わりにおいて、前記被検体の死腔率が、先行する前記被検体の死腔率の決定にて使用された前記１つ以上の血液ガスパラメータの値と、該測定インターバル中に取得された前記１つ以上の呼吸パラメータの値と、に基づいて決定される、
方法。
【請求項７】
前記測定インターバルは周期的である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記測定インターバルは約１０分未満である、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記血液ガス情報を受信することは、ユーザによって手動入力された血液ガス情報を受信することを有する、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
決定された死腔率をユーザに伝えることを更に有する請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
被検体の死腔率をモニタするように構成されたシステムであって、当該システムは：
被検体の血液内の１つ以上の分子種の濃度を指し示す１つ以上の血液ガスパラメータに関する血液ガス情報を受信する手段；
前記被検体の呼吸の１つ以上の呼吸パラメータに関する呼吸情報を受信する手段；
受信した前記血液ガス情報から１つ以上の血液ガスパラメータの値を取得する手段；
受信した前記呼吸情報から１つ以上の呼吸パラメータの値を取得する手段；及び
取得された前記１つ以上の血液ガスパラメータの値と、取得された前記１つ以上の呼吸パラメータの値とに基づいて、前記被検体の死腔率を複数の測定インターバルで決定する手段；
を有し、
（ｉ）或る測定インターバル中に受信されていない血液ガス情報と、（ｉｉ）該測定インターバル中に受信されている呼吸情報とに応じて、該測定インターバルの終わりにおいて、前記被検体の死腔率が、前記決定する手段によって、先行する前記被検体の死腔率の決定にて使用された前記１つ以上の血液ガスパラメータの値と、該測定インターバル中に取得された前記１つ以上の呼吸パラメータの値と、に基づいて決定される、
システム。
【請求項１２】
前記測定インターバルは周期的である、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記測定インターバルは約１０分未満である、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記血液ガス情報を受信する手段は、ユーザによって手動入力される血液ガス情報を受信する手段を有する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
決定された死腔率をユーザに伝える手段を更に有する請求項１１に記載のシステム。
【図１】
【公表番号】特表２０１３−５１５５８４（Ｐ２０１３−５１５５８４Ａ）
【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２０１２−５４６５４４（Ｐ２０１２−５４６５４４）
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２０１０／０５６０８６
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０８０６９５
【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）】
【公表日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２０１０／０５６０８６
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０８０６９５
【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）】
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