特許 6807746 周期性呼吸を検出するプロセッサにおける方法、周期的呼吸を検出する装置、及びコンピュータ可読記憶媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6807746

(24)【登録日】2020年12月10日

(45)【発行日】2021年1月6日

(54)【発明の名称】周期性呼吸を検出するプロセッサにおける方法、周期的呼吸を検出する装置、及びコンピュータ可読記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/087 20060101AFI20201221BHJP

   A61M 16/00 20060101ALI20201221BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/087

   A61M16/00 340

【請求項の数】20

【全頁数】51

(21)【出願番号】特願2016-551719(P2016-551719)

(86)(22)【出願日】2015年2月13日

(65)【公表番号】特表2017-512080(P2017-512080A)

(43)【公表日】2017年5月18日

(86)【国際出願番号】AU2015050055

(87)【国際公開番号】WO2015120521

(87)【国際公開日】20150820

【審査請求日】2018年2月9日

(31)【優先権主張番号】2014900435

(32)【優先日】2014年2月13日

(33)【優先権主張国】AU

(73)【特許権者】

【識別番号】500046450

【氏名又は名称】レスメド・プロプライエタリー・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100099623

【弁理士】

【氏名又は名称】奥山 尚一

(74)【代理人】

【識別番号】100096769

【弁理士】

【氏名又は名称】有原 幸一

(74)【代理人】

【識別番号】100107319

【弁理士】

【氏名又は名称】松島 鉄男

(74)【代理人】

【識別番号】100114591

【弁理士】

【氏名又は名称】河村 英文

(74)【代理人】

【識別番号】100125380

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 綾子

(74)【代理人】

【識別番号】100142996

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 聡二

(74)【代理人】

【識別番号】100166268

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 祐

(74)【代理人】

【識別番号】100170379

【弁理士】

【氏名又は名称】徳本 浩一

(74)【代理人】

【識別番号】100180231

【弁理士】

【氏名又は名称】水島 亜希子

(72)【発明者】

【氏名】ラマナン，ディネシュ

【審査官】 北島 拓馬

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１３／１１０１３６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２００４−５２６４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０７４１３５４９（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 米国特許第０７３７１２２０（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 国際公開第２０１３／１５２４０３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０３３３６９６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２３９０５５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／０６ − ５／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

患者の周期的呼吸を検出するプロセッサにおける方法であって、該方法は、
患者の呼吸において検出された無呼吸または呼吸低下で境界を示された一連のイベント間隔をプロセッサにおいて受信するステップと、
イベント間隔の閉鎖時に該イベント間隔を前記プロセッサにおいて処理し、イベント間隔の特徴を決定するステップであって、ここでイベント間隔の特徴は、
多分周期的呼吸サイクルである、
多分周期的サイクルでない、
情報を与えない、のうちの一つである、ステップと、
周期的呼吸サイクルの典型的な長さと長期比較された前記イベント間隔の特徴の経歴に基づき、周期的呼吸エピソードが進行中かどうかを指示する現在の周期的呼吸状態を変更すべきかどうかを前記プロセッサにおいて決定するステップと
を備える方法。

【請求項2】

検出された周期的呼吸エピソードのパラメータを報告することをさらに含む請求項１に記載の方法。

【請求項3】

患者が呼吸障害の治療を受けており、検出された周期的呼吸エピソードに対応して一つまたはそれ以上の治療のパラメータを調整することをさらに含む、請求項１〜２のいずれかに記載の方法。

【請求項4】

前記処理し、イベント間隔の特徴を決定するステップが、イベント間隔に関連した呼吸換気の一連の測定値に依存した請求項１に記載の方法。

【請求項5】

呼吸換気の前記測定値の各々が現在の半呼吸の大きさと以前の半呼吸の大きさの積である請求項４に記載の方法。

【請求項6】

半呼吸の大きさが半呼吸の１回換気量である請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記処理し、イベント間隔の特徴を決定するステップが、イベント間隔の期間が典型的な周期的呼吸サイクルの範囲外であれば、または呼吸換気の一連の測定値が呼吸換気の非ゼロ測定値の最少数より少ない非ゼロ測定値を含んでいれば、イベント間隔が多分周期的呼吸サイクルでなかったと決定する請求項４〜６のいずれかに記載の方法。

【請求項8】

前記処理し、イベント間隔の特徴を決定するステップが、呼吸的換気の一連の測定値から相対的最大ステップ特徴を計算することをさらに含む請求項４〜７に記載の方法。

【請求項9】

前記処理し、イベント間隔の特徴を決定するステップが、イベント間隔が呼吸低下イベントで閉塞された場合に、
周期的呼吸低下の兆候となるイベント間隔と一致する呼吸的換気の測定値の期待されるシーケンスを表すテンプレートを構築することと、
呼吸的換気の測定値のシーケンスとテンプレート間の差を計算することと、
相対的最大ステップ特徴と差に基づいてイベント間隔の特徴を決定することと
をさらに含む請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記決定することが、
もし相対最大ステップ特徴が第一の閾値を超えていれば、イベント間隔は多分周期的呼吸サイクルでなかったと決定することと、
もし該差が第二の閾値以下で、イベント期間の期間が第三の閾値より大きい場合には、イベント間隔は多分周期的呼吸サイクルであったと決定することと
を含む請求項９に記載の方法。

【請求項11】

イベント間隔が無呼吸イベントで閉鎖された場合には、前記処理し、イベント間隔の特徴を決定するステップが、
閉塞性睡眠無呼吸の兆候となるイベント間隔と一致する呼吸的換気の測定値の期待されるシーケンスを表すテンプレートを構築することと、
周期的無呼吸の兆候となるイベント間隔と一致する、呼吸的換気の測定値の期待されるシーケンスを表すテンプレートを構築することと、
一連の呼吸的換気の測定値のシーケンスと各テンプレート間の差を計算することと、
該差から周期的呼吸の類似性スコアを計算することと、
相対的最大ステップ特徴と周期的呼吸類似性スコアに基づき、イベント間隔の特徴を決定することと
をさらに含む請求項８〜１０のいずれかに記載の方法。

【請求項12】

前記決定することが、
もし相対的最大ステップ特徴が第一の閾値を超えていれば、該イベント間隔は多分周期的呼吸サイクルでなかったと決定することと、
もし周期的呼吸類似性スコアが第二の閾値より大きく、イベント期間の期間が第三の閾値より大きければ、イベント間隔は多分周期的呼吸サイクルであったと決定することと
を含む請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記決定することが、
多分周期的呼吸サイクルであったイベント間隔の前記特徴の経歴におけるイベント間隔のカウント、多分周期的呼吸サイクルでなかった経歴におけるイベント間隔のカウントおよび経歴におけるイベント間隔の合計カウントを計算することと、
該カウントが開始基準を満たすのであれば、前記現在の周期的呼吸状態を真に変更することと、
該カウントが終了基準を満たすのであれば、前記現在の周期的呼吸状態を偽に変更することと
を含む請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。

【請求項14】

もしイベント間隔がタイムアウトによって閉じられると、前記決定することは前記現在の周期的呼吸状態を偽に変更することを含む請求項１〜１３のいずれかに記載の方法。

【請求項15】

前記現在の周期的呼吸状態を真に変更した時、開始されたばかりの周期的呼吸エピソードの開始時間を調整することをさらに含む請求項１３に記載の方法。

【請求項16】

前記現在の周期的呼吸状態を偽に変更した時、終了したばかりの周期的呼吸エピソードの終了時間を調整することをさらに含む請求項１３〜１５のいずれかに記載の方法。

【請求項17】

患者における周期的呼吸を検出する装置であって、該装置は、
患者の呼吸気空気流量を表す信号を提供するように構成されたセンサーと、
患者における周期的呼吸を検出するように構成されたプロセッサと
を備え、ここで該プロセッサは、
患者の呼吸から検出された無呼吸または呼吸低下で境界を示された一連のイベント間隔をセンサーからの信号を用いて受信し、
イベント信号が閉じられると、イベント間隔を処理してイベント間隔の特徴を決定し、ここでイベント間隔の特徴は、多分周期的呼吸サイクルである、多分周期的呼吸サイクルではない、情報を与えない、の一つであり、
周期的呼吸サイクルの典型的な長さと長期間比較された前記イベント間隔の特徴の経歴に基づき、周期的呼吸エピソードが進行中かどうかを示す現在の周期的呼吸状態を変更するかどうか決定することを特徴とする装置。

【請求項18】

呼吸障害のある患者に治療を提供するように構成された治療装置をさらに含む請求項１７に記載の装置であって、プロセッサは検出された周期的呼吸エピソードに対応して一つまたはそれ以上の治療のパラメータを調整するようにさらに構成されている装置。

【請求項19】

該プロセッサに連結されたデータ通信インタフェースをさらに含む請求項１７および請求項１８のいずれかに記載の装置であって、ただし該プロセッサは、検出された周期的呼吸のエピソードのパラメータをデータ通信インタフェースを経由して外部装置に報告するようさらに構成されている装置。

【請求項20】

プロセッサに、患者における周期的呼吸を検出する方法を実施させるよう構成されたプログラムコード命令が格納されたコンピュータ可読記憶媒体であって、該方法は、
患者の呼吸から検出された無呼吸または呼吸低下で境界を示された一連のイベント間隔を受信することと、
イベント間隔の閉鎖時にイベント間隔を処理して該イベント間隔の特徴を決定することであって、イベント間隔の特徴は、多分周期的な呼吸周期である、多分周期的でない呼吸周期である、情報を与えない、の一つである、ことと、
周期的な呼吸周期の典型的な長さと長期比較された前記イベント間隔の特徴の経歴に基づき、周期的呼吸エピソードが進行中かどうかを示す現在の周期的呼吸状態を変更するかどうかを決定することと
を備えるコンピュータ可読記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願の相互参照］
この出願は、２０１４年２月１３日に出願されたオーストラリア国仮出願番号２０１４９００４３５の利益をクレームするもので、その全開示を参照により本明細書に包含する。

【0002】

［連邦支援の研究または開発に関する陳述］
適用せず。

【0003】

［共同研究開発に参加する団体名］
適用せず。

【0004】

［配列表］
適用せず。

【背景技術】

【0005】

［発明の分野］
本技術は、呼吸器疾患の診断、治療、予防および改善の一つ以上に関する。特に本技術は、医療機器と呼吸器疾患の治療と予防のためのそれらの使用に関する。

【0006】

［関連技術の記述］
身体の呼吸器系はガス交換を促進する。鼻と口が患者の気道の入り口を形成する。

【0007】

気道は一連の枝管を含み、それらは肺に深く入るにつれて狭く、短くそしておびただしくなる。肺の主要機能はガス交換であり、酸素は空気から静脈血に入り、二酸化炭素が運び出される。気管は左右の主気管支に分かれ、さらに分岐して最後に終末細気管支となる。気管支は誘導気道を構成し、ガス交換には関与しない。気道をさらに分割すると呼吸細気管支となり、最終的に肺胞となる。ガス交換が行われる肺の胞状の領域は、呼吸領域と呼ばれる。非特許文献１を参照。

【0008】

一連の呼吸器疾患が存在する。

【0009】

閉塞性睡眠時無呼吸（ＯＳＡ）は睡眠呼吸障害（ＳＤＢ）の一つで、睡眠時の上部気道の閉鎖または閉塞が特徴である。これは異常に小さい上気道と、舌の領域の筋緊張の通常の喪失、睡眠時の軟口蓋および後口咽頭壁の正常損失の組み合わせの結果である。この条件で罹患患者は典型的には３０から１２０秒の間呼吸が停止し、場合によっては一晩で２００から３００回呼吸停止が起こる。昼間に過剰な眠気を生じることがたびたびあり、これは心臓血管疾患と脳損傷を起こすことがある。この症候群は特に太りすぎの中年男性に共通する障害であるが、罹患者はこの問題に気付いていないことがある。特許文献１（Ｓｕｌｌｉｖａｎ）を参照。

【0010】

チェーン・ストークス呼吸（ＣＳＲ）は周期性呼吸の一つで、患者の呼吸調整器の障害によるものであり、この場合睡眠中に呼吸の漸増と漸減が交互に律動的に生じ、動脈血の脱酸素化と再酸素化が繰り返し生じる。反復低酸素症のため、ＣＳＲは有害であり得る。患者によってはＣＳＲは睡眠中の反復覚醒に関連しており、これは重篤な睡眠障害、交感神経系活動の増悪および後負荷の増加を生じる。特許文献２（Ｂｅｒｔｈｏｎ−Ｊｏｎｅｓ）を参照。

【0011】

肥満低呼吸症候群（ＯＨＳ）は、低呼吸の既知の原因がない場合、重症の肥満と覚醒時慢性高炭酸ガス血症の組み合わせと定義される。症状には呼吸困難、起床時の頭痛と過剰な日中の眠気が含まれる。

【0012】

慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）は、共通してある特徴を有する下気道疾患の任意のグループを含む。これには空気の動きに対する抵抗の増加、呼吸の呼気相の延長および肺における正常な弾性の減少が含まれる。ＣＯＰＤの例は肺気腫と慢性気管支炎である。ＣＯＰＤは常時喫煙（第一危険因子）、職業的暴露、大気汚染および遺伝因子で発症する。症状には、労作時呼吸困難、慢性咳および痰が出ることが含まれる。

【0013】

神経筋疾患（ＮＭＤ）は、内在筋肉病変を経て直接的に、または神経病変を経て間接的に筋肉の機能を損なう多くの疾病と病気を包含する広義語である。ＮＭＤ患者の一部は、歩行の喪失にいたる進行性筋障害が特徴で、車椅子に束縛され、嚥下障害があり、呼吸筋力低下を生じ最後には呼吸不全により死に至る。神経筋疾患は急速進行性と緩徐進行性に分けられる：（ｉ）急速進行性疾患は数か月にわたる筋肉の機能障害があり、数年以内に死に至るのが特徴である。（例： 筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）と１０代のデュシェンヌ型筋ジストロフィー（ＤＭＤ））；（ｉｉ）可変または緩徐進行性疾患：数年にわたって増悪し、平均寿命を少し短縮するのが特徴である。（例：肢帯、顔面肩甲上腕型筋ジストロフィーおよび筋強直性ジストロフィー）。ＮＭＤにおける呼吸不全の症候には、全身衰弱の進行、嚥下障害、労作時および安静時呼吸困難、疲労、眠気、起床時の頭痛、集中することの困難および気分転換の困難が含まれる。

【0014】

胸壁疾患は、呼吸筋と胸郭間の不十分な結合にいたる胸郭変形のグループである。これらの疾患は、通常拘束性障害によって特徴づけられ、長期高炭酸ガス性呼吸不全の可能性がある。脊柱側弯症および／または後側弯症は、重篤な呼吸不全を発症することがある。呼吸不全の症候には、労作時呼吸困難、末梢浮腫、反復肺感染症、起床時の頭痛、疲労、睡眠の質不良および食欲不振が含まれる。

【0015】

一方、健常人はシステムと装置の利点を巧みに利用して呼吸器疾患の発症を防止することができる。

【0016】

＜治療＞
鼻持続的気道陽圧（ＣＰＡＰ）療法は、閉塞性睡眠時無呼吸（ＯＳＡ）の治療に用いられてきた。この仮説は、持続的気道陽圧が空気的副子として作用し、軟口蓋と舌を前方に押して、後口咽頭壁から離せば、上気道の閉塞を防止できると言うものである。

【0017】

非侵襲的換気（ＮＩＶ）は、患者が十分に呼吸しおよび／または適切な酸素レベルを体内に維持するのを支援するために、上気道を通して患者に補助換気を提供する。換気サポートはマスクまたは鼻インタフェースで提供される。ＮＩＶはＣＳＲ，ＯＨＳ，ＣＯＰＤ，ＭＤおよび胸壁疾患の治療に使用されてきた。

【0018】

侵襲的換気（ＩＶ）は、もはや自分で効果的に呼吸できない患者に換気補助を提供し、気管切開チューブを使用して提供される。

【0019】

人工呼吸器は患者に送った呼吸のタイミングと圧力も制御し、患者が行った呼吸をモニターする。制御の方法と患者のモニタリングは、典型的には従量式と従圧式が含まれる。従量式は特に圧力調整ボリューム制御（ＰＲＶＣ）、ボリューム換気（ＶＶ）、およびボリューム制御連続強制換気（ＶＣ−ＣＭＶ）技法を含む。従圧式は特に補助調節（ＡＣ）、同期的間欠的強制換気法（ＳＩＭＶ）、調節機械換気（ＣＭＶ）、圧補助換気法（ＰＳＶ）、持続的気道陽圧法（ＣＰＡＰ）または呼吸終末陽圧（ＰＥＥＰ）技法を含む。

【0020】

＜システム＞
睡眠呼吸障害の治療に使用される既知の製品の一つは、ＲｅｓＭｅｄが製造しているＳ９ Ｓｌｅｅｐ Ｔｈｅｒａｐｙ Ｓｙｓｔｅｍである。成人および小児用人工呼吸器のＲｅｓＭｅｄ Ｓｔｅｌｌａｒ（商標）シリーズのような人工呼吸器は、ＮＭＤ、ＯＨＳおよびＣＯＰＤのような多くの状態（ただしこれに限定されない）の治療について、一連の患者に侵襲および非侵襲非依存呼吸の支援を提供することができる。

【0021】

ＲｅｓＭｅｄ Ｅｌｉｓｅｅ（商標）１５０人工呼吸器とＲｅｓＭｅｄ ＶＳＩＩＩ（商標）人工呼吸器は、成人および小児患者の多数の状態を治療するのに適切な侵襲おおよび非侵襲依存人工呼吸器の支援を提供することができる。これらの人工呼吸器は、単一または二重肢回路を有する従量式および従圧式人工呼吸モードを提供する。

【0022】

＜患者インタフェース＞
患者の気道の入り口に供給空気を陽圧で供給するには、鼻マスク、フルフェースマスクまたは鼻枕のような患者インタフェースを使用して行われる。一連の患者インタフェース装置は既知であるが、それらの多くは閉塞する、審美的に好ましくない、装着が不十分、使用が困難、長期間使用すると摩耗するまたは患者がシステム不慣れなどの一つまたはそれ以上の問題に悩まされている。個人の保護装置の一部とし飛行士用にまたは麻酔薬の投与のために使用者のためにのみデザインされたマスクは、元来の適用に耐えられるが、それでもたとえば睡眠時または終日使用のように長期間着用すると心地よくない。

【0023】

気管開口術は、侵襲的呼吸に使用できる患者インタフェースのもう一つの形態である。

【0024】

＜ＰＡＰ装置＞
モータ駆動送風機のようなＰＡＰ装置によって陽圧の空気を患者の気道に供給できる。上記のように、送風機の出口は柔軟性のある送出導管を経由して患者インタフェースに接続される。

【0025】

人工呼吸器は典型的には流れ発生器または送風機、入口フィルター、患者インタフェース、流れ発生器を患者インタフェースに接続する空気送出導管、種々のセンサーおよびマイクロプロセッサをベースにしたコントローラを含む。上記のように、患者インタフェースはマスクまたは気管開口チューブを含んでよい。流れ発生器は、サーボ制御のモータ、ボリュートと送風機を形成するインペラーを含んでよい。場合によっては、モータのブレーキを装備して、送風機の速度をより速やかに低減してモータとインペラーの慣性に打ち勝つようにしてよい。制動は、慣性にもかかわらず呼気との同期に遅れないように、送風機に低圧状態をより速やかに達成させることができる。場合によっては、流れ発生器は、モータの速度制御の代替えとして、患者に送出される圧力を変更する手段として、生成された空気を大気に吐出するバルブを含めてよい。センサーは特にモータ速度、質量流量および圧力変換器などで出口圧力を測定する。この装置は、除湿機および／または加熱要素を空気送出回路の経路にオプションで含めてよい。コントローラは、データ検索と表示機能の付いたまたは付いていないデータ保存能力を含めてよい。

【0026】

＜モニタリングシステム＞
ＣＳＲの臨床的有意性は重要で、したがって睡眠中にＣＳＲがいくら存在するかを知ること大切である。特に、ＣＰＡＰ治療を受けている患者がＣＳＲを示しているかどうかを知ることは有用であり得る。これは例えば適応サーボ人工呼吸器（ＡＳＶ）装置で治療の改善の可能性があるためである。代案として、患者をさらにモニターして、ＣＳＲが持続しているかまたはそれが所謂ＣＲＡＰで生じた中枢性睡眠時無呼吸症（ＣＳＡ）の結果であるかどうかを知ることができる。

【0027】

通常ＣＳＲの診断は、睡眠検査の実施および現れた睡眠ポリグラフ計（ＰＳＧ）データの解析を含む。完全診断ＰＳＧ研究では、一連の生物学的指標がモニターされ、これには鼻漏信号、呼吸努力の測定値、パルス酸素濃度計、寝るときの体勢が含まれ、さらに脳波図（ＥＥＧ）、心電図記録法（ＥＣＧ）、筋電図検査（ＥＭＧ）および眼球電図記録法（ＥＯＧ）を含めてよい。ＣＳＲのような呼吸特性は、上記パラメータの視的特徴から識別可能で、臨床医は睡眠中の呼吸機能を評価し、ＣＳＲの任意のエピソードを検出および測定できる。

【0028】

臨床医による検査が最も総合的な方法であるが、これはコストのかかるプロセスであり、臨床経験と理解に大きく依存する。効果的な患者のスクリーニングのために、分類器ベースの方法が開発された。これは鼻漏信号に基づき、一定間隔で生じるＣＳＲの可能性を計算して、得点プロセスを自動化するものである。この方法は、２００７年３月２８日に出願された米国特許出願番号１１／５７６，２１０（米国特許出願公開第２００８０１７７１９５号）に開示されておりまた２００６年６月２９日にＷＯ２００６０６６３３７Ａ１（特許文献３）として公開されている。この方法は、流量ベースの分類器を含み、一連の離散的流量値を仮定してＣＳＲの可能性を計算する。特許文献３に記述されている方法は多次元の特徴空間を使用し、判別関数を使用してクラスター分析を行い、特徴をクラスターに分離する。このアプローチはコンピュータ的に強力で、したがって典型的には治療またはモニタリングセッション全域で記録されたデータのバッチを使用して、治療装置とは別のコンピュータ装置上で行われる。

【0029】

ＰＣＴ特許出願番号ＰＣＴ／ＡＵ２０１３／００００６３に開示され、２０１３年８月１日にＷＯ２０１３１１０１３６（特許文献４）として公開されたもう一つの方法も、モニタリングまたは治療セッション全域で記録されたデータで実施された。特許文献４の方法は、流量データを無呼吸および呼吸低下のようなＳＤＢイベントに基づいてインターバルに分割し、インターバル長さのヒストグラムを作成して、ＣＳＲがセッション中に生じたのかどうかを決定する。データの形状特徴も抽出し、ＣＳＲを包含するとしてインターバルを識別するのに使用する。やはりこの方法も、セッションの終りにおける“バッチモード”解析に最も適している。

【0030】

ＣＳＲエピソードを検出するより直接的な方法に対する要求もあり、好ましくは最近のデータのみに基づいて、モニタリングまたは治療セッション中に“急いで”作動する方法で、すなわち“バッチモード”に対して“リアルタイム”である。この方法では、治療パラメータの変更または臨床医警告を発するなどして、結論が出される前にＣＳＲエピソードに応えて直ちに対応できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0031】

【特許文献1】米国特許４，９４４，３１０

【特許文献2】米国特許６，５３２，９５９

【特許文献3】ＷＯ２００６０６６３３７Ａ１

【特許文献4】ＷＯ２０１３１１０１３６

【非特許文献】

【0032】

【非特許文献1】Ｗｅｓｔ著、Ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ − ｔｈｅ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｓ

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0033】

本技術は、呼吸器疾患の診断、改善、治療または防止で使用される医療機器向けで、一つまたはそれ以上の改善された快適さ、コスト、有効性、使いやすさおよび製造可能性を有している。

【課題を解決するための手段】

【0034】

本技術の第一の特徴は、呼吸器疾患の診断、改善、治療または防止で使用される装置に関する。

【0035】

本技術のもう一つの特徴は、呼吸器疾患の診断、改善、治療または防止で使用される方法に関する。

【0036】

本技術の一つの形態は、チェーン・ストークス呼吸のような周期的な呼吸のエピソードが開始されたまたは終了したことを、無呼吸と呼吸低下のようなＳＤＢイベントの解析に基づき“リアルタイム”に伝えるかどうかを決定する装置を備える。

【0037】

本技術の一つの形式のもう一つの特徴は、無呼吸と呼吸低下のようなＳＤＢイベントを解析する方法で、周期性呼吸エピソードの開始時期と終了時期を、直ちにまたは発生後に決定する。

【0038】

本技術の第一の特徴によれば、患者における周期性呼吸を検出する方法が提供され、該方法は患者の呼吸で検出された無呼吸または呼吸低下イベントで境界を示された一連のイベント間隔をプロセッサで受信し；イベント間隔の閉鎖時に、該イベント間隔を処理してイベント間隔の特徴を決定し、ここでイベント間隔の特徴は、多分周期的な呼吸周期である、多分周期的でない呼吸周期である、情報を与えない、のうちの一つであり、周期的な呼吸周期の典型的な長さと長期比較されたイベント間隔の特徴の経歴に基づき周期的呼吸エピソードが進行中かどうかを示す現在の周期的呼吸状態を変更するかどうかをプロセッサ中で決定することを含む。

【0039】

本技術のもう一つの特徴によれば、患者における周期性呼吸を検出する方法が提供され、該装置は患者の呼吸気流量を表す信号を提供するように構成されたセンサー；患者の呼吸における無呼吸または呼吸低下イベントで境界を示された一連のイベント間隔をプロセッサで受信することを含めた方法を実施するように構成されたプロセッサとを備え；イベント間隔の閉鎖時に、該イベント間隔を処理してイベント間隔の特徴を決定し、ここでイベント間隔の特徴は、多分周期的な呼吸周期である、多分周期的でない呼吸周期である、情報を与えない、のうちの一つであり、周期的な呼吸周期の典型的な長さと長期比較されたイベント間隔の特徴の経歴に基づき周期的呼吸エピソードが進行中かどうかを示す現在の周期的呼吸状態を変更するかどうかをプロセッサ中で決定することを備える。

【0040】

本技術のもう一つの特徴によれば、プロセッサにある方法を実施するように構成されたプログラムコード命令が保管されたコンピュータ可読の記憶媒体が提供され、その方法には患者の呼吸における無呼吸または呼吸低下イベントで境界を示された一連のイベント間隔をプロセッサで受信すること；イベント間隔の閉鎖時に、該イベント間隔を処理してイベント間隔の特徴を決定すること；ここでイベント間隔の特徴は、多分周期的な呼吸周期である、多分周期的でない呼吸周期である、情報を与えない、のうちの一つであり、周期的な呼吸周期の典型的な長さと比較されたイベント間隔の特徴の経歴に基づき周期的呼吸エピソードが進行中かどうかを示す現在の周期的呼吸状態を変更するかどうかをプロセッサ中で決定することが含まれる。

【0041】

本技術のいくつかのバージョンは、一つまたはそれ以上のプロセッサにおいて患者の周期性呼吸を検出する方法を含むことができる。該方法はプロセッサにおいて、患者の呼吸において検出された無呼吸または呼吸低下イベントで境界を示された一連のイベント間隔をプロセッサで受信することを含む。該方法は、イベント間隔の閉鎖時に、該イベント間隔をプロセッサで処理することができ、イベント間隔の特徴を決定する。ここでイベント間隔の特徴は、多分周期的な呼吸周期である、多分周期的でない呼吸周期である、情報を与えない、のうちの一つである。該方法は、周期的な呼吸周期の典型的な長さと長期比較されたイベント間隔の特徴の経歴に基づき、周期的呼吸エピソードが進行中かどうかを示す現在の周期的呼吸状態を変更するかどうかをプロセッサ中で決定することを含めることができる。

【0042】

場合によっては、該方法は検出された周期的呼吸エピソードのパラメータを報告することを含めてよい。患者は呼吸障害のために治療を受け、その方法は検出された周期的呼吸エピソードに応じて治療の一つまたはそれ以上のパラメータを調整することを含めてよい。該方法のいくつかのバージョンにおいて、処理はイベント間隔に関連した呼吸的換気の一連の測定値に依存してよい。呼吸的換気の測定は、現在の半呼吸の大きさと以前の半呼吸の大きさの積とすることができる。半呼吸の大きさは、半呼吸の１回換気量とすることができる。オプションで、イベント間隔の期間が典型的な周期的呼吸サイクルの範囲外であれば、または呼吸的換気測定のシーケンスが、呼吸的換気の非ゼロ測定の最少数より少ないと、イベント間隔は多分周期的呼吸サイクルでないと決定できる。オプションで、処理には、呼吸的換気測定シーケンスから相対的最大ステップ特徴を計算することをさらに含めてよい。

【0043】

イベント間隔が呼吸低下イベントによって閉鎖された場合、該処理はさらに、周期的呼吸低下への下準備となるイベント間隔と一致する期待される呼吸的換気測定のシーケンスを表すテンプレートを構築すること；呼吸的換気測定のシーケンスとテンプレート間の差を計算すること；相対最大ステップ特徴と前記の差に基づき、イベント間隔の特徴を決定することを含めることができる。場合によってはこの決定は、もし相対最大ステップ特徴が第一の閾値を超えていれば、イベント間隔は多分周期的呼吸サイクルでないと決定すること；もし差が第二の閾値より低く、イベント間隔の期間が第三の閾値より大きい場合、イベント間隔は多分周期的呼吸サイクルであると決定することが含まれる。オプションで、イベント間隔が無呼吸イベントで閉鎖された場合、処理は閉塞性睡眠時無呼吸の下準備となるイベント間隔と一致する呼吸的換気測定の期待されるシーケンスを表すテンプレートを構築すること；周期的呼吸低下への下準備となるイベント間隔と一致する期待される呼吸的換気測定のシーケンスを表すテンプレートを構築すること；呼吸的換気測定のシーケンスと各テンプレート間の差を計算すること；差から周期的呼吸類似性スコアを計算すること；相対最大ステップ特徴と周期的呼吸類似性スコアに基づいてイベント間隔の特徴を決定することを含むことができる。

【0044】

場合によっては、該決定はもし相対的最大ステップ特徴が第一の閾値を超えていれば、イベント間隔は多分周期的呼吸サイクルでないと決定すること；そしてもし周期的呼吸類似性スコアが第二の閾値より大きく、イベント間隔の期間が第三の閾値より大きければ、イベント間隔は多分周期的呼吸サイクルであると決定することを含むことができる。場合によっては、該決定は多分周期的呼吸サイクルであった経歴におけるイベント間隔のスコアと、多分周期的呼吸サイクルでなかったイベント間隔のカウントと、経歴におけるイベント間隔の合計カウントをを計算すること；カウントが開始基準を満たすのであれば、周期的呼吸状態を真に変更すること；そしてカウントが最後の基準を満たすのであれば、周期的呼吸状態を偽に変更することを含むことができる。この決定は、もしイベント間隔がタイムアウトにより閉鎖されていれば、周期的呼吸状態を偽に変更することを含むことができる。オプションで、場合によっては該方法は、周期的呼吸状態を真に変更した時点で、開始したばかりの周期的呼吸エピソードの開始時間を調整することを含むことができる。場合によっては該方法は、周期的呼吸状態を偽に変更した時点で、終了したばかりの周期的呼吸エピソードの終了時間を調整することを含むことができる。

【0045】

本技術のいくつかのバージョンは、患者における周期性呼吸を検出する装置を含んでよい。この装置は、患者の呼吸気流量を表す信号を提供するように構成されたセンサーを含んでよい。この装置は、患者における周期性呼吸を検出するように構成されたプロセッサを含んでよい。このプロセッサは、センサーからの信号を使用して患者の呼吸において検出された無呼吸または呼吸低下イベントで境界を示された一連のイベント間隔を受信するように構成されてよい。このプロセッサは、イベント間隔の閉鎖時にイベント間隔を処理するように構成してイベント間隔の特徴を決定してよく、ここでイベント間隔の特徴は；多分周期的呼吸サイクルである；多分周期的でない呼吸周期である；情報を与えない、のうちの一つである。プロセッサは、周期的呼吸サイクルの典型的な長さと長期比較されたイベント間隔の特徴の経歴に基づき、周期的呼吸エピソードが進行中かどうかを示す現在の周期的呼吸状態を変更するかどうかを決定するように構成することができる。

【0046】

場合によっては、該装置は患者に呼吸障害のための治療を提供するように構成された治療装置を含んでよく、そして例えばプロセッサは検出された周期的呼吸エピソードに応じて治療の一つまたはそれ以上のパラメータを調整するように構成することができる。オプションで、該装置はプロセッサと連結されたデータ通信インタフェースを含んでよく、プロセッサは、検出された周期性呼吸エピソードのパラメータを、データ通信インタフェースを経由して外部装置に報告するよう構成することができる。

【0047】

該装置は、以前に記載されたまたは本明細書に記載された方法論の一つまたはそれ以上の任意の特徴を制御するように構成されたプロセッサをさらに含むことができる。

【0048】

本技術のいくつかのバージョンは、プロセッサに患者の周期性呼吸を検出する方法を実施するように構成されたプログラムコード命令が保管されたコンピュータ可読の記憶媒体を含むことができる。この方法は、患者の呼吸から検出された無呼吸または呼吸低下で境界を示された一連のイベント間隔を提供し、受信することを含むことができる。この方法は、イベント間隔の閉鎖時に、イベント間隔を処理してイベント間隔の特徴を決定することを含めてよく、ここでイベント間隔の特徴は、多分周期的な呼吸周期である、多分周期的でない呼吸周期である、情報を与えない、のうちの一つである。この方法は、周期的呼吸サイクルの典型的な長さと長期比較されたイベント間隔の特徴の経歴に基づき、周期的呼吸エピソードが進行中かどうかを示す現在の周期的呼吸状態を変更するかどうかを決定することを含めることができる。この方法の任意の一つまたはそれ以上の追加オプションの特徴は、以前に記載されたまたは本明細書に記載された方法論の特徴を含むことができる。

【0049】

もちろん特徴の一部は、本技術の準特徴を形成することができる。さらに準特徴および／または特徴の種々なものは、種々な態様に組み合わせて本技術の追加の特徴または準特徴を構成する。

【0050】

本技術のそのほかの特徴は、以下の詳細な記述、要約、図面およびクレームに記載の情報を参照すれば明らかであろう。

【0051】

本技術は限定ではなく実施例によって説明され、添付図面の数字において同じ参照番号は同じ要素を示す。

【図面の簡単な説明】

【0052】

【図1】［治療システム］本技術の一形態に従ったシステムを示す。患者１０００は患者インタフェース３０００を着用し、ＰＡＰ装置４０００からの陽圧の空気供給を受ける。ＰＡＰ装置からの空気は加湿器５０００で加湿され、空気回路４１７０を通って患者１０００に至る。同床者１１００も示されている。

【図2】［呼吸器系］ヒトの呼吸器系の外観図で、鼻と口腔、咽頭、真声帯、食道、気管、気管支、肺、肺胞嚢および隔膜が示されている。

【図3】［患者インタフェース］本技術の一形態に従った患者インタフェース３０００を示す。

【図4A】［ＰＡＰ装置］本技術の一形態に従ったＰＡＰ装置４０００を示す。

【図4B】本技術の一形態に従ったＰＡＰ装置４０００の空気回路の概略図である。上流と下流の方向が示されている。

【図4C】本技術の一形態に従ったＰＡＰ装置４０００の電気部品の回路図である。

【図4D】本技術の一形態に従ったＰＡＰ装置４０００に導入されたアルゴリズム４３００の概略図である。

【図4E】本技術の一形態に従った図４Ｄの治療エンジンモジュール４３２０によって実施される方法４５００を説明したフローチャートである。

【図5】［加湿器］本技術の一態様に従った加湿器５０００を示す。

【図6A】［呼吸波形］睡眠時のヒトの典型的な呼吸波形のモデルを示す。横軸が時間を表し、縦軸は呼吸流量を表している。パラメータ値が変動すると、典型的な呼吸は次のような概略値を示す：１回換気量、Ｖｔ，０．５Ｌ，吸入時間、Ｔｉ，１．６ｓ，最大吸気流量、Ｑｐｅａｋ，０．４ Ｌ／ｓ，呼気時間、Ｔｅ，２．４ｓ，最大呼気流量，Ｑｐｅａｋ，−０．５Ｌ／ｓ。呼吸の全持続時間Ｔｔｏｔは約４ｓである。ヒトは換気装置を使用して典型的には１分あたり約１５回の割合で（ＢＰＭ）呼吸する。Ｖｅｎｔ約７．５Ｌ／分。典型的な負荷サイクル、ＴｉとＴｔｏｔの比は約４０％である。

【図6B】ノンレム睡眠時の患者からのデータで、通常約９０秒の期間に約３４回呼吸し、自動ＰＡＰによる治療を受け、マスク圧力は約１１ｃｍＨ_２Ｏである。頂部のチャネルは酸素測定法（ＳｐＯ_２）を示し、スケールは縦方向に９０から９９％の飽和範囲を有する。患者は示された期間を通して約９５％の飽和に維持される。第二のチャネルは定量的呼吸気流量を示し、スケールは縦方向に−１から１Ｌ／ｓであり、吸気は陽圧である。第三と第四のチャネルに胸郭と腹部の動きが示されている。

【図6C】治療前の患者の睡眠ポリグラフを示す。頂部から底部までに１１の信号チャネルがあり、水平方向のスパンは６分である。頂部の二つのチャンネルは、頭皮の異なる位置で測定したＥＥＧ（脳波図）である。第二のＥＥＧにおける周期的なスパイクは、皮質の覚醒と関連の活動を示している。下方の第三のチャネルは顎下のＥＭＧ（筋電図）である。覚醒時に活動が増えるのは、オトガイ舌筋の増長を表している。第四と第五のチャネルはＥＯＧ（電気眼球図）である。第六のチャネルは心電図である。第七のチャネルはパルス酸素濃度計（ＳｐＯ_２）を示し、反復脱飽和は約９０％から７０％以下になる。第八のチャネルは、差圧変換器に接続された鼻カニューレを使用した呼吸気流量である。２５から３５秒の反復無呼吸が、１０から１５秒の回復呼吸の突発と交互に起こり、ＥＥＧの覚醒とＥＭＧ活動の増加と一致している。第九のチャンネルは胸郭の動きを示し、第十のチャネルは腹部の動きを示している。腹部は覚醒に至る無呼吸の全長にわたって漸増を示す。回復過呼吸中の体の動きによって、いずれも覚醒時は乱雑になる。したがって無呼吸は閉塞性で、状況は深刻である。最下部のチャネルは体位で、この実施例では変化を示さない。

【図6D】患者が一連の完全閉塞性無呼吸を経験している場合の患者の流れのデータである。記録期間は約１６０秒である。流れの範囲は約＋１Ｌ／ｓから約−１．５Ｌ／ｓである。無呼吸はそれぞれ約１０〜１５秒継続した。

【図6E】チェーン・ストークス呼吸のある患者から得たデータを示す。酸素飽和度（ＳｐＯ_２）、流れを示す信号および動きの三つのチャンネルがある。データのスパンは６分である。流れを示す信号は鼻カニューレに接続した圧力センサーで測定した。患者は約２２秒の無呼吸と約３８秒の過呼吸を呈した。無呼吸の間の高周波低振幅振動は心原性である。

【図6F】図６Ｅに示すのと同じ三つのチャンネルを使用して別のチェーン・ストークス呼吸のある患者から得たデータを示す。データのスパンは１０分である。患者は３０無呼吸と約３０秒の過呼吸を呈した。

【図7】［モニタリングシステム］本技術のもう一つの形態によるモニタリングシステムを示す。患者１０００は近くに置いた非接触の動作センサー７０００でモニターされる。

【図8】本技術の一つの形態である図４Ｄのチェーン・ストークス呼吸検出アルゴリズムを実装するのに使用する方法を例示したフローチャートが含まれている。

【図9】本技術の一つの形態である図８の方法のイベント処理部を実装するのに使用する階層的状態の機械のダイアグラムである。

【図10】本技術の一つの形態である図８の方法のイベント間隔処理ステップを実装するのに使用する方法を例示したフローチャートが含まれている。

【図11】イベント間隔が呼吸低下イベントで閉鎖された場合、本技術の一つの形態である図１０の方法の特徴決定ステップを実装するのに使用する方法を例示したフローチャートが含まれている。

【図12】イベント間隔が無呼吸イベントで閉鎖された場合、本技術の一つの形態である図１０の方法の特徴決定ステップを実装するのに使用する方法を例示したフローチャートが含まれている。

【図13】環状バッファーへの３８ビンの実装において、イベント間隔統計を記録する環状バッファーのコンテンツの展開の一例を例示したものである。

【図14】本技術の一つの形態である図８の方法のＣＳＲ状態決定ステップを実装するのに使用する方法を例示したフローチャートが含まれている。

【図15A.15B】呼吸流量の一例において。図４ＤのＣＳＲ検出アルゴリズムの操作を例示したグラフが含まれている。

【図16】図１５Ｂの呼吸流量と同じ例における以前のＣＳＲ検出アルゴリズムの操作を例示したグラフが含まれている。

【発明を実施するための形態】

【0053】

本技術をさらに詳細に記述する前に、この技術は本明細書に記載した変わることのある特定の実施例に限定されないことを理解すべきである。またこの開示で使用されている専門用語は、本明細書中で議論される特定の実施例のみを記述するのが目的であり、限定する意図のないことを理解すべきである。

【0054】

［治療］
一形態において、本技術は陽圧を患者１０００の気道入り口に加えるステップを有する呼吸器疾患を治療する方法を含む。

【0055】

［治療システム］
一形態において、本技術は呼吸器疾患を治療する装置を備える。該装置は空気のような加圧された呼気ガスを、患者のインタフェース３０００に至る空気導管を経て、患者１０００の気道入り口に供給するＰＡＰ装置４０００を備える。

【0056】

［患者インタフェース］
本技術の一特徴による非侵襲患者インタフェース３０００は以下の機能特徴を備える：シール形成構造３１００、プレナムチャンバー３２００、位置決めおよび安定化構造 ３３００、ベント３４００、空気回路４１７０に接続するための接続ポート３６００の一形態および前額サポート３７００。いくつかの形態においては、一つまたはそれ以上の物理的コンポ−ネントによって機能特徴を提供することができる。ある形態において、一つの物理的コンポーネントが一つまたはそれ以上の機能特徴を提供できる。使用時には、シール形成構造３１００が患者の気道入り口を取り囲むように配置されて、空気を陽圧で気道に供給できるようにする。

【0057】

［ＰＡＰ装置］
本技術の一特徴による好ましいＰＡＰ装置４０００は、機械的および空気的コンポーネント４１００と電気的コンポーネント４２００を含み、一つまたはそれ以上のアルゴリズム４３００を実行するようにプログラムされている。ＰＡＰ装置は好ましくは外部ハウジング４０１０を有し、好ましくは二つのパーツ、外部ハウジング４０１０の上部４０１２および外部ハウジング４０１０の下部４０１４、の中に形成される。代替えの形態では、外部ハウジング４０１０は一つまたはそれ以上のパネル４０１５を含んでよい。好ましくはＰＡＰ装置４０００は、一つまたはそれ以上のＰＡＰ装置４０００の内部コンポーネントを支持するシャーシ４０１６を含む。一形態において、空気ブロック４０２０はシャーシ４０１６で支持されるかまたはその一部として形成される。ＰＡＰ装置４０００はハンドル４０１８を含んでよい。

【0058】

ＰＡＰ装置４０００の空気通路は、好ましくは入り口空気フィルター４１１２、入り口マフラー４１２２、陽圧で空気を供給できる制御可能圧力装置４１４０（好適にはブロアー４１４２）および出口マフラー４１２４を含む。空気通路には一つまたはそれ以上のセンサーまたは変換器４２７０が含まれる。

【0059】

好ましい空気ブロック４０２０は、外部ハウジング４０１０内にある空気通路の一部を含む。

【0060】

ＰＡＰ装置４０００は好ましくは電源装置４２１０、一つまたはそれ以上の入力装置４２２０、プロセッサ４２３０、治療装置コントローラ４２４０、治療装置４２４５、一つまたはそれ以上の保護回路４２５０、メモリー４２６０、変換器４２７０、データ通信インタフェース４２８０と一つまたはそれ以上の出力装置４２９０を有する。電気コンポーネント４２００は単一のプリント基板アセンブリー（ＰＣＢＡ）４２０２上に取付けてよい。代替えの形態では、ＰＡＰ装置４０００は一つ以上のＰＣＢＡ４２０２を含んでよい。

【0061】

＜ＰＡＰ装置の機械的および空気的コンポーネント４１００＞
空気フィルター４１１０
本技術の一形態によるＰＡＰ装置は、空気フィルター４１１０または複数の空気フィルター４１１０を含んでよい。

【0062】

一形態において、入り口空気フィルター４１１２は、圧力装置４１４０の上流にある空気通路の入り口に置かれる。

【0063】

一形態において、出口空気フィルター４１１４、例えば抗菌フィルターは、空気ブロック４０２０の出口と患者インタフェース３０００の間に置かれる。

【0064】

マフラー４１２０
本技術の一形態において、入り口マフラー４１２２は圧力装置４１４０の上流にある空気通路中に置かれる。

【0065】

本技術の一形態において、出口マフラ―４１２４は圧力装置４１４０と患者インタフェース３０００の間の空気通路中に置かれる。

【0066】

圧力装置４１４０
本技術の好ましい形態において、陽圧の空気の流れを作る圧力装置４１４０は、制御可能な送風機４１４２である。たとえばこの送風機は、ボリュートの中に収めた一つまたはそれ以上インペラーを有するブラシレスＤＣモータ４１４４を含む。送風機は好ましくは例えば１２０リッター／分の空気を、約４ｃｍＨ_２Ｏから約２０ｃｍＨ_２Ｏの範囲の陽圧で、または約３０ｃｍＨ_２Ｏまでのほかの形式で送出できる。

【0067】

圧力装置４１４０は治療装置コントローラ４２４０の制御下にある。

【0068】

変換器４２７０
本技術の一形態において、一つまたはそれ以上の変換器４２７０が圧力装置４１４０の上流に置かれる。一つまたはそれ以上の変換器４２７０は空気通路におけるそのポイントの空気の特性を測定するように構築されかつ配置される。

【0069】

本技術の一形態において、一つまたはそれ以上の変換器４２７０が圧力装置４１４０の下流と圧力回路４１７０の上流に置かれる。一つまたはそれ以上の変換器４２７０は空気通路におけるそのポイントの空気の特性を測定するように構築されかつ配置される。

【0070】

本技術の一形態において、一つまたはそれ以上の変換器４２７０が患者インタフェース３０００に近づけて置かれる。

【0071】

漏れ防止弁４１６０
本技術の一形態において、加湿器５０００と空気ブロック４０２０の間に漏れ防止弁が置かれる。この漏れ防止弁は、加湿器５０００から、例えばモータ４１４４、上流に水が流れるリスクを低減するために構築されかつ配置される。

【0072】

空気回路４１７０
本技術の特徴に従った空気回路４１７０は、空気ブロック４０２０と患者インタフェース３０００間に空気または呼吸できるガスの流れができるように構築されかつ配置される。

【0073】

酸素補給４１８０
本技術の一形態において、酸素補給４１８０が空気通路のあるポイントに送られる。

【0074】

本技術の一形態において、酸素補給４１８０が空気ブロック４０２０の上流に送られる。

【0075】

本技術の一形態において、酸素補給４１８０が空気回路４１７０に送られる。

【0076】

本技術の一形態において、酸素補給４１８０が患者インタフェース３０００に送られる。

【0077】

ＰＡＰ装置の電気的コンポーネンツ４２００
電源装置４２１０
本技術の一形態において、電源装置４２１０はＰＡＰ装置４０００の外部ハウジング４０１０の内部にある。本技術のもう一つの形態において、電源装置４２１０はＰＡＰ装置４０００の外部ハウジング４０１０の外部にある。

【0078】

本技術の一形態において、電源装置４２１０はＰＡＰ装置４０００にのみ電力を提供する。本技術のもう一つの形態において、電源装置４２１０はＰＡＰ装置４０００と加湿器５０００の両方に電力を提供する。

【0079】

入力装置４２２０
本技術の一形態において、人間が装置とやり取りできるように、ＰＡＰ装置４０００はボタン、スイッチまたはダイアルの形の一つまたはそれ以上の入力装置４２２０を含む。ボタン、スイッチまたはダイアルは物理的装置またはタッチスクリーンでアクセスできるソフトウエア装置とすることができる。ボタン、スイッチまたはダイアルは一形態として外部ハウジング４０１０に物理的に接続でき、もう一つの形態として、プロセッサ４２３０への電気的接続である受信機への無線通信とすることができる。

【0080】

一つの形態において、入力装置４２２０は作業者が値および／またはメニューオプションを選択できるように構築されかつ配置される。

【0081】

プロセッサ４２３０
本技術の一形態において、プロセッサ４２３０は、ｘ８６ＩＮＴＥＬプロセッサのようなＰＡＰ装置４０００を制御するのに適切なプロセッサである。

【0082】

本技術のもう一つの形態によるＰＡＰ装置４０００を制御するのに適当なプロセッサ４２３０には、ＡＲＭ ＨｏｌｄｉｎｇｓのＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ−Ｍプロセッサをベースにしたプロセッサが含まれる。例えば、ＳＴ ＭＩＣＲＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳのＳＴＭ３２シリーズマイクロコントローラを使用できる。

【0083】

本技術のさらに代替によるＰＡＰ装置４０００を制御するのに適当なもう一つのプロセッサ４２３０には、ＡＲＭ９をベースにした３２ビットＲＩＳＣ ＣＰＵｓのファミリーから選択されたものが含まれる。例えば、ＳＴ ＭＩＣＲＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳのＳＴＲ９シリーズマイクロコントラーラを使用してよい。

【0084】

本技術のある代替形態において、１６ビットＲＩＳＣ ＣＰＵを、ＰＡＰ装置４０００のプロセッサ４２３０として使用してよい。例えば、ＴＥＸＡＳ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳが製造しているマイクロコントローラーのＭＳＰ４３０ファミリーからのプロセッサを使用してよい。

【0085】

プロセッサ４２３０は、一つまたはそれ以上の変換器４２７０および一つまたはそれ以上の入力装置４２２０から入力信号を受信するように構成される。

【0086】

プロセッサ４２３０は、一つまたはそれ以上の出力装置４２９０、治療装置コントローラ４２４０、データ通信インタフェース４２８０および加湿器コントローラ５２５０に出力信号を提供するように構成される。

【0087】

本技術のいくつかの形態において、プロセッサ４２３０または複数のこれらのプロセッサは、本明細書に記載の一つまたはそれ以上の方法論、コンピュータプログラムとして表され、メモリー４２６０のような非一時的コンピュータ可読記憶媒体に保存される一つまたはそれ以上のアルゴリズム４３００、を実装するように構成される。場合によっては、以前に議論したようにこのようなプロセッサ（複数）はＰＡＰ装置４０００と統合してよい。しかし本技術のいくつかの形態では、例えば、呼吸治療の送出を直接制御することなく、本明細書に記載の任意の方法論を実施する目的で、プロセッサ（複数）はＰＡＰ装置４０００の流れ生成コンポーネンツから離散的に実装してよい。例えば、本明細書の記載の任意のセンサーからのデータのような記憶されてデータを解析することによって、人工呼吸器またはそのほかの呼吸関連のイベントのための制御設定を決定する目的で、このようなプロセッサは明細書に記載の任意の方法論を実施してよい。

【0088】

ＰＡＰ装置４０００のプロセッサ４２３０は、好ましくは前処理モジュール４３１０、治療エンジンモジュール４３２０、治療制御モジュール４３３０、報告モジュール４３３５および故障条件検出モジュール４３４０を含めて、一つまたはそれ以上のアルゴリズム４３００を実行するようにプログラムされる。

【0089】

クロック４２３２
ＰＡＰ装置４０００は好ましくはプロセッサ４２３０に接続されたクロック４２３２を含む。

【0090】

治療装置コントローラ４２４０
本技術の一形態において、治療装置コントローラ４２４０は、プロセッサ４２３０によって実行されるアルゴリズム４３００の一部を成す治療制御モジュール４３３０である。

【0091】

本技術のもう一つの形態において、治療装置コントローラ４２４０は専用のモータ制御の集積回路である。例えば、一つの形態において、ＯＮＳＥＭＩが製造するＭＣ３３０３５ブラシレスＤＣモータコントローラが使用される。

【0092】

保護回路４２５０
本技術によるＰＡＰ装置４０００は、好ましくは一つまたはそれ以上の保護回路４２５０を含む。

【0093】

本技術による保護回路４２５０の一形態は、電気保護回路である。

【0094】

本技術による保護回路４２５０の一形態は、温度または圧力安全回路である。

【0095】

メモリー４２６０
本技術の一形態に従い、ＰＡＰ装置４０００はメモリー４２６０、好ましくは非揮発性メモリーを含む。いくつかの形態では、メモリー４２６０はバッテリー駆動のスタティックＲＡＭを含むことができる。いくつかの形態では、メモリー４２６０は揮発性ＲＡＭを含んでよい。

【0096】

好ましくは、メモリー４２６０はＰＣＢＡ４２０２上に配置される。メモリー４２６０はＥＥＰＲＯＭまたはＮＡＮＤフラッシュの形式でよい。

【0097】

追加でまたは代替として、ＰＡＰ装置４０００は取り外し可能なメモリー４２６０、例えばＳｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ（ＳＤ）標準で作成されたメモリーカード、を含む。

【0098】

本技術の一形態において、メモリー４２６０は、本明細書に記載の一つまたはそれ以上の方法論、例えば一つまたはそれ以上のアルゴリズム４３００、をコード化するコンピュータプログラムの命令が格納された接続性コンピュータ可読記憶媒体として作動する。プロセッサ４２３０は、接続性コンピュータ可読記憶媒体上に格納されたこのような命令を実行するように構成される。

【0099】

変換器４２７０
変換器はＰＡＰ装置４０００の内部であってもＰＡＰ装置４０００の外部であってもよい。外部変換器は例えば、空気回路４１７０の上に置いてもまたはその一部を形成してもよい。例えば患者インタフェース３０００。外部変換器は、データをＰＡＰ装置４０００に送信するまたは移動するドップラー型レーダーの動きセンサーのような非接触センサーの形式することができる。

【0100】

流れ変換器４２７４
本技術による流れ変換器４２７４は、例えばＳＥＮＳＩＲＩＯＮのＳＤＰ６００シリーズ差圧変換器のように、差圧変換器に基づくものでよい。差圧変換器は流体中で空気回路と交信し、圧力変換器のそれぞれが流れ制限要素中の第一と第二のポイントに接続される。

【0101】

一つの実施例において、流れ変換器４２７４からの合計流れＱｔを表す信号をプロセッサ４２３０が受信する。

【0102】

圧力変換器４２７２
本技術による圧力変換器４２７２は、空気通路と通信する流れの中に置かれる。適当な圧力変換器４２７２の例はＨｏｎｅｙｗｅｌｌ ＡＳＤＸシリーズのセンサーである。代替えの適当な圧力変換器はＧｅｎｅｒａｌ ＥｌｅｃｔｒｉｃのＮＰＡ Ｓｅｒｉｅｓのセンサーである。

【0103】

使用時は、圧力変換器４２７２からの信号をプロセッサ４２３０が受信する。一形態において、圧力変換器４２７２からの信号をプロセッサ４２３０が受信する前にフィルターを通す。

【0104】

モータスピード信号４２７６
本技術の一形態において、モータスピード信号４２７６が生成される。モータスピード信号４２７６は好ましくは、治療装置コントローラ４２４０から提供される。モータスピードは例えばホール効果センサーのような速度センサーで生成される。

【0105】

データ通信インタフェース４２８０
本技術の一つの好適な形態において、データ通信インタフェース４２８０が提供され、プロセッサ４２３０に接続される。データ通信インタフェース４２８０は好適には遠隔外部通信ネットワーク４２８２に接続可能である。データ通信インタフェース４２８０は好適にはローカル外部通信ネットワーク４２８４に接続可能である。好適には、遠隔外部通信ネットワーク４２８２は遠隔外部装置４２８６に接続可能である。好適には、ローカル外部通信ネットワーク４２８４はローカル外部装置４２８８に接続可能である。

【0106】

一つの形態において、データ通信インタフェース４２８０はプロセッサ４２３０の一部である。もう一つの形態において、データ通信インタフェース４２８０はプロセッサ４２３０とは別の集積回路である。

【0107】

一つの形態において、遠隔外部通信ネットワーク４２８２はインターネットである。データ通信インタフェース４２８０は、有線通信（例えば、イーサネット（登録商標）経由または光ファイバー）またはインターネットに接続する無線プロトコルを使用してよい。

【0108】

一つの形態において、ローカル外部通信ネットワーク４２８４は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）のような一つまたはそれ以上の通信標準、または消費者の赤外線プロトコルを使用する。

【0109】

一つの形態において、遠隔外部装置４２８６は、ネットワーク・コンピュータのクラスターのような一つまたはそれ以上のコンピュータである。一つの形態において、遠隔外部装置４２８６は物理的なコンピュータでなくむしろ視覚コンピュータであってよい。いずれの場合でも、このような遠隔装置４２８６には臨床医のような適切に権限を与えられた人がアクセスできる。

【0110】

好ましくは、ローカル外部装置４２８８はパーソナルコンピュータ、携帯電話、タブレットまたが遠隔制御である。

【0111】

オプションのディスプレー、アラームを含む出力装置４２９０
本技術による出力装置４２９０は、視覚、オーディオおよび触覚ユニットの一つまたはそれ以上の形態をとることができる。視覚ディスプレーは液晶表示装置（ＬＣＤ）または発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレーであってよい。

【0112】

ディスプレー・ドライバー４２９２
ディスプレー・ドライバー４２９２は入力としてディスプレー４２９４に表示する文字、記号または映像を受信し、それらをコマンドに変換してディスプレー４２９４にこれらの文字、記号または映像を表示させる。

【0113】

ディスプレー４２９４
ディスプレー４２９４は、ディスプレー・ドライバー４２９２から受信したコマンドに対応して文字、記号または映像を視覚的に表示するように構成される。例えば、ディスプレー４２９４は８セグメント表示であってよく、この場合ディスプレー・ドライバー４２９２は例えば数字“０”のような文字または記号のそれぞれを８つの論理信号に変換し、８つのそれぞれのセグメントが特定の文字または記号を表示するように活性化するかどうかを指示する。

【0114】

＜ＰＡＰ装置アルゴリズム４３００＞
前処理モジュール４３１０
本技術による前処理モジュール４３１０は、入力として変換器、例えば流れまたは圧力変換器、からの生のデータを受信し、好ましくは一つまたはそれ以上のプロセスステップを実行して、もう一つのモジュール、例えば治療エンジンモジュール４３２０への入力として使用される一つまたはそれ以上の出力値を計算する。

【0115】

本技術の一形態において、出力値はインタフェースまたはマスク圧力Ｐｍ、呼吸気流量Ｑｒおよび漏れ流量Ｑｌを含む。

【0116】

本技術のいろいろな形態において、前処理モジュール４３１０は以下のアルゴリズムの一つまたはそれ以上を含む：圧力補償４３１２、ベント流量４３１４、漏れ流れ４３１６、呼吸気流量４３１８および呼吸フレーマー４３１９。

【0117】

圧力補償４３１２
本技術の一形態において、圧力補償アルゴリズム４３１２は入力として空気ブロック４０２０の出口近くにある空気通路における圧力を示す信号を受信する。圧力補償アルゴリズム４３１２は空気回路４１７０における圧力低下を推定し、患者インタフェース３０００における推定圧力Ｐｍである出力を提供する。

【0118】

ベント流量４３１４
本技術の一形態において、ベント流量推定アルゴリズム４３１４は入力として患者インタフェース３０００における推定圧力Ｐｍを受信し、患者インタフェース３０００におけるベント３４００からベント流量空気Ｑｖを推定する。

【0119】

漏れ流れ４３１６
本技術の一形態において、漏れ流れアルゴリズム４３１６は入力として全流量Ｑｔとベント流量Ｑｖを受信し、出力としていくつかの呼吸周期を含めるのに十分に長い期間、例えば約１０秒、についてＱｔ−ＱＶの平均を計算して漏れ流れＱｌを提供する。

【0120】

一つの形態において、漏れ流量アルゴリズム４３１６は入力として全流量Ｑｔ、ベント流量Ｑｖおよび患者インタフェース３０００における推定圧力Ｐｍを受信し、漏れコンダクタンスを計算して出力として漏れ流量Ｑｌを提供し、漏れコンダクタンスと圧力Ｐｍの関数として漏れ流量Ｑｌを決定する。好ましくは、漏れコンダクタンスはローパスフィルターを通った流量Ｑｔ−Ｑｖとローパスフィルターを通った圧力Ｐｍの平方根の割合として計算され、ローパスフィルター時定数はいくつかの呼吸周期を含むのに十分な長さ、例えば１０秒、とする。

【0121】

呼吸気流量４３１８
本技術の一形態において、呼吸気流量アルゴリズム４３１８は入力として全流量Ｑｔ、ベント流量Ｑｖおよび漏れ流量Ｑｌを受信し、全流量Ｑｔからベント流量Ｑｖおよび漏れ流量Ｑｌを差し引いて、患者への空気の呼吸流量Ｑｒを推定する。

【0122】

呼吸フレーマー４３１９
本技術の一形態において、呼吸フレーマー４３１９は入力として患者の空気の呼吸気流量Ｑｒを受信し、出力としてそれぞれの半呼吸を示す一連の“半呼吸マーカー”を提供する。即ちそれぞれの呼吸の吸気部分の終りと呼気部分の終りである。

【0123】

呼吸フレーマー４３１９は、それぞれの半呼吸が終わった時のその大きさの一連の測定値も提供する。本技術の一形態において、呼吸フレーマー４３１９はそれぞれの半呼吸の大きさを一回換気量として計算する。すなわち、半呼吸マーカーの各連続対間の間隔における呼吸流量率Ｑｒの絶対値の積分である。そのほかの形態において、半呼吸の大きさはその間隔における呼吸気流量率Ｑｒの絶対値のピーク流量、その平均流量、吸気／呼気時間、呼吸数または半呼吸の大きさのそのほかの測定値である。

【0124】

治療エンジンモジュール４３２０
本技術の一形態において、治療エンジンモジュール４３２０は入力として患者インタフェース３０００における一つまたはそれ以上の圧力Ｐｍと患者への空気の呼吸気流量Ｑｒを受信し、出力として一つまたはそれ以上の治療パラメータを提供する。

【0125】

本技術の一形態において、治療パラメータはＣＰＡＰ治療圧力Ｐｔである。

【0126】

本技術の一形態において、治療パラメータ一つまたはそれ以上の圧力サポートのレベルと目標の呼吸である。

【0127】

位相決定４３２１
本技術の一形態において、位相決定アルゴリズム４３２１は入力として呼吸気流量Ｑｒを示す信号を受信し、出力として患者１０００の呼吸周期の相を提供する。

【0128】

一形態において、位相出力は吸入または呼気のいずれかの値を持った離散変数を出力する。

【0129】

一形態において、位相出力は吸入、吸気中間休止および呼気の一つの値を持った離散変数である。

【0130】

一形態において、位相出力は例えば０〜１または０〜２πの間で変動する連続型変数である。

【0131】

一形態において、呼吸気流量Ｑｒが正の閾値を超える正の値を持っている場合、位相出力は吸入の離散値を持つように決定される。一形態において、呼吸気流量Ｑｒが負の閾値よりさらに負の値を持っている場合、相は呼気の離散値を持つように決定される。

【0132】

呼吸の決定４３２３
本技術の一形態において、呼吸決定アルゴリズム４３２３は入力として呼吸気流量Ｑｒを受信し、患者の呼吸Ｖｅｎｔを示す測定を決定する。

【0133】

一形態において、呼吸決定アルゴリズム４３２３は患者の呼吸の現在値Ｖｅｎｔを、呼吸気流量Ｑｒのローパスフィルターを通した絶対値の半分と決定する。

【0134】

波形の決定４３２２
本技術の一形態において、制御モジュール４３３０は治療装置４３３０を制御して、圧力の所定の波形に従って正の気道圧力を相の関数として提供する。一形態において、相のすべての値に対して波形はほぼ一定のレベルに維持される。一形態において、波形は方形波であり、相のいくつかの値より高い値で、相のほかの値に対して低レベルである。

【0135】

本技術の一形態において、波形決定アルゴリズム４３２２は入力として患者の現在の呼吸Ｖｅｎｔを示す値を受信し、出力として圧力の波形を相の関数として提供する。

【0136】

吸気流制限の決定４３２４
本技術の一形態において、吸気流の制限の検出のために、プロセッサが一つまたはそれ以上のアルゴリズム４３２４を実行する。

【0137】

一形態において、アルゴリズム４３２４は入力として呼吸気流量信号Ｑｒを受信し、出力として呼吸の吸気部分が吸気流の限界を示す範囲の計量を提供する。

【0138】

本技術の一形態において、それぞれの呼吸の吸気部分はゼロ交差検出器で識別される。時間におけるポイントを示す多数の等分されたポイント（例えば、５−６）は、各呼吸について吸気流−時間曲線に沿って、補間器で補間される。ポイントで記述された曲線は、統一長さ（持続時間／期間）と統一面積なるようにスケーラーでスケールされ、呼吸数と呼吸の深さの変更の影響を取り除く。スケールされた呼吸は、コンパレータにおいて、図６Ａに示す呼吸の吸気部分似た通常の閉塞呼吸を表す事前に保存されたテンプレートと比較される。吸気中の任意の時間に、指定された閾値（典型的には１スケール単位）以上このテンプレートから逸脱した呼吸、例えばテストエレメントで決められた咳、ため息、嚥下およびしゃっくりによるものは、拒否される。拒否されなかったデータに対して、最初のこのようなスケーリングされたポイントの移動平均が、先行するいくつかの吸気イベントに対して、プロセッサ４２３０で計算される。第二のこのようなポイントとその後に対して、同じ吸気イベントについてこれが繰り返される。このようにして、６５のスケーリングされたデータポイントがプロセッサ４２３０によって生成され、先行するいくつかの吸気イベント、例えば３イベント、の移動平均を示している。（例えば６５ポイントの）連続して更新される値の移動平均は以後“スケーリングされたフロー”と呼び、Ｑａ（ｔ）と表示する。代案として、単一の吸気イベントは移動平均ではなくむしろ利用できる。

【0139】

スケーリングされたフローから、部分閉塞の決定に関連する２つの形状係数が計算できる。

【0140】

形状係数１は、中位（例えば、３２）スケーリングされたフロー・ポイントとの平均とオーバーオール（例えば、６５）スケーリングされたフロー・ポイントの平均の比率である。この比率が１を超えると、呼吸は正常と考えられる。比率１未満であれば、呼吸は閉塞していると考えられる。比率が約１．１７は部分閉塞呼吸と閉塞なし呼吸の間の閾値と考えられ、典型的なユーザにおける適切な酸素供給のできる閉塞の程度と同等とみなされる。

【0141】

形状係数２は、ユニットスケーリングされた・フローからのＲＭＳ偏差として計算され、中位（例えば、３２）ポイントとなる。約０．２のＲＭＳ偏差は正常と考える。ＲＭＳ偏差ゼロは、流れが全く制限された呼吸と考える。ＲＭＳ偏差がゼロに近づけば、それだけ呼吸は制限されていると考える。

【0142】

形状係数１と２は、どちらか一方とするかまたは組み合わせて使用してよい。本技術のそのほかの形態では、サンプルポイント、呼吸および中位点の数が上記と異なることがある。さらに、閾値はここに記述したもの以外となることがある。

【0143】

無呼吸と呼吸低下の決定４３２５
本技術の一形態において、プロセッサ４２３０は無呼吸および／または呼吸低下の存在の決定のために一つまたはそれ以上のアルゴリズム４３２５を実行する。

【0144】

好ましくは、一つまたはそれ以上のアルゴリズム４３２５は入力として呼吸気流量信号Ｑｒを受信し、出力として無呼吸または呼吸低下の終了を示すイベントを出力する。

【0145】

一形態において、呼吸気流量Ｑｒが所定の時間流れの閾値以下に低下した場合、無呼吸が検出されたと言える。この機能はピーク流量、比較的短期間の平均流量または比較的短期間の平均とピーク流量の中間の流量、例えばＲＭＳ流量、を決めることができる。流量の閾値は、流量の比較的長期の測定であってよい。

【0146】

一形態において、呼吸気流量Ｑｒが所定の時間第二の流れの閾値以下に低下した場合、呼吸低下が検出されたと言える。この機能はピーク流量、比較的短期間の平均流量または比較的短期間の平均とピーク流量の中間の流量、例えばＲＭＳ流量、を決めることができる。第二の流量の閾値は流量の比較的長期の測定であってよい。第二の流量の閾値は、無呼吸の検出に使用した流量の閾値より大きい。

【0147】

いびきの決定４３２６
本技術の一形態において、プロセッサ４２３０はいびきの検出のために、一つまたはそれ以上のいびきアルゴリズム４３２６を実行する。

【0148】

一形態において、いびきアルゴリズム４３２６は入力として呼吸気流量信号Ｑｒを受信し、出力としていびきが存在する範囲の計量を提供する。

【0149】

好ましくは、アルゴリズム４３２６は、３０〜３００Ｈｚの範囲にある流量信号の強さを決定するステップを含む。さらに好ましくは、アルゴリズム４３２６は、暗騒音、例えば送風機からのシステムにおける空気流の騒音、を低減するために呼吸気流量信号Ｑｒをフィルタリングするステップを含む。

【0150】

気道開通性の決定４３２７
本技術の一形態において、プロセッサ４２３０は気道開通性の決定のために、一つまたはそれ以上のアルゴリズム４３２７を実行する。

【0151】

一形態において、気道開通性アルゴリズム４３２７は入力として呼吸気流量信号Ｑｒを受信し、周波数範囲が約０．７５Ｈｚから約３Ｈｚの信号の強さを決定する。この周波数範囲におけるピークの存在は、気道確保の兆候と考えられる。ピークがない場合は、閉塞した気道の兆候と考えられる。

【0152】

一形態において、ピークを探す周波数範囲は、治療圧力Ｐｔにおける小さな強制振動の周波数である。一実施例において、強制振動は周波数が２Ｈｚで振幅が約１ｃｍＨ_２Ｏである。

【0153】

一形態において、気道開通性アルゴリズム４３２７は入力として呼吸気流量信号Ｑｒを受信し、心原性信号の有無を決定する。心原性信号がない場合は、閉塞した気道の兆候と考えられる。

【0154】

治療パラメータの決定４３２８
本技術の一形態において、プロセッサ４２３０は、目標治療圧力Ｐｔのような治療パラメータの決定のために、一つまたはそれ以上のアルゴリズム４３２８を実行する。一実施例において、治療パラメータ決定アルゴリズム４３２８は入力として下記を一つ以上受信する：
ｉ． 現在時間ｔにおける呼吸相測定

【数1】

（離散的、連続的）；
ｉｉ． 相の関数としての波形関数

【数2】

（方形波、ほかの波形）；
ｉｉｉ． 呼吸の測定Ｖｅｎｔ；
ｉｖ． 吸気流の限界の測定；
ｖ． 無呼吸および／または呼吸低下の存在の測定；
ｖｉ． いびきの存在の測定；および
ｖｉｉ． 気道の開通性の測定。

【0155】

本技術の一形態において、治療パラメータ決定アルゴリズム４３２８は、積分制御式に従って振幅Ａを計算する

【数3】

【0156】

ここでＶ_ｔｇｔは目標呼吸である。そのほかの形態において、振幅Ａ、例えば比例、比例微分、比例積分微分、の計算に制御のそのほかのモードを使用できる。

【0157】

治療パラメータ決定アルゴリズム４３２８は次に治療パラメータ（治療圧力Ｐｔ）を次のように計算する

【数4】

【0158】

ここでＰ_０は圧力の“ＤＣ”コンポーネントで、一定であるかまたは流量制限、無呼吸、呼吸低下、開通性およびいびきの一つまたはそれ以上の指標または測定の関数である。（注記：ＣＲＡＰまたはＡＰＡＰ治療においてＡはゼロで、この場合治療圧力方程式（２）はＰ_ｔ＝Ｐ_０と簡略化される。）

【0159】

本技術のもう一つの形態において、アルゴリズム４３２８は治療圧力Ｐｔを、流量制限、無呼吸、呼吸低下、開通性およびいびきの一つまたはそれ以上の指標または測定の関数として決定する。一つの実施例において、これらの測定は、いくつかの以前の呼吸の集合ではなくむしろ単一の呼吸ベースで決定される。

【0160】

図４ｅは、本技術のこの形態におけるアルゴリズム４３２８の一実施例として、プロセッサ４２３０によって実施される方法４５００を説明したフローチャートである。方法４５００はステップ４５２０で開始され、ここではプロセッサ４２３０が無呼吸／呼吸低下の存在の測定を第一の閾値と比較し、無呼吸／呼吸低下の存在の測定が第一の閾値を所定の時間超過したかどうかを決定し、無呼吸／呼吸低下が発生していることを示す。そうであれば方法４５００はステップ４５４０に進み、そうでなければ方法４５００はステップ４５３０に進む。ステップ４５４０において、プロセッサ４２３０は気道開通性の測定を第二の閾値と比較する。もし気道開通性の測定が気道が開出していることを示す第二の閾値を超えていれば、検出された無呼吸／呼吸低下は支配的と見なされ、方法４５００はステップ４５６０に進む。そうでなければ無呼吸／呼吸低下は閉塞性と見なされ、方法４５００はステップ４５５０に進む。

【0161】

ステップ４５３０において、プロセッサ４２３０は流量限界の測定を第三の閾値と比較する。流量限界の測定が呼吸気流量が制限されていることを示す第三の閾値を超えていれば、方法４５００はステップ４５５０に進む。そうでなければ方法４５００はステップ４５６０に進む。

【0162】

ステップ４５５０において、プロセッサ４２３０は治療圧力Ｐｔを所定の圧力増分ΔＰだけ増加する。ただし増加した治療圧力Ｐｔは上限Ｐｍａｘを超えてはならない。一実施例において、所定の圧力増分ΔＰと上限Ｐｍａｘはそれぞれ１ｃｍＨ_２Ｏと２０ｃｍＨ_２Ｏである。次いで方法４５００はステップ４５２０に戻る。

【0163】

ステップ４５６０において、プロセッサ４２３０は治療圧力Ｐｔをデクリメントだけ下げる。ただし下げた治療圧力Ｐｔは下限Ｐｍｉｎ以下となってはならない。次いで方法４５００はステップ４５２０に戻る。一実施例において、デクリメントはＰｔ−Ｐｍｉｎに比例し、任意のイベントの検出がない場合のＰｔの下限Ｐｍｉｎまでの低下は指数関数的となる。代案として、任意のイベントの検出がない場合のＰｔの下限Ｐｍｉｎまでの低下が線形になるようにＰｔの低下を事前に決めることができる。

【0164】

チェーン・ストークス呼吸の検出４３２９
本技術の一形態において、チェーン・ストークス呼吸（ＣＳＲ）の検出のために、一つまたはそれ以上のプロセッサが本明細書に記載の一つまたはそれ以上の方法論を実装することができる。例えば、プロセッサ４２３０はアルゴリズム４３２９を実行してチェーン・ストークス呼吸（ＣＳＲ）を検出することができる。例えば、以前に記録されコンピュータに入力された流量データを解析するコンピュータにおいて、または患者の流量を示す信号を測定しかつ解析するセンサーを有し、呼吸系またはそのほかの治療を提供できるまたは提供できない侵襲または非侵襲装置のようなモニター／検出装置において、一つまたはそれ以上のプロセッサを、呼吸系治療を提供できるＰＡＰ装置に実装できる。

【0165】

一形態において、アルゴリズム４３２９は入力として呼吸気流量信号Ｑｒ、無呼吸／呼吸低下決定アルゴリズム４３２５によって提供された一連の無呼吸／呼吸低下イベントおよび呼吸フレーマー４３１９によって提供された一連の半呼吸マーカーと対応する半呼吸の大きさを受信する。ＣＳＲ検出アルゴリズム４３２９はこれらの入力を急遽処理し、各ＣＳＲエピソードのパラメータを直ちにまたは発生の直後に返す。この意味でＣＳＲ検出アルゴリズム４３２９は“リアルタイム”で作動していると言うことができる。一実施例において、ＣＳＲエピソードパラメータはＣＳＲエピソードの開始時間と終了時間である。

【0166】

図６Ｅはチェーン・ストークス呼吸のある患者のデータである。連続した無呼吸イベント６０１０，６０１２，６０３０が記録されている。

【0167】

図６Ｆはそれほどひどくないチェーン・ストークス呼吸の患者のデータである。連続した呼吸低下イベント６１１０，６１１２，６１３０が記録されている。

【0168】

連続した無呼吸または呼吸低下イベントで境界を示された期間は“イベント間隔”と称する。二つの無呼吸イベント６０１０と６０２０で境界を示されたこのようなイベント間隔の一つが図６Ｅに示されている。無呼吸または呼吸低下イベントがなく所定の期間が経過すると（タイムアウト条件）、イベント間隔も閉じることができる。ＣＳＲが含まれているとＣＳＲ検出アルゴリズム４３２９が決定したイベント間隔は、“ＣＳＲサイクル”と称する。ＣＳＲ検出アルゴリズム４３２９の主要な仕事は、どのイベントがＣＳＲサイクルとして分類され得るかを決めることで、そのほかのイベント間隔は上気道閉塞（図６Ｄに例示）に分類され、従ってＣＳＲとは無関係である。一連の連続したイベント間隔がＣＳＲと診断されると、最初のＣＳＲサイクルの開始と最後のＣＳＲサイクルの最後で“ＣＳＲエピソード”の初めと終わりの境界が決まる。それぞれのＣＳＲエピソードの開始時間と終了時間はＣＳＲ検出アルゴリズム４３２９に戻される。

【0169】

図８には、ＣＳＲ検出アルゴリズム４３２９によって本技術の一形態に実装できる方法８０００を例示したフローチャートが示されている。方法８０００は、無呼吸／呼吸低下決定アルゴリズム４３２５によって提供される各無呼吸または呼吸低下イベントを常時取り扱うよう作動しているイベント処理部であるステップ８０１０から開始される。図９を参照しながらイベント処理部８０１０を以下に詳細に説明する。イベント処理部８０１０の出力は一連のイベント間隔である。

【0170】

イベント処理部８０１０からイベント間隔を受信すると、ステップ８０２０はイベント間隔を処理してその特徴を決定する：確実に暗示される（多分ＣＳＲサイクル）、否定的に暗示される（多分ＣＳＲサイクルでない）または情報がない。図１０、１１および１２を参照しながらステップ８０２０を以下に詳細に説明する。ステップ８０２０で決定された特徴に基づいて、次のステップ８０３０はイベント間隔の統計を更新する。図１３を参照しながらステップ８０３０を以下に詳細に説明する。最後にステップ８０４０が現在のイベント間隔の統計を解析して、ＣＳＲ状態を変更すべきかどうか決定する。ブール変数またはそのほかの適切なデータ構造でよいＣＳＲ状態は、ＣＳＲエピソードが現在生じているかどうかを指示する。図１３と１４を参照しながらステップ８０４０を以下に詳細に説明する。

【0171】

ステップ８０４０は、現在のイベント間隔統計の解釈を管理しているルールのセットを適用する。ステップ８０４０は最新の連続したイベント間隔のグループを次のように考慮する。グループのバランスが確実に暗示されていれば、そのグループはＣＳＲエピソードの一部であると考え、バランスが否定的に暗示されていれば、そのグループはＣＳＲエピソードの一部ではないと考える。グループが等しく落ち着いていれば、ステップ８０４０は現在のＣＳＲ状態に変更を加えない。グループの大きさは、ＣＳＲサイクルの典型的な長さと長期比較された、経歴に蓄積できるイベント間隔の数で定義される。

【0172】

ＣＳＲ検出への以前のアプローチは、複数の最近の候補ＣＳＲサイクルを共同で解析するかまたは総計で解析して全体のＣＳＲ指標スコアを決定する。これは、連続したイベント間隔を独立して特徴付け、最近のイベント間隔特性のカウントに基づいてＣＳＲを検出する最近のアプローチとは対照的である。偶然に、特にＣＳＲ様または非ＣＳＲ様と単一のイベント間隔によって支配されることがなさそうなので、現在のアプローチは、ＣＳＲの間違った検出が少ない。この利点は、以前のアプローチよりも、最近のイベント間隔の長い歴史を解析により際立っている。

【0173】

図９は、本技術の一形態として図８の方法８０００のイベント処理部８０１０によって実装できる階層的状態機械（ＨＳＭ）の９０００の略図である。ＨＳＭ９０００は状態９０１０で開始し、“最初の”無呼吸または呼吸低下イベントを待つ。この“最初の”イベントは、モニタリング・セッションにおける文字通りの最初のイベントである必要はない。タイムアウト状態による以前のイベント間隔の終了の後の最初のイベントでよい。到着した“最初の”無呼吸または呼吸低下イベントがイベント間隔を開き、ＨＳＭ９０００状態を状態９０２０に移行する。一般に、“最初の”イベントに続いて起こる各イベントが現在のイベント間隔を閉じるとともに新しいイベント間隔を開く。閉じたイベント間隔は、処理のために方法８０００のステップ８０２０に送られる。一般的なルールに対する例外は、無呼吸イベントが、典型的な呼吸低下に対する比較できる長さの最初の所定の期間内に検出された任意の次の呼吸低下が無視されると言うことである。この目的は一つの“低流量”イベントを“二重処理”しないことである。ＨＳＭ９０００の一実施例において、最初の所定の期間は例えば約２５秒と１分以下である。このため、例えば２５秒の無呼吸イベント以内に起こる呼吸低下イベントは、現在のイベントの間隔を閉じることなくまたは新しく開くことはない。この目的のために状態９０１０は、もし“最初の”イベントが無呼吸イベントであれば、状態９０１０は“無呼吸タイマー”をリセットする。

【0174】

タイムアウト条件により、以前のイベントを処理してから第二の長い所定の期間が過ぎると、現在のイベント間隔を閉じ、ＨＳＭ９０００は状態９０１０に戻って新しい“最初の”イベントを待つ。タイムアウト条件を実装するため、“最初の”イベントが到着すれば、状態９０１０は“より長いタイマー”をリセットする。一実施例において、第二の所定の期間は最初の所定の期間より長く、分のオーダーでよく、例えば第二の所定の期間は１８０秒すなわち３分とすることができる。

【0175】

次のイベントを処理する状態９０２０は、それ自身が状態機械を含み、準状態９０３０と９０４０を有している。しかし状態９０２０の間に長いタイマーがタイムアウトすれば、即ちタイムアウト条件が生じると、ＨＳＭ９０００は現在のイベント間隔を閉じ、状態９０１０に戻って“最初の”イベントを待つ。

【0176】

最初のイベントが呼吸低下であった場合のエントリー状態である準状態９０３０において、新しい／準呼吸低下イベント検出は現在のイベント間隔を閉じ、新しいイベント間隔を開き、長時間タイマーをリセットしそして状態９０２０を準状態９０３０に留める。準状態９０３０における新／次の無呼吸イベント検出は、現在のイベント間隔を閉じ、新しいイベント間隔を開き、長時間タイマーと無呼吸タイマーをリセットし、状態９０２０を準状態９０４０に移動させる。

【0177】

最初のイベントが無呼吸であった場合、エントリー状態である準状態９０４０において、呼吸低下イベントは無視される。準状態９０４０における無呼吸イベントは現在のイベント間隔を閉じ、新しいイベント間隔を開き、長時間タイマーと無呼吸タイマーをリセットし、状態９０２０を準状態９０４０に留める。準状態９０４０における無呼吸タイマーがタイムアウトすると、状態９０２０を準状態９０３０し、ここでは呼吸低下イベントを処理できる。

【0178】

イベント間隔が開かれると、続いて起こる半呼吸マーカー信号、半呼吸が完了したとのシグナル伝達および半呼吸の大きさが、ＣＳＲ検出アルゴリズム４３２９用としてＣＳＲ検出アルゴリズム呼吸フレーマー４３１９によって計算される。呼吸フレーマー４３１９は、それぞれの半呼吸が終わると信号を送り、その大きさを返し、ＣＳＲ検出アルゴリズム４３２９は呼吸換気の大きさを計算し、現在のオープンイベント間隔に関連した連続バッファにおける測定を記録する。一実装において、呼吸換気の測定は現在の半呼吸の大きさと以前の半呼吸の大きさの積である。そのほかの実装において、呼吸換気の測定は現在の半呼吸の大きさと以前の半呼吸の大きさの合計、現在の半呼吸の大きさそのもの、以前の二つまたはそれ以上の半呼吸の大きさの算術平均または幾何平均または現在の半呼吸の大きさのローパスフィルタリングでよい。以下では、半呼吸の大きとして１回換気量が使用され、例えば平方リッターで測定される１回換気量の積（“ＴＶＰ”）を呼吸換気の測定値として使用する。それにもかかわらず、記述された方法は半呼吸のそのほかの測定と呼吸換気の測定を実装できる。

【0179】

呼吸換気として現在の半呼吸１回換気量と、呼吸換気の以前の半呼吸１回換気量の積を使用するこの一般的なパターンには例外がある。最初の例外は、“最初の”呼吸低下イベントが生じたときで、ＨＳＭ９０００を待ち状態９０１０から処理状態９０２０に移動させる。ＣＳＲ検出アルゴリズム４３２９は先行する半呼吸１回換気量を記録しなくてよく、したがって“最初の”呼吸低下の後に起こる最初の半呼吸の１回換気量を無視できる。第二の例外は、任意の無呼吸の後の最初の半呼吸も無視できることである。何故なら存在する１回換気量は無呼吸の前の呼吸を参照するためで、無関係である。最初の半呼吸から得られる１回換気量に以前の値が乗じられ連続バッファに保存されるとの意味で、“最初の”イベントの後の呼吸低下イベントは例外的に処理されない。この理由は呼吸低下イベントは、１回換気量の最低値と比較して非常に遅れているためで、記録された値は多分新しくオープンされたイベント間隔に関連している。

【0180】

一実施例において、現在のオープンイベント間隔に関連している連続バッファは制限されたスペースを有してよい。（例、１２５半呼吸１回換気量（ＴＶＰｓ）に対するデータスペースのみ）。典型的には、大半の真のＣＳＲエピソードにおいて、イベント間隔においてこの制限よりも多くの半呼吸はないであろう。イベント間隔が閉じると、連続バッファのコンテンツは、イベント間隔に関連したＴＶＰｓのシーケンスとしてステップ８０２０に送られ、連続バッファは新しくオープンされたイベント間隔（もしあれば）に関連したＴＶＰｓで上書きされ始める。

【0181】

図１０には、本技術の一形態における図８の方法８０００のイベント間隔処理ステップ８０２０を実装するのに使用してよい方法１００００を例示したフローチャートが含まれている。

【0182】

方法１００００はステップ１００１０で始まり、ここではイベント間隔がタイムアウト条件で閉じられたかどうかチェックする。もしそうであれば（“Ｙ”）、ステップ１００２０は、処理が進行中であれば、ステップ８０４０における次の処理が現在のＣＳＲエピソードを終了するようにイベント間隔をマークし、方法１００００は終了する。そうでなければ（“Ｎ”）、方法１００００はステップ１００３０に進んで、（ａ）イベント間隔に関連したＴＶＰシーケンスにおける多数の非ゼロＴＶＰｓの数を調べそして（ｂ）間隔の期間を調べる。例えば、非ゼロＴＶＰｓが最小値より少なければ、またはイベント間隔の期間が典型的なＣＳＲサイクルの範囲外であれば（“Ｙ”）、ステップ１００４０においてイベント間隔は否定的に暗示されるとされ、方法１００００は終了する。一実施例において、期間の範囲は約３０から１２５秒で、非ゼロＴＶＰｓの最少数は三つである。そうでなければ（“Ｎ”）、シーケンスにおけるＴＶＰｓの最小値ＴＶＰ_Ｐｍｉｎと最大値ＴＶＰ_ｍａｘが見つかり、ステップ１００５０において記録される。

【0183】

次いでステップ１００６０は“相対最大ステップ”（“ジャンプ”または突然の上昇と考えられる）特徴と呼ばれる値を計算する。相対最大ステップの特徴は、シーケンスにおける連続したＴＶＰｓ間の差の最大値として計算されＴＶＰ_ｍａｘで正規化される。最初の差は、シーケンス中の最初のＴＶＰに単に設定される。相対最大ステップ特徴の意義は、イベント間隔のＴＶＰシーケンスにおける相対的に突然で大きい上昇の存在が、イベント間隔がＣＳＲによるものと言うよりは閉塞的な性格であることを暗示していることである。

【0184】

ステップ１００７０はイベント間隔の性格（確実に暗示、否定的に暗示または情報を与えず）を決定する。ステップ１００７０における処理の性格は、イベント間隔が無呼吸イベントまたは呼吸低下イベント、即ちその“閉塞イベント”において、閉じられたかどうかによって決まる。図１１と１２を参照してステップ１０００７を以下にさらに詳細に説明する。次いでステップ１００００は結論を出す。

【0185】

図１１は、本技術の一形態において、イベント間隔が呼吸低下イベントによって閉じられた場合にイベント間隔の特徴付けステップ１００７０として実装してよい方法１１０００を例示したフローチャートを含む。方法１１０００はステップ１１０１０で始まる。これはＣＳＲ呼吸低下の兆候となるイベント間隔と一致するＴＶＰ値の期待されるシーケンスを表す正規化されたテンプレートからスケーリングされたＴＶＰテンプレートを構築する（図６Ｆを参照）。正規化されたテンプレートは、ドメイン上で０から１の範囲［０，１］にあると定義される。正規化されたテンプレートにおける値の数は、ＴＶＰシーケンスにおけるＴＶＰｓの数に等しくなるよう設定される。正規化されたテンプレートのゼロ値は、イベント間隔を終了する呼吸低下の実際位置と同じになるようにドメインの終りの少し前で起こる。アルゴリズム４３２５の呼吸低下検出位置部分における遅れにより、これは呼吸低下イベントの少し前である。

【0186】

ステップ１１０１０の一実施例において、正規化されたテンプレートは次の関数形式を使って構築される：

【数5】

【0187】

ステップ１１０１０は、正規化されたテンプレートｙ（ｘ）を次のように範囲［ＴＶＰ_ｍｉｎ，ＴＶＰ_ｍａｘ］にスケーリングすることによってスケーリングされたＴＶＰテンプレートを構築する。

【数6】

【0188】

次いで、ステップ１１０２０はＴＶＰシーケンスとスケーリングされたＴＶＰテンプレート間の差を計算する。差の値が小さいのは、イベント間隔がＣＳＲ呼吸低下の兆候の特性を有していることを示している。一実施例において、この差はスケーリングされたＴＶＰテンプレートからのＴＶＰシーケンスの二乗平均平方根（ＲＭＳ）の偏差である。

【0189】

方法１１０００の残りのステップ１１０３０から１１０７０は、ジャンプ特徴量、差およびイベント間隔の期間の評価のためのルールを適用し、その特徴を決定する。ステップ１１０３０において、ジャンプ特徴量を閾値Ｊ_１と比較する。ジャンプ特徴量が閾値Ｊ_１（“Ｙ”）より大きいと、イベント間隔はステップ１１０４０において否定的に暗示と特徴づけられる。そうでなければ（“Ｎ”）、イベント間隔期間が閾値Ｄ_１より大きく、スケーリングされたＴＶＰテンプレートからのＴＶＰシーケンスの差は閾値Ｒ_１以下で（ステップ１１０５０で“Ｙ”）、ステップ１１０６０においてイベント間隔は確実に暗示されると特徴付けられる。そうでなければ（“Ｎ”）、イベント間隔はステップ１１０７０において情報を与えないとマークされる。一実施例において、ルール閾値はＪ_１＝０．６、Ｄ_１＝３５秒そしてＲ_１＝０．２平方リッターである。

【0190】

図１２は、本技術の一形態において、イベント間隔が無呼吸イベントで閉鎖された場合、イベント特徴付けステップ１００７０として実装してよい方法１２０００を例示したフローチャートを含む。方法１２０００は、それぞれの正規化されたテンプレートから二つのスケーリングされたＴＶＰテンプレートを構築するステップ１２０１０で始まる。一つはＯＳＡイベントへの兆候となるイベント間隔と一致したＴＶＰ値の期待されるシーケンスを表し（図６Ｄ参照）、もう一つはＣＳＲ無呼吸への兆候となるイベント間隔と一致したＴＶＰ値の期待されるシーケンスを表す（図６Ｅ参照）。正規化されたテンプレートは、ドメイン［０，１］において０から１の範囲になるよう定義される。それぞれの正規化されたテンプレートにおける値の数は、ＴＶＰシーケンスにおけるＴＶＰｓの数と同じに設定される。ステップ１２０１０の一実施例において、次の関数形式を使って正規化されたＯＳＡテンプレートが構築される。

【数7】

【0191】

ステップ１２０１０の一実施例において、正規化されたＣＳＲテンプレートは、二乗半波余弦機能とゼロの平均でパラメータ化された対数正規分布と１のスケールパラメータの積で構築され、正規化されたＣＳＲテンプレートのピークが１の大きさに達するように正規化される。すなわち、正規化されたＣＳＲテンプレートは次のの関数形式を使って構築する。

【数8】

【0192】

ステップ１２０１０は、式（４）に従って、それぞれの正規化されたテンプートｙ（ｘ）を範囲［ＴＶＰ_ｍｉｎ，ＴＶＰ_ｍａｘ］にスケーリングすることによって、二つのスケーリングされたＴＶＰテンプレート（スケーリングされたＯＳＡテンプレートとスケーリングされたＣＳＲテンプレート）を構築する。

【0193】

次いで、ステップ１２０２０は、スケーリングされたＯＳＡテンプレートとスケーリングされたＣＳＲテンプレートから、ＴＶＰシーケンスの差を計算し、それぞれ“ありそうもないＯＳＡスコア”と“ありそうもないＣＳＲスコア”と考えられる二つの番号を生成する。これらを“ありそうもない”スコアと言う理由は、スコアが低いほど記録されたＴＶＰ値が関連するテンプレートより近づくということで、逆にスコアが大きいほど記録されたＴＶＰ値がテンプレートにより似ていない。記録されたＴＶＰｓが対応するテンプレートに完全に合致する場合のみゼロの差分値が達成される。一実施例において、差はＲＭＳ偏差として計算される。

【0194】

ステップ１２０２５において、ありそうもないＯＳＡスコアとありそうもないＣＳＲスコアから、“ＣＳＲ類似スコア”と呼ばれる正規化された組み合わせスコアが計算される。ＯＳＲ類似性スコアは、スケーリングされたＯＳＡテンプレートと完全に一致する記録されたＴＶＰｓの最少値とスケーリングされたＣＳＲテンプレートと完全に一致する記録されたＴＶＰｓの最大値である。一実施例において、ステップ１２０２５は、ありそうもないＯＳＡスコアとありそうもないＣＳＲスコアの差をとり、結果を二つのスコアの大きいほうで除してＣＳＲ類似性スコアを計算する。その結果得られたＣＳＲ類似性スコアは、負の範囲（スケーリングされたＯＳＡテンプレートと完全に一致する記録されたＴＶＰｓ）から正の範囲（スケーリングされたＣＳＲテンプレートと完全に一致する記録されたＴＶＰｓ）にある。

【0195】

方法１２０００の残りのステップ１２０３０から１２０７０は、ジャンプ機能値、ＣＳＲ類似性スコアおよび特徴を決めるイベント間隔の期間の評価のためのルールを適用する。ステップ１２０３０において、ジャンプ機能値は閾値Ｊ_２と比較される。ジャンプ機能値が閾値Ｊ_２（“Ｙ”）より大きいと、イベント間隔はステップ１２０４０において否定的に暗示すると特徴付けられる。そうでなければ（“Ｎ”）、イベント間隔期間が閾値Ｄ_２より大きくＣＳＲ類似性が閾値Ｒ_２より大きければ（ステップ１２０５０において“Ｙ”）、イベント間隔はステップ１２０６０において確実に暗示すると特徴付けられる。そうでなければ（“Ｎ”）、イベント間隔はステップ１２０７０において情報を与えないとマークされる。一実施例において、ルール閾値はＪ_２＝０．６、Ｄ_２＝４０秒そしてＲ_２＝−０．１５である。

【0196】

以前に述べたように、ステップ８０４０におけるＣＳＲの現在の存在またはＣＳＲのエピソードの決定を、ＣＳＲサイクルの典型的な長さと長期比較された経歴の中で処理されたすべてのイベント間隔のような追加のイベント間隔を考慮することによって、さらに行うことができる。ステップ８０４０では、経歴の期間より古いイベント間隔は考慮しない。一実施例において、例えば１９分の期間のように、数分または数時間のオーダーでよい。しかし適切な歴史的評価を行うために、その他のこのような経歴期間を選択できる。

【0197】

ステップ８０４０は、任意のまたはそれ以上の、例えばすべての、経歴におけるイベント間隔の合計カウント、確実に暗示される経歴におけるイベント間隔数および否定的暗示される経歴におけるイベント間隔数に基づき、ＣＳＲ状態を設定するかまたは変更するかを決定する。（イベント間隔をタイムアウト条件でまたは治療の終了で閉じたなどのその他の基準も同様に適用／評価される。）

【0198】

ステップ８０４０は、ステップ８０３０で最も最近閉じたイベント間隔に従って、更新されたイベント間隔統計を利用する。Ｎ_ｂビンを含むリングバッファにおける統計を維持するために、ステップ８０３０をオプションで実装できる。各ビンは、その中で経歴が名目上仕切られている等しい期間の一連のウインドウズの一つに対応している。対応するウインドウで終了したイベント間隔に対し、各ビンは、例えば三つの異なるタイプのカウントのような、イベント間隔からのカウントを含む記録を含むように構成される。例えば、異なるタイプのカウントは、確実に暗示される特徴を有する一つまたはそれ以上のイベント間隔、否定的に暗示される特徴を有するイベント間隔の数、対応するウインドウのイベント間隔の総数を含むことができる。これには情報を与えないイベント間隔とタイムアウト条件で閉じたものが含まれる。下記の理由で、各ウインドウの期間は、ＣＳＲ検出アルゴリズム４３２９の時間分解能である。よってウインドウ期間はＣＳＲサイクルの長さとほぼ比較できるように選ばれる。一つの形態において、各ウインドウは３０秒の期間である。リングバッファにおけるビンの数Ｎ_ｂは経歴の長さをウインドウ期間で除したものである。期間の長さが１９分で、各ウインドウは３０秒の期間である一実施例において、リングバッファにＮ_ｂ＝３８のビンがある（１９分／３０秒）。リングバッファは実施例に記述されているが、ＣＳＲ状態決定のためにそのほかのデータ構造をカウントの統計的収集／評価に実装してよい。

【0199】

ＨＳＭ９０００が待ち状態９０１０にあるとき、現在のビンに対する指標は１である。ＨＳＭ９０００が“ハンドリングに続くイベント”状態９０２０に入ると、ＨＳＭ９０００が待ち状態９０１０に戻るまで、それぞれの連続ウインドウが経過した後、ステップ８０３０は指標を“現在の”ビンに一つ進める（Ｎ_ｂを法として）。ステップ８０３０は、閉じてステップ８０２０で処理されたばかりのイベント期間の特徴に基づき、現在のビンのみにおける関連のカウントを増分する（すべてのケースで合計カウント、次いで多分確実に暗示されるカウントまたは否定的に暗示されるカウント）。

【0200】

図１３は、リングバッファにＮ_ｂ＝３８ビンで実装する場合の、リングバッファのコンテンツの展開の実施例１３０００を例示したものである。ビンには右から左へ１から３８の番号を付してある。現在のビンは白で、古いビンは順次暗い色で示されている。ビンの番号は各ビンのカウントを示している。上から下へ確実なヒントの数、否定的なヒントの数、イベント間隔の総数となる。列１３０１０は最初のイベント間隔が閉じた直後のリングバッファの状態を描写している。ここでは現在のビン（１の番号）を除き、すべてのビンはゼロカウントである。イベント間隔はステップ８０２０によって確実に暗示されるので、現在のビンは正のカウント１を有している。列１３０２０は１９分が経過する直前のリングバッファの状態を描写している。現在のビンは今は３７の番号が付され。すべての例示したビンはそこに記録された少なくとも一つのイベント間隔を有している。列１３０３０は、２０．５分経過後のリングバッファの状態を描写している。現在のビンには３の番号が付され、以前にビン１，２および３に格納されたカウントは、ごく最近に閉じられたイベント間隔に関連した新しいカウントで上書きされている。

【0201】

ステップ８０４０は、ステップ８０２０におけるイベント間隔の処理とステップ８０３０におけるイベント間隔統計の更新の後で、イベント間隔統計を解析する。

【0202】

図１４は、本技術の一形態において、ステップ８０４０を実装するのに使用できる方法１４０００を例示したフローチャートを含む。

【0203】

方法１４０００は、イベント間隔がタイムアウト条件（ステップ１００２０でマークされている）で閉じられたかどうかチェックするステップ１４０１０で始まる。そうであれば（“Ｙ”）、ステップ１４０１５が現在のＣＳＲエピソード（進行中なら）が終了したことを決定し、ＣＳＲ状態を偽に設定する。終わったばかりのＣＳＲエピソードの終了時間は現在の時間である。次いで、もう一つのオプションのステップ１４０２０で、終わったばかりのＣＳＲエピソードの終了時間を以下に記載の態様で調整する。リングバッファ中に存在する任意のカウントは次のステップ１４０７０でフラッシュされ、方法１４０００はステップ１４０９０で終了する。

【0204】

そうでなければ（ステップ１４０１０で“Ｎ”）、ステップ１４０２５がリングバッファに記録された統計経歴が閾値、経歴の最大長さより多少短い、より長いかどうかチェックする。このステップには、非ゼロ合計イベント間隔カウントで、経歴中の最古のビンの年齢の経歴のチェックが含まれる。経歴が１９分の期間である一実施例において、この閾値は１５分である。そうでなければ（“Ｎ”）、方法１４０００はステップ１４０３０において、ＣＳＲの状態を変更する情報が不十分であると結論する。

【0205】

そうでなければ（ステップ１４０２５において“Ｙ”）、方法１４０００はステップ１４０３５に進み、ここでリングバッファに記録された統計から三つのカウントが計算される。
・Ｃ^＋＝経歴における確実に暗示されるイベントの数
・Ｃ⁻＝経歴における否定的にに暗示されるイベントの数
・Ｃ^Ｔ＝経歴におけるイベント間隔の合計数

【0206】

次いでステップ１４０４０は、三つのカウントがＣＳＲエピソードが始まったことを示す基準を満たしているかどうか決定する。“開始”基準は、信頼できる決定を行うのに経歴中に十分なイベント間隔があったことを確かめ、確実に暗示されるイベント間隔の数がイベント間隔の総数と否定的に暗示されるイベント間隔のいずれにも匹敵することを確かめる。一つの実施例における三つの開始基準は次の通りである：

【数9】

【0207】

ここで

【数10】

はフロア・オペレータで、Ｈは経歴における長さ（分）である。開始基準がすべて満たされていれば（ステップ１４０４０で“Ｙ”）、ステップ１４０４５はＣＳＲエピソードが始まったと決定し、ＣＳＲ状態を真に設定する。始まったばかりのＣＳＲエピソードの開始時間は現在の時間である。次いでオプションのステップ１４０５０が、以下のようにしてＣＳＲエピソードの開始時間を調整する。さらに方法１４０００はステップ１４０７０に進み、リングバッファを上記のようにフラッシュする。

【0208】

開始基準が満たされないと（ステップ１４０４０で“Ｎ”）、ステップ１４０５５は三つのカウントがＣＳＲエピソードが終了したことを示す基準を満たしているかどうかを決定する。終了基準は、信頼できる判断をするのに経歴において十分なイベント間隔があったことおよび否定的に暗示されるイベントの数がイベント間隔の総数と比較され得ることを確認する。一つの実施例において、二つの“ｅｎｄ”基準は次の通りである。

【数11】

【0209】

終了基準がすべて満たされると（ステップ１４０５５で“Ｙ”）、ステップ１４０６０は現在のＣＳＲエピソードが終了したと決定し、ＣＳＲ状態を偽に設定する。終了したばかりのＣＳＲエピソードの終了時間は現在の時間である。次いでオプションのステップ１４０６５は終了したばかりのＣＳＲエピソードの終了時間を以下のようにして調整する。次いで方法１４０００はステップ１４０７０へ進み、リングバッファを上記のようにフラッシュする。

【0210】

終了基準が満たされないと（ステップ１４０５５で“Ｎ”）、方法１４０００はステップ１４０９０で終了する。

【0211】

オプションのステップ１４０２０、１４０５０および１４０６５における開始または終了時間の調整について説明する。ＣＳＲ検出アルゴリズム４３２９に組み込まれた慎重な考慮の結果、ＣＳＲの開始または終了が決定された瞬間は、ＣＳＲエピソードの実際の開始または終了のずっと後とすることができ、また多分そうである。ＣＳＲ検出アルゴリズム４３２９は各ＣＳＲエピソードの開始時間と終了時間を返すので、ステップ１４０２０、１４０５０および１４０６５はあるバックトラッキングを行って、これらの開始時間と終了時間を返す最も適切な時間を探す。

【0212】

ＣＳＲエピソードがタイムアウト条件でステップで終了したとステップ１４０１５が決定すると、ステップ１４０２０はＨＳＭ９００００の“長時間”の期間を差し引いてＣＳＲエピソードの終了時間を調整する、一実施例において３分。

【0213】

ＣＳＲエピソードが開始されたとステップ１４０４５が決定すると、ステップ１４０５０はすでに経過したＣＳＲエピソードの期間を差し引いてＣＳＲエピソードの開始時間を調整する。開始されたと決定した時間におけるＣＳＲエピソードの経過期間は、非ゼロの確実に暗示されるイベント間隔カウントを含むリングバッファにおける最古の記録の（記録の初めに対する）年齢である。

【0214】

イベント間隔統計によりＣＳＲエピソードが終了したとステップ１４０６０が決定すると、ステップ１４０６５はＣＳＲエピソードの終了時間を、非ゼロの確実に暗示されるイベント間隔カウントを含むリングバッファにおける最古の記録の終了時間に調整する。

【0215】

経歴における記録の年齢の分解能は、ビンに対応するウインドウの期間であるため、経過期間はウインドウの期間に等しい分解能も有している（上記の実装法において３０秒）。したがって調整された開始時間と終了時間はウインドウの期間に等しい分解能を有する。

【0216】

ＰＡＰ装置の実装の場合は、決定プロセスにおいて一つの追加の状態に対応する。場合によっては、ＰＡＰ装置４０００をユーザが“治療の終り”を示すスタンバイモードに設定できる（例えば、セールスの人が製品をデモンストレーションで操作しているため）。この状況では、情報を与えないと特徴付けられていない最新のイベント間隔が確実にまたは否定的に暗示されたかどうかにより、二つの可能性がある。確実に暗示されると、ＣＳＲエピソードの終了時間はＰＡＰ装置４０００がスタンバイモードに設定された時間に設定される。否定的に暗示されると、ＣＳＲエピソードの終了時間は否定的に暗示されたイベント間隔の始まりの時間に設定される。このように、時間はＰＡＰ装置のモード（例、スタンバイモード）に基づいて設定できる。

【0217】

すべての場合において、経過期間は（調整された）開始時間から（調整された）終了時間までを計算してＣＳＲエピソードの期間を示す。

【0218】

上記に定義された閾値とテンプレートを選択して、ＯＳＡイベントのサイクルからＣＳＲサイクルを明確に識別する。何故アルゴリズム４３２９が“ＣＳＲ検出アルゴリズム”と記載されるのはこのためである。しかしアルゴリズム４３２９は、睡眠時無呼吸症候群のような無呼吸または呼吸低下で中断された周期性呼吸のそのほかの形態を、閾値とテンプレートのそのほかの値を使用しＯＳＡサイクルから区別するのに適用できる。この理由でアルゴリズム４３２９を“周期性呼吸検出”アルゴリズムとより一般的に記述できる。

【0219】

図１５Ａは、ＣＳＲ検出アルゴリズム４３２９の操作を例示したグラフを含む。上のトレース（トレース１５０００）は約８分の時間にわたる呼吸気流量Ｑｔを示す。下のトレース１５０３０は、呼吸気流量のトレース１５０００をベースにしたＣＳＲ検出アルゴリズム４３２９を使用して計算したＣＳＲ状態を示す。呼吸気流量のトレース１５０００は通常の呼吸で始まり、一連のＣＳＲサイクル、それぞれが完全な無呼吸、例えば１５０１０を含む１５０２０、が続く。ＣＳＲ状態トレース１５０３０は、ＣＳＲ状態が通常の呼吸によって真に設定されていないが、最初のＣＳＲサイクルの無呼吸１５０１０の終了の直後に真になり、ＣＳＲエピソードが続く限りトレース１５０３０の残りに対して真のままであることを示している。

【0220】

図１５ＢはＣＳＲ検出アルゴリズム４３２９の操作をさらに例示したグラフを含む。上のトレース（トレース１５０５０）は約７分にわたる呼吸気流量Ｑｔを示す。下のトレース１５０９０は、呼吸気流量のトレース１５０５０をベースにしたＣＳＲ検出アルゴリズム４３２９を使用して計算したＣＳＲ状態を示す。呼吸気流量トレース１５０５０は通常の呼吸で始まり、一連のＯＳＡサイクル、例えば、それぞれが完全な閉塞性無呼吸、例えば１５０６０を含む１５０７０が続き、迅速な回復例えば１５０８０が続く。ＣＳＲ状態トレース１５０９０は、ＣＳＲ状態がどの段階でも、正常呼吸または呼吸気流量トレース１５０５０におけるＯＳＡサイクルのいずれによっても真に設定されていないことを示す。

【0221】

図１６は、現在の市場の装置（Ｒｅｓｐｉｒｏｎｉｃｓ ＲＥＭ Ｐｒｏ ２）で、図１５Ｂで使用したのと同じ流量信号で作動するＣＳＲ検出アルゴリズム（ＥｎｃｏｒｅＰｒｏ ２）の操作における偽陽性ＣＳＲ識別を例示したグラフを含む。図１６において、トレース１６０００は約１２分の時間にわたる呼吸気流量Ｑｔを示す。呼吸気流量トレース１６０００は、一連のＯＳＡサイクル、それぞれが完全な閉塞性無呼吸、例えば１６０２０を含む１６０１０を示し、迅速な回復例えば１６０３０が続く。グレイの網掛け部分１６０４０は、ほぼ８分に始まり呼吸気流量トレース１６０００の最後まで、ＣＳＲ検出アルゴリズムがＣＳＲの存在を間違って検出したことを示す。

【0222】

制御モジュール４３３０
本技術の一形態において、本技術の一特徴による制御モジュール４３３０は、入力として一つまたはそれ以上の治療パラメータを受信し、治療装置パラメータに従って４２４５を制御して治療を行う。

【0223】

本技術の一形態において、治療パラメータは目標とする治療圧力Ｐｔである。

【0224】

本技術のもう一つの形態において、本技術の一特徴による制御モジュール４３３０は入力としてＥＰＡＰ 圧力とＩＰＡＰ圧力を受信し、治療装置４２４５を制御して、呼吸サイクルの呼気相と吸気相と同期してそれぞれの圧力を送出する。

【0225】

本技術の一形態として、制御モジュール４３３０はＣＳＲ検出アルゴリズム４３２９によって提供される任意のＣＳＲエピソードに対応して、治療パラメータ決定アルゴリズム４３２８によって提供される治療パラメータを調整してＣＳＲに対抗する。

【0226】

報告モジュール４３３５
報告モジュール４３３５は、前処理および治療エンジン処理モジュール４３１０と４３２０にある一つまたはそれ以上のモジュールからデータ通信インタフェース４２８０へデータを送信する。本技術の一形態において、報告モジュール４３３５はＣＳＲ検出アルゴリズム４３２９によって提供される任意のＣＳＲエピソードパラメータをデータ通信インタフェース４２８０に報告する。報告されたデータは、ＰＡＰ装置４０００のメモリー４２６０に保存するかまたはデータ通信インタフェース４２８０を経由してローカルまたは遠隔の外部通信ネットワーク４２８４と４２８２に送ることができる。本発明のいくつかの形態において、プロセッサ４２３０は検出されたＣＳＲエピソードの詳細を出力装置４２９０に表示できる。

【0227】

故障状態の検出４３４０
本技術の一形態において、プロセッサ４２３０は、故障状態の検出のために一つまたはそれ以上の方法を実行する。好ましくは、一つまたはそれ以上の方法で検出された故障条件は、少なくとも下記の一つを含む：
・電源消失（電気がない、または電気が不十分）
・変換器による故障検出
・コンポーネントの存在の検出失敗
・操作パラメータが推奨する範囲外（例、圧力、流量、温度、ＰａＯ_２）
・検出できる警報信号を生成するテスト警報の失敗。

【0228】

故障状態を検出すると、対応するアルゴリズムが、一つまたはそれ以上の下記の方法で故障の存在を伝える：
・可聴、目視および／または動的（例、振動）警報の開始
・外部装置にメッセージを送信する
・事故のロギング

【0229】

治療装置４２４５
本技術の好ましい形態において、治療装置４２４５は制御モジュール４３３０の制御下にあり、患者１０００に治療を送出する。

【0230】

好ましくは、治療装置４２４５は上記の圧力装置４１４０である。

【0231】

［モニタリングシステム］
本技術のもう一つの形態は、呼吸器疾患のある患者１０００をモニターする装置を含む。該装置は、患者１０００の呼吸運動をモニターするように構成されたモニタリング装置７０００を含むことができる。

【0232】

一実施例において、モニタリング装置７０００はＰＡＰ装置４０００の以下のコンポーネンツに類似したコンポーネンツを含む：プロセッサ４２３０、クロック４２３２、電源装置４２１０、メモリー４２６０およびデータ通信インタフェース４２８０。

【0233】

モニタリング装置７０００は、患者１０００の呼吸運動を表す信号を生成する非接触センサーも含む。一実施例において、非接触センサーはＲＦパルスまたは一連のパルスを患者１０００の方向に送信し、患者１０００の胸部からの反射を解析して、呼吸運動の信号を生成する。モニタリング装置７０００のプロセッサ４２３０は、呼吸気流量Ｑｒの代理として非接触センサーから提供される呼吸運動信号を使用して、上記のアルゴリズム４３００を実行するように構成される（治療パラメータ決定アルゴリズム４３２８と制御モジュール４３３０は例外である）。

【0234】

本技術のそのほかの形態において、呼吸器疾患のある患者１０００をモニタリングする装置は、チェストバンド（プレチスモグラフ）のような異なる様相による呼吸運動信号を提供するように構成されたセンサーを利用した異なるモニタリング装置を含む。

【0235】

さらにそのほかの形態において、モニタリング装置はＣＲＴ（心臓再同期療法）装置のような移植可能な装置および／または呼吸運動または一つまたはそれ以上の埋め込み電極を持った呼吸を示すそのほかの信号を測定する除細動器であってよい。

【0236】

［用語解説］
本技術の公開の目的で、本技術のある形式において、一つまたはそれ以上の以下の定義を適用してよい。本技術のそのほかの形態において、代案の定義を適用できる。

【0237】

＜一般＞
空気：本技術のある形態において、患者に供給される空気は大気の空気で、本技術のそのほかの形態において、空気に酸素を追加できる。

【0238】

持続的気道陽圧法（ＣＰＡＰ）：ＣＰＡＰ治療は、空気または呼吸できるガスを、大気に関して連続して陽圧である圧力で気道の入口へ適用することであり、患者の呼吸サイクルを通じてほぼ一定であることが望ましい。いくつかの形態では、気道の入口での圧力は、単一の呼吸サイクルの間に水中数センチンメートル変動する。例えば、吸入中は高く、呼気中は低い。いくつかの形態において、気道入り口における圧力は呼気の間わずか高く、吸入中はわずか低い。いくつかの形態において、気道入り口の圧力は呼気中はわずかに高く、吸気中は僅かに低い。いくつかの形態において、圧力は患者の異なる呼吸サイクル間で変動する。例えば、患者の上気道の一部閉塞の兆候の検出に対応して増加し、上気道の一部閉塞の兆候がなければ低下する。

【0239】

＜ＰＡＰ装置の特徴＞
空気回路：ＰＡＰ装置と患者のインタフェース間で空気供給または呼吸ができるガスを使用中に送出するように構築されかつ配置された導管またはチューブ。特に、空気回路は空気ブロックの出口と患者のインタフェースとの流体接続とすることができる。空気回路は空気送出チューブと言ってもよい。場合によっては、吸気と呼気のための回路の別の肢があってよい。そのほかの場合には、単一の肢が用いられる。

【0240】

ＡＰＡＰ：自動陽圧気道圧力。ＳＤＢイベントの兆候の有無により、下限と上限の間で連続して調整可能な正の気道圧力。

【0241】

送風機または流れ発生器：周囲圧力以上の圧力で空気の流れを送出する装置。

【0242】

コントロ−ラ：入力にも基づいて出力を調整する装置または装置の一部。例えばコントローラの一形態は、装置への入力を構成する制御下にある変数を有する。装置の出力は、制御変数の現在値の関数で、変数に対するセットポイントとなる。

【0243】

治療：本文脈における治療は、陽圧治療、酸素治療、二酸化炭素治療、デッドスペースの制御および投薬の一つまたはそれ以上であってよい。

【0244】

陽圧気道圧力（ＰＡＰ）装置：陽圧で空気の供給を気道に提供する装置。

【0245】

変換器：一つの形態のエネルギーまたは信号を別のものに変換する装置。変換器は、機械的エネルギー（動きなど）を電気信号に変換するセンサーまたは検出器であってよい。変換器の例には圧力センサー、流量センサー、二酸化炭素（ＣＯ_２）センサー、酸素（Ｏ_２）センサー、労作センサー、動きセンサー、騒音センサー、プレチスモグラフィーおよびカメラが含まれる。

【0246】

＜呼吸サイクルの特徴＞
無呼吸：好ましくは無呼吸は、流量が所定の閾値以下に低下した時に、例えば１０秒間、無呼吸が生じたと言う。閉塞性無呼吸は、患者の努力にもかかわらず、気道のある閉塞によって空気が流れなくなった時に生じたという。中枢性無呼吸は、呼吸努力の低下または呼吸努力の欠如による無呼吸が検出された時に生じたという。

【0247】

呼吸数：患者の自発呼吸の比率で、通常は１分当たりの呼吸で測定される。

【0248】

負荷サイクル：吸入時間の比率で、全呼吸時間に対するＴ_ｉ、Ｔ_ｔｏｔ。

【0249】

労作（呼吸）：好ましくは呼吸努力は自発呼吸している人が呼吸しようと試みることによってなされる作業と言える。

【0250】

呼吸サイクルの呼気部分：呼気流れの開始から吸気流れの開始までの期間。

【0251】

流量制限：好ましくは、患者の努力の増加が流量における対応する増加を生じないような患者の呼吸における事態と言える。呼吸の吸気部分の間に流量制限が生じると、これは吸気流の制限と記述される。呼吸サイクルの呼気部分間に生じる流れの制限は、呼気流量制限と記述される。

【0252】

半呼吸：呼吸サイクルの吸気または呼気部分。

【0253】

呼吸低下：好ましくは呼吸低下は流れにおける減少と言い、流れの中断ではない。一つの形態において、閾値以下の流れの低下がある期間あれば、呼吸低下が生じたと言う。成人における一形態において、以下のいずれも呼吸低下と言える：
（ｉ）患者の呼吸が少なくとも１０秒間３０％低下し、さらに４％の関連
した脱飽和がある；または
（ｉｉ）患者の呼吸が少なくとも１０秒間低下し（５０％以下）、さらに少なくとも３％の関連した脱飽和または覚醒がある。

【0254】

呼吸サイクルの吸気部分：好ましくは、吸気流れの開始から呼気流れの開始までの期間を呼吸サイクルの吸気部分と言う。

【0255】

開通性（気道）：開いている気道の程度または気道が開いている度合。開通性の気道が開いている。気道の開通性は、（１）の値で開そしてゼロ（０）の値で閉塞と定量化される。

【0256】

呼吸終末陽圧（ＰＥＥＰ）：肺の気圧以上の圧力で、呼気の終りに存在する。

【0257】

ピーク流量（Ｑ_ｐｅａｋ）：呼吸気流量の波形の吸気部分の間の流量の最大値。

【0258】

呼吸気流量、空気流量、患者の空気流量、呼吸気空気流量（Ｑｒ）：これらの同義語は、通常１分当たりのリッターで表す、患者が経験する実際の呼吸気流量である“真の呼吸気流量”または“真の呼吸気空気流量”に対して、ＰＡＰ装置の呼吸気空気流量の推定を言うと理解してよい。

【0259】

１回換気量（Ｖ_ｔ）：余分の努力をしない時、通常の呼吸の間に吸気するまたは呼気する空気量。

【0260】

（吸気時間）（Ｔｉ）：呼吸気流量波形の吸気部分の期間。

【0261】

（呼気）時間（Ｔｅ）：呼吸気流量波形の呼吸部分の期間。

【0262】

（合計）時間（Ｔ_ｔｏｔ）：一つの呼吸気流量波形の吸気部分の開始と、続く呼吸気流量波形の吸気部分の開始間の合計期間。

【0263】

典型的な最近の換気：ある所定の時間の尺度にわたって最近の値がその周りにクラスターする傾向にある換気の値。即ち換気の最近の値の中心傾向の測定。

【0264】

上部気道閉塞（ＵＡＯ）：は部分的および全上気道閉塞のいずれをも含む。これは流量制限の状態に関連しており、上気道を横切る圧力差が増加すると、流量増加のレベルが僅か増加するかまたは低下することさえある。（スターリング・レジスター行動）

【0265】

換気（Ｖｅｎｔ）：患者の呼吸器系で交換されるガスの合計量の測定値で、単位時間当たりの吸気量と呼気量の両方を含む１分当たりの容量で示すと、この量はしばしば“分換気”と呼ばれる。分換気は場合によっては単に容量として与えられ、１分当たりの容量と理解される。

【0266】

＜ＰＡＰ装置のパラメータ＞
流量：単位時間当たりに送出される空気の瞬時容量（または質量）。流量と換気は同じ大きさの単位時間当たりの容量または質量を有する。流量はずっと短い時間の期間にわたって測定される。流量は患者の呼吸サイクルの吸気部分に対して名目上正で、したがって患者の呼吸サイクルの呼気部分に対して負である。場合によっては、流量への言及はスカラー量への言及となる。即ち、大きさのみを有する量となる。そのほかの場合、流量への言及はベクトル量への言及となる。即ち、大きさと方向の両方を有する量である。流量は記号Ｑで与えられる。全流量ＱｔはＰＡＰ装置を出る空気の流量である。ベント流量Ｑｖはベントを出て吐き出したガスのウオッシュアウトを行う空気の流量である。漏れ流量Ｑｌは、患者のインタフェースシステムからの意図しない漏れの流量である。呼吸気流量１Ｑは、患者の呼吸器系が受け取った空気の流量である。

【0267】

漏れ：好ましくは、漏れの単語は周辺への空気の流れと解釈される。例えば吐き出したＣＯ_２のウオッシュアウトを行うために、漏れは意図的である。例えばマスクと患者の顔の間のシールが不完全な結果、漏れは意図的でないことがある。

【0268】

［そのほかの注記］
本特許文献の開示の一部は、著作権保護にあたる事項を含んでいる。著作権の所有者は、特許庁の特許ファイルまたは記録にそれが載っている限り、誰かが特許文献または特許の開示をファクシミリ複製することについて異議を唱えることはない。載っていなければ、何であれ著作権を留保する。

【0269】

文脈で明確に記載されていなければ、また値の範囲が記載されていなければ、それぞれの介在する値は、その範囲の上限と下限の間で、下限の単位の１／１０まで、およびその記述された範囲の任意のそのほかの記述されたまたは介在する値は、該技術に包含される。これらの介在範囲の上限と下限は、記載された範囲における任意の具体的に除外される限界を条件として、介在範囲に独立に含めてよく、本技術の範囲内に包含される。記述した範囲が一つまたは両方の制限を含む場合、これらの含まれた制限のいずれかまたは両方を除いた範囲も該技術に含まれる。

【0270】

更に、一つまたはそれ以上の値が、技術の一部としてここに組み込まれていると記載されている場合、特記のない限り、このような値は近似することができ、実際的な技術の実装が許容するまたは必要とする範囲まで、このような値は、任意の適当な有意桁まで利用できることを理解されたい。

【0271】

特に定義されていない限り、本明細書で使用するすべての技術的用語および科学的用語は、この技術が属する当業者の一人によって共通して理解されるのと同じ意味を有している。ここに記載のものに類似したまたは同等な任意の方法また材料も、本技術の実践またはテストで使用できるが、限られた数の例示的方法と材料がここに記載されている。

【0272】

特定の材料がコンポーネントを構築するのに好ましく使用されると確認された場合、同様の特性を有する明らかに代替の材料を代替えとして使用できる。さらに、それとは反対に特記のない限り、ここに記載の任意のそしてすべてのコンポーネンツは製造が可能と理解され、よって一緒にまたは別に製造することができる。

【0273】

本明細書と付属の請求の範囲で使用される単数形“ａ”、“ａｎ”および“ｔｈｅ”は、文脈で明確にそうでないと記述されていない限り、複数形を含むことに留意すべきである。

【0274】

ここで言及したすべての刊行物は、これら刊行物の主題である方法および／または材料を開示しかつ記述するために参照のため取り入れられた。ここで議論する刊行物は、それらの開示の目的で、本出願の出願日に先立ち提供された。ここに記載のいずれも、本技術が先行発明の理由でこのような刊行物に先行する権利を与えられたと解釈できない。さらに記載の公開日が実際の刊行日と異なるかもしれず、それぞれ単独で確認する必要がある。

【0275】

さらに、公開を解釈する場合、すべての用語は文脈に整合した可能な限り広義の態様で解釈しなければならない。特に、語句“ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ”と“ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ”は、エレメントツ、コンポーネンツまたはステップを参照すると非独占の態様で解釈して、参照したエレメントツ、コンポーネンツまたはステップが、存在するかまたは利用されるかまたは明示的に参照されていないそのほかのエレメントツ、コンポーネンツまたはステップと組み合わされるとすべきである。

【0276】

詳細な説明で使用される件名は、読者の参照を容易にするためにのみ含まれており、開示または特許請求の範囲にわたって見出される主題を制限するために使用してはならない。主題の見出しは請求項または請求項の制限の範囲を解釈するのに使用してはならない。

【0277】

本明細書に記載の技術は特定の実施例を参照して記述してきたが、これらの実施例は該技術の原理と適用の単なる例示であることを理解されたい。場合によっては、用語および記号は、該技術を実践するのに要求されない特定の詳細を暗示することがある。例えば、“最初の”および“第二の”という語句が特記のない限り使用されるが、それらは任意の順序を示すことを意図せず、はっきりと異なるエレメンツを区別するために使用できる。さらに方法論におけるプロセス・ステップは順に記述または例示されてもよいが、このような順序は必要とされない。当業者は、このような順序が修正されてもよいことおよび／またはそれらの特徴が同時にまたは同期的に実施されてもよいことを認識するであろう。

【0278】

例示的な実施例に多数の変更が行われてもよく、該技術の趣旨および範囲から逸脱することなくそのほかの配置が考案され得ることを理解されたい。 なお、出願当初の特許請求の範囲の記載は以下の通りである。
請求項１：
患者の周期的呼吸を検出するプロセッサにおける方法であって、該方法は、
患者の呼吸において検出された無呼吸または呼吸低下で境界を示された一連のイベント間隔をプロセッサにおいて受信するステップと、
イベント間隔の閉鎖時に該イベント間隔を前記プロセッサにおいて処理し、イベント間隔の特徴を決定するステップであって、ここでイベント間隔の特徴は、
多分周期的呼吸サイクルである、
多分周期的サイクルでない、
情報を与えない、のうちの一つである、ステップと、
周期的呼吸サイクルの典型的な長さと長期比較されたイベント間隔の特徴の経歴に基づき、周期的呼吸エピソードが進行中かどうかを指示する現在の周期的呼吸状態を変更すべきかどうかを前記プロセッサにおいて決定するステップと
を備える方法。
請求項２：
検出された周期的呼吸エピソードのパラメータを報告することをさらに含む請求項１に記載の方法。
請求項３：
患者が呼吸障害の治療を受けており、検出された周期的呼吸エピソードに対応して一つまたはそれ以上の治療のパラメータを調整することをさらに含む、請求項１〜２のいずれかに記載の方法。
請求項４：
前記処理するステップが、イベント間隔に関連した呼吸換気の一連の測定値に依存した請求項１に記載の方法。
請求項５：
呼吸換気の測定値が現在の半呼吸の大きさと以前の半呼吸の大きさの積である請求項４に記載の方法。
請求項６：
半呼吸の大きさが半呼吸の１回換気量である請求項５に記載の方法。
請求項７：
前記処理するステップが、イベント間隔の期間が典型的な周期的呼吸サイクルの範囲外であれば、または呼吸換気の一連の測定値が呼吸換気の非ゼロ測定値の最少数より少ない非ゼロ測定値を含んでいれば、イベント間隔が多分周期的呼吸サイクルでなかったと決定する請求項４〜６のいずれかに記載の方法。
請求項８：
前記処理するステップが、呼吸的換気の一連の測定値から相対的最大ステップ特徴を計算することをさらに含む請求項７に記載の方法。
請求項９：
前記処理するステップが、イベント間隔が呼吸低下イベントで閉塞された場合に、
周期的呼吸低下の兆候となるイベント間隔と一致する呼吸的換気の測定値の期待されるシーケンスを表すテンプレートを構築することと、
呼吸的換気の測定値のシーケンスとテンプレート間の差を計算することと、
相対的最大ステップ特徴と差に基づいてイベント間隔の特徴を決定することと
をさらに含む請求項８に記載の方法。
請求項１０：
前記決定することが、
もし相対最大ステップ特徴が第一の閾値を超えていれば、イベント間隔は多分周期的呼吸サイクルでなかったと決定することと、
もし該差が第二の閾値以下で、イベント期間の期間が第三の閾値より大きい場合には、イベント間隔は多分周期的呼吸サイクルであったと決定することと
を含む請求項９に記載の方法。
請求項１１：
イベント間隔が無呼吸イベントで閉鎖された場合には、前記処理するステップが、
閉塞性睡眠無呼吸の兆候となるイベント間隔と一致する呼吸的換気の測定値の期待されるシーケンスを表すテンプレートを構築することと、
周期的無呼吸の兆候となるイベント間隔と一致する、呼吸的換気の測定値の期待されるシーケンスを表すテンプレートを構築することと、
一連の呼吸的換気の測定値のシーケンスと各テンプレート間の差を計算することと、
該差から周期的呼吸の類似性スコアを計算することと、
相対的最大ステップ特徴と周期的呼吸類似性スコアに基づき、イベント間隔の特徴を決定することと
をさらに含む請求項８〜１０のいずれかに記載の方法。
請求項１２：
前記決定することが、
もし相対的最大ステップ特徴が第一の閾値を超えていれば、該イベント間隔は多分周期的呼吸サイクルでなかったと決定することと、
もし周期的呼吸類似性スコアが第二の閾値より大きく、イベント期間の期間が第三の閾値より大きければ、イベント間隔は多分周期的呼吸サイクルであったと決定することと
を含む請求項１１に記載の方法。
請求項１３：
前記決定することが、
多分周期的呼吸サイクルであった経歴におけるイベント間隔のカウント、多分周期的呼吸サイクルでなかった経歴におけるイベント間隔のカウントおよび経歴におけるイベント間隔の合計カウントを計算することと、
該カウントが開始基準を満たすのであれば、周期的呼吸状態を真に変更することと、
該カウントが終了基準を満たすのであれば、周期的呼吸状態を偽に変更することと
を含む請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。
請求項１４：
もしイベント間隔がタイムアウトによって閉じられると、前記決定することは周期的呼吸状態を偽に変更することを含む請求項１〜１３のいずれかに記載の方法。
請求項１５：
周期的呼吸状態を真に変更した時、開始されたばかりの周期的呼吸エピソードの開始時間を調整することをさらに含む請求項１３に記載の方法。
請求項１６：
周期的呼吸状態を偽に変更した時、終了したばかりの周期的呼吸エピソードの終了時間を調整することをさらに含む請求項１３〜１５のいずれかに記載の方法。
請求項１７：
患者における周期的呼吸を検出する装置であって、該装置は、
患者の呼吸気空気流量を表す信号を提供するように構成されたセンサーと、
患者における周期的呼吸を検出するように構成されたプロセッサと
を備え、ここで該プロセッサは、
患者の呼吸から検出された無呼吸または呼吸低下で境界を示された一連のイベント間隔をセンサーからの信号を用いて受信し、
イベント信号が閉じられると、イベント間隔を処理してイベント間隔の特徴を決定し、ここでイベント間隔の特徴は、多分周期的呼吸サイクルである、多分周期的呼吸サイクルではない、情報を与えない、の一つであり、
周期的呼吸サイクルの典型的な長さと長期間比較されたイベント間隔の特徴の経歴に基づき、周期的呼吸エピソードが進行中かどうかを示す現在の周期的呼吸状態を変更するかどうか決定することを特徴とする装置。
請求項１８：
呼吸障害のある患者に治療を提供するように構成された治療装置をさらに含む請求項１７に記載の装置であって、プロセッサは検出された周期的呼吸エピソードに対応して一つまたはそれ以上の治療のパラメータを調整するようにさらに構成されている装置。
請求項１９：
該プロセッサに連結されたデータ通信インタフェースをさらに含む請求項１７および請求項１８のいずれかに記載の装置であって、ただし該プロセッサは、検出された周期的呼吸のエピソードのパラメータをデータ通信インタフェースを経由して外部装置に報告するようさらに構成されている装置。
請求項２０：
プロセッサに、患者における周期的呼吸を検出する方法を実施させるよう構成されたプログラムコード命令が格納されたコンピュータ可読記憶媒体であって、該方法は、
患者の呼吸から検出された無呼吸または呼吸低下で境界を示された一連のイベント間隔を受信することと、
イベント間隔の閉鎖時にイベント間隔を処理して該イベント間隔の特徴を決定することであって、イベント間隔の特徴は、多分周期的な呼吸周期である、多分周期的でない呼吸周期である、情報を与えない、の一つである、ことと、
周期的な呼吸周期の典型的な長さと長期比較されたイベント間隔の特徴の経歴に基づき、周期的呼吸エピソードが進行中かどうかを示す現在の周期的呼吸状態を変更するかどうかを決定することと
を備えるコンピュータ可読記憶媒体。

【符号の説明】

【0279】

患者 １０００
ベッドパートナー １１００
患者インタフェース ３０００
シール形成構造 ３１００
プレナムチャンバー ３２００
位置決めおよび安定化構造 ３３００
ベント ３４００
接続ポート ３６００
額支持体 ３７００
ＰＡＤ装置 ４０００
外部ハウジング ４０１０
上部 ４０１２
下部 ４０１４
パネル ４０１５
シャーシ ４０１６
ハンドル ４０１８
空気ブロック ４０２０
空気コンポーネント ４１００
空気フィルター ４１１０
吸気フィルター ４１１２
出口空気フィルター ４１１４
マフラー ４１２０
入口マフラー ４１２２
出口マフラー ４１２４
圧力装置 ４１４０
送風機 ４１４２
モーター ４１４４
バックバルブ ４１６０
空気回路 ４１７０
酸素補給 ４１８０
電気コンポーネント ４２００
ボードアセンブリＰＣＢＡ ４２０２
電源 ４２１０
入力装置 ４２２０
プロセッサ ４２３０
クロック ４２３２
治療装置コントローラ ４２４０
治療装置 ４２４５
保護回路 ４２５０
メモリー ４２６０
変換器 ４２７０
圧力変換器 ４２７２
流量変換器 ４２７４
モータ速度信号 ４２７６
データ通信インタフェース ４２８０
遠隔外部通信ネットワーク ４２８２
ローカル外部通信ネットワーク ４２８４
遠隔外部装置 ４２８６
ローカル外部装置 ４２８８
出力装置 ４２９０
表示ドライバー ４２９２
ディスプレー ４２９４
アルゴリズム ４３００
前処理モジュール ４３１０
圧力補償アルゴリズム ４３１２
ベント流計算アルゴリズム ４３１４
漏れ流計算アルゴリズム ４３１６
呼吸気流量アルゴリズム ４３１８
呼吸フレーマー ４３１９
治療エンジンモジュール ４３２０
相決定アルゴリズム ４３２１
波形決定アルゴリズム ４３２２
フォーム換気決定アルゴリズム ４３２３
流量制限決定アルゴリズム ４３２４
無呼吸／呼吸低下決定アルゴリズム ４３２５
いびき決定アルゴリズム ４３２６
気道開通性アルゴリズム ４３２７
治療パラメータ決定アルゴリズム ４３２８
ＣＳＲ検出アルゴリズム ４３２９
制御モジュール ４３３０
報告モジュール ４３３５
故障条件検出モジュール ４３４０
方法 ４５００
加湿器 ５０００
加湿器コントローラ ５２５０
無呼吸イベント ６０１０
無呼吸イベント ６０２０
無呼吸イベント ６０３０
イベント間隔 ６０４０
呼吸低下イベント ６１１０
呼吸低下イベント ６１２０
呼吸低下イベント ６１３０
モニタリング装置 ７０００
方法 ８０００
イベント処理部 ８０１０
ＨＳＭ ９０００
方法 １００００
方法 １１０００
方法 １２０００
実施例 １３０００
列 １３０１０
列 １３０２０
列 １３０３０
方法 １４０００
トレース １５０００
無呼吸 １５０１０
ＣＳＲサイクル １５０２０
トレース １５０３０
時間 １５０４０
トレース １５０５０
無呼吸 １５０６０
ＯＳＡサイクル １５０７０
回復 １５０８０
トレース １５０９０
トレース １６０００
ＯＳＡサイクル １６０１０
無呼吸 １６０２０
回復 １６０３０
網掛け部分 １６０４０

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図6E】

【図6F】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15A】

【図15B】

【図16】