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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024174863
(43)【公開日】2024-12-17
(54)【発明の名称】バブルＣＰＡＰを提供するための呼吸機器
(51)【国際特許分類】
A61M 16/00 20060101AFI20241210BHJP
【ＦＩ】
A61M16/00 343
A61M16/00 370
【審査請求】有
【請求項の数】1
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024127844
(22)【出願日】2024-08-02
(62)【分割の表示】P 2022504744の分割
【原出願日】2020-03-20
(31)【優先権主張番号】62/821,587
(32)【優先日】2019-03-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】504298349
【氏名又は名称】フィッシャー アンド ペイケル ヘルスケア リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000877
【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】シュー、ピーター チ－ヤン
(72)【発明者】
【氏名】ウィソスキ、シメイ ゴメス
(57)【要約】 （修正有）
【課題】患者へ送給されるガスの流れの圧力を制御することによって、バブルＣＰＡＰ療法を提供し得る流れ発生器を備える呼吸システムに関する。
【解決手段】呼吸システムのコントローラは、その流れ発生器のモータ速度を制御して、ガスの流れの圧力を制御し得る。コントローラはまた、システムのガス経路内での泡立ちの存在及び／又は漏れの可能性を検出し得る。呼吸システムは、ハイフロー呼吸システムを含み得る。
【選択図】図６
【解決手段】呼吸システムのコントローラは、その流れ発生器のモータ速度を制御して、ガスの流れの圧力を制御し得る。コントローラはまた、システムのガス経路内での泡立ちの存在及び／又は漏れの可能性を検出し得る。呼吸システムは、ハイフロー呼吸システムを含み得る。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
患者インターフェースを介して患者に呼吸療法を行うように構成された呼吸機器であって、前記呼吸機器は：
コントローラ；
モータを含む送風器であって、前記送風器のモータ速度が、前記コントローラによって制御されている、送風器；
前記送風器の下流のガス流の圧力を測定するように構成されている圧力センサー
を含み；
前記コントローラは：
前記圧力を閾値と比較し；
前記圧力が前記閾値を超えることに応答して、前記送風器の標的モータ速度を減速させ；及び
前記圧力が前記閾値以下であることに応答して、標的流量を達成するように前記モータ速度を制御する
ように構成されている、呼吸機器。
コントローラ；
モータを含む送風器であって、前記送風器のモータ速度が、前記コントローラによって制御されている、送風器；
前記送風器の下流のガス流の圧力を測定するように構成されている圧力センサー
を含み；
前記コントローラは：
前記圧力を閾値と比較し；
前記圧力が前記閾値を超えることに応答して、前記送風器の標的モータ速度を減速させ；及び
前記圧力が前記閾値以下であることに応答して、標的流量を達成するように前記モータ速度を制御する
ように構成されている、呼吸機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、患者に呼吸フロー療法を施すための方法及びシステムに関する。特に、本開示は、バブルＣＰＡＰ療法を施すために流れ発生器を使用することに関する。
【背景技術】
【0002】
呼吸補助装置は、病院、医療施設、居宅介護、又は家庭環境などの様々な環境において、ユーザ又は患者にガスの流れを送給するために使用されている。呼吸補助又は呼吸療法装置（集合的に、「呼吸装置」又は「呼吸機器」）は、ガスの流れと共に補充酸素又は他のガスを送給するために、及び／又は加湿装置が加熱・加湿ガスを送給するために使用され得る。呼吸装置が、流量、温度、ガス濃度、湿度、圧力などを含むガス流の特性の調整及び制御を可能にし得る。フローセンサー及び／又は圧力センサーなどのセンサーが、ガス流の特性を測定するために使用される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0003】
バブル持続気道陽圧（ＣＰＡＰ）は、患者（一般に幼児）に患者インターフェースを介してガスの流れが供給される呼吸療法の形態である。ガスの流れは、一般に、病院や診療所の壁にあるガス源によってもたらされるか、又は例えば輸送中は、圧縮空気及び／又は酸素のシリンダーによって提供されてもよい。患者インターフェースは２つの導管に接続され、これら導管は、吸息導管及び呼息導管である。吸息導管は、患者にガスを提供する。呼息導管は、患者から吐き出されたガスのための経路を提供する。呼息導管は、圧力を設定するために使用される圧力調整器と連通している。圧力調整器は、呼息導管の端部部分が沈められる水柱のあるチャンバとし得る。吐き出されたガスは、圧力調整器へ放出される。水に放出されている、吐き出されたガスは、水に泡立ち、すなわち泡立ち効果を生じる。患者インターフェースは、一般に、患者の口及び／又は鼻とシールを形成するように構成されている。密着した患者インターフェースの例は、鼻マスク、口腔マスク、フルフェイスマスク、鼻枕、又は密着式鼻プロングのあるカニューレを含み得る。
【0004】
いくつかの箇所では、例えば一部の発展途上国や辺鄙な地域では、壁面源は、利用できないかもしれない。本開示は、壁面源の代わりに及び／又は任意選択的にそれに加えて流れ発生器を備える、バブルＣＰＡＰ療法を提供するためのシステム及び方法を提供する。流れ発生器はまた、ガスの流れを加熱及び加湿するための統合加湿器を含み得る。統合加湿器を備える流れ発生器の例は、ハイフロー呼吸装置である。加熱された呼吸管もハイフロー呼吸装置と一緒に使用されて、ガスの流れを加湿器から患者インターフェースへ送給し得る。流れ発生器はまた、ガス流に補足ガスをもたらすために、統合ブレンダーを含み得る。流れ発生器は、好ましくは、ガス源、例えばガスタンクや壁面源に接続されているのではなく、周囲ガス、例えば周囲空気を引き込む流れ発生器である。ブレンダーは、１種又は複数種の補足ガスを、引き込まれた周囲ガスと混合できるようにする。
【0005】
ハイフロー呼吸装置は、様々な治療法のモード、限定されるものではないが、例えば、ハイフロー療法（ネーザルハイフロー療法、又は気管ハイフロー療法としても公知）、ＣＰＡＰ、２レベル、及びバブルＣＰＡＰを提供し得、呼吸療法の異なるモードに切り替えるとき（例えば、患者の状態が変化するとき）、患者が、異なる呼吸装置へ切り替える必要がないようにする。
【0006】
ハイフロー呼吸装置は、バブルＣＰＡＰ療法モード、又はネーザルハイフロー療法モードで動作できる（下記でより詳細に説明するように）。それに加えて又はその代わりに、ハイフロー呼吸装置はまた、他のハイフロー療法モード、例えば気管ハイフロー又は他のハイフローで動作し得る。ネーザルハイフローは、鼻インターフェースを通して送給される。気管ハイフローは、気管インターフェースによって送給することができる。他のインターフェース、例えば口腔通路を経由して気道にハイフローをもたらすために、口腔インターフェースも可能であり得る。説明の呼吸機器は、ハイフロー療法モード又はバブルＣＰＡＰモードで動作し得る。
【0007】
ハイフロー呼吸装置は、下記でより詳細に説明するように、流れが制御される機器として動作し得る（例えばハイフロー呼吸装置は、送風器のモータを制御して標的流れを達成し得る）。標的流れは一定流量とし得る。標的流れは、ユーザによって設定されても、又はバブルＣＰＡＰ療法モード又はネーザルハイフロー療法モードにある機器に基づいてもよい。一例では、コントローラは、バブルＣＰＡＰ療法モード及びネーザルハイフロー療法モードに対して予め定義された標的流量を含み得る。予め定義された標的流量は、コントローラのメモリに記憶され得る。
【0008】
バブルＣＰＡＰモードで動作するとき、ハイフロー呼吸装置は、送風器とし得るその流れ発生器のモータ速度を制御し得、一定流量（実質的に一定の流量を含む）を送給するようにする。呼吸装置は、呼吸回路（呼吸管又は吸息導管とも呼ばれる）内又は呼吸装置の流路内の圧力を監視し得、且つ圧力がこの制限を上回る場合、標的モータ速度を調整し得る。呼吸装置はまた、従来のバブルＣＰＡＰシステムにおける圧力リリーフ弁を、ソフトウェア制御に置き換えて、ガスの流れに、より良好な圧力制御をもたらす。呼吸装置は、複数のアラーム及び監視を提供し得る。例えば、呼吸装置は、不規則な量の漏れ、閉塞、断続的な泡立ち、提案された及び／又は自動的な流量変化、圧力が閾値を上回る場合に必要な吸気量を満たさない流量があるかどうかを決定し、及び／又は泡立ちがあるかどうかを検出し得る。ハイフロー呼吸装置はまた、さらに、発生した圧力を制限して、患者へ送られる圧力が圧力限界値を下回るようにし得る。一例では、バブルＣＰＡＰモードにおいて、流量は高流量とし得る。
【0009】
呼吸装置及び呼吸機器という用語は、同じアイテムを説明し且つ定義するために、区別しないで使用され得る。
【0010】
呼吸装置又は呼吸機器は、下記でより詳細に説明するように、１つ以上の追加的な構成要素（例えば吸息チューブ、呼息チューブ、バブラー）を含む呼吸システムの一部とし得る。
【0011】
いくつかの形態では、患者インターフェースを介して患者に呼吸療法を行うように構成された呼吸機器は、コントローラ；モータを含む送風器であって、送風器のモータ速度が、コントローラによって制御され得る、送風器；送風器の下流のガス流の圧力を測定するように構成されている圧力センサーを含み得；コントローラは：圧力を閾値と比較し；圧力が閾値を超えることに応答して、送風器の標的モータ速度を減速させ；及び圧力が閾値以下であることに応答して、標的流量を達成するようにモータ速度を制御するように構成され得る。
【0012】
いくつかの形態では、患者インターフェースを介して患者に呼吸療法を行うように構成された呼吸機器であって、機器は：コントローラ；モータを含む送風器であって、送風器のモータ速度が、コントローラによって標的モータ速度へと制御されている、送風器；送風器の下流のガス流の圧力を測定するように構成されている圧力センサーを含み得；コントローラは：圧力を閾値と比較し；圧力が閾値を上回っていることに応答して、送風器の標的モータ速度を減速させ；及び圧力が閾値以下であることに応答して、標的流量を達成するように標的モータ速度を調整するように構成されている、呼吸機器。
【0013】
いくつかの形態では、患者インターフェースを介して患者に呼吸療法を行うように構成された呼吸機器であって、機器は：コントローラ；コントローラによって制御される送風器；送風器の下流のガス流の圧力を測定するように構成されている圧力センサーを含み得；コントローラは：圧力を閾値と比較し；圧力が圧力閾値を上回る場合、閾値を下回るように圧力を低下させるように送風器を制御し；及び圧力が閾値以下である場合、標的流量を達成するように送風器を制御するように構成されている、呼吸機器。
【0014】
いくつかの形態では、送風器はモータを含む。
【0015】
いくつかの形態では、送風器は：モータ速度、モータ電流、及び／又はモータ電圧うちの１つ以上を、標的モータ速度、標的モータ電流、及び／又は標的モータ電圧へ制御することによって、制御される。
【0016】
いくつかの形態では、標的モータ速度は、一定の率で減速され得る。いくつかの形態では、標的モータ速度は、可変率で減速され得る。
【0017】
いくつかの形態では、コントローラは、圧力が閾値を下回るまで、標的モータ速度を継続的に減速させるように構成され得る。
【0018】
いくつかの形態では、圧力センサーは絶対圧センサーとし得る。
【0019】
いくつかの形態では、圧力は、圧力センサーの読み取り値と第２の圧力センサーの読み取り値との差を取ることによって、測定され得、圧力センサー及び第２の圧力センサーの双方とも絶対圧センサーである。
【0020】
いくつかの形態では、圧力センサーは、周囲圧力と送風器の下流の圧力との差を取るように構成されたゲージ圧センサーとし得る。
【0021】
いくつかの形態では、コントローラは、標的流量の入力を受信するように構成され得る。
【0022】
いくつかの形態では、標的流量は、ユーザによって設定され得る。
【0023】
いくつかの形態では、機器は、周囲空気流入口とは別個の酸素流入口を含み得る。
【0024】
いくつかの形態では、送風器は、周囲空気流入口からの周囲空気と酸素流入口からの酸素を混合させるように構成され得る。
【0025】
いくつかの形態では、ＦｄＯ２は、部分的に標的流量に依存し得る。
【0026】
いくつかの形態では、コントローラは、さらに、酸素流入口弁の開放を制御することによって、ＦｄＯ２を制御するように構成され得る。
【0027】
いくつかの形態では、標的流量は一定とし得る。
【0028】
いくつかの形態では、機器はバブラーに結合され得、且つコントローラは、フローパラメータ信号の変化を監視することによって、泡立ちを検出するように構成され得る。
【0029】
いくつかの形態では、フローパラメータ信号は、流れ信号、圧力信号、又はそれらの組み合わせを含み得る。
【0030】
いくつかの形態では、変化は、閾値からのフローパラメータ信号の振幅の変化とし得る。
【0031】
いくつかの形態では、変化は、周波数領域において分析され得る。
【0032】
いくつかの形態では、コントローラは、予め決められた期間、泡立ちがないことに応答して、警告を出力するように構成され得る。
【0033】
いくつかの形態では、コントローラは、泡立ちが検出されるかどうかに基づいて：漏れ、閉塞、断続的な泡立ち、提案された及び／又は自動的な流量変化、及び／又は必要な吸気量を満たさない流量のうちの１つ以上の警告を出力するように構成され得る。
【0034】
いくつかの形態では、機器は、さらに、加湿チャンバを含み得る。
【0035】
いくつかの形態では、機器は、さらに、１つ以上の流量センサーを含み得る。
【0036】
いくつかの形態では、機器はハイフロー呼吸機器とし得る。
【0037】
いくつかの形態では、システムはバッテリーを含む。
【0038】
いくつかの形態では、バッテリーは、機器用の主電源である。
【0039】
いくつかの形態では、バッテリーは、機器用の補助電源である。
【0040】
いくつかの形態では、機器は、モータ速度限界値を含む。
【0041】
いくつかの形態では、モータ速度限界値は、その周囲圧力又はある周囲圧力に基づいている。
【0042】
いくつかの形態では、システムは、上述のような機器のいずれかの組み合わせを含み得る。システムは、さらに、患者インターフェースへガス流をもたらすための吸息導管を含み得る。
【0043】
いくつかの形態では、患者インターフェースは、患者の顔に又はその周りにシールを形成し得る。
【0044】
いくつかの形態では、患者インターフェースは、呼息導管に接続するように構成され得る。
【0045】
いくつかの形態では、呼息導管は、バブラーに接続するように構成され得る。
【0046】
いくつかの形態では、システムは、送風器と患者インターフェースとの間に圧力リリーフ弁を含んでいなくてもよい。
【0047】
いくつかの形態では、流れ発生器を含む呼吸機器に結合された患者インターフェースを介してバブルＣＰＡＰを提供する方法であって、流れ発生器が、呼吸機器のコントローラと電気通信するモータを含む、方法は、圧力センサーからの読み取り値に基づいて、流れ発生器の下流のガス流の圧力を測定すること；圧力を閾値と比較すること；圧力が閾値を上回っていることに応答して、流れ発生器の標的モータ速度を減速させること；及び圧力が閾値以下であることに応答して、標的流量を達成するためにモータ速度を制御することを含み得る。
【0048】
いくつかの形態では、流れ発生器を含む呼吸機器に結合された患者インターフェースを介してバブルＣＰＡＰを提供する方法であって、流れ発生器は、呼吸機器のコントローラと電気通信するモータを含み、コントローラは、標的モータ速度にモータを制御するように構成され、方法は、圧力センサーからの読み取り値に基づいて、流れ発生器の下流のガス流の圧力を測定すること；圧力を閾値と比較すること；圧力が閾値を上回っていることに応答して、流れ発生器の標的モータ速度を減速させること；及び圧力が閾値以下であることに応答して、標的流量を達成するために標的モータ速度を調整することを含み得る、方法。
【0049】
いくつかの形態では、流れ発生器を含む呼吸機器に結合された患者インターフェースを介してバブルＣＰＡＰを提供する方法であって、流れ発生器は送風器を含み、任意選択的に、送風器は、呼吸機器のコントローラと電気通信するモータを含み、コントローラは、標的モータ速度にモータを制御するように構成され、方法は、圧力センサーからの読み取り値に基づいて、流れ発生器の下流のガス流の圧力を測定すること；圧力を閾値と比較すること；圧力が圧力閾値を上回る場合、閾値を下回るように圧力を低下させるように送風器を制御すること；及び圧力が閾値以下である場合、標的流量を達成するように送風器を制御することを含み得る、方法。
【0050】
いくつかの形態では、送風器は：モータ速度、モータ電流、及び／又はモータ電圧うちの１つ以上を、標的モータ速度、標的モータ電流、及び／又は標的モータ電圧へ制御することによって、制御される。
【0051】
いくつかの形態では、標的モータ速度は、一定の率で減速され得る。いくつかの形態では、標的モータ速度は、可変率で減速され得る。
【0052】
いくつかの形態では、方法は、圧力が閾値を下回るまで、標的モータ速度を継続的に減速させることを含み得る。
【0053】
いくつかの形態では、圧力センサーは絶対圧センサーとし得る。
【0054】
いくつかの形態では、測定は、圧力センサーの読み取り値と第２の圧力センサーの読み取り値との差を取ることを含み得、圧力センサー及び第２の圧力センサーの双方とも絶対圧センサーである。
【0055】
いくつかの形態では、圧力センサーは、周囲圧力と流れ発生器の下流の圧力との差を取るように構成されたゲージ圧センサーとし得る。
【0056】
いくつかの形態では、標的流量は一定とし得る。
【0057】
いくつかの形態では、方法は、標的流量の入力を受信することを含み得る。
【0058】
いくつかの形態では、標的流量は、ユーザによって設定され得る。
【0059】
いくつかの形態では、制御は、所望のモータ速度を決定するために、標的流量と、１つ以上の流量センサーによって測定される、患者へ送給される流量との差に基づいて、ＰＩＤコントローラを実行することを含み得る。
【0060】
いくつかの形態では、機器は、周囲流入口とは別個の酸素流入口を含み得る。
【0061】
いくつかの形態では、流れ発生器は、周囲空気流入口からの周囲空気と酸素流入口からの酸素を混合させるように構成され得る。
【0062】
いくつかの形態では、ＦｄＯ２は、部分的に標的流量に依存し得る。
【0063】
いくつかの形態では、方法は、さらに、酸素流入口弁の開放を制御することによって、ＦｄＯ２を制御することを含み得る。
【0064】
いくつかの形態では、方法は、さらに、フローパラメータ信号の変化を監視することによって、呼吸機器に結合されたバブラー内の泡立ちを検出することを含み得る。
【0065】
いくつかの形態では、フローパラメータ信号は、流れ信号、圧力信号、又はそれらの組み合わせを含み得る。
【0066】
いくつかの形態では、変化は、閾値からのフローパラメータ信号の振幅の変化とし得る。
【0067】
いくつかの形態では、変化は、周波数領域において分析され得る。
【0068】
いくつかの形態では、方法は、さらに、予め決められた期間、泡立ちがないことに応答して、警告を出力することを含み得る。
【0069】
いくつかの形態では、方法は、さらに、泡立ちが検出されるかどうかに基づいて：漏れ、閉塞、断続的な泡立ち、提案された及び／又は自動的な流量変化、及び／又は必要な吸気量を満たさない流量のうちの１つ以上の警告を出力することを含み得る。
【0070】
いくつかの形態では、機器は、さらに、加湿チャンバを含み得る。
【0071】
いくつかの形態では、機器はバッテリーを含む。
【0072】
いくつかの形態では、バッテリーは、機器用の主電源である。
【0073】
いくつかの形態では、バッテリーは、機器用の補助電源である。
【0074】
いくつかの形態では、機器は、モータ速度限界値を含む。
【0075】
いくつかの形態では、モータ速度限界値は、その周囲圧力又はある周囲圧力に基づいている。
【0076】
いくつかの形態では、機器は、患者インターフェースを含む呼吸システム内に含まれ得、システムは、流れ発生器と患者インターフェースとの間に圧力リリーフ弁を含んでいない。
【0077】
いくつかの形態では、呼吸機器は、患者インターフェースにガスの流れをもたらすために吸息導管に結合され得る。
【0078】
いくつかの形態では、患者インターフェースは、患者の顔に又はその周りにシールを形成し得る。
【0079】
いくつかの形態では、患者インターフェースは、呼息導管に接続するように構成され得る。
【0080】
いくつかの形態では、呼息導管は、バブラーに接続するように構成され得る。
【0081】
いくつかの形態では、患者インターフェースを介して患者にバブルＣＰＡＰ療法を行うように構成された呼吸システムは、呼吸機器であって：コントローラ、モータを含む送風器であって、送風器のモータ速度が、コントローラによって制御され得、送風器は、標的流量で患者へのガスの流れを発生させるように構成されている、送風器、並びにコントローラ及び送風器を囲むハウジングを含む、呼吸機器と；患者インターフェースへガス流をもたらすための吸息導管と；近位端部及び遠位端部を有する呼息導管であって、近位端部が患者インターフェースに結合されており、且つ遠位端部が、水柱中の予め決められた深さに沈められている呼息導管とを含み得る。
【0082】
いくつかの形態では、システムは、さらに、送風器の下流のガスの流れの圧力を測定するように構成された圧力センサーとし得、コントローラは：圧力を閾値と比較し；圧力が閾値を超えることに応答して、送風器の標的モータ速度を減速させ；及び圧力が閾値以下であることに応答して、標的流量を達成するようにモータ速度を制御するように構成され得る。
【0083】
いくつかの形態では、患者インターフェースを介して患者にバブルＣＰＡＰ療法を行うように構成された呼吸システムは、呼吸機器であって：コントローラ、モータを含む送風器であって、送風器のモータ速度は、標的モータ速度へコントローラによって制御され得、送風器は、標的流量で患者へのガスの流れを発生させるように構成されている、送風器、並びにコントローラ及び送風器を囲むハウジングを含む、呼吸機器と；患者インターフェースへガス流をもたらすための吸息導管と；近位端部及び遠位端部を有する呼息導管であって、近位端部が患者インターフェースに結合されており、且つ遠位端部が、水柱中の予め決められた深さに沈められている、呼息導管とを含み得る。
【0084】
送風器は、周囲空気を引き込み且つ送風器によって患者導管（すなわち吸息導管）を介して周囲空気を患者の方へ押し流す流入口を含む。コントローラは、標的モータ速度又は標的流れ又はそれら双方へ送風器を制御する。コントローラは、好ましくは、標的モータ速度又は標的流量を達成するために、送風器のモータに提供される電流又は電圧又は電力を制御する、すなわち変化させるように、制御信号を提供する。呼吸システムはまた、任意選択的に、補足ガス、例えば酸素を受け入れるための補足ガス流入口を含み得る。送風器は、周囲ガス及び補足ガスを受け入れ、且つこれらを混合させるように構成されている。
【0085】
いくつかの形態では、システムは、さらに、送風器の下流のガスの流れの圧力を測定するように構成された圧力センサーを含み得、コントローラは：圧力を閾値と比較し；圧力が閾値を超えることに応答して、送風器の標的モータ速度を減速させ；及び圧力が閾値以下であることに応答して、標的流量を達成するために標的モータ速度を調整するように構成され得る。
【0086】
いくつかの形態では、システムは、さらに、送風器の下流のガスの流れの圧力を測定するように構成された圧力センサーを含み得、コントローラは：圧力を閾値と比較し；圧力が圧力閾値を上回る場合、閾値を下回るように圧力を低下させるように送風器を制御し；及び圧力が閾値以下である場合、標的流量を達成するように送風器を制御するように構成され得る。
【0087】
いくつかの形態では、送風器は：モータ速度、モータ電流、及び／又はモータ電圧うちの１つ以上を、標的モータ速度、標的モータ電流、及び／又は標的モータ電圧へ制御することによって、制御される。
【0088】
いくつかの形態では、標的モータ速度は、一定の率で減速され得る。いくつかの形態では、標的モータ速度は、可変率で減速され得る。
【0089】
いくつかの形態では、コントローラは、圧力が閾値を下回るまで、標的モータ速度を継続的に減速させるように構成され得る。
【0090】
いくつかの形態では、圧力センサーは絶対圧センサーとし得る。
【0091】
いくつかの形態では、圧力は、圧力センサーの読み取り値と第２の圧力センサーの読み取り値との差を取ることによって測定され得、圧力センサー及び第２の圧力センサーの双方とも絶対圧センサーである。
【0092】
いくつかの形態では、圧力センサーは、周囲圧力と送風器の下流の圧力との差を取るように構成されたゲージ圧センサーとし得る。
【0093】
いくつかの形態では、標的流量は一定とし得る。
【0094】
いくつかの形態では、コントローラは、標的流量の入力を受信するように構成され得る。
【0095】
いくつかの形態では、標的流量は、ユーザによって設定され得る。
【0096】
いくつかの形態では、機器は、周囲流入口とは別個の酸素流入口を含み得る。
【0097】
いくつかの形態では、送風器は、周囲空気流入口からの周囲空気と酸素流入口からの酸素を混合させるように構成され得る。
【0098】
いくつかの形態では、ＦｄＯ２は、部分的に標的流量に依存し得る。
【0099】
いくつかの形態では、コントローラは、さらに、酸素流入口弁の開放を制御することによって、ＦｄＯ２を制御するように構成され得る。
【0100】
いくつかの形態では、システムは、バブラーを含み得、バブラーには水柱が含まれている。
【0101】
いくつかの形態では、コントローラは、フローパラメータ信号の変化を監視することによって、泡立ちを検出するように構成され得る。
【0102】
いくつかの形態では、フローパラメータ信号は、流れ信号、圧力信号、又はそれらの組み合わせを含み得る。
【0103】
いくつかの形態では、変化は、閾値からのフローパラメータ信号の振幅の変化とし得る。
【0104】
いくつかの形態では、変化は、周波数領域において分析され得る。
【0105】
いくつかの形態では、コントローラは、予め決められた期間、泡立ちがないことに応答して、警告を出力するように構成され得る。
【0106】
いくつかの形態では、コントローラは、泡立ちが検出されるかどうかに基づいて：漏れ、閉塞、断続的な泡立ち、提案された及び／又は自動的な流量変化、及び／又は必要な吸気量を満たさない流量のうちの１つ以上の警告を出力するように構成され得る。
【0107】
いくつかの形態では、患者インターフェースは、患者の顔に又はその周りにシールを形成し得る。
【0108】
いくつかの形態では、機器は、さらに、加湿チャンバを含み得る。
【0109】
いくつかの形態では、機器は、さらに、１つ以上の流量センサーを含み得る。
【0110】
いくつかの形態では、システムは、送風器と患者インターフェースとの間に圧力リリーフ弁を含んでいなくてもよい。
【0111】
いくつかの形態では、機器はハイフロー呼吸機器とし得る。
【0112】
いくつかの形態では、機器はバッテリーを含む。
【0113】
いくつかの形態では、バッテリーは、機器用の主電源である。
【0114】
いくつかの形態では、バッテリーは、機器用の補助電源である。
【0115】
いくつかの形態では、機器は、モータ速度限界値を含む。
【0116】
いくつかの形態では、モータ速度限界値は、その周囲圧力又はある周囲圧力に基づいている。
【0117】
いくつかの形態では、ハイフロー療法又はバブルＣＰＡＰ療法を行うように構成された呼吸システムであって、呼吸システムは：流れ発生器を含む呼吸機器、流れ発生器と流体連通する加湿器、流れ発生器を電子制御するコントローラ、加湿器と流体連通する吸息導管を含み、呼吸機器は、ハイフロー療法モードとバブルＣＰＡＰ療法モードとの間で切り替え可能であり、ハイフロー療法モードでは、呼吸機器は、ハイフロー療法を提供するように構成されており、且つバブルＣＰＡＰ療法モードでは、呼吸機器は、バブルＣＰＡＰ療法を提供するように構成されている、呼吸システム。
【0118】
いくつかの形態では、ハイフロー療法はネーザルハイフロー療法である。
【0119】
いくつかの形態では、呼吸機器は、ハウジングを含み、流れ発生器及び加湿器はハウジングに組み込まれている。コントローラもハウジング内に位置決めされている。加湿器は、加熱板及び加湿チャンバを含み得る。加熱板は、ハウジング内に位置決めされている。ハウジングはチャンバ用空間を画成し、且つ加熱板は、チャンバ用空間内にある。加湿チャンバは、加熱板上に取り外し自在に位置決めされている。ハウジングは、ガス流出口を含み、及び吸息導管は流出口に接続可能である。
【0120】
ハイフロー療法モードでは、システムは、吸息導管に結合された、密着していない患者インターフェースを含む。
【0121】
ハイフロー療法モードでは、システムは、吸息導管に結合された、密着していない患者インターフェースを含む。
【0122】
いくつかの形態では、密着していない患者インターフェースは、鼻カニューレとし得る。
【0123】
いくつかの形態では、使用中、鼻カニューレは、ユーザの顔に位置決めされて、ユーザの外鼻孔にガスをもたらす。
【0124】
バブルＣＰＡＰ療法モードでは、システムは、吸息導管に結合された、密着した患者インターフェース、密着した患者インターフェースに結合された呼息導管を含み、及び呼息導管は、圧力調整器に結合されて、患者インターフェース及び／又は患者の気道内の圧力を調整する。
【0125】
いくつかの形態では、圧力調整器は、水柱のあるチャンバを含み、及び呼息導管は、水柱中に沈められている。ユーザにもたらされる圧力は、水柱中での呼息導管が沈められている深さによって定義又は設定されている。
【0126】
いくつかの形態では、吸息導管は、ハイフロー療法モードとバブルＣＰＡＰ療法モードとで共通である。
【0127】
いくつかの形態では、コントローラは、ハイフロー療法モードに関連付けられたハイフロー療法制御プログラムを含む。
【0128】
いくつかの形態では、コントローラは、バブルＣＰＡＰ療法モードに関連付けられたバブルＣＰＡＰ療法制御プログラムを含む。
【0129】
いくつかの形態では、コントローラは、選択した動作モードに対応するプログラムを選択し且つそれを作動させるように構成されている。
【0130】
いくつかの形態では、各プログラムは動作パラメータを定義する。
【0131】
いくつかの形態では、動作パラメータは、１つ以上のモータ速度又は圧力限界値（例えば圧力上限値（ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃａｐ））を含み得る。
【0132】
いくつかの形態では、動作パラメータは、１つ以上のアラーム条件を含み得る。
【0133】
いくつかの形態では、１つ以上のアラーム条件は、バブルＣＰＡＰ療法モードにおける、泡立ちの欠如を含み得る。
【0134】
いくつかの形態では、動作パラメータは、湿度レベルを定義し得る。
【0135】
いくつかの形態では、動作パラメータは、加湿器を制御するための１つ以上の温度又は露点の設定点とし得る。
【0136】
いくつかの形態では、ハイフローモードの最中に提供される湿度レベルは、バブルＣＰＡＰ療法モードの最中に提供される湿度レベルよりも高いとし得る。
【0137】
いくつかの形態では、動作パラメータはまた、各モードにおける流量限界値を定義し得る。
【0138】
いくつかの形態では、コントローラは、バブラーの泡立ちを検出するように構成されており、及び泡立ちが検出される場合、コントローラはバブルＣＰＡＰ療法モードを選択する。
【0139】
いくつかの形態では、コントローラは、バブラーが泡立ちによって検出される場合、自動的にモードを切り替える。
【0140】
いくつかの形態では、ユーザは、ハイフロー療法モード、又はバブルＣＰＡＰ療法モードを選択し得る（任意選択的にユーザインターフェースを介して）。
【0141】
いくつかの形態では、コントローラは、フローパラメータ信号の変化を監視することによって、泡立ちを検出するように構成されている。
【0142】
いくつかの形態では、フローパラメータ信号は、流れ信号、圧力信号、又はそれらの組み合わせを含む。
【0143】
いくつかの形態では、変化は、閾値からのフローパラメータ信号の振幅の変化である。
【0144】
いくつかの形態では、変化は、周波数領域において分析される。
【0145】
いくつかの形態では、同一の吸息導管が、バブルＣＰＡＰモード及びハイフローモードに使用され得る。両モードに使用できる同一の吸息導管は、モード変化時に交換する必要のある構成要素数を減少させる。さらに、この共通の吸息導管は、ハウジングに送風器及び加湿器が組み込まれた同一の呼吸機器を、バブルＣＰＡＰモード及びハイフローモードの双方で使用できるようにする。さらに、共通のハウジング内にある統合加湿器及び送風器は、バブルＣＰＡＰモードとハイフローモードとの移行をより単純にする。なぜなら、従来技術のシステムで求められるようないくつかの構成要素の独特の構成ではなく、単一の機器が使用され得るためである。本システムは、バブルＣＰＡＰ療法及びハイフロー療法の双方を行うために使用され得る単一の呼吸機器を提供する一方で、インターフェースのみを交換する必要がある。ガス供給側の構成要素の交換はない、すなわち、共通の呼吸機器が加湿ガスを送給するために使用され得るため、ガス供給構成要素の交換はない。
【0146】
いくつかの形態では、呼吸機器と一緒に使用するためのハイフロー療法モードキットが：非密着患者インターフェース、吸息導管のうちの１つ以上を含む。
【0147】
いくつかの形態では、ハイフロー療法モードキットは、ハイフロー療法モードにおいて使用される（本明細書の他の箇所で説明するように）。
【0148】
いくつかの形態では、呼吸機器と一緒に使用するためのバブルＣＰＡＰ療法モードキットは：密着患者インターフェース、吸息導管、呼息導管、及び／又はバブラーのうちの１つ以上を含む。
【0149】
いくつかの形態では、バブルＣＰＡＰ療法モードキットは、バブルＣＰＡＰ療法モードにおいて使用される（本明細書の他の箇所で説明するように）。
【0150】
本開示のこれら及び他の特徴、態様、及び利点を、いくつかの実施形態の図面を参照して説明し、これらは、いくつかの実施形態を概略的に説明するものであり、本開示を限定するものではないとする。
【図面の簡単な説明】
【0151】
【図1】バブルＣＰＡＰを提供するために呼吸装置を使用する従来の機構を概略的に示す。
【図2】バブルＣＰＡＰを提供するために流れ発生器を備える呼吸装置を概略的に示す。
【図3A】患者に呼吸療法を提供するように構成されたハイフロー呼吸システムを概略的に示す。
【図3B】加湿チャンバを適所に備える例示的なハイフロー呼吸装置の斜視的な前面図である。
【図5】バブルＣＰＡＰを提供する流れ発生器を備える呼吸装置におけるモータ制御のための例示的なブロック図を示す。
【図6】バブルＣＰＡＰを提供するときに泡立ちを検出するための例示的なフローチャートを示す。
【図7】ハイフロー療法コントローラプログラム、及びバブルＣＰＡＰ療法コントローラプログラムを有する呼吸装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【0152】
いくつかの例を下記で説明するが、当業者は、本開示が、具体的に開示した例及び／又は使用法、並びにそれらの明らかな修正例及び等価物を越えて広がることを認識する。それゆえ、本明細書に開示する本開示の範囲は、下記で説明する任意の特定の例に限定されないものとする。
【0153】
バブルＣＰＡＰ療法は、陽圧換気機器に接続された患者に供給されるガスの圧力に変化又は振動を生じ得る。呼息導管の一方の端部を水柱中に沈めることによって、結果として生じるバブルが、患者に送給されるガスの圧力に変化又は波紋を発生させる。バブルＣＰＡＰシステムはまた、呼息導管の端部が水柱中に沈められるレベルを変化させることによって、患者に供給されるガスの平均圧力を変化させる方法を提供する。呼息導管の端部が水中に沈められるレベルは、患者に供給されるガスの平均圧力を維持するために、一定に保たれ得る。
【0154】
図１に示すように、バブルＣＰＡＰ療法を施すための従来の呼吸システムは、患者インターフェース、例えば図１の、吸息導管１２１に接続されたマスク１２８を通して、患者１１９に、加湿及び加圧されたガスを提供し得る。吸息導管１２１は、ある量の水１１５が入っている加湿チャンバ１１０の流出口１１２に接続されている。加湿チャンバ１１０内のその量の水１１５は、機器ハウジング１１４内にある加熱板１１３によって加熱され、水蒸気が、水面より上のチャンバ１１０の体積部を満たし始める。水蒸気は、壁面源１１８（図１参照）からチャンバ１１０の流入口１１６を通ってチャンバ１１０にもたらされるガス（例えば、空気）の流れを加熱及び加湿し得る。加熱・加湿ガスは、加湿チャンバ１１０の流出口１１２から吸息導管１２１へ排出される。吸息導管１２１は、加熱器、例えば図１のヒーター線１２０を含み、これは導管の壁を加熱して、吸息導管１２１に沿って実質的に一定の湿度プロファイルとなるように促し、それゆえ、吸息導管１２１内での加湿ガスの結露を減少させ得る。機器は、下記でさらに詳細に説明されるよう、システム内の１つ以上のセンサーからの入力などによって、吸息導管１２１及び加熱板１１３を加熱するための電力を供給し得る。
【0155】
加湿ガスは、吸息導管１２１を通って患者インターフェース、例えば患者１１９の口、鼻、及び／又は外鼻孔に取り付けられた及び／又はその周りに密着したマスク１２８まで通過し得る。吸息導管１２１は、患者１１９に、周囲空気、酸素、それら２つの混合物、又は周囲空気と他の１種若しくは複数種の補助ガスとの混合物とし得るガスの流れをもたらす。ガスは、薬を含み得、これは、噴霧化によって追加され得る。吸息導管１２１を通るガスの流れは、バブルＣＰＡＰ内に実質的に一定の流量で送給され得る。図１に示すように、機構では、ガスの流れの供給は、壁面源１１８によって行われる。壁面源１１８は、患者に送給されるガスの流量を維持するために標的流量でガスを送給し得る。
【0156】
図１に示すように、過剰ガスが、呼息導管１３０を通って、説明する例ではバブラーである圧力調整器１３４まで流れ得る。バブルＣＰＡＰシステムでは、呼息導管１３０は、開放終端部１３６で終端し得る。この終端部１３６は、バブラー１３４内に入っているある量の水１３８中に沈められ得る。
【0157】
バブラーは、ある量の水１３８の水位１４０下に、所望の深さに沈められる呼息導管１３０の終端部１３６によって、圧力を調整し得る。終端部１３６はまた、任意選択的に、呼息導管１３０の端部に組み込まれ得る短い導管上に位置し得る。バブラーは、圧力が所望のレベルを上回るときはいつでもガスを通気させることによって、圧力調整器の機能を果たして、平均的な（ａｖｅｒａｇｅ）すなわち平均（ｍｅａｎ）圧力を標的レベルに維持し得る。バブルＣＰＡＰシステムはまた、圧力が所望のレベルを上回ると過剰ガスを通気させるための圧力リリーフ弁１４６を含み得る。バブラーはまた、圧力に振動をもたらし得、これは、臨床上有益とし得る。バブルＣＰＡＰ療法は、挿管及び／又は機械的換気法と比べて、急性肺損傷及び気管支肺異形成症の発生率を低下させ得る。
【0158】
例示的なフロー療法装置の概要
図２は、バブルＣＰＡＰを提供するように構成された流れ発生器２１８（送風器とも呼ばれるが、本明細書で開示する他のタイプの流れ発生器を含み得る）を備える例示的な呼吸装置を示す。ガスの流れを発生させるために流れ発生器を使用することにより、壁面源が利用可能ではない状況などで、壁面源を用いなくても、バブルＣＰＡＰを提供するために呼吸装置を使用できるようにし得る。さらに、流れ発生器、例えば呼吸装置内で送風器を使用することは、呼吸装置が周囲空気を引き込み、且つ周囲空気をバブルＣＰＡＰ用のガスの流れとして提供できるようにする。これは、ガス貯蔵部又は例えば壁面源などのガス源への条件がないため、呼吸装置をより単純に且つ安価に使用できるようにする。さらに、流れ発生器、例えば送風器を備えている呼吸装置は、周囲空気が患者に提供されるために、ガスがなくなるリスクがないため、好都合である。これは、周囲空気は豊富であるため、ガス源が空になっていることに起因して治療法が中断されることがないようにすることを保証する。加湿器を、及び任意選択的に、流れ発生器に補足ガスブレンダーを組み込むことによって（例えば、図３Ｃに示す酸素流入口ポート３５８'を組み込むことによって）、システムに必要とされる別個の構成要素がより少数となり、これにより、その機構を単純化する。さらに、システムは、チューブによって接続される別個の構成要素がより少数であるため、あまり空間を占有しない。統合加湿器、任意選択的に統合補足ガスブレンダーを備える、説明した呼吸装置は、あまり空間を占有しないものとし得、且つ追加的な相互接続チューブを減少させる。さらに、流れ発生器、統合加湿器、及び補足ガスブレンダーは、単一のコントローラによって制御され得、それにより、さらに説明するように、様々なフローパラメータの追加的な監視及び制御を可能にする。さらに、流れ発生器を含む呼吸装置は、他の形態の治療法、例えばネーザルハイフロー療法を施すことができ、それにより、患者の状態が変化するときの異なるタイプの呼吸補助間の移行をより簡単にし、且つまた、必要な消耗部品数を減少させ得、例えば共通の加熱される呼吸管は、複数の治療法にわたって使用され得るが、患者インターフェースのみを交換する必要がある。
図２は、バブルＣＰＡＰを提供するように構成された流れ発生器２１８（送風器とも呼ばれるが、本明細書で開示する他のタイプの流れ発生器を含み得る）を備える例示的な呼吸装置を示す。ガスの流れを発生させるために流れ発生器を使用することにより、壁面源が利用可能ではない状況などで、壁面源を用いなくても、バブルＣＰＡＰを提供するために呼吸装置を使用できるようにし得る。さらに、流れ発生器、例えば呼吸装置内で送風器を使用することは、呼吸装置が周囲空気を引き込み、且つ周囲空気をバブルＣＰＡＰ用のガスの流れとして提供できるようにする。これは、ガス貯蔵部又は例えば壁面源などのガス源への条件がないため、呼吸装置をより単純に且つ安価に使用できるようにする。さらに、流れ発生器、例えば送風器を備えている呼吸装置は、周囲空気が患者に提供されるために、ガスがなくなるリスクがないため、好都合である。これは、周囲空気は豊富であるため、ガス源が空になっていることに起因して治療法が中断されることがないようにすることを保証する。加湿器を、及び任意選択的に、流れ発生器に補足ガスブレンダーを組み込むことによって（例えば、図３Ｃに示す酸素流入口ポート３５８'を組み込むことによって）、システムに必要とされる別個の構成要素がより少数となり、これにより、その機構を単純化する。さらに、システムは、チューブによって接続される別個の構成要素がより少数であるため、あまり空間を占有しない。統合加湿器、任意選択的に統合補足ガスブレンダーを備える、説明した呼吸装置は、あまり空間を占有しないものとし得、且つ追加的な相互接続チューブを減少させる。さらに、流れ発生器、統合加湿器、及び補足ガスブレンダーは、単一のコントローラによって制御され得、それにより、さらに説明するように、様々なフローパラメータの追加的な監視及び制御を可能にする。さらに、流れ発生器を含む呼吸装置は、他の形態の治療法、例えばネーザルハイフロー療法を施すことができ、それにより、患者の状態が変化するときの異なるタイプの呼吸補助間の移行をより簡単にし、且つまた、必要な消耗部品数を減少させ得、例えば共通の加熱される呼吸管は、複数の治療法にわたって使用され得るが、患者インターフェースのみを交換する必要がある。
【0159】
図２の呼吸システムは、少なくとも機器ハウジング２１４内に組み込まれた送風器２１８によってガスの流れがもたらされることが、図１の従来のバブルＣＰＡＰ機構とは異なり得る。図２のシステムはまた、任意選択的に、患者１１９に送給されるガスの流れ中の酸素濃度を制御するために、補足ガス源（例えば、酸素タンク、流量計に結合された酸素ブレンダーなど）を含み得る。補足ガス源は、機器ハウジング２１４及び／又は送風器２１８に接続され得る（例えば補足ガス流入口において）。補足ガス源はまた、窒素などの他のタイプの補助ガスを提供するように構成され得る。補足ガス源は、周囲空気と補足ガスをブレンドする内部ブレンダーに接続されて、患者にガス流をもたらし得る。ガスストリームに導入されるか又はガスストリーム中に存在する補足ガスの濃度は、制御され得る。システムは、吸息導管１２１中に、温度センサー、例えば図１の温度センサー１４４を含み得る。温度センサー１４４は、機器ハウジング２１４内に位置するコントローラに結合されて、それと電気通信し得る。
【0160】
いくつかの実施形態では、送風器は、周囲ガス及び補足ガスを受け入れ、且つこれらを混合させるように構成されている。
【0161】
図２の呼吸システムは、ハイフローシステムを含み得る。ハイフローシステム１０の概略図が図３Ａに提供されている。呼吸システム１０は主機器ハウジング１００を含み得る。主機器ハウジング１００は、モータ／インペラ配置構成（送風器など）の形態にあるとし得る流れ発生器１１、任意選択的な加湿器又は加湿チャンバ１２、コントローラ１３、及びユーザインターフェース１４を含み得る。ユーザインターフェース１４は、ディスプレイ、及び１つ又は複数の入力機器、例えば１つ又は複数のボタン、タッチスクリーン、タッチスクリーンと１つ又は複数のボタンとの組み合わせなどを含み得る。コントローラ１３は、１つ以上のハードウェア及び／又はソフトウェアプロセッサーを含み、且つ呼吸装置の構成要素を制御するように構成又はプログラムされ得、その制御には、限定されるものではないが、患者に送給するためのガスの流れを生じるように流れ発生器１１を動作させること、ガス流を加湿及び／又は加熱するように加湿器１２（存在する場合には）を動作させること、呼吸システム１０の再構成及び／又はユーザ定義操作のためにユーザインターフェース１４からユーザ入力を受信すること、及びユーザに対して情報を（例えばディスプレイ上に）出力することを含む。ユーザは、患者、ヘルスケア専門家などとし得る。
【0162】
引き続き図３Ａを参照して説明すると、患者呼吸導管１６は、呼吸システム１０の主機器ハウジング１００のガス流流出口２１に結合され、且つ患者インターフェース１７に結合され得る。患者インターフェースは、ハイフロー療法を施すためにマニホールド１９及び鼻プロング１８を備える鼻カニューレのような、非密着インターフェースとし得る。鼻カニューレは、ユーザの鼻孔に完全には密着せず、ユーザが吐き出すときに、吐き出されたガスが鼻プロングの周りから漏れるようにする。患者呼吸導管１６はまた、バブルＣＰＡＰを施すために、フェイスマスク、口－鼻マスク、鼻マスク、鼻枕マスク、又は鼻カニューレのような密着インターフェースに結合され得る。患者インターフェースはまた、任意選択的に、気管内チューブ、気管切開インターフェースなどを含み得る。
【0163】
ガスの流れは、流れ発生器１１によって発生され、且つ、患者導管１６を経由して患者インターフェース１７を通って患者へ送給される前に加湿され得る。コントローラ１３は、所望の流量のガス流を発生させるために流れ発生器１１、及び／又は空気と酸素や他の呼吸に適したガスとの混合を制御するために１つ以上の弁を制御し得る。コントローラ１３は、加湿チャンバ１２内の加熱素子（存在する場合）を制御して、所望の温度にガスを加熱し、患者への送給に望まれるレベルの温度及び／又は湿度に達し得る。患者導管１６は、患者まで通過するガス流を加熱するための加熱素子１６ａ、例えばヒーター線を有し得る。加熱素子１６ａはまた、コントローラ１３の制御下にあるとし得る。加熱素子１６ａは、ガスを加熱して、患者導管１６内での結露を減少させる及び／又は防止する。
【0164】
システム１０は、コントローラ１３と情報をやり取りする１つ又は複数の超音波トランスデューサ、サーミスタフローセンサーなどの１つ又は複数のフローセンサー、１つ又は複数の圧力センサー、１つ又は複数の温度センサー、１つ又は複数の湿度センサー、又は他のセンサーを使用して、ガス流の特性を監視し得る及び／又は好適な治療法をもたらすようにシステム１０を動作させ得る。ガス流特性は、ガス濃度、流量、圧力、温度、湿度などを含み得る。センサー３ａ、３ｂ、３ｃ、２０、２５、例えば圧力、温度、湿度、及び／又はフローセンサーは、主機器ハウジング１００、患者導管１６、及び／又は患者インターフェース１７内の様々な箇所に配置され得る。コントローラ１３は、センサーからの出力を受信して、コントローラが、好適な治療法を提供するように呼吸システム１０を動作させて、好適な標的温度、流量、及び／又は圧力のガス流を決定するのを支援し得る。好適な治療法を提供することは、患者に必要な吸気量を満たすことを含み得る。好適な治療法の流量、例えばハイフロー療法の流量、及び／又は患者に必要な吸気量を満たすか又はそれを上回る流量について、下記で説明する。
【0165】
システム１０は、無線データ送信器及び／又は受信器、又はトランシーバ１５を含み得、コントローラ１３が、動作センサーからデータ信号８を無線で受信できるようにする及び／又はシステム１０の様々な構成要素を制御できるようにする。それに加えて、又はその代わりに、データ送信器及び／又は受信器１５は、リモートサーバへデータを送り得るか、又はシステム１０の遠隔制御を可能にし得る。一例では、リモートサーバは、患者利用データ、例えばバブルＣＰＡＰシステムの利用又はハイフローシステムの利用を記録し得る。利用は、利用時間とし得る及び／又は流量及び湿度レベル（例えば露点）も含み得る。システム１０はまた、例えば、ケーブル又は通信回線を使用する、有線接続を含み得、コントローラ１３が動作センサーからデータ信号８を受信できる及び／又はシステム１０の様々な構成要素を制御できるようにする。
【0166】
システム１０は、コンセントからの電圧源（ｍａｉｎｓ ｖｏｌｔａｇｅ）から給電され得る。
【0167】
いくつかの実施形態では、システムは、補助電源（例えばバッテリー）を含み得る。
【0168】
いくつかの実施形態では、システムはバッテリーを含み得る。バッテリーは、システム用の主電源を提供しても、又は主電源が利用できないときには補助電源としての機能を果たしてもよい。これは、治療を継続的に行うことができるため、すなわちコンセントからの電力が不足又は供給停止する場合でも、ガスが継続的に患者へ送給され得るため、好都合である。これは、新生児又は幼児に対してある期間、治療が維持され、それにより、治療の損失に起因して、これらの患者に生理的劣化又は損傷が発生する機会を減少させ得るため、好都合である。
【0169】
バッテリーは、システムの可搬性を高めて、コンセントからの電圧電源が利用できない状況においてシステムを使用できるようにし得る。
【0170】
本明細書で説明するようなハイフロー療法は、当業者に理解されるようなその典型的な通常の意味が与えられるものとし、それにより、一般的に、意図的に密着させていない患者インターフェースを介して、一般的に患者の吸気流量を満たす又はそれを上回ることを意図した流量で、加湿された呼吸ガスの標的とした流れを送給する呼吸補助システムを指す。典型的な患者インターフェースは、限定されるものではないが、鼻又は気管用患者インターフェースを含む。成人に対する典型的な流量は、限定されるものではないが、１分当たり約１５リットルから１分当たり約６０リットル以上に及ぶことが多い。小児患者（新生児、幼児及び子供など）に対する典型的な流量は、限定されるものではないが、患者の体重１キログラム当たり１分当たり約１リットルから、患者の体重１キログラム当たり１分当たり約３リットル以上に及ぶことが多い。ハイフロー療法はまた、任意選択的に、補充酸素を含むガス混合物組成、及び／又は治療用薬剤の投与を含み得る。ハイフロー療法は、一般的な名前の中でも、ネーザルハイフロー（ＮＨＦ：ｎａｓａｌ ｈｉｇｈ ｆｌｏｗ）、加湿ハイフロー鼻カニューレ（ＨＨＦＮＣ：ｈｕｍｉｄｉｆｉｅｄ ｈｉｇｈ ｆｌｏｗ ｎａｓａｌ ｃａｎｎｕｌａ）、ハイフローネーザル酸素（ＨＦＮＯ：ｈｉｇｈ ｆｌｏｗ ｎａｓａｌ ｏｘｙｇｅｎ）、ハイフロー療法（ＨＦＴ：ｈｉｇｈ ｆｌｏｗ ｔｈｅｒａｐｙ）、又は気管ハイフロー（ＴＨＦ：ｔｒａｃｈｅａｌ ｈｉｇｈ ｆｌｏｗ）と呼ばれることが多い。
【0171】
本明細書では、「ハイフロー」療法は、患者の気道への、任意選択的に患者に必要な最大吸気量を満たすか又はそれを上回る、比較的高流量でのガスの投与を指し得る。「ハイフロー」を達成するために使用されるいくつかの例示的な流量は、下記にリストした流量のいずれかとし得る。例えば、いくつかの形態では、成人患者では、「ハイフロー療法」は、１分当たり約１０リットル（１０ＬＰＭ）以上、例えば約１０ＬＰＭ～約１００ＬＰＭ、又は約１５ＬＰＭ～約９５ＬＰＭ、又は約２０ＬＰＭ～約９０ＬＰＭ、又は約２５ＬＰＭ～約８５ＬＰＭ、又は約３０ＬＰＭ～約８０ＬＰＭ、又は約３５ＬＰＭ～約７５ＬＰＭ、又は約４０ＬＰＭ～約７０ＬＰＭ、又は約４５ＬＰＭ～約６５ＬＰＭ、又は約５０ＬＰＭ～約６０ＬＰＭの流量での患者への１種又は複数種のガスの送給を指し得る。いくつかの形態では、新生児、幼児、又は子供の患者では、「ハイフロー療法」は、１ＬＰＭを上回る、例えば約１ＬＰＭ～約２５ＬＰＭ、又は約２ＬＰＭ～約２５ＬＰＭ、又は約２ＬＰＭ～約５ＬＰＭ、又は約５ＬＰＭ～約２５ＬＰＭ、又は約５ＬＰＭ～約１０ＬＰＭ、又は約１０ＬＰＭ～約２５ＬＰＭ、又は約１０ＬＰＭ～約２０ＬＰＭ、又は約１０ＬＰＭ～１５ＬＰＭ、又は約２０ＬＰＭ～２５ＬＰＭの流量での患者への１種又は複数種のガスの送給を指し得る。成人患者、新生児、幼児、又は子供の患者でのハイフロー療法装置は、約１ＬＰＭ～約１００ＬＰＭの流量で、又は上記で概要を述べた部分範囲のいずれかの流量で患者へ１種又は複数種のガスを送給し得る。
【0172】
図３Ｂ及び図３Ｃは、呼吸システム１０の例示的な呼吸機器を示す。機器は、流れ発生器を囲むハウジング３００を含み得る。流れ発生器は、モータ及び／又はセンサーモジュールを含み得る。モータ及び／又はセンサーモジュールは、主ハウジング３００から取り外し不能とし得る。モータ及び／又はセンサーモジュールはまた、任意選択的に、主ハウジング３００から取り外し自在とし得る。ハウジング３００は、取り外し自在な加湿チャンバ３１０を受け入れるための加湿器又は加湿チャンバ用空間３１８を含み得る。取り外し自在な加湿チャンバ３１０は、患者に送給されるガスを加熱及び加湿するために、好適な液体、例えば水を含む。加湿チャンバ３１０は、チャンバ用空間３１８内への線形の滑る動きで機器ハウジング３００に流体結合され得る。ガス流出口ポート３２２が、モータ及び／又はセンサーモジュールとチャンバ３１０の流入口３０６との間の流体連通を確立し得る。
【0173】
加熱・加湿ガスは、チャンバ３１０の流出口３０８から流出して加湿ガスリターン部３４０に入り、これは、取り外し自在なＬ字継手を含み得る。取り外し自在なＬ字継手は、さらに、吸息導管、例えば図３Ａの吸息導管１６に結合して患者インターフェース１７へガスを送給するための患者流出口ポート３４４を含み得る。ガス流出口ポート３２２、加湿ガスリターン部３４０、及び患者流出口ポート３４４はそれぞれ、シール、例えばＯリングシール又はＴシールを有し、機器ハウジング３００と、加湿チャンバ３１０と、吸息導管との間に、封止されたガス通路を提供し得る。ハウジング３００内のチャンバ用空間３１８の床部分は、加湿プロセス中に使用するための加湿チャンバ３１０中の水を加熱するために、加熱板又は他の好適な１つ又は複数の加熱素子などの加熱器配置構成を含み得る。Ｌ字継手は、１つ以上の統合センサーを含み得る。例えば、Ｌ字継手は、一対の埋め込まれた温度センサーを含み得る。
【0174】
図３Ｃに示すように、機器は、流れ発生器が、空気、酸素（又は代替的な補助ガス）、又はそれらの好適な混合物を加湿チャンバ３１０に、それにより患者に送給できるようにするための配置構成を含み得る。この配置構成は、ハウジング３００の後壁３２２に空気流入口３５６'を含み得る。機器は、別個の酸素流入口ポート３５８'を含み得る。説明する形態では、酸素流入口ポート３５８'は、ハウジング３００の１つの側面に隣接して、その後端部に位置決めされ得る。酸素ポート３５８'は、タンクなどの酸素源、又は酸素ブレンダーに接続され得る。酸素流入口ポート３５８'は、弁と流体連通し得る。弁は、好適には、加湿チャンバ３１０に送給されるガス流に追加される酸素量を制御できるソレノイド弁とし得る。
【0175】
ハウジング３００は、好適な電子基板、例えばセンシング回路基板を含み得る。電子基板は、好適な電気又は電子部品、例えば、限定されるものではないが、マイクロプロセッサー、コンデンサ、抵抗器、ダイオード、演算増幅器、コンパレータ、及びスイッチを含み得るか、又はそれらと電気通信し得る。１つ以上のセンサーは、電子基板と一緒に使用され得る。電子基板の構成要素（例えば、限定されるものではないが、１つ以上のマイクロプロセッサー）は、呼吸装置のコントローラ１３の機能を果たし得る。電子基板の一方又は双方は、限定されるものではないが、表示ユニット及びユーザインターフェース１４、モータ、弁、及び加熱板を含むシステム１０の電気部品と電気通信して、所望のガスの流量を提供し、ガス流を適切なレベルまで加湿及び加熱し、且つ適切な量の酸素（又は適切な量の代替的な補助ガス）をガス流へ供給するように、モータを動作させ得る。
【0176】
上述の通り、動作センサー、例えばフロー、温度、湿度、及び／又は圧力センサーが、呼吸機器、患者導管１６、及び／又はカニューレ１７内の様々な箇所に配置され得る。電子基板は、それらのセンサーと電気通信し得る。センサーからの出力は、コントローラ１３によって受信され、コントローラ１３が、必要な吸気量を満たすことを含め、最適な治療法を施すように呼吸システム１０を動作させるのを支援し得る。１つ以上のセンサー（例えば、ホール効果センサー）は、流れ発生器のモータのモータ速度を測定するために使用され得る。モータは、ブラシレスＤＣモータを含み得、それから、別個のセンサーを使用することなく、モータ速度が測定され得る。例えば、ブラシレスＤＣモータの動作中、モータの非電圧印加（ｎｏｎ－ｅｎｅｒｇｉｚｅｄ）巻回から逆起電力が測定され得、そこから、モータの位置が決定され得、これが、次に、モータ速度を計算するために使用され得る。さらに、モータドライバーが、モータ電流を測定するために使用され得、これが、モータのトルクを計算するために、実測モータ速度と一緒に使用され得る。モータはまた、低慣性モータを含み得る。
【0177】
室内の空気が、流入口ポート、例えば図３Ｃの空気流入口ポート３５６'を通って、流れ発生器に流入し得る。流れ発生器は、１，０００ＲＰＭ超及び３０，０００ＲＰＭ未満、２，０００ＲＰＭ超及び２１，０００ＲＰＭ未満、４，０００ＲＰＭ超及び１５０００ＲＰＭ未満、又は上述の値のいずれかの間のモータ速度で動作し得る。流れ発生器の動作によって、流入口ポートを通って流れ発生器、例えばモータ及び／又はセンサーチャンバに流入するガスを混合させる。ミキサーとして流れ発生器を使用することは、圧力降下を低減させ得る。そうでなければ、混合にはエネルギーを要するため、このような圧力降下が、別個のミキサー、例えばバッフルを含む静的ミキサーを備えるシステム内で発生し得る。
【0178】
図４に示すように、混合空気が流れ発生器から流出し、且つモータ及び／又はセンサーモジュール内に位置し得るセンサーチャンバ４００内の流路４０２に流入し得る。センサー、例えば超音波センサー４０６及び／又は加熱型サーミスタフローセンサーを備えるセンシング回路基板４０４が、センサーチャンバ４００内に位置決めされ得、センシング回路基板が、少なくとも部分的にガス流に浸されるようにする。センシング回路基板上のセンサーの少なくとも一部は、ガス流内に位置決めされて、流れ内のガス特性を測定し得る。センサーチャンバ４００中の流路４０２を通過後、ガスは、加湿チャンバ３１０へ流出し得る。
【0179】
流れ発生器の下流にセンサーを位置決めすることは、センサーを流れ発生器及び／又はミキサーの上流に位置決めするシステムよりも、酸素濃度を含むガス成分濃度の測定値などの測定精度を高め得る。そのような位置決めは、繰り返し可能なフロープロファイルを与え得る。さらに、組み合わせられた流れ発生器とミキサーの下流へのセンサーの位置決めは、そうでなければ流れ発生器及び別個のミキサーの上流で検知が行われるときに発生するであろう圧力降下の影響を、回避する。また、センシング回路基板及びセンサーの少なくとも一部を流路に浸すことによって、流れに浸されているセンサーは、ガス流と同じ条件、例えば温度及び圧力を受けやすく、それゆえ、ガス流特性をより良好に表すため、測定精度を高め得る。
【0180】
図４に示すように、流路４０２は、湾曲形状を有し得る。流路４０２は、急カーブのない湾曲形状を有するように構成され得る。流路４０２は、湾曲した端部を有し、湾曲した端部間には直線セクションがあってもよい。湾曲した流路形状は、流路と測定領域を部分的に一致させて、流路の測定部分を形成することによって、流れ測定感度を低下させることなく、ガス流の圧力降下を低減させ得る。
【0181】
センシング回路基板４０４は、センサー、例えば音響送信器及び／又は受信器、湿度センサー、温度センサー、サーミスタなどを含み得る。ガス流量は、少なくとも２つの異なるタイプのセンサーを使用して、測定され得る。第１のタイプのセンサーは、サーミスタを含み得、これは、ガス流とサーミスタとの間の熱伝達を監視することによって流量を決定できる。サーミスタフローセンサーは、ガスがサーミスタの周囲に及びそれを通り越して流れるときに、流れ内で一定の標的温度でサーミスタを動かすことができる。センサーは、サーミスタを標的温度に維持するのに必要な電力量を測定できる。標的温度は、より高い流量で標的温度にサーミスタを維持するために、より多くの電力が必要とされるように、ガス流の温度よりも高くなるように構成され得る。
【0182】
サーミスタ流量センサーはまた、サーミスタ上で複数（例えば、２つ、３つ以上）の一定温度を維持して、標的温度とガス流温度との差が小さくなりすぎるか又は大きくなりすぎるのを回避し得る。複数の異なる標的温度は、大きな温度範囲のガスにわたって、サーミスタ流量センサーを正確にすることができる。例えば、サーミスタ回路は、２つの異なる標的温度を切り替えることができるように構成され得、ガス流の温度が、常に、２つの標的温度のうちの一方に対して一定の範囲内に入るようにし得る（例えば、近すぎず、且つ遠すぎない）。サーミスタ回路は、約５０℃～約７０℃、又は約６６℃の第１の標的温度で動作するように構成され得る。第１の標的温度は、約０℃～約６０℃、又は約０℃～約４０℃の所望の流れの温度範囲に関連付けられ得る。サーミスタ回路は、約９０℃～約１１０℃、又は約１００℃の第２の標的温度で動作するように構成され得る。第２の標的温度は、約２０℃～約１００℃、又は約３０℃～約７０℃の所望の流れの温度範囲に関連付けられ得る。
【0183】
コントローラは、サーミスタ回路内の抵抗器を接続するか又は迂回するかによって、少なくとも第１の標的温度モードと第２の標的温度モードとの間で変化するようにサーミスタ回路を調整するように構成され得る。サーミスタ回路は、第１の分圧器アーム及び第２の分圧器アームを含むホイートストンブリッジ形態として配置され得る。サーミスタは、分圧器アームの一方に位置し得る。より詳細なサーミスタ流量センサーについては、国際公開第２０１８０５２３２０Ａ２号パンフレットに説明されており、その内容全体を参照することにより本願明細書に援用する。
【0184】
第２のタイプのセンサーは、音響（例えば超音波）センサーアセンブリを含み得る。音響送信器及び／又は受信器を含む音響センサーは、フロー療法装置において使用され得るガスの速度及び／又は組成を決定するために、音響信号の飛行時間を測定するために使用され得る。１つの超音波検知（超音波送信器及び／又は受信器を含む）トポロジーでは、ドライバーが、第１のセンサー、例えば超音波トランスデューサに、超音波パルスを第１の方向に生じさせるようにする。第２のセンサー、例えば第２の超音波トランスデューサが、このパルスを受信し、且つ第１の超音波トランスデューサと第２の超音波トランスデューサとの間のパルスの飛行時間の測定値を提供する。この飛行時間の測定値を使用して、超音波トランスデューサ間のガス流の音速は、呼吸装置のプロセッサー又はコントローラによって計算され得る。第２のセンサーは送信もでき、且つ第１のセンサーは、第１の方向とは反対の第２の方向のパルスを受信して、飛行時間の第２の測定値を提供でき、ガス流の特性、例えば流量又は速度を決定できるようにする。別の音響検知トポロジーでは、音響送信器、例えば超音波トランスデューサによって送信された音響パルスは、マイクロフォンなどの音響受信器によって受信され得る。より詳細な音響流量センサーについては、国際公開第２０１７０９５２４１Ａ３号パンフレットに説明されており、その全体を参照することにより本願明細書に援用する。音響パルスは、ガスの流路に沿って送信され得、それにより、音響センサーを使用してガスの流量又は速度を測定できるようにする。
【0185】
第１及び第２のタイプのセンサーの双方からの読み取り値を組み合わせて、より正確な流れ測定値を決定できる。例えば、以前決定した流量及びそれらのタイプのセンサーの一方からの１つ以上の出力は、予測した現在の流量を決定するために使用され得る。その後、予測した現在の流量は、第１及び第２のタイプのセンサーの一方の他方の端部からの１つ以上の出力を使用して更新されて、最終的な流量を計算し得る。
【0186】
呼吸システムは、ハイフロー療法又はバブルＣＰＡＰ療法を行うように構成され得る。
【0187】
呼吸機器は、ハイフロー療法モードとバブルＣＰＡＰ療法モードとの間で切り替え可能とし得る。
【0188】
ハイフロー療法モードでは、呼吸機器は、ハイフロー療法を提供するように構成されている。
【0189】
バブルＣＰＡＰ療法モードでは、呼吸機器は、バブルＣＰＡＰ療法を提供するように構成されている。
【0190】
ハイフロー療法はネーザルハイフロー療法である。
【0191】
ハイフロー療法モードでは、システムは、吸息導管１２１に結合された、密着していない患者インターフェースを含む。
【0192】
密着していない患者インターフェースは鼻カニューレとし得る。
【0193】
使用中、鼻カニューレは、ユーザの顔に位置決めされて、ユーザの外鼻孔にガスをもたらす。
【0194】
バブルＣＰＡＰ療法モードでは、システムは、吸息導管１２１に結合された、密着した患者インターフェースと、密着した患者インターフェースに結合された呼息導管１３０とを含む。
【0195】
呼息導管１３０は、圧力調整器に結合されて、患者インターフェース及び／又は患者の気道内の圧力を調整する。
【0196】
上記でより詳細に説明するように、圧力調整器は、水柱のあるチャンバを含み、及び呼息導管１３０は水柱中に沈められている。ユーザにもたらされる圧力は、水柱中での呼息導管１３０の沈められている深さによって、定義又は設定されている。
【0197】
吸息導管１２１は、ハイフロー療法モードとバブルＣＰＡＰ療法モードとで共通とし得る。
【0198】
両モードで使用可能である同一の吸息導管は、モード変化時に交換する必要のある構成要素数を減少させる。
【0199】
さらに、この共通の吸息導管は、ハウジングに組み込まれた送風器及び加湿器を含む同一の呼吸機器を、バブルＣＰＡＰモード及びハイフローモードの双方に使用できるようにする。さらに、共通のハウジング内にある統合加湿器及び送風器は、従来技術のシステムで必要とされたようないくつかの構成要素の独特の構成ではなく、単一の機器が使用され得るため、バブルＣＰＡＰとハイフローモードとの間の移行をより単純にする。
【0200】
本システムは、バブルＣＰＡＰ療法及びハイフロー療法の双方を行うために使用され得る単一の呼吸機器を提供するが、インターフェースのみの変更を必要とする。ガス供給側の構成要素には変更がない、すなわち、共通の呼吸機器が加湿ガスの送給に使用され得るため、ガス供給構成要素の交換はない。
【0201】
図７に示すように、コントローラ１３は、ハイフロー療法モードに関連付けられるハイフロー療法制御プログラム２１０を含み得る。
【0202】
図７に示すように、コントローラ１３は、バブルＣＰＡＰ療法モードに関連付けられるバブルＣＰＡＰ療法制御プログラム２１１を含み得る。
【0203】
いくつかの実施形態では、ハイフロー療法モードは、ハイフロー療法コントローラを用い得る。任意選択的に、ハイフロー療法コントローラは、ハイフロー療法制御プログラム２１０を実行するように構成され得る。
【0204】
いくつかの実施形態では、バブルＣＰＡＰ療法モードは、バブルＣＰＡＰ療法コントローラを用い得る。任意選択的に、バブルＣＰＡＰ療法コントローラは、バブルＣＰＡＰ療法制御プログラム２１１を実行するように構成され得る。
【0205】
コントローラ１３は、選択した動作モードに対応するプログラム２１０、２１１を選択してそれを適用するように構成されている。
【0206】
ハイフロー療法制御プログラム２１０、及びバブルＣＰＡＰ療法制御プログラム２１１のそれぞれは、対応する動作パラメータを定義する。
【0207】
いくつかの形態では、動作パラメータは、下記でより詳細に説明するように１つ以上のモータ速度又は圧力限界値（例えば圧力上限値）を含み得る。
【0208】
動作パラメータは、１つ以上のアラーム条件を含み得る。
【0209】
１つ以上のアラーム条件は、バブルＣＰＡＰ療法モードにおける泡立ちの欠如を含み得る。
【0210】
いくつかの実施形態では、アラームは、閾値期間よりも長く泡立ちの欠如が検出されると、起動され得る。
【0211】
動作パラメータは、湿度レベルを定義し得る。
【0212】
動作パラメータは、加湿器を制御するための１つ以上の温度又は露点の設定点とし得る。
【0213】
ハイフローモードの最中にもたらされる湿度レベルは、バブルＣＰＡＰ療法モードの最中にもたらされる湿度レベルよりも高いとし得る。
【0214】
動作パラメータはまた、各モードに対応する流量限界値を定義し得る。
【0215】
コントローラは、バブラーの泡立ちを検出するように構成され得、及び泡立ちが検出される場合、コントローラはバブルＣＰＡＰ療法モードを選択する。
【0216】
コントローラは、ひとたび予め決められた時間泡立ちが検出されたら、バブルＣＰＡＰ療法モードを選択し得る。
【0217】
コントローラは、ひとたび泡立ちが検出されたら（任意選択的に、予め決められた時間）、ユーザに、モードをバブルＣＰＡＰ療法モードに変更することを考慮するように、メッセージを示し得る。
【0218】
コントローラは、バブラーが泡立ちによって検出される場合、自動的に、モードをバブルＣＰＡＰ療法モードへ切り替え得る。
【0219】
ユーザは、ハイフロー療法モード、又はバブルＣＰＡＰ療法モードを選択し得る（任意選択的にユーザインターフェースによって）。
【0220】
泡立ちの検出は、本明細書の他の箇所で説明されているようなものとし得る。
【0221】
ＦｄＯ２の制御
上述の通り、流れ発生器は、酸素及び／又は他の呼吸に適したガスのミキサーとして使用され得る。周囲空気を引き入れる流れ発生器は、空気を、酸素源からの酸素と混合し得る。この酸素源は、高圧源又は低圧源からとし得る。
上述の通り、流れ発生器は、酸素及び／又は他の呼吸に適したガスのミキサーとして使用され得る。周囲空気を引き入れる流れ発生器は、空気を、酸素源からの酸素と混合し得る。この酸素源は、高圧源又は低圧源からとし得る。
【0222】
酸素キャニスター若しくはタンク、酸素壁面源、又は酸素濃縮器を含み得る低圧源から酸素を受け取るとき、呼吸機器は、一定流量の酸素を受け取り得る。その後、この酸素は、周囲空気と混合され得る。患者に送給されるガス中の酸素の割合（ＦｄＯ２）は、低圧源からの酸素の設定流量、及び機器が発生させる総流量に依存し得る。機器は、ＦｄＯ２を測定し、且つそれをディスプレイ上に表示し得る。
【0223】
酸素キャニスター若しくはタンク、酸素壁面源、又は酸素濃縮器を含み得る高圧源から酸素を受け取るとき、機器は、本明細書で説明する酸素流入口ポートへの弁を制御することによって、酸素の流量を制御し得る。ＦｄＯ２は、弁を通る酸素の流量（これは、さらに、弁の開放状態に依存し得る）、及び機器が発生させる総流量に依存し得る。臨床医などのユーザが、ディスプレイのユーザインターフェース上で標的ＦｄＯ２を設定し得、その後、その機器は、標的ＦｄＯ２及び実測ＦｄＯ２に基づいて、弁の開放を制御して、所望の酸素の割合を達成する。酸素濃度は、様々なセンサーによって、例えば上述の超音波センサーを使用して、測定され得る。より詳細な酸素濃度を測定するための例示的な方法は、国際公開第２０１３１５１４４７Ａ１号パンフレットに説明されており、その内容全体を本願明細書に援用する。
【0224】
流量の制御
上述の通り、バブルＣＰＡＰは、一般に、患者に一定のガスの流れを送給することを含む。
上述の通り、バブルＣＰＡＰは、一般に、患者に一定のガスの流れを送給することを含む。
【0225】
いくつかの形態では、送風器及び／又はモータのパラメータは、流量を所望のレベルに維持するために、流れ発生器によって制御され得る。
【0226】
例えば、流れ発生器（又は例えばコントローラ）は、モータ速度、モータ電流、及び／又はモータ電圧のうちの１つ以上を、標的モータ速度、標的モータ電流、及び／又は標的モータ電圧に制御し得る。
【0227】
いくつかの形態では、本明細書で開示する呼吸機器の例は、ガスの流量を測定し、且つ少なくとも部分的に、流量測定値に基づいて、流れ発生器のモータ速度を制御して、一定流量を所望のレベルに維持し得る。
【0228】
流れ発生器は、例えばモータのモータ速度を標的モータ速度に制御し得る。モータ速度は、所望の流量すなわち標的流量に対応し得る。一例では、モータ速度は制御パラメータである。なぜなら、センサー、例えば送風器の下流にあるフローセンサーからのフィードバックと比べて、モータ速度からのフィードバックは、コントローラによって迅速に読み取られ得るため、コントローラは、より迅速な応答を達成できるかもしれないためである。或いは、コントローラは、モータを制御するために、フローセンサーからの流れの読み取り値を使用し得る。
【0229】
コントローラは、送風器を標的モータ速度又は標的流れ又はそれら双方に制御する。コントローラは、好ましくは、制御信号を提供して、標的モータ速度又は標的流量を達成するために送風器のモータに供給される電流又は電圧又は電力を制御するすなわち変化させる。
【0230】
さらなる代替例として、コントローラは、モータ速度と流量との組み合わせを使用して、モータを制御し得る。この例では、コントローラは、標的モータ速度及び／又は標的流量を達成するために、モータ速度読み取り値からのフィードバック及びフローセンサーからの流れ読み取り値を使用して、モータを制御し得る。
【0231】
流量の測定は、１つ以上の流量センサーを使用することによって、行われ得る。上述の通り、ガスの流量を測定できるセンサーの例は、超音波センサー及び加熱型サーミスタ（ｈｅａｔｅｄ ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒｓ）を含み得る。超音波センサーは、より高速な信号を提供し得るが、一般的に、加熱型サーミスタよりも正確さが劣る。加熱型サーミスタは、より正確な信号を提供し得るが、流れの小さくて素早い変化には応答しないかもしれない。本明細書で説明するネーザルハイフローシステムでは、フローセンサーの流れ信号は、流れ発生器を制御するために使用される前に、フィルタリングされる必要がある。これは、ネーザルハイフローを受けている患者が、咳、会話、カニューレの位置を変えることなどによって、流れに変化を引き起こし得るためである。この場合、機器が、これらの事象に基づいて、モータ速度に突然の変化を起こさないことが望ましいとし得る。
【0232】
しかしながら、バブルＣＰＡＰの実施時、流れにおけるこれらの患者に起因する変動は、あまり一般的ではない。それゆえ、流量の制御は、システム内の少量の漏れ、部分遮断、及び／又は患者に必要な呼吸量の動的変化を考慮して、より反応性が高くなるように設計され得る。流量制御は、流量測定で、ネーザルハイフロー療法におけるよりも短いフィルターを使用することによって、行われ得る。それに加えて、及び／又はその代わりに、コントローラは、超音波センサーによって測定された流量を使用して、遥かに高速の信号を提供し得る。それに加えて、及び／又はその代わりに、コントローラは、超音波センサー及び加熱型サーミスタによって測定された流量の組み合わせを使用し得る。コントローラは、超音波センサーを使用して、流量におけるより高い周波数変化を検出し、且つ加熱型サーミスタを使用して、加熱型サーミスタによって測定されたときよりも精度が低いとし得る、超音波センサーによって行われたより精度の低い測定値を補償し得る。コントローラはまた、流量及び／又は圧力を測定するために、他のタイプの１つ又は複数のセンサーを使用し得る。圧力及び／又は流量センサーは、単一のセンサーを含み得る。
【0233】
ひとたびシステムコントローラが、本明細書で開示した１つ以上の流量センサーから流れ信号を受信すると、コントローラは、流れ信号から流量を測定し得る。システムコントローラは、標的流量と実測流量との差を決定し得る。差は、ＰＩＤコントローラへ入力され得る。ＰＩＤコントローラは、コマンドを出力して、入力に基づいて流れ発生器のモータ速度を変え得る。一例では、ＰＩＤコントローラは、モータ速度を制御するために、モータに電流又は電圧又は電力を出力し得る。
【0234】
流量の制御はまた、圧力測定値に基づき得る。従来のバブルＣＰＡＰシステムでは、圧力リリーフ弁は、フロー源と患者との間に配置され得る。圧力リリーフ弁は、ガス流の一部分を放出させるために設定圧力で開放し、それにより、患者に送給されるガスの圧力を制限し得る受動弁である。
【0235】
ガスの流れをもたらすために流れ発生器を使用することによって、圧力限界値は、ソフトウェアを介して流れ発生器のモータ速度で実施され得る。本明細書で説明するハイフローシステムは、過流を放出するための追加的な弁を含んでいないかもしれない。モータ速度の制御は、流れ発生器のモータ速度が実測圧力に基づいて直接制御され得るため、圧力リリーフ弁を通してガスを放出するよりも正確な圧力の制御をもたらし得る。本明細書で説明するような、流れ発生器を備える呼吸システム（すなわち呼吸機器）の使用は、圧力リリーフ弁を必要としない。なぜなら、流れ発生器は、圧力限界値に達する場合、より弱い圧力を発生させるためにモータ速度を減速するように制御され得るためである。システムは、単純化され、且つシステムは圧力リリーフ弁を必要とせず、且つガス源も必要としないため、必要とする構成要素がより少数となる。
【0236】
図５は、機器コントローラによるモータ制御の例示的なブロック図を示す。機器コントローラは、１つ以上の圧力センサーからの入力５０２を受信し得る。コントローラは、圧力センサー入力から、患者に送られる圧力を測定し得る。圧力センサーは、流れ発生器の下流に位置し得る。例えば、圧力センサーは、患者インターフェースに又はその近くに位置し得る。圧力センサーはまた、流れ発生器のすぐ後に位置し得る。患者に送られる圧力は、周囲圧力と流れ発生器の下流の絶対圧との差を取ることによって、決定され得る。患者に送られる圧力は、流れ発生器の下流の主機器ハウジング内の圧力を測定し、且つ吸息導管に沿った圧力降下を計算することによって、推定され得る。１つ又は複数の圧力センサーはまた、ガス流の他の箇所に位置し得る。圧力測定値はまた、任意選択的に、少なくとも部分的に、流量に基づいて、計算され得る。圧力センサーは、ゲージ圧センサー、又はその代わりに２つの絶対圧センサーを含み得る。ゲージ圧センサーは、流れ発生器の下流の絶対圧と周囲圧力との差を直接測定し得る。２つの絶対圧センサーを有するシステムでは、一方のセンサーは、流れ発生器の下流に位置して、流れ発生器の下流の絶対圧を測定し得、且つ他方のセンサーは、異なる箇所に位置して、周囲圧力を測定し得る。コントローラは、２つの絶対圧センサーによって行われた圧力測定値間の差を決定することによって、患者に送られる圧力を決定し得る。
【0237】
決定論理５０４において、コントローラは、実測圧力（例えば上述したような）を、予め決められた圧力限界値と比較し得る。圧力限界値は、バブラーが設定され得る最高圧力を上回るように設定され得る。いくつかの形態では、バブラーは、約１０ｃｍＨ２Ｏの最高圧力に設定され得、及び圧力制御のための圧力限界値は、例えば、約１２ｃｍＨ２Ｏ、約１３ｃｍＨ２Ｏ、約１４ｃｍＨ２Ｏ、約１５ｃｍＨ２Ｏ、約１６ｃｍＨ２Ｏ、約１７ｃｍＨ２Ｏ、又は約１８ｃｍＨ２Ｏに設定され得る。
【0238】
圧力限界値は、周囲圧力に基づき得る。
【0239】
圧力限界値と周囲圧力との間の関係は、線形でも、又は非線形でもよい。
【0240】
圧力限界値は、周囲圧力を上回る固定の量又は割合に基づき得る。
【0241】
周囲圧力に基づいている圧力限界値は、周囲圧力の補償を可能にする。これは、バブラーの最高圧力が周囲圧力によって達成されるとき、バブルＣＰＡＰシステムにおいて重要とし得、そのため、周囲圧力の影響は、圧力限界値の決定に組み込まれ得る。
【0242】
いくつかの実施形態では、圧力限界値は、予め決められた周囲圧力（例えば予め設定された非実測周囲圧力）に基づき得る。
【0243】
圧力限界値は、ユーザによって設定され得る。
【0244】
実測圧力が限界値を下回る場合、コントローラは、本明細書で説明する流れベースのＰＩＤコントローラ５０６の出力に基づいて、モータ速度を調整し得る。コントローラは、標的又は設定流量（ユーザによって設定されるような）と実測流量との差をＰＩＤコントローラに入力し得る。コントローラは、出力５１０として、標的流量を維持するように構成されているＰＩＤコントローラによって決定されたモータ速度を出力し得る。
【0245】
実測圧力が圧力限界値を上回る場合、コントローラは、圧力上限値アルゴリズム５０８を実行し得る。圧力上限値アルゴリズム５０８は、設定量、設定減速率、可変減速率に従って、又は圧力ベースのＰＩＤ制御を使用して、標的モータ速度を減速させ得る。コントローラは、制御の出力５１０として、減速したモータ速度を出力し得る。標的モータ速度は、実測圧力が圧力限界値を下回るまで、図５に示すようなモータ制御の反復ごとに減速される。標的モータ速度は、一定の率又は可変率で減速され得る。
【0246】
いくつかの実施形態では、圧力上限値アルゴリズム５０８は、圧力限界値を超える実測圧力の量に比例して、標的モータ速度を減速させ得る（例えば比例制御の一部として）。
【0247】
いくつかの実施形態では、圧力上限値アルゴリズム５０８は、標的モータ速度を減速させて、予め決められた期間内で、実測圧力を圧力限界値未満に低減させ得る。例えば、圧力上限値アルゴリズム５０８は、標的モータ速度を減速させ得、約２～約２０秒以内、又は約５～約１５秒以内、又は約１０秒以内に、実測圧力が圧力限界値を下回るようにする。
【0248】
いくつかの実施形態では、標的モータ速度の設定減速率は、予め決められた時間内で実測圧力を圧力未満に低減させるように、十分に高く設定され得る。
【0249】
それに加えて、及び／又はその代わりに、機器は、実測圧力が閾値を超えると、可視、可聴、及び／又は触覚アラームを出力し得る。
【0250】
いくつかの形態では、機器は、モータが設定速度を超えるのを防止して、さらに、非常に高い圧力が患者へ送られるのを防止し得る。モータ速度限界値は、１つ以上のセンサーが偽圧力測定値を出力する及び／又はそうでなければ欠陥のある状況で、フェイルセーフ措置としての機能を果たし得る。すなわち、ガス流の圧力が予め決められた最大値を超えるのを防止するために、２つのチェックが利用可能とし得る。一方のチェックは、圧力上限値とし得る。他方のチェックは、圧力センサー読み取り値が間違っている場合、最高モータ速度限界値とし得る。
【0251】
いくつかの実施形態では、モータ速度限界値は変わり得る。
【0252】
モータ速度限界値は周囲圧力に基づき得る。これは、例えばモータ速度限界値が、例えば機器の海抜を考慮することができるようにする。
【0253】
モータ速度限界値と周囲圧力との関係は、線形でも、又は非線形でもよい。
【0254】
いくつかの実施形態では、モータ速度限界値は、周囲圧力が第１の周囲圧力（例えば約１０１ｋＰａ（すなわちほぼ海面））であるとき、第１のモータ速度（例えば１０，０００ＲＰＭ）とし得る。
【0255】
いくつかの実施形態では、モータ速度限界値は、周囲圧力が第２の周囲圧力（例えば約７９．５ｋＰａ（すなわち海面よりも約２０００メートル上方）、又は例えば約７０．１ｋＰａ（すなわち海面よりも約３０００メートル上方）であるとき、第２のモータ速度（例えば約１５，０００ＲＰＭ）とし得る。
【0256】
モータ速度限界値は、第１の周囲圧力と第２の周囲圧力との間で、第１のモータ速度と第２のモータ速度との間で変化し得る。
【0257】
いくつかの実施形態では、モータ速度限界値は、さらに、周囲温度に基づき得る。
【0258】
泡立ちの検出
ハイフロー機器の流れ発生器はまた、バブラー内での泡立ちの存在を検出するように構成され得る。泡立ちは、システムが正しく動作していることを示すのに有用とし得る。例えば、一時的な泡立ちの欠如は、患者の最大吸気流量がその瞬間に機器によって送給される流量を上回っていることを示し得る。さらに、長期にわたる泡立ちの欠如は、ガス経路内、例えば呼吸回路内に漏れがあることを示し得る。
ハイフロー機器の流れ発生器はまた、バブラー内での泡立ちの存在を検出するように構成され得る。泡立ちは、システムが正しく動作していることを示すのに有用とし得る。例えば、一時的な泡立ちの欠如は、患者の最大吸気流量がその瞬間に機器によって送給される流量を上回っていることを示し得る。さらに、長期にわたる泡立ちの欠如は、ガス経路内、例えば呼吸回路内に漏れがあることを示し得る。
【0259】
泡立ちは、圧力及び／又は流れに振動が存在することを検出することによって、検出され得る。流量が機器コントローラによって制御されている呼吸システムでは、コントローラは、例えば本明細書で開示する圧力センサーからの圧力信号入力を使用して、泡立ちの存在を決定し得る。
【0260】
図６は、泡立ちが検出され得るかどうかを決定するための例示的なフローチャートを示す。図６の例として圧力信号を使用するが、フローチャートはまた、流れ信号に、及び／又は圧力信号と流れ信号の組み合わせに、応用され得る。ステップ６０２では、コントローラは、圧力センサーから圧力信号を受信し得る。ステップ６０３では、圧力信号は、任意選択的にフィルタリングされて、測定された振幅が実測圧力信号の振幅であるようにする。ステップ６０４では、コントローラは、患者へ送給されるガス流の圧力（例えば、本明細書で開示する１つ以上の圧力センサーによって測定される）の平均値からの圧力信号の変化量を決定し得る。ステップ６０６及び６０８では、コントローラは、圧力信号に振動が存在するかどうかを決定し得る。変化量が特定の大きさを上回る場合６０６、並びに特定の周波数を上回る場合６０８、振動が存在する。例えば、圧力信号は、約５Ｈｚの遮断周波数のある高域通過フィルター、又は約５Ｈｚ～約２０Ｈｚの遮断周波数のある帯域通過フィルターを使用して、フィルタリングされ得る。特定の大きさ（例えば、ピークとピークとの間の測定時）は、約０．２５ｃｍＨ２Ｏとし得る。閾値の大きさは、単一の閾値とし得るか、又は設定流量又は圧力に応じて変化し得る。そのような振動が存在する場合、コントローラは、ステップ６１０において、泡立ちが発生しているとみなされることの指示を出力し得る。本明細書で提供される例では、振動が、約０．２５ｃｍＨ２Ｏを上回る大きさの（例えば、ピークとピークとの間の測定時）フィルタリング済み信号に存在する場合、コントローラは、泡立ちが検出されたことを決定し得る。コントローラは、大きさが約０．２５ｃｍＨ２Ｏ以下である場合、泡立ちを決定できないことを決定し得る。或いは、コントローラは、周波数領域でのパワースペクトルを分析し得る。その周波数帯域において十分なパワーがある場合、コントローラは、泡立ちが検出されることを決定し得る。そうでなければ、コントローラは、泡立ちが検出されないことを決定し得る。その後、コントローラは、ステップ６０２に戻り得る。ステップ６０６では、変化が大きさ限界値以下である場合、及び／又はステップ６０８では、変化が周波数限界値以下である場合、コントローラはステップ６０２に戻って、泡立ち検出プロセスを繰り返し得る。コントローラは、任意選択的に、ステップ６１２、６１４において泡立ちが存在していないことの可視、可聴、及び／又は触覚アラームを出力し得る。
【0261】
コントローラはまた、任意選択的に、泡立ちが存在していないとみなされる持続期間を監視し得る。泡立ちが、予め決められた持続期間、例えば約５秒、約１０秒、約１５秒、約２０秒、又はそれよりも長く検出されない場合、コントローラは、任意選択的に、ユーザに呼吸システムのガス経路内の漏れをチェックするように指示するメッセージを出力し得る。
【0262】
用語法
本開示を、いくつかの実施形態及び例に照らして説明したが、当業者には、本開示は、具体的に開示した実施形態を越えて他の代替的な実施形態及び／又は使用法並びにそれらの明らかな修正例及び等価物へ広がることを理解されたい。さらに、本開示の実施形態のいくつかの変形例を、図示及び詳細に説明したが、本開示の範囲内にある他の修正例が、当業者には容易に明らかとなる。実施形態の特定の特徴及び態様の様々な組み合わせ又はサブコンビネーションがなされてもよく、且つ依然として本開示の範囲内にあることも考えられる。例えば、一実施形態に関連して上述した特徴は、本明細書で説明した異なる実施形態と一緒に使用され得、且つその組み合わせは、依然として、本開示の範囲内にある。開示の実施形態の様々な特徴及び態様は、本開示の実施形態の様々な態様を形成するために、互いに組み合わせられ得るか、又は代用され得ることを理解すべきである。それゆえ、本明細書での本開示の範囲は、上述の特定の実施形態に限定されるべきではないことを意図する。それゆえ、特に明記しない限り、又は明らかに相容れないわけではない限り、本発明の各実施形態は、本明細書で説明したその本質的な特徴に加えて、本明細書で開示した本発明の他の各実施形態からの、本明細書で説明するような１つ以上の特徴を含み得る。
本開示を、いくつかの実施形態及び例に照らして説明したが、当業者には、本開示は、具体的に開示した実施形態を越えて他の代替的な実施形態及び／又は使用法並びにそれらの明らかな修正例及び等価物へ広がることを理解されたい。さらに、本開示の実施形態のいくつかの変形例を、図示及び詳細に説明したが、本開示の範囲内にある他の修正例が、当業者には容易に明らかとなる。実施形態の特定の特徴及び態様の様々な組み合わせ又はサブコンビネーションがなされてもよく、且つ依然として本開示の範囲内にあることも考えられる。例えば、一実施形態に関連して上述した特徴は、本明細書で説明した異なる実施形態と一緒に使用され得、且つその組み合わせは、依然として、本開示の範囲内にある。開示の実施形態の様々な特徴及び態様は、本開示の実施形態の様々な態様を形成するために、互いに組み合わせられ得るか、又は代用され得ることを理解すべきである。それゆえ、本明細書での本開示の範囲は、上述の特定の実施形態に限定されるべきではないことを意図する。それゆえ、特に明記しない限り、又は明らかに相容れないわけではない限り、本発明の各実施形態は、本明細書で説明したその本質的な特徴に加えて、本明細書で開示した本発明の他の各実施形態からの、本明細書で説明するような１つ以上の特徴を含み得る。
【0263】
特定の態様、実施形態、又は例と併せて説明した特徴、材料、特性、又は群は、相容れないわけではない限り、このセクション又は本明細書の他の箇所で説明した任意の他の態様、実施形態又は例に当てはまると理解される。本明細書で開示した特徴は全て（いずれの添付の特許請求の範囲、抄録及び図面も含め）、及び／又はそのように開示された任意の方法若しくはプロセスのステップは全て、そのような特徴及び／又はステップの少なくともいくつかが相互排他的である組み合わせを除いて、任意の組み合わせで組み合わせられ得る。保護範囲は、いずれかの上述の実施形態の詳細に限定されない。保護範囲は、本明細書で開示した特徴のいずれかの新規のもの、若しくはいずれかの新規の組み合わせに（いずれの添付の特許請求の範囲、抄録及び図面も含め）、又はそのように開示したいずれかの方法若しくはプロセスのステップのいずれかの新規のもの、若しくはいずれかの新規の組み合わせに、広がる。
【0264】
さらに、別の実装例に照らして本開示で説明されるいくつかの特徴はまた、単一の実装例における組み合わせで実装され得る。反対に、単一の実装例に照らして説明される様々な特徴はまた、複数の実装例において、別々に又は任意の好適なサブコンビネーションで、実装され得る。さらに、特徴は、いくつかの組み合わせを取ると上記で説明されているかもしれないが、特許請求する組み合わせからの１つ以上の特徴は、場合によっては、組み合わせから削除され得、及び組み合わせは、サブコンビネーション又はサブコンビネーションの変形例として特許請求され得る。
【0265】
さらに、動作は、特定の順序で図面に示され得る又は本明細書で説明され得るが、そのような動作は、図示の特定の順序で若しくは順番で実施される必要はなく、又は全ての動作は、所望の結果を達成するために実施される。示されても又は説明されてもいない他の動作が、例示的な方法及びプロセスに組み込まれ得る。例えば、１つ以上の追加的な動作が、説明した動作のいずれかの前、後、それと同時に、又はそれら動作と動作との間に、実施され得る。さらに、動作は、他の実装例では、再構成され得るか又は並べ替えられ得る。当業者は、いくつかの実施形態では、説明及び／又は開示されるプロセスにおいて行われる実際のステップは、図面に示されているものとは異なり得ることを認識する。実施形態に依存して、上述のステップのいくつかが、除去され得、他のものは追加され得る。さらに、上記で開示した特定の実施形態の特徴及び特質は、追加的な実施形態を形成するために異なる方法で組み合わせられ得、それら全てが本開示の範囲内にある。また、上述の実装例における様々なシステムの構成要素の分離は、全ての実装例においてそのような分離を求めると理解されるべきではなく、説明した構成要素及びシステムは、一般的に、単一の製品に一緒に組み込まれ得るか、又は複数の製品に梱包され得ることを理解されるべきである。
【0266】
本開示の目的で、いくつかの態様、利点、及び新規の特徴が本明細書に説明されている。必ずしも、全てのそのような利点が、いずれかの特定の実施形態に従って達成されなくてもよい。それゆえ、例えば、当業者は、本開示は、本明細書で教示するような１つの利点又は利点の群を達成するために、必ずしも本明細書で教示又は提案され得るような他の利点を達成することなく、具体化又は実施され得ることを認識する。
【0267】
本明細書で使用された条件付き言語、例えば、特に、「できる、～し得る（ｃａｎ）」、「できた（ｃｏｕｌｄ）」、「したかもしれない（ｍｉｇｈｔ）」、「～し得る、かもしれない、～してもよい（ｍａｙ）」、「例えば」などは、特に具体的に明記しない限り、又は使用されているような文脈内で他の意味で理解されない限り、一般的に、いくつかの実施形態は、いくつかの特徴、要素及び／又はステップを含むが、他の実施形態は含まないことを伝えるものとする。それゆえ、そのような条件付き言語は、一般的に、特徴、要素及び／又はステップが１つ以上の実施形態に求められることを暗示することをなんら意図しないか、又は１つ以上の実施形態が、必ずしも、他の入力又はプロンプトを用いて又は無しで、これらの特徴、要素及び／又はステップが含まれるかどうか若しくはいずれかの特定の実施形態において実施されるかどうかを決定するための論理を含むことを意図しない。用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する」などは同義語であり、制約なく包括的に使用され、及び追加的な要素、特徴、行為、動作などを除外しない。また、用語「又は、若しくは」は、その包括的観念で（及びその排他的観念ではなく）使用され、使用されるときには、例えば、要素のリストを接続するようにし、用語「又は、若しくは」は、リスト中の要素の１つ、いくつか、又は全てを意味する。
【0268】
語句「Ｘ、Ｙ、及びＺのうちの少なくとも１つ」などの接続言語は、特に具体的に明記しない限り、概して、アイテム、用語などが、Ｘ、Ｙ、又はＺのいずれかとし得ることを伝えるために使用されるような文脈で理解される。それゆえ、そのような接続言語は、一般的に、いくつかの実施形態が、少なくとも１つのＸ、少なくとも１つのＹ、及び少なくとも１つのＺの存在を求めることを暗示するものではない。
【0269】
本明細書で使用した程度の言語、例えば用語「およそ」、「約」、「ほぼ、全体的に」、及び「実質的に」は、本明細書では、述べた値、量、又は特性に近く、依然として所望の機能を果たすか又は所望の結果を達成する値、量、又は特性を表す。例えば、用語「およそ」、「約」、「ほぼ、全体的に」、及び「実質的に」は、述べた量の１０％未満内、５％未満内、１％未満内、０．１％未満内、及び０．０１％未満内の量を指し得る。別の例として、いくつかの実施形態では、用語「ほぼ平行、全体的に平行」及び「実質的に平行」は、１５度、１０度、５度、３度、１度、０．１度以下などだけ、正確な平行から逸脱している値、量、又は特性を指す。
【0270】
本明細書で開示したいずれの方法も、列挙した順序で実施される必要はない。本明細書で開示した方法は、施術者によって行われるいくつかの行為を含む；しかしながら、それらはまた、明示又は暗示のいずれかによる、それらの行為の任意の第三者の命令を含み得る。例えば、「モータ速度の制御」などの行為は、「モータ速度の制御の命令」を含む。
【0271】
本明細書で説明した方法及びタスクは全て、コンピュータシステムによって実行され、且つ完全に自動化され得る。コンピュータシステムは、場合によっては、説明した機能を実行するために、ネットワーク上で通信及び同時利用する複数の別個のコンピュータ又はコンピュータデバイス（例えば、物理的なサーバ、ワークステーション、ストレージアレイ、クラウドコンピューティングリソースなど）を含み得る。そのような各コンピュータデバイスは、一般に、メモリ又は他の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体若しくはデバイス（例えば、ソリッドステートストレージデバイス、ディスクドライブなど）に記憶されたプログラム命令又はモジュールを実行するプロセッサー（又は複数のプロセッサー）を含む。本明細書で開示した様々な機能は、そのようなプログラム命令に具体化され得、及び／又はコンピュータシステムの特定用途向け回路（例えば、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ）で実施され得る。コンピュータシステムが複数のコンピュータデバイスを含む場合、これらのデバイスは、同一場所に配置されてもよいが、必ずしもではない。開示の方法及びタスクの結果は、物理的なストレージデバイス、例えばソリッドステートメモリチップ及び／又は磁気ディスクを、異なる状態に変換することによって、持続的に記憶され得る。いくつかの実施形態では、コンピュータシステムは、処理リソースが複数の別個の企業体又は他のユーザによって共有される、クラウドベースのコンピュータシステムとし得る。
【0272】
本開示の範囲は、このセクション若しくは本明細書の他の箇所における好ましい実施形態の具体的な開示によって限定されるものではなく、且つこのセクション若しくは本明細書の他の箇所において提示されるような、又は将来提示されるような、特許請求の範囲によって定義され得る。特許請求の範囲の言語は、特許請求の範囲において用いられる言語に基づいて、広範に解釈され、本明細書に又は出願手続き中に説明される例に限定されず、それらの例は、非排他的であるとみなされる。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【外国語明細書】