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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2025-01-24
(54)【発明の名称】データ統合型人工換気システム
(51)【国際特許分類】
A61M 16/00 20060101AFI20250117BHJP
A61M 16/06 20060101ALI20250117BHJP
A61M 16/04 20060101ALI20250117BHJP
【ＦＩ】
A61M16/00 370
A61M16/00 390A
A61M16/06 A
A61M16/04 A
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024539673
(86)(22)【出願日】2022-07-08
(85)【翻訳文提出日】2024-06-28
(86)【国際出願番号】 US2022036460
(87)【国際公開番号】W WO2023132862
(87)【国際公開日】2023-07-13
(31)【優先権主張番号】17/572,233
(32)【優先日】2022-01-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】PCT/US2022/011830
(32)【優先日】2022-01-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522385474
【氏名又は名称】エアミッド クリティカル ケア プロダクツ インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＡＩＲＭＩＤ ＣＲＩＴＩＣＡＬ ＣＡＲＥ ＰＲＯＤＵＣＴＳ，ＩＮＣ．
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(74)【代理人】
【識別番号】100142907
【弁理士】
【氏名又は名称】本田 淳
(72)【発明者】
【氏名】マグワイア、マイケル ディ．
(57)【要約】
人工換気システムを動作させる方法が提供される。この方法は、（ｉ）手動換気使用と機械的換気使用との間で切り換わるように構成されたコンバーチブル換気器回路と、（ｉｉ）コンバーチブル換気器回路に対し接続され、１つまたは複数のセンサポートを備える患者マニホールドと、（ｉｉｉ）患者マニホールドと患者と物理的に接触する気道補助具との間に接続された気道補助具コネクタと、（ｉｉｉ）患者マニホールドの１つまたは複数のセンサポートとインタフェースするように構成された１つまたは複数のセンサを備えるデータ取得ユニットと、を備える人工換気システムを提供する工程を含む。方法はまた、データ取得ユニットによって、気道補助具コネクタが患者マニホールドから少なくとも部分的に切断されているかどうかを判定する工程と、データ取得ユニットによって、少なくとも部分的な切断が検出されたときにアラームを信号送信する工程とを備える。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
人工換気システムを動作させるための方法であって、（ｉ）手動換気使用と機械的換気使用との間で切り替わるように構成されているコンバーチブル換気器回路と、（ｉｉ）前記コンバーチブル換気器回路に対し接続されている患者マニホールドであって、１つまたは複数のセンサポートを備える、患者マニホールドと、（ｉｉｉ）前記患者マニホールドと患者と物理的に接触している気道補助具との間に接続されている気道補助具コネクタと、（ｉｉｉ）前記患者マニホールドの前記１つまたは複数のセンサポートとインタフェースするように構成されている１つまたは複数のセンサを備えるデータ取得ユニットと、を備える、前記人工換気システムを提供する工程と、
前記データ取得ユニットが、前記気道補助具コネクタが前記患者マニホールドから少なくとも部分的な切断がされているかを判定する切断判定工程と、
前記データ取得ユニットが、前記少なくとも部分的な切断が検出されたときにアラームを信号送信する工程と、を備える、方法。
【請求項2】
前記気道補助具コネクタは、記憶されたパラメータを含む気道補助具識別チップを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
記憶された前記パラメータは、気道補助具のサイズ、形状、製造ロット番号、カフサイズ、カフ形状、および以前の患者に対する使用を示す以前に記録されたデータのうちの１つ以上を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記気道補助具は、顔面マスク、声門上気道、気管内チューブ、および気道補助具コネクタのうちの１つ以上である、請求項１に記載の方法。
【請求項5】
前記データ取得ユニットと前記気道補助具識別チップとの間における、前記気道補助具コネクタを介した前記患者マニホールドの対応するレセプタクルへの電気通信を確立する工程をさらに備える、請求項２に記載の方法。
【請求項6】
前記切断判定工程は、前記データ取得ユニットと前記気道補助具識別チップとの間の前記電気通信の損失があるかを判定する工程を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記データ取得ユニットが、前記気道補助具コネクタが圧力を封じ込めるのに十分に接続されたままであることを示す陽圧を記録し続けている間に、前記電気通信の前記損失が検出されたとき、前記気道補助具コネクタと前記患者マニホールドとの間の部分的な切断を検出する工程をさらに備える、請求項６に記載の方法。
【請求項8】
前記データ取得ユニットと前記気道補助具識別チップとの間の前記電気通信を回復させるように前記部分的な切断が検出された場合に、手動の力を前記気道補助具コネクタに加えて、前記気道補助具コネクタと前記患者マニホールドとの間の物理的接続を回復させる工程をさらに備える、請求項５に記載の方法。
【請求項9】
前記人工換気システムは、前記コンバーチブル換気器回路と互換性のある熱－水分交換器をさらに備え、前記熱－水分交換器は、（ｉ）再捕捉ゾーンにおける１つ以上の状態を感知するための１つ以上の再捕捉ゾーンセンサと、（ｉｉ）非再捕捉ゾーンにおける前記１つ以上の状態を感知するための１つ以上の非再捕捉ゾーンセンサと、（ｉｉｉ）前記データ取得ユニットの対応するセンサに対し接続されている圧力チューブと、を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項10】
前記再捕捉ゾーンおよび前記非再捕捉ゾーンは、前記人工換気システムの熱および水分再捕捉要素の反対側同士に位置する、請求項９に記載の方法。
【請求項11】
前記１つ以上の再捕捉ゾーンセンサによって取得された測定値と前記１つ以上の非再捕捉ゾーンセンサによって取得された測定値との間の差を計算する工程と、前記差を、前記熱－水分交換器の機能劣化の許容限界を表す１つ以上の基準に対して比較する工程と、をさらに備える、請求項９に記載の方法。
【請求項12】
徐々に小さくなる差は、前記熱－水分交換器の機能的効果が徐々に低下することを示す、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
前記差が、前記熱－水分交換器の劣化を示す前記１つ以上の基準を超えたときに、前記データ取得ユニットが、アラームを信号送信する工程をさらに備える、請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
前記１つ以上の再捕捉ゾーンセンサおよび前記１つ以上の非再捕捉ゾーンセンサは、温度および湿度センサであり、感知された前記１つ以上の状態は、それぞれの前記ゾーンにおける温度または水分レベルのうちの１つ以上である、請求項９に記載の方法。
【請求項15】
前記１つ以上の再捕捉ゾーンセンサおよび前記１つ以上の非再捕捉ゾーンセンサは圧力センサであり、感知された前記１つ以上の状態はそれぞれの前記ゾーンにおける圧力レベルである、請求項９に記載の方法。
【請求項16】
前記圧力チューブにおける圧力測定値を取得し、肺硬度または気道抵抗のうちの１つ以上を評価する工程をさらに備える、請求項９に記載の方法。
【請求項17】
前記圧力チューブにおける圧力測定値を取得し、前記圧力測定値を機械的換気器に供給して、圧力制御される機械的換気中の吸気から呼気への遷移を決定する工程をさらに備える、請求項９に記載の方法。
【請求項18】
前記気道補助具コネクタに近接している前記患者マニホールドの先端圧力センサにおける圧力測定値を取得し、肺硬度または気道抵抗のうちの１つ以上を評価する工程をさらに備える、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一般に、人工換気の有害な影響から患者を保護する分野に関し、より詳細には、医療または獣医用途において人工換気中にデータを取得することに関する。
【背景技術】
【0002】
人工換気は、外部呼吸サポートを提供して、自然の呼吸機能を増強するか、または自然の呼吸機能に取って代わる処理である。これは、典型的には、（１）顔面マスクを介して、または気管（または気管）へと直接前進するチューブ（気管内チューブ）を通してのいずれかにより、加圧呼吸ガスを患者へと押し込む工程と、（２）加圧呼吸ガスが肺を漸進的に膨張させることを可能にする工程と、（３）膨張した肺が肺弾性および胸壁抵抗を介して受動的に収縮することを可能にするために、強制膨張を一時停止する工程と、の連続処理によって達成される。能動的な膨張と受動的な収縮を可能にすることとを交互に行うことは、人工的な吸気および呼気を達成するための方法を構成し、それによって人工換気のための手段を構成する。
【0003】
人工換気デバイスおよび方法は、一般に２つのカテゴリーに分けられる。１つのカテゴリーは、人工換気の開始とそれに続く短期間のサポートに焦点を当てる。第２のカテゴリーは、長期間の持続的人工換気のためのデバイスおよび方法を構成する。
【0004】
患者が即座のサポートなしに死亡しやすい場合、人工換気の開始は迅速に開始される必要がある。これは、ユーザによって（例えば、手動操作によって）動力供給され、提供者によって迅速に利用されることが可能な単純なデバイスを備える手動換気器によって常に達成される。手動換気を開始するために使用されるデバイスの中で最も顕著なものは、バッグ型手動換気器であり、これにより、操作者は、吸気ガスで満たされたバッグを手で絞り、吸気ガスは、ユーザの手からの圧力下で、患者の鼻および口の上に気密シールを形成する顔面マスクを介して患者に入る。
【0005】
バッグ型手動換気器は、いくつかの理由で人工換気を開始するために広く使用されている。第１に、緊急に使用することができる顔面マスクおよび他の気道補助具との互換性により、遅延なく直ちに使用することが可能になる。第２に、手動換気器は、典型的には、単純で安価なデバイスであり、それによって、緊急に必要とされるときに患者から決して離れないことを確実にするように、病院外緊急車両においておよび複数の場所（例えば、緊急「衝突」カート上）の病院全体を通して、準備が整った状態で経済的に整えられることを可能にする。最後に、バッグ型手動ベンチレータは、ユーザが肺膨張を達成するのに必要な抵抗を触診可能に評価することができる点で診断コンポーネントを有し、これは、呼吸不全の原因がまだ確定されていない患者（未知の内部裂傷を有する救急隊員によって治療されている患者など）を治療するときに有益であり得る。
【0006】
手動換気が開始されると、患者は急速に回復するか、または持続的サポートを必要とすることが予想される。急速に回復することが予想される患者は、顔面マスクを用いて手動で換気され続けるが、持続的なサポートを必要とすることが予想される患者は、気管内チューブを気管（または気管）へと挿入する繊細な医療処置を受ける。気管内チューブの使用は、肺への確実な気密通路を確保する利点を有する。したがって、手動換気の開始後、顔面マスクまたは気管内チューブのいずれかを介して短期間のサポートを継続することができる。
【0007】
気管内チューブのいくつかの代替実施形態が存在することに留意されたい。気管内チューブは、口を通した経口アクセスによって気管へと直接挿入される。経鼻気管チューブは、経鼻気管チューブが鼻の右または左鼻孔を介して鼻咽頭を通って気管へと直接挿入されることを可能にするために典型的にはより長い長さであることを除いて、気管内チューブと同一である。いくつかの気管内チューブおよび経鼻気管チューブは、本発明の範囲に等しく適用可能な他の特徴を有し、気管内チューブに対するすべての参照は、気管内チューブおよび経鼻気管チューブのすべての実施形態を含むと解釈される。
【0008】
バッグ型手動換気器の前述の利点を相殺するのは、それらが現在、人工換気の安全性に関連する呼吸サイズ、呼吸速度、および他の重要な変数を正確に制御する能力を欠いているという事実である。いくつかの研究は、一部の提供者が、手動で呼吸を送達するときに、不注意にかつ風土的に肺を過膨張させることを示しており、データは、過膨張が、わずか２０分の重度の過膨張後に、肺組織の裂傷を引き起こすのに十分に過剰であり得ることを示唆している。この制御の欠如は、ＶＩＬＩの主な原因として示唆されているが、手動換気器はまた、潜在的に有害な換気を定性化および／または定量化するための任意のデータを取得する能力を欠いている。したがって、患者のケアの間にバッグ型手動換気器によって表される潜在的な患者の害の真の性質は、測定不可能であり、緩和する能力を超えている。
【0009】
気管内チューブが配置された患者の場合、換気は、手動の手で送達される呼吸から、持続的な、自動化された、手を使わないサポートのために設計された第２のカテゴリーのデバイスに移行され得る。顔面マスクを介して手動換気を受けている患者の場合、一般的には、患者が機械的換気器に配置され得る前に、気管内挿管を最初に行う必要がある。
【0010】
気管内挿管がうまく完了した後であっても、患者を手動換気から機械的換気に移行させることに関連するいくつかの追加の工程が残っている。第１に、典型的には非常に高価な医療デバイスである機械的換気器は、手動換気器と同じ程度に準備することができず、最初に換気器を患者のベッドサイドに運ぶ必要が生じる。第２に、個々の患者に適した呼吸送達設定を確立するために、セットアップおよびプログラミング手順が完了される必要がある。機械的換気器の準備ができると、手動換気器は、次いで、気管内チューブから切断されることができ、一時的に、患者を室内雰囲気における空中病原体に暴露し（また室内居住者を患者が排出したガスに晒し）、次いで、機械的換気器は、チューブ「回路」を介して気管内チューブに対し接続される。換気器回路は、典型的には、機械的換気器と患者との間の流体接続を提供する２つのチューブを備え、１つのチューブは、換気器から患者への一方向吸気ガス流を提供し、第２のチューブは、患者から換気器に戻る一方向呼気ガス流を提供する。気管内チューブは、単一の流体接続しか有しないため、換気器回路は、典型的には、（１）換気器からの吸入チューブ（またはリム）、（２）呼気チューブ（またはリム）、および（３）気管内チューブのための３つの接続を有する、エルボまたはＹ字を有する。回路が換気器と患者の両方に対し接続されると、機械的換気を開始することができる。
【0011】
特に、機械的換気を受けている患者が一時的に手動換気器を介したサポートに切り替えられる場合がある。換気器の機能不全が疑われる場合（例えば、停電および／または圧縮ガス源の損失から）、手動換気器は、典型的には、ベッドサイドの手の届く範囲内に準備されて保管され、したがって、患者は、機械的換気器が手元に代替物を伴わずに動作不能になったとき、無呼吸から死亡しない。これに加えて、病院において典型的に使用される機械的換気器は、床に取り付けられており、病院内の患者輸送中に課題を提示する。機械的換気器が患者ベッドと正確に連携して操作され得ない場合、換気器回路にかかる牽引力は、換気器回路の切断、または、さらに悪いことには、気管内チューブ全体の不注意な取り外し（生命を脅かす合併症）を引き起こし得る。これらの理由のために、機械的換気器は、一般に、患者の輸送中に使用するには不適切であり、手動換気器が、典型的には、この目的のために使用される。最後に、手動換気器は、臨床的緊急事態の間の使用に最も適している。例えば、機械的換気器を使用している患者が緊急蘇生を必要とする場合、最初の動作の１つは、手動換気器を緊急に接続するために、機械的換気器回路から患者を切断することである。したがって、機械的換気を受けている大半の患者は、手動換気と機械的換気との間のモード変更に暴露され、これは、非常に多く、反復的であり、ありふれたものである。
【0012】
顔面マスクおよび気管内チューブに加えて、人工換気中に使用されることが多く、保守を必要とする追加のコンポーネントがある。例えば、熱－湿気交換器（ＨＭＥ）は、体温である排出された湿気を捕捉するデバイスである。換気器と気管内チューブとの間に位置決めされるとき、ＨＭＥは、捕捉された熱および湿度を使用して、各後続の吸気のための新鮮な吸気ガスを調整する。これらのデバイスは、排出された患者の分泌物により詰まったり、他の方法で換気に影響を及ぼしたりしやすく、その結果、患者のリスクを相殺するための予防的であるが無駄な手段として頻繁に交換することになる。
【発明の概要】
【0013】
本発明は、当該分野において満たされていない必要性に少なくとも部分的に対処するデバイスおよび方法の相乗的な組み合わせを提供する。本発明の基本的な理解は、詳細な説明および関連する図面に続くさらなる詳細とともに、以下の概要から確認される。
【0014】
本発明は、一般に、互いに互換性を共有する人工換気のための多数のコンポーネントを備え、それによって人工換気のためのシステムを構成する。例えば、機械的換気器とともに使用される換気回路と互換性がない手動換気器の代わりに、本発明は、（１）吸気および呼気フィルタを有するコンバーチブル換気器回路であって、前記回路は、手動換気器または機械的換気器のいずれかと互換性があり、それとともに使用されることができ、したがって、手動換気中の使用から機械的換気中の使用に（および機械的換気中の使用から手動換気中の使用に）変換することができる換気器回路を構成する、コンバーチブル換気器回路と（２）前記コンバーチブル換気器回路の１つまたは複数のセンサポートとインタフェースする１つまたは複数のセンサを有するデータ取得ユニット（ＤＡＵ）であって、それによって、前記コンバーチブル換気器回路にデータ統合を追加し、呼吸ガスが今やデータ統合されたコンバーチブル換気器回路（ＤｉＣＶＣ）を通過するときに前記呼吸ガスからデータが取得される、データ取得ユニット（ＤＡＵ）と、（３）患者と物理的に接触する気道補助具の１つまたは複数のセンサポートとインタフェースする、１つまたは複数の付加的センサを有する、記載されるようなＤＡＵと、（４）ＤＡＵから取得されたデータを処理し、保持し、および／または電子的に送信し、ＤｉＣＶＣに対し接続された（および／または電気的に、無線で、空気圧で、または他の手段によって接続された）１つまたは複数のインタフェースコンポーネントに直接的および／または間接的であり得、ＤＡＵと単一の筐体において共有され、別個の筐体に含まれ、または隣接デバイス（例えば、機械的換気器、ベッドサイドモニタ、除細動器、カプノグラフィデバイス、または他の電子医療デバイス）の筐体内に含まれ得る、データ処理ユニット（ＤＰＵ）と、（５）ＤｉＣＶＣと互換性のある手動換気器であって、前記手動換気器は、好ましくは、手動換気の１つ以上の属性（一回換気量および／または呼気終末陽圧など）を制御するための１つまたは複数の内蔵設定を有し、前記手動換気器は、ＤｉＣＶＣの吸気および／または呼気リムポートに対し接続されると、ＤＡＵおよび／またはＤＰＵによって電子的に検出されることが可能である、手動換気器と、（６）ＤｉＣＶＣと互換性のある機械的換気器であって、ＤｉＣＶＣ上のＤＡＵおよび／またはＤＰＵと機械的換気器のコンピュータプロセッサおよび／または論理回路との間のデータ転送のための１つまたは複数の手段を備え、ＤｉＣＶＣの吸気および／または呼気リムポートに対し接続されると、ＤＡＵおよび／またはＤＰＵによって電子的に検出されることが可能である、機械的換気器と、（７）熱－水分交換器（ＨＭＥ）であって、ＨＭＥ機能が測定可能に減少したときにのみＨＭＥ置換が起こる必要があるように、開通性および／またはガス流に関してＨＭＥを監視することができる、ＤｉＣＶＣとの互換性を有する、ＨＭＥと、（８）ＤｉＣＶＣとの互換性があり、ＤｉＣＶＣの患者ポートに接続されるとＤＡＵおよび／またはＤＰＵによって電子的に検出されることが可能な１つまたは複数の気道補助具（例えば、顔面マスク、声門上エアウェイ、または気管内チューブ）と、（９）ＤｉＣＶＣが使用前に整えられているとき、および／または患者の気管内チューブから一時的に切断されるときに、患者ポートを覆って封止するために使用され得るＤｉＣＶＣキャップであって、ＤｉＣＶＣの前記患者ポートに対し接続されるとＤＡＵおよび／またはＤＰＵによって電子的に検出されることが可能である、ＤｉＣＶＣキャップと、を提供する。
【0015】
本発明のこれらの互換性のあるコンポーネントは、現在、基本的に異なりかつ互換性のないデバイスを利用する異なる別個の手技である、複数の治療段階を含む、人工換気への統合アプローチを基本的に提供する、多数の新しい方法を可能にする。例えば、前述のように、手動換気は、機械的換気を提供するデバイスと互換性がないデバイスにより提供され、その患者は、典型的には、これらの異なるモダリティ間を繰り返し往復する必要がある。これとは対照的に、本発明は、本発明のＤｉＣＶＣコンポーネントと互換性のある手動換気器を提供し、このコンポーネントは、それ自体、患者と直接インタフェースする気道補助具と互換性がある。患者が手動換気から機械的換気に移行するとき、ＤｉＣＶＣは、気道補助具に対し接続されたままであり、それによって、データ連続性を提供し、一方、手動換気器は、切断され、ＤｉＣＶＣ互換性のある機械的換気器と交換される。デバイスおよびデータの連続性は、機械的換気が手動換気に戻るときにも保持される。
【0016】
本発明のコンポーネント間のこの基本的な互換性を通して、人工換気の全期間にわたって、さらには人工換気の手動段階と機械的段階との間の切替にわたって、患者気道補助具に対し接続されたままであるＤｉＣＶＣとインタフェースするＤＡＵおよびＤＰＵを有することは、ＶＩＬＩに関連する特定のリスクを減少させる（または排除さえする）相乗作用の複数の要素を提供することが直ちに理解され得る。第１に、ＤｉＣＶＣが、手動換気器を用いた人工換気の開始直後に（すなわち、「呼吸１」から）データ取得をどのように可能にするかを容易に理解することができる。これは、ＤｉＣＶＣが、互換性のある手動換気器と互換性があり、その手動換気器に対し接続され、それによって、手動換気器自身が自身の内蔵センサを有する必要がなくても、手動換気器によって生成されるガス移動からデータ取得が行われることを可能にするためである。手動換気中に取得されたデータは、ＤＰＵにアーカイブされ、患者が手動換気器をＤｉＣＶＣ互換性の機械的換気器と置き換えることにより機械的換気に切り替えると、「呼吸１」からの人工換気の履歴記録は、次いで、表示および／または冗長データ記憶および／または分析のために、ＤｉＣＶＣ互換性の機械的換気器にエクスポートされることができる。同様に、データエクスポートは、患者が手動換気に戻るように移行される必要があるとき（例えば、病院内で移動されるために）、データが常に患者に「追従する」ように、ＤｉＣＶＣ互換性の機械的換気器からＤＰＵへの反対方向に生じ得る。その後、別の機械換気器に切り替え戻すとき、以前の換気器設定は、新しい機械的換気器に中継されることができ、それによって、新しい換気器設定が準最適であるか、またはさらに有害である場合に、患者を危害から保護する。拡張されたデータ利用および連続性のためのこれらの要素は、（１）手動および機械的換気のすべての段階中の人工換気の「呼吸１」からの連続的な記録であって、それにより、どの時点で有害な換気の発生が起こった可能性があるかを識別するための手段を構成する、連続的な記録と、（２）可変モード（例えば、手動または機械的）および／または複数のＤｉＣＶＣ互換性の機械的換気器の間でさえ、換気器設定を維持および／または伝播することができるＤＰＵによって、実質的に均一な人工換気を達成するための効率的な手段と、の両方を提供する。
【0017】
データの新たな取得をもたらす上に記載された方法は、その後、ＶＩＬＩのいくつかの原因を軽減するかまたはさらには排除するために利用される。初期の手動換気中にＤｉＣＶＣによって取得されたデータは、手動換気自体の安全に関して提供者に能動的に通知し、これは、前に示されたように、ＶＩＬＩのための不注意なおよび認識されていない過膨張および後続の機構の高い患者リスクを潜在的に表すことが実証されている。ＤＡＵによって取得されたセンサデータは、安全性および／またはコンプライアンスのための１つまたは複数の新しいメトリックを定式化するように使用され得る。人工換気の１つまたは複数の要素が、ＤＰＵによって監視される安全性および／またはコンプライアンスのための１つ以上のメトリックの容認可能な限度外で送達されている場合、ＤＰＵは、潜在的に有害な手動換気が行われていることを提供者に直ちに警告することができる。これは、ＶＩＬＩのための関連付けられた機構への患者暴露を軽減する、即時是正措置を講じるように提供者を促す。機械的人工呼吸器に入ると、自動サポートのための設定は、設定が安全性およびコンプライアンスと一致することを確実にするために、同様の分析を受ける。その後、患者が異なる機械的換気器によるケアに移行すると、安全性およびコンプライアンスと既に整合されたこれらの設定は、次の機械的換気器に自動的に伝達され、それにより、有害な換気設定のリスクをさらに低減しながら人工換気を均一化する手段を提供する。
【0018】
本発明はまた、ＶＡＰから患者を保護するための複数の方法を提供することが理解され得る。ＤｉＣＶＣは、（１）周囲大気における空中病原体の通過が換気されている患者に感染するのを防止すること、および（２）換気されている患者の空中病原体の通過が提供者および／または近隣の患者に感染するのを防止すること、の両方を行う吸気および呼気フィルタを備える。これは、ＤｉＣＶＣが気道補助具に対し接続されると、手動換気器と機械的換気器との間の切替を達成するためにＤｉＣＶＣを気道補助具から切断する必要がないので、濾過が絶えず存在することに起因して、ＶＡＰを引き起こす絶対的な患者暴露の大幅な減少があることを意味する。これに加えて、患者が他の理由で、場合によっては安全性および／または病院ガイドラインを遵守していない状態で切断されている場合、前に記載されたようなデータ取得は、これらの事象、ならびに患者が切断されていた時間の長さを記録し、それによって、患者がＶＡＰを引き起こす可能性がある空中病原体に暴露された総リスクに影響を及ぼす。
【0019】
本発明はまた、ＤＡＵとインタフェースされたセンサが気道補助具から１つまたは複数のパラメータをサンプリングするための手段を提供する。ＤＡＵ圧力センサを気管内または気管チューブカフポートに接続する能力は、ＶＡＰ（膨張不足のカフの有害な影響）および気管虚血または壊死（膨張過剰のカフの有害な影響）から患者を保護することができる安全性およびコンプライアンスのための１つまたは複数のメトリックを導出する自動的な能力を提供する。
【0020】
別の態様では、人工換気システムを動作させる方法が提供される。この方法は、（ｉ）手動換気使用と機械的換気使用との間で切り換わるように構成されたコンバーチブル換気器回路と、（ｉｉ）コンバーチブル換気器回路に対し接続され、１つまたは複数のセンサポートを備える患者マニホールドと、（ｉｉｉ）患者マニホールドと患者と物理的に接触する気道補助具との間に接続された気道補助具コネクタと、（ｉｉｉ）患者マニホールドの１つまたは複数のセンサポートとインタフェースするように構成された１つまたは複数のセンサを備えるデータ取得ユニットと、を備える人工換気システムを提供する工程を含む。方法はまた、データ取得ユニットによって、気道補助具コネクタが患者マニホールドから少なくとも部分的に切断されているかどうかを判定する工程と、データ取得ユニットによって、少なくとも部分的な切断が検出されたときにアラームを信号送信する工程とを備える。
【0021】
いくつかの実施形態では、気道補助コネクタは、記憶されたパラメータを含む気道補助具識別チップを備える。記憶されたパラメータは、気道補助具のサイズ、形状、製造ロット番号、カフのサイズ、カフの形状、または以前の患者に対する使用を示す以前に記録されたデータのうちの１つ以上を含むことができる。いくつかの実施形態では、気道補助具は、顔面マスク、声門上気道、気管内チューブ、または別の気道補助具コネクタのうちの１つ以上である。
【0022】
いくつかの実施形態では、本方法は、患者マニホールドの対応するレセプタクルへの気道補助具コネクタの物理的挿入を介して、データ取得ユニットと気道補助具識別チップとの間の電気通信を確立する工程をさらに備える。いくつかの実施形態では、気道補助具コネクタが患者マニホールドから少なくとも部分的に切断されているかどうかを判定する工程は、データ取得ユニットと気道補助具識別チップとの間の電気通信の損失があるかどうかを判定する工程を備える。いくつかの実施形態では、本方法は、データ取得ユニットが、気道補助具コネクタが圧力を封じ込めるのに十分に接続されたままであることを示す陽圧を記録し続けている間に電気通信の損失が検出されたときに、気道補助具コネクタと患者マニホールドとの間の部分的な切断を検出する工程をさらに備える。いくつかの実施形態では、本方法は、部分的な切断が検出された場合に、手動の力を気道補助具コネクタに加え、気道補助具コネクタと患者マニホールドとの間の物理的接続を回復させて、データ取得ユニットと気道補助具識別チップとの間の電気通信を回復させる工程をさらに備える。
【0023】
いくつかの実施形態では、人工換気システムは、コンバーチブル換気器回路と互換性のある熱－水分交換器をさらに備える。熱－水分交換器は、（ｉ）再捕捉ゾーンにおける１つ以上の状態を感知するための１つ以上の再捕捉ゾーンセンサと、（ｉｉ）非再捕捉ゾーンにおける１つ以上の状態を感知するための１つ以上の非再捕捉ゾーンセンサと、（ｉｉｉ）データ取得ユニットの対応するセンサに接続された圧力チューブとを備える。いくつかの実施形態では、再捕捉ゾーンおよび非再捕捉ゾーンは、人工換気システムの熱および水分再捕捉要素の両側に位置する。
【0024】
いくつかの実施形態では、１つ以上の再捕捉ゾーンセンサおよび１つ以上の非再捕捉ゾーンセンサは、温度および湿度センサであり、感知される１つ以上の状態は、それぞれのゾーンにおける温度または水分レベルのうちの１つ以上である。いくつかの実施形態では、１つ以上の再捕捉ゾーンセンサおよび１つ以上の非再捕捉ゾーンセンサは、圧力センサであり、感知される１つ以上の状態は、それぞれのゾーンにおける圧力レベルである。
【0025】
いくつかの実施形態では、本方法は、１つ以上の再捕捉ゾーンセンサによって得られた測定値と１つ以上の非再捕捉ゾーンセンサによって得られた測定値との間の差を計算する工程と、その差を熱－水分交換器の機能劣化の許容限界を表す１つ以上の基準と比較する工程と、を備える。いくつかの実施形態では、漸進的に小さくなる差は、熱－水分交換器の機能的効果が漸進的に低下することを示す。いくつかの実施形態では、データ取得ユニットは、差が熱－水分交換器の劣化を示す１つ以上の基準を超えるときにアラームを信号送信する。
【0026】
いくつかの実施形態では、本方法はさらに、肺硬度および気道抵抗のうちの１つ以上を評価するように、圧力チューブにおける圧力測定値を取得する工程を備える。いくつかの実施形態では、本方法はさらに、圧力チューブにおける圧力測定値を取得する工程と、圧力測定値を機械的換気器に供給し、圧力制御された機械的換気中の吸気から呼気への移行を判定する工程と、を備える。いくつかの実施形態では、本方法はさらに、肺硬度または気道抵抗のうちの１つ以上を評価するように、気道補助具コネクタに近接する患者マニホールドの先端圧力センサにおいて圧力測定値を取得する工程を備える。
【0027】
さらなる目的、特徴および利点は、関連する図面とともに詳細な説明から理解される。
上述の本発明の利点は、添付の図面と併せて以下の説明を参照することによって、より良く理解され得る。図面は、必ずしも縮尺通りではなく、いくつかの構造要素は、構造および機能を強調するように拡大され、一般に、本発明の原理を図示することに重点が置かれている。
上述の本発明の利点は、添付の図面と併せて以下の説明を参照することによって、より良く理解され得る。図面は、必ずしも縮尺通りではなく、いくつかの構造要素は、構造および機能を強調するように拡大され、一般に、本発明の原理を図示することに重点が置かれている。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】左から右に、（１）単一のハウジングを共有する組み合わされたＤＡＵ＋ＤＰＵと、（２）患者マニホールドを有するコンバーチブル換気器回路と、（３）コンバーチブル換気器回路と互換性のある例示的な手動換気器と、を備える、例示的な人工換気システムの主要な物理的コンポーネントの側面図。コンバーチブル換気器回路の２つのリムは、説明のために同一垂直面上に垂直に整列して示されている（したがって、両方のリムが見える）。
【図2】図１と同じコンポーネントの別の側面図。しかしながら、ＤＡＵおよびＤＰＵは、好ましくは別個のハウジングを備える。コンバーチブル換気器回路の２つのリムは、同一水平面上に水平に整列して示されており、前景に示されたリムが背景にあるリムの視界を隠している。
【図3】図２と同一のコンポーネントを示す同じ側面図。ＤＡＵおよびＤＰＵは、それらの機能位置でコンバーチブル換気器回路上に設置されて示されている。ＤｉＣＶＣがその機能位置にある状態で設置された例示的な手動人工呼吸器も示されている。
【図4】例示的な手動換気器を例示的な機械的換気器に置き換えたことを除いて、図３と同じコンポーネントの大半を示す同じ側面図。これに加えて、ＤＰＵは、機械的換気器のハウジング内のレセプタクルにおいて好ましくは凹んだ位置に示されている。
【図5】単一の呼吸サイクルの吸気相中のガス流を表す構成における例示的なコンバーチブル回路患者マニホールドを示す図。
【図8】呼吸サイクルの３つすべての段階中のガスのセンサ測定のためのおおよその総計エリアを特に強調する、例示的なコンバーチブル回路患者マニホールドを示す図。このエリアはまた、１回の呼吸サイクルの吸気保持相中の圧力下のガスの総体積を表す。
【図9】呼吸サイクルの３つすべての段階中のガスのセンサ測定のための小さい相対エリアを特に強調する、コンバーチブル換気器回路の全体を示す、図８と同一の拡大図。このエリアはまた、１回の呼吸サイクルの吸気保持相中の圧力下のガスの総体積を表す。
【図10】患者マニホールドを有さず、呼吸サイクルの３つすべての段階中のガスのセンサ測定のためのおおよその総計エリアを特に示す、非コンバーチブルであり、機械的換気器のみと使用されるように設計される例示的な換気器回路を示す図。この総計エリアはまた、単一の呼吸サイクルの吸気保持相中の圧力下のガスの総体積を表す。
【図11】コンバーチブル換気器回路患者マニホールドの好ましい実施形態の側面図。各リムへのコネクタは、水平面に整列されたほぼ並んだ配置をもたらし、前景の吸気リムコネクタが背景の呼気リムコネクタの図を隠している。
【図13】吸気ガス流のためのガス通路が左から上への配置から移行し、一方、呼気ガス流のためのガス通路が下から右への配置から移行する、図１２に示されるコンバーチブル換気器回路患者マニホールドの同じ好ましい実施形態の端面図。
【図14】インラインフローセンサの好ましい位置とともにガス通路にアクセスするための１つまたは複数のセンサを提供する１つまたは複数のセンサ取り付けポートのさらなる図を伴う、図１１のコンバーチブル換気器回路患者マニホールドを示す図。
【図16】インラインフローセンサの好ましい位置とともにガス通路にアクセスするための１つまたは複数のセンサを提供する１つまたは複数のセンサ取り付けポートのさらなる図を伴う、図１３のコンバーチブル換気器回路患者マニホールドを示す図。
【図17a】ＤＡＵの側面図。
【図17b】ＤＡＵの端面図。
【図19】コンバーチブル換気器回路患者マニホールドおよびＤＡＵの好ましい実施形態を示す図。コンバーチブル換気器回路患者マニホールドの外側表面およびＤＡＵの内側表面は、示される平面に沿ってコンバーチブル換気器回路患者ハウジングの上でＤＡＵを摺動させることによって完了することができる設置処理を容易にするように構成される。
【図27A】インタフェースされたＤＡＵ／ＤＰＵが回転制御部の回転位置を確認することを可能にする電気的および感覚的コンポーネントを備える、換気送達パラメータのための回転制御部を有する例示的な手動換気器の端面図。
【図29A】換気送達パラメータのための回転制御部を示す図。換気送達パラメータは、２５０ｍＬの一回換気量設定を表す構成における回転制御部を用いた一回換気量である。
【図30A】換気送達パラメータのための回転制御部について同じ図および構成における代替実施形態を示す図。
【図30B】換気送達パラメータのための回転制御部について同じ図および構成における代替実施形態を示す図。
【図34】図３３において見られるコンバーチブル換気器回路吸気リムコネクタおよび手動換気器吸気リムコネクタの代わりに、コンバーチブル換気器回路呼気リムコネクタおよび手動換気器呼気リムコネクタがこの図において見られることを除いて図３３と同じコンポーネントの右側面図。
【図35】関連付けられた電気および感知コンポーネントを伴う、気道補助具コネクタを示す図。
【図36】図２６に図３５を加えたものと同じコンポーネントを示し、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド気道補助具レセプタクルに設置された気道補助具コネクタを示す図。前記気道補助具コネクタの外側表面は、前記コンバーチブル換気器回路患者マニホールド気道補助具レセプタクルの内側表面の内側に嵌合する。
【図37】コンバーチブル換気器回路患者マニホールド気道補助具レセプタクルに設置された気道補助具コネクタの代替の実施形態を除いて図３６と同じコンポーネントを示す図。前記気道付属物コネクタの内側表面が、前記コンバーチブル換気器回路患者マニホールド気道補助具レセプタクルの外側表面の外側に嵌合している。
【図39】コンバーチブル換気器回路患者マニホールド上に設置されたＤＡＵを示す図。コンバーチブル換気器回路患者マニホールドはまた、顔面マスクカフを備える顔面マスクの好ましい実施形態の形態の気道補助具とインタフェースされ、それによって、前記顔面カフは、前記ＤＡＵ上の圧力センサである補助センサに対し接続された圧力チューブを有する。顔面マスクカフは、ほぼ弛んでいる形状に示されている。
【図41】コンバーチブル換気器回路患者マニホールド上に設置されたＤＡＵを示す図。コンバーチブル換気器回路患者マニホールドはまた、気管内チューブカフを有する気管内チューブの好ましい実施形態の形態の気道補助具とインタフェースされ、それによって、前記気管内チューブカフは、前記ＤＡＵ上の圧力センサである補助センサに接続された圧力チューブを有する。
【図42】コンバーチブル換気器回路患者マニホールド上に設置されたＤＡＵを示す図。コンバーチブル換気器回路患者マニホールドはまた、気管チューブカフを有する気管チューブの好ましい実施形態の形態の気道補助具とインタフェースされ、それによって、前記気管チューブカフは、前記ＤＡＵ上の圧力センサである補助センサに接続された圧力チューブを有する。
【図43】熱－湿気交換器（ＨＭＥ）および関連付けられた電気および感知コンポーネントの側面図。
【発明を実施するための形態】
【0029】
図１は、吸気リム１１を有するコンバーチブル換気器回路１０を備える組み合わせを示し、前記吸気リムは、吸気粒子、毒物および病原体フィルタ１５、ならびに換気器吸気接続部１３を有する。コンバーチブル換気器回路１０はまた、呼気病原体フィルタ１６および換気器呼気接続部１４を有する呼気リム１２を備える。コンバーチブル換気器回路１０はまた、吸気リム１１および呼気リム１２との流体接続を有する患者マニホールド２０を備え、また、患者と接合する気道補助具への流体接続を提供する気道補助具レセプタクル２３を有する。吸気リム逆止弁２４の好ましい実施形態は、（１）吸気リム１１と気道補助具レセプタクル２３との間、または（２）呼気リム１２と気道補助具レセプタクル２３との間のいずれかの流体接続性を交互にするように配置される。吸気リム逆止弁２４のこの構成は、吸気リム１１および呼気リム１２におけるガス流の実質的に均一な方向をもたらす。具体的には、単一呼吸の吸気相の間、換気器吸気接続部１３に対し接続される換気器７０によって吐き出される吸気ガスは、吸気粒子、毒物、および病原体フィルタ１５を通って進行し、次いで、吸気リム１１を通って患者マニホールド２０に向かって継続し、患者吸気リム逆止弁２４を通って、気道補助具レセプタクル２３から出る。単一呼吸の呼気相の間、気道補助具レセプタクル２３に対し接続された気道補助具を介して患者によって吐き出された呼気ガスは、閉じられた吸気リム逆止弁２４によって吸気リム１１に入ることが防止され、したがって、呼気リム１２に入り、呼気病原体フィルタ１６を通って、換気器呼気接続部１４に対し接続された換気器７０に向かって進行する。
【0030】
吸気粒子、毒物および病原体フィルタは、患者を保護する上で重要な役割を果たす。吸気粒子、毒物および病原体フィルタ１５は、患者によって吸入される吸気ガスが、感染を引き起こし得る病原体、および／または病的損傷に寄与し得る粒子を含まないことを確実にする。公共安全および／または軍事バージョンは、化学物質吸入から保護するために、危険な環境での使用が予想される場合、有毒な吸入ハザードをフィルタリングする能力を含むことができる。
【0031】
同様に、呼気病原体フィルタ１６は、治療される患者が伝染性の空気感染を有する場合に、提供者および他の近接した人を保護し、感染した患者によって排出された空気中の病原体が周囲の大気に入ることが防止される。特に、これらのフィルタの位置は、換気器への接続部に近接しており、手動換気と機械的換気との間の変換中に濾過機能を維持することを可能にする。
【0032】
対応する吸気粒子、毒物および病原体フィルタ１５および呼気粒子病原体フィルタ１６とともに、患者マニホールド２０、吸気リム１１および呼気リム１２を備えるコンバーチブル換気器回路１０のコンポーネントは、好ましくは、生体適合性材料から製造され、内部で輸送される呼吸ガスへと拡散し得る有害な浸出性化合物を含まない。これに加えて、吸気リム１１、呼気リム１２、および患者マニホールド２０は、好ましくは、加圧された呼吸ガスを含有するとき、膨張に抵抗する材料からなる。吸気リム１１および呼気リム１２はまた、好ましくは、波形設計（または実質的に等価な代替物）から構成され、この波形設計は、可変構成へと伸長、圧縮および／または成形する能力を容易にし、この可変構成は、コンバーチブル換気器回路が、人工換気器の種々の実施形態および／または使用シナリオでの使用に本質的に適切であることを可能にする。これは特に、理想的な使用のために使用時に典型的には患者の近くに配置される手動換気器７０（図示される）に対し接続されたときに吸気リム１１および呼気リム１２が圧縮される能力と、理想的な使用のために使用時に典型的には患者から１～２メートルに配置される機械的換気器（図７に示される）に接続されたときに吸気リム１１および呼気リム１２が交互に伸張または部分的に伸張された構成となる能力とを提供する。図１に示されるこの描写では、吸気リム１１および呼気リム１２は、この側面図では、同一垂直面上に垂直に整列されるように示される（すなわち、呼気リム１２は、図１では、吸気リム１１の上方に示され、両方が同時に見えることを可能にする）。本発明のこの例示的なバージョンでは、組み合わされたＤＡＵ＋ＤＰＵ３０＋４０は、単一のハウジングを共有するＤＡＵおよびＤＰＵを有する単一の統合ユニットを備えることがさらに分かる。この結果、ディスプレイおよび可聴エミッタ４２は、患者マニホールド２０に近接して配置される。この描写における組み合わされたＤＡＵ＋ＤＰＵ３０＋４０は、患者マニホールド２０上に設置される準備位置にある。
【0033】
ＤＰＵ４０は、データを処理し、分析し、記憶し、および／または送信することができる小型デバイスに典型的なコンポーネントを備え、そうしたコンポーネントは、コンピュータ処理ユニットおよび／または論理回路、メモリ、有線／無線通信、および他のインタフェースコンポーネント用のインタフェースを含むことが理解される。本発明では、ＤＰＵはまた、接続された排出弁を作動させることができる能動排出弁コントローラを構成するトリガ機能を備える。ＤＰＵはまた、ユーザに伝達される視覚的、聴覚的、および／または触覚的フィードバック用の１つまたは複数のコントローラ、電力貯蔵能力（例えば、バッテリ）、および後にさらに詳細に説明される他のコンポーネントを備える。最後に、ＤＡＵおよびＤＰＵの両方は、起こり得る動きアーチファクトの検出を可能にする１つまたは複数の動きセンサを含み、この目的のために使用される例示的なセンサタイプは、三軸加速度計および／またはジャイロスコープセンサである。
【0034】
図２は、本発明のいくつかの属性が好ましい構成により示されることを除いて、図１に示されるコンポーネントの同じ組み合わせの側面図を示す。吸気リム１１および呼気リム（図示せず）は、同一水平面上にあるものとして示されており、この図における呼気リムは、前景にある吸気リム１１の背後に隠れている。さらに、本発明のこの好ましい実施形態では、ＤＡＵ３０には、ＤＰＵ４０とは別個の独自のハウジングが設けられていることが分かる。この好ましい構成では、ディスプレイおよび可聴エミッタ４２が、手動換気器７０に近接して位置し、使用中に、接続された手動換気器７０によって物理的に支持されることが可能であり、それによって、ＤＡＵ３０の重量が、図１に以前に示されたような統合されたＤＡＵ＋ＤＰＵの重量より実質的に小さくなることをもたらす。
【0035】
図３は、ＤＡＵ３０およびＤＰＵ４０が両方ともコンバーチブル換気器回路１０上に設置され、それによってデータ統合コンバーチブル換気器回路（ＤｉＣＶＣ）をもたらすことを除いて、図２と同じコンポーネントを示す。同様に、手動換気器７０は、ＤｉＣＶＣ１０に対し接続されて示されており、手動換気器中にデータを得るためのシステムを完成させる。また、ＤＡＵ３０とＤＰＵ４０との間の有線接続３６も示されており、これは、好ましくは高速双方向データ交換が可能な一般的な種類のもの（例えば、ユニバーサルシリアルバス）とすることができる。
【0036】
図４は、手動換気器が機械的換気器８０に置き換えられていることを除いて、図３に示されるコンポーネントの同じ組み合わせを示す。図３に示される構成とは対照的に、この図４では、吸気リム１１が、機械的換気器８０と共に使用する際に好ましい拡張構成にあることが分かる。機械的換気器８０の好ましい実施形態では、ＤＰＵ４０を収容するように特別に設計されたインタフェースレセプタクル８７へとＤＰＵ４０を配置することができ、それにより、ＤＰＵ４０を不注意な接触および／または変位からほぼ遮蔽することができることが分かる。有線接続３６は、ＤＡＵ３０とＤＰＵ４０との間のデータ交換を可能にし、代替の実施形態は、実質的に同様のデータ交換用の無線手段を備える。機械的換気器８０の好ましい実施形態は、同様の有線接続、無線手段（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）および／またはＷｉＦｉプロトコル）、または他の手段のいずれかを通して、ＤＰＵがデータを交換する能力を含み、その結果、自身のプロセッサユニットおよび／または論理回路を有する機械的換気器は、ＤＡＵ３０によって取得されたデータを利用し、同様に、ＤＰＵ４０とデータを交換することが可能であり得る。ＤＡＵ３０とＤＰＵ４０との間の有線接続３９の好ましい実施形態は、吸気リム１１または呼気リム（図示せず）のいずれかに埋め込まれるか、または密接に取り付けられる有線接続３９を提供する。
【0037】
図１～図４に示されるような本発明のバージョンは、単に例示的であることを意味し、本発明は、示されるコンポーネントに限定されないことが理解される。例えば、エアロゾル化および／または噴霧化された薬剤を送達するための、加熱加湿のための、および／または他の目的のための付属品など、１つまたは複数の付属品を回路リムの１つまたは複数へと挿入することができることは、当技術分野では一般的である。そうした付属品は、本発明の範囲に実質的に影響を与えないことが理解される。さらに、本発明の範囲内にある代替の実施形態が可能であることが理解される。例えば、図１を参照すると、別個の吸気リム１１および呼気リム１２の代わりに、吸気ガスおよび呼気ガスのための別個の通路を維持する単一のチューブを備える単一のデュアルルーメンチューブが提供され得る。そうしたデュアルルーメンチューブは、並列アプローチまたはチューブ内チューブアプローチを含むことができ、代替構成に対応するために、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０に対する接続ならびに換気器吸気接続１３および換気器呼気接続１４に対して単純な修正が行われる。
【0038】
コンバーチブル換気器回路１０およびコンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０のコンポーネントは、１０番台および２０番台のすべての番号を含めて、１人の患者の使用のために経済的に製造され、使用後の廃棄を容易にすることが意図される。好ましい実施形態は、環境的に健全な廃棄を容易にするように、強化された生分解性および／または焼却適合性を有するこれらのコンポーネントを提供する。これに代えて、指定されたコンポーネントは、様々な患者に使用する間の経済的な滅菌に適した耐久性のある材料により製造されることができる。対照的に、３０および４０番台の番号を有するコンポーネントは、耐久性のある材料から構成されることが意図され、患者に使用した後にコンバーチブル換気器回路１０から取り外した後、耐久性のあるコンポーネントが、容易に取り外され、洗浄され、そして次の患者に使用する前に、次のコンバーチブル換気器回路１０に設置されることを可能にする。
【0039】
図５は、吸気リム２１のための接続が呼気リム２２のための接続の上に示されている、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０を示す。患者と物理的に接触するいくつかの種類の患者気道補助具のうちの１つとインタフェースするように設計された患者気道補助具レセプタクル２３も提供される。気道補助具の例には、顔面マスク（これにより、患者の顔面と顔面マスクのインタフェース面との間に気密シールが得られる）、患者の咽喉へと挿入される声門上気道（これにより、患者の咽喉の表面と声門上気道のインタフェース面との間に気密シールが得られる）、患者の気管へと挿入される気管内チューブ（これにより、患者の気管の表面と気管内チューブのインフレータブルカフのインタフェース面との間に気密シールが得られる）、または長期人工換気を受けることが予想される患者では、首の外科的開口部を通して患者の気管へと挿入される気管チューブが含まれる。
【0040】
図５はまた、単一呼吸の吸気相と一致する構成における吸気リム逆止弁２４の好ましい実施形態を示し、それによって、例示的逆止弁２４は、２つの機能を提供する。第１に、換気器からの吸気ガスが吸気リム接続部２１によってコンバーチブル回路患者マニホールド２０へと流入するときに、吸気リム逆止弁２４が受動的に開く。この接続性は、前記吸気リム接続部２１から患者気道補助具２３のための接続部への連続的な流体通路を提供し、それによって、吸気ガスがコンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０を通って患者に向けられるための手段を提供する。第２に、示される例示的なバージョンでは、逆止弁２４は、呼気リム接続部２２と、（１）吸気リム接続部２１、または（２）患者気道補助具レセプタクル２３のいずれかとの間の流体通路を同時に遮断するように構成されることが分かる。この構成は、単一呼吸の吸気相中に、ガス流が、換気器から吸気リム接続部２１を介して、開いた逆止弁２４を通って、患者気道補助具レセプタクル２３に向かってほぼ一方向であることを確実にし、それによって、吸気ガスが、換気器から患者へのコンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０を通る単一経路を有するための手段を達成する。より具体的には、逆止値の構成は、吸気ガスが吸気リム接続部２１と呼気リム接続部２２との間を直接流れることによって患者を迂回することができないようなものである。
【0041】
説明されるコンポーネントのいくつかの代替の実施形態は、本発明の範囲と一致する。例えば、逆止弁２４は、吸気リム接続部２１および呼気リム接続部２２からの流れの開通性を各々制御する一対の能動一方向弁によって代用されることができ、吸気リム接続部２１および患者気道補助具レセプタクル２３からの同一の一方向の流れパターンを提供し、吸気リム接続部２１を介する流れを支配する前記一方向弁は開いており、呼気リム接続部２２を介する流れを支配する前記一方向弁は閉じている。同様に、示されるような逆止弁２４は、ほぼダックビル設計のものであるが、本発明はまた、説明されるような用途において実質的に適用可能な実用性を有する、ドーム、アンブレラ、および／またはクロススリット弁アプローチを含む代替を含むことが理解される。
【0042】
図６は、１回の呼吸の吸気保持段階と一致する構成における吸気リム逆止弁２４の好ましい実施形態を示し、それによって、呼吸の完全な送達後、肺に送達されるガスの体積は、吸気（または肺膨張）段階と呼気（または肺収縮）段階との間の短い期間の間、保持される。この構成では、例示的な逆止弁２４が閉じられ、患者気道補助具レセプタクル２３または呼気リム接続部２２のいずれかから吸気リム接続部２１に向かう逆行ガス流を妨げる。これに加えて、この好ましい実施形態では、能動的静電作動呼気リム弁２５ａが作動されて強制的に閉じられ、患者気道補助具レセプタクル２３から呼気リム接続部２２に向かうガス流を防止する。この静電作動呼気リム弁２５ａは、ＤＡＵが患者マニホールド２０に設置されたときに、ＤＡＵが静電作動呼気リム弁２５を電気的に作動させることを可能にする電気接続が提供される（図示せず）ように、患者マニホールド２０の外面と通信する電気回路を介して作動する。その結果、示される構成では、指定されたコンポーネントのいずれの間にもガス流が許容されず、それによって、コンバーチブル換気器回路が手動または機械的換気器のいずれに接続されているかにかかわらず、吸気保持操作を達成するために必要な装置を構成する。
【0043】
先に説明し、図５に示したように、説明した指定されたコンポーネントの代替実施形態は、吸気保持操作を達成する同一の能力を提供する本発明の範囲内にあると理解される。呼気リム弁２５ａを作動させる代替の作動機構は、直接的な機械的作動、空気圧作動、および／または電磁もしくは圧電作動を介した代替の電気的作動を含む。
【0044】
図７は、単一呼吸の呼気相と一致する構成における吸気リム逆止弁２４の好ましい実施形態を示す。図６に示されるように、例示的な逆止弁２４は閉じられ、患者気道補助具レセプタクル２３または呼気リム接続部２２のいずれかから吸気リム接続部２１に向かう逆行ガス流を妨げる。これに加えて、この実施形態では、能動静電作動呼気リム弁２５ａが作動停止され、それが受動的に再び開くことを可能にし、患者気道補助具レセプタクル２３から呼気リム接続部２２に向かうガス流を可能にし、それによって、呼吸サイクルの呼気相のための手段を達成し、それによって、患者から吐き出されたガスは、患者気道補助具レセプタクル２３を通り、作動停止された患者静電作動呼気リム弁２５ａを通り、呼気リム接続部２２を介して換気器に向かって、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０に入る。
【0045】
先に示されたように、議論されたコンポーネントの代替の実施形態は、本発明の範囲内で一貫しており、肺呼気を達成する同一の能力を提供する。作動呼気リム弁２５ａの代替的な作動機構は、能動呼気弁２５ａが作動停止されたときに自由なガス流を提供するように同様に構成され得る。
【0046】
図５～図７における実施形態は、図１に示されるような吸気リムおよび呼気リムの両方（それぞれ１１および１２）により説明されているが、説明されるような機能は、実際の呼気リム１２が存在し、呼気リム接続部２２に対し接続されることなく、完全に維持されることも理解される。この場合、患者から排出されたガスは、換気器呼気リムコネクタ１４に対し接続された換気器に逆流することはなく、代わりに、図１に示されるように、呼気リム接続部２２から周囲大気に単に通気される。呼気リムが接続されていないときに、患者からの呼気ガスが、提供者および／または近隣の患者に感染する可能性がある汚染物質を含まないように、空中病原体フィルタを呼気リム接続部２２の近くに配置することができる。したがって、図１を参照すると、本発明の代替実施形態は、呼気リム１２を除外する単一リム設計を含む。さらに、本発明はまた、操作者によって望ましいと考えられる場合（例えば、機械的換気器とともに使用する前）にのみ、呼気リム１２が追加されることを可能にする実施形態を提供する。この構成は、前述したような単一のデュアルルーメンコンバーチブル換気器回路と同様の特定の利点を提供することができる。
【0047】
再び図５～図７を参照すると、記載されたデバイスは、換気器によって推進される能動的なガス移動をサポートするが、提供されるコンポーネントは、患者が部分的または完全な意識を取り戻した場合に受動的に機能することも理解される。これらの条件下で、患者が自発的に呼吸を開始し、それによって患者気道補助具レセプタクル２３の点で真空を生成する場合、逆止弁２４は、吸気リム接続部２１から引き出されるガス流に応答して受動的に開く。
【0048】
図８は、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０内のデッドスペースエリア１８を示す。これは、ガス流、ガス圧、および／または成分ガスの分圧／混合についての特定の測定値を得るために重要な変数である。特に、能動排出弁２５ａが作動してゼロガス流を生成する吸気保持操作中に、ガス流に対する抵抗から生じる圧力を交絡させることなく、正確な圧力測定値を得ることができる。
【0049】
図９は、図８と同じコンポーネントを拡大図により示しており、ここでは、コンバーチブル換気器回路１０が機械的換気器８０に対し接続されている。この図は、吸気リム１１および呼気リム１２におけるガスの総体積に対する総デッドスペースエリア１８の主観的比較を可能にする。
【0050】
図１０は、機械的換気器８０とのみ互換性のある非コンバーチブル換気器回路における比較例のデッドスペースエリア１８を示す。そうした非コンバーチブル換気器回路は、多くの場合、一方向弁を含まず、吸気および呼気リムの両方を通した一方向空気流が、換気器自身内に含まれる内部一方向弁によって制御される。この構成では、回路内の任意の点にて得られる圧力測定値は、非コンバーチブル換気器回路の両方のリムに含まれるデッドスペースエリア１８の全体と合わせた肺の総測定値である。この構成では、デッドスペースエリア１８は、患者の実際の肺容量をはるかに超える。
【0051】
図１１は、吸気リム接続部２１および呼気リムコネクタ（この図では吸気リム接続部２１の後ろの背景にある）の水平に均一な（左右）構成を提供するコンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０の好ましい実施形態を示し、他の指定されたコンポーネントは、図７に示されるものと同一のままである。
【0052】
図１２は、図１１に示されるものと同じ好ましい実施形態のコンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０を底面から示す。この図では、吸気リム接続部２１および呼気リム接続部２２の水平方向に均一な構成が、患者気道補助具レセプタクル２３の位置に対して見られ得る。
【0053】
図１３は、図１１～図１２に示されたものと同じ好ましい実施形態のコンバーチブル換気器回路患者マニホールドを端面視点から示す。この図では、吸気リム接続部２１が左側にあり、ガス通路を上方および右側に向けていることが分かる。同様に、呼気リム接続部２２は、右側にあり、左下からガス流を受け取ることが分かる。この視点は、吸気／呼気ガス流の上下（垂直方向に均一な）構成がどのように左右（水平方向に均一な）構成に変換することができるかを効果的に実証する。
【0054】
図１４は、図１１のコンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０の好ましい実施形態を示し、また、１つまたは複数のセンサが下のガス通路にアクセスするための手段を提供する１つまたは複数のセンサポート２７ａおよび２７ｃの好ましい位置を示す。これらのセンサポートは、ポートにセンサが存在しない空のときにガス漏れを防止するために、蓋をするかまたは栓をすることができる。センサポート２７ａおよび２７ｃの好ましい実施形態は、人間の心臓弁に類似した受動多尖交差スリット弁設計のためのものであり、回路内の圧力は、センサが存在しないときには漏れを防止するために弁を押して閉鎖するが、センサの先端が弁の外面を押すと圧力下で歪み、センサの適切な位置決めにより、センサポートが開き、ガス通路へのセンサ先端の伝染性アクセスが可能になる。一方向弁の一般的な代替形態が、本発明によって提供されると解釈されるべきであることが理解される。例えば、ダックビル、ボール、アンブレラ、および他の一般的な一方向弁設計は、本発明において説明される役割により機能する。
【0055】
図１４では、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０上のセンサポート２７ａおよび２７ｃの位置に応じて、センサは、呼吸サイクルの１つまたは複数の段階に特有のセンサ情報を提供するために、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０の特定のエリアと通信するように構成され得ることも分かる。例えば、吸気リム部逆止弁２４は、吸気リム部接続部２１の近くに配置されたセンサポート２７ａに設置された圧力センサと患者気道補助具レセプタクル２３との間にある。吸気リム部逆止弁２４が開いている（図５に示されるように）能動吸気中、前に記載されるようにセンサポート２７ａに設置された圧力センサは、患者気道補助具レセプタクル２３への、したがって患者の肺への連続的な流体通路を有するガスと接触する。これは、センサポート２７ａにて測定された圧力が、（１）患者の肺における圧力と、（２）能動ガス流に対する気道抵抗の結果として生成された追加の圧力との総計を反映することを意味する。しかしながら、吸気保持段階または排出段階の間、吸気リム逆止弁２４は、図１４に示される構成において閉鎖され、前述のようにセンサポート２７ａに設置された圧力センサは、患者気道補助具レセプタクル２３における圧力を反映せず、したがって、患者の肺における圧力から隔離される。これは、上述のようにセンサポート２７ａに設置された圧力センサと患者気道補助具レセプタクル２３との間のガス通路を遮断するように作用する吸気リム部逆止弁２４の閉鎖構成によるものである。これは、センサポート２７ａに設置された圧力センサが、吸気リム接続部２１に対し接続された換気器からの所望の圧力測定値以外の交絡圧力源がないことを意味する。呼気リム接続部（図示せず）に近いセンサポートに配置された圧力センサの同様の利点は、能動呼気中の所望の圧力測定とは別に、交絡圧力源がないことである。
【0056】
吸気リム接続または呼気リム接続のいずれかに近いセンサポートに配置されたセンサとは対照的に、患者気道補助具レセプタクル２３に近い１つまたは複数のセンサポート２７ｃに配置されたセンサは、すべての呼吸サイクルを通して常に患者の肺との連続的な流体通路を有するガスと接触する。例えば、上述したようなセンサポート２７ｃに設置された酸素センサは、吸気中に患者に投与される酸素の濃度を測定することができ、また、呼気中および呼気の終わりに患者によって排出される酸素の濃度を測定することができる。これは、酸素摂取量を高度に診断することができ、それによって、吸気中の酸素濃度と呼気中の酸素濃度との間の差は、血液によって吸収された酸素の量に比例する（これは、肺機能、肺の血流、およびヘモグロビン状態を含む診断要因について情報を与えることができる）。同様に、前述のようにセンサポート２７ｃに設置された二酸化炭素センサは、吸気中に患者に投与される二酸化炭素の濃度（実質的にゼロである）を測定することができ、一方、呼気の終わりに患者によって排出される二酸化炭素の濃度を測定することができる。排出された二酸化炭素濃度はまた、肺機能、肺の血流、および他の要因を含む診断要因について情報を与えることができる。最後に、前述のようにセンサポート２７ｃに設置された圧力センサは、吸気、吸気保持操作、および呼気中の圧力を測定することができる。
【0057】
図１４は、患者気道補助具レセプタクル２３の近くに配置された複数のセンサポート２７ｃが設けられた好ましい実施形態を示し、この位置に示されるように合計４つのセンサポート２７ｃ（上部、下部、前景および背景）を意味する。
【0058】
図１４はまた、すべての呼吸段階中にいずれかにおける方向のガス流を測定することができる流量センサスクリーン２８の好ましい位置を示す。圧力差式呼吸気流計の好ましい実施形態が図面に示されており、これはまた、所与の時間単位にわたってセンサを通過するガスの体積を数学的に決定することができるように、流量センサスクリーン２８の近くに既知のエリアを提供する。本発明は、説明したものと実質的に同じ機能を提供することができる他の種類の一般的な流量センサを含むことが理解される。
【0059】
図１５は、図１２のコンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０の好ましい実施形態を示し、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０の特定のエリアと連通するように構成されたセンサポート２７ａ、２７ｂ、および２７ｃの好ましい位置も示す。この底面図では、吸気リム接続部２１に近いセンサポート２７ａ、および呼気リム接続部２２に近いセンサポート２７ｂのそれぞれの位置を見ることができる。前述のように、これは、センサポート２７ａに設置されたセンサ（例えば、圧力センサ）が、吸気に特有の「クリーンな」交絡されないデータを提供すること、ならびにポート２７ｂに設置されたセンサが、呼気に特有の同様の交絡されないデータを提供することを可能にする。また、患者気道補助具レセプタクル２３に近接したセンサポート２７ｃの好ましい位置も示されている。
【0060】
図１６は、図１３のコンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０の好ましい実施形態を示し、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０の特定のエリアと連通するように構成されているセンサポート２７ａ、２７ｂ、および２７ｃの好ましい位置も示す。この視点は、センサポート２７ａおよび２７ｂをそれぞれ吸気リム接続部２１および呼気リム接続部２２に近接して配置することができる方法を最も明確に示す。同様に、この視点は、４つの例示的なセンサポート２７ｃがどのようにして好ましくは患者気道補助具レセプタクル２３に近接して配置され得るかを最も明確に示す。
【0061】
この図１６に提供される端面視点はまた、この好ましい実施形態では、すべてのセンサポート２７ａ、２７ｂ、および２７ｃが、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０の左側および右側からどのようにアクセス可能であり、ＤＡＵおよび関連するセンサの設置のためにそれらを容易にアクセス可能にするかを最も明確に示す。
【0062】
図１７ａは、ＤＡＵ３０の実施形態の側面図を示し、図１７ｂは、ＤＡＵ３０の実施形態の対応する端面図を提供する。図１７ａでは、前景における単一のセンサハウジング上部アーム３２ａを見ることができる。同様に、前景における単一のセンサハウジング下部アーム３２ｂを見ることができる。図１７ｂでは、両方のセンサハウジング上部アーム３２ａが見え、好ましくは同じ水平面上に配向されており、両方のセンサハウジング下部アーム３２ｂも同様に見え、配向されている。代替的な実施形態では、本発明の範囲内に留まりながら、より少ないまたは追加のセンサハウジングアームを設けることができる。
【0063】
センサハウジング上部アーム３２ａの好ましい実施形態は、センサハウジング上部アームネック３３ａを含み、このセンサハウジング上部アームネック３３ａは、センサハウジング上部アーム３２ａの角度を一時的に変更するための能動手段または受動手段のいずれかを備え、左センサハウジング上部アーム３２ａおよび右センサハウジング上部アーム３２ａは、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド上への設置中に離れて広げられ得る。同様に、センサハウジング下部アーム３２ｂは、センサハウジング下部アームネック３３ｂを含み、このセンサハウジング下部アームネック３３ｂは、センサハウジング下部アーム３２ｂの角度を一時的に変更して、コンバーチブル換気器回路患者マニホールドとの設置を容易にするための能動または受動手段を備える。センサハウジング上部アーム３２ａおよび／またはセンサハウジング下部アーム３２ｂの好ましい実施形態は、上部アームハウジングネック３３ａおよび／または下部アームハウジングネック３３ｂを備えるために使用される材料の特性の変更を含み、メモリ特徴により、上部アームハウジングネック３３ａおよび／または下部アームハウジングネック３３ｂは、ＤＡＵ３０のコンバーチブル換気器回路患者マニホールド上への設置中に手の力の下で変更された広げられた角度に適応するが、その後、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド上でセンサハウジング上部アーム３２ａおよびセンサハウジング下部アーム３２ｂが完全に前進すると元の角度に戻る。この好ましい実施形態では、ＤＡＵおよびコンバーチブル換気器回路患者マニホールドの嵌合表面は、いったん設置が完了すると、２つのコンポーネントがともに可逆的に固着されることを可能にする１つまたは複数のフィーチャを提供するように構成され、それによって、ＤＡＵ上のセンサと、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド上に位置決めされる対応するセンサポートとの間の予測可能かつ一貫した相対的な位置決めを提供する。使用後、ＤＡＵ３０は、センサハウジング上部アーム３２ａおよびセンサハウジング下部アーム３２ｂに手動で外向きの圧力を加えることによって、コンバーチブル換気器回路患者マニホールドから解放することができ、ＤＡＵ３０は、コンバーチブル換気器回路患者マニホールドから摺動させて外し、取り外すことができる。
【0064】
引き続き図１７ａおよび図１７ｂを参照すると、ＤＡＵ３０上の様々な位置にセンサを設置して、単一呼吸サイクルの特定の段階を表す特定の位置からデータを取得することができる。１つまたは複数の吸気ゾーンセンサ３７ａは、コンバーチブル換気器回路患者マニホールドにおける１つまたは複数の対応するセンサポートと整列するように位置決めされることができ、前記吸気ゾーンセンサ３７ａが吸気ガスと直接インタフェースすることを可能にする。１つまたは複数の呼気ゾーンセンサ３７ｂは、コンバーチブル換気器回路患者マニホールドにおける１つまたは複数の対応するセンサポートと整列するように位置決めされることができ、前記呼気ゾーンセンサ３７ｂが呼気ガスと直接インタフェースすることを可能にする。１つまたは複数の患者ゾーンセンサ３７ｃは、コンバーチブル換気器回路患者マニホールドにおける１つまたは複数の対応するセンサポートと整列するように位置決めされることができ、前記患者ゾーンセンサ３７ｃが吸気ガスおよび呼気ガスの両方と直接インタフェースすることを可能にする。１つまたは複数の補助センサ３７ｄは、気道補助具のコンポーネント、薬剤噴霧器、吸気ガス加湿器、またはコンバーチブル換気器回路の使用中に利用される他の付属品を含み得る１つまたは複数の付属品との接続性を提供するために必要な接続を有するコンバーチブル換気器回路患者マニホールド上に位置決めされることができる。
【0065】
本発明は、センサが、意図される必要性および提供されることが期待されるケアの予期されるレベルに基づいて、必要に応じて嵌合され得る、好ましい実施形態を含み、センサは、圧力測定および／または構成ガスの分圧／混合の測定を含む。例えば、ＤＡＵは、基本的なスキルレベルの提供者による外来患者の最初の現場でのケアの間に十分であり得るように、単一の圧力センサおよび二酸化炭素濃度を測定するための単一のセンサが最初に嵌合されることが可能であり、その後、より高度に訓練された救急救命士が到着し、必要と考えられる場合にケアの高度化を高めるために追加のセンサを追加する。このアプローチは、様々な用途で使用するためのＤＡＵの運用上および予算上の柔軟性を最大化する。
【0066】
図１８は、ＤＡＵユニット３０の底面図を示し、左右のセンサハウジング下部アーム３２ｂに対する左右のセンサハウジング上部アーム３２ａの構成をより明確に示す。センサがセンサポートとの流体接続を得ることを可能にするセンサ先端３４が設けられていることも分かる。例えば、吸気ゾーンセンサ３７ａおよび呼気ゾーンセンサ３７ｂは、それぞれ、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド上の吸気リムセンサポートおよび呼気リムセンサポートとインタフェース接続するように示される。同様に、２つの患者ゾーンセンサ３７ｃは、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド上の患者ゾーンセンサポートとインタフェースするように示される。コンバーチブル換気器回路の外部の付属品とともに使用することを意図した補助センサ３７ｄも示される。
【0067】
各センサには、センサポートへと挿入されたときに気密シールを形成するように構成されているセンサ先端３４が取り付けられており、このセンサ先端部は、好ましくは、好ましいセンサポートの一部として上述した一方向弁とインタフェースするテーパを有する全体として円錐形の輪郭を備える。補助センサ３７ｄ上のセンサ先端の代わりに、好ましい実施形態は、前述したようなコンバーチブル換気器回路とともに使用され得る付属品と空気圧的または電気的に適合するように構成されている補助ハブ３５を利用する。
【0068】
ＤＡＵ３０のこの図はまた、センサハウジング上部アームネック３３ａおよびセンサハウジング下部アームネック３３ｂが、コンバーチブル換気器回路患者マニホールドへの設置を容易にするために、各それぞれのアーム間のギャップの拡大を容易にするようにどのように位置決めされ得るかを明確に示す。
【0069】
図１９は、ＤＡＵ３０およびコンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０の好ましい実施形態を示し、ＤＡＵ３０は内側表面を有し、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０は外側表面を有し、ＤＡＵ３０の内側表面の構成は、好ましくは、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０の外側表面の構成とインタフェースするように成形される。ＤＡＵ３０が、直線的な摺動運動によって、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０上にどのように実質的に設置され得るかが分かる。
【0070】
図２０は、図１４のコンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０の側面図を示し、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０に完全に設置されたＤＡＵ３０も示す。ＤＡＵセンサハウジング上部アーム３２ａは、吸気ゾーンセンサ３７ａを、その対応する吸気ゾーンセンサポート（隠されて見えない）とインタフェースするように位置決めし、一方、ＤＡＵセンサハウジング下部アーム３２ｂおよび関連する患者ゾーンセンサは、患者ゾーンセンサポート（隠されて見えない）とインタフェースするように整列されることが分かる。
【0071】
図２１は、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０上に完全に設置された図２０のＤＡＵ３０の底面図を示す。詳細な整列は、ＤＡＵ３０のセンサと、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０のそれらの対応するセンサポートとの間で明確に見ることができる。例えば、吸気ゾーンセンサ３７ａは、そのセンサ先端３４が吸入ゾーンセンサポート２７ａへと挿入されて吸入ゾーンセンサポート２７ａとの気密シールを得るように整列され、それによって吸気ゾーンセンサ３７ａが吸気ガスとの流体接続性を有することを可能にする。同様に、呼気ゾーンセンサ３７ｂは、自身のセンサ先端３４が呼気ゾーンセンサポート２７ｂへと挿入され、呼気ゾーンセンサポート２７ｂとの気密シールを得るように整列され、それによって、呼気ゾーンセンサ３７ｂが呼気ガスとの流体接続性を有することを可能にする。患者ゾーンセンサ３７ｃは、自身のセンサ先端３４が自身の対応する患者ゾーンセンサポート２７へと挿入され、患者ゾーンセンサポート２７との気密シールを得るように整列され、それによって、患者ゾーンセンサ３７ｃが吸気ガスおよび呼気ガスとの一定の流体接続性を有することを可能にする。補助センサ３７ｄには補助ハブが嵌合されており、前述したように、コンバーチブル換気器回路への様々な付属品とインタフェースすることができる。
【0072】
図２２は、図２１のコンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０の端面図を示し、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０上に完全に設置されたＤＡＵ３０も示す。吸気ゾーンセンサ３７ａは、自身のセンサ先端（概略的な制約のためにラベルを付されていない）が吸入ゾーンセンサポート２７ａへと挿入され、吸入ゾーンセンサポート２７ａとの気密シールを得るように整列され、それによって、吸気ゾーンセンサ３７ａが吸気リム接続部２１に近接して吸気ガスとの流体接続性を有することを可能にする。同様に、呼気ゾーンセンサ３７ｂは、自身のセンサ先端（概略的な制約のためにラベルを付されていない）が呼気ゾーンセンサポート２７ｂへと挿入され、呼気ゾーンセンサポート２７ｂとの気密シールを得るように整列され、それによって、呼気ゾーンセンサ３７ｂが呼気リム接続部２２に近接して呼気ガスとの流体接続性を有することを可能にする。患者ゾーンセンサ３７ｃは、自身のセンサ先端（概略的な制約のためにラベルを付されていない）がそれらの対応する患者ゾーンセンサポート（概略的な制約のためにラベルを付されていない）へと挿入されて気密シールを得るように整列され、それによって、患者ゾーンセンサ３７ｃが患者気道補助具レセプタクル２３に近接して吸気ガスおよび呼気ガスとの一定の流体接続性を有することを可能にする。
【0073】
図２２はまた、基端流量センサ３８ａおよび先端流量センサ３８ｂが各々、どのように流量センサスクリーン２８のいずれかの側の患者ゾーンセンサポート（概略的な制約のためにラベルを付されていない）へと挿入され、その患者ゾーンセンサポートと気密シールを得るかを示す。これにより、流量センサスクリーン２８の両側の差圧測定値を、この方法の一般に知られている原理に従って数学的に導出して、流量および経時的な累積流量（体積に等しい）を測定することが可能になる。本発明の範囲内に留まりながら、流れを測定するための代替的な方法が組み込まれることが理解される。
【0074】
図２３は、データ取得および電気的にトリガされる機能性に有利な追加の属性を備えるコンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０を示す。患者気道補助具レセプタクル２３に対する改良は、患者気道補助具送信電極リング２６ａおよび患者気道補助具受信電極リング２６ｂを含み、これらの各々は、患者気道補助具レセプタクル２３の内側表面および外側表面の周りにほぼ円形の導電性リングを備える。患者気道補助具送信電極リング２６ａは、気道補助具送信導管２６ｃによって気道補助具外側表面送信電極２６ｅと電気的に連続しており、気道補助具送信導管２６ｃは、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０の構造の中および／または上に埋め込まれ得る。同様に、患者気道補助具受信電極リング２６ｂは、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０の構造の中および／または上に埋め込まれ得る気道補助具受信導管２６ｄによって、気道補助具外側表面受信電極２６ｆと電気的に連続している。集合的に、これらのコンポーネントは、患者気道補助具外側表面送信電極２６ｅから始まる電子インパルスが、気道補助具送信導管２６ｃを介して継続し、患者気道補助具送信電極リング２６ａに到達することを可能にする。患者気道補助具が患者気道補助具レセプタクル２３に設置され、前記患者気道補助具が、気道補助具送信電極リング２６ａと患者気道補助具受信電極リング２６ｂとの間の電気回路を完成させることができる導電性コンポーネントを含む場合、患者気道補助具外側表面送信電極２６ｅから生じる電気インパルスは、気道補助具受信導管２６ｄによって隣接する患者気道補助具外側表面受信電極２６ｆに戻ることができる。
【0075】
この図２３には、能動呼気弁送信導管２５ｂを介して能動呼気リム弁２５ａと電気的に連続している能動呼気弁外側表面送信電極２５ｄも示されている。能動呼気リム弁２５ａはまた、能動呼気弁受信導管２５ｃを介して能動呼気弁外側表面受信電極２５ｅと電気的に連続している。能動呼気弁外側表面送信電極２５ｄおよび能動呼気弁外側表面受信電極２５ｅが、電流を発生させることができる外部デバイスに対し接続される場合、そうした電流は、能動呼気弁２５ａを作動させ、それを透過性ガス流に対して閉鎖させる。
【0076】
代替実施形態は、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０の機能を向上させる電気コンポーネントのこの好ましい説明から直感的に導き出すことができる。例えば、気道補助具送信電極リング２６ａと気道補助具受信電極リング２６ｂとの間の電気回路を完成させることによって患者気道補助具の有無の検出を可能にする電気送信および受信リングが患者気道補助具レセプタクル２３に嵌合している場合、気道補助具が気道補助具レセプタクル２３に存在するか否かを記録するためのデータ感知手段のための機構として、圧力感知および／または機械的スイッチまたはトリガをどこで使用することができるかが容易に分かる。同様に、弁が能動的に閉鎖される必要があるときに、能動呼気弁２５ａが電気的に作動される代わりに、能動呼気弁２５ａを動作させるための空気圧手段は、能動呼気弁外側表面送信電極２５ｄと実質的に同様に位置する空気圧レセプタクルが、能動呼気弁２５ａを動作させるために空気圧インパルスを送信することができるように、空気圧導管を代用することによって直感的に導出されることができる。これらおよび他の実質的に同様の代替の実施形態は、本発明の範囲と一致する。
【0077】
図２４は、データ取得および能動呼気弁の電気的にトリガされる機能性を促進する追加のコンポーネントを備える、ＤＡＵ３０を示す。データ取得ユニット電気バス３１は、能動呼気弁送信電極３９ａおよび能動呼気弁受信電極３９ｂとの電気接続性を有し、能動呼気弁送信電極３９ａおよび能動呼気弁受信電極３９ｂは各々、ＤＡＵ３０がコンバーチブル換気器回路患者マニホールド上の自身の機能位置に設置されたときにコンバーチブル換気器回路患者マニホールドの外側表面に接触するように、ＤＡＵ３０の外側表面上に位置する。データ取得ユニット電気バス３１はまた、気道補助具送信電極３９ｃおよび気道補助具受信電極３９ｄとの電気的接続性を有し、気道補助具送信電極３９ｃおよび気道補助具受信電極３９ｄは各々、ＤＡＵ３０がコンバーチブル換気器回路患者マニホールド上の自身の機能位置に設置されたときにコンバーチブル換気器回路患者マニホールドの外側表面に接触するように、ＤＡＵ３０の外側表面上に位置する。また、データ取得ユニット電気バス３１と、吸気ゾーンセンサ３７ａ、呼気ゾーンセンサ（この図では隠されている）、患者ゾーンセンサ３７ｃ、および補助センサ３７ｄを含む、ＤＡＵに取り付けられたセンサとの間の電気接続性を提供する電気バス導管３９ｅも示されている。電気バス導管３９ｅは、好ましい実施形態では、ＤＡＵ３０の構造に埋め込むことができる。これに加えて、前述のように、吸気ゾーンセンサ３７ａ、呼気ゾーンセンサ（この図では隠されている）、患者ゾーンセンサ３７ｃ、および補助センサ３７ｄを含む、センサの各々は、好ましくは、ＤＡＵ３０から取り外し可能であり、特定の臨床用途のために必要とされない場合がある、１つまたは複数のセンサを省略するものを含む、種々のユーザ構成を可能にする。提供される装置の結果として、吸気ゾーンセンサ３７ａ、呼気ゾーンセンサ（この図では隠されている）、患者ゾーンセンサ３７ｃ、および補助センサ３７ｄはすべて、データ取得ユニット電気バス３１との電気的連続性を有し、有線接続３６を介して、ＤＡＵ３０と通信することができるＤＰＵまたは任意の他のパートナーデバイスとの電気的連続性を有することが分かる。
【0078】
図２５ａは、図２４に見られるのと同じコンポーネントを示し、図２５ｂは、図２３に見られるのと同じコンポーネントを示す。ＤＡＵ３０上での、図２５ａに示されている能動呼気弁送信電極３９ａと能動呼気弁受信電極３９ｂとの相対的な位置決めが、図２５ｂに示されているコンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０上での、能動呼気弁外側表面送信電極２５ｄと能動呼気弁外側表面受信電極２５ｅとの相対的な位置決めにどのように対応するかに留意されたい。同様に、ＤＡＵ３０上で、気道補助具送信電極３９ｃおよび気道補助具受信電極３９ｄの相対的な位置決めが、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０上で、患者気道補助具送信電極２６ｅおよび患者気道補助具外側表面受信電極２６ｆの相対的な位置決めにどのように対応するかに留意されたい。
【0079】
図２６は、ＤＡＵ３０がコンバーチブル換気器回路患者マニホールド上に完全に設置された構成で見られることを除いて、図２５ａおよび図２５ｂに見られるものと同じコンポーネントを示す。図２５ａおよび図２５ｂにおいて以前に見られたような電気的構造（概略的な制約のためにラベルを付されていない）は、ここでは、ＤＡＵ３０の電気的コンポーネントとコンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０との間の電気的接触を可能にする物理的接触状態にあることが分かる。
【0080】
図２７ａは、ネック７３と、１つまたは複数の換気器パラメータの調整を可能にする手動換気器パラメータ制御部７４とを有する例示的な手動換気器７０の端面図を示す。図２７ａに示す実施形態では、手動換気器パラメータ制御部７４は、複数のパラメータ設定停止部７４ａを用いて一回換気量（または呼吸量）の調整を可能にするが、本発明の範囲内にありながら、１つまたは複数の別個の換気パラメータを制御することができることが理解される。図２７ａはまた、ユーザが手動換気器７０を把持し、ネック７３を介して保持する能力を促進する、ネック把持グリップ７３ｅを示す。図２７ａはまた、吸気リム接続部７１を介して接続された吸気リムに入るように手動換気器７０からの出力流を提供する吸気リム接続部７１を示す。呼気リム接続部７２を介して接続された患者呼気リムからの排出されたガスの流れは、ネック７３内に含まれ得る１つまたは複数の呼気ベント７２ｃを介して開放大気にベントし、前記呼気ベント７２ｃはまた、呼気終末陽圧弁のための潜在的な位置を表す。
【0081】
図２７ａに示される実施形態では、ユーザは、一方の手でネック把持グリップ７３ｅによって手動換気器を把持しながら、他方の手でパラメータ調整器７４を回転させることが可能である。そうした調整が行われるとき、ネック７３上に収容され、および／またはネック７３と連続する７３番のコンポーネント、ならびに吸気リム接続部７１および呼気リム接続部７２は、パラメータセレクタ７４が手動で回転されるとき、パラメータセレクタ７４の回転配向に対して静止したままである。
【0082】
図２７ｂは、図２７ａと同じコンポーネントを、この視点からより容易に見ることができる本発明の追加の属性とともに、頂面図により示す。吸気リム接続部７１は、吸気リム信号送信リング７１ａを有し、吸気リム信号送信リング７１ａは、ネック信号送信導管７３ａおよび手動換気器パラメータ送信電極７３ｃと電気的に連続している。呼気リム接続部７２は、同様に、呼気リム信号送信リング７２ａを有し、呼気リム信号送信リング７２ａはまた、ネック信号送信導管７３ａおよび手動換気器パラメータ送信電極７３ｃと電気的に連続している。手動換気器パラメータ受信電極７３ｄは、吸気リム信号受信リング７１ｂおよび呼気リム信号受信リム７２ｂと同時に連続する、ネック信号受信導管７３ｂと電気的に連続していることが分かる。
【0083】
提供されるコンポーネントは、パラメータ送信電極７３ｃとパラメータ受信電極７３ｄとの間に電気接続性が存在するかどうかに応じて、送信リング（７１ａおよび／または７２ａ）のうちの１つから受信リング（７１ｂおよび／または７２ｂ）のうちの１つに潜在的に送信される電気信号のための手段を構成する。例えば、換気器パラメータ送信電極７３ｃから換気器パラメータ受信電極７３ｄに電気信号を伝播させることができる場合、吸気リム信号送信リング７１ａおよび／または呼気リム信号送信リング７２ａのいずれかから発生した電気信号は、吸気リム信号受信リング７１ｂおよび／または呼気リム信号受信リングに伝播することが分かる。同様に、換気器パラメータ送信電極７３ｃから換気器パラメータ受信電極７３ｄに電気信号を伝搬することができない場合、吸気リム信号送信リング７１ａおよび／または呼気リム信号送信リング７２ａのいずれかから発生した電気信号は、前記電気信号は吸気リム信号受信リング７１ｂおよび／または呼気リム信号受信リング７２ｂに伝搬しないことが分かる。
【0084】
図２７ａおよび図２７ｂの両方において、制御設定電極７４ｂは、手動換気器パラメータ送信電極７３ｃと手動換気器パラメータ受信電極７３ｄとの間に電気的連続性を提供する構成により示される。この制御設定電極７４ｂは、換気器パラメータ送信電極７３ｃと換気器パラメータ受信電極７３ｄとの間を通過する電気信号を修正する区別効果を発揮することができる１つまたは複数の属性を含み、それによって、信号の前記修正が感知手段を構成することを可能にする。例えば、制御設定電極７４ｂが、換気器パラメータ送信電極７３ｃと換気器パラメータ受信電極７３ｄとの間で電気信号が変化するように、既知の負荷抵抗を作用させるときに、区別効果を生成することができる。送信された信号が区別効果によって修正された後に戻るとき、戻り信号の結果として生じる特性は、処理ユニット、論理回路、または他の手段によって読み取られ、どのパラメータ設定停止部７４ａが使用中の所与の時間に動作しているかを確認することができる。制御設定電極７４ｂはまた、半導体メモリデバイスを備えることによって区別効果を提供し得るか、または手動換気器パラメータ送信電極７３ｃは、無線周波数尋問インパルスを伝播し得、その結果、制御設定電極７４ｂは、手動換気器パラメータ受信電極７３ｄによって続いて受信されるデジタルデータを反映し、それによって区別効果を提供する。
【0085】
図２８ａおよび図２８ｂはそれぞれ、図２７ａおよび図２７ｂの同じコンポーネントの端面図および側面図を提供する。この視点では、制御設定電極７４ｂと手動換気器パラメータ受信電極７３ｄとの間の空間的関係は、パラメータ調整器７４が回転された場合、制御設定電極７４ｂがもはや手動換気器パラメータ受信電極７３ｄと接触せず、手動換気器パラメータ受信電極７３ｄの背後の背景において、手動換気器パラメータ送信電極７３ｃと接触しないように、制御設定電極７４ｂが回転変位されるという点で、より良く理解される。
【0086】
図２９ａは、複数の制御設定電極７４ｂがパラメータ調整器７４上に設置され、各制御設定電極７４ｂが単一のパラメータ設定停止部７４ａに対応する実施形態を示す。各制御設定電極７４ｂの位置は、パラメータ調整器７４の中心とその対応するパラメータ設定停止部７４ａとの間に特定の距離を有し、２つの制御設定電極７４ｂがパラメータ調整器７４の中心とその対応するパラメータ設定停止部７４ａとの間に同じ距離を有することはないことが分かる。図２９ａでは、パラメータ調整器７４は、２５０ミリリットルパラメータ設定停止部７４ａが１２時の位置に示されている状態で示されている。
【0087】
図２９ｂでは、５００ミリリットルパラメータ設定停止部７４ａが１２時の位置に示されるように、パラメータ調整器７４が反時計回りに回転された代替構成において、図２９ａに示されるものと同じコンポーネントが示される。
【0088】
図２９ａおよび図２９ｂに示される実施形態では、パラメータ設定停止部７４ａおよび制御設定電極７４ｂと数が等しい手動換気器送信電極７３ｃのバンクがあり、任意の所与のパラメータ設定停止部７４ａに対して、単一の制御設定電極７４ｂが、単一の手動換気器パラメータ送信電極７３ｃと手動換気器パラメータ受信電極７３ｄとの間に電気的連続性を提供するように同数の手動換気器受信電極７３ｄが位置する。この構成は、各制御設定電極７４ｂが、手動換気器パラメータ送信電極７３ｃからの通過と手動換気器パラメータ受信電極７３ｄからの通過との間に自身の上に誘導され得る電気信号の任意の修正に関して同一であることを可能にする。これは、どのパラメータ設定停止部７４ａが使用中の所与の時間に動作しているかを処理ユニット、論理回路、または他の手段が確認することを可能にするように、個々の手動換気器パラメータ送信電極７３ｃおよび／または手動換気器パラメータ受信電極７３ｄが区別効果を及ぼすことを可能にする。この機能をさらに明確にするために、図２９ａは、この図では２５０ミリリットルの一回換気量設定に対応する、手動換気器パラメータ送信電極７３ｃおよび手動換気器パラメータ受信電極７３ｄからなるアレイの下から５番目の制御設定電極７４ｂを示す。対照的に、図２９ｂは、５００ミリリットルの一回換気量設定が選択されるようにパラメータ調整器７４を反時計回り方向に調整した後の同じコンポーネントを示しており、その結果、制御設定電極７４ｂは、手動換気器パラメータ送信電極７３ｃおよび手動換気器パラメータ受信電極７３ｄからなるアレイの間の上から５番目の回路を完成させる。
【0089】
図３０ａおよび図３０ｂは、図２９ａおよび図２９ｂに示されるコンポーネントの代替実施形態を示す。この実施形態では、単一の手動換気器パラメータ送信電極７３ｃおよび手動換気器パラメータ受信電極７３ｄが示されている。これに加えて、各パラメータ設定停止部７４ａに対して単一の制御設定電極７４ｂが依然として存在するが、この構成における各単一の制御設定電極７４ｂは、パラメータ調整器７４の中心とパラメータ調整器７４の外縁に向かう点との間に同一の距離を有し、各制御設定電極７４ｂは、パラメータ調整器７４の回転構成がこれらのコンポーネントを回転平面上で空間的に整列することを可能にするときに、単一の手動換気器パラメータ送信電極７３ｃおよび手動換気器パラメータ受信電極７３ｄとの電気的接触を可能にするように位置決めされることが分かる。この構成は、各制御設定電極７４ｂが、どのパラメータ設定停止部７４ａが使用中の所与の時間に動作しているかを処理ユニット、論理回路、または他の手段が確認することを可能にする区別効果を提供することを可能にする。
【0090】
本発明のこれらの説明に基づいて、処理ユニット、論理回路、または他のデータ処理手段が回転パラメータ調整器の位置を確認することを同様に可能にする１つまたは複数の代替実施形態が容易に提供され得ることが理解される。手動換気器送信電極および手動換気器受信電極は、制御設定電極と同じ役割を果たす磁化された要素によって作動され得る磁気スイッチによって代用され得る。回転パラメータ調整器と電気レオスタット、ポテンショメータ、エンコーダ、または他の同様の汎用デバイスとの間の直接的な機械的接続は、本発明の基礎を形成するものと同一の能力を提供する。回転パラメータ調整器の位置を確認することを可能にする区別効果を決定するために、流れおよび／または動作圧力の変化を利用するすべての電気コンポーネントが空気圧式であることも可能である。
【0091】
手動換気器パラメータ調整器のための１つまたは複数の代替実施形態はまた、回転作用の代わりに線形作用のために構成されてもよい。図３１ａは、ネック流出調整器７３ｈの端面図を示し、ネック流出調整器７３ｈは、ネック流出導管７３ｆにおける流出特性を修正するように機能することができ、それによって、ネック流出調整器７３ｈは、１つまたは複数の穿孔を有する可撓性材料を備え、ネック流出導管７３ｆ内で徐々に前進させられると、ユーザは、呼吸送達に割り当てられた時間量を延長するために、および／またはネック流出調整器７３ｈの両側の圧力間に勾配を生成するために、流出を妨げることができる。図３１ａに見られるように、ネック流出調整器７３ｈは、ネック流出導管７３ｈから実質的に引き出された位置にある。
【0092】
図３１ｂは、図３１ａに記載されたのと同じコンポーネントの側面図を示し、ネック流出調整器７３ｈを含むネック流出調整器溝７３ｇをさらに示す。さらに、ネック流出調整器７３ｈは、線形パラメータ調整器７４に構造的に接続されており、パラメータ調整器７４の線形変位により、ネック流出調整器７３ｈがネック流出調整器溝７３ｇ内で移動することが分かる。
【0093】
図３１ｂはまた、４つの例示的なパラメータ設定停止部７４ａと、各パラメータ設定停止部７４ａに対して、手動換気器設定送信電極７３ｃおよび手動換気器設定受信電極７３ｄとを示す。前述のように、各手動換気器設定送信電極７３ｃおよび／または手動換気器設定受信電極７３ｄは、処理ユニット、論理回路、または他の手段が、どのパラメータ設定停止部７４ａが使用中の所与の時間に動作可能であるかを確認することを可能にすることができる、区別効果を及ぼすことができる。示される実施形態では、各手動換気器設定送信電極７３ｃは、吸気リム信号送信リング７１ａおよび呼気リム信号送信リング（この図では見えない）の両方とそれ自体連続する、ネック信号送信導管７３ａと電気的に連続する。示される構成では、制御設定電極７４ａは、パラメータ調整器７４が示される位置にある状態で、制御設定電極７４ａが最も右側の手動換気器設定送信電極７３ｃと手動換気器設定受信電極７３ｄとの間に電気的連続性を提供するように、パラメータ調整器７４に構造的に接続される。
【0094】
図３２ａおよび図３２ｂは、図３１ａおよび図３１ｂと同じコンポーネントおよび図を示す。（図３２ｂに示されるいくつかのコンポーネントは、図面を明確にするためにラベルを付されていない。ラベル付けについては図３１ｂを参照されたい）。パラメータ調整器７４は、ネック流出調整器７３ｈをネック流出導管７３ｆ内の、ネック流出の部分的な妨害をもたらす位置にする位置にあることが分かる。また、制御設定電極７４ｂは、図３１ｂに示されるものとは異なる手動換気器設定送信電極７３ｂと手動換気器設定受信電極７３ｄとの間に電気的連続性を提供し、それによって、処理ユニット、論理回路、または他の手段が、前述のような区別効果に基づいて、どのパラメータ設定停止部７４ａが動作しているかを確認することを可能にすることも分かる。
【0095】
線形作用を有するパラメータ設定調整器によって調整される手動換気器パラメータ設定を確認するために、処理ユニット、論理回路、または他の手段をもたらすように示されるコンポーネントは、ネック流出以外のパラメータを調整するように利用されることができることが理解される。例えば、線形動作を伴うパラメータ設定調整器は、一回換気量、呼気終末陽圧、および／または再膨張に必要な時間を調整する手動換気器に位置決めされたネック流入デバイスを調整するために、ユーザによって使用されることができる。
【0096】
図３３は、吸気リム１１に対し接続された吸気リム接続部７１を有する手動換気器７０の側面図を示す。手動換気器７０はまた、呼気リムに対し接続される呼気リム接続部を有し、これらのコンポーネントはこの視点では背景にある。吸気リム１１の頂部には、ＤＰＵハウジング４１とディスプレイおよび可聴エミッタ４２とを有するＤＰＵ４０が取り付けられている。ＤＰＵハウジング４１は、吸気リム送信信号リング１１ａとインタフェースする吸気リム送信電極４４ａを含む。ＤＰＵハウジング４１はまた、吸気リム受信信号リング１１ｂとインタフェースする吸気リム受信電極４４ｂを含む。吸気リム１１の吸気リム送信信号リング１１ａは、手動換気器７０の吸気リム接続部７１の吸気リム送信リング７１ａと電気的に接触していることが分かる。図２７ｂを参照して先に説明したように、手動換気器吸気リム送信リング７１ａで発生する送信信号は、制御設定電極７４ｂとインタフェースすることができ、その後、手動換気器吸気リム受信リング７１ｂによって受信される。ＤＰＵ４０は、上述したように、手動換気器吸気リム送信信号リング７１ａおよび手動換気器吸気リム受信信号リング７１ｂの両方とインタフェースされるので、これらのコンポーネントは、ＤＰＵ４０が、手動ベンチレータ７０のどのパラメータ設定停止部７４ａが使用中の所与の時間に動作しているかを確認することを可能にする。
【0097】
図３４は、図３３に示された手動換気器７０の反対側の側面図を示す。この図では、呼気リム送信信号リング１２ａおよび呼気リム受信信号リング１２ｂを有する呼気リム１２が見られる。ＤＰＵハウジング４１は、呼気リム送信信号リング１２ａとインタフェースする呼気リム送信電極４５ａを備える。ＤＰＵハウジング４１はまた、呼気リム受信信号リング１２ｂとインタフェースする呼気リム受信電極４５ｂを備える。呼気リム１２の呼気リム送信信号リング１２ａは、手動換気器７０の呼気リム接続部７２の呼気リム送信リング７２ａと電気的に接触していることが分かる。図２７ｂを参照して先に説明したように、手動換気器呼気リム送信リング７２ａで発生する送信信号は、制御設定電極７４ｂとインタフェースすることができ、次いで、手動換気器呼気リム受信リング７２ｂによって受信される。ＤＰＵ４０は、記載したように、手動換気器呼気リム送信信号リング７２ａおよび手動換気器呼気リム受信信号リング７２ｂの両方とインタフェースされるので、これらのコンポーネントは、ＤＰＵ４０が、手動換気器７０のどのパラメータ設定停止部７４ａが使用中の所与の時間に動作しているかを確認することを可能にする。
【0098】
図３５は、顔面マスク、声門上気道、気管内チューブ、または気管チューブなどの気道補助具を換気デバイスに対し接続することができる手段を構成する気道補助具コネクタ６８を示す。示される実施形態では、気道補助具は、受信デバイスの内側表面が気道補助具コネクタ６８の外側表面とインタフェースするように、受信デバイスのコネクタへと挿入される設計である。図３５に示される実施形態の外側表面は、気道補助具信号送信導管６９ｃと電気的に連続する気道補助具送信信号リング６９ａを備え、気道補助具信号送信導管６９ｃは、気道補助具コネクタ６８が物理的に取り付けられる特定の気道補助具の１つまたは複数の属性に特有であるようにプログラムされるおよび／または他の方法で構成されるように選択され得る１つまたは複数の特定の識別因子を処理ユニット、論理回路、または他の手段が確認することを可能にすることができる区別効果を及ぼすことができる気道補助具識別チップ６９ｅとインタフェースする。気道補助具識別チップ６９ｅは、気道補助具信号受信導管６９ｄと電気的に連続しており、気道補助具信号受信導管６９ｄ自体は、気道補助具受信信号リング６９ｂと電気的に連続している。
【0099】
図３６は、先に記載され図２６に示されるようなコンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０およびＤＡＵ３０のコンポーネントと組み合わせた、先に記載され図３６に示される気道補助具コネクタ６８を示す。図２５ａおよび図２５ｂを参照すると、気道補助具送信電極３９ｃを有するＤＡＵ３０は、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０の気道補助具外側表面送信電極２６ｅとの電気接続を確立し、図２３に示されるように、前記気道補助具外側表面送信電極２６ｅは、患者気道補助具送信電極リング２６ａと電気的に連続していることが前に記載された。図３６に示されるように、患者気道補助具送信電極リング２６ａは、ＤＡＵ３０から生じる電気インパルスが最終的に気道補助具送信電極リング２６ａに伝播することができるように、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０の気道補助具レセプタクル２３に適切に設置されたときに、気道補助具コネクタ６８の気道補助具信号送信リング６９ａとの電気接続を確立することができる。前に記載され図３５に示されるように、これは、ＤＡＵが信号を気道補助具識別チップ６９ｅに送信することを可能にする接続性を確立する。
【0100】
図２５ａおよび図２５ｂを参照すると、気道補助具受信電極３９ｄを有するＤＡＵ３０が、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０の気道補助具外側表面受信電極２６ｆとの電気接続を確立し、図２３に示されるように、前記気道補助具受信電極リング２６ｂとの電気接続を確立することが前に説明された。図３６に示されるように、患者気道補助具受信電極リング２６ｂは、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０の気道補助具レセプタクル２３に適切に設置されたときに、気道補助具コネクタ６８の気道補助具信号受信リング６９ｂとの電気接続を確立することができ、前に気道補助具識別チップ６９ｅに伝播したＤＡＵ３０から生じる電気インパルスは、気道補助具受信信号リング６９ｂ、ＤＡＵ３０の気道補助具受信電極３９ｄと接触しているコンバーチブル換気器回路患者マニホールド気道補助具外側表面受信電極２６ｆと電気的に連続している（図２３に示されるような）コンバーチブル換気器回路患者マニホールド気道補助具受信導管２６ｄによってＤＡＵ３０に戻すことができる。
【0101】
図３７は、図３６のすべてのコンポーネントを同じ側面図により示しており、気道補助具コネクタ６８は、気道補助具の気道補助具コネクタ６８がコンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０の気道補助具レセプタクル２３の外側に嵌合する代替の実施形態で示されている。コンバーチブル換気器回路患者マニホールド気道補助具レセプタクル２３は、気道補助具コネクタ６８がコンバーチブル換気器回路患者マニホールド気道補助具レセプタクル２３上に適切に設置されたときに気道補助具送信信号リング６９ａとの電気接続を形成することができる患者気道補助具送信電極リング２６ａを有する。同様に、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド気道補助具レセプタクル２３は、気道補助具コネクタ６８がコンバーチブル換気器回路患者マニホールド気道補助具レセプタクル２３上に適切に設置されたときに気道補助具受信信号リング６９ｂとの電気接続を形成することができる患者気道補助具受信電極リング２６ｂを有する。患者気道補助具コネクタ６８のためのこの代替実施形態は、前に説明され図３５に示されるように、ＤＡＵ３０が気道補助具識別チップ６９ｅとインタフェースすることができる、前に説明されたのと同じ電気接続性を提供する。
【0102】
図３８ａは、図３６に示される実施形態における気道補助具コネクタ６８を示す。図３８ｂは、図３７に示される実施形態における気道補助具コネクタ６８を示す。図３８ａおよび図３８ｂの両方において、気道補助具コネクタ６８は、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド気道補助具レセプタクル２３に不完全に設置されており、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド気道補助具レセプタクル２３と患者気道補助具コネクタ６８との間に気密シールが残り、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０と気道補助具（例えば、顔面マスク、声門上気道、気管内チューブ、気管チューブ）との間の進行中のガス移動を提供することが分かる。しかしながら、図３８ａおよび図３８ｂの両方において、気道補助具コネクタ６８のコンバーチブル換気器回路患者マニホールド気道補助具レセプタクル２３への不完全な設置は、コンバーチブル換気器回路患者気道補助具送信電極リング２６ａと気道補助具送信信号リング６９ａとの間の電気的接続性の損失を生じることが分かる。同様に、気道補助具コネクタ６８のコンバーチブル換気器回路患者マニホールド気道補助具レセプタクル２３への不完全な設置は、コンバーチブル換気器回路患者気道補助具受信電極リング２６ｂと患者気道補助具受信信号リング６９ｂとの間の電気的接続性の損失を生じる。
【0103】
図３９は、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０上に設置されたＤＡＵ３０と、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド気道補助具レセプタクル２３に設置された患者気道補助具コネクタ６８を有する患者気道補助具、この場合は盤面マスク６１と、を示す。顔面マスク６１は、換気ガスが実質的にコンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０と患者の鼻および口との間を流れることができるように気密シールを達成するように、患者の顔の輪郭に適合するように意図される空気（または他の流体）により膨張する顔面マスクカフ６１ａを有する。顔面マスク６１は、顔面マスクカフ６１ａにおける圧力を調整するように使用することができる汎用シリンジと互換性のある顔面マスクカフ膨張／収縮弁６１ｂをさらに有する。顔面マスク６１は、好ましくは可撓性であるが、内部圧力を片側の端部から反対側の端部に最適に伝播することができるようにコンプライアンスが低い２つの端部を有する顔面マスクカフ圧チューブ６１ｃをさらに有する。顔面マスクカフ圧チューブ６１ｃの一端は、顔面マスクカフ６１ａの内部と連通し、他端は、圧力センサを備えるＤＡＵ補助センサ３７ｄに接続する。本発明のコンポーネントのこの組合せは、ＤＡＵ３０が、顔面マスクカフ６１ａにおける圧力の測定値を監視し送信することを可能にする。
【0104】
引き続き図３９を参照すると、可撓性顔面マスクカフ６１ａが部分的に膨張した状態にあり、その結果、顔面マスクカフ６１ａの表面がほぼ弛んでいることが分かる。
図４０は、前に図３９に示された本発明のコンポーネントの同一の組み合わせを示す。顔面マスク６１が患者の顔面に押し付けられ、顔面マスクカフ６１ａが圧縮されてほぼぴんと張った状態になることが分かる。顔面マスクカフ６１ａの圧縮に起因して、顔面マスクカフ６１ａの内側の圧力が増加し、顔面マスクカフ圧力チューブ６１ｃにおける圧力の増加を引き起こし、その後、圧力センサを備えるＤＡＵ補助センサ３７ｄによって感知することができる。
図４０は、前に図３９に示された本発明のコンポーネントの同一の組み合わせを示す。顔面マスク６１が患者の顔面に押し付けられ、顔面マスクカフ６１ａが圧縮されてほぼぴんと張った状態になることが分かる。顔面マスクカフ６１ａの圧縮に起因して、顔面マスクカフ６１ａの内側の圧力が増加し、顔面マスクカフ圧力チューブ６１ｃにおける圧力の増加を引き起こし、その後、圧力センサを備えるＤＡＵ補助センサ３７ｄによって感知することができる。
【0105】
図４１は、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０上に設置されたＤＡＵ３０と、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０に設置された患者気道補助具コネクタ６８を有する患者気道補助具、この場合は気管内チューブ６３と、を示す。気管内チューブは、換気ガスがコンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０と患者の気管との間を実質的に流れることができるように、気密シールを達成するように患者の気管の輪郭に適合するように意図された空気（または他の流体）により膨張される気管内チューブカフ６３ａを有する。気管内チューブ６３は、気管内チューブカフ６３ａにおける圧力を調整するために使用することができる汎用シリンジと互換性のある気管内チューブカフ膨張／収縮弁６３ｂをさらに有する。気管内６３は、好ましくは可撓性であるが、内部圧力を片側の端部から反対側の端部に最適に伝播することができるようにコンプライアンスが低い２つの端部を有する気管内チューブカフ圧チューブ６３ｃをさらに有する。気管内チューブカフ圧チューブ６３ｃの一端は、気管内チューブカフ６３ａの内部と連通し、他端は、圧力センサを備えるＤＡＵ補助センサ３７ｄに接続する。本発明のコンポーネントのこの組合せは、ＤＡＵ３０が、気管内チューブカフ６３ａにおける圧力の測定値を監視し送信することを可能にする。
【0106】
図４２は、気管内チューブの代わりに気管チューブ６４が示されていることを除いて、図４１において先に示され、ラベルを付されたものと同じコンポーネントを示す。気管チューブ６４は、先に記載したようにＤＡＵが設置されるコンバーチブル換気器回路患者マニホールドに対し接続される。気管チューブ６４は、気管内チューブについて記載したように、また図４１に示されるように、コンバーチブル換気器回路患者マニホールドに対し接続される。気管チューブは、換気ガスがコンバーチブル換気器回路患者マニホールドと患者の気管との間を実質的に流れることができるように、気密シールを達成するように患者の気管の輪郭に適合するように意図された空気（または他の流体）により膨張される気管チューブカフ６４ａを有する。気管チューブ６４は、気管チューブカフ６４ａにおける圧力を調整するために使用することができる汎用シリンジと互換性のある気管チューブカフ膨張／収縮弁６４ｂをさらに有する。気管チューブ６４は、２つの端部を有する気管チューブカフ圧チューブ６４ｃをさらに有し、このチューブは、好ましくは可撓性であるが、内部圧力を一方の端部から反対側の端部に最適に伝播することができるようにコンプライアンスが低い。気管チューブカフ圧チューブ６４ｃの一端は、気管チューブカフ６４ａの内部と連通し、他端は、圧力センサを備えるＤＡＵ補助センサ３７ｄに対し接続する。本発明のコンポーネントのこの組合せは、ＤＡＵ３０が、気管チューブカフ６４ａにおける圧力の測定値を監視し送信することを可能にする。
【0107】
図４３は、熱－水分交換器（ＨＭＥ）６５の側面図を示し、この熱－水分交換器は、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド気道補助具レセプタクル（図３６におけるアイテム２３）と気道補助具コネクタ（図３６のアイテム６８）との間に挿入される中間コンポーネントであるように設計される。ＨＭＥコンバーチブル換気器患者マニホールドコネクタ６５ｌは、ＨＭＥコンバーチブル換気器患者マニホールドコネクタ６５ｌが、コンバーチブル換気器患者マニホールドレセプタクル（図３６におけるアイテム２３）と気道補助具コネクタ（図３６におけるアイテム６８）との間の接続のために、先に記載され、図３６に示されるように、コンバーチブル換気器患者マニホールドレセプタクル（図３６におけるアイテム２３）へと正確に挿入されることができるように、気道補助具コネクタ（図３６におけるアイテム６８）と形状およびサイズにおいて同一に輪郭形成される。
【0108】
図４３はまた、熱および水分再捕捉要素６５ｎを有するＨＭＥ６５を示し、この熱および水分再捕捉要素６５ｎは、双方向のガス流に対して透過性であるが、各排出の間に患者によって排出された加熱された水分を捕捉し、この熱および水分再捕捉要素６５ｎは、単一の呼吸サイクルの次の吸入段階の間に新鮮な吸気ガスを予熱および加湿し得る。熱および水分再捕捉要素６５ｎの位置は、熱および水分非再捕捉ゾーン６５ｏが熱および水分再捕捉要素６５ｎとＨＭＥコンバーチブル換気器患者マニホールドコネクタ６５ｌとの間にあるように、ガス通路内に位置し、それによって、このエリア内でいずれかの方向に通過する換気ガスは、実質的に加熱および／または加湿されない。対照的に、熱および水分再捕捉ゾーン６５ｐは、熱および水分再捕捉要素６５ｎとＨＭＥ気道補助具コネクタ６５ｍとの間に位置決めされ、このエリアにおいていずれかの方向に通過する換気器ガスは、患者からの再捕捉された熱および加湿に実質的に暴露される。
【0109】
図４３は、コンバーチブル換気器患者マニホールドレセプタクル（図３６におけるアイテム２３）と気道補助具コネクタ（図３６におけるアイテム６８）との間の接続のために、気道補助具コネクタ（図３６におけるアイテム６８）が、前に記載されたように正確に、図３６に示されるように、ＨＭＥ気道補助具レセプタクル６５ｍに対し接続されることができるように、気道補助具レセプタクル（図３６におけるアイテム２３）と形状およびサイズが同一に輪郭形成される気道補助具レセプタクル６５ｍを有するＨＭＥ６５を示す。
【0110】
図４３は、ＨＭＥ識別チップ６５ｅと電気的に連続しているＨＭＥ信号送信導管６５ｃと電気的に連続しているＨＭＥ信号送信リング６５ａを有するＨＭＥ６５をさらに示す。ＨＭＥ送信信号導管６５ｃは、ＨＭＥ識別チップ６５ｅから続いて、ＨＭＥ気道補助具送信信号中継リング６５ｆと接続する。ＨＭＥ６５は、ＨＭＥ受信信号導管６５ｄを介してＨＭＥ受信信号リング６５ｂと電気的に連続するＨＭＥ気道補助具受信信号中継リング６５ｇをさらに有する。
【0111】
図４３は、２つの端部を有するＨＭＥ圧力チューブ６５ｈも有するＨＭＥ６５を示し、このＨＭＥ圧力チューブ６５ｈは、好ましくは可撓性であるが、内部圧力を一方の端部から反対側の端部に最適に伝播することができるようにコンプライアンスが低い。ＨＭＥ圧力チューブ６５ｈの一端は、熱および水分再捕捉ゾーン６５ｐと連通し、反対側の端部は、圧力センサを備える、ＤＡＵ補助センサ（図３９に示されるようなアイテム３７ｄ）に対し接続することが可能である、ＨＭＥ圧力チューブ補助センサコネクタ６５ｉを形成する。
【0112】
ＨＭＥ圧力チューブコネクタ６５ｉの好ましい実施形態は、ＨＭＥ６５が、ＤＡＵ補助センサ（図３９に示されるようなアイテム３７ｄ）に対し接続されることなく利用されるとき、ガス漏れを防止するために、蓋をするかまたは栓をすることができる。
【0113】
図４４ａは、前に説明し図４３に示されたＨＭＥ６５の好ましい実施形態を示すが、水平面上で約１５度回転させた側面図により示されており、再捕捉ゾーン温度および／または湿度プローブポート６５ｊと、その真上の非再捕捉ゾーン温度および／または湿度プローブポート６５ｋとが示されている。再捕捉ゾーン温度および／または湿度プローブポート６５ｊならびに非再捕捉ゾーン温度および／または湿度プローブポート６５ｋのための好ましい実施形態は、温度および／または湿度プローブが存在しないとき、回路内の圧力が弁を閉鎖させ、漏出を防止するが、温度および／または湿度センサの適切な位置決めが、再捕捉ゾーン温度および／または湿度プローブポート６５ｊならびに非再捕捉ゾーン温度および／または湿度プローブポート６５ｋを開放させ、ガス通路への温度および／または湿度プローブの通信可能アクセスを可能にするように、各弁の外側表面に接触する温度および／または湿度プローブの先端上の圧力下で歪む、ヒト心臓弁に類似する受動多尖交差スリット弁設計を含む。一方向弁の一般的な代替形態が、本発明によって提供されると解釈されるべきであることが理解される。例えば、ダックビル、ボール、アンブレラ、および他の一般的な一方向弁設計は、本発明において説明される役割により機能する。
【0114】
図４４ｂは、先に記載され図４４ａに示されるようなＨＭＥ６５の好ましい実施形態を示し、再捕捉ゾーン温度および／または湿度プローブポート６５ｊに設置された再捕捉ゾーン温度および／または湿度プローブ６６ａをさらに示す。同様に、非再捕捉ゾーン温度および／または湿度プローブポート６５ｋに設置された非再捕捉ゾーン温度および／または湿度プローブ６６ｂが示されている。温度および／または湿度プローブは両方とも、温度および／または湿度プローブ接続ケーブル６６ｃに対し電気的に接続され、温度および／または湿度プローブ接続ケーブル６６ｃ自体は、ＤＡＵと接続することができる温度および／または湿度プローブ接続ケーブルコネクタ６６ｄにつながり、それによって、温度および／または湿度データが、ＤＰＵによる後続の処理のためにＤＡＵによって取得されることを可能にする。
【0115】
図４４ａおよび図４４ｂに記載される好ましい実施形態の代替形態は、提供される詳細な説明から容易に導出される。例えば、ＨＭＥ６５の代替物は、単一の再捕捉ゾーン温度および／または湿度プローブ６６ａとともに使用されることが意図される再捕捉ゾーン温度および／または湿度ポート６５ｊのみを有してよい。これに加えて、再捕捉および非再捕捉ゾーンポートおよびプローブの相対的な位置決めは、本発明の範囲から逸脱することなく、説明される特定の記載から修正されてよい。
【0116】
図４５ａは、図４４ａのコンポーネントを底面図により示し、前景に現れておりこの図のすぐ背景にある非再捕捉ゾーン温度および／または湿度プローブポートの図を隠している、ＨＭＥ圧力チューブ６５ｈおよび再捕捉ゾーン温度および／または湿度プローブポート６５ｊの相対的な位置決めを示す。ＨＭＥ圧力チューブ補助センサコネクタ６５ｉもまた、この図で見ることができる。
【0117】
図４５ｂは、図４４ａと同じコンポーネントを同じ図により示しており、また、再捕捉ゾーン温度および／または湿度プローブポート６５ｊに設置された再捕捉ゾーン温度および／または湿度プローブ６６ａを示している。温度および／または湿度プローブ接続ケーブル６６ｃならびに温度および／または湿度プローブ接続ケーブルコネクタ６６ｄも、この図において見られる。
【0118】
図４６は、ＨＭＥ気道補助具レセプタクル６５ｍに設置された気道補助具コネクタ６８が追加された、図４３と同じコンポーネントを示す。先に記載されたように、ＨＭＥ気道補助具レセプタクル６５ｍは、先に記載されたように、また図３６に示すように、気道補助具コネクタ６８が、コンバーチブル換気器患者マニホールドレセプタクル（図３６におけるアイテム２３）と気道補助具コネクタ６８との間の接続のために正確に接続されることができるように、コンバーチブル換気器患者マニホールドレセプタクル（図３６におけるアイテム２３）と形状およびサイズが同一に輪郭形成される。これは、ＨＭＥ６５が、コンバーチブル換気器回路患者マニホールドレセプタクル（図３６におけるアイテム２３）と気道補助具コネクタ６８との間の中間コンポーネントとして挿入されることを可能にする。
【0119】
図４６は、ＨＭＥ６５と気道補助具コネクタ６８との間のすべての電気部品およびセンサ部品の連続性をさらに示す。ＨＭＥ信号送信リング６５ａは、ＨＭＥ識別チップ６５ｅと電気的に連続しているＨＭＥ信号送信導管６５ｃと電気的に連続しており、ＨＭＥ識別チップ６５ｅは、気道補助具送信信号リング６９ａと電気的に接触しているＨＭＥ気道補助具送信信号リレーリング６５ｆとさらに電気的に連続していることが分かる。電気的連続性は、気道補助具送信信号リング６９ａから気道補助具識別チップ６９ｅまで続き、次いで、このチップは、気道補助具受信信号導管６９ｄを介して、気道補助具受信信号リング６９ｂに接続される。気道補助具受信信号リング６９ｂは、ＨＭＥ受信信号中継リング６５ｇと電気的に連続しており、ＨＭＥ受信信号中継リング６５ｇは、ＨＭＥ受信信号導管６５ｄを介してＨＭＥ受信信号リング６５ｂと電気的に連続している。
【0120】
図４７は、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０上に設置されるＤＡＵ３０を示す。コンバーチブル換気器患者マニホールド２０は、ＨＭＥ６５に対し接続される。ＨＭＥ６５は、気管内チューブ６４の気道補助具コネクタ６８に対し接続される。本発明によって提供されるコンポーネントのこの組み合わせは、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０と、ＨＭＥ６５と、気管内チューブ６４との間のガス流を可能にする。前の段落に記載され、図４６に示される電気接続を参照すると、本発明によって提供されるコンポーネントのこの組み合わせの累積的な結果は、（１）ＤＡＵ３０と、（２）コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０と、（３）ＨＭＥ６５と、（４）気管内チューブ６３の気道補助具コネクタ６８との間の信号の送信および受信の両方のための電気的連続性ももたらす。
【0121】
図４７はまた、ＤＡＵ補助センサ３７ｄに接続されたＨＭＥ圧力チューブ６５ｈおよびＨＭＥ圧力チューブコネクタ６５ｉを示す。同様に、ＨＭＥ温度および／または湿度ケーブル接続部６６ｄを介してＤＡＵ補助センサ３７ｄに接続されたＨＭＥ温度および／または湿度ケーブル６６ｃが示されている。ＨＭＥ温度および／または湿度ケーブル接続部６６ｄの好ましい実施形態は、ＤＡＵ補助センサ３７ｄと同様に、ＨＭＥ温度および／または湿度ケーブル接続部６６ｄがＤＡＵ３０に直接接続することができ、それによって、ＤＡＵ３０がＨＭＥ温度および／または湿度ケーブル接続部６６ｄとの電気的連続性を有するように、ＤＡＵ補助センサ３７ｄが中間コンポーネントとして嵌合される必要性を排除するように、ＤＡＵ補助センサ３７ｄのサイズおよび輪郭に成形されることである。
【0122】
気管内チューブに関して図４７に示される接続は、例示的なものであり、本発明の代替の気道補助具（例えば、顔面マスク、声門上気道、経鼻気管チューブ、または気管チューブ）が利用される場合、同一の接続が本発明によって提供される。
【0123】
電気接続が記載される場合、本発明の教示の範囲内にあるまま、データ交換の代替手段を提供することができる。例えば、ファイバ光学が、例えば、ＤＡＵとコンバーチブル換気器回路患者マニホールドとの間、および／またはＤＰＵと手動換気器との間、および／またはＤＰＵと機械的換気器との間のデータ交換のための同一手段を提供するように、電気接点および／または導管の代わりに代用されることができる。磁気センサおよび／または光センサ、および／または圧力スイッチおよび／または圧電スイッチ、またはそれらの任意の組合せはすべて、手動換気器で使用される回転制御部および／または直線制御部の相対位置を決定するために使用することができる。
【0124】
したがって、記載されたコンポーネントおよび機能は、当分野における上述の対処されていない課題のうちの１つまたは複数に部分的にまたは完全に対処するようにコンポーネントの１つまたは複数の組合せを利用するための複数の新しい方法のための手段を提供する。
【0125】
図１を参照すると、本発明は、吸気リム１１、呼気リム１２、および患者マニホールド２０を有する換気器回路１０と互換性がありそれに接続される手動換気器７０を動作させる方法を提供し、それによって、患者マニホールド２０は、それ自体、ディスプレイおよび可聴エミッタ４２を有する組み合わせられたＤＡＵ／ＤＰＵ３０＋４２と互換性があり、それによって、手動換気器７０は、片手または両手で手動換気器７０を連続的に握り締めることによって動作させられ、そうした作用は、単一呼吸サイクルの吸気段階を構成し、その後、手動換気器７０を保持し続けながら、手動換気器７０が再拡張することを可能にするために十分に手動換気器７０に対する把持を解放し、そうした作用は、単一呼吸サイクルの呼気段階を構成する。
【0126】
引き続き図１を参照すると、本発明の好ましい実施形態は、１つまたは複数の制御部によって設定される１つまたは複数の調整可能な換気パラメータを有する手動換気器７０を含み、前記制御部は、回転式、線形、または他の種類のものである。これは、手動換気中に１つまたは複数の換気送達パラメータに対する実質的な制御を達成するように１つまたは複数の調整可能な換気パラメータに依存する本発明の使用のためのさらなる方法を追加し、そうした方法は、（１）１つまたは複数の換気パラメータを所望のおよび／または処方された設定に調整する工程と、その後に続く（２）１つまたは複数の調整可能な換気パラメータの制約内で前に記載されたように手動換気を送達するために、その設計に従って機能する１つまたは複数の調整可能な換気パラメータを提供する手動換気器７０の機構に依存する工程と、を備える。
【0127】
さらに図１を参照すると、本発明の好ましい実施形態はまた、吸気粒子、毒物および病原体フィルタ１５を有する吸気リム１１を備える換気器回路１０を備える。これは、（１）吸気粒子、毒物および病原体フィルタ１５を有する吸気リム１１を備える記載されたような換気器回路１０の好ましい実施形態を提供する工程と、（２）単一呼吸サイクルの吸気相を達成するために先に記載されたように手動換気器７０を圧縮し、それによって手動換気器７０によって放出された吸気ガスが換気器吸気接続部１３を必ず通過し、続いて吸気粒子、毒物および病原体フィルタ１５を通過し、それによって患者に送達される吸気ガスが粒子、毒物および／または病原体をほぼ含まないようにする工程と、を備える、手動換気中に危険をもたらす粒子、毒物および／または病原体から患者を保護する本発明のさらなる方法を提供する。
【0128】
再び図１を参照すると、本発明の好ましい実施形態はまた、呼気病原体フィルタ１６を有する呼気リム１２を含む換気器回路１０を備える。これは、手動換気を受けている患者に存在する場合に、手動換気の呼気段階中に周囲環境へと排出されたときに前記提供者および／または他の近接した患者および／または人に対して危険を表し得る病原体から、提供者および／または他の近接した患者および／または人を保護する本発明のための更なる方法を提供する。この方法は、（１）呼気病原体フィルタ１６を有する呼気リム１２を備える換気器回路１０を備える、記載されたような本発明の好ましい実施形態を提供する工程；（２）先に記載されたような呼吸の送達に続いて、患者に受動的に排出させる手動換気器７０に対する把持を解放する工程であって、それによって、患者からの排出されたガスが、呼気リム１２を横切り、周囲の大気中へとベントされる前に、呼気病原体フィルタ１６および換気器呼気接続部１４を必ず通過する、工程を備える。
【0129】
本発明の好ましい実施形態はまた、換気器回路１０を備え、それによって、吸気リム１１および呼気リム１２は、手動換気器７０との使用中、吸気リム１１および呼気リム１２が、好ましくは、図３に示されるような圧縮または後退位置にあり得る方法を可能にするが、機械的換気器（図４におけるアイテム８０）との使用中、吸気リム１１および呼気リム１２が、図４に示されるような拡張または延長位置に変更される能力を提供する、波形管類または類似管類設計からなる。これは、図３に示されるような換気器回路１０がコンバーチブル換気器回路である方法を構成し、コンバーチブル換気器回路１０は、図３に示されるような手動換気器７０とともに使用するための圧縮構成と、機械的換気器（図４のアイテム８０）とともに使用するための長尺状構成との間で可変に修正されることができ、該方法は、換気器回路１０の長さに沿った２点間に２つの手で手動牽引力を加え、コンバーチブル換気器回路１０を拡張させることによって達成される。同様に、これは図４に示されるような換気器回路１０がコンバーチブル換気器回路である方法を構成し、コンバーチブル換気器回路１０は、図４に示されるような機械的換気器８０とともに使用するための長尺状構成と、手動換気器（図３のアイテム７０）とともに使用するための圧縮構成との間で可変に修正されることができ、該方法は、換気器回路１０の長さに沿った２点間に２つの手による手動圧縮を加え、コンバーチブル換気器回路１０を圧縮することによって達成される。
【0130】
ほぼ長尺状構成とほぼ圧縮された構成との間のコンバーチブル換気器回路の変換を達成するためのこれらの方法はまた、手動換気と機械的換気との間の変換が行われていないときでさえ、前記コンバーチブル換気器回路の構成を最適化するように使用され得る。例えば、床置き型の機械的換気器における使用について一般的に最適であり得るような、完全に長尺状であるコンバーチブル換気器回路は、患者から物理的により短い距離に位置する携帯型の機械的換気器に患者が変更される必要がある場合に、部分的および／または完全に圧縮され得る。同様に、手動換気中に使用するのに一般的に最適であり得るように、完全に圧縮されたコンバーチブル換気器回路は、現場の緊急事態からの脱出など、患者が狭い通路を通って移動している場合に、部分的におよび／または完全に長尺状であることができ、それによって、提供者が患者のそばを歩くことが不可能になり、代わりに患者の前方または後方の位置を維持する必要がある。
【0131】
図２を参照すると、本発明は、換気器７０の吸気リム接続部７１と接続する吸気リム１１の部分を含む換気器吸気接続部１３に物理的に接続することができる別個のＤＰＵハウジング４１を設けることによって、手動換気中にＤＰＵ４０の重量を支持するための方法を提供する。それとは別に、またはそれに加えて、ＤＰＵハウジング４１はまた、手動換気器７０の呼気リム接続部（図１におけるアイテム７２）と接続する換気器呼気接続部（図１におけるアイテム１４）に物理的に接続されてよい。手動換気を送達しながら手動換気器７０を保持する過程で、ユーザはまた、ＤＰＵ４０の重量、およびコンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０のレベルより上にあるコンバーチブル換気器回路１０のその部分を保持および支持する。この方法は、ＤＰＵ４０の重量が最小化されることを可能にし、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０に対し接続された患者気道に及ぼされる力を最小化することに寄与する。
【0132】
図１、図２、および図３を参照すると、本発明は、互換性のある手動換気器７０、ＤＡＵ３０、およびＤＰＵ４０とともに使用するための患者マニホールド２０を有するコンバーチブル換気器回路（図２におけるアイテム１０）を準備する方法を提供し、この方法は、（１）図１に示されるすべてのコンポーネントを提供する工程、（２）使用前に潜在的な汚染物質から隔離されたコンポーネントを維持し得る任意の包装を除去する工程、（３）図１を参照して、換気器吸気接続部１３を吸気リム接続部７１に対し接続する工程、（４）換気器呼気接続部１４を呼気リム接続部７２に対し接続する工程、（５）ＤＰＵ（図２におけるアイテム４０）を換気器吸気接続部１３および換気器呼気接続部１４に対し接続する工程、ならびに（６）ＤＡＵ（図２におけるアイテム３０）をコンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０上で摺動させる工程、を備え、その結果、工程１～６の完了時に、本発明が図３に示されるような構成になる。
【0133】
組合せＤＡＵ＋ＤＰＵ（図１における項目３０＋４０）が先に記載された好ましい実施形態の代わりに使用されている場合、先に記載された方法の工程５は省略されてよく、工程６は同時にＤＡＵ＋ＤＰＵ（図１におけるアイテム３０＋４０）の設置をもたらす。
【0134】
図３を参照すると、組み合わせのコンポーネントが先に記載されたように準備されると、本方法は、ＤＰＵ４０の電源をオンにし、ディスプレイおよび可聴エミッタ４２によってユーザに伝えられる視覚的および／または可聴命令に従う更なる工程を備える。電源をオンにする処理中に、ＤＡＵ３０および／またはＤＰＵ４０は、一連の自己チェックを実行して、内部コンポーネントの適切な機能を確認することができ、また、ＤＡＵ３０に嵌合された任意のセンサとの機能的な電子接続性を試験することができる。
【0135】
図３および図２１を参照すると、本方法は、ＤＡＵ（図２１における３０）に嵌合されたセンサの存在を確認する処理の一部として、ユーザにＤＰＵ（図３における４０）と対話することを要求するさらなる工程を備えてよい。例えば、ＤＰＵ（図３における４０）は、（１）例えば、圧力センサである吸気ゾーンセンサ３７ａの存在、（２）例えば、やはり圧力センサである呼気ゾーンセンサ３７ｂ、（３）例えば、やはり圧力センサである患者ゾーンセンサ３７ｃ、（４）例えば、二酸化炭素濃度センサである患者ゾーンセンサ３７ｃ、および（５）やはり圧力または他のセンサであり得る１つまたは複数の補助センサ３７ｄの存在、を感知していることをユーザに知らせてよい。図２２を参照すると、本方法は、ＤＰＵ（図３における４０）が、（６）基端流量センサ３８ａと、（７）流量センサを含む組合せを形成するコンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０の流量センサスクリーン２８とともに動作する先端流量センサ３８ｂと、も感知していることをユーザに知らせるさらなる工程を備えてよい。
【0136】
センサが配置されているが、ＤＡＵによって能動的に感知されているとＤＰＵが確認するセンサの中にない場合、本方法は、（１）非検出センサをＤＡＵ（図２１および／または図２２における３０）から取り除くこと、（２）非検出センサをＤＡＵ（図２１および／または図２２における３０）に再設置すること、（３）ＤＡＵが再設置されたセンサを現在検出しているかどうかを先に記載されたように判定すること、および（４）そうでない場合、非検出センサを１つまたは複数の交換センサにより代用することを含む例示的なトラブルシューティング手順を提供する。
【0137】
先に記載され図３３および図３４に示されるように、本発明は、１つまたは複数の換気パラメータのための１つまたは複数の制御部を有する手動換気器７０の好ましい実施形態を提供し、前記手動換気器７０は、（１）ＤＰＵと、（２）コンバーチブル換気器回路吸気および呼気リム接続部と、（３）手動換気器の好ましい実施形態と、の間の先に記載されたような接続性を介してＤＰＵ４０とインタフェースする能力を有する。図２７ａおよび図２７ｂを参照すると、本発明は、信号がＤＰＵから手動換気器における制御設定電極７４ｂに送信され、それによって、制御設定電極７４ｂは、ＤＰＵが、どの種類および／またはサイズの手動換気器が物理的に接続されているかを確認することを可能にする、好ましい方法工程を備える。これは、制御設定電極７４ｂが、特定の種類および／またはサイズの手動換気器へと挿入された制御設定電極７４ｂに特有の１つまたは複数の方法において、ＤＰＵから送信される信号を修正することを含む、１つまたは複数の一般的な方法によって達成されることができる。次に、本方法は、ＤＰＵが手動換気器の存在を能動的に検出していることをユーザに通知し、ユーザが手動換気器の種類および／またはサイズの存在を確認する工程を備えることができる。
【0138】
手動換気器がＤＰＵによって検出されない場合、および／またはＤＰＵが実際に接続されているもの以外の種類および／またはサイズの手動換気器を検出している場合、本方法は、（１）先に記載された工程の逆を通じて手動換気器を取り外すこと、（２）先に記載されたように手動換気器をＤＰＵに再設置すること、（３）ＤＰＵが再設置された手動換気器を検出する能力を得たかどうかを判定すること、および（４）そうでない場合、検出されなかった手動換気器を交換用手動換気器により代用することを含むトラブルシューティング手順を提供する。ＤＰＵが手動換気器の存在を検出しているが、検出されている手動換気器の種類および／またはサイズが能動的に接続されているものではない場合、ＤＰＵは、オーバーライド機能を提供することができ、それによって、ユーザは、接続されている手動換気器の正しい種類および／またはサイズを手動で入力することができる。
【0139】
本方法は、使用前の処理をさらに提供することができ、それによって、ユーザは、手動換気器の好ましい実施形態における１つまたは複数の換気器パラメータ制御の適切な機能を確認する。図２９ａおよび図２９ｂを参照すると、ＤＰＵは、回転パラメータ調整器７４の現在のパラメータ設定停止部７４ａを確認するようにユーザに促してよく、続いて、回転パラメータ調整器７４を新しいパラメータ設定停止部７４ａに調整するようにユーザに促し、その後、ＤＰＵは、回転パラメータ制御の適切なＤＰＵ検出を確認するための手段として、新しいパラメータ設定ストップ７４ａを確認するようにユーザに促す。
【0140】
手動換気器上の回転パラメータ調整器がＤＰＵによって適切に検出されていない場合には、本方法は、（１）適切な種類／サイズの手動換気器が存在するかどうかを確認することをＤＰＵから再度促すことと、そうである場合には、（２）手動換気器を取り外すことと、（３）手動換気器をＤＰＵに再設置することと、（４）ＤＰＵが現在回転パラメータ調整器の設定を適切に確認することができるかどうかを判定するために先に記載された工程を繰り返すことと、そうでない場合には、（５）回転調整器の各パラメータ設定停止部に対してユーザが正しい設定をＤＰＵに手動で入力することができるオーバーライド機能を提供することと、を含むトラブルシューティング手順を提供する。
【0141】
ＤＰＵが回転制御部の設定を適切に検出していることを確認し、そうでない場合には手順をトラブルシューティングするための今記載された方法は、先に記載され図３１ａ、図３１ｂ、図３２ａ、および図３２ｂに示された線形制御システム、または手動換気器に設置されてＤＡＵおよび／またはＤＰＵに装備され得る他の手動制御に完全に適用可能である。
【0142】
先に記載され図４１～図４３に示されるように、本発明は、先に記載され図３５～図３７に示されるように、すべてが改良を有する気道補助具の複数の好ましい実施形態を提供し、これは、上記気道補助具が、（１）ＤＡＵと、（２）コンバーチブル換気器回路患者マニホールドと、（３）気道補助具の好ましい実施形態と、の間の先に記載されたような接続性を介して、ＤＡＵとインターェースされる能力を有することを可能にする。図３５を参照すると、気道補助具コネクタ６８は、気道補助具識別チップ６９ｅを備え、手動換気器とともに使用するためのシステムを準備する方法における追加の工程として、信号が、有線接続（図３における３６）を介して、ＤＰＵ（図３における４０）からＤＡＵ（図３における３０）に送信され、そこから、気道補助具識別チップ（図３５における６９ｅ）に送信され、気道補助具識別チップ６９ｅは、どの種類および／またはサイズの気道補助具が物理的に接続されているかをＤＰＵが確認することを可能にする。これは、気道補助具識別チップ６９ｅが、特定の種類および／またはサイズの気道補助具へと挿入された気道補助具識別チップ６９ｅに特有の１つまたは複数の手法によりＤＰＵから送信された信号を修正することを含む、１つまたは複数の方法によって達成することができる。例えば、気道補助具が顔面マスクである場合、特定の種類およびサイズ（例えば、成人または小児または乳児）がＤＰＵによって確認され得る。次いで、準備中の追加の工程は、ＤＰＵが、特定の種類およびサイズの気道補助具の存在を能動的に検出していることをユーザに通知する工程を含むことができ、ユーザは、接続された気道補助具の種類および／またはサイズの存在を確認する。
【0143】
気道補助具がＤＰＵによって検出されない場合、および／またはＤＰＵが実際に接続されているもの以外の種類および／またはサイズの気道補助具を検出している場合、本方法は、（１）気道補助具を除去すること、（２）気道補助具を再設置すること、（３）ＤＰＵが再設置された気道補助具を正確に検出する能力を得ているかを判定すること、および（４）そうでない場合、検出されなかったまたは誤って検出された気道補助具を交換用の気道補助具と交換することを含むトラブルシューティング手順を提供する。ＤＰＵが気道補助具の存在を検出しているが、検出されている気道補助具の種類および／またはサイズが実際に接続されているものではない場合、ＤＰＵは、オーバーライド機能を提供することができ、それによって、ユーザは、接続されている気道補助具の正しい種類および／またはサイズを手動で入力することができる。
【0144】
手動換気器とともに使用するためのシステムを準備するための方法は、予期される使用のある状況下で特に好適であり得る、さらなる工程を提供してよい。例えば、ＤＰＵは、使用前およびセットアップ手順を実行するユーザに、ユーザ自身を識別する情報を入力すること（名前、ユーザ番号、および／または他の手段のいずれかによって）を要求する工程を含んでよい。本方法は、使用前に接続される換気器回路、手動換気器、および／または気道補助具の１つまたは複数のロット番号をＤＰＵへと入力することをユーザに要求する工程を含んでよい。本明細書の詳細な説明に基づいて、手動換気器とともに使用するための換気器回路を準備することの一部としての１つまたは複数の追加の工程が、本発明の意図される範囲内のまま、当業者によって確認されることができる。
【0145】
手動換気器とともに使用するためのシステムを準備するための本方法は、ＤＰＵが電源に接続され、使用されると、システムが適切なバッテリ充電を有することを確実にする、さらなる工程を提供してよい。
【0146】
特定の患者に対する使用のためのサービスが開始されると、本方法は、ＤＰＵがユーザに特定の本質的な患者人口統計を入力することを要求する工程を提供する。例えば、ＤＰＵは、入力されるおおよその患者の身長、および患者が男性であるか女性であるかを要求してよい。これに代えて、ＤＰＵは、電子健康記録、患者データチップ、又は他の手段などのインタフェースされたデバイスを通じてこの情報を取得してよい。
【0147】
特定の患者に対する使用のためにサービスが開始されると、本方法は、ＤＰＵが制御番号または他の手段を割り当てて、ユーザが、患者の個々の識別情報を利用する必要なく、ＤＰＵによって取得され、記憶され、アーカイブされ、および／または送信されたデータを特定の患者にリンクすることを可能にする工程を提供する。例えば、ＤＰＵによって割り当てられた制御番号は、ＤＰＵによってユーザに提供され、ユーザは、その後、制御番号を機密患者記録に入力して、機密患者記録へのアクセスを有する認可された人が、記憶された、アーカイブされた、および／または送信されたＤＰＵデータを特定の患者と照合することを可能にする。
【0148】
先に記載されたように、本発明は、手動換気器と機械的換気器との両方に互換性のある換気器回路を提供する。したがって、手動換気器とともに本発明を使用するための先に記載された方法に加えて、本発明は、換気器回路を手動換気器の代わりに機械的換気器に対し接続し、準備するために概して同一である、機械的人工呼吸器とともに換気器回路を使用するための対応する方法を提供する。
【0149】
例えば、図４を参照すると、本発明は、患者マニホールド２０、ＤＡＵ３０およびＤＰＵ４０を有する換気器回路１０を機械的換気器８０と接続する方法を含む。本方法は、換気器回路吸気リム１１および呼気リム１２を手動換気器７０に対し接続するための、先に記載され図１に示されたような工程を備え、これらの工程は、換気器回路１０を機械的換気器（図４における８０）に対し接続するためのものと同一である。
【0150】
図４はまた、インタフェースレセプタクル８７を有する例示的な機械的換気器８０を示す。さらなる方法工程は、ＤＰＵ４０をインタフェースレセプタクル８７へと配置して、ＤＰＵが２つの電子デバイス間のデータ交換のための１つまたは複数の汎用の方法を利用して機械的換気器間でデータを転送することを可能にすると同時に、１つの電子デバイスから別の電子デバイスに提供される電荷のための１つまたは複数の汎用の方法を利用して、ＤＰＵ４０が機械的換気器レセプタクル８７からの取り外し時に動作するのに十分なバッテリ電力を有することを保証する電荷を得る段階を含む。
【0151】
さらに図４を参照すると、有線接続３６は、ＤＡＵ３０とＤＰＵ４０との間のデータ交換を提供する。さらなる方法工程は、機械的換気器８０内に含まれる１つまたは複数センサから取得され得るセンサデータを置換および／または補完する目的で、機械的換気器８０によってＤＡＵ３０からのデータを利用する工程を含む。例えば、図２２を参照すると、機械的換気器は、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド２０とインタフェースされた１つまたは複数のセンサから取得されるＤＡＵ３０からのデータを利用し、前記センサが、前記機械的換気器内に内部的に含有され、機械的換気器内に含有される１つまたは複数のセンサによる測定に先立って、吸気および／または呼気リムに含まれるサンプリングされた呼吸ガスのより高い総体積から生じる減衰、誤差、および／またはアーチファクトを受け得る、１つまたは複数のセンサと比較して、患者により近接していることに基づいて、補足および／または向上した正確度を提供してよい。
【0152】
本発明はまた、ＤＰＵが手動換気中の単一呼吸サイクルの吸気相の終了を決定する方法であって、（１）吸気中にガス流量測定値を測定し処理することができるＤＰＵ（図３における４０）を提供する工程と、（２）前記ＤＰＵ（図３における４０）とインタフェースされたＤＡＵ（図３における３０）を提供する工程であって、前記ＤＡＵはまた、基端流量センサ（図２２における３８ａ）および先端流量センサ（図２２における３８ｂ）とインタフェースされ、それによって、基端流量センサ（図２２における３８ａ）および先端流量センサ（図２２における３８ｂ）からのデータは、ガス流量を計算するためにＤＰＵによって使用され、それによって、ＤＰＵは、ガス流量が患者に向かう方向において正であるかどうかを決定し、そうした方向の流れは、単一呼吸サイクルの吸気相を識別することに特有である、工程と、（３）先に記載されたような流量測定値がゼロに達したときに吸気相が終了したというＤＰＵの決定と、を備える方法を含む。
【0153】
同様に、本発明は、ＤＰＵが手動換気中の単一呼吸サイクルの呼気相の終わりを決定する方法であって、（１）呼気中のガス流量測定値を測定および処理することができるＤＰＵ（図３における４０）を提供する工程と、（２）前記ＤＰＵ（図３における４０）とインタフェースされたＤＡＵ（図３における３０）を提供する工程であって、前記ＤＡＵはまた、基端流量センサ（図２２における３８ａ）および先端流量センサ（図２２における３８ｂ）とインタフェースされ、基端流量センサ（図２２における３８ａ）および先端流量センサ（図２２における３８ｂ）からのデータは、ガス流量を計算するためにＤＰＵによって使用され、ＤＰＵは、ガス流量が患者からの方向において負であるかどうかを決定し、そうした方向の流れは、単一呼吸サイクルの呼気相を識別することに特有である、工程と、（３）流量センサからの流量測定値がゼロに達したときに呼気相が終了し、次の呼吸サイクルの吸気相の開始時に正の流れが最初に検出される時点の直前までゼロのままであるというＤＰＵの決定と、を備える、方法を含む。
【0154】
本発明によって提供される別の方法は、手動換気中に吸気休止操作を実行する能力であり、（１）患者マニホールド（図３における２０）を有する換気器回路（図３における１０）を提供する工程であって、患者マニホールド（図３における２０）自体が、前に記載されたようにＤＡＵ（図３における３０）によってトリガされることが可能な能動呼気弁（図６における２５ａ）を有する工程と、（２）前に記載されたように、手動換気中の単一吸気サイクルの吸気相の終了を検出する能力を有するＤＰＵ（図３における４０）を提供する工程と、（３）前記換気器回路（図３における１０）と互換性があり、前記換気器回路（図３における１０）にインタフェースされた手動換気器（図３における７０）を提供する工程と、（４）前記手動換気器（図３における７０）を利用して、前に記載されたように呼吸を送達する工程と、（５）前に記載されたように、単一呼吸サイクルの吸気相の終了のＤＰＵ判定時に、ＤＰＵ（図３における４０）による能動呼気弁（図６における２５ａ）の作動と、（６）ガス流が１つまたは複数の患者ゾーンセンサ（図２２における３７ｃ）の直近のエリアに落ち着くことができる指定された長さの休止の経過と、（７）前記指定された休止の終了時に、前記ＤＰＵ（図３における４０）が前記能動呼気弁（図６における２５ａ）を非作動にすることを可能にし、それによって、単一の呼吸サイクルの呼気相が開始することを可能にすることと、を含む。
【0155】
本発明は、手動換気中に駆動圧力を測定する新たな能力を提供する追加の方法を提供し、（１）患者マニホールド（図３における２０）を有する換気器回路（図３における１０）を提供する工程であって、患者マニホールド（図３における２０）自体が、前に記載されたようにＤＡＵ（図３における３０）によってトリガされることが可能な能動呼気弁（図６における２５ａ）を有する、工程と、（２）前に記載されたように、手動換気中の単一吸気サイクルの吸気相の終了を検出する能力を有するＤＰＵ（図３における４０）を提供する工程と、（３）圧力センサである患者ゾーンセンサ（図２２における３７ｃ）を有するコンバーチブル換気器回路患者マニホールド（図２２における２０）を提供する工程と、（４）呼気相の終了時に圧力センサである患者ゾーンセンサ（図２２における３７ｃ）からの圧力を測定するＤＰＵ（図３における４０）を提供し、この圧力測定が呼気終末圧力の測定を構成するようにする工程と、（５）吸気休止操作の終了時に圧力センサである患者ゾーンセンサ（図２２における３７ｃ）からの圧力を測定するＤＰＵ（図３におけるアイテム４０）を提供し、この圧力測定値がプラトー圧力の測定値を構成するようにする工程と、（６）手動換気中に取得される駆動圧力の測定値を構成するように、プラトー圧から呼気終末圧を引いた値を計算するＤＰＵ（図３における４０）を提供する工程と、を備える。
【0156】
本発明は、手動換気中に呼気終末二酸化炭素濃度を測定するための新しい方法を提供し、（１）患者マニホールド（図３における２０）を有する換気器回路（図３における１０）を提供する工程であって、前記換気器回路患者マニホールドは、カプノグラフィセンサである患者ゾーンセンサ（図２２における３７ｃ）を有する、工程と、（２）カプノグラフィセンサである患者ゾーンセンサ（図２２における３７ｃ）から二酸化炭素濃度を測定するＤＰＵ（図３における４０）を提供する工程であって、前記測定は、前に記載されたように手動換気中の単一呼吸サイクルの呼気相の終わりに行われる、工程と、を備える。
【0157】
吸気酸素濃度を測定するための追加の方法が、本発明によって提供され、（１）患者マニホールド（図３における２０）を有する換気器回路（図３における１０）を提供する工程であって、前記換気器回路患者マニホールドは、酸素センサである患者ゾーンセンサ（図２２における３７ｃ）を有する、工程と、（２）前記換気器回路（図３における１０）と互換性があり、前記換気器回路（図３の１０）にインタフェースされた手動換気器（図３の７０）を提供する工程と、（３）前記手動換気器（図３における７０）を利用して、前に記載されたように呼吸を送達する工程と、（４）手動換気器から生成される単一の呼吸サイクルの吸気相中に、酸素センサである患者ゾーンセンサ（図２２における３７ｃ）から酸素濃度を測定するＤＰＵ（図３の４０）を提供する工程と、を備える。
【0158】
呼気終末酸素濃度を測定するための方法も本発明によって提供され、（１）患者マニホールド（図３における２０）を有する換気器回路（図３の１０）を提供する工程であって、前記換気器回路患者マニホールドは、酸素センサである患者ゾーンセンサ（図２２における３７ｃ）を有する、工程と、（２）前記換気器回路（図３における１０）と互換性があり、前記換気器回路（図３における１０）にインタフェースされた手動換気器（図３における７０）を提供する工程と、（３）前記手動換気器（図３における７０）を利用して、前に記載されたように呼吸を送達する工程と、（４）前に記載されたように、単一呼吸サイクルの呼気相の終わりを決定することができるＤＰＵ（図３における４０）を提供する工程と、（５）酸素センサである患者ゾーンセンサ（図２２における３７ｃ）から酸素濃度を測定するＤＰＵを提供する工程であって、前記測定は、手動換気中の単一の呼吸サイクルの呼気相の終わりに行われる、工程と、を備える。
【0159】
本発明は、機械的換気中のプラトー圧を高い精度で測定するための方法を提供し、（１）患者マニホールド（図４における２０）を有する換気器回路（図４における１０）を提供する工程であって、患者マニホールド自体が、前に記載されたようにＤＡＵ（図４における３０）によってトリガされることが可能な能動呼気弁（図６における２５ａ）を有する、工程と、（２）前に記載されたような機械的換気中の単一吸気サイクルの吸気相の終了を検出する能力を有するＤＰＵ（図４における４０）、またはＤＰＵの代わりに、単一吸気サイクルの吸気相の終了を検出するために前記ＤＰＵと電子的にインタフェースされた機械的換気器の内部能力を提供する工程と、（３）圧力センサである患者ゾーンセンサ（図２２における３７ｃ）を提供する工程と、（４）この圧力測定が呼気終末圧力の測定を構成するように、呼気相の終わりに圧力センサである患者ゾーンセンサ（図２２における３７ｃ）からの圧力を測定することもできる前記ＤＰＵ（図３における４０）、またはＤＰＵの代わりに、呼気相の終わりに圧力センサである患者ゾーンセンサ（図２２における３７ｃ）からの圧力を測定するために前記ＤＰＵと電子的にインタフェースされた機械的換気器の内部能力を提供する工程と、（５）圧力センサである患者ゾーンセンサ（図２２における３７ｃ）からの圧力を測定することができる前記ＤＰＵ（図３における４０）を提供する工程であって、そうした圧力測定は、吸気休止操作の終了時に行われ、この圧力測定は、プラトー圧の測定を構成する、工程、または、ＤＰＵの代わりに、圧力センサである患者ゾーンセンサ（図２２における３７ｃ）から測定されたプラトー圧が、換気器回路患者マニホールド（図９における２０）のデッドスペースエリア（図９における１８）に限定されたガスの集合体の圧力を測定するように、前記ＤＰＵと電子的にインタフェースされ、吸気休止操作の終了時に圧力センサである患者ゾーンセンサ（図２２における３７ｃ）からの圧力を測定する機械的換気器の内部能力を提供する、工程と、を備え、この前記デッドスペースエリアは、患者マニホールドを有しない従来の換気器回路の比較可能なデッドスペースエリア（図１０における１８）よりも実質的に小さく、このデッドスペースエリア（図１０における１８）は、吸気リム（図１０における１１）および呼気リム（図１０における１２）を含む換気器回路の全体に含まれるガスの比較的大きい総計であり、前記吸気リム（図１０における１１）および前記呼気リム（図１０における１２）に含まれるガスの圧縮性は、前記プラトー圧測定を実質的に低減および／または減衰させ、この低減および／または減衰は、前記機械的換気器（図１０における８０）内に位置する内部センサによって測定される前記プラトー圧に誤差を導入する。
【0160】
図２２を参照すると、先端圧力センサ３８ｂは、上で詳細に記載されたように、ほぼ一定の圧力測定値をＤＡＵ（図２６のＤＡＵ３０など）に提供する。図２３および図２６を参照すると、ＤＡＵ３０は、患者気道補助具送信電極リング２６ａ（図２３に示される）および患者気道補助具受信電極リング２６ｂ（図２３に示される）との電気的接続性を提供するように構成され、気道補助具送信信号リング６９ａおよび患者気道補助具受信信号リング６９ｂ（図３６および図３７に示される）の両方を有する気道補助具コネクタ６８（図３６および図３７に示される）の設置が完了すると、ＤＡＵ３０が気道補助具識別チップ６９ｅ（図３５に示される）と通信することを可能にする。
【0161】
図３８ａおよび図３８ｂを参照すると、いくつかの実施形態では、デバイスのこれらの機能は、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド気道補助具レセプタクル２３からの気道補助具コネクタ６８の差し迫った切断についての警告を、そうした切断が実際に起こる前に提供し、それによって、そうした実際の切断の前に是正措置を取ることを可能にする方法を伴う。この方法は、患者マニホールド２０を有する（図４に示される）換気器回路１０を提供する工程を備える。患者マニホールド２０は、患者気道補助具送信電極リング２６ａと、患者気道補助具受信電極リング２６ｂと、患者気道補助具レセプタクル２３とを備える。これに加えて、気道補助具送信信号リング６９ａ、気道補助具受信信号リング６９ｂおよび気道補助具識別チップ６９ｅを備える気道補助具コネクタ６８（図３５に示される）が提供される。気道補助具コネクタ６８は、気管内チューブ、気管チューブ、顔面マスク、または他の気道補助具のうちの１つ以上に対し接続される。気道補助具コネクタ６８のコンバーチブル換気器回路患者マニホールド気道補助具レセプタクル２３への完全な挿入は、ＤＡＵ３０が気道補助具識別チップ６９ｅとの能動的な電気的連続性を有することを可能にする。本方法はまた、ＤＡＵ３０が、気道補助具コネクタ６８がコンバーチブル換気器回路患者マニホールド気道補助具レセプタクル２３から部分的に切断されたかどうかを決定する工程を備える。そうした決定は、ＤＡＵ３０が陽圧を記録し続けている間のＤＡＵ３０と気道補助具識別チップ６９ｅとの間の電気的連続性の損失に基づいて、気道補助具コネクタ６８が圧力を含むように十分に接続されたままであることを示し、コンバーチブル換気器回路患者マニホールド気道補助具レセプタクル２３から部分的に切断された気道補助具コネクタ６８を構成する。本方法は、隣接する電子デバイス（例えば、機械的換気器、ベッドサイドモニタ、除細動器、カプノグラフィデバイス、または他の電子医療デバイス）および／または電子健康記録システムへの１つまたは複数の有線または無線接続を介して、図２におけるＤＡＵ３０、ＤＰＵ４０（図２に示される）、インタフェースされた機械的換気器８０（図４に示される）のうちの１つまたは複数によってアラームを鳴らす工程をさらに備えることが可能である。この方法は、ＤＡＵ３０と気道補助具識別チップ６９ｅとの間の電気的連続性が回復される完全に設置された構成へと気道補助具コネクタ６８が回復されるように、気道補助具コネクタ６８に手動で力を加える工程をさらに備えることが可能である。したがって、この処理は、気道補助具コネクタ６８がコンバーチブル換気器回路患者マニホールド気道補助具レセプタクル２３から意図せずに完全に切断されることを防止する。
【0162】
別の態様では、図４３を参照すると、熱－水分交換器（ＨＭＥ）６５は、患者によって排出された加熱された水分を捕捉する熱および水分再捕捉要素６５ｎを有し、熱および水分再捕捉要素６５ｎは、上で詳細に記載されたように、次の吸入時に新鮮な吸気ガスを予熱し加湿する。図４４ａおよび図４４ｂを参照すると、再捕捉ゾーン温度および／または湿度プローブポート６５ｊに設置される再捕捉ゾーン温度および／または湿度プローブ６６ａ（例えば、温度および／または湿度センサ）と、非再捕捉ゾーン温度および／または湿度プローブポート６５ｋに設置される非再捕捉ゾーン温度および／または湿度プローブ６６ｂ（例えば、温度および／または湿度センサ）とは、熱および湿気再捕捉要素６５ｎの両側の温度および／または湿度の両方を監視する手段を提供する。そうしたプローブは、ＤＡＵ（ＤＡＵ３０など）と通信することができ、その後、データはＤＰＵ（ＤＰＵ４０など）によって処理される。図４７を参照すると、ＨＭＥ圧力チューブ補助センサコネクタ６５ｉに対し接続されるＨＭＥ圧力チューブ６５ｈは、患者マニホールド２０（図４７に示される）に位置する１つまたは複数の先に記載された圧力センサに対して、熱および水分再捕捉要素６５ｎの反対側にある位置からの圧力をＤＡＵが監視するための手段を提供する。
【0163】
いくつかの実施形態では、デバイスのこれらの機能は、ＤＡＵが熱および水分再捕捉要素６５ｎのいずれかの側の温度および／または湿度および／または圧力を監視することを可能にし、それによって、容認可能な機能劣化を超える不必要に早期のＨＭＥ交換および／またはＨＭＥ使用を回避するための方法を提供する。そうした方法は、熱および湿気再捕捉要素６５ｎと、熱および湿気非再捕捉ゾーン６５ｏと、熱および湿気再捕捉ゾーン６５ｐと、ＤＡＵ補助センサ６５ｉに対し接続することが可能なＨＭＥ圧力チューブ６５ｈ（図４７に示される）と、再捕捉ゾーン温度および／または湿度プローブポート６５ｊと、非再捕捉ゾーン温度および／または湿度プローブポート６５ｋとを有する、図４３に示されるようなＨＭＥを提供する工程を備える。図４４ｂに示されるように、本方法はまた、再捕捉ゾーン温度および／または湿度プローブ６６ａならびに非再捕捉ゾーン温度および／または湿度プローブ６６ｂを提供する工程を備え、これらの温度および／または湿度プローブの両方は、後にＤＰＵと接続されるＤＡＵと接続することが可能である。本方法は、ＤＰＵが熱および水分非再捕捉ゾーン６５ｏおよび熱および水分再捕捉ゾーン６５ｐにおいてほぼ同時に測定を行う工程をさらに備える。ＤＰＵはまた、熱および水分非再捕捉ゾーン６５ｏと熱および水分再捕捉ゾーン６５ｐとにおける同時測定値間の差を計算することができる。いくつかの実施形態では、本方法は、熱および水分非再捕捉ゾーン６５ｏと熱および水分再捕捉ゾーン６５ｐとにおける同時測定間の差に基づいて、ＨＭＥの機能劣化に対する容認可能な効果および／または許容限界を決定するための基準を設定する工程を伴う。基準は、ユーザ、ユーザ部門、ユーザ病院、および／または他の権威ある団体などによって事前決定され得る。いくつかの実施形態では、熱および水分非再捕捉ゾーン６５ｏと熱および水分再捕捉ゾーン６５ｐとにおける同時測定間の漸進的に類似する測定は、効果および／または機能劣化の漸進的な減少を表す。したがって、ＨＭＥの機能劣化に対する容認可能な効果および／または許容限界を決定するための基準に依存することによって、容認可能な機能劣化を超える不必要に早期のＨＭＥ交換およびＨＭＥ使用を回避することができる。いくつかの実施形態では、本方法は、ＨＭＥの機能劣化に対する容認可能な効果および／または許容限界を決定するための基準を用いてＤＰＵをプログラムするさらなる工程を備え、基準が能動的に存在していることをＤＰＵが検出すると、検出された基準が存在していることを警告する可聴、視覚、および／またはメッセージアラームをトリガすることが可能である。
【0164】
いくつかの実施形態では、ＨＭＥが呼吸ガス流に対して容認可能でないほど妨害されたときを検出する別の方法が提供される。この方法は、（１）上に記載され図４３～図４６に示されるようなＨＭＥシステムを提供する工程と、（２）熱および水分再捕捉要素６５ｎのいずれかの側で測定された容認可能な圧力を決定するための基準を入力する工程であって、吸気中に発生する圧力勾配が漸進的に増加することが、過剰な湿度および／または排出された分泌物による熱および水分再捕捉要素６５ｎの飽和の増加に対応する、工程と、（３）基準が満たされたことをＤＰＵが検出したときに、検出された基準が存在することを警告する可聴、可視、および／またはメッセージアラームをトリガすることができるように、熱および水分要素の飽和を決定するための基準でＤＰＵをプログラムする工程と、を備える。いくつかの実施形態では、基準は、ユーザ、ユーザ部門、ユーザ病院、および／または他の権威ある団体によって事前決定される。
【0165】
いくつかの実施形態では、誤った圧力測定値に対する臨床的依存を排除するための方法が提供され、誤った圧力測定値は、熱および水分再捕捉要素６５ｎを通る呼吸ガス流の部分的妨害に実際に起因する増加した肺硬度および／または気道抵抗、および／または気道補助具に対するシステム接続から遠隔の圧力の測定に起因する他の変数の状態を模倣する。換気器（機械的換気器など）の内部で遠隔圧力測定を行う従来のアプローチは、肺における圧力を表すことに関してエラーを起こしやすいが、これとは対照的に、この方法は、ＨＭＥ圧力チューブ６５ｈから得られた圧力測定値を使用して肺硬度および気道抵抗を臨床的に評価するなど、患者の肺に可能な限り近接して圧力測定を行うことを含む。ＨＭＥ圧力チューブ６５ｈから得られたこれらの圧力測定値は、肺における実際の圧力をよりよく表し、肺硬度および気道抵抗の前記臨床評価に交絡変数および／またはエラーを誘発する熱および水分再捕捉要素６５ｎを通る呼吸ガス流の測定可能な妨害の潜在的影響を回避するので、機械的換気器内の「消費前」圧力読取値よりも実質的に低い。
【0166】
いくつかの実施形態では、圧力制御された機械的換気中の陽圧呼吸の誤った送達に対する任意の程度のＨＭＥ流動および／または圧力抵抗を除去し、それによって、呼吸が、吸気中に所定の高圧限界に到達したときに基づいて、吸気から呼気に移行する、さらに別の方法が提供される。そうした誤った圧力測定値への依存は、熱および水分再捕捉要素６５ｎを通る呼吸ガス流の部分的な妨害をもたらす過度の加湿および／または排出された分泌物の重大な程度に起因して圧力測定値が誤って上昇したときに、肺膨張不足をもたらすことがある。より正確な圧力読取値を得るために、本方法は、ＨＭＥ圧力チューブ６５ｈから得られた圧力測定値を、圧力制御された機械的換気中に吸気から呼気への移行を決定するように機械的換気器によって使用されるデータ入力として使用する工程を備える。そうした歪みのない近接圧力測定は、熱および水分再捕捉要素６５ｎを通る呼吸ガス流の部分的な妨害をもたらす過剰な加湿および／または排出された分泌物の重大な程度を不正確に考慮することを回避する。
【0167】
いくつかの実施形態では、上に記載されたような近接圧力測定による精度の向上からの利益は、近接圧力測定値が（図２２に示されるような）先端圧力センサ３８ｂから取得される方法によって提供される。例えば、ＨＭＥまたは他の類似の付属品が使用されていないとき、先端圧力センサ３８ｂは、圧力測定を行うために使用されることができ、先端圧力センサ３８ｂは、顔面マスク６１（図３９に示されるような）、気管内チューブ６３（図４１に示されるような）、または気管チューブ６４（図４２に示されるような）などの気道補助具の気道補助具コネクタ６８へのインタフェースに直接近接／隣接する。
【0168】
上述した技術は、デジタルおよび／またはアナログ電子回路、またはコンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせにより実装されることが可能である。実装は、コンピュータプログラム製品、すなわち、データ処理装置、例えば、プログラマブルプロセッサ、コンピュータ、および／または複数のコンピュータによる実行のために、またはその動作を制御するために、機械可読記憶デバイスに有形に具現化されるコンピュータプログラムとすることが可能である。コンピュータプログラムは、ソースコード、コンパイルされたコード、解釈されたコード、および／または機械コードを含む、任意の形態のコンピュータまたはプログラミング言語で書かれることができ、コンピュータプログラムは、独立型プログラムとして、またはサブルーチン、要素、もしくはコンピューティング環境での使用に好適な他のユニットとして含む、任意の形態でデプロイされることができる。コンピュータプログラムは、１つまたは複数のサイトの１つのコンピュータまたは複数のコンピュータ上で実行されるようにデプロイされることができる。コンピュータプログラムは、クラウドコンピューティング環境（例えば、Ａｍａｚｏｎ（登録商標）ＡＷＳ、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）Ａｚｕｒｅ、ＩＢＭ（登録商標））にデプロイされることができる。
【0169】
方法工程は、コンピュータプログラムを実行する１つまたは複数のプロセッサによって実行され、入力データに対して動作し、および／または出力データを生成することによって本発明の機能を実行することができる。方法工程はまた、専用論理回路、例えば、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、ＦＰＡＡ（フィールドプログラマブルアナログアレイ）、ＣＰＬＤ（複合プログラマブル論理デバイス）、ＰＳｏＣ（プログラマブルシステムオンチップ）、ＡＳＩＰ（特定用途向け命令セットプロセッサ）、またはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）などによって実行されることができ、装置は、それらとして実装されることができる。サブルーチンは、１つまたは複数の機能を実装する、記憶されたコンピュータプログラムおよび／またはプロセッサ、および／または特殊回路の部分を指すことができる。
【0170】
コンピュータプログラムの実行に適したプロセッサは、例として、本明細書に記載される方法を実行するように実行可能な命令により特にプログラムされた専用マイクロプロセッサ、および任意の種類のデジタルまたはアナログコンピュータの任意の１つまたは複数のプロセッサを含む。一般に、プロセッサは、リードオンリーメモリまたはランダムアクセスメモリまたはその両方から命令およびデータを受信する。コンピュータの必須の要素は、命令を実行するためのプロセッサと、命令および／またはデータを記憶するための１つまたは複数のメモリデバイスである。キャッシュなどのメモリデバイスは、データを一時的に記憶するために使用され得る。メモリデバイスはまた、長期データ記憶のために使用され得る。一般に、コンピュータはまた、データを記憶するための１つまたは複数の大容量記憶デバイス、例えば、磁気、磁気光ディスク、または光ディスクを含むか、それらからデータを受信するかもしくはそれらにデータを転送するか、またはその両方を行うように動作可能に結合される。コンピュータはまた、ネットワークから命令および／またはデータを受信するために、および／またはネットワークに命令および／またはデータを転送するために、通信ネットワークに動作可能に結合され得る。コンピュータプログラム命令およびデータを具現化するのに適したコンピュータ可読記憶媒体は、例として、半導体メモリデバイス、例えば、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、およびフラッシュメモリデバイスと、磁気ディスク、例えば、内部ハードディスクまたはリムーバブルディスクと、磁気光ディスクと、光ディスク、例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ－ＤＶＤ、およびブルーレイディスクとを含む、すべての形態の揮発性および不揮発性メモリを含む。プロセッサおよびメモリは、専用論理回路によって補完され、および／またはその中に組み込まれることができる。
【0171】
ユーザとの対話を提供するために、上で記載された技法は、ユーザに情報を表示するためのディスプレイデバイス、例えば、ＣＲＴ（陰極線管）、プラズマ、またはＬＣＤ（液晶ディスプレイ）モニタ、モバイルデバイスディスプレイまたはスクリーン、ホログラフィックデバイスおよび／またはプロジェクタ、ならびにユーザがコンピュータに入力を提供する（たとえば、ユーザインターフェース要素と対話する）ことができるキーボードおよびポインティングデバイス、例えば、マウス、トラックボール、タッチパッド、または動きセンサと通信しているコンピューティングデバイス上において実装され得る。他の種類のデバイスも同様に、ユーザとの対話を提供するために使用され得、例えば、ユーザに提供されるフィードバックは、任意の形態の感覚フィードバック、例えば、視覚フィードバック、聴覚フィードバック、または触覚フィードバックであり得、ユーザからの入力は、音響、発話、および／または触覚入力を含む、任意の形態で受信され得る。
【0172】
上述の技術は、バックエンドコンポーネントを含む分散コンピューティングシステムに実装することができる。バックエンドコンポーネントは、例えば、データサーバ、ミドルウェアコンポーネント、および／またはアプリケーションサーバであることが可能である。上で記載された技法は、フロントエンドコンポーネントを含む分散コンピューティングシステムにおいて実装されることができる。フロントエンドコンポーネントは、例えば、グラフィカルユーザインタフェースを有するクライアントコンピュータ、ユーザが例示的な実装形態と対話することができるウェブブラウザ、および／または送信デバイスのための他のグラフィカルユーザインタフェースであり得る。上で記載された技法は、そうしたバックエンド、ミドルウェア、またはフロントエンドコンポーネントの任意の組合せを含む分散コンピューティングシステムにおいて実装され得る。
【0173】
コンピューティングシステムのコンポーネントは、デジタルまたはアナログデータ通信の任意の形態または媒体（例えば、通信ネットワーク）を含み得る、伝送媒体によって相互接続されることができる。伝送媒体は、任意の構成の１つまたは複数のパケットベースのネットワークおよび／または１つまたは複数の回路ベースのネットワークを含むことができる。パケットベースのネットワークは、例えば、インターネット、キャリアインターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワーク（例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、キャンパスエリアネットワーク（ＣＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、ホームエリアネットワーク（ＨＡＮ））、プライベートＩＰネットワーク、ＩＰ構内交換機（ＩＰＢＸ）、無線ネットワーク（例えば、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、近距離無線通信（ＮＦＣ）ネットワーク、Ｗｉ－Ｆｉ、ＷｉＭＡＸ、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）ネットワーク、ＨｉｐｅｒＬＡＮ）、および／または他のパケットベースのネットワークを含むことができる。回路ベースのネットワークは、例えば、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、レガシー構内交換機（ＰＢＸ）、無線ネットワーク（例えば、ＲＡＮ、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）ネットワーク、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）ネットワーク、移動通信用グローバルシステム（ＧＳＭ（登録商標））ネットワーク）、および／または他の回路ベースのネットワークを含むことができる。
【0174】
伝送媒体を通じた情報転送は、１つまたは複数の通信プロトコルに基づくことができる。通信プロトコルは、例えば、イーサネット（登録商標）プロトコル、インターネットプロトコル（ＩＰ）、ボイスオーバーＩＰ（ＶＯＩＰ）、ピアツーピア（Ｐ２Ｐ）プロトコル、ハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）、Ｈ．３２３、メディアゲートウェイ制御プロトコル（ＭＧＣＰ）、シグナリングシステム＃７（ＳＳ７）、モバイル通信用グローバルシステム（ＧＳＭ（登録商標））プロトコル、プッシュツートーク（ＰＴＴ）プロトコル、セルラー上のＰＴＴ（ＰＯＣ）プロトコル、ユニバーサルモバイル電気通信システム（ＵＭＴＳ）、３ＧＰＰ（登録商標）ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、および／または他の通信プロトコルを含むことができる。
【0175】
コンピューティングシステムのデバイスは、例えば、コンピュータ、ブラウザデバイスを有するコンピュータ、電話、ＩＰ電話、モバイルデバイス（例えば、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）デバイス、スマートフォン、タブレット、ラップトップコンピュータ、電子メールデバイス）、および／または他の通信デバイスを含むことができる。ブラウザデバイスは、例えば、ワールドワイドウェブブラウザ（例えば、Ｇｏｏｇｌｅ，Ｉｎｃ．からのＣｈｒｏｍｅ（商標）、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ社から入手可能なＭｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｘｐｌｏｒｅｒ（登録商標）、および／またはＭｏｚｉｌｌａ社から入手可能なＭｏｚｉｌｌａ（登録商標）Ｆｉｒｅｆｏｘ）を有するコンピュータ（例えば、デスクトップコンピュータおよび／またはラップトップコンピュータ）を含む。モバイルコンピューティングデバイスは、例えば、Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎ ＭｏｔｉｏｎのＢｌａｃｋｂｅｒｒｙ（登録商標）、Ａｐｐｌｅ社のｉＰｈｏｎｅ（登録商標）、および／またはＡｎｄｒｏｉｄ（商標）ベースのデバイスを含む。ＩＰ電話は、例えば、Ｃｉｓｃｏ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．から入手可能なＣｉｓｃｏ（登録商標）Ｕｎｉｆｉｅｄ ＩＰ Ｐｈｏｎｅ ７９８５Ｇおよび／またはＣｉｓｃｏ（登録商標）Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｈｏｎｅ ７９２０を含む。
【0176】
上に記載された技法は、教師あり学習および／または機械学習アルゴリズムを使用して実装されることができる。教師あり学習は、例示的な入力－出力ペアに基づいて入力を出力にマッピングする関数を学習する機械学習タスクである。これは、トレーニング例のセットからなるラベルを付された訓練データから関数を推論する。各例は、入力オブジェクトと所望の出力値とからなる対である。教師あり学習アルゴリズムまたは機械学習アルゴリズムは、訓練データを分析し、新しい例をマッピングするために使用され得る推論された関数を生成する。
【0177】
備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）、含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）、および／または各々の複数形は、オープンエンドであり、列挙された部分を含み、列挙されていない追加の部分を含むことができる。および／または（ａｎｄ／ｏｒ）は、オープンエンドであり、列挙された部分の１つまたは複数および列挙された部分の組合せを含む。
【0178】
当業者は、主題が、その趣旨または本質的な特徴から逸脱することなく、他の特定の形態で具現化され得ることを認識する。したがって、前述の実施形態は、本明細書に記載される主題を限定するのではなく、あらゆる点で例示的であると考えられる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17A】
【図17B】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25A】
【図25B】
【図26】
【図27A】
【図27B】
【図28A】
【図28B】
【図29A】
【図29B】
【図30A】
【図30B】
【図31A】
【図31B】
【図32A】
【図32B】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38A】
【図38B】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44A】
【図44B】
【図45A】
【図45B】
【図46】
【図47】
【国際調査報告】