JP2002529154A - Ｃｐａｐ装置、ｎｉｐｐｖ装置における誤動作検出 - Google Patents

Ｃｐａｐ装置、ｎｉｐｐｖ装置における誤動作検出

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の有効な動作を阻害する問題を解決することである。 【解決手段】ＮＩＰＰＶ治療装置またはＣＰＡＰ治療装置は、ガス流れ発生器（１、２）、適宜加湿器（Ｈ）を有するガス搬送回路（５、６）、制御器（４）および装置の動作パラメーターの値をモニターするセンサー（１０、１１、１２、１３、１４）からなる。これら装置における制御器の記憶装置に一つ以上の関係を記憶する。パラメーター値の組合せが装置動作、センサー及び／又は誤動作、センサー及び／又は誤動作検出プロセスの誤動作条件を示す。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、患者に、所定の圧力において患者の呼吸サイクル中適正な回数で清
浄な呼吸に適したガス（通常は、補助酸素を配合することができる空気）を供給
する機能をもつ非侵襲性陽圧呼吸装置（ＮＩＰＰＶ）や連続陽圧気道（ＣＰＡＰ
）装置などの呼吸装置に関する。本明細書では、このような装置における誤動作
検出方法および誤動作検出装置を開示する。
【０００２】 本発明を適用することができる好適な装置の実例は、米国特許第５，７０４
，３４５号公報（Ｂｅｒｔｈｏｎ−Ｊｏｎｅｓ）に記載されているように、閉塞
型睡眠時無呼吸症（ＯＳＡ）などの睡眠時呼吸障害の治療を対象としたＡｕｔｏ
Ｓｅｔ（登録商標）Ｔ装置（オーストラリア、ＲｅｓＭｅｄ社）である。
【０００３】 ＮＩＰＰＶ装置やＣＰＡＰ装置は、通常、流れ発生器、エアフィルター、マス
ク、流れ発生器の出力をマスクに接続するエア搬送導管、各種センサーおよびマ
イクロプロセッサー制御器で構成する。この流れ発生器はサーボ制御モーターお
よび羽根車で構成すればよい。各種センサーが測定するのは、特に、モーター速
度、ガスの容量流量、ガス圧力である。エア搬送回路が、エア流入口、フィルタ
ー、流れ発生器、エア搬送回路およびマスクからなる装置のエア流路部分になる
。装置のエア搬送回路には、場合に応じて、加湿器を設けることができる。また
、制御器には、データ記憶手段を設けることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような装置の有効な動作を阻害する一つの問題は、エアフィルターの汚れ
が経時的に増し、フィルターのエア流れに対する抵抗が強くなることである。装
置が所定時間動作した後に起動して、エアフィルターを洗浄または交換する必要
があることを示す警告灯を設けることはすでに公知であるが、この方法の場合に
は、フィルターへの汚れの蓄積速度が装置を使用する環境に依存する事実を無視
している。また、警告灯の点灯にかかわらず装置を使用し続けることによって、
治療効果が不十分になる恐れもある。重要なことは、警告なしに、別な理由によ
りエア搬送回路が一部あるいは完全に遮断する場合がある事実である。
【０００５】
【課題を解決する手段】
モーターの回転速度が所定速度にあり、またエア搬送回路の空気インピーダン
スが所定インピーダンスにある場合、流れ発生器はガスを特定の圧力で搬送する
ことになる。ある範囲のモーター速度において、異なる回路インピーダンスで、
加湿器のあるなしに関係なく、発生した圧力を測定することによって、装置の特
性曲線を得ることができる。次に、装置動作時にモーター速度、流量および圧力
の値を変換器（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）によって測定すれば、現在時の空気イン
ピーダンスを適正な特性曲線から算出することができる。従って、エアフィルタ
ーの抵抗を知ることことができ、即ち正確なフィルター交換時を知ることができ
る。さらにまた、このように構成すると、エア搬送回路の部分的な遮断や完全な
遮断についても知ることが可能になる。
【０００６】 許容範囲にある圧力測定値は、上下の特性曲線などによって確定された所定の
一組みの条件について算出することができる。インピーダンス増加に応じて、モ
ーターの速度を上げると、許容できる圧力出力を維持できる。一方、圧力が許容
範囲外になった場合には、フィルターを交換しなければならない。
【０００７】 このような構成では、モニターされたパラメーターに関して正確な情報を与え
るトランスデューサーを利用する。本発明の好ましい実施態様では、トランスデ
ューサーに誤動作条件が存在すると、これにシステムが反応する。
【０００８】 即ち、本発明は、広い意味では、トランスデューサー値について許容できる領
域および許容できない領域を選択する方法または装置に関する。装置の動作時、
トランスデューサー値を測定し、所定の領域と比較する。トランスデューサーが
許容できない領域にある場合対応策として、例えば、誤動作の警告を出すか、装
置を停止する。
【０００９】 即ち、本発明はその一つの実施態様によれば、呼吸に適するガスを患者に供給
する装置において、ガス流発生器と、ガス搬送回路と、データ記憶手段を有する
制御器と、装置の動作パラメーターの値をモニターするセンサーと、データ記憶
手段に少なくとも一つの関係を記憶させた誤動作検出手段とを有する装置であっ
て、上記関係において上記パラメーターのうちの少なくとも２つの値の組合せが
上記装置の誤動作条件を表し、かつ上記誤動作検出手段がさらに上記の記憶され
た関係に対して上記の少なくとも２つのモニターされた動作パラメーターを試験
するとともに、誤条件検出後に応答を引き起こす手段を有する上記装置を提供す
るものである。
【００１０】 上記のモニターされるパラメーターが少なくともガス流発生器のモーター速度
と、ガス流量と、ガス搬送回路空気圧とを含むことが好ましい。
【００１１】 本発明のこの実施態様を実施するさい、本発明による装置の場合、モーター速
度およびエア搬送回路空気圧を変化させた状態で圧力および流量を測定する較正
処理を行なってから、臨床に使用する必要がある。これら測定値から、特性曲線
を求め、制御器のデータ記憶手段に記憶する。
【００１２】 臨床使用時、流量、圧力および速度をモニターする。使用時の設定動作条件に
ついて、適正な特性曲線および許容範囲の圧力を選定する。測定された圧力が許
容範囲にあるかどうかを試験し、この範囲外にある場合には、誤動作があるとす
る。誤動作がある場合には、エラーメッセージを出力画面に表示するか、警告を
出すか、あるいは装置を停止する。
【００１３】 本発明の別な実施態様では、誤動作条件に関する所定の特性曲線についてトラ
ンスデューサーすべて（スノア（ｓｎｏｒｅ）トランスデューサー、流量トラン
スデューサーや速度トランスデューサーなど）を試験する。
【００１４】 以下、ＣＰＡＰ装置について実施態様を説明するが、いずれも上記形式の呼吸
治療や補助呼吸に適用可能である。
【００１５】
【発明の実施態様】
本発明が対象とする問題の実例は、本出願人によるＡｕｔｏＳｅｔ（登録商標
）Ｔ装置である。この装置は、加湿器と、圧力トランスデューサー上流側のエア
搬送回路との適宜行なう接続を容易にする“ループバック”ボックスを備えてい
る。この構成は、本出願人による別なオーストラリア特許出願第７１９７８／９
８号明細書（出願日：１９９８年６月１８日）に記載され、本明細書に添付した
図１（ａ）〜１（ｄ）に概略が図示されている。
【００１６】 図１（ａ）および１（ｂ）は、ループバックボックスと加湿器とを正確に接続
する方法を示す図である。図１（ａ）の場合、加湿器を使用しない。ループバッ
クボックスにより流れ発生器（Ｆ）を、圧力センサー（Ｔ）を設けた内部導管に
接続する。圧力センサー下流側にある出口にマスク（Ｍ）を接続する。
【００１７】 例えば、ＣＰＡＰ治療やＮＩＰＰＶ治療の場合、鼻マスクを通じてガスを患者
に与える。なお、マウスマスク、フルフェースマスクや鼻管なども使用できる。
本明細書でマスクという時は、これら鼻マスク、マウスマスク、フルフェースマ
スクや鼻管を指すものとする。
【００１８】 図１（ｂ）の場合、ループバックボックスの代わりに加湿器（Ｈ）を使用する
。ガスは、流れ発生器から加湿器を通り、圧力トランスデューサーを介してマス
クに正確に流れる。
【００１９】 ＡｕｔｏＳｅｔ（登録商標）装置の場合、広範な標準パイプ類、加湿器および
マスクに対応するために、出口がすべて同じサイズおよび形をもっている。従っ
て、図１（ｃ）および１（ｄ）に示すように、装置の組み立て精度が悪い。図１
（ｃ）の場合、加湿器もループバックボックスも使用していない。マスクを流れ
発生器の出口に直接取り付ける。即ち、圧力センサーを迂回する。図１（ｄ）の
場合、マスクには、加圧エアが流れることはない。いずれの場合も、圧力トラン
スデューサーのマスク圧力に関する指示は不正確になり、自動調節装置の圧力が
危険な程高くなることもある。
【００２０】 モーター速度とともに圧力トランスデューサー出力をモニターすることによっ
て、この危険な状態を検出でき、かつ対応することができる。高いモーター速度
／低い圧力、低いモーター速度／高い圧力の境界条件を誤動作条件のインジケー
ターとして選択することができる。あるいは、この同じ条件を、後で図６および
図７に関して説明するように、欠陥のある圧力トランスデューサーの場合におけ
る誤動作を検出するために使用することも可能である。
【００２１】 同様な方法により、ヒューズなどの装置を使用せずに、ＮＩＰＰＶ装置に失速
モーター条件を設定できる。モーターが失速すると、圧力の出力がなくなる。ま
た、サーボユニットに帰還制御ループを接続すると、モーター電流が大きくなる
。通常、モーターの過熱を防止するためには、ヒューズやその他の装置が必要で
ある。ことろが、モーター速度のモーターパラメーターや電流から誘導される機
能などのモーター駆動パラメーターをモニターする場合、誤動作条件が設定され
ることがある。例えば、モーターパラメーターが８０％を超えた状態で、モータ
ー速度が０．２秒間４，５００ｒｐｍ未満になると、“モーターが失速する”状
態になる。また、モーターパラメーターが９５％を超えた状態で、モーター速度
が少なくとも３０秒間１５，０００ｒｐｍ未満になると、“モーターが制限され
る”状態になる。
【００２２】 これらの場合には、対応策としてモーターを切るか、さもなければサービスを
実施できるまで装置の動作を断つことである。なお、後者のモードは“サービス
要求”モードと呼ばれている。
【００２３】 モーター速度トランスデューサが動作不良になると、モーターの失速の検出や
、以下説明する他の故障検出機能にも影響がでる。従って、本明細書では、モー
ター速度トランスデューサー故障の検出に本発明を適用する場合についても説明
することにする。
【００２４】 なお、本発明は装置に既に組み込まれている制御電子機器を使用し、適正なソ
フトウェアで使用すると実施できるため、誤動作検出の課題に経済的な解答を与
えるものである。
【００２５】
【発明の作用効果】
従来技術に比較して、本発明は数多くの作用効果をもつものである。まず、安
全性が向上する。ＣＰＡＰ治療装置の場合、その多くが非臨床的状態、即ち使用
者が故障を示す状態を検出する訓練を受けていない状態で使用されている。この
ような誤動作状態では、ＣＰＡＰ治療装置がその治療効果を失うこともあり、極
端な場合には危険になる。例えば、ある最新式のＣＰＡＰ治療装置に使用されて
いる流れ発生器は３０ｃｍＨ2Ｏを越える圧力を発生できる能力があるが、確か
にこの能力を必要とする状態もあるが、その他の多くの状態では過剰である上に
潜在的に危険である。
【００２６】 本発明では、ＣＰＡＰ治療装置のコストを、直接的にも間接的に削減できる。
ヒューズなどのある種のハードウェアやその他類似の回路などはもはや必要では
ない。さらに、操作する者が故障を検出するコストも低い。というのは、制御器
に接続することにより装置を調べることができるため、使用時にケースを取り外
す必要性が少なくなるからである。この接続は、例えばネットワークを通じて、
局部的に行なうこともできるし、あるいは遠隔的に行なうことも可能である。臨
床状態では、これは、患者の動揺を緩和する作用効果もある。
【００２７】 誤動作検出機能をもつＣＰＡＰ治療装置の場合、非常に扱いやすい。即ち、誤
動作を検出でき、臨床上、技術上の能力をもたない者でも誤動作が対応策が取り
やすい。
【００２８】 また、本発明は、誤動作が発生する時期を正確に予測する場合にも、例えばモ
ーターへの負荷の測定値に基づいて流れ発生器のエア導入フィルターの変更が必
要になる時期を予測する場合にも適用することができる。
【００２９】 本発明において、“動作パラメーター”という時は、任意の形態のデータ信号
あるいは状態信号、トランスデューサーあるいはアクチュエーターを、そしてＣ
ＰＡＰ装置の素子の機械的機能および電気的機能を指すものとする。また、“プ
ロセス”という時は、あるタスクあるいは組の形を取る関連タスク、例えば、誤
動作検出プロセス、帰還制御プロセス、圧力測定プロセスや流れ測定プロセスを
実行できるハードウェア及び／又はソフトウェアのユニットを指すものとする。
【００３０】 現在時における、あるいは潜在的な誤動作を検出したならば、以下の対応策の
いずれか一つ以上を行なう。誤動作条件について警告を発する。日記に誤動作条
件を記載する。動作パラメーターを調整する。機能モードとスタンドバイあるい
は停止モードとを切換える。装置をサービス要求モードに切換える。これら対応
策は直ちに実行してもよく、あるいはいくらかの期間をおいて、例えば装置を使
用した睡眠時間後の朝に実行してもよい。
【００３１】 図２は、代表的なＣＰＡＰ治療装置を示す概略図である。マイクロプロセッサ
ー制御器（４）の指令により、サーボ機構（３）を使用した電気モーター（２）
によって羽根車（１）を駆動する。可撓性導管（６）によって呼吸に適するガス
をマスク（５）に送る。装置はさらに各種スイッチ（７）、ディスプレー（８）
および多数のトランスデューサーを備えている。これらトランスデューサーは多
数のプロセス、例えば（流路中の所定のポイントにおける）容量流量（１０）、
（流れ発生器出口下流側にある所定のポイントか、あるいマスクにおける）圧力
（１１）、スノア（１２）、流れ発生器回転速度（１３）やモーターパラメータ
ー（１４）をモニターする。
【００３２】 許容できる領域の概念：ハードウェア動作 ここでｆを測定されたガス発生器からの流量とし、ｐを測定されたガス発生器
の出力圧力とすると、ｐが大きくなると、ｆが小さくなるという関係がある。装
置の許容できる動作からみて、パラメーター値をある一定領域に維持することが
望ましい。このプロセスの関数Ｒは以下のようになる。 Ｒ＝Ｒ（ｆ、ｐ）
【００３３】 図３ａおよび図３ｂに示すように、例えば高いモーター速度や低いモーター速
度など条件が違えば、関数も違ってくる。あるいは、許容できる領域は３パラメ
ーターモデル、即ちＲ＝Ｒ（ｆ、ｐ、ω）（ωはモーター速度である）によって
も定義することが可能である。
【００３４】 論理テストの実例 単純なケースでは、許容できる領域は流れに関する２つの値ｆ１、ｆ２および
圧力に関する２つの値ｐ１、ｐ２によって定義される矩形であればよい。パラメ
ーター値の推定値が｛ｆ、ｐ｝ならば、現在時における誤動作を検出するテスト
は次の通りである。
【００３５】 ｐ＞ｐ１、ｐ＜ｐ２、ｆ＞ｆ１かつｆ＜ｆ２ならば、現在時における動作領域
は許容できる領域にあることになる。
【００３６】 あるいは、｛ｆ、ｐ｝がある瞬間許容できる領域からずれた場合か、ある時間
所望範囲からずれた場合に、誤動作として判断してもよい。
【００３７】 コンピュータソフトウェアブロック図 本発明の場合、ソフトウェアで実行するのが有利である。この場合、余計なハ
ードウェアは必要ない。誤動作検出プロセスは、図４に示すように、既存のソフ
トウェアにより実行することができる。制御器（４）への入力は、各種センサー
、トランスデューサーおよびその他の電子回路の値を示すアナログ電子信号であ
る。これら信号をデジタル信号に変換する。ハードウェアパラメーター値（４１
）を（帰還制御プロセスなどの）正常なコンピュータソフトウェアプロセス（４
４）及び／又は誤動作検出プロセス（４３）に送る。ソフトウェアプロセスそれ
ぞれの動作を示す（フラグなどの）他のパラメーターを発生（４２）し、これら
をソフトウェアプロセスのいずれかか、あるいは両者に戻すことができる。さら
に、（表示すべき情報やＣＰＡＰ装置の動作を停止する指令などの）ハードウェ
ア指示（４５）を発生し、アナログ電子信号に変換し、対応するハードウェアに
送ることも可能である。
【００３８】 各装置プロセスの誤動作検出は別個のソフトウェアプロセスとして実行しても
よく、あるいはいくつかの装置プロセスを単独のソフトウェアプロセスでモニタ
ーしてもよい。
【００３９】 好ましい動作モード モニターすべきプロセス 本発明の好適な実施モードでは、各装置において、複数のプロセスをモニター
する。これらプロセスは、 圧力トランスデューサー動作、 流れトランスデューサー動作、 スノアトランスデューサー動作、 速度トランスデューサー動作、 モーター動作、 呼吸、無呼吸検出アルゴリズム、 誤動作検出プロセス動作、 エアフィルター動作、 エア搬送回路の正確な組み立てを含むものである。
【００４０】 これらプロセスの誤動作検出モードを項目毎に以下説明する。
【００４１】 圧力トランスデューサー 本発明は、圧力トランスデューサーが正確に動作しているかどうかを検出する
ために使用することができる。圧力トランスデューサー（１１）に誤動作が発生
すると、マスク、従って患者に対して過大圧力あるいは過小圧力が発生する結果
になる。このような誤動作条件を検出するために、モーター速度（１３）ととも
にトランスデューサー圧力をモニター（１１）する。図５に、装置に誤動作が発
生する領域を示す。また、図６および図７に、決定プロセスを示す論理フローチ
ャートを示す。
【００４２】 検出圧力が２．０ｃｍＨ２Ｏ未満（６２）の状態で、モーター速度が少なくと
も０．３秒間（６５）１２，０００ｒｐｍ以上（６１）ならば、“圧力トラン
スデューサーが低い”という誤動作（６６）が発生した合図になる。いずれの条
件も満足されない場合には、タイマーをリセット（６４）する。
【００４３】 同様に、検出圧力が１５ｃｍＨ２Ｏを越えた状態（７２）で、モーター速度が
少なくとも０．３秒間（７５）４，５００ｒｐｍ未満（７１）ならば、これは
、“圧力トランスデューサーが高い”という誤動作（７６）に対応する。これら
圧力トランスデューサーの誤動作のいずれかを検出したならば、モーター（２）
への電力供給を切り、この旨をディスプレーに表示する対応策を取る。次に、使
用者はなんらかの障害や接続不良に関してエア搬送回路内の全素子を確認すれば
よい。
【００４４】 モーター速度が関連する圧力トランスデューサーの誤動作モードには、別な実
施態様もある。この実施態様では、圧力トランスデューサーからの出力を２つの
信号に分割する。一方の信号Ｐｈｉｇｈについてはフィルター処理しないが、他
方の信号についてはローパスフィルターで処理して、Ｐｌｏｗにする。各信号を
テスト すると、“圧力トランスデューサーが高い”、“圧力トランスデューサ
ーが低い”、あるいは“ｏｋ”という出力が発生する。“高い”、“低い”場合
は、上記と同じである。高くもなければ低くもない信号についてはｏｋとみなす
。両信号に関する試験の結果が“ｏｋ”でないならば、誤動作条件の合図を出す
。両信号に関する試験の結果が“低い”場合には、誤動作条件が、ホースの接続
不良であることを示すものとする。
【００４５】 流れトランスデューサー 流れトランスデューサー（１０）が故障すると、流れの測定、マスク圧力の測
定および信号処理（ＵＳＰ５，７０４，３４５に示されているような呼気流れの
平坦化インデックスなど）にエラーが発生し、流れ発生器（１）からの搬送圧力
にエラーが発生する結果になり、治療効果が低くなる。図８および図９は、決定
プロセスを示す論理フローチャートである。
【００４６】 このような誤動作を検出するために、モーター速度（１３）とともに流れトラ
ンスデューサー（１０）の信号をモニターする。ガス流がフルスケール検出（ｆ
．ｓ．ｄ．）の５％未満の状態（８２）で、モーター速度が５秒間以上（８５）
４，８００ｒｐｍ未満（８１）ならば、“流れトランスデューサーが低い”とい
う誤動作の合図が出る。いずれの条件も満足されない場合には、カウンターをリ
セット（８４）する。同様に、ガス流発生器からの流れがｆ．ｓ．ｄ．の９５％
以上の状態（９２）で、モーター速度が５．０秒間以上（９５）４，８００ｒｐ
ｍ未満（９１）ならば、“流れトランスデューサーが高い”という誤動作の合図
が出る（９６）。
【００４７】 いずれかの誤動作条件が発生すると、患者はディスプレーによりこれを知るこ
とができる。さらに、ある時間、例えば５分間マスク圧力を所定のレベル、この
場合には前記の９５％のレベルまで昇圧する。ところが、この圧力値が危険な程
高くなり、実効性のなくなった場合には、圧力が１０ｃｍＨ２Ｏに制限されるこ
とになる。
【００４８】 スノアトランスデューサー スノアインデックストランスデューサーが故障すると、スノア測定および算出
スノアインデックスにエラーが発生し、流れ発生器（１）が搬送する治療圧力に
エラーが生じ、この結果上記と同様に治療効果が低くなる。図１０および図１２
１は、決定プロセスを示す論理フローチャートである。
【００４９】 スノアトランスデューサーの故障を検出するために、スノアトランスデューサ
ー信号（１２）とモーター速度（１３）とをサンプリングする。スノアインデッ
クス信号がｆ．ｓ．ｄ．の５％未満の状態（１０２）で、モーター速度が２秒間
以上（１０５）１１，０００ｒｐｍを越えた場合（１０１）には、“スノアトラ
ンスデューサーが低い”という合図が出る。いずれの条件も満足されない場合に
は、カウンターをリセット（１０４）する。スノアトランスデューサー（１２）
信号がｆ．ｓ．ｄ．の９５％を越えた状態（１１２）で、モーター速度が２秒間
以上（１１５）６，０００ｒｐｍ未満（１１１）になった場合には、“スノアト
ランスデューサーが高い”という誤動作モード（１１６）になる。
【００５０】 発生を使用者に報せることが取るべき対応策である。なお、流れ発生器（１）
が圧力を発生している場合には、ある時間、例えば５分間この圧力を所定のレベ
ル、この場合には前記の９５％のレベルまで昇圧する。ところが、この圧力値が
危険な程高くなり、実効性のなくなった場合には、圧力が１０ｃｍＨ２Ｏに制限
されることになる。
【００５１】 モーター速度トランスデューサー モーター速度が不正確になると、圧力トランスデューサー（１１）、流れトラ
ンスデューサー（１０）およびスノアトランスデューサー（１２）から生じる機
能に影響が出る。図１２および図１３は、決定プロセスを示す論理フローチャー
トである。検出圧力（１１）および検出流れ（１０）かつモーター駆動パラメー
ター（１４）とともに速度（１３）モニターすることにより、モーター速度トラ
ンスデューサー（１３）の故障を検出する。モーター速度が６，０００ｒｐｍ未
満の状態（１２１）で、モーター駆動パラメーターが１５％以上（１２２）、か
つ圧力が８．０ｃｍＨ2Ｏ以上（１２３）または（１２５）で、そして流量が７
５％ｆ．ｓ．ｄ． 以上（１２４）の場合には（これら条件は１秒間（１２８）
以上成立する）、“モーター速度が低い”という故障の合図が出る（１２９）。
これら条件がいずれも満足されないならば、カウンターをリセットする（１２７
）。
【００５２】 モーター速度が１８，０００ｒｐｍ以上の状態（１３１）で、モーター駆動パ
ラメーターが５％未満（１３２）および（１３６）、かつ圧力が２．０ｃｍＨ２ Ｏ未満（１３３）または（１３５）で、そして絶対流量が１秒間以上（１３８
）１０ｌ／ｍｉｎ未満（１３４）の場合には、“モーター速度が高い”という故
障の合図が出る（１３９）。
【００５３】 発生を使用者に報せることが取るべき対応策である。なお、流れ発生器（１）
が圧力を発生している場合には、ある時間、例えば５分間この圧力を所定のレベ
ル、この場合には前記の９５％のレベルまで昇圧する。ところが、この圧力値が
危険な程高くなり、実効性のなくなった場合には、圧力が１０ｃｍＨ２Ｏに制限
されることになる。
【００５４】 モーター 既に説明したように、モーターが失速すると、圧力が発生しなくなる。このよ
うな状態は、例えば、羽根車（１）が故障すると発生する。流れ発生器（１）か
らサーボ装置（３）への帰還制御ループによりモーター（２）に供給される電力
が増加し、この増加は最大電力が供給されるまで続く。この結果、絶縁材や巻き
線が切断し、モーターを交換しなければならない程度までモーターが過熱するこ
とになる。図１４および図１５は、それぞれ、“失速”モーターおよび“制限さ
れた”モーターの動作を示すフローチャートである。
【００５５】 モーター速度（１３）およびモーター駆動パラメーターをモニターすることに
よりモーターの故障状態を検出する。モーターパラメーターが８０％以上の状態
（１４２）および（１４３）で、モーター速度が０．２秒間（１４５）４，５０
０ｒｐｍ未満（１４１）ならば、“失速モーター”状態になる（１４６）。どの
条件も満足されない場合には、タイマーをリセットする（１４４）。同様に、モ
ーターパラメーターが９５％を越える（１５２）状態およびモーター速度が１５
，０００ｒｐｍ未満（１５１）の状態が３０秒間以上（１５５）続く場合には、
“制限されたモーター”状態になる（１５６）。
【００５６】 これらの場合には、対応策としてモーターへの電力を切るか、さもなければサ
ービスを実施できるまで装置の動作を断つことである。なお、後者のモードは“
サービス要求”モードと呼ばれている。
【００５７】 空気圧性能 本発明の別な実施態様では、本発明方法を使用して、装置の全体的な空気圧性
能、即ちエア搬送性能を確認する。図３に対応する領域を示す。ζｄが望ましい
動作領域、そしてζｆ１、ζｆ２が誤動作領域である。動作領域は圧力（ｐ）
、流量（ｆ）およびモーター速度（ω）の関数である。装置の動作状態が領域ζ ｆ１ にある場合、いくつかの原因が考えられる。 フィルターの汚れ、 ＣＰＡＰ装置における内部エア流路の詰まり、 ＣＰＡＰ装置における内部エア流路の漏れ、 流れ発生器の故障、 速度センサーの誤動作、 流量センサーの誤動作、 圧力センサーの誤動作などである。
【００５８】 考えられる対応策は次の通りである。 警告を出し、フィルターの交換を促す。 装置をサービス要求モードに切換える。
【００５９】 装置の動作状態が領域ζｆ２にある場合、いくつかの原因が考えられる。 速度センサーの誤動作、 流量センサーの誤動作、 圧力センサーの誤動作などである。
【００６０】 装置をサービス要求モードに切換える。
【００６１】 以上の実施態様は、どのセンサーが誤動作状態にあるかを判別するために、第
１の実施態様と併用することができる。
【００６２】 誤動作検出動作 “圧力トランスデューサーが高くなる”状態と“圧力トランスデューサーが低
くなる”状態は相互に矛盾する状態である。同じように、流れトランスデューサ
ー、スノアトランスデューサー、モーター速度トランスデューサーも相互に矛盾
する状態にある。本発明の別な実施態様では、誤動作検出プロセスにより相互に
矛盾する状態があるかどうかをテストし、この状態が生じている場合には、誤動
作検出においてエラーが発生した合図を送る。
【００６３】 呼吸、無呼吸検出プロセス 図１６に、呼吸、無呼吸検出プロセスの動作領域を示す。これらプロセスでは
、使用者による呼吸の存在および無呼吸の発生を検出する。これら２つの状態は
相互に矛盾する状態である。ＣＰＡＰ装置が正常に動作している間、これら状態
のいずれかが検出されるはずである。この場合、これら２つの状態はζｄの非交
差領域にある（図１６）。装置の現在時における動作領域がこれら２つの領域
外にある場合には、ある種のエラーが既に発生し、エラーが現われることになる
。図１７は、この誤動作検出プロセスを示すフローチャートである。装置が動作
している間、“呼吸検出”プロセスおよび“無呼吸検出”プロセスをモニターす
る。この誤動作検出プロセスでは、以下の２つの状態のいずれかが発生した時に
、誤動作が現われることになる。 無呼吸、呼吸が同時に現われる。 所定の時間、無呼吸も現われず、また呼吸も現われない。
【００６４】 本発明の実施態様をいくつか説明してきたが、当業者には、本発明の本質的な
特徴から逸脱しなくても、これら実施態様以外の実施態様でも本発明を実施でき
ることは明らかなはずである。従って、本発明実施態様および実施例はあるゆる
点で説明を目的するもので、制限を目的とするものではない。即ち、以上の説明
ではなく、特許請求の範囲の記載によって本発明の範囲が特定されるものである
。特許請求の範囲と等価な趣旨および範囲にあるすべての変更も本発明に含まれ
るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】 加湿器およびループバックボックスを使用した装置の考えられる構成を示す図
である。
【図１ｂ】 加湿器およびループバックボックスを使用した装置の考えられる構成を示す図
である。
【図１ｃ】 加湿器およびループバックボックスを使用した装置の考えられる構成を示す図
である。
【図１ｄ】 加湿器およびループバックボックスを使用した装置の考えられる構成を示す図
である。
【図２】 ＣＰＡＰ装置を示す図である。
【図３】 発生器の速度が高い状態ａおよび低い状態ｂに関する所望の動作領域を示す図
である。
【図４】 コンピュータソフトウェアブロック図である。
【図５】 圧力トランスデューサーの誤動作領域を示す図である。
【図６】 圧力トランスデューサーが低くなった状態の検出に関するフローチャートであ
る。
【図７】 圧力トランスデューサーが高くなった状態の検出に関するフローチャートであ
る。
【図８】 流れトランスデューサーが低くなった状態の検出に関するフローチャートであ
る。
【図９】 流れトランスデューサーが高くなった状態の検出に関するフローチャートであ
る。
【図１０】 スノアトランスデューサーが低くなった状態の検出に関するフローチャートで
ある。
【図１１】 スノアトランスデューサーが高くなった状態の検出に関するフローチャートで
ある。
【図１２】 速度トランスデューサーが低くなった状態の検出に関するフローチャートであ
る。
【図１３】 速度トランスデューサーが高くなった状態の検出に関するフローチャートであ
る。
【図１４】 失速モーターの検出に関するフローチャートである。
【図１５】 制限されたモーターの検出に関するフローチャートである。
【図１６】 ソフトウェアによる誤動作検出領域を示す図である。
【図１７】 ソフトウェアによる誤動作検出に関するフローチャートである。
【符号の説明】
Ｄ 論理積 長方形シンボル コードブロック 三角形シンボル 比較器 （なお、条件が満足された場合、出力は論理“１”であり、これ以外は“０”
である。 Ｆ 流れ発生器 Ｔ 圧力センサー Ｍ マスク （１） 羽根車 （２） 電気モーター （３） サーボ （４） マイクロプロセッサー制御器 （５） マスク （６） 可撓性導管 （７） スイッチ （８） ディスプレー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ケニオン，バートン イギリス ダブリューアール11 ６ティー エイチ ハーフォード アンド ウースタ ー，イブシャム，ダンブルトン，メイン ストリート 26

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 呼吸に適するガスを患者に供給する装置において、ガス流発
    生器と、ガス搬送回路と、データ記憶手段を有する制御器と、装置の動作パラメ
    ーターの値をモニターするセンサーと、データ記憶手段に少なくとも一つの関係
    を記憶させた誤条件検出手段とを有する装置であって、上記関係においては上記
    パラメーターのうちの少なくとも２つの値の組合せが上記装置の誤動作条件を表
    すものとし、かつ上記誤条件検出手段がさらに上記の記憶された関係に対して上
    記の少なくとも２つのモニターされた動作パラメーターを試験するとともに、誤
    動作条件検出後に応答を引き起こす手段を有する装置。
  2. 【請求項２】 上記のモニターされるパラメーターが、少なくとも流れ発生
    器のモーター速度と、ガス流量と、ガス搬送回路空気圧とを含む請求項１の装置
    。
  3. 【請求項３】 上記ガス搬送回路がガス導入口と、ガスフィルターと、上記
    ガス流発生器と、患者用マスクと、流れ発生器出力をこのマスクに接続するガス
    搬送導管とを有する請求項１の装置。
  4. 【請求項４】 上記ガス搬送回路を適宜加湿器として使用する請求項３の装
    置。
  5. 【請求項５】 患者のＣＰＡＰ治療またはＮＩＰＰＶ治療に使用する請求項
    １の装置。
  6. 【請求項６】 上記の記憶された関係において、ガス搬送回路空気圧力、ガ
    ス流およびモーター速度の組合せが上記ガス搬送回路の空気インピーダンスの誤
    動作条件を表す請求項２の装置。
  7. 【請求項７】 上記の記憶された条件が、ある範囲のモーター速度において
    上記圧力およびガス流量に対して空気インピーダンスを関係させた較正データを
    有する請求項６の装置。
  8. 【請求項８】 上記比較手段が、モニターされたモーター速度に適用可能な
    較正データに対してモニターされた圧力およびモニターされたガス流量の組合せ
    を試験する請求項７の装置。
  9. 【請求項９】 上記の記憶された関係において、上記パラメーターのうちの
    少なくとも２つの値の組合せが上記センサーのうちの少なくとも一つの誤動作条
    件を表す請求項２の装置。
  10. 【請求項１０】 上記の記憶された関係において、上記圧力およびガス流量
    の組合せが圧力トランスデューサーの誤動作条件を表す請求項９の装置。
  11. 【請求項１１】 上記の記憶された関係において、上記ガス流量とモーター
    速度の組合せが流れトランスデューサーの誤動作条件を表す請求項９の装置。
  12. 【請求項１２】 上記の記憶された関係において、上記モーター速度および
    スノアインデックストランスデューサーの出力の組合せがスノアインデックスト
    ランスデューサーの誤動作条件を表す請求項９の装置。
  13. 【請求項１３】 上記の記憶された関係において、上記モーター速度、圧力
    、ガス流量およびモニターされたモーター駆動パラメーターの組合せがモーター
    速度トランスデューサーの誤動作条件を表す請求項９の装置。
  14. 【請求項１４】 上記のモニターされたモーター駆動パラメーターがモータ
    ー電流の関数である請求項１３の装置。
  15. 【請求項１５】 上記の記憶された関係において、上記モーター速度および
    モニターされたモーター駆動パラメーターの組合せがモーター動作の誤動作条件
    を表す請求項２の装置。
  16. 【請求項１６】 上記のモニターされたモーター駆動パラメーターがモータ
    ー電流の関数である請求項１５の装置。
  17. 【請求項１７】 上記の誤動作検出手段が、２つの以上の相互に矛盾する誤
    動作条件を同時に検出した後に、誤動作検出プロセスの誤動作条件を検出する請
    求項１の装置。
  18. 【請求項１８】 上記の誤動作検出手段が、呼吸と無呼吸の両者を同時に検
    出した後に、呼吸／無呼吸検出プロセスの誤動作条件を検出する請求項１７の装
    置。
  19. 【請求項１９】 所定の時間において呼吸、無呼吸のいずれもが現われてい
    ない場合に、上記誤動作検出手段が呼吸／無呼吸検出プロセスの誤動作条件を検
    出する請求項１８の装置。
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