JP2005131439A

JP2005131439A - 睡眠障害呼吸制御装置

Info

Publication number: JP2005131439A
Application number: JP2005040852A
Authority: JP
Inventors: John R Axe; アール．エイクス，ジョン; Khosrow Behbehani; ベーベハニ，コースロウ; John R Burk; アール．バーク，ジョン; Edgar A Lucas; エイ．ルーカス，エドガー; Fu-Chung Yen; イェン，フチャング
Original assignee: Respironics Inc
Current assignee: Respironics Inc
Priority date: 1993-04-15
Filing date: 2005-02-17
Publication date: 2005-05-26
Anticipated expiration: 2021-10-25
Also published as: EP0699085B1; US5458137A; JP3837149B2; JP3701670B2; KR960701673A; ATE213425T1; DE69429916T2; JPH08512218A; DE69429916D1; WO1994023780A1; AU6629694A; EP0699085A1; EP0699085A4; ES2172534T3; AU686157B2

Abstract

【課題】可変多レベ圧力を利用して睡眠障害呼吸を制御する装置を提供することである。
【解決手段】圧力源（４３）から呼吸可能な圧縮気体が比較的低圧でユーザの気道へ供給される。圧力トランスジューサ（４５，４８）により圧力が監視され電気信号へ変換される。電気信号は、濾波され持続時間およびエネルギ・レベル等の特定の特徴を抽出するように処理される（４９，５５）。これらの特徴が最小期間にわたって持続時間およびエネルギレベルの選定された閾値を越える場合には、マイクロ・プロセッサ（５７）により睡眠障害呼吸の存在が宣言される。選定された期間内に選定された数のこれらの特徴が生じる場合には、マイクロ・プロセッサにより圧力源から送り出される圧力が調整される。ある期間内に睡眠障害呼吸が検出されなければ、マイクロ・プロセッサにより圧力レベルが漸減される。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般的に睡眠障害呼吸制御装置に関し、特に患者の呼吸経路に供給される陽圧空気を利用する制御装置に関する。

米国において睡眠障害と診断される患者の大部分は、日中の過剰な眠気に苦しんでいる。この症状の主な原因は、睡眠無呼吸である。
呼吸低下、無呼吸もしくは他の部分咽頭閉塞等の睡眠障害呼吸には、可聴性もしくは非可聴性である咽頭壁振動が合併することがある。睡眠無呼吸は、睡眠中に生じる多数の閉塞性無呼吸、中枢無呼吸もしくはそれらの混合を特徴とする潜在的な致命的状態である。睡眠無呼吸の特徴的症状には、可聴性である場合は、いびきと言われる咽頭壁振動の繰り返し症状が含まれる。この症候群により注目される振動は、咽頭閉塞や上部気道の閉塞が発生する時に吸息振動が徐々に増加する振動である。患者の呼吸努力が閉塞を克服するのに成功すると、次に大きな息苦しい喘ぎが生じる。そのため、しばしば目を覚ましてしまうことがある。朝になって起床すると、呼吸困難やそれに伴う時には猛烈に睡眠を妨害するさまざまな体の動きを通常は覚えていない。個人の睡眠呼吸パターンを適切に説明するには診断的研究が必要である。
睡眠中の無呼吸症状は、鼻および口において１０秒以上続く空気流の休止として定義することができ、ポリソムノグラフ記録により容易に資料を提供することができる。無呼吸休止の夜間頻度の変動は、多くの患者に存在し、上部呼吸感染や鎮静薬やアルコールの使用に従って頻度の増加が生じる。
閉塞性睡眠無呼吸（ＯＳＡ）では、呼吸気道が閉塞される。中枢睡眠無呼吸（ＣＳＡ）では、脳が身体に呼吸信号を送るのを中止している。閉塞性呼吸低下は、軽症の閉塞性無呼吸であり、通常は、上部気道の部分閉塞の症状と呼ばれる。中枢呼吸低下は、軽症の中枢無呼吸である。呼吸低下や無呼吸の発生しない過剰な咽頭壁振動も重大な問題となることがある。閉塞性および中枢無呼吸、閉塞性および中枢呼吸低下、および咽頭壁振動をここでは睡眠障害呼吸と呼ぶ。中枢無呼吸の場合、通路は、まだ開いている。個人は、呼吸をしていなくても、肺は、空気流の貯蔵器官を形成する。
睡眠無呼吸に利用できる治療は、減量から人口器官への外科的介入までさまざまである。減量は、最も望ましい方法ではあるが、ダイエットに従うことができる患者は、少なく状況を整復もしくは治癒するのに十分な減量を行いながら６ケ月から１年間もの間、継続的に睡眠無呼吸の症状に曝すことができる患者は、さらに少ない。外科的方法が有効なのは、５０％の症例だけであり、それは侵襲性であり、高価で望ましくない副作用を生じることがある。
最も成功度の高い治療装置は、鼻の連続陽気道換気装置（ＣＰＡＰ）である。ＣＰＡＰは、当初、圧力下でホースに空気を送る適応型真空掃除機モータを使用していた。それを患者の顔面に取り付ける鼻マスクにホースにより給気される。鼻ＣＰＡＰシステムの利点は、即座に免荷を行い、非侵襲性であり、かつ減量を達成しながら使用して外科の必要性を回避できることである。鼻ＣＰＡＰの主な問題点は、整合性である。ほとんど全ての患者が初期治療法として鼻ＣＰＡＰを取り付けられるが、多くの患者は、およそ６ケ月後にはシステムの使用を中止する。
患者について整合性が劣る原因を調べた結果、全て患者の快適さに関連する３つの主要な要因が確認された。第１の要因は、完全な適合が得られず鼻マスクを着けるのが不快なことである。換気装置からの流れの陽圧がしばしば第２の要因として挙げられる。鼻およびマウント内に押し込まれる空気流から不快でいらだたしい感じを受ける患者もいる。第３に、乾燥した口と喉が睡眠無呼吸換気装置との不満足な状態の源としてしばしば引合いに出される。

発明の開示
本発明の装置により個人の睡眠障害呼吸の検出および制御が行われる。強制空気流による不快さを低減した睡眠障害呼吸の制御は、空気流の圧力を選定して行われる。睡眠障害呼吸が検出されると、増加圧が選定される。睡眠障害呼吸の発生がなければ、強制空気流の圧力が低減される。
睡眠のために、圧縮された空気(ガス)源から患者の鼻孔まで空気を送り込むようにされた鼻マスクが装着される。ホースにより圧縮された空気源と鼻マスクが接続される。睡眠障害呼吸の検出にはフェイス・マスク圧およびホースに沿って間隔をとった２点間の圧力差（ΔＰ）を監視することが含まれる。無呼吸、呼吸低下および咽頭壁振動の発生を含む特定状況が確認される。マスクの外れやマスクからの漏洩等の鼻マスクに関する問題点も検出することができる。患者による吸息および呼息も検出することができる。無呼吸、呼吸低下、咽頭壁振動および呼吸経路の完全もしくは部分閉塞の診断は、患者による呼吸の測定に基づいている。
圧力選定は、マイクロ・プロセッサ制御され特定状況の検出に応答する。睡眠障害呼吸中および、その後の発生中に圧力を多レベルに調整することができる。状況を抑制するように圧力レベルを調整しながら、吸息、呼息もしくは、その両方のための増加圧力を使用して睡眠障害呼吸を抑制することができる。マスクが外れると、圧力は、最低レベルに低下する。

発明の詳細な説明
図１を参照して、本装置は、任意の種別のマスク、すなわち鼻孔アダプタ(第２の端部)３９を含むことができる。マスク３９は、各々がユーザの（図示せぬ）鼻孔内にはめ込まれる、２個のノズルを有する市販品とすることができる。マスク３９は可撓性ホース(インターにス)４１に接続され、それは圧縮機(圧縮された呼吸可能なガス源)４３等の低圧空気源につながっている。マスク３９およびホース４１は、加圧下でユーザに空気を供給するインターにスを構成する。圧縮機４３は、周囲の空気を引き入れて後記するように選定できる圧力まで圧縮する。圧力を高めると、マスク３９が大気に開放されている場合にはホース４１を通る空気の流量が増加する。
圧力差トランスジューサ(圧力差測定手段)４５により圧縮機４３の出力とマスク３９間の動圧差が感知される。圧力差トランスジューサ４５は、マスク３９の内部に接続された１本の感知チューブ４６を有している。もう１本の感知チューブ４７が、圧縮機４３の出力に接続されている。マスク感知チューブ４６は、出力圧感知チューブ４７の下流にある。感知チューブ４６および４７間の圧力差は、ホース４１を通る空気流の品質に対応する。正常な呼吸の場合には圧力トランスジューサ４５により感知される圧力差は不規則に変化する。
圧力トランスジューサ４８は、マスク３９内の動圧しか測定しない。圧力トランスジューサ４８は、感知チューブ４６に接続されている。マスク圧トランスジューサ４８および圧力差トランスジューサ４５により増幅器／フィルタ回路(兆候検出手段)４９にアナログ信号が加えられる。増幅器／フィルタ回路４９は、信号を増幅し明らかに睡眠障害呼吸に関係の無い信号を随意濾波することができる。感知チューブ４７，４６に接続された電気起動弁５１，５３は、常時、閉成されている。これらの弁は、圧力トランスジューサ４５，４８の周期的な校正に使用される。起動されると、各弁５１，５３は、感知チューブ４６，４７を大気に開放する。増幅器４９により感知された圧力波形が、アナログ／デジタル変換器(兆候検出手段)５５に加えられ、次にマイクロ・プロセッサ(兆候検出手段)５７に加えられる。マイクロ・プロセッサ５７は、圧力トランスジューサ４５，４８の圧力源４３の出力圧を制御する。マイクロ・プロセッサ５７は、やはりタイミングをとって校正を行う。

マイクロ・プロセッサ５７は、変換器５５から到来する信号を４０００回／秒の割合でサンプルして１０回／秒の割合で処理するようにプログラムされている。４００の圧力差値が集められる度に、平均圧力差値および圧力差標準偏差値が計算されて記憶される。平均圧力差値計算は、実際上、ローパス・フィルタで行われ標準偏差の計算は、実際上、ハイパス・フィルタで行われる。平均圧力差値を使用して平均圧力差基線が計算され、それは吸息および呼息を分ける信号レベルとして任意に定義される。
１５秒以上平均値が圧力差基線よりも閾値だけ大きければ、アルゴリズムは、マスク・オフ信号で応答する。マスク３９を外すと、圧力差が非常に大きくなってマスクを外す前に確立された圧力差基線値を越えてしまうことが経験的に判っている。
マイクロ・プロセッサ５７のアルゴリズムは、圧力差標準偏差値を使用して任意に定義される閾値よりも大きい圧力差信号の外乱エネルギを計算する。閾値は次式に従って求められ、
標準偏差閾値＝（コマンド圧−Ａ）＊Ｂ＋Ｃ
ここに、Ａ，Ｂ，Ｃは、ホース４１内の通常の乱流による外乱レベルよりも高い閾値を設定する一定の経験値である。また、標準偏差閾値は、マスク３９を利用する個人について計算された過去の標準偏差値に基づいて適応かつ変化させることができる。標準偏差値が１０秒間ゼロに等しければ、システムは、電源オフ信号により応答する。
咽頭壁振動の検出は、睡眠障害呼吸に関連する圧力波形のエネルギおよび持続時間に基づいている。エネルギは、咽頭壁振動の持続時間で除した標準偏差閾値を越える圧力差標準偏差値の和として計算される。アルゴリズムは、標準偏差値のエネルギがエネルギ閾値よりも大きい場合、および咽頭壁振動の持続時間が持続時間閾値を越える場合には、咽頭壁振動信号により応答する。連続する睡眠障害呼吸間の時間が２０秒等の選定持続時間を越えない３個等の選定数の咽頭壁振動信号の後でコマンド圧が高められる。圧縮機４３の圧力を高める量は、調整することができる。睡眠障害呼吸が発生しない５分等の任意の選定期間後に、コマンド圧は、低減される。圧力低減量は、調整することができる。

マイクロ・プロセッサ５７からのコマンド圧は、デジタル信号として出力され、デジタル／アナログ変換器５８に通されて圧縮機４３の速度、したがって出力圧を変えるアナログ信号に変換される。マイクロ・プロセッサ５７は、吸息および呼息サイクル毎に圧縮機４３の出力を変えて、吸息中は、圧力を高め、呼息中は、低い基線に圧力を低下させることができる。いずれのレベルも睡眠障害呼吸が検出されれば、独立して調整することができる。また、圧縮機４３の出力は、小振幅５Ｈｚ信号により変調され、それは中枢および閉塞性無呼吸の違いと中枢および閉塞性呼吸低下の違いを検出するのに使用される。
状況をシミュレーションする正常な対象から得られる閉塞性睡眠無呼吸（ＯＳＡ）、中枢睡眠無呼吸（ＣＳＡ）、閉塞性睡眠呼吸低下（ＯＳＨ）および中枢睡眠呼吸低下（ＣＳＨ）の症状のグラフを図２−図５に示す。図２を参照して、曲線５９は、圧力トランスジューサ４５により測定されたデルタＰ測定値を表す。曲線６１は、トランスジューサ４８により感知されたマスク圧を表す。図２にグラフで示す曲線５９、６１の圧力の大きさは、便宜上、同じ時間座標について示めされている。期間６３は、正常な呼吸を示す。期間６３中に、デルタＰ測定値５９は、正常に増減する。正常な呼吸期間中、マスク圧６１もデルタＰ測定値５９とは、およそ１８０゜移相して正常に増減する。デルタＰ５９は、吸息中は比較的高いが、マスク圧６１は、低減する。
期間６５は、ＯＳＡの発生に対応する。ＯＳＡ期間中に、上部気道は、完全に閉塞される。したがって、僅かな流れしか生ぜず、圧力差測定値は、僅かである。マスク圧６１は、６７で示すように圧縮機４３に加わる５Ｈｚの変調に比例して不規則に変化する（図１）。
曲線５９は、デルタＰ測定値、すなわち感知チューブ４６，４７間の圧力差の時間変化のグラフである。正常な状況下では、デルタＰ曲線５９は、常に正であり、圧縮機出力感知チューブ４７の圧力がインターにス感知チューブ４６よりも高い。圧力差は、個人が吸息すると増加し、個人が呼息すると低下する。曲線６１は、正常な呼吸中のマスク圧を表す。

図３において、６９は、ＣＳＡの発生を示す。ＣＳＡの状況下では、呼吸を停止する信号が脳から身体に送られている。上部気道が開放されているため、肺は、貯蔵器官として機能する。したがって、ＣＳＡ期間中の５Ｈｚ変調の圧力差測定値は、ＯＳＡ期間中に観察されるものよりも大きい。そのため、ＣＳＡ期間中の５Ｈｚ変調のマスク圧測定値は、ＯＳＡ期間中に観察されるものよりも小さい。
デルタＰ曲線５９は、図２と同様な正常な呼吸区間６３を有している。しかしながら、区間６９は、呼吸が停止していることを示す。デルタＰ曲線５９は、ほぼ一定となる。これは、個人の呼吸による動圧変化が無く、したがって５Ｈｚ変化による圧力変動を除けば、圧力感知チューブ４６、４７間の差は、ほぼ一定であることを示している。
このような状況が発生すると、本質的に過去の５０呼吸サイクルの平均領域に近い匹敵する領域を計算するノイズ閾値よりも高いサイクルは無い。この場合、マイクロ・プロセッサ５７は、好ましくは１０秒の遅延を開始する。遅延の終わりに呼吸が再開されていなければ、マイクロ・プロセッサ５７は、前記したように、この状況を緩和しようとして圧力を高める。また、マイクロ・プロセッサ５７は、呼吸欠落の状況が中枢睡眠無呼吸（ＣＳＡ）によるものか、閉塞性睡眠無呼吸（ＯＳＡ）によるものかを確認しようとする。閉塞性無呼吸の場合には、呼吸経路が閉塞される。中枢無呼吸の場合には、脳は、呼吸する信号を身体に送ることを中止している。中枢無呼吸の場合、経路は、まだ開放されている。
図２と図３の曲線は、患者のマスク圧とＯＳＡおよびＣＳＡに対するデルタＰ圧力信号との差を示している。特に、ＯＳＡが発生すると、マスク圧に存在する５Ｈｚ変調周波数は強調され、デルタＰは、低減される。これは、ＯＳＡ期間中に気道が閉塞されて全体気道体積が減少し、その抵抗が増加するためである。逆に、ＣＳＡ期間中は、５Ｈｚ変調圧によるデルタＰおよびマスク圧の変化は、正常な呼吸に似ている。ＣＳＡの検出は、ホース４１を通る流れが停止したことに注目して行われる。

図４を参照して、閉塞性睡眠呼吸低下、すなわち、ＯＳＨと呼ばれる軽症のＯＳＨを示す。ＯＳＨは、幾分、空気を通すことができる上部気道の部分閉塞である。ＯＳＨの症状７１には、呼吸により低い周波数で変動する圧力差がいくらかホース４１内に存在する。しかしながら、圧力差５９の振幅は、正常な呼吸６３よりもＯＳＨ７１の方が遥かに小さい。マスク圧６７は、５Ｈｚ変調を反映している。
図４において、区間６３は、正常な呼吸を表し、区間７１は、部分閉塞呼吸、すなわち、閉塞性呼吸低下を表す。領域７１におけるデルタＰ曲線５９の振幅は、前よりも遥かに小さい。その理由は、部分閉塞により個人に出入りする空気流が少なくなることである。感知チューブ４６，４７間の圧力差は、区間７１の方が区間６３よりも著しく小さい。
呼吸低下が検出されると、通常、マイクロ・プロセッサ５７は、圧縮機４３に信号を送って出力上部圧を最初に高めて、この状況を緩和しようとする。呼吸低下が解消されなければ、最大許容圧に達するまで上部圧がさらに高められる。さらに、選定期間後に状況の存在が中止されれば、出力圧は、低減される。他に睡眠障害呼吸信号が発生しなくても呼吸低下が生じることがあり、デルタＰ測定値により検出される。
軽症のＣＳＡである中枢睡眠呼吸低下（ＣＳＨ）を図５に示す。ＣＳＨは、上部気道の閉塞が無いが、浅い呼吸を特徴とする。ホース４１内に生じる圧力差は、６３の正常な呼吸期間中に生じる圧力差に対して実質的に低減される。マスク圧は、不規則に変化するが、上部気道が開放されているため、圧力の５Ｈｚ変調は閉塞の無い呼吸の場合６３と同じである。
コマンド圧力成分および治療すべき状況を示すイベントの組合せを第１の表−第２の表に記載する。
図９−図２９のフロー図を参照して説明するプロセスには、さまざまな診断決定が含まれている。基本的な決定は、第１の表に記載されている。文字は、図６−図８に示す状況のグラフ表現に関連している。

第１の表
Ａ − 咽頭壁振動が無く電源はオン
Ｂ − 咽頭壁振動発生
Ｃ − 中枢もしくは閉塞性睡眠呼吸低下
Ｄ − 中枢もしくは閉塞性無呼吸
Ｅ − 正常な呼吸量
Ｆ − 咽頭の完全閉塞
Ｇ − 咽頭の部分閉塞
Ｈ − 上部気道開放
Ｉ − マスク・オフ
Ｊ − マスク・リーク
Ｏ − 電源オン
Ｐ − 電源オフ
治療もしくは反応のための完全な診断には、第２の表に記載するいくつかの基本的な表示を組み合わせる必要がある。
第２の表
状況診断
Ａ＋Ｅ＋Ｈ正常な呼吸
Ｂ＋Ｅ＋Ｈ咽頭壁振動（ＰＶ）のみ
Ａ＋Ｃ＋Ｈ中枢呼吸低下
Ａ＋Ｃ＋Ｇ閉塞性呼吸低下
Ａ＋Ｄ＋Ｈ中枢無呼吸
Ａ＋Ｄ＋Ｆ閉塞性無呼吸
さまざまな異常呼吸状況およびその治療のためのコマンド圧の変更を図６に示す。上の曲線６０１は、圧力差測定値であり、Ａ，ＥおよびＨの結果で示す正常な呼吸期間、咽頭壁振動期間（Ｂ＋Ｅ＋Ｈ）および閉塞性呼吸低下期間（Ａ＋Ｃ＋Ｇ）を含む期間にわたる呼吸を示している。最初の正常な呼吸期間中は、圧縮機４３へのコマンド圧（図１）は、曲線６０３に示すように最小値であり、吸息および呼息により変動することはない。ＰＶで示す咽頭壁振動は、呼吸の吸息および呼息サイクル中に発生するものとして示されている。この高い周波数の波形は、標準偏差計算により検出される。咽頭壁振動の検出後、コマンド圧６０３は、患者の吸息および呼息サイクルに追従開始し、吸息コマンド圧は、呼息コマンド圧よりも実質的に昇圧されている。コマンド圧６０３は、咽頭壁振動信号９３の検出後に高められ、咽頭壁振動信号間の時間は、２０秒を越えることはない。コマンド圧には、圧力成分レベルＰ３（プレス３）の最初の増分により設定される吸息レベルおよび、ここでは基底圧に戻る呼息レベルが含まれている。しかしながら、ある状況の元では呼息コマンド圧は、最低レベルを越えて昇圧することができる。正常な呼吸に戻った、すなわち、回復した後で、最初に吸息サイクル圧をカットし、次に吸息サイクル昇圧を解消することにより全体コマンド圧６０３が低減され、基底圧は、最低レベルに漸減される。

図７は、ＯＳＨおよびＯＳＡの発生を示す。ＯＳＨの開始後、圧力成分レベルＰ１（すなわち、プレス２）を調整することによりコマンド圧７０３が吸息レベルについて高められる。しかしながら、吸息レベルと基底圧との差は、最大差を越えてはならない。
ＯＳＡ期間中に、コマンド圧７０３の基底レベルは、最大許容基底圧レベルを越えない限り段階的に高められる。明らかに、無呼吸中に吸息は、発生しておらず、したがって吸息および呼息によるコマンド圧の変動は、生じない。図７は、正常な呼吸、咽頭壁振動および閉塞性呼吸低下の症状も示している。
図８は、中枢呼吸低下および無呼吸を圧力波形８０１で示す。中枢呼吸低下の場合、コマンド圧８０３の基底圧レベルは、一定のままである。１０秒間、呼吸が浅いままであれば、吸息サイクルが生じ正常な呼吸が再現するまで、そのレベルが漸増する。中枢無呼吸が発生している間、コマンド圧８０３は、一定のままである。
図９は、マイクロ・プロセッサ５７の主プログラムを示す論理フロー図である。主プログラムは、マスク３９およびホース４１からのデータ取得に関する複数のサブ・ルーチンの中でのプロセスのフロー制御、そのデータの処理、処理されたデータの診断のための使用およびマスクに与える空気圧の制御に使用される。ステップ１０００において主プログラムに入り、後のデータ取得、データ処理、診断および圧力調整サブ・ルーチンにより使用されるさまざまな変数、アレイおよびフラグの初期化が呼び出される。次にステップ１００２を実行してゲットデータ・サブ・ルーチンが呼び出され、アナログ／デジタル変換器５５からデータが検索されて、データ処理および診断サブ・ルーチンで使用するように構成される。ステップ１００４は、データ処理サブ・ルーチンの呼出しである。次にステップ１００６を実行して診断サブ・ルーチンが呼び出される。最後にステップ１００８において、マスクの圧縮機への電源がまだオンであるか調べられる。電源がオンであれば、ステップ１０１０を実行して圧力調整サブ・ルーチンが呼び出される。次にステップ１００２にステップが戻される。ステップ１００８において圧縮機の電源がオフであれば、ＮＯ分岐に従ってプログラムの実行が中止される。

図１０は、後記するサブ・ルーチンにより使用されるさまざまな変数およびフラグの初期化サブ・ルーチンを示す論理フロー図である。ステップ１１００においてサブ・ルーチンに入り、アナログ／デジタル変換器サンプリング・レートおよび使用するチャネル数およびサンプルサイズが初期化される。実施例では、アナログ／デジタル変換器５５がホース３９に沿った圧力差およびマスク圧を毎秒４０００回サンプリングする。２つのチャネルがあって、それぞれ圧力差およびマスク圧信号に対応している。各々がサンプリング間隔に対応する４００のサンプル点に対するサイズとされた２つのアレイにデータが記憶される。ステップ１１０２を実行して圧力差アレイおよびチャネル・アレイからの値が転送されるマスク圧アレイの指標が初期化される。ステップ１１０４においてデルタＰ曲線と基線間の領域の測定値を記憶するのに使用されるアレイの指標が初期化される。このアレイのサイズは、５０である。ステップ１１０６において、いくつかのサンプルおよび計算された変数値が初期化される。使用される特定の変数が適切なサブ・ルーチンの検討において取り込まれる。同様にステップ１１０８において、いくつかのフラグの初期値が設定される。やはり特定のフラグが適切なサブ・ルーチンの検討時に説明される。ステップ１１０８の後で主プログラムに処理が戻される。
図１１は、マイクロ・プロセッサ５７によるＡ／Ｄ変換器５５からのデータ取得を示す論理フロー図である。ステップ１２００は、アナログ／デジタル変換器からバッファ・アレイへの４００サンプル期間のデータ転送に対応する入出力ステップである。ステップ１２０２においてバッファ・アレイに完全な期間がロードされるまで、ステップ１２００のループが制御される。バッファ・アレイに完全な１サンプル期間が転送されると、ステップ１２０４を実行して指標が初期化される。完全な１サンプル期間が累積されるまで、プロセスは、ステップ１２０２から１２００にループ・バックする。次に、ステップ１２０６を実行して一つのバッファ・アレイから圧力差アレイにデータが転送される。このアレイは、デルタＰアレイと呼ばれることもある。ステップ１２０８において転送バッファから圧力読取アレイにマスク圧読取値がロードされる。ステップ１２１０において、使用中の指標が増分される。ステップ１２１２において、ステップ１２０６を通る転送プロセスのループ・バックが制御される。指標のサイズがバッファ・アレイを越えると、ＹＥＳ分岐に従って図９の主プログラムに処理が戻される。

図１２は、データ処理サブ・ルーチンを示す論理フロー図である。データ処理サブ・ルーチンは、本質的に５つの計算機能の一連の呼出しからなっている。これらの機能には、圧力差アレイ内のサンプルに対する平均値および標準偏差値を計算するサブ・ルーチンが含まれている（ステップ１３００）。ステップ１３０２は、圧力差アレイの平均値の基線および領域を計算する機能の呼出しである。ステップ１３０４は、前に計算された平均値を使用して呼吸低下閾値を計算するサブ・ルーチンの呼出しである。ステップ１３０６は、デルタＰ信号の標準偏差の領域および持続時間を計算する呼出しである。ステップ１３０８は、５Ｈｚの周波数における圧力差およびマスク圧のエネルギおよび位相を計算するサブ・ルーチンの呼出しである。次にサブ・ルーチンは、終了して主プログラムに戻る。
図１３は、圧力差アレイからの一組のサンプルの平均および標準偏差の計算に使用するサブ・ルーチンを示す論理フロー図である。ステップ１４００においてプロセスに入り圧力差アレイへのエントリの平均値が求められる。ステップ１４０４において、予め求められた平均値および平均二乗値を使用して標準偏差が計算される。次に、ステップ１４０６を実行して４００のサイズを有する圧力差平均値の記憶アレイに平均値が記憶される。この一群の値は、初期基線を計算するのに使用される。このアレイに対する適切な指標の増分もこの時に行われる。次にサブ・ルーチンは、終了して親のサブ・ルーチンに戻される。

図１４は、平均圧力差基線および領域の計算に使用されるサブ・ルーチンの論理フロー図を示す。領域は、デルタＰ信号のエネルギ内容の代理となる。プロセスは、ステップ１５００に入り、そこで基線が得られているかどうか確認される。ＹＥＳであれば、ＹＥＳ分岐に従ってステップ１５０２に進み、そこで最後に計算された基線が古い基線として記憶される。次に、ステップ１５０４を実行して、現在の基線が古い基線および現在の平均の関数として発生される。次に、ステップ１５０６を実行して、現在の圧力差平均が新しい基線を越えるかどうかが確認される。越えない場合には、新しい呼息領域が古い領域プラス新しい基線マイナス現在の圧力差平均に等しく設定される（ステップ１５０８）。次に、ステップ１５１０を実行して、呼息フラグが負に設定され親のサブ・ルーチンに処理が戻される。
ステップ１５０６において現在の圧力差平均が新しい基線を越えることが確認されると、ＹＥＳ分岐に従ってステップ１５１２に進み、吸息フラグが正であるか確認される。ＹＥＳであれば、ステップ１５１４を実行して、古い領域プラス平均マイナス現在の基線に等しい新しい吸息領域が計算される。次に親のサブ・ルーチンに処理が戻される。しかしながら吸息フラグが負であれば、ＮＯ分岐に従ってステップ１５１２からステップ１５１６に進む。そこで呼吸領域は、吸息および呼息領域に等しく設定される。ステップ１５１８において吸息領域は、圧力差平均マイナス基線に等しく復帰される。吸息フラグは、正に設定され呼息領域は、ゼロに設定される。これは、次の呼吸サイクルに先立って行われる。
ステップ１５００において現在の基線がまだ得られていないことが確認されると、ステップ１５２０へのＮＯステップがとられる。ステップ１５２０において完全な間隔が得られているか確認される。ＮＯであれば、サンプル点の別の間隔を得るために主プログラムに処理が戻される。ステップ１５２０において１００の平均値のアレイが完了していると、ステップ１５２２へのＹＥＳ分岐がとられ、そこで現在の基線は、ゼロに等しく設定され、基線を利用できることを示す適切なフラグが設定される。ステップ１５２４において平均値のアレイが加算される。ステップ１５２６において、この和は、アレイ・サイズにより除されて基線が発生される。次に、親のサブ・ルーチンに処理が戻される。

図１５は、診断サブ・ルーチンに使用する呼吸低下閾値を計算するサブ・ルーチンの論理フロー図である。プロセスは、ステップ１６００に入り、そこでステップ１５１８からの（簡単に「領域」と呼ばれる）デルタＰおよび基線間の領域の必要最少数の測定値が予め得られているか確認される。ＹＥＳであれば、ステップ１６０２を実行して、最新の領域測定値がこのような測定値の先入れ・先出し（ＦＩＦＯ）アレイに加算され、最古の領域測定値がアレイから落とされる。次に、ステップ１６０４を実行して、一組の測定値が加算され平均化される。サブセットにはＦＩＦＯバッファ内の５０の測定値の大きさで中間の３０が含まれている。ステップ１６０６において呼吸低下閾値は、サブセットの平均の３０％に等しく確立される。ステップ１６０６の後で、親のサブ・ルーチンに処理が戻される。ステップ１６００に戻って、最小数の領域計算が実施されていなければ、ステップ１６０８へのＮＯ分岐がとられ、そこで現在の測定値は、領域測定値アレイに単純に加算される。ステップ１６１０において領域測定値アレイは、最後に加算されたエントリにより埋め尽くされたか確認される。ステップ１６１２を実行して、平均圧力差アレイが埋め尽くされていることを示すフラグが設定される。次に、前記したようにステップ１６０４を実行して処理が継続される。ステップ１６１０からのＮＯ分岐に沿って主プログラムに処理が戻される。
図１６は、閾値を越えるデルタＰの標準偏差領域の計算に使用されるサブ・ルーチンの論理フロー図である。結果は咽頭壁振動の検出に使用される。ステップ１７００を実行して処理に入る。そこで可変呼出し標準偏差閾値は、現在のコマンド圧と古い標準偏差値の関数に等しく設定される。コマンド圧の計算については、後記する。次に、ステップ１７０２において、現在の標準偏差値は、計算されたばかりの標準偏差閾値を越えるか確認される。ＹＥＳであれば、ステップ１７０４を実行して、それを示すフラグが設定され、ステップ１７０６を実行して、標準偏差の一定量の領域が発生される。一定量は、標準偏差が閾値を越える値を加算して求めた領域に等しいと考えられる。ステップ１７０２において否定的な確認がなされておれば、ステップ１７０８を実行して、閾値フラグを越える標準偏差が予め設定されているか確認される。ＹＥＳであれば、ステップ１７１０を実行してフラグがリセットされる。次に、ステップ１７１２を実行して閾値を越える標準偏差領域および持続時間が記憶される。ステップ１７０８においてフラグが設定されていなければ、処理は、単に親のサブ・ルーチンに戻される。ステップ１７０６，１７１２の完了後、親のサブ・ルーチンに処理が戻される。

図１７は、５Ｈｚ信号のエネルギと圧力および圧力差信号間の位相差の計算に使用するサブ・ルーチンの論理フロー図を示す。ステップ１８００において処理に入り、最後のこのような計算後１秒が経過しているか確認される。経過していなければ、計算は行われず、親のサブ・ルーチンに即座に処理が戻される。最後のエネルギおよび位相測定後１秒が経過しておれば、ステップ１８０２においてエネルギおよび位相差計算を行った後で親のサブ・ルーチンに戻される。
図１８は、診断サブ・ルーチンの論理フロー図である。診断サブ・ルーチンにはさまざまな種別の閉塞性呼吸の検出およびにフェイス・マスクからの漏洩や損失を検出するのに使用する複数の呼出しが含まれている。ステップ１９００は、咽頭壁振動の検出に使用するサブ・ルーチンの呼出しを反映している。ステップ１９０２は、無呼吸を検出するサブ・ルーチンの呼出しである。ステップ１９０４は、呼吸低下を検出するサブ・ルーチンの呼出しである。ステップ１９０６は、マスク・オフ状況もしくはマスク・リーク状況を検出するサブ・ルーチンの呼出しである。ステップ１９０８は、咽頭閉塞を検出するサブ・ルーチンの呼出しである。ステップ１９１０は、圧縮機の電源がオフであるかを検出するサブ・ルーチンの呼出しである。
図１９は、咽頭壁振動の検出に使用するサブ・ルーチンの論理フロー図である。ステップ２０００は、ステップ１７００で計算されたデルタＰの標準偏差の領域および持続時間が閾値を越えるかを確認するのに使用される。越えなければ、ステップ２００２を実行して、咽頭壁振動が生じていないことを示すフラグが設定される。ＹＥＳであれば、ステップ２００４において、このような振動を示すフラグが設定される。ステップ２００２，２００４の後で親のサブ・ルーチンに処理が戻される。
図２０は、無呼吸の検出に使用されるサブ・ルーチンの論理フロー図である。ステップ２１００においてサブ・ルーチンに入り、ΔＰ平均から現在の基線を引いたものの絶対値が無呼吸閾値と比較される。前者が後者よりも小さければ、ステップ２１０２を実行して、ステップ２１００で検出された状況が、１０秒以上持続したか確認される。状況が１０秒以上持続しておれば、ステップ２１０４において無呼吸フラグがＯＮに設定され、親のサブ・ルーチンに処理が戻される。ステップ２１００，２１０２が真でなければ、ステップ２１０６を実行して、無呼吸フラグがＯＦＦに設定され、親のサブ・ルーチンに処理が戻される。

図２１は、呼吸低下の検出に使用されるサブ・ルーチンの論理フロー図を示す。ステップ２２００でプロセスに入り、そこで平均が呼吸低下閾値よりも小さいか確認される。ＹＥＳであれば、ステップ２２０２を実行して、この状況が１５秒以上持続したか確認される。１５秒以上持続しておれば、ＹＥＳ分岐に従ってステップ２２０４に進み、呼吸低下フラグがＮＯに設定される。ステップ２２００，２２０２の条件が満たされなければ、ステップ２２０６を実行して、呼吸低下フラグがＯＦＦに設定される。ステップ２２０６の後で親のサブ・ルーチンに処理が戻される。
図２２は、マスク・オフ状況もしくはマスク・リーク状況を検出するのに使用されるサブ・ルーチンの論理フロー図である。ステップ２３００を実行して処理に入り、そこで感知チューブ４６および４７間の平均圧力差がマスク・オフ閾値を越えるか確認される。ＹＥＳであれば、ステップ２３０２を実行して、この状況が５秒以上持続したか確認される。この状況が５秒以上持続しておれば、ステップ２３０４においてマスク・オフ・フラグがハイに設定され、親のサブ・ルーチンに処理が戻される。ステップ２３０２において、この状況が５秒以上持続していなければ、ＮＯ分岐に沿ってステップ２３０５に進み、そこでマスク・オフ・フラグをローに設定した後で親のサブ・ルーチンに処理が戻される。ステップ２３００からのＮＯ分岐に沿って処理は、ステップ２３０６に進み、そこで基線がマスク・リーク閾値を越えるか確認される。ＹＥＳであれば、ステップ２３０８においてマスク・リーク・フラブがハイに設定される。ＮＯであれば、ステップ２３１０を実行して、マスク・リーク・フラブは、ローに設定される。ステップ２３０８，２３１０の後でステップ２３０５が実行される。

図２３は、呼吸経路の閉塞を検出するのに使用される処理サブ・ルーチンの論理フロー図を示す。ステップ２４００を実行して処理に入り、そこで圧力差アレイのエネルギが閉塞閾値と比較される。圧力差アレイのエネルギが閾値よりも小さければ、ＹＥＳ分岐に従ってステップ２４０２に進み、そこでマスク圧アレイに入るエネルギが閾値よりも大きいか確認される。ＹＥＳであれば、ステップ２４０４を実行して、位相差が位相差閾値よりも大きいか確認される。ＹＥＳであれば、ステップ２４０６を実行して、ステップ２４００，２４０２，２４０４の状況が５秒を越えたか確認される。ＹＥＳであれば、ステップ２４０８を実行して、閉塞フラグがハイに設定される。この状況がまだ５秒継続していない場合には、ＮＯ分岐に従ってステップ２４１０に進み、閉塞フラグがローに設定される。ステップ２４０８，２４１０の完了後、親のサブ・ルーチンに処理が戻される。
ステップ２４００，２４０２，２４０４で調べられる条件のいずれかが満たされない場合には、ステップ２４１２が実行される。ステップ２４１２において圧力差アレイのエネルギが部分閉塞閾値よりも小さいか確認される。小さければ、ステップ２４１４を実行して、マスク圧アレイのエントリ・エネルギが閾値よりも大きいか確認される。ＹＥＳであれば、ステップ２４１６を実行して、位相差が部分閉塞位相差閾値を越えるか確認される。ＹＥＳであれば、ステップ２４１８を実行して、ステップ２４１２，２４１４，２４１６の状況が５秒以上持続したか確認される。ＹＥＳであれば、ステップ２４２０を実行して、部分閉塞フラグがハイに設定される。ステップ２４１２から２４１８までのいずれかの条件が満たされない場合には、ステップ２４２２を実行して、部分閉塞フラグがローに設定される。ステップ２４２０，２４２２の後で親のサブ・ルーチンに処理が戻される。
図２４は、にフェイス・マスク３９を加圧するのに使用される圧縮機の電源オフ状況を検出するのに使用するサブ・ルーチンの論理フロー図である。ステップ２５００に入って、デルタＰの標準偏差および基線が、それぞれの電源オフ閾値よりも降下したか確認される。ＹＥＳであれば、ステップ２５０２を実行して、この状況が５秒以上持続したか確認される。ＹＥＳであれば、ステップ２５０４を実行して、電源フラグがオフに設定される。次に親のサブ・ルーチンに処理が戻される。ステップ２５００，２５０２のテスト結果が否定的であれば、ステップ２５０６を実行して、電源フラグがＯＮに設定される。次に親のサブ・ルーチンに処理が戻される。

図２５は、コマンド圧の調整を呼び出すサブ・ルーチンの論理フロー図である。コマンド圧は、圧縮機４３の要求出力である。コマンド圧調整サブ・ルーチンは、４つのサブ・ルーチン呼出しを含んでいる。ステップ２６００，２６０２，２６０４は、コマンド圧に寄与する成分を調整するサブ・ルーチンの呼出しである。呼出し２６０６により成分が組み合わされて、コマンド圧が与えられる。
図２６は、基底圧、プレス１を調整するサブ・ルーチンプロセスの論理フロー図である。ステップ２７００に入って、圧縮機がオンであるか、また処理が最初のサンプル期間であるか確認される。ＹＥＳであれば、ステップ２７０２を実行して、最初のサンプル期間が完了したことを示すフラグが設定される。次にステップ２７０４を実行してプレス１および予備調整成分プレス２Ｐおよびプレス３Ｐがそれぞれの最小許容値に設定される。次に親のサブ・ルーチンに処理が戻される。ステップ２７００の結果が否定的であれば、ステップ２７０６を実行して、マスク・リークもしくはマスク・オフ・フラグがハイに設定されているか確認される。ＹＥＳであれば、前記したようにステップ２７０４が実行される。ＮＯであれば、ステップ２７０８を実行して、無呼吸および完全閉塞フラグが共にハイに設定されているか確認される。ＹＥＳであれば、ステップ２７１０を実行して基底圧が最後に昇圧されてから１０秒以上経過しているか、また基底圧が最大許容値よりも低いか確認される。両方の条件が満たされれば、ステップ２７１２を実行して、基底圧が昇圧され適切なタイマがリセットされる。次に親のサブ・ルーチンに処理が戻される。ステップ２７１０において、いずれかの条件が満たされない場合には、それ以上のアクションは、とられず親のサブ・ルーチンに処理が戻される。
ステップ２７０８において否定的な結果が得られる場合には、ステップ２７１４を実行して、基底圧が最後に変化してから３００秒以上経過したか確認される。ＮＯであれば、親のサブ・ルーチンに即座に処理が戻される。ＹＥＳであれば、ステップ２７１６を実行して、基底圧が最小値よりも大きいか確認される。基底圧が最小値に等しければ、ＮＯ分岐に従って親のサブ・ルーチンに処理が戻される。ステップ２７１６において基底圧が最小値を越えると、ステップ２７１８を実行して、基底圧がカットされステップ２７１４で使用されるタイマがリセットされる。次に親のサブ・ルーチンに処理が戻される。

図２７は、予備圧力成分プレス２の調整に使用されるサブ・ルーチンの論理フロー図である。ステップ２８００において呼吸低下もしくは部分閉塞フラグが設定されているか確認される。いずれのフラグも設定されていなければ、ステップ２８０２に処理が進み、そこでプレス２Ｐが最後に変化してから１０秒以上経過しているか確認される。ＹＥＳであれば、ステップ２８０４を実行して、プレス２Ｐがその最小許容値を越えているか確認される。ステップ２８０２，２８０４の条件が満たされない場合には、処理は、即座にステップ２８１６に進む。ステップ２８０４からＹＥＳ分岐に従って、ステップ２８０６を実行してプレス２Ｐを低減し適切なタイマをリセットする。次に処理は、ステップ２８１６に進む。
ステップ２８００に戻り、かつＹＥＳ分岐に従って、ステップ２８０７を実行して、プレス１およびプレス２Ｐで作動中のタイマがリセットされる。プレス１およびプレス２Ｐの値が最後に変化してから経過した時間が、タイマにより追跡される。次にステップ２８０８を実行して、プレス２Ｐが最後に昇圧されてから経過した時間が５秒を越えるかが確認される。ＹＥＳであれば、ステップ２８１０を実行して、プレス２Ｐを１単位だけ昇圧し、昇圧タイマをゼロにリセットする。次に、ステップ２８１２を実行して、プレス２Ｐがその最大許容値を越えるかが確認される。ＹＥＳであれば、ステップ２８１３を実行して基底圧プレス１を１単位だけ昇圧し、プレス２Ｐをその最大許容値に低減する。次に、ステップ２８１４を実行してプレス１が最大許容コマンド圧値を越えるかが確認される。ＮＯであれば、処理は、ステップ２８１６に進む。ＹＥＳであれば、ステップ２８１５を実行して、プレス１をコマンド圧の最大許容値にリセットする。ステップ２８１２からＮＯ分岐に従って、あるいはステップ２８１４の実行後、処理は、ステップ２８１６に進む。ステップ２８０８からのＮＯ分岐に沿ってステップ２８１６も実行される。
ステップ２８１６において、プレス１とプレス２Ｐの和がコマンド圧の最大許容値と比較される。和が最大許容値を越える場合には、ＹＥＳ分岐をとってステップ２８１８に進み、コマンド圧成分プレス２をコマンド圧最大許容値マイナス・プレス１に設定する。ステップ２８２０において、吸息フラグが設定されているか確認される。ＹＥＳであれば、ステップ２８２２を実行して、プレス２をプレス２Ｐに設定する。ＮＯであれば、呼息が生じているためステップ２８２４を実行してプレス２をゼロに設定する。いずれかのステップ２８２８，２８２２，２８２４の後で、適切な親のサブ・ルーチンに処理が戻される。

図２８は、予備圧力成分プレス３Ｐの調整に使用されるサブ・ルーチンの論理フロー図を示す。ステップ２９００において咽頭壁振動フラグが設定されているかが確認される。咽頭壁振動フラグが設定されていなければ、処理は、ステップ２９０２に進み、そこでプレス３Ｐが最後に変化してから１０秒以上経過したかが確認される。ＹＥＳであれば、ステップ２９０４を実行してプレス３Ｐがその最小許容値を越えるかが確認される。ステップ２９０２，２９０４で調べられる条件のいずれかが満たされない場合には、ＮＯ分岐をとってステップ２９１６に進む。ステップ２９０４からのＹＥＳ分岐に従って、ステップ２９０６を実行してプレス３Ｐを低減し、適切なタイマをリセットする。次に処理は、ステップ２９１６に進む。
ステップ２９００からのＹＥＳ分岐に従って、ステップ２９０７を実行して、プレス１、プレス２Ｐおよびプレス３Ｐで作動中のタイマをリセットする。プレス１、プレス２Ｐおよびプレス３Ｐの値が最後に変化してから経過した時間がタイマにより追跡される。次にステップ２９０８を実行して、上部基底圧を最後に昇圧してから５秒経過したかが確認される。ＹＥＳであれば、ステップ２９１０を実行して、プレス３Ｐを１単位だけ昇圧しプレス３Ｐの昇圧タイマをリセットする。次に、ステップ２９１２を実行して、新しいプレス３Ｐがその最大許容値を越えるかが確認される。ＹＥＳであれば、ステップ２９１３を実行して基底圧プレス１を昇圧しプレス３Ｐをその最大許容値に低減する。次に、ステップ２９１４を実行してプレス１がコマンド圧の最大許容値を越えるかが確認される。ＮＯであれば、処理は、ステップ２９１６に進む。ＹＥＳであれば、ステップ２９１５を介在し実行してプレス１をコマンド圧の最大許容値にリセットする。ステップ２９０８、ステップ２９１２もしくはステップ２９１４からのＮＯ分岐に従って、処理は、ステップ２９１６に進む。
ステップ２９１６において、プレス１とプレス３Ｐの和がコマンド圧の最大許容値と比較される。和が最大許容値を越える場合には、ＹＥＳ分岐をとってステップ２９１８に進み、プレス３を最大許容コマンド圧値マイナス・プレス１に設定する。ステップ２９１６からのＮＯ分岐に沿ってステップ２９２０において吸息フラグが設定されているか確認される。ＹＥＳであれば、ステップ２９２２を実行してプレス３をプレス３Ｐに設定する。ＮＯであれば、呼息が生じているためステップ２９２４を実行してプレス３をゼロに設定する。
ステップ２９１８，２９２２，２９２４に続いて、処理は、ステップ２９２６に進み、そこでプレス３が最小値を越えるか確認される。プレス３が最小限よりも大きければ、圧力レベルプレス２は、０にリセットされ、サブ・プロセスは、終了する。プレス３が最小値を越えない場合には、圧力成分は、そのままとされ、サブ・プロセスは、終了する。

図２９は、コマンド圧の調整を示す論理フロー図である。ステップ３０００において処理に入り、そこでコマンド圧は、成分プレス１、プレス２Ｐおよびプレス３Ｐの和に等しく設定される。ステップ３００２において振動する圧力値の位相は、反転され、すなわち古い値の負の値が使用される。次に、ステップ３００４を実行して出力圧をコマンド圧プラス振動圧に設定する。ステップ３００６において出力圧値は、デジタル／アナログ変換器に出力される。次に適切な親のサブ・ルーチンに処理が戻される。
本発明により睡眠障害が生じていない時に空気もしくは呼吸可能な混合気体(ガス)が低圧で睡眠者に送られる。これは、睡眠障害呼吸を制御するために使用される高圧よりもユーザにとっては快適である。このシステムにより睡眠障害呼吸を停止できない場合には、警報を鳴らして他の人もしくは本人を起こし潜在的に危険な状況を回避することができる。本システムは、夜間にユーザが要求する空気圧レベルに自動的に適応することができる。
本発明を１つの形式だけで説明してきたが、当業者であれば本発明は、それに制約されず発明の範囲内でさまざまな変更が可能である。

本発明の装置を示すブロック図である。一方がマスクと圧縮機出力間の圧力差を示し、他方が閉塞性睡眠無呼吸発生中のマスク圧を示す一対のグラフである。一方がマスクと圧縮機出力間の圧力差を示し、他方が中枢睡眠無呼吸発生中のマスク圧を示す一対のグラフである。一方がマスクと圧縮機出力間の圧力差を示し、他方が閉塞性睡眠呼吸低下発生中のマスク圧を示す一対のグラフである。一方がマスクと圧縮機出力間の圧力差を示し、他方が中枢睡眠呼吸低下発生中のマスク圧を示す一対のグラフである。一方がマスクと圧縮機出力間の圧力圧を示し、他方が咽頭壁振動および閉塞性呼吸低下の症状だけでなく正規の呼吸期間に対する圧縮機へのコマンド圧を示す一対のグラフである。一方がマスクと圧縮機出力間の圧力差を示し、他方が咽頭壁振動、閉塞性呼吸低下および閉塞性無呼吸の症状だけでなく正規の呼吸に対する圧縮機へのコマンド圧を示す一対のグラフである。一方がマスクと圧縮機出力間の圧力圧を示し、他方が中枢呼吸低下および中枢無呼吸の症状だけでなく正規の呼吸に対する圧縮機へのコマンド圧を示す一対のグラフである。制御および閉塞性呼吸低下の症状を検出し、その制御のためのマスク圧を調整するマイクロ・プロセッサにより実行されるコンピュータ・プロセスの論理フロー図である。制御および閉塞性呼吸低下の症状を検出し、その制御のためのマスク圧を調整するマイクロ・プロセッサにより実行されるコンピュータ・プロセスの論理フロー図である。制御および閉塞性呼吸低下の症状を検出し、その制御のためのマスク圧を調整するマイクロ・プロセッサにより実行されるコンピュータ・プロセスの論理フロー図である。制御および閉塞性呼吸低下の症状を検出し、その制御のためのマスク圧を調整するマイクロ・プロセッサにより実行されるコンピュータ・プロセスの論理フロー図である。制御および閉塞性呼吸低下の症状を検出し、その制御のためのマスク圧を調整するマイクロ・プロセッサにより実行されるコンピュータ・プロセスの論理フロー図である。制御および閉塞性呼吸低下の症状を検出し、その制御のためのマスク圧を調整するマイクロ・プロセッサにより実行されるコンピュータ・プロセスの論理フロー図である。制御および閉塞性呼吸低下の症状を検出し、その制御のためのマスク圧を調整するマイクロ・プロセッサにより実行されるコンピュータ・プロセスの論理フロー図である。制御および閉塞性呼吸低下の症状を検出し、その制御のためのマスク圧を調整するマイクロ・プロセッサにより実行されるコンピュータ・プロセスの論理フロー図である。制御および閉塞性呼吸低下の症状を検出し、その制御のためのマスク圧を調整するマイクロ・プロセッサにより実行されるコンピュータ・プロセスの論理フロー図である。制御および閉塞性呼吸低下の症状を検出し、その制御のためのマスク圧を調整するマイクロ・プロセッサにより実行されるコンピュータ・プロセスの論理フロー図である。制御および閉塞性呼吸低下の症状を検出し、その制御のためのマスク圧を調整するマイクロ・プロセッサにより実行されるコンピュータ・プロセスの論理フロー図である。制御および閉塞性呼吸低下の症状を検出し、その制御のためのマスク圧を調整するマイクロ・プロセッサにより実行されるコンピュータ・プロセスの論理フロー図である。制御および閉塞性呼吸低下の症状を検出し、その制御のためのマスク圧を調整するマイクロ・プロセッサにより実行されるコンピュータ・プロセスの論理フロー図である。制御および閉塞性呼吸低下の症状を検出し、その制御のためのマスク圧を調整するマイクロ・プロセッサにより実行されるコンピュータ・プロセスの論理フロー図である。制御および閉塞性呼吸低下の症状を検出し、その制御のためのマスク圧を調整するマイクロ・プロセッサにより実行されるコンピュータ・プロセスの論理フロー図である。制御および閉塞性呼吸低下の症状を検出し、その制御のためのマスク圧を調整するマイクロ・プロセッサにより実行されるコンピュータ・プロセスの論理フロー図である。制御および閉塞性呼吸低下の症状を検出し、その制御のためのマスク圧を調整するマイクロ・プロセッサにより実行されるコンピュータ・プロセスの論理フロー図である。制御および閉塞性呼吸低下の症状を検出し、その制御のためのマスク圧を調整するマイクロ・プロセッサにより実行されるコンピュータ・プロセスの論理フロー図である。制御および閉塞性呼吸低下の症状を検出し、その制御のためのマスク圧を調整するマイクロ・プロセッサにより実行されるコンピュータ・プロセスの論理フロー図である。制御および閉塞性呼吸低下の症状を検出し、その制御のためのマスク圧を調整するマイクロ・プロセッサにより実行されるコンピュータ・プロセスの論理フロー図である。制御および閉塞性呼吸低下の症状を検出し、その制御のためのマスク圧を調整するマイクロ・プロセッサにより実行されるコンピュータ・プロセスの論理フロー図である。

Claims

睡眠障害呼吸を制御する装置であって、
圧縮された呼吸可能なガス源（４３）と、
第１の端部において圧縮された呼吸可能なガス源に接続され第２の端部（３９）において個人の呼吸経路に適合したインターフェイス（４１）と、
インターフェイスの第１の端部から第２の端部までの差圧を測定する手段（４５）と、
インターフェイスの第２の端部における圧力を測定する手段（４８）と、
圧力および差圧の測定値から睡眠障害呼吸の測定値の徴候を検出する手段（４９，５５，５７）と、
睡眠障害呼吸の徴候の検出に応答して睡眠障害呼吸の圧力および差圧を監視しながら個人の呼吸経路に搬送された圧縮された呼吸可能なガス源からの呼吸可能なガスの圧力を調整する手段（４３，５７，５８）と、
睡眠障害呼吸の徴候の検出なしに一期間の経過に応答して個人の呼吸経路に搬送された圧縮された呼吸可能なガス源からの圧力を調整する手段（５７）と、
を含み、前記調整する手段（５７）は、
一期間にわたって測定された差圧の標準偏差値を計算する手段と、
計算された標準偏差値が標準偏差閾値を越えるかを周期的に決定する手段と、
一期間にわたって標準偏差閾値を超える計算された標準偏差値の和を決定し睡眠障害呼吸の発生を確定する手段と、
を含む前記装置。
請求項１記載の装置であって、前記調整する手段（５７）は、
測定された差圧の一期間にわたる平均を計算する手段と、
差圧の一期間にわたる平均を呼吸停止閾値と比較する手段と、
を含む前記装置。
請求項１または２項記載の装置であって、前記調整する手段（５７）は、
複数の平均圧力差測定値を累積する手段と、
複数の圧力測定値を累積する手段と、
累積された複数の平均圧力差測定値および複数の圧力測定値に対するエネルギ値を計算する手段と、
複数の圧力測定値と複数の圧力差測定値と間の位相差を決定する手段と、
エネルギ値および位相差を閾値と比較し患者の呼吸経路の全部または一部の閉塞を決定する手段と、
を含む前記装置。
請求項１記載の装置であって、
前記測定する手段（５７）は、
一期間にわたって採られた一組のサンプル点の平均を計算し一組のサンプル点の標準偏差を計算する手段と、
複数の期間にわたって平均値を蓄積する手段と、
サンプル点の一連の期間にわたる平均値の蓄積から初期基線を発生する手段と、
計算された爾後の各圧力差に対して初期基線を調整する手段と、
基線と計算された各圧力差平均との領域差から呼吸値の領域を発生する手段と、
複数の呼吸測定値に対して呼吸値の領域の先入れ先出しリストを維持する手段と、
先入れ先出しリストの測定値から呼吸低下閾値を計算する手段と、
呼吸低下閾値に対する呼吸値の各領域を比較し、各領域が一期間にわたって単一値または多数値として前記閾値を満足しない場合に呼吸低下を表示する手段と、
を含む前記装置。
請求項４記載の装置であって、前記測定する手段（５７）は、さらに、
呼吸停止閾値と、
最新の一期間にわたる平均圧力差と呼吸停止閾値の基線との差の絶対値を比較する手段と、
一期間にわたって絶対値が呼吸停止閾値以下になることに応答して呼吸停止が発生していることを表示する手段と、
を含む前記装置。
請求項４記載の装置であって、前記呼吸可能なガスは、睡眠呼吸停止のタイプを区別する二次発振成分を含み、前記測定する手段（５７）は、さらに、
複数の平均圧力差測定値を蓄積する手段と、
複数の圧力測定値を蓄積する手段と、
蓄積された複数の平均圧力差測定値および複数の圧力測定値に対するエネルギ値を計算する手段と、
複数の圧力測定値と複数の圧力差測定値との位相差を決定する手段と、
エネルギ値と位相差を閾値と比較し患者の呼吸通路の全部または一部の閉塞を決定する手段と、
睡眠障害呼吸の徴候の検出に応答して呼吸可能なガス源（４３）からの呼吸可能なガスの圧力を調整する手段と、
睡眠障害呼吸の徴候の検出なく一期間の経過に応答して呼吸可能なガス源（４３）からの圧力を調整する手段と、
を含む前記装置。