JP2009502265A - 目標終末呼気濃度を達成および維持する方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図2
Description
本明細書に開示された発明は、血液ガス制御の分野に関する。
通常、分時換気量が増加すると、終末呼気CO2の分圧(PETCO2)が減少し、終末呼気O2の分圧(PETO2)が増加する。米国特許第6,622,725号(Fisherら)は、部分再呼吸回路(この例では連続ガス供給回路でもあった)への新鮮ガスの流動を固定し、被験者側での分時換気の増加にも関わらず一定のPETCO2を維持することを記載している。カナダ特許出願2、346,517(Fisherら)も、分時換気の増加にも関わらず、PETCO2を所定の達成レベルに一定に保つ手段を記載している。これらの文献のいずれも、回路へのガス流量およびガス濃度を設定して、所定の分時換気量(VE)に対する、CO2の目標終末呼気分率濃度(FTETCO2)および/またはO2の目標終末呼気分率濃度(FTETO2)(最初のFTETCO2およびFTETO2と異なる)を達成する手段を開示していない。
磁気共鳴イメージング(MRI)の間にPCO2の変化を誘起させる1つの方法が息こらえである。ベースラインMRI信号の迅速なドリフトがあるので、脳血流の変化に起因するMRI信号の変化は、刺激を「コントロール」値と「テスト」値との間で迅速に変化させることによってのみ検出できるにすぎない。PCO2について、これはPCO2の迅速なステップ変化を必要とし、好ましくはPO2を一定に維持する。Veselyら(1)により、3分のサイクル時間が好適であると報告されているが、より短いサイクル時間が好ましいかもしれない。息こらえはPCO2の増加を誘起するが、CVRの測定にはそれほど適していない。息こらえの間の血中PCO2の上昇は、CO2についての人体容量に比べて小さな人体CO2産生量(VCO2)に依存しているために非常に遅い。息こらえの間、肺胞PO2は次第に減少する。CO2産生量、CO2容量および許容できる息こらえ時間は被験者ごとに異なるので、最終的な血中PCO2およびPETO2も異なるであろう。息こらえの間にガスのサンプリングをしないために、血中PCO2およびPO2は息こらえの持続時間内については未知なので、CVRの計算に要求されるMRI信号強度をPCO2またはPO2に関連付けることが不可能である。息こらえの間の肺および血中PCO2の変化は時間についての指数関数である。それゆえに、息こらえ時間は刺激の強さを定量するのに使用するには悪い変数である。
PCO2を変化させる第2の伝統的な方法は、マスクを介してCO2を含むガス混合物を吸気することである。これは被験者間で大きく変化する呼吸応答をもたらし、大きなPETCO2の変化を起こすことが知られている。さらに、CO2吸入は分時換気量(VE)を変化させ、血中PO2の可変性をも生じさせる。酸素は強力な血管収縮剤であり、PCO2と脳血流との間の関係の解釈を失敗させる。
PCO2の増加に関するCO2含有ガス混合物の吸入の影響は分時換気量の増加によって克服することができるので、フィードバックループを導入して吸入PCO2を調節し、目標PETCO2をもたらすことができる。これは「ガス押込み(2)」と呼ばれる。ガス押込みは、分時換気量と独立して、目標PETO2とPETCO2とを課すのに有効であることがわかっている。しかしながら、それはCVR測定に関していくつかの欠点を持つ。
Veselyら(1)によって紹介されたより新しい方法は、これらの問題のいくつかを解決した。彼等は連続ガス供給(SGD)回路へのO2流を使用して、2つの既知のレベル(30〜50mmHg)の間でPETCO2の迅速な変化を生じさせた(SGD回路は、2つの呼吸回路リムを通して(少なくとも)2つのガスを提供する。第1のリムからのガス(G1)が最初に提供され、被験者の呼吸が利用できる第1のガスを超過すると、その呼吸の残りは第2のガス(G2)からなる。第2のガスは、第2のリム上のリザーバー中に回収された、先に吐出されたガスでもよい)。PCO2を減らすために、彼等は、大流量のO2をSGDに供給しながら、被験者に過呼吸を求めた。PCO2を上昇させるために、彼等は、回路に入るガスの組成を一時的に変化させることによって大量のCO2を与え、次にSGDへの流量を制御することによって上昇したPCO2を維持した。これは新たなPETCO2への移行を可能にするが、PETCO2を制御する回路へのO2流量の減少および増加、ならびに要求されるVEの変化は、一定に近い吸気O2濃度にも関わらずプロトコールの間に肺の(したがって終末呼気の)O2濃度の変化を起こす。例えば、PETCO2を高く維持するためにO2流量を制限する場合、PETO2はドリフト降下する傾向がある(O2供給が減少するにも関わらずO2消費は一定に維持されるので)。被験者が過呼吸して低いPETCO2になる場合、回路への増加したO2流量はPETO2の上昇をもたらす(O2消費は一定に留まり、O2供給が増大するので)。血中PO2の変化は、血流に関する解釈を失敗させる脳血流と独立してMRI信号に影響を持つ。
吸気されたPCO2の変動が、吸気されたPO2を変化させる。
(1)Vesely A,Sasano H,Volgyesi G,Somogyi R,Tesler J,Fedorko L et al. MRI mapping of cerebrovascular reactivity using square wave change in end−tidal PCO2. Magn Reson Med 2001;45(6):1011−1013.
(2)Robbins PA,Swanson GD,Howson MG. A prediction−correction scheme for forcing alveolar gases along certain time courses. J Appl Physiol 1982;52(5):1353〜1357.
発明の概要
1つの実施態様において、本発明は終末呼気CO2と終末呼気O2とを互いに独立に、かつ分時換気量と独立に制御する方法に関する。
部分再呼吸回路へのソースガス流量を被験者の分時換気量以下の流量に設定し、
ソースガス中の前記ガスXの濃度を、前記ガスXの終末呼気濃度を誘起して目標終末呼気濃度にする予め決定したレベルに設定し、
前記回路を通して被験者にソースガスを送る
ことを含む方法を対象とする。
部分再呼吸回路へのソースガス流量を被験者の分時換気量以下の流量に設定し、
ソースガス中の、目標を誘起するかまたは維持するそれぞれのガスの濃度を、そのガスの目標終末呼気濃度を達成する予め決定したレベルに設定し、
前記回路を通して被験者にソースガスを送る
ことを含む方法を対象とする。
先述した方法の1つを使用して被験者の終末呼気CO2およびO2レベルを制御し、大脳血流またはいくつかの方法(例えば、機能性磁気共鳴イメージング信号強度を伴う血液酸素レベル依存性(BOLD)またはASL(動脈スピンラベリング)、頭蓋横断ドップラー、頚動脈ドップラー、陽電子発光イメージング、近赤外分光)を介して酸素化反応をモニターすることを含む、大脳血管反応性を測定する方法と、
先述の方法の1つを使用して被験者の終末呼気CO2およびO2レベルを制御し、潜血管(occlovascular)の血流をモニターすることを含む、潜血管反応性の測定方法と、
先述の方法の1つを使用して被験者の終末呼気CO2およびO2レベルを制御し、酸素化反応または肌、筋肉、腫瘍または他の組織の血流をモニターすることを含む、放射線療法または化学療法のための、組織に対する有益なレベルの酸素化反応の測定方法と
を含む。
回路へのソースガスの流量を制御する手段と、
ソースガス流中の前記ガスの濃度を制御する手段と
を含む。任意で装置はさらに、呼吸回路中の圧力をモニターする手段を含み、任意でさらに被験者の終末呼気濃度を測定する手段を含む。
呼吸回路へのソースガス流の流量を選択し、前記流量を実質的に被験者の分時換気量以下となるように見積り、
構成ガスXの選択された終末呼気濃度に基づいてソースガス中の構成ガスXの濃度を選択することによって前記ガスの組成を選択し、それによって前記装置を、第1のガス組成を持つソースガスの管理に適合させることを含む。1つの態様において、工程b)は構成ガスXの選択された終末呼気濃度に基づいた構成ガスXの選択された濃度の数学的な計算を含む。他の態様において、本発明は少なくとも1つの成分ガス入口ポートと、都合良くは、ブレンドガスの種類の選択された終末呼気濃度を制御するための3または4つのこのようなポートを含むこのような装置のように準備した装置を対象とする。
a)少なくともソースガス出口と、複数の成分ガス入口と、それぞれの成分ガスのフローコントローラとを有する装置の取得を可能にし、
b)機械読取り可能な命令の実行を容易にし、プログラム可能な演算装置を駆動するようにし、呼気ガス中の構成ガスXの終末呼気濃度に基づいてソースガス中の前記構成ガスXの濃度を導出するようにし、前記演算装置はそれぞれのフローコントローラに作動可能に接続されて前記フローコントローラのそれぞれのガス流量を設定し、ソースガス中の前記構成ガスXの導出された濃度を達成することを含む。演算装置はガス混合装置のハウジング内に一体化されてもよく、またはフローコントローラを駆動するデータ入力インターフェースを持っていてもよい。工程b)は、
前記機械読取り可能な命令を生じさせる、
前記機械読取り可能な命令の発生をアウトソーシングする、
前記機械読取り可能な命令を取得できるようにする、
前記機械読取り可能な命令の取得のために命令を与える、
前記機械読取り可能な命令の使用のために命令を与える、
前記機械読取り可能な命令の発生のために命令を与える、
前記機械読取り可能な命令でプログラムされた演算装置の取得のために命令を与える、
前記機械読取り可能な命令またはそのような演算装置の動作、アップデート、アップグレード、トラブルシュート、置換、修復または再取得のために命令を与える
ことから選択される1つ以上の工程を実行することを含んでいてもよい。演算装置はプログラムされたものでもよいし、このような命令を「ハードワイヤード(hard−wired)」してもよい。
ここで記述するガス濃度は、分圧(例えば、PCO2)、または分率濃度(例えば、FCO2)を言う。当業者は、(分圧)=(分率濃度)×(室温下の大気圧)という両者の関係を理解するであろう。
本発明は被験者の終末呼気(呼気の終末)濃度を独立に制御する方法を記述する。ここでの議論は、特にCO2およびO2の制御に適するような方法を記述するが、当業者は本方法が被験者のその他のガス制御についても同様に応用できることを認識するであろう。
被験者のVCO2およびVO2を決定または推定し、
被験者が呼吸している部分再呼吸回路、好ましくは連続ガス供給回路へのソースガスの最初の流量(VG1)を、被験者の平均VA(さらに後述する)とおよそ等しく設定する。これは、連続ガス供給回路のソースガスリザーバーがそれぞれの呼吸の際にちょうど空になるまでソースガス流を調節することによって達成されるか、または代替的に、流量計を被験者と回路の間に配置してもよい。
本発明の他の態様は、方法を実行するために使用されるガスの選択である。一定の所望の総流量について、ソースガス中のCO2とO2との任意の濃度の組み合わせを純O2、CO2およびN2からなるソースガスを混合することによって達成してもよいことが、当業者にはわかるであろう。しかしながら、O2を含まない純CO2および純N2は、ガスブレンド装置が停止して被験者がこれら2つのガスのいずれかを少しでも吸込むことになれば、深刻な血中酸素減少、あるいは死を引き起こしかねないであろう。本発明の1つの態様は、それぞれが安全な最低レベルと決定されたO2の最小濃度を少なくとも持つソースガスの使用である。好ましくは、このレベルは少なくとも10%であるが、コントロールされ、かつモニターされた或る条件下では、10%未満のレベルも用いられるであろう。
この議論について、我々はガスBおよびガスC中のFO2が、より低い限度のFTETO2を達成するように設定され、ガスAおよびガスC中のFCO2の両方がより低い限度のFTETCO2を達成するように設定されると考える。ゆえに、FBO2=FCO2かつ、FACO2=FCCO2の場合に、FTETO2およびFTETCO2の最大範囲が生じる。
上記の式9および11は、目標終末呼気濃度ならびに被験者のO2消費量およびCO2産生量に基づいてソースガス中のCO2およびO2の分率濃度を決定するための方法を開示する。或る診断試験の実施については、特定の被験者母集団がCO2産生およびO2消費について小さい幅の値を持つと仮定するか、または結果として生じる終末呼気濃度についてこれらの値における差異が生じさせる小さな変動を無視することが望ましいであろう。したがって、予め決定したガスの濃度を持つ複数のガス混合物を使用して特定の目標の組を達成することが可能であろう。例えば、全ての被験者が300ml/minのVO2、250ml/minのVCO2、およびVE=10 lpmの呼吸量、ならびにCO2、O2の目標終末呼気濃度の与えられる以下の組を持つと仮定すると、或るものはそれぞれが目標の1つの組に関連する以下の予混ガスを与えるであろう。これらのガスは、例えば診断試験を実施するような、予め決定されている順番で被験者に提供される。
本発明の他の態様は、方法を実行する装置である。装置は終末呼気ガスについて目標の組み合わせの最大範囲を与えるために選択されるソースガス、ガスブレンド装置および部分再呼吸回路を含んでいてもよい。好ましい実施態様において、制御されるガスはO2およびCO2である。図2を参照すると、3つの圧縮ガスA、BおよびC(これらは成分ガスA、BおよびCと呼ばれるであろう)はガスブレンド装置(1)に接続される。方法が実行されている時、ガスA,BおよびCは、それぞれ制御入力(3A)、(3B)および(3C)を介してフローコントローラ(6A)、(6B)および(6C)によって調節される流量QA、QBおよびQCでブレンド装置(1)に運ばれる。これらのフローコントローラ(6a)、(6B)および(6C)は当技術分野で既知の多くのタイプのものでもよいが、好ましくは精度を高めるためにマスフローコントローラである。制御入力(3A)、(3B)および(3C)は、演算装置(4)とフローコントローラ(6A)、(6B)および(6C)との間で操作可能な接続を介して提供される。演算装置(4)は、どのような単数または複数のガスが制御されるべく選択されても、目標終末呼気値に基づくデータベースから値を参照することによって適当な制御入力(3A)、(3B)および(3C)を得るであろう。データベースの値は先に議論した式9および11に基づくであろう。演算装置(4)は代替的に、先に議論した式9および11に直接基づいた制御入力(3A)、(3B)および(3C)についてのデータを計算することができる。演算装置(4)はコンピューターのような適当な任意のタイプの演算装置でよく、任意でスクリーンおよび/または他の出力デバイスを含んでもよい。演算装置(4)は、ガスブレンド装置(1)のような他の要素と統合され、これらは通常のハウジングに保持されてもよい。代替的に、演算装置(4)は、システムの残りと共に供給されてもされなくてもよい独立品目であってもよい。例えば、演算装置(4)は消費者によって提供されてもよい。
特定の連続した目標終末呼気濃度の「ハードワイヤー」が所望される場合は、所望の目標を達成する濃度の予混ガスを図3に記載した代替の装置で使用することができる。変動状態および安定状態の所定の任意のパターンについて、異なる被験者間で測定されたG1ガス中のO2およびCO2の個々の濃度は、被験者のVO2およびVCO2に依存するであろう。これらの差異を調整するために、図3に記載した装置は、被験者のVO2およびVCO2またはそれらの推測によるVG1の精密な制御を可能にする。
Claims (110)
- 被験者のガスXの目標終末呼気濃度を誘起または維持する装置を準備する方法であって、
a)呼吸回路へのソースガス流の流量を選択し、前記流量を実質的に被験者の分時換気量以下となるように見積もり、
b)ソースガスを作る少なくとも1つの成分ガスの少なくとも1つの構成ガスの濃度を、ガスXの目標終末呼気濃度に対応するレベルに選択し、それによって前記装置を第1のガス組成を持つソースガスを与えるように適合させる
ことを含む方法。 - 少なくとも1つの成分ガスが単一の構成ガスを含む請求項1による方法。
- ソースガスが単一の成分ガスを含む請求項1または2による方法。
- 少なくとも1つの構成ガスがガスXであり、ガスXの濃度をガスXの目標終末呼気濃度に対応する予め決定したレベルになるように選択する請求項3による方法。
- 装置が1つ以上の成分ガスの各々のソースに流体連通されている請求項1による方法。
- さらに、ガスXの目標終末呼気濃度を達成するのに少なくとも十分な期間の間、被験者に、準備した装置からのソースガスを吸入させる工程を含む請求項7による方法。
- 前記少なくとも十分な期間は、ソースガスの流量以上である分時換気量に対応する流量において30秒以下である請求項8による方法。
- 前記少なくとも十分な期間は1呼吸の時間以下であり、ソースガスの流量は5〜20リットル/分である請求項9による方法。
- さらに、前記ソースガス中の少なくとも1つの構成ガスの異なる濃度を選択する工程を含み、前記少なくとも1つの構成ガスの濃度を、ガスXの第2の異なる目標終末呼気濃度に対応する予め決定したレベルになるように選択し、それによって前記装置を第2のガス組成を持つソースガスを与えるように適合させる請求項8による方法。
- さらに、ガスXの第2の目標終末呼気濃度を達成するのに少なくとも十分な期間の間、被験者に、相応して準備した装置から前記第2の組成を持つ前記ソースガスを吸入させる工程を含む請求項11による方法。
- さらに、ガスXの前記第1および第2の終末呼気濃度の各々の保持時間に対応する少なくとも1つの時点で、被験者の生理学的変数を測定する工程を含む請求項12による方法。
- 前記生理学的変数はMRIによって測定されるCVRである請求項13による方法。
- 請求項1に従って準備した場合に被験者のガスXの目標終末呼気濃度を誘起または維持する装置であって、ソースガス出口と、少なくとも1つの成分ガス入口とを含む装置。
- 請求項1に従って準備した場合に被験者のガスXの目標終末呼気濃度を誘起または維持する装置であって、ソースガス出口と、複数の成分ガス入口と、ソースガス導管への少なくとも1つの成分ガスの流量を選択するのに適合したコントローラとを含む装置。
- 患者のガスXの目標終末呼気濃度を誘起する方法であって、
a)部分再呼吸回路へのソースガス流量を患者の分時換気量以下の流量に設定し、
b)ソースガス中の前記ガスXの濃度をガスXの目標終末呼気濃度に対応する予め決定したレベルに設定し、
c)前記回路を通して患者にソースガスを送る
ことを含む方法。 - 患者の複数のガスの目標終末呼気濃度を同時に誘起する方法であって、前記目標終末呼気濃度は互いに独立しており、
a)部分再呼吸回路へのソースガス流量を患者の分時換気量以下の流量に設定し、
b)ソースガス中のそれぞれのガス濃度を設定してガスの目標終末呼気濃度を達成し、
c)前記回路を通してソースガスを患者に送る
ことを含む方法。 - 患者のガスXの終末呼気濃度を変化させる方法であって、
a)部分再呼吸回路へのソースガス流量を患者の分時換気量以下の流量に設定し、
b)ソースガス中の前記ガスXの第1の濃度を与え、前記回路を通してソースガスを患者に送り、前記ガスXの第1の終末呼気濃度をもたらし、
c)ソースガス中の前記ガスXの第2の濃度を与え、前記回路を通してソースガスを患者に送り、前記ガスXの第2の終末呼気濃度をもたらす
ことを含む方法。 - 患者の第1のガスXの目標終末呼気濃度の間を変化させる方法であって、請求項17〜23のいずれかの方法を使用して第1の目標終末呼気濃度を誘起し、次に請求項17〜23のいずれかの方法を使用して第2の目標終末呼気濃度を誘起することを含む方法。
- さらに、請求項17〜23のいずれかの方法を使用して第2のガスYの終末呼気濃度を固定された目標レベルに維持することを含む請求項24の方法。
- 患者の2つ以上のガスの目標終末呼気濃度の間を同時に変化させる方法であって、請求項17〜23のいずれかの方法を使用して第1の目標終末呼気濃度を誘起し、次に請求項17〜23のいずれかの方法を使用して第2の目標終末呼気濃度を誘起することを含む方法。
- 目標終末呼気濃度のそれぞれの組について、呼吸回路へのガス流が予混ガスからなる請求項17〜26の方法。
- 目標終末呼気濃度のそれぞれの組について、呼吸回路へのガス流が少なくとも2つの成分ガスのブレンドからなり、前記成分ガスをブレンドして、終末呼気濃度が目標とされるガスのソースガス流中の所望の濃度を達成する請求項17〜26の方法。
- それぞれの成分ガスがO2の最小安全濃度を持つ請求項27または28の方法。
- 呼吸回路へのソースガス流がO2の最小安全濃度を持つ請求項27または28の方法。
- O2濃度の最小安全レベルが10%である請求項29または30の方法。
- O2濃度の最小安全レベルが10%である請求項29または30の方法。
- 3つの成分ガスを使用する請求項29〜32の方法。
- 部分再呼吸回路が連続ガス供給回路である請求項17〜33のいずれかによる方法。
- 終末呼気濃度目標が誘起されるガスがO2である請求項17〜33のいずれかによる方法。
- 終末呼気濃度目標が誘起されるガスがCO2である請求項17〜33のいずれかによる方法。
- 成分ガスが以下の相対濃度を持つ請求項33の方法。
a)ガスA:高O2、低CO2
b)ガスB:低O2、高CO2
c)ガスC:低O2、低CO2 - ソースガスが以下の濃度を持つ請求項16の方法。
a)ガスA:50〜100%のO2、0〜20%のCO2
b)ガスB:10〜30%のO2、20〜80%のCO2
c)ガスC:10〜30%のO2、0〜20%のCO2 - ソースガスが以下の濃度を持つ請求項16の方法。
a)ガスA:100%のO2、0%のCO2
b)ガスB:10%のO2、20〜80%のCO2
c)ガスC:10%のO2、0%のCO2 - ソースガスが以下の濃度を持つ請求項16の方法。
a)ガスA:100%のO2、0%のCO2
b)ガスB:10%のO2、20〜40%のCO2
c)ガスC:10%のO2、0%のCO2 - ソースガスが以下の濃度を持つ請求項16の方法。
a)ガスA:100%のO2、0%のCO2
b)ガスB:10%のO2、40%のCO2
c)ガスC:10%のO2、0%のCO2 - ソースガスが以下の濃度を持つ請求項16の方法。
a)ガスA:100%のO2、0%のCO2
b)ガスB:10%のO2、20%のCO2
c)ガスC:10%のO2、0%のCO2 - 請求項17ないし42によるいずれかの方法を含む診断方法。
- 大脳血管反応性を測定する方法であって、
a)請求項36または37の方法を使用して被験者の終末呼気CO2およびO2のレベルを制御し、
b)血中酸素レベル依存(BOLD)MRI信号強度をモニターする
ことを含む方法。 - 終末呼気CO2およびO2レベルをそれぞれ独立に制御する請求項44の方法。
- 終末呼気CO2レベルを変化させる一方で終末呼気O2レベルを一定に保つ請求項44または45の方法。
- 終末呼気PO2レベルを変化させる一方で終末呼気PCO2レベルを一定に保つ請求項44または45の方法。
- 終末呼気PO2レベルと終末呼気PCO2レベルとを同時に変化させる請求項44または45の方法。
- 潜血管反応性を測定する方法であって、
a)請求項36または37の方法を使用して被験者の終末呼気CO2およびO2レベルを制御し、
b)潜血管流をモニターする
ことを含む方法。 - 終末呼気CO2およびO2レベルを互いに独立に制御する請求項49の方法。
- 終末呼気CO2レベルを変化させる一方で終末呼気O2レベルを一定に保つ請求項49または50の方法。
- 終末呼気PO2レベルを変化させる一方で終末呼気PCO2レベルを一定に保つ請求項49または50の方法。
- 終末呼気PO2レベルと終末呼気PCO2レベルとを同時に変化させる請求項49または50の方法。
- 潜血管反応性の測定を規格化する方法。
- 放射線療法または化学療法の目的で組織への有益な酸素化レベルを測定する方法であって、
a)請求項36または37の方法を使用して被験者の終末呼気CO2およびO2レベルを制御し、
b)腫瘍中の酸素化反応または血流をモニターする
ことを含む方法。 - 終末呼気CO2およびO2レベルを互いに独立に制御する請求項55の方法。
- 終末呼気CO2レベルを変化させる一方で終末呼気O2レベルを一定に保つ請求項55または56による方法。
- 終末呼気PO2レベルを変化させる一方で終末呼気PCO2レベルを一定に保つ請求項55または56による方法。
- 終末呼気PO2レベルと終末呼気PCO2レベルとを同時に変化させる請求項55または56の方法。
- 請求項17ないし42のいずれかによる方法を含む治療方法。
- 治療方法であって、
a)請求項55ないし60のいずれかの方法を使用して、放射線療法または化学療法の目的で組織への有益な酸素化または血流を与える終末呼気O2およびCO2レベルを決定し、
b)請求項17ないし42のいずれかの方法を使用して、放射線療法または化学療法の間に終末呼気O2およびCO2レベルを前記レベルに設定する
ことを含む方法。 - 患者の目標終末呼気濃度を同時に、かつ互いに独立に誘起する装置であって、
a)部分再呼吸回路と、
b)前記呼吸回路へのソースガス流と、
c)前記回路への前記ソースガス流の流量を制御する手段と、
d)ソースガス流中の前記ガスの濃度を互いに独立に制御する手段と
を含む装置。 - さらに、終末呼気CO2およびO2濃度をモニターする手段を含む請求項62の装置。
- さらに、呼吸回路中の圧力をモニターする手段を含む請求項62の装置。
- 呼吸回路が連続ガス供給回路である請求項62の装置。
- それぞれの目標終末呼気ガス濃度の組について、呼吸回路へのガス流が予混ガスからなる請求項62ないし65の装置。
- それぞれの目標終末呼気ガス濃度の組について、呼吸回路へのガス流が少なくとも3つの成分ガスのブレンドからなり、前記成分ガスをブレンドして、終末呼気濃度が目標化されるガスのソースガス流中の所望の濃度を達成する請求項62ないし65の装置。
- 3つの成分ガスを持つ請求項62ないし67の装置。
- 少なくとも3つの成分ガスが以下の相対濃度を持つ請求項68の装置。
a)ガスA:高O2、低CO2
b)ガスB:低O2、高CO2
c)ガスC:低O2、低CO2 - 少なくとも3つの成分ガスが以下の濃度を持つ請求項69の装置。
a)ガスA:50〜100%のO2、0〜20%のCO2
b)ガスB:10〜30%のO2、20〜80%のCO2
c)ガスC:10〜30%のO2、0〜20%のCO2 - 少なくとも3つの成分ガスが以下の濃度を持つ請求項69の装置。
a)ガスA:100%のO2、0%のCO2
b)ガスB:10%のO2、20〜80%のCO2
c)ガスC:10%のO2、0%のCO2 - 少なくとも3つの成分ガスが以下の濃度を持つ請求項69の装置。
a)ガスA:100%のO2、0%のCO2
b)ガスB:10%のO2、20〜40%のCO2
c)ガスC:10%のO2、0%のCO2 - 少なくとも3つの成分ガスが以下の濃度を持つ請求項69の装置。
a)ガスA:100%のO2、0%のCO2
b)ガスB:10%のO2、40%のCO2
c)ガスC:10%のO2、0%のCO2 - ソースガスの少なくとも3つの成分ガスが以下の濃度を持つ請求項69の装置。
a)ガスA:100%のO2、0%のCO2
b)ガスB:10%のO2、20%のCO2
c)ガスC:10%のO2、0%のCO2 - 請求項17ないし61の方法であって、さらに、
a)特定のガスについて患者の終末呼気濃度をモニターする工程と、
b)前記ガスの濃度を増加または減少させて前記ガスの患者の終末呼気濃度と前記ガスの目標終末呼気濃度との差を減らす工程と
を含む方法。 - 少なくとも1つの成分ガスがブレンドガスである請求項1、2または3による方法。
- 少なくとも1つの構成ガスの濃度がガスXの目標終末呼気濃度に対応する予め決定したレベルになるように選択される請求項1、2または3による方法。
- 被験者の呼気ガス中のそれぞれの構成ガスの終末呼気濃度を独立に制御する使用のための装置を準備する方法であって、
a)呼吸回路へのソースガス流の流量を選択し、前記流量を実質的に被験者の分時換気量以下となるように見積もり、
b)構成ガスXの選択された終末呼気濃度に基づいてソースガス中の構成ガスXの濃度を選択することによって前記ソースガスの組成を選択し、それによって前記装置を第1のガス組成を持つソースガスを与えるように適合させる
ことを含む方法。 - 工程b)が、構成ガスXの選択された終末呼気濃度に基づく構成ガスXの選択された濃度の数学的な計算を含む請求項78による方法。
- ソースガスが複数の成分ガスからなり、それぞれの成分ガスが少なくとも1つの構成ガスを含む請求項78による方法。
- それぞれの成分ガスがブレンドガスである請求項80による方法。
- 装置がそれぞれの成分ガスのソースに流体連通されている請求項78による方法。
- さらに、ガスXの目標終末呼気濃度を達成するのに少なくとも十分な期間の間、被験者に、準備した装置からのソースガスを吸入させる工程を含む請求項84による方法。
- 前記少なくとも十分な期間は、ソースガスの流量以上である分時換気量に対応する流量において30秒以下である請求項85による方法。
- ソースガスの流量が10〜15リットル/分である請求項86による方法。
- さらに、前記ソースガス中の構成ガスXの異なる濃度を選択する工程を含み、前記構成ガスXの異なる濃度を構成ガスXの第2の異なる選択された終末呼気濃度に基づいて選択し、それによって前記装置を第2のガス組成を持つソースガスを与えるように適合させる請求項85による方法。
- さらに、ガスXの第2の目標終末呼気濃度を達成するのに少なくとも十分な期間の間、被験者に、前記第2の濃度を持つソースガスを吸入させる工程を含む請求項88による方法。
- さらに、被験者がガスXの前記第1の終末呼気濃度を持つガスを吐出す少なくとも1つの期間内の少なくとも1つの時点、および被験者がガスXの前記第2の終末呼気濃度を持つガスを吐出す少なくとも1つの期間内の少なくとも1つの時点について、被験者の生理学的変数を測定する工程を含む請求項89による方法。
- 前記生理学的変数が大脳血流である請求項90による方法。
- 請求項1に従って使用のために準備した場合に、被験者の呼気ガス中のそれぞれの構成ガスの終末呼気濃度を独立に制御する装置であって、ソースガス出口と、少なくとも1つの成分ガス入口とを含む装置。
- 請求項1に従って使用のために準備した場合に、被験者の呼気ガス中のそれぞれの構成ガスの終末呼気濃度を独立に制御する装置であって、ソースガス出口と、複数の成分ガス入口と、ソースガス導管への少なくとも1つの成分ガスの流量を選択するのに適合したコントローラとを含む装置。
- 被験者の呼気ガス中のそれぞれの構成ガスの終末呼気濃度を独立に制御するシステムであって、ソースガス出口と、複数の成分ガス入口と、それぞれの成分ガスのフローコントローラと、ソースガス中の構成ガスXの選択された終末呼気濃度を入力する入力デバイスと、呼気ガス中の構成ガスXの終末呼気濃度に基づいてソースガス中の前記構成ガスXの濃度を導出するようにプログラム可能な演算装置とを含み、前記演算装置はそれぞれのフローコントローラに作動可能に接続されて前記フローコントローラのそれぞれのガス流量を設定し、ソースガス中の前記構成ガスXの導出された濃度を達成するシステム。
- ソースガス中の構成ガスXの選択された濃度が、呼気ガス中の構成ガスXの選択された終末呼気濃度に基づいて数学的に計算される請求項94によるシステム。
- ソースガスが少なくとも3つの成分ガスからなる請求項94によるシステム。
- それぞれの成分ガスがブレンドガスである請求項96によるシステム。
- それぞれの成分ガス入口が、少なくとも10%のO2を含むブレンドガスソースに流体連通されている請求項95によるシステム。
- ソースガス出口が連続ガス供給回路に流体連通されている請求項95によるシステム。
- ソースガス出口が部分再呼吸回路に流体連通されている請求項95によるシステム。
- 被験者の呼気ガス中のそれぞれの構成ガスの終末呼気濃度を独立に制御するシステムを開発する方法であって、
a)少なくともソースガス出口と、複数の成分ガス入口と、それぞれの成分ガスのフローコントローラとを有する装置の取得を可能にする工程と、
b)機械読取り可能な命令の実行を容易にし、プログラム可能な演算装置を駆動するようにし、呼気ガス中の構成ガスXの終末呼気濃度に基づいてソースガス中の前記構成ガスXの濃度を導出するようにし、前記演算装置はそれぞれのフローコントローラに作動可能に接続されて前記フローコントローラのそれぞれのガス流量を設定し、ソースガス中の前記構成ガスXの導出された濃度を達成する工程と
を含む方法。 - 前記装置、前記演算装置は前記装置を有するハウジング内に含まれている請求項103による方法。
- 請求項103による方法であって、工程b)は、
a.前記機械読取り可能な命令を生じさせる、
b.前記機械読取り可能な命令の発生をアウトソーシングする、
c.前記機械読取り可能な命令を取得できるようにする、
a.前記機械読取り可能な命令の取得のために命令を与える、
b.前記機械読取り可能な命令の使用のために命令を与える、
c.前記機械読取り可能な命令の発生のために命令を与える、
d.前記機械読取り可能な命令でプログラムされた演算装置の取得のために命令を与える、
e.前記機械読取り可能な命令またはそのような演算装置の動作、アップデート、アップグレード、トラブルシュート、置換、修復または再取得のために命令を与える
ことから選択される1つ以上の工程を実行することを含む方法。 - 少なくとも3つの成分ガスが以下の組成範囲の組成を持つ構成ガスを有する請求項68による装置。
i)ガスA−85〜100%の酸素
ii)ガスB−85〜100%の二酸化炭素
iii)ガスC−85〜100%の窒素 - 患者の目標終末呼気濃度を同時に、かつ互いに独立に誘起する装置であって、部分再呼吸回路と、前記呼吸回路へのソースガス流と、回路への前記ソースガス流の流量を制御する手段と、ソースガス流中の構成ガスの濃度を互いに独立に制御する手段とを含む装置。
- 前記ソースガス流は少なくとも3つの成分ガスからなる請求項107による装置。
- フローコントローラはソースガス流中のそれぞれの成分ガスを与える請求項107または108による装置。
- ソースガス流中のそれぞれの成分ガスを与えるフローコントローラは、回路へのソースガス流の流量を制御する手段を構成する請求項109による装置。
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