JP2012520718A - 自発呼吸対象者の呼吸量を調節するためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

対象者の呼吸容量を調節するように構成されるシステム及び方法が開示される。対象者は自発呼吸（自力で呼吸）する。該システム及び／又は方法を用いて達成される呼吸容量を調節することは、高血圧を低減し（低血圧）、ストレスを解消及び／又は不安を解消（及び関連する症状）し、よりリラックスさせ、寝不足を解消し、睡眠の質を上げ、他の睡眠障害を治療し及び／又は他の健康上の利点を提供するものである。本システム及び方法は、対象者が寝ていても起きていても呼吸容量を効果的に調節する。

Description

本特許出願は、２００９年３月２０日出願のアメリカ仮特許出願番号６１／１６１８８１につき３５ＵＳＣ１１９条（ｅ）に基づく優先権の主張を伴うものである。この出願内容はここで本明細書の一部となる。本発明は、自発呼吸の対象者に、増加した呼吸量で自発呼吸するための呼吸きっかけを与えることに関する。

高血圧は最近のほとんど全ての西洋文化圏で重要な問題となっており、脳卒中及び心臓発作の潜在的な原因である。「静かな殺人者」とよばれる高血圧はアメリカ人の約４人に１人が該当し、ヨーロッパ諸国ではそれ以上の場合もある。高血圧はまた、無呼吸睡眠障害（（ＯＳＡ）患者群で共通の病因としてますます認識されるようになり、最近の研究ではＯＳＡ治療を必要とする患者の８０％ほどがこの疾患に気づいていないことが示されている。

これまで対象者に、血圧を下げるなどの生理学的利点を与えることのできる、呼吸を変更させるいくつかのシステム及び方法が存在する。しかしながら、これらのシステム及び方法は一般には、対象者の吸気呼吸及び／呼気呼吸のタイミング及び／又は持続期間に焦点を合わせており、該対象者が吸気及び呼気されるガスのパラメータには焦点は合わされていない。

例えば、Ｋｉｒｂｙらの米国特許出願１１／８３６，２９２（以下「Ｋｉｒｂｙ」とする、この内容はその全体が本明細書の一部となる）には、対象者の吸気及び呼気のタイミング及び持続期間を、呼吸きっかけを通じて変更するためのシステムを開示する。Ｋｉｒｂｙでは呼吸きっかけは、対象者の気道へ輸送する呼吸性ガスの加圧流の形で提供される。Ｇａｖｉｓｈの米国特許５，８００，３３７（以下「Ｇａｖｉｓｈ」とし、その内容全ては本明細書の一部となる）には、他の関連するシステムが開示される。

本発明は、自発呼吸対象者の呼吸量を調節するためのシステム及び方法を提供する。

本発明のひとつの側面は、自発呼吸の対象者の呼吸容量を調節するように構成されたシステムに関する。ひとつの実施態様では、該システムは、自発呼吸対象者に、該自発呼吸対象者の呼吸容量が目標呼吸容量以上になるように促す自発呼吸対象者への呼吸きっかけを与えるように構成される装置を含む。

本発明の他の側面は、自発呼吸対象者の呼吸容量を調節するための方法に関する。ひとつの実施態様では、該方法は、自発呼吸対象者に、該自発呼吸対象者の呼吸容量が目標呼吸容量以上になるように促す自発呼吸対象者への呼吸きっかけを与える。

本発明の他の側面は、自発呼吸対象者の呼吸容量を調節するように構成されるシステムに関する。ひとつの実施態様において、該システムは、自発呼吸対象者に、該自発呼吸対象者の呼吸容量が目標呼吸容量以上になるように促す自発呼吸対象者への呼吸きっかけを与えるための手段を含む。

本発明のこれらの及び他の目的、構成及び特徴は、操作の方法、及び関連する構成要素及び部分の組合せの機能及び製造上経済などと同様に、以下の記載および特許請求の範囲を添付図面を参照することでさらに明らかとなるであろう。添付図面はこの明細書の一部であり、類似の参照番号は種々の図面で対応する部品を示すものである。本発明のひとつの実施態様では、ここで説明される構成コンポーネントは寸法が正しく描かれる。しかし、図面は説明及び記載をするだけの目的であり本発明を限定するものではないことは明示的に理解されるべきである。さらに、ここで全ての実施態様で示され又は記載された構成上の特徴はまた、他の全ての実施態様にも同様に使用され得る。しかし、図面は説明の目的のみであり、本発明の範囲を定めることは意図されていないことは明示的に理解されなければならない。明細書及び特許請求補範囲において使用されるように、単数の「ひとつ」、「前記」にはまた、特に指示されない限り、複数を含む。

図１は、本発明による一つ又はそれ以上による、対象者の呼吸容量を調節するように構成されたシステムを示す。 図２は、本発明の一つ又はそれ以上の実施態様による、対象者の気道へ輸送される呼吸性ガスの加圧流の圧力のプロットと、呼吸性ガスの加圧流を受ける対象者の呼吸容量のプロットとを示す。 図３は、本発明の一つ又はそれ以上の実施態様による、対象者の気道へ輸送される呼吸性ガスの加圧流の圧力のプロットと、呼吸性ガスの加圧流を受ける対象者の呼吸容量のプロットとを示す。 図４は、本発明の一つ又はそれ以上の実施態様による、対象者の呼吸容量を治療的に制御するための方法を示す。

図１は、対象者１２の呼吸容量を調節するように構成されるシステム１０を示す。対象者１２は自発呼吸（自らの力で呼吸する）する。システム１０により呼吸容量を調節することで、高血圧を低減し（例えば低血圧）、ストレス及び／又は不安（及び関連する症状）を緩和し、よりリラックスさせ、不眠を低減し、睡眠の品質、その他の睡眠障害を改善し、及び／又は他の健康上の利点を提供する。システム１０は対象者１２が目覚めている及び／又は眠っている間に呼吸容量を調節するために効果的である。対象者１２の呼吸容量の調節は、対象者に呼吸のきっかけを与えそれにより対象者１２が目標容量以上である呼吸容量を維持させることである。ひとつの実施態様では、システム１０は、装置１４，電気記憶装置１６、インタフェース１８、ひとつ又はそれ以上のセンサ２０、プロセッサ２２及び／又は他のコンポーネントを含む。

ひとつの実施態様では、装置１４は正圧力支持装置を含む。正圧支持装置はよく知られており、例えば米国特許６１０５５７５に開示ており、この内容は参照されて本明細書の一部となる。この実施態様において、装置１４は、対象者１２の気道へ呼吸ガスの加圧流を輸送するように構成される。

装置１４はひとつ以上の方式による呼吸ガスの加圧流を生成するように構成される。かかる方式のひとつは、限定されるものではないが、連続正気道圧（ＣＰＡＰ）である。ＣＰＡＰは長年使用され規則的呼吸を促すために有用であることが証明されている。他の呼吸ガスの加圧流を生成する他の方式は、呼吸正空気圧（ＩＰＡＰ）である。ＩＰＡＰ方式の一例は、２段階レベル正空気圧（ＢｉＰＡＰ）である。ＢｉＰＡＰでは、２つのレベルの正空気圧が患者に供給される（高ＨＩ及び低ＬＯ）。他の呼吸ガスの加圧流の生成方式もまた含まれる。

一般に、ＨＩ及びＬＯのレベルのタイミングが次のように制御される。吸気呼吸の間は対象者１２へＨＩレベルの正空気圧が輸送され、呼気呼吸の間はＬＯレベルの正空気圧が輸送される。従来の正圧力支持装置では、圧力のＨＩ及びＬＯレベル圧は、ユーザが現在吸気又は呼気しているかどうかのガスパラメータの検出に基づき対象者１２の呼吸に合致させて行われている。

上記のように、装置１４は、目標呼吸容量を達成させるために対象者１２の呼吸へ影響を与えるために対象者１２へ呼吸きっかけを与えるように構成されてよい。ひとつの実施態様において、呼吸きっかけは、呼吸性ガスの加圧流のパラメータのひとつ以上の変更を含むことができる。いくつかの実施態様において、これは、限定されるものではないが、呼吸きっかけが、ひとつ以上の聴覚きっかけ、視覚きっかけ、触覚きっかけ及び／又はセンサきっかけなどであって、対象者１２へ呼吸案内を提供するものが挙げられる。聴覚きっかけ、視覚きっかけ及び／又は触覚きっかけを含む実施態様においては、装置１４は呼吸性ガスの加圧流を輸送する正圧力支持装置を含まなくてもよい。

呼吸性ガスの加圧流は、対象者インタフェース２４を介して対象者１２の気道へ輸送される。対象者インタフェース２４は、装置１４により生成される呼吸性ガスの加圧流と対象者１２の気道とが交信するように構成される。従って、対象者インタフェース２４は、導管２６及びインタフェース適用体２８を含む。導管は呼吸性ガスの加圧流をインタフェース適用体２８に運び、インタフェース適用体２８は、呼吸性ガスの加圧流を対象者１２の気道へ輸送する。インタフェース適用体２８のいくつかの例として例えば、気管支チューブ、鼻カニュール、気管切開管チューブ、鼻マスク、鼻／口マスク、全顔面マスク、完全顔面マスク又は他のインタフェース適用体であって、対象者１２の気道とガス流が交信するものが挙げられる。本発明はこれらの例に限定、全ての対象者インタフェースを用いる対象者１２へ呼吸可能ガスの加圧流を輸送できるものを含む。

ひとつの実施態様において、電子記憶装置１６は、電子的に情報を記憶できる電気記憶媒体を含む。電子記憶装置１６の電子的記憶媒体には、システム記憶装置のひとつ又は両方を含み、システム１０に組み込まれ（即ち実質的に移動不可能）たものか及び／又は例えばポートを介して（例えばＵＳＢポート、ファイアウオールポートなど）又はドライブを介して（例えばディスクドライブなど）システム１０と接続可能な移動可能な記憶媒体である。電子記憶装置１６には、ひとつ以上の光学的に読み込み可能な記憶媒体（例えば光学ディスクなど）、磁気的に読み込み可能な記憶媒体（例えば磁気テープ、磁気ハードディスク、フロッピディスクなど）、電荷に基づく記憶場合（例えばＥＥＰＲＯＮ、ＲＡＭなど）、半導体記憶媒体（例えばフラッシュドライブなど）及び／又は他の電子的に読み込み可能な記憶媒体が含まれる。電子記憶装置１６は、ソフトウェアアルゴリズム、プロセッサ２２により決められた情報、ユーザインタフェース１８を介して受け取られた情報及び／又はシステム１０を適切に機能させることができる他の情報を記憶することができる。電子記憶装置１６は、システム１０内で（全体として又は部分として）別のコンポーネントであってよく、又は電子記憶装置１６は、（全体として又は部分として）システム１０内のひとつ以上の他のコンポーネント（例えば、装置１４，ユーザインタフェース１８、プロセッサ２２など）と組み合わされてもよい。

ユーザインタフェース１８は、システム１０および対象者１２と相互作用するように構成され、対象者１２がシステム１０から情報をやりとりすることができる。これにより、データ、結果及び／又は指示及び全ての他の交信可能な事項（以後まとめて「情報」とする）を対象者１２と装置１４、電子記憶装置１６及び／又はプロセッサ２２との間で交信可能となる。ユーザインタフェース１８に含まれることに適したインタフェース装置の例としては、キーパッド、ボタン、スイッチ、キーボード、ノブ、レバー、表示装置、タッチスクリーン、スピーカ、マイクロホン、指示ライト、音響アラーム、プリンタ、及び／又は他のインタフェースなどが挙げられる。ひとつの実施態様において、ユーザインタフェース１８は複数の別々のインタフェースを含んでよい。ひとつの実施態様では、ユーザインタフェース１８は、装置１４と一体となって提供される少なくともひとつのインタフェースを含む。呼吸性ガスの加圧流が装置１４から対象者１２へ輸送される実施態様において、センサ２０には、対象者インタフェース２４内のガスと交信するセンサを含む。

他の交信技術、ハードウェアでもソフトウェアであっても、ユーザインタフェース１８として本発明に含まれるということは理解されるべきである。例えば本発明は、ユーザインタフェース２１８０が、電子記憶装置１６により与えられる移動可能な記憶装置インタフェースと組み合わせられることができる。この例では、情報は、移動可能な記憶装置（例えば、スマートカード、フラッシュドライブ、移動可能ディスクなど）であって前記ユーザがシステム１０を実行させるためにカスタマイズすることが可能な記憶装置からシステム１０へロードされ得る。ユーザインタフェース１８としてシステム１０と共に使用され得る他の入力装置及び技術の例には、限定されるものではないが、ＲＳ−２３２ポート、ＲＦリンク、ＩＲリンク、モデム（電話、ケーブルなど）を含む。
まとめると、システム１０と情報交信するための全ての技術が、本発明のユーザインタフェース１８として含まれる。ひとつ又はそれ以上のパラメータには、例えば、ひとつ又はそれ以上の流速、容量、圧力、組成（例えば各成分の濃度など）、湿度、温度、加速度、速度、音響、呼吸を示すパラメータおよび／又は他のガスパラメータの変化などが挙げられる。

プロセッサ２２は、システム１０で情報処理の可能性を提供するように構成される。従って、プロセッサ２２には、ひとつ又はそれ以上のデジタルプロセッサ、アナログプロセッサ、情報処理のためのデジタル回路、情報処理のためのアナログ回路、ステート装置及び／又は他の電子的に情報を処理するためのメカニズムが含まれる。プロセッサ２２は単一の装置として図１では示されるが、これは説明のためだけである。いくつかの実施態様においては、プロセッサ２２は複数のユニットを含むことができる。これらのプロセッサユニットは物理的に同じ装置内に設けられているか、又はプロセッサ２２は、複数の協働操作される装置の処理機能を表すものであってもよい。ひとつの実施態様において、下のプロセッサ２２に拠る機能が、装置１４内に配置された処理コンポーネントにより、少なくとも部分的に、提供される。

図１に示されるように、ひとつの実施態様において、プロセッサ２２は、パラメータ決定モジュール３０、比較モジュール３２、制御モジュール３４、目標モジュール３６、タイミングモジュール３８、変更モードモジュール４０及び／又は他のモジュールを含む。モジュール３０、３２、３４、３６、３８及び／又は４０は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、ハードウェア及び／又はファームウェアの組み合わせで、及び／又は他の実行手段で、実行され得る。モジュール３０、３２、３４、３６、３８及び／又は４０は単一のプロセッサユニット内に共存するように示されているが、実施する場合においては、プロセッサ２２は多重プロセッサユニットを含むことができ、モジュール３０、３２、３４、３６及び／又は４０は他のモジュールから離れた位置に配置されてもよい。さらに以下説明される、異なるモジュール３０，３２，３４，３６，３８及び／又は４０により与えられる機能の記載は、説明するためだけのものであり、モジュール３０，３２，３４，３６，３８及び／又は４０の全てのモジュールの機能が、ここで記載された機能で多かれ少なかれ限定されるものではないということは、理解されるべきである。例えば、モジュール３０，３２，３４，３６，３８、及び／又は４０のひとつ又はそれ以上のモジュールは、モジュール３０，３２，３４，３６，３８、及び／又は４０の他の一つにより与えられることができる。他の例として、プロセッサ２２は、ひとつ又はそれ以上のモジュールであって、モジュール３０，３２，３４，３６，３８及び／又は４０の以下ひとつに拠る機能のいくらか又は全てを実行するモジュールを含むことができる。

パラメータ決定モジュール３０は、センサ２０から生成されるひとつ又はそれ以上の出力シグナルから呼吸パラメータを決定するように構成される。呼吸パラメータは、対象者呼吸容量又は呼吸容量と関連する対象者により呼吸されるガスのガスパラメータのいずれかである。従って、呼吸パラメータは、対象者１２により呼吸されるガスのパラメータを記述し、一般的な呼吸パラメータだけではない。例えば、吸気呼吸及び／又は呼気呼吸（例えば期間、周期、相対強度など）のタイミングパラメータは、一般的呼吸パラメータとされるが、パラメータ決定モジュール３０で決定される呼吸パラメータを構成しない場合がある。その代わりに、パラメータ決定モジュール３０により決定される呼吸パラメータは、対象者１２により実際に呼吸されたガスのパラメータ（例えば、流速、ピーク流、呼吸容量、圧力、成分、湿度、温度、加速度、速度、音響、放散エネルギ（例えばマスフローメータ）呼吸を示すパラメータの変化及び／又は他の対象者１２による実際の呼吸に関連するパラメータの変化など）に限定されるものである。呼吸パラメータが個々の呼吸（対象者呼吸容量、ピーク流など）のパラメータである場合には、呼吸パラメータ決定は、数回の呼吸にわたる呼吸パラメータの値の集合を含む。例えば、数回の呼吸にわたる呼吸パラメータの決定された値は平均化され得る。

比較モジュール３２は、パラメータ決定モジュール３０により決定されたパラメータを目標閾値と比較するように構成される。呼吸パラメータが呼吸容量である場合、目標閾値は目標呼吸容量である。呼吸容量が呼吸容量に関連するガスパラメータである場合、目標閾値は、目標記憶容量に対応する閾値である。目標呼吸容量閾値は、システム１０が対象者１２に対して呼吸させようとする呼吸容量値である。

制御モジュール３４は装置１４を制御するように構成される。装置１４の制御には、装置１４により対象者１２へ与えられた呼吸きっかけを調節することを含む。上記のように、ひとつの実施態様において、装置１４による対象者１２への送られた呼吸きっかけには、装置１４から対象者１２へ輸送される呼吸性ガスの加圧流のひとつ又はそれ以上のパラメータを含む。例えば、ひとつ又はそれ以上のパラメータには、圧力、流速及び／又は呼吸性ガスの加圧流の容量などが含まれる。制御モジュール３４は、対象者１２が目標呼吸容量以上の呼吸容量で呼吸することを促すために、装置１４による対象者１２へ与えられる呼吸きっかけを調節する。

例えば、装置１４が、ＢｉＰＡＰモードによる呼吸性ガスの加圧流を生成する実施態様において、制御モジュール３４は、呼吸性ガスの加圧流がＨＩ圧力（例えば吸気呼吸の間）で生成される間に、対象者１２の気道へ輸送されるガスの圧力、流速及び／又は容量を調節するために、装置１４を制御することができる。呼吸性ガスの加圧流がＨＩ圧力（例えば吸気呼吸の間）で生成される間に、対象者１２の気道へ輸送されるガスの圧力、流速及び／又は容量が増加すると、対象者１２による吸気呼吸ガス容量が増加し、従って、対象者１２の呼吸容量が増加する。同様に、呼吸性ガスの加圧流がＨＩ圧力（例えば吸気呼吸の間）で生成される間に、対象者１２の気道へ輸送されるガスの圧力、流速及び／又は容量が減少すると、対象者１２による吸気呼吸ガス容量が減少し、従って、対象者１２の呼吸容量が減少する。

他の例として、装置１４がＢｉＰＡＰモードで呼吸性ガスの加圧流を生成する実施態様において、制御モジュール３４は、呼吸性ガスの加圧流がＬＯ圧力（例えば呼気呼吸の間）で生成される間に、対象者１２の気道へ輸送されるガスの圧力、流速及び／又は容量を調節するために、装置１４を制御することができる。呼吸性ガスの加圧流がＬＯ圧力で生成される間に、対象者１２の気道へ輸送されるガスの圧力、流速及び／又は容量が減少すると、対象者１２による呼気呼吸ガス容量が増加し、従って、対象者１２の呼吸容量が増加する。呼吸性ガスの加圧流がＬＯ圧力で生成される間に、対象者１２の気道へ輸送されるガスの圧力、流速及び／又は容量が増加すると、対象者１２に呼吸容量が減少するように促す。

説明のために、図２は同じ時間軸で、呼吸性ガスの加圧流の圧力のプロット４１、及び呼吸性ガスの加圧流を受け取る対象者（例えば図１に示される対象者）の呼吸容量のプロット４２を示す。図２から分かるように、呼吸性ガスの加圧流が対象者へ輸送される圧力は、ＨＩ圧力期間で増加し、呼吸容量はユーザにより自発的により深い呼吸を通じて増加する傾向がある。

図１に戻り、ひとつの実施態様において、制御装置３４によりなされる、呼吸性ガスの加圧流のパラメータ調節は、フィードバック式になされ得る。この実施態様では、呼吸性ガスの加圧流のパラメータの調節は、呼吸パラメータ及び比較モジュール３２で生成された目標閾値とを比較して決定され得る。例えば、比較モジュール３２が、呼吸パラメータが目標閾値未満（及び／又は既定の期間目標閾値未満の維持）であることを決定する場合に、制御モジュール３４は、呼吸性ガスの加圧流がＨＩ圧力で生成されている間に対象者１２の気道へ輸送されるガスの圧力、流速及び／又は容量を増加させることができる。比較モジュール３２が、呼吸パラメータが目標閾値を超えていることを決定する場合に、制御モジュール３４は、呼吸性ガスの加圧流がＬＯ圧力で生成されている間に対象者１２の気道へ輸送されるガスの圧力、流速及び／又は容量を減少させることができる。これにより、対象者１２へ、呼吸の深さを増加又は減少させるきっかけを与えるさらなる効果を奏することができる。

ひとつの実施態様において、呼吸性ガスの加圧流のパラメータの調節は、フィードバック方式ではなされない。この実施態様では、呼吸容量及びひとつ又はそれ以上の呼吸性ガスの加圧流のパラメータは前もって決められる。これらの既定関係は、目標呼吸容量に応じたパラメータを持つ呼吸性ガスの加圧流の生成のために使用される。この実施態様において、プロセッサ２２は比較モジュール３２及び／又は線さ２０を含まなくてもよい。

目標モジュール３６は、目標呼吸容量を得るために決定される。ひとつの実施態様において、目標呼吸容量はユーザから受け取る（例えば看護人又は対象者１２など）。ユーザはユーザインタフェース１８を介して目標呼吸容量を入力することができる。目標呼吸容量の入力は、新たな目標呼吸容量の入力又は既に得られた目標呼吸容量の調節も含む。

ひとつの実施態様において、目標呼吸容量は、対象者１２の通常の呼吸容量の決定に基づいて目標モジュール３６により決定される。例えば、目標呼吸容量は、対象者１２の通常の既定の呼吸容量に設定され得る。対象者１２の通常の呼吸容量の決定は、パラメータ決定モジュール３０により決定される呼吸パラメータに基づいてよい。

ひとつの実施態様において、目標モジュール３６は目標呼吸容量を初期レベルに設定し、その後時間をかけてもゆっくりと目標呼吸容量を増加する。初期レベルは、対象者１２の呼吸容量のベースラインに基づくか及び／又は既定値であってよい。対象者１２の呼吸容量のベースラインは、より深い睡眠期間に先立って決定される。目標呼吸容量は、最終呼吸容量に到達するまで時間をかけて増加することができる。時間をかけて目標呼吸容量を増加することは、対象者１２へ与えられる呼吸きっかけの心地よさを強調することができる。時間をかけて目標呼吸容量を増加することは、目標呼吸容量を増加させること、時間をかけて滑らかに目標呼吸容量を増加させること及び／又は目標呼吸容量を増加させることを含む。

ひとつの実施態様において、目標モジュール３６は、パラメータ決定モジュール３０により決定された呼吸パラメータに基づき目標呼吸容量を調節する。例えば、目標モジュール３６が目標呼吸容量を増加させた後は、装置１４により対象者１２の与えられた呼吸きっかけは、制御モジュール３４により、新たな目標呼吸容量を反映するように制御され得る。目標モジュール３６はその後、新たな目標呼吸容量に対象者１２が従うかどうかをモニタする（例えば、比較モジュール３２による比較に基づき）。対象者１２が新たな目標呼吸容量に従っていると決定されると、目標モジュール３６は最終目標呼吸容量へ目標呼吸容量を増加することを継続する。対象者１２が新たな目標呼吸容量に従っていないと決定されると、目標モジュール３６は異なる行動をとることとなる。例えば、目標モジュール３６は、対象者１２が従い始めるまで一定のレベルで目標呼吸容量を維持することができる。又は目標モジュール３６は、目標呼吸容量の増加が停止する前に対象者１２が再び従うまで目標呼吸容量を低減することができる。

ひとつの実施態様において、パラメータ決定モジュール３０により決定され、比較モジュール３２により比較のために使用される呼吸パラメータは呼吸容量以外のガスパラメータである。この実施態様においては、目標モジュール３６は目標呼吸容量に対応する呼吸パラメータの閾値を制御又は調節することで目標呼吸容量を制御し及び／又は調節する。上記のように、この目標呼吸容量の閾値はその後比較モジュール３２により用いられ、対象者１２がこの目標呼吸容量に従うかどうかをモニタする。

ひとつの実施態様において、タイミングモジュール３８は、対象者１２が目標呼吸容量以上に維持するための時間量を決定するように構成される。この時間量は、対象者１２がシステム１０から受ける処置の量を決定する。タイミングモジュール３８は、対象者１２が維持した適切な呼吸容量の時間量を、センサ２０から生成されるひとつ又はそれ以上の出力シグナルから決定する。例えば、タイミングモジュール３８は、対象者１２が維持した適切な呼吸容量の時間量を、比較モジュール３２による比較に基づいて決定する。対象者１２が維持した適切な呼吸容量の時間量の決定は、対象者１２が適切な呼吸容量を維持した間に、別の一時的な非連続な時間間隔を追加することを含む。

ひとつの実施態様において、システム１０は、対象者１２の呼吸容量が目標呼吸容量以上を維持する時間量により定量化される処置の既定量を対象者１２に処置を与えるように構成される。この実施態様においては、規定の治療の量が到達されると（タイミングモジュール３８で決定されるように）、タイミングモジュール３８が、対象者１２に（ユーザインタフェース１８を介して）、既定量の処置が到達されたことを示す出力を与える。

ひとつの実施態様において、タイミングモジュール３８は、ユーザ（例えば看護人、対象者など）に対象者１２により受けられた処置の量に関する情報を与える。例えば、タイミングモジュール３８は、ユーザインタフェース１８を介してユーザに情報を提供することができる。他の例では、タイミングモジュール３８は、ユーザがアクセスできるように電子記憶装置へ情報を記憶することができる。

変更モードモジュール４０は、装置１４が、対象者１２に呼吸容量を増加させるための呼吸きっかけを与える以外のひとつ又はそれ以上のモードで装置１４を制御するように構成される。例えば、装置１４が呼吸性ガスの加圧流を生成するように構成される場合、変更モードモジュール４０は、装置１４がひとつ又はそれ以上の他の圧力生成モードになるように制御する。ひとつ又はそれ以上の変更圧力生成モードは、例えば、ひとつ又はそれ以上の気道サポートモード、ひとつ又はそれ以上の睡眠障害呼吸診断モード、ひとつ又はそれ以上の換気モード及び／又は他の圧力生成モードを含む。ひとつの実施態様において、変更モードモジュール４０は、既定の量の治療が達成された場合（タイミングモジュール３８で決定されるように）、装置１４の制御を引き受けるように構成される。

例えば、装置１４は、最初制御モジュール３４で制御されて、対象者１２に呼吸きっかけを与えて呼吸容量を増加させ、それにより対象者１２をよりリラックスさせる。対象者１２はリラックスすることで眠りに誘われるか又は睡眠に入る。既定量の処置を受ける際に、対象者１２は眠っているか又は寝る容易ができている。そして変更モードモジュール４０が装置１４から制御を引き受け、呼吸性ガスの加圧流が睡眠中対象者１２へ気道支持を与えるように制御する。

説明のため、図３には、対象者（例えば、対象者１２）の気道で又は気道近くで、ある期間での圧力４３のプロットを示す。このプロットは、最初の期間４４で、どのようにして対象者の呼吸容量が、対象者の気道への呼吸性ガスの加圧流の圧力、流及び／又は容量を維持することで、対象者の呼吸容量が増加されるのかを示す。該プロットはまた、呼吸性ガスの加圧流の第二の期間４６で、どのようにして呼吸性ガスの加圧流が、睡眠障害呼吸性を解消する気道支持を与えるために対象者に輸送されるのかを示す。

ひとつの実施態様において、制御モジュール３４から変更モードモジュール４０へ装置１４の制御を移すことが、受けた治療の量の決定以外の何かで引き金になってもよい。例えば、プロセッサ２２は、対象者１２が眠っているか起きているかにつきセンサ２０からの出力シグナルから決定でき、対象者１２が眠っていると決定された場合には、制御モジュール３４から変更モードモジュール４０へ装置１４の制御を移す。

図４は、自発呼吸の対象者の呼吸容量を治療的に制御するための方法４８を示す。以下示される方法４８の操作は説明をするためだけである。いくつかの実施態様では、方法４８は、ひとつ又はそれ以上の記載されていない追加の操作を含むことができ、及び／又はここで説明される操作のひとつ又はそれ以上を含まなくてもよい。さらに、方法４８の操作が図４に記載され、以下で説明されるが、なんらを限定するものではない。いくつかの実施態様では、方法４８は、システム１０（図１で示され上で説明された）と類似又は同様なシステムで実施され得る。
操作５０で、呼吸きっかけが自発呼吸対象者に与えられる。呼吸きっかけは対象者に、対象者の呼吸容量が目標呼吸容量以上の呼吸を行うように促す。ひとつの実施態様において、呼吸きっかけは、対象者の気道へ輸送される呼吸性ガスの加圧流のひとつ又はそれ以上のパラメータの変更を含む。ひとつの実施態様において、呼吸きっかけは、装置１４（図１で示され上で説明された）と類似又は同様の装置により与えられ得る。装置は、制御モジュール３４と類似又は同様の制御ユニットで制御され得る（実施態様１で示され、上で説明された）。

操作５２では、対象者の呼吸パラメータが決定される。呼吸パラメータは、対象者の呼吸容量又は呼吸容量と関連する対象者により呼吸されたガスのガスパラメータである。従って、呼吸パラメータは、吸気呼吸及び／又は呼気呼吸のタイミング及び／又は期間ではない。ひとつの実施態様において、操作５２はパラメータ決定モジュールにより実行され、該モジュールは、パラメータ決定モジュール３０と類似又は同様のモジュール（図１に示され、上で説明された）で実行される。

操作５４で、操作５２で決定された呼吸パラメータが、目標容量と比較される。目標閾値は、目標呼吸容量、又はそれに対応するものである。ひとつの実施態様において、操作５４は、比較モジュール３２と類似又は同様の比較モジュールにより実行される。

ひとつの実施態様において、目標閾値は、時間を経て調節される。従って目標呼吸容量は時間を経て増加される。例えば、目標閾値の調節は、目標モジュール３６（図１に示され上で説明された）と類似又は同様の目標モジュールにより実行され得る。

操作５６で、対象者の与えられた呼吸きっかけが調節される。呼吸きっかけの調節は、操作５４で実行された比較に基づき決定される。ひとつの実施態様において、操作５６は、制御モジュール３４（図１に示され上で説明された）と類似又は同様の目標モジュールにより実行され得る。

操作５８で、対象者が受けた治療の量が決定される。治療の量は、対象者の呼吸容量が目標呼吸容量以上に維持されていた時間の量を含む。対象者が受けた治療の量の決定は操作５４で決定された呼吸パラメータ及び／又は操作５６で呼吸パラメータと目標閾値との比較に基づいて決定され得る。ひとつの実施態様において、操作５６は、制御モジュール３８（図１に示され上で説明された）と類似又は同様の目標モジュールにより実行され得る。

操作６０で、対象者の受け取られた治療の量の指示がユーザに提供される（対象者、介護人など）。対象者により受け取られた治療の量の指示には、音響的及び／又は視覚的出力、対象者の気道へ与えられた呼吸性ガスの加圧流のひとつ又はそれ以上のパラメータの変更、対象者のより受け取られた治療の量に関する情報及び／又は他の指示が含まれる。ひとつの実施態様において、操作６０は、制御モジュール３８（図１に示され上で説明された）と類似又は同様の目標モジュールにより実行され得る。

これまで本発明につき、現時点で最も実際的で好ましい実施態様であるかを考慮し、説明することを目的として説明してきた。しかし、かかる詳細な説明は本発明を説明するためだけであり、開示された実施態様に限定するつもりではない。むしろこれら詳細な説明は、添付の特許請求の範囲の本質及び範囲ナインで全ての変更例及び均等な構成を含むことを意図するものである。例えば、理解されるべきは、本発明は、可能な限り、実施態様のひとつ又はそれ以上の構成を、他の実施態様の全ての他の構成と組み合わせることができる、ということである。

Claims (15)

1. 自発呼吸対象者の呼吸容量を調節するように構成されるシステムであり、前記システムは：
   前記自発呼吸対象者が前記自発呼吸対象者の呼吸容量が目標呼吸容量以上となるように呼吸するように、前記自発呼吸対象者に促すための呼吸きっかけを与えるように構成される装置を含む、システム。
2. 請求項１に記載のシステムであり、さらに：
   前記自発呼吸対象者の呼吸容量に関連する前記自発呼吸対象者により呼吸されるガスのひとつ又はそれ以上のパラメータに関する情報を持つひとつ又はそれ以上の出力シグナルを生成するひとつ又はそれ以上のセンサ；及び
   ひとつ又はそれ以上のモジュールを実行させるように構成されるプロセッサを含み、前記ひとつ又はそれ以上のモジュールが：
   前記ひとつ又はそれ以上のセンサにより生成されるひとつ又はそれ以上の出力シグナルから呼吸パラメータを決定するように構成されるパラメータ決定モジュールであって、
   前記呼吸パラメータが、（１）前記自発呼吸対象者の呼吸容量か、（２）前記自発呼吸対象者の呼吸容量に関連する前記自発呼吸対象者により呼吸されるガスのガスパラメータのいずれかである、パラメータ決定モジュールと；
   前記呼吸パラメータと前記呼吸容量に対応する閾値を比較するように構成される比較モジュールと；及び
   前記比較モジュールによる呼吸パラメータと前記閾値の比較に基づき前記自発呼吸対象者へ与えられる呼吸きっかけを調節するために前記装置を制御するように構成される制御モジュールとを含む、システム。
3. 請求項２に記載のシステムであり、前記ひとつ又はそれ以上のモジュールがさらに、前記自発呼吸対象者が前記閾値以上の呼吸パラメータを維持する時間の量をひとつ又はそれ以上のセンサにより生成されるシグナルから決定するように構成されるタイミングモジュールを含む、システム。
4. 請求項１に記載のシステムであり、前記装置が、前記自発呼吸対象者の気道へ呼吸性ガスの加圧流を与えるように構成され、前記装置により前記自発呼吸対象者に与えられる前記呼吸きっかけが前記呼吸性ガスの加圧流の圧力を変化させることである、システム。
5. 請求項１に記載のシステムであり、前記目標呼吸容量が時間経過とともに増加する、システム。
6. 自発呼吸対象者の呼吸容量を調節する方法であり、前記方法は：
   前記自発呼吸対象者の呼吸容量が目標呼吸容量以上となるように呼吸することを前記自発呼吸対象者に促す呼吸きっかけを前記自発呼吸対象者に与えることを含む、方法。
7. 請求項６に記載の方法であり：
   前記自発呼吸対象者の呼吸の呼吸パラメータを決定すること、ここで前記呼吸パラメータが（１）前記自発呼吸対象者の呼吸容量か、（２）前記自発呼吸対象者の呼吸容量に関連する前記自発呼吸対象者により呼吸されるガスのガスパラメータのいずれかであり；
   前記呼吸パラメータと前記呼吸容量に対応する閾値を比較すること；及び
   前記比較モジュールによる呼吸パラメータと前記閾値の比較に基づき前記自発呼吸対象者へ与えられる呼吸きっかけを調節することを含む、方法。
8. 請求項７に記載の方法であり、さらに前記自発呼吸対象者が前記閾値を越えて呼吸パラメータを維持した時間の量を決定することを含む、方法。
9. 請求項６に記載の方法であり、前記自発呼吸対象者へ与えられた呼吸きっかけの提供が、前記自発呼吸対象者へ与えられる呼吸性ガスの加圧流の圧力を変更することを含む、方法。
10. 請求項６に記載の方法であり、さらに目標呼吸容量を時間経過と共に増加させることを含む、方法。
11. 自発呼吸対象者の呼吸容量を調節するように構成されるシステムであり、前記システムは：
    前記自発呼吸対象者の呼吸容量が目標呼吸容量以上となるように呼吸することを前記自発呼吸対象者に促す呼吸きっかけを前記自発呼吸対象者に与える手段を含む、システム。
12. 請求項１１に記載のシステムであり、さらに：
    前記自発呼吸対象者の呼吸の呼吸パラメータを決定するための手段と、ここで前記呼吸パラメータが（１）前記自発呼吸対象者の呼吸容量か、（２）前記自発呼吸対象者の呼吸容量に関連する前記自発呼吸対象者により呼吸されるガスのガスパラメータのいずれかであり；
    前記呼吸パラメータと前記呼吸容量に対応する閾値を比較する手段と；及び
    前記比較モジュールによる呼吸パラメータと前記閾値の比較に基づき前記自発呼吸対象者へ与えられる呼吸きっかけを調節する手段とを含む、方法。
13. 請求項１２に記載のシステムであり、さらに、前記自発呼吸対象者が前記閾値を越えて維持した時間の量を決定する手段を含む、システム。
14. 請求項１１に記載のシステムであり、前記自発呼吸対象者へ与えられる呼吸きっかけを与える手段が、前記自発呼吸対象者に与えられた呼吸性ガスの加圧流を変更するための手段を含む、システム。
15. 請求項１１に記載のシステムであり、さらに、前記呼吸容量を時間経過に伴い増加させる手段を含む、システム。

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