JP2015071048A - 湿度を正確に制御するための加湿器チャンバ温度の制御 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】加熱加湿気体流を使用者に供給するための呼吸補助システム1は、所定量の水20を保持及び加熱し、使用時には、吸入口ポート23を介して気体供給源から気体の流れを受け取る加湿器ユニット21を含み、気体の流れは加湿器を通過し、出口ポートを介して出て、加湿器ユニットを出る気体の温度を計測する温度センサと、加湿器ユニットに入る前の気体の温度を計測する周囲温度センサ60と、気体流の流量を計測する流量センサとを有し、このシステムはまた、温度センサ及び流量センサからのデータを受け取り、且つそれに応じて制御出力を決定するコントローラ8bも有し、制御出力が加湿器ユニットに対するパワーを調整し、それにより加湿器ユニット出口ポートにおいて所望出力が実現される。
【選択図】図2b
Description
1.流入気体の高温
2.極めて低い、又は極めて高い流量
3.加湿チャンバ付近の周囲空気の対流による加湿器チャンバの冷却
4.チャンバ内での流出気体と流入気体との混合
5.特に周囲温度が低い条件下でのチャンバ壁又は接続管における水の凝縮
6.高湿度における正確な温度計測の問題(「湿球」効果)
7.流入気体の湿度レベルの変動
吸入口ポートと出口ポートとを有する加湿器ユニットであって、前記加湿器ユニットが、使用時に前記吸入口ポートを介して気体供給源からの気体の流れを受け入れるように構成され、前記加湿器ユニットが、使用時に所定量の水を保持及び加熱するようにさらに構成され、使用時、前記気体の流れは前記加湿器ユニットを通過して加熱及び加湿された状態となり、前記加熱加湿気体は前記加湿器ユニット出口ポートを介して前記加湿器ユニットを出る、加湿器ユニットと、
前記加湿器ユニットを出る気体の温度を計測するように構成された出口ポート温度センサと、
気体の温度を前記気体が前記加湿器ユニットに入る前の場所で計測するように構成された周囲温度センサと、
前記システムを通る前記気体流の実流量を計測するように構成された流量センサと、
前記周囲温度センサからの計測温度に関するデータと、前記出口ポート温度センサからの計測温度に関するデータと、前記流量センサからの前記実流量に関するデータとを受け取るように構成されたコントローラであって、前記コントローラがそれに応じて制御出力を決定し、前記制御出力が前記加湿器ユニットに対するパワーを調整し、それにより前記加湿器ユニット出口ポートにおいて所望出力が実現される、コントローラと、
を含む。
吸入口ポートと出口ポートとを有する加湿器ユニットであって、前記加湿器ユニットが、使用時に前記吸入口ポートを介して気体供給源からの気体の流れを受け入れるように構成され、前記加湿器ユニットが、使用時に所定量の水を保持及び加熱するようにさらに構成され、使用時、前記気体の流れは前記加湿器ユニットを通過して加熱及び加湿された状態となり、前記加熱加湿気体は前記加湿器ユニット出口ポートを介して前記加湿器ユニットを出る、加湿器ユニットと、
使用時に前記使用者に供給するため前記出口ポートから前記加熱加湿気体を受け入れるように配置された供給導管及びユーザインタフェースであって、前記供給導管が、前記導管内の気体を加熱するように構成された加熱用ワイヤを有する、供給導管及びユーザインタフェースと、
前記患者又はその近傍における前記気体の流れの温度を計測するように構成された患者端温度センサと、
前記システムを通る前記気体流の実流量を計測するように構成された流量プローブと、を含み、
前記呼吸補助システムが、前記患者端温度センサからの計測温度に関するデータと、前記流量プローブからの前記実流量に関するデータとを受け取るように構成されたコントローラをさらに含み、前記コントローラがそれに応じて制御出力を決定し、前記制御出力が少なくとも前記加熱用ワイヤに対するパワーを調整して前記導管内の前記気体の流れの温度を維持又は変更し、それにより前記インタフェースにおいて所望の患者端温度及び絶対湿度が実現される。
前記呼吸補助システムは、前記加熱用プレートの温度を計測し、その温度計測値を前記コントローラに提供するように構成された加熱用プレート温度センサをさらに有し、前記コントローラは、前記計測温度及び前記計測流量の全てを評価することにより前記制御出力を決定する。
前記コントローラは、前記計測された湿度に関するデータも使用することにより前記制御出力を決定する。
前記コントローラは、前記計測された圧力に関するデータも使用することにより前記制御出力を決定する。
図2、図3及び図4に示されるモジュール型及び一体型システム1、100及び200は、システム全体にわたる各場所に位置するセンサを有する。それらについて、以下に呼吸補助システム1に関連して説明する。
1)送風器ケーシングの内部、近傍、又はその上に位置し、大気からの流入空気の温度を計測するように配置又は構成された周囲温度センサ60。温度センサ60は、ファンユニット13の後ろ(下流)の気体流中、且つ可能な限り加湿器チャンバへの吸入口又は入口の近くに位置することが最も好ましい。
2)チャンバ出口ポート9に位置するか、又は供給導管6の装置端(患者端の反対側)に位置する加湿器ユニット出口ポート温度センサ63。吐出口温度センサ63は、気体流がチャンバ5を出るときのその温度を計測するように配置又は構成される(いずれの配置においても、出口ポート温度センサ63はチャンバ出口ポート9より近位にあることが考えられ得る)。
最も好ましい実施形態において、制御システム8は、コントローラに事前にロードされた少なくとも1つのデータセットを有する。データセットを形成するデータは、特定の構成要素を有する特定のシステム構成について、制御された条件下(例えば試験区域又は実験室)で事前に計測又は事前に計算される(例えば、個々の特定の送風器ユニット及び加湿器ユニットを有する、システム1又はシステム100、又はシステム200を使用してデータが収集される)。データは、使用時に典型的に直面するであろう多くの条件範囲のもとで収集され、次に事前に計測された(事前に設定された)データが、プロダクションシステムについてはコントローラ8に統合ソフトウェア又はハードウェアとして、又は湿度制御については例えばファジー理論アルゴリズムで使用されるデータとしてロードされる。
上記に概説される装置及び方法の変形例において、システム(システム1又はシステム100又はシステム200)はまた、以下に概説するとおりの追加のセンサも有する。
いくつかの実施形態において、気体はチャンバを41℃で出ることが意図される。気体が主供給管又は主供給導管に沿ってインタフェースに向かって進むに従い、気体はチャンバ出口における41℃から主供給ホース6の端部における44℃まで加熱される。主供給ホースの端部において、気体は、加熱されていない細い副供給ホース−例えば図2bに示されるとおりの6aに入る。気体は、副ホース6aを通過するに従い44℃の温度から冷却され、ユーザインタフェース7に入るときには37℃になる。37℃は、患者に最適な供給温度であると考えられる。
先行技術の節に概説したとおり、当該技術分野において知られている一つの問題は、出力特性に影響を及ぼし得る変数が多数あるときのシステムの出力特性の正確な制御である。気体出力特性に影響を有する変数のうちの一つは、加湿器チャンバ5からの対流熱損失であることが分かっている。この対流は、室内の温度勾配などの自然要因−「自然対流若しくは自由対流」によるか、又は気体の強制的な移動−「強制対流」により引き起こされ得る。強制対流は、例えば、換気装置又は空調装置により引き起こされ得る。加湿器チャンバの対流冷却は、実質的に加湿器チャンバ吐出口における露点温度に影響を及ぼし得る。加湿器チャンバ−例えばシステム1のチャンバ5−の外表面上の空気の流れはチャンバ内部の温度の降下を引き起こし得る。これを補償するため、加熱用プレートにおいて、チャンバ5の内容物の温度を上昇させるより多くのパワーが必要とされる。チャンバ吐出口における出力温度は吐出口温度センサ63により計測され、コントローラ8がチャンバ吐出口における温度の降下を記録するとき、温度損失がコントローラ8によって「確認」される。コントローラ8は、加熱用プレート12に対するパワーを増加させることによってそれを補償し得る(加熱用プレート温度センサ62により計測される加熱用プレート温度が対応して上昇することに伴う)。このパワー増加の効果は、水から気体への熱伝達率及びチャンバ内の気体の水分圧が上昇し、結果的に露点温度の上昇があることである。
本発明の最も好ましい形態において、システム1、100又は200は流量制御システムも有し、これは、システムを通る流量を制御し、それを使用者が設定する所望のレベルに可能な限り近く合わせておくように構成される。上記に概説したとおり、システム内の気体の流量と湿度とは互いに関連している。上記に概説したとおり、先行技術のシステムでは、ファンは一定の速度に設定されることが標準的であり、ファン速度が一定に保たれるならば流量は実質的に一定に保たれること、又は患者に対する供給点の圧力は一定であることが前提とされる。しかしながら、ファンに対するパワーが一定のままであったとしても、又はファン速度が一定のままであったとしても、流量はシステム内の変化によって影響を受け得る(これは湿度に影響を及ぼす)。これは、導管、又はインタフェース、又はその双方の流れ抵抗が比較的低い場合に特に該当する。計測流量又は実流量の大きさと、それに対するユーザ設定流量の大きさとの差又は偏差は、「大きい偏差」又は「小さい偏差」として特徴付けることができる。好ましい実施形態では、実流量と所望(ユーザ設定)流量との差により、コントローラ8が実流量を所望流量と一致させるために精制御を使用するか、又は粗制御を使用するかが決定される。
上記の流量制御方法は、平均流量−すなわち複数の呼吸周期(例えば3回以上の吸息−呼息サイクル)にかかるより長い時間にわたる平均の流量に対処するものである。一呼吸(吸息/呼息)を行う間に一定流量を維持するための制御システムを実現することが必要とされている。これを実現し得る好ましい方法を以下に説明する。
Claims (162)
- 治療目的で加熱加湿気体流を使用者に供給するための呼吸補助システムであって、
吸入口ポートと出口ポートとを有する加湿器ユニットであって、前記加湿器ユニットが、使用時に前記吸入口ポートを介して気体供給源からの気体の流れを受け入れるように構成され、前記加湿器ユニットが、使用時に所定量の水を保持及び加熱するようにさらに構成され、使用時、前記気体の流れは前記加湿器ユニットを通過して加熱及び加湿された状態となり、前記加熱加湿気体は前記加湿器ユニット出口ポートを介して前記加湿器ユニットを出る、加湿器ユニットと、
前記加湿器ユニットを出る気体の温度を計測するように構成された出口ポート温度センサと、
気体の温度を前記気体が前記加湿器ユニットに入る前の場所で計測するように構成された周囲温度センサと、
前記システムを通る前記気体流の実流量を計測するように構成された流量センサと、
前記周囲温度センサからの計測温度に関するデータと、前記出口ポート温度センサからの計測温度に関するデータと、前記流量センサからの前記実流量に関するデータとを受け取るように構成されたコントローラであって、前記コントローラがそれに応じて制御出力を決定し、前記制御出力が前記加湿器ユニットに対するパワーを調整し、それにより前記加湿器ユニット出口ポートにおいて所望出力が実現される、コントローラと、
を含む、呼吸補助システム。 - 前記制御出力が、所与の流量レベルに対する前記出口ポートにおける目標温度に関するとともに、前記所望出力は目標温度であり、前記制御出力は前記加湿器ユニットに対する前記パワーを調整して、前記出口ポートにおける前記計測温度を前記目標温度と一致させる、請求項1に記載の呼吸補助システム。
- 前記制御出力が、前記コントローラにロードされたルールベースシステムから決定される、請求項1又は2に記載の呼吸補助システム。
- 前記制御出力が、前記コントローラにロードされた少なくとも1つの数式から決定される、請求項1又は2に記載の呼吸補助システム。
- 前記制御出力が、前記コントローラにロードされたルックアップテーブルから決定される、請求項1又は2に記載の呼吸補助システム。
- 前記所望出力が目標露点温度である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記目標露点温度が31〜39℃の範囲である、請求項6に記載の呼吸補助システム。
- 前記ユーザ設定目標露点温度が、実質的に44mg H2O/リットル空気の絶対湿度レベルを提供する、請求項6又は7に記載の呼吸補助システム。
- 前記所望出力が目標絶対湿度である、請求項1に記載の呼吸補助システム。
- 前記所望出力が目標温度及び相対湿度である、請求項1に記載の呼吸補助システム。
- 前記呼吸補助システムがまた、使用者が前記システムを通る気体の所望ユーザ設定流量を設定することを可能にするように構成されたユーザコントロールも有する、請求項1〜10のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記呼吸補助装置が、使用時に遠隔の集中型供給源から気体の流れを受け取るように構成された制御ユニットをさらに含み、前記制御ユニットは前記集中型供給源と前記加湿器ユニットとの間の気体経路に位置し、前記制御ユニットは、前記気体の流れを受け取るとともに、前記加湿器ユニットと前記制御ユニットとの間の気体接続経路を介して前記流れを前記加湿器ユニットに送り込み、前記ユーザコントロールが、使用者が前記制御ユニットを通る所望ユーザ設定流量を設定することを可能にするように構成される、請求項1〜11のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記制御ユニットが、前記集中型供給源からの前記気体の流れを大気気体と混合した後にそれらを前記加湿器ユニットに送り込むように構成されたベンチュリをさらに含む、請求項12に記載の呼吸補助システム。
- 前記気体供給源が、使用時に前記加湿器ユニットと流体接続される送風器ユニットであり、前記送風器ユニットは、所定範囲の流量にわたる前記気体の流れを前記加湿器ユニットに供給するように構成された調整可能な可変速ファンユニットと、使用者が所望ユーザ設定流量を設定することを可能にするように構成されたユーザコントロールとを有し、前記コントローラは、前記送風器ユニットに対するパワーを制御して前記ユーザ設定流量を生じさせるように構成される、請求項1〜11のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記加湿器ユニットが、加熱器ベースを有する加湿器チャンバであり、前記呼吸補助システムが、前記加熱器ベースに熱エネルギーを供給することにより前記加湿器チャンバの内容物を加熱するように構成された加熱用プレートをさらに有し、
前記呼吸補助システムが、前記加熱用プレートの温度を計測し、その温度計測値を前記コントローラに提供するように構成された加熱用プレート温度センサをさらに有し、前記コントローラは、前記計測温度及び前記計測流量の全てを評価することにより前記制御出力を決定する、請求項1〜14のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。 - 前記チャンバ気体吐出口温度が目標値に達し、且つ対応する加熱用プレート温度が所与の事前設定時間にわたり前記コントローラのメモリに格納された設定値より高い場合、前記コントローラは前記加湿器ユニットが高い対流熱損失を受けていると評価し、変更された、又は異なるルールセット、数式又はルックアップテーブルに従い前記制御出力を決定する、請求項15に記載の呼吸補助システム。
- 前記コントローラが、所与の事前設定時間にわたり前記加熱用プレートによって引き込まれるパワーを計測するようにさらに構成され、前記パワー引き込みが前記コントローラのメモリに格納された値より高い場合、前記コントローラは前記加湿器ユニットが高い対流熱損失を受けていると評価し、変更された、又は異なる制御アルゴリズム、数式又はルックアップテーブルに従い前記制御出力を決定する、請求項15又は16に記載の呼吸補助システム。
- 前記コントローラが、所与の事前設定時間にわたり前記加熱用プレートによって引き込まれるパワーを計測し、それを前記コントローラのメモリに格納された事前格納値セットと比較するようにさらに構成され、前記コントローラは、計測されたパワー引き込みが前記事前格納値セットと実質的に同様でない場合、逆線形補正係数を適用する、請求項15又は16に記載の呼吸補助システム。
- 前記計測されたデータ値及び前記格納されたデータ値が±2%以内である、請求項18に記載の呼吸補助装置。
- 前記周囲温度センサが、実質的に気体が前記加湿器ユニットに入るときの気体の温度を計測するように前記吸入口ポート又はその近傍に位置する、請求項1〜19のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記周囲温度センサが、実質的に気体が前記呼吸補助システムに入るときの気体の流入前温度を計測するように構成され、前記コントローラが前記流入前温度に補正係数を適用する、請求項1〜20のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記コントローラが、少なくとも前記ユーザ設定流量と前記流量プローブ又は流量センサからの前記実流量データとを受け取るように構成され、前記コントローラは粗制御パラメータと精制御パラメータとを有し、前記コントローラは前記ユーザ設定流量と前記実流量とを比較し、前記コントローラは、前記実流量が許容範囲内で前記ユーザ設定流量と一致する限り、前記精制御パラメータを使用して前記ファンの出力を調整することにより前記実流量を前記ユーザ設定流量と一致させ、前記許容範囲の値は前記コントローラ内に格納され、前記コントローラは、前記ユーザ設定流量と前記実流量との差が前記許容範囲外である場合、前記粗制御パラメータを使用して前記ファンの出力を調整することにより前記実流量を前記ユーザ設定流量と一致させる、請求項14〜21のいずれか一項に記載の呼吸補助装置。
- 前記粗制御パラメータが第1のP.I.D.フィルタであり、前記精制御パラメータが第2のP.I.D.フィルタである、請求項22に記載の呼吸補助システム。
- 前記実流量データが前記少なくとも1つの流量プローブにより計測され、前記実流量データが前記ユーザ設定流量データから減算されて、その差を示す信号が前記第1のP.I.D.フィルタ及び第2のP.I.D.フィルタの双方に送られ、前記コントローラは、前記第1のP.I.D.フィルタ又は前記第2のP.I.D.フィルタのいずれかの出力を使用して前記ファンの出力を調整することにより前記実流量を前記ユーザ設定流量と一致させる、請求項23に記載の呼吸補助システム。
- 前記流量が20〜30Hzのサンプルレートでサンプリングされる、請求項24に記載の呼吸補助システム。
- 前記サンプルレートが25Hzである、請求項25に記載の呼吸補助システム。
- 前記実流量データが、前記ユーザ設定流量データから減算される前に第1のローパスフィルタを通過する、請求項24〜26のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記第1のローパスフィルタが、呼吸内流量変動を減衰なしに通過させるのに十分な高さのカットオフ周波数を有する、請求項27に記載の呼吸補助システム。
- 前記実流量データが平均化フィルタも通過する、請求項22〜28のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記平均化フィルタが第2のローパスフィルタである、請求項29に記載の呼吸補助システム。
- 前記流量プローブからの前記直接的な流量データの代わりに、前記平均化フィルタの出力が前記コントローラにフィードバックされる、請求項29又は30に記載の呼吸補助システム。
- 前記コントローラが前記平均化フィルタから前記平均流量を受け取って、それを前記ユーザ設定流量と比較し、前記コントローラは、前記ユーザ設定流量と前記実流量との差が前記コントローラのメモリに格納された許容範囲外の値である場合、粗制御パラメータを使用して流量を前記ユーザ設定流量に調整し、前記コントローラは、前記差が前記許容範囲内である場合、精制御パラメータを使用する、請求項29又は30に記載の呼吸補助システム。
- 前記許容範囲が3L/分である、請求項32に記載の呼吸補助システム。
- 前記許容範囲が可変量であり、前記流量プローブによって計測されるとおりの前記実流量のパーセンテージ値である、請求項32に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が1〜3%である、請求項34に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が3〜5%である、請求項34に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が5〜7%である、請求項34に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が7〜10%である、請求項34に記載の呼吸補助システム。
- 前記コントローラが、補償フィルタと、ローパスフィルタと、ハイパスフィルタと、P.I.D.フィルタとをさらに含み、前記流量プローブからの前記実流量を示す信号が、前記ローパスフィルタと前記ハイパスフィルタとを並列に通過し、前記ローパスフィルタはローパス出力信号を生成し、前記ハイパスフィルタは、前記補償フィルタを通過するハイパス出力信号を生成し、前記ローパス出力信号は前記ユーザ設定流量信号から減算されて前記P.I.Dフィルタに送られ、前記P.I.Dフィルタからの出力信号と前記補償フィルタからの出力信号とが加算されて前記ユーザ設定流量と比較され、前記コントローラは、前記出力信号の加算値とユーザ設定流量との差が前記コントローラのメモリに含まれる事前設定許容範囲外である場合、前記粗制御パラメータを使用して前記ファンの出力を調整することにより前記実流量を前記ユーザ設定流量と一致させる、請求項14〜21のいずれか一項に記載の呼吸補助装置。
- 前記コントローラが前記ファンから前記補償フィルタへのフィードバック信号も含み、前記ファンユニットに対する入力信号が、前記P.I.D.フィルタからの出力信号と前記補償フィルタからの出力信号とを含む、請求項39に記載の呼吸補助システム。
- 前記許容範囲が3L/分である、請求項39又は40に記載の呼吸補助システム。
- 前記許容範囲が可変量であり、前記流量プローブによって計測されるとおりの前記実流量のパーセンテージ値である、請求項39又は40に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が1〜3%である、請求項42に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が3〜5%である、請求項42に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が5〜7%である、請求項42に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が7〜10%である、請求項42に記載の呼吸補助システム。
- 前記制御ユニットが、前記遠隔供給源からの前記気体として酸素を受け取るように構成され、前記少なくとも1つの流量プローブが、前記遠隔供給源から受け取る前記気体の流量を計測して、前記流量計測値を前記コントローラに送るように構成され、前記コントローラが、既知のシステム寸法に基づき大気からの前記気体の流量を決定するように構成され、前記コントローラが、前記混和された空気中の酸素の割合を前記流量と前記システム寸法とから決定する、請求項12又は13に記載の呼吸補助システム。
- 前記制御ユニットが、前記遠隔供給源からの前記気体として酸素を受け取るように構成され、前記少なくとも1つの流量プローブが、前記遠隔供給源から受け取る前記気体の流量を計測するように構成され、前記システムが、大気から受け取る前記気体の流量を計測するように構成された第2の流量プローブをさらに含み、前記コントローラは、前記混和された空気中の酸素の割合を前記流量から決定する、請求項12又は13に記載の呼吸補助システム。
- 使用者が前記ユーザ設定流量を変更すると、それにより前記酸素割合が変更されるように構成されている、請求項47又は48に記載の呼吸補助システム。
- 前記コントローラが、少なくとも前記ユーザ設定流量と前記流量プローブからの前記実流量データとを受け取るように構成され、前記コントローラは粗制御パラメータと精制御パラメータとを有し、前記コントローラは前記ユーザ設定流量と前記実流量とを比較し、前記コントローラは、前記実流量が許容範囲内で前記ユーザ設定流量と一致する限り、前記精制御パラメータを使用して前記ファンの出力を調整することにより前記実流量を前記ユーザ設定流量と一致させ、前記許容範囲の値は前記コントローラ内に格納され、前記コントローラは、前記ユーザ設定流量と前記実流量との差が前記許容範囲外である場合、前記粗制御パラメータを使用して前記ファンの出力を調整することにより前記実流量を前記ユーザ設定流量と一致させる、請求項47〜49のいずれか一項に記載の呼吸補助装置。
- 前記粗制御パラメータが第1のP.I.D.フィルタであり、前記精制御パラメータが第2のP.I.D.フィルタである、請求項50に記載の呼吸補助システム。
- 前記実流量データが前記少なくとも1つの流量プローブにより計測され、前記実流量データが前記ユーザ設定流量データから減算されて、その差を示す信号が前記第1のP.I.D.フィルタ及び第2のP.I.D.フィルタの双方に送られ、前記コントローラは、前記第1のP.I.D.フィルタ又は前記第2のP.I.D.フィルタのいずれかの出力を使用して前記ファンの出力を調整することにより前記実流量を前記ユーザ設定流量と一致させる、請求項51に記載の呼吸補助システム。
- 前記流量が20〜30Hzのサンプルレートでサンプリングされる、請求項52に記載の呼吸補助システム。
- 前記サンプルレートが25Hzである、請求項53に記載の呼吸補助システム。
- 前記実流量データが、前記ユーザ設定流量データから減算される前に第1のローパスフィルタを通過する、請求項52〜54のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記第1のローパスフィルタが呼吸内流量変動を減衰なしに通過させるのに十分な高さのカットオフ周波数を有する、請求項55に記載の呼吸補助システム。
- 前記実流量データが平均化フィルタも通過する、請求項52〜56のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記平均化フィルタが第2のローパスフィルタである、請求項57に記載の呼吸補助システム。
- 前記流量プローブからの前記直接的な流量データの代わりに、前記平均化フィルタの出力が前記コントローラにフィードバックされる、請求項57又は請求項58に記載の呼吸補助システム。
- 前記コントローラが前記平均化フィルタから前記平均流量を受け取って、それを前記ユーザ設定流量と比較し、前記コントローラは、前記ユーザ設定流量と前記実流量との差が前記コントローラのメモリに格納された許容範囲外の値である場合、粗制御パラメータを使用して流量を前記ユーザ設定流量に調整し、前記コントローラは、前記差が前記許容範囲内である場合、精制御パラメータを使用する、請求項57〜59のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記許容範囲が3L/分である、請求項60に記載の呼吸補助システム。
- 前記許容範囲が可変量であり、前記流量プローブによって計測されるとおりの前記実流量のパーセンテージ値である、請求項60に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が1〜3%である、請求項62に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が3〜5%である、請求項62に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が5〜7%である、請求項62に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が7〜10%である、請求項62に記載の呼吸補助システム。
- 前記コントローラが、補償フィルタと、ローパスフィルタと、ハイパスフィルタと、P.I.D.フィルタとをさらに含み、前記流量プローブからの前記実流量を示す信号が、前記ローパスフィルタと前記ハイパスフィルタとを並列に通過し、前記ローパスフィルタはローパス出力信号を生成し、前記ハイパスフィルタは、前記補償フィルタを通過するハイパス出力信号を生成し、前記ローパス出力信号は前記ユーザ設定流量信号から減算されて前記P.I.Dフィルタに送られ、前記P.I.Dフィルタからの出力信号と前記補償フィルタからの出力信号とが加算されて前記ユーザ設定流量と比較され、前記コントローラは、前記出力信号の加算値とユーザ設定流量との差が前記コントローラのメモリに含まれる事前設定許容範囲外である場合、前記粗制御パラメータを使用して前記ファンの出力を調整することにより前記実流量を前記ユーザ設定流量と一致させる、請求項47〜49のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記コントローラが前記ファンから前記補償フィルタへのフィードバック信号も含み、従って前記ファンユニットに対する入力信号が、前記P.I.D.フィルタからの出力信号と前記補償フィルタからの出力信号とを含む、請求項67に記載の呼吸補助システム。
- 前記許容範囲は3L/分である、請求項67又は68に記載の呼吸補助システム。
- 前記許容範囲が可変量であり、前記流量プローブによって計測されるとおりの前記実流量のパーセンテージ値である、請求項67又は68に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が1〜3%である、請求項70に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が3〜5%である、請求項70に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が5〜7%である、請求項70に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が7〜10%である、請求項70に記載の呼吸補助システム。
- チャンバ吐出口露点温度を示すように構成されたディスプレイをさらに有する、請求項1〜74のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記ディスプレイが、前記チャンバを出る気体の絶対湿度レベルを示すように構成される、請求項74に記載の呼吸補助システム。
- 前記ディスプレイが、絶対湿度とチャンバ吐出口露点温度とを示すように構成される、請求項1〜74のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記呼吸補助システムが、前記呼吸補助システムに入る大気気体の湿度を計測するように構成された湿度センサも有し、前記コントローラが計測された湿度に関するデータを受け取り、
前記コントローラが、前記計測された湿度に関するデータも使用することにより前記制御出力を決定する、請求項1〜77のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。 - 前記システムが、前記呼吸補助システムに入る大気気体の圧力を計測するように構成された圧力センサも有し、前記コントローラが計測された圧力に関するデータを受け取り、
前記コントローラが、前記計測された圧力に関するデータも使用することにより前記制御出力を決定する、請求項1〜78のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。 - 前記システムが、使用時に前記使用者に供給するため前記出口ポートから前記加熱加湿気体を受け入れるように配置された供給導管及びユーザインタフェースをさらに含み、前記供給導管が、前記導管内の気体を加熱するように構成された加熱用ワイヤを有する、請求項1〜79のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記呼吸補助システムが、前記患者又はその近傍における前記気体の流れの温度を計測するように構成された患者端温度センサをさらに有し、前記計測された患者端温度は前記コントローラにフィードバックされ、前記コントローラは、前記加熱用ワイヤに対するパワーを調整して前記導管内の前記気体の流れの温度を維持する、請求項80に記載の呼吸補助システム。
- 前記コントローラが前記計測された患者端温度データを受け取り、前記コントローラは、前記計測された患者端温度データに関する前記データも使用することにより前記制御出力を決定する、請求項81に記載の呼吸補助システム。
- 前記コントローラが、所与の事前設定時間にわたり前記加熱用ワイヤによるパワー引き込みを計測するようにさらに構成され、前記加熱用ワイヤによる前記パワー引き込みが前記コントローラのメモリに格納された値より高い場合、前記コントローラは前記加湿器ユニットが高い対流熱損失を受けていると評価し、変更された、又は異なるルールセット、数式、又はルックアップテーブルに従い前記制御出力を決定する、請求項80〜82のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 治療目的で加熱加湿気体流を使用者に供給するための呼吸補助システムであって、
吸入口ポートと出口ポートとを有する加湿器ユニットであって、前記加湿器ユニットが、使用時に前記吸入口ポートを介して気体供給源からの気体の流れを受け入れるように構成され、前記加湿器ユニットが、使用時に所定量の水を保持及び加熱するようにさらに構成され、使用時、前記気体の流れは前記加湿器ユニットを通過して加熱及び加湿された状態となり、前記加熱加湿気体は前記加湿器ユニット出口ポートを介して前記加湿器ユニットを出る、加湿器ユニットと、
使用時に前記使用者に供給するため前記出口ポートから前記加熱加湿気体を受け入れるように配置された供給導管及びユーザインタフェースであって、前記供給導管が、前記導管内の気体を加熱するように構成された加熱用ワイヤを有する、供給導管及びユーザインタフェースと、
前記患者又はその近傍における前記気体の流れの温度を計測するように構成された患者端温度センサと、
前記システムを通る前記気体流の実流量を計測するように構成された流量プローブと、を含み、
前記呼吸補助システムが、前記患者端温度センサからの計測温度に関するデータと、前記流量プローブからの前記実流量に関するデータとを受け取るように構成されたコントローラをさらに含み、前記コントローラがそれに応じて制御出力を決定し、前記制御出力が少なくとも前記加熱用ワイヤに対するパワーを調整して前記導管内の前記気体の流れの温度を維持又は変更し、それにより前記インタフェースにおいて所望の患者端温度及び絶対湿度が実現される、呼吸補助システム。 - 前記システムが、気体の温度を前記気体が前記加湿器ユニットに入る前の場所で計測するように構成された周囲温度センサも有し、前記コントローラが、前記周囲温度センサからのデータを受け取り、前記データを使用して前記制御出力を決定するようにさらに構成される、請求項84に記載の呼吸補助システム。
- 前記制御出力が、所与の流量レベルに対する前記患者端の目標温度に関係し、前記制御出力は、前記加湿器ユニットに対する前記パワーを調整して、前記患者端の前記計測温度を前記目標温度と一致させる、請求項84又は85に記載の呼吸補助システム。
- 前記制御出力が、前記コントローラにロードされたルールベースシステムから決定される、請求項84〜86のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記制御出力が、前記コントローラにロードされた少なくとも1つの数式から決定される、請求項84〜86のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記制御出力が、前記コントローラにロードされたルックアップテーブルから決定される、請求項84〜86のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記所望の湿度が、ユーザ設定目標露点温度である、請求項84〜89のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記目標温度が31〜38℃の範囲である、請求項90に記載の呼吸補助システム。
- 前記ユーザ設定目標露点温度が、実質的に44mg H2O/リットル空気の絶対湿度レベルを提供する、請求項90〜92のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記周囲温度センサが、実質的に気体が前記加湿器ユニットに入るときの気体の温度を計測するように前記吸入口ポート又はその近傍に位置する、請求項84〜92のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記呼吸補助システムが、前記加湿器ユニットを出る気体の温度を計測するように構成された出口ポート温度センサをさらに含み、
前記コントローラが、前記出口ポート温度センサからの計測温度に関する出口ポートデータを受け取るようにさらに構成され、前記コントローラは前記出口ポートデータをさらに使用することにより前記制御出力を決定する、請求項84〜93のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。 - 前記呼吸補助システムが、前記呼吸補助システムに入る大気気体の湿度を計測するように構成された湿度センサも有し、前記コントローラが計測された湿度に関するデータを受け取り、
前記コントローラが、前記計測された湿度に関するデータも使用することにより前記制御出力を決定する、請求項84〜94のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。 - 前記システムが、前記呼吸補助システムに入る大気気体の圧力を計測するように構成された圧力センサも有し、前記コントローラが計測された圧力に関するデータを受け取り、
前記コントローラが、前記計測された圧力に関するデータも使用することにより前記制御出力を決定する、請求項84〜95のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。 - チャンバ吐出口露点温度を示すように構成されたディスプレイをさらに有する、請求項84〜96のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記ディスプレイが、前記チャンバを出る気体の絶対湿度レベルを示すように構成される、請求項97に記載の呼吸補助システム。
- 前記ディスプレイが、絶対湿度とチャンバ吐出口露点温度とを示すように構成される、請求項84〜96のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記呼吸補助装置が、使用時に遠隔の集中型供給源から気体の流れを受け取るように構成された制御ユニットをさらに含み、前記制御ユニットは前記集中型供給源と前記加湿器ユニットとの間の気体経路に位置し、前記制御ユニットは、前記気体の流れを受け取るとともに、前記加湿器ユニットと前記制御ユニットとの間の気体接続経路を介して前記流れを前記加湿器ユニットに送り込み、前記制御ユニットは、使用者が所望ユーザ設定流量を設定することを可能にするように構成されたユーザコントロールも有する、請求項84〜99のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記制御ユニットが、前記集中型供給源からの前記気体の流れを大気気体と混合した後にそれらを前記加湿器ユニットに送り込むように構成されたベンチュリをさらに含む、請求項100に記載の呼吸補助システム。
- 前記気体供給源が、使用時に前記加湿器ユニットと流体接続される送風器ユニットであり、前記送風器ユニットは、所定範囲の流量にわたる前記気体の流れを前記加湿器ユニットに供給するように構成された調整可能な可変速ファンユニットと、使用者が所望ユーザ設定流量を設定することを可能にするように構成されたユーザコントロールとを有し、前記コントローラは、前記送風器ユニットに対するパワーを制御して前記ユーザ設定流量を生じさせるように構成される、請求項84〜99のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記加湿器ユニットは加熱器ベースを有する加湿器チャンバであり、前記呼吸補助システムは、前記加熱器ベースに熱エネルギーを供給することにより前記加湿器チャンバの内容物を加熱するように構成された加熱用プレートをさらに有し、
前記呼吸補助システムが、前記加熱用プレートの温度を計測し、その温度計測値を前記コントローラに提供するように構成された加熱用プレート温度センサをさらに有し、前記コントローラは、前記計測温度及び前記計測流量の全てを評価することにより前記制御出力を決定するとともに、少なくとも前記加熱用プレートに対するパワーを調整することにより、前記計測された出口ポート温度を前記目標温度に一致させる、請求項84〜102のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。 - 前記患者端温度が目標値に達し、且つ対応する加熱用プレート温度が所与の事前設定時間にわたり前記コントローラのメモリに格納された設定値より高い場合、前記コントローラは前記加湿器ユニットが高い対流熱損失を受けていると評価し、変更された、又は異なる制御アルゴリズム、数式又はルックアップテーブルに従い前記制御出力を決定する、請求項103に記載の呼吸補助システム。
- 前記コントローラが、所与の事前設定時間にわたり前記加熱用ワイヤによるパワー引き込みを計測するようにさらに構成され、前記パワー引き込みが前記コントローラのメモリに格納された値セットより高い場合、前記コントローラは前記加湿器ユニットが高い対流熱損失を受けていると評価し、変更された、又は異なる制御アルゴリズム、数式又はルックアップテーブルに従い前記制御出力を決定する、請求項84〜104のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記コントローラが、所与の事前設定時間にわたり前記加熱用プレートによって引き込まれるパワーを計測するようにさらに構成され、前記パワー引き込みが前記コントローラのメモリに格納された値セットより高い場合、前記コントローラは前記加湿器ユニットが高い対流熱損失を受けていると評価し、変更された、又は異なる制御アルゴリズム、数式又はルックアップテーブルに従い前記制御出力を決定する、請求項103〜105のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記コントローラが、所与の事前設定時間にわたり前記加熱用プレートによって引き込まれるパワーを計測し、それを前記コントローラのメモリに格納された事前格納値セットと比較するようにさらに構成され、前記コントローラは、計測されたパワー引き込みが前記事前格納値セットと実質的に同様でない場合、逆線形補正係数を適用する、請求項103に記載の呼吸補助システム。
- 前記計測されたデータ値と前記格納されたデータ値とが、±2%以内でなければならない、請求項107に記載の呼吸補助装置。
- 治療目的で加熱加湿気体流を使用者に供給するための呼吸補助システムであって、
遠隔供給源から気体の提供を受け取るように構成された制御ユニットと、
吸入口ポートと出口ポートとを有する加湿器ユニットであって、前記加湿器ユニットが、使用時に前記吸入口ポートを介して前記制御ユニットから気体の流れを受け取るように構成され、前記加湿器ユニットが、使用時に所定量の水を保持及び加熱するようにさらに構成され、使用時、前記気体の流れは前記加湿器ユニットを通過して加熱及び加湿された状態となり、前記加熱加湿気体は前記加湿器ユニット出口ポートを介して前記加湿器ユニットを出る、加湿器ユニットと、
少なくとも使用者がユーザ設定流量を設定することが可能であるように構成されたユーザコントロールと、
前記システムを通る実流量を計測して、前記実流量を表す信号を前記コントローラに伝送するように構成された少なくとも1つの流量プローブと、
少なくとも前記ユーザ設定流量と前記流量プローブからの前記実流量データとを受け取るように構成されたコントローラであって、前記コントローラが粗制御パラメータと精制御パラメータとを有し、前記コントローラが前記ユーザ設定流量と前記実流量とを比較し、前記コントローラは、前記実流量が許容範囲内で前記ユーザ設定流量と一致する限り、前記精制御パラメータを使用して前記ファンの出力を調整することにより前記実流量を前記ユーザ設定流量と一致させ、前記許容範囲の値は前記コントローラ内に格納され、前記コントローラは、前記ユーザ設定流量と前記実流量との差が前記許容範囲外である場合、前記粗制御パラメータを使用して前記ファンの出力を調整することにより前記実流量を前記ユーザ設定流量と一致させる、コントローラと、
を含む、呼吸補助システム。 - 前記粗制御パラメータが第1のP.I.D.フィルタであり、前記精制御パラメータが第2のP.I.D.フィルタである、請求項109に記載の呼吸補助システム。
- 前記実流量データが前記少なくとも1つの流量プローブにより計測され、前記実流量データが前記ユーザ設定流量データから減算されて、その差を示す信号が前記第1のP.I.D.フィルタ及び第2のP.I.D.フィルタの双方に送られ、前記コントローラは、前記第1のP.I.D.フィルタ又は前記第2のP.I.D.フィルタのいずれかの出力を使用して前記ファンの出力を調整することにより前記実流量を前記ユーザ設定流量と一致させる、請求項110に記載の呼吸補助システム。
- 前記流量が20〜30Hzのサンプルレートでサンプリングされる、請求項111に記載の呼吸補助システム。
- 前記サンプルレートが25Hzである、請求項112に記載の呼吸補助システム。
- 前記実流量データが、前記ユーザ設定流量データから減算される前に第1のローパスフィルタを通過する、請求項111〜113のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記第1のローパスフィルタが、呼吸内流量変動を減衰なしに通過させるのに十分な高さのカットオフ周波数を有する、請求項114に記載の呼吸補助システム。
- 前記実流量データが平均化フィルタも通過する、請求項111〜115のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記平均化フィルタが第2のローパスフィルタである、請求項116に記載の呼吸補助システム。
- 前記流量プローブからの前記直接的な流量データの代わりに、前記平均化フィルタの出力が前記コントローラにフィードバックされる、請求項116又は117に記載の呼吸補助システム。
- 前記コントローラが前記平均化フィルタから前記平均流量を受け取って、それを前記ユーザ設定流量と比較し、前記コントローラは、前記ユーザ設定流量と前記実流量との差が前記コントローラのメモリに格納された許容範囲外の値である場合、粗制御パラメータを使用して流量を前記ユーザ設定流量に調整し、前記コントローラは、前記差が前記許容範囲内である場合、精制御パラメータを使用する、請求項116〜118のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記許容範囲が3L/分である、請求項119に記載の呼吸補助システム。
- 前記許容範囲が可変量であり、前記流量プローブによって計測されるとおりの前記実流量のパーセンテージ値である、請求項119に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が1〜3%である、請求項121に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が3〜5%である、請求項121に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が5〜7%である、請求項121に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が7〜10%である、請求項121に記載の呼吸補助システム。
- 前記コントローラが、補償フィルタと、ローパスフィルタと、ハイパスフィルタと、P.I.D.フィルタとをさらに含み、前記流量プローブからの前記実流量を示す信号が、前記ローパスフィルタと前記ハイパスフィルタとを並列に通過し、前記ローパスフィルタはローパス出力信号を生成し、前記ハイパスフィルタは、前記補償フィルタを通過するハイパス出力信号を生成し、前記ローパス出力信号は前記ユーザ設定流量信号から減算されて前記P.I.Dフィルタに送られ、前記P.I.Dフィルタからの出力信号と前記補償フィルタからの出力信号とが加算されて前記ユーザ設定流量と比較され、前記コントローラは、前記出力信号の加算値とユーザ設定流量との差が前記コントローラのメモリに含まれる事前設定許容範囲外である場合、前記粗制御パラメータを使用して前記ファンの出力を調整することにより前記実流量を前記ユーザ設定流量と一致させる、請求項109に記載の呼吸補助システム。
- 前記コントローラが前記ファンから前記補償フィルタへのフィードバック信号も含み、従って前記ファンユニットに対する入力信号は、前記P.I.D.フィルタからの出力信号と前記補償フィルタからの出力信号とを含む、請求項126に記載の呼吸補助システム。
- 前記許容範囲が3L/分である、請求項126又は127に記載の呼吸補助システム。
- 前記許容範囲が可変量であり、前記流量プローブによって計測されるとおりの前記実流量のパーセンテージ値である、請求項126又は127に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が1〜3%である、請求項129に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が3〜5%である、請求項129に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が5〜7%である、請求項129に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が7〜10%である、請求項129に記載の呼吸補助システム。
- 前記制御ユニットが、前記遠隔供給源及び大気の双方から気体を受け取り、前記大気気体と前記遠隔供給源気体とを混和した後に前記気体を前記加湿器に送り込むようにさらに構成される、請求項109〜133のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記制御ユニットが前記遠隔供給源からの前記気体として酸素を受け取るように構成され、前記少なくとも1つの流量プローブは、前記遠隔供給源から受け取る前記気体の流量を計測して、前記流量計測値を前記コントローラに送るように構成され、前記コントローラは、既知のシステム寸法に基づき大気からの前記気体の流量を決定するように構成され、前記コントローラは、前記混和された空気中の酸素の割合を決定するルックアップテーブルを含む、請求項134に記載の呼吸補助システム。
- 前記制御ユニットが前記遠隔供給源からの前記気体として酸素を受け取るように構成され、前記少なくとも1つの流量プローブは、前記遠隔供給源から受け取る前記気体の流量を計測するように構成され、前記システムが、大気から受け取る前記気体の流量を計測するように構成された第2の流量プローブをさらに含み、前記コントローラは、前記混和された空気中の酸素の割合を決定するルックアップテーブルを含む、請求項135に記載の呼吸補助システム。
- 使用者が前記ユーザコントロールを介して前記酸素割合を変更することができるように構成される、請求項135又は136に記載の呼吸補助システム。
- 治療目的で加熱加湿気体流を使用者に供給するための呼吸補助システムであって、
供給源から気体を受け取り、前記気体を所定範囲の流量にわたる気体の流れとして供給するように構成された調整可能な可変速ファンユニットと、
吸入口ポートと出口ポートとを有する加湿器ユニットであって、前記加湿器ユニットが、使用時に前記吸入口ポートを介して前記気体の流れを受け取るように構成され、前記加湿器ユニットが、使用時に所定量の水を保持及び加熱するようにさらに構成され、使用時、前記気体の流れは前記加湿器ユニットを通過して加熱及び加湿された状態となり、前記加熱加湿気体は前記加湿器ユニット出口ポートを介して前記加湿器ユニットを出る、加湿器ユニットと、
少なくとも使用者がユーザ設定流量を設定できるように構成されたユーザコントロールと、
前記システムを通る実流量を計測するように構成された流量プローブと、
少なくとも前記ユーザ設定流量と前記流量プローブからの前記実流量データとを受け取るように構成され、且つ前記ファンユニットを制御するようにさらに構成されたコントローラであって、前記コントローラが粗制御パラメータと精制御パラメータとを有し、前記コントローラが前記ユーザ設定流量と前記実流量とを比較し、前記コントローラは、前記実流量が許容範囲内で前記ユーザ設定流量と一致する限り、前記精制御パラメータを使用して前記ファンの出力を調整することにより前記実流量を前記ユーザ設定流量と一致させ、前記許容範囲の値は前記コントローラ内に格納され、前記コントローラは、前記ユーザ設定流量と前記実流量との差が前記許容範囲外である場合、前記粗制御パラメータを使用して前記ファンの出力を調整することにより前記実流量を前記ユーザ設定流量と一致させる、コントローラと、
を含む、呼吸補助システム。 - 前記粗制御パラメータが第1のP.I.D.フィルタであり、前記精制御パラメータが第2のP.I.D.フィルタである、請求項138に記載の呼吸補助システム。
- 前記実流量データが前記少なくとも1つの流量プローブにより計測され、前記実流量データが前記ユーザ設定流量データから減算されて、その差を示す信号が前記第1のP.I.D.フィルタ及び第2のP.I.D.フィルタの双方に送られ、前記コントローラは、前記第1のP.I.D.フィルタ又は前記第2のP.I.D.フィルタのいずれかの出力を使用して前記ファンの出力を調整することにより前記実流量を前記ユーザ設定流量と一致させる、請求項139に記載の呼吸補助システム。
- 前記流量が20〜30Hzのサンプルレートでサンプリングされる、請求項140に記載の呼吸補助システム。
- 前記サンプルレートが25Hzである、請求項141に記載の呼吸補助システム。
- 前記実流量データが、前記ユーザ設定流量データから減算される前に第1のローパスフィルタを通過する、請求項140〜143のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記第1のローパスフィルタが、呼吸内流量変動を減衰なしに通過させるのに十分な高さのカットオフ周波数を有する、請求項143に記載の呼吸補助システム。
- 前記実流量データが平均化フィルタも通過する、請求項138〜144のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記平均化フィルタが第2のローパスフィルタである、請求項145に記載の呼吸補助システム。
- 前記流量プローブからの前記直接的な流量データの代わりに、前記平均化フィルタの出力が前記コントローラにフィードバックされる、請求項145又は146に記載の呼吸補助システム。
- 前記コントローラが前記平均化フィルタから前記平均流量を受け取って、それを前記ユーザ設定流量と比較し、前記コントローラは、前記ユーザ設定流量と前記実流量との差が前記コントローラのメモリに格納された許容範囲外の値である場合、粗制御パラメータを使用して流量を前記ユーザ設定流量に調整し、前記コントローラは、前記差が前記許容範囲内である場合、精制御パラメータを使用する、請求項145〜147のいずれか一項に記載の呼吸補助システム。
- 前記許容範囲が3L/分である、請求項148に記載の呼吸補助システム。
- 前記許容範囲が可変量であり、前記流量プローブによって計測されるとおりの前記実流量のパーセンテージ値である、請求項148に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が1〜3%である、請求項150に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が3〜5%である、請求項150に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が5〜7%である、請求項150に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が7〜10%である、請求項150に記載の呼吸補助システム。
- 前記コントローラが、補償フィルタと、ローパスフィルタと、ハイパスフィルタと、P.I.D.フィルタとをさらに含み、前記流量プローブからの前記実流量を示す信号が、前記ローパスフィルタと前記ハイパスフィルタとを並列に通過し、前記ローパスフィルタはローパス出力信号を生成し、前記ハイパスフィルタは、前記補償フィルタを通過するハイパス出力信号を生成し、前記ローパス出力信号は前記ユーザ設定流量信号から減算されて前記P.I.Dフィルタに送られ、前記P.I.Dフィルタからの出力信号と前記補償フィルタからの出力信号とが加算されて前記ユーザ設定流量と比較され、前記コントローラは、前記出力信号の加算値とユーザ設定流量との差が前記コントローラのメモリに含まれる事前設定許容範囲外である場合、前記粗制御パラメータを使用して前記ファンの出力を調整することにより前記実流量を前記ユーザ設定流量と一致させる、請求項138に記載の呼吸補助システム。
- 前記コントローラが前記ファンから前記補償フィルタへのフィードバック信号も含み、従って前記ファンユニットに対する入力信号は、前記P.I.D.フィルタからの出力信号と前記補償フィルタからの出力信号とを含む、請求項155に記載の呼吸補助システム。
- 前記許容範囲が3L/分である、請求項155又は156に記載の呼吸補助システム。
- 前記許容範囲が可変量であり、前記流量プローブによって計測されるとおりの前記実流量のパーセンテージ値である、請求項155又は156に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が1〜3%である、請求項158に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が3〜5%である、請求項158に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が5〜7%である、請求項158に記載の呼吸補助システム。
- 前記パーセンテージ値が7〜10%である、請求項158に記載の呼吸補助システム。
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