JP2015180255A - 呼吸治療装置用の音響検出 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2009年10月20日出願の米国仮特許出願第61/253,172号、2009年8月13日出願の米国仮特許出願第61/233,554号及び2009年2月11日出願のオーストラリア仮特許出願第2009900561号の出願日の利益を主張し、それらの開示内容は、引用により本明細書の一部を成すものとする。
米国特許第5,704,345号には、部分的な又は完全な上気道閉塞の指示に応じて治療圧力を自動的に調節するデバイスが記載されている。Berthon-Jonesが開示した自動化
手続きには、調整された圧力出力を生成するCPAP圧力発生器により空気流を誘導することにより、開放した又は閉鎖した患者気道を検出することが含まれる。圧力の調整によって誘導される空気流は、測定された空気流信号を復調することにより、他の要素(心拍等)によって誘導される空気流から分離される。無呼吸は、平均誘導信号が0.03リットル/秒を上回る場合、「気道開放」として分類され、平均誘導信号が0.03リットル/秒を下回る場合、「気道閉鎖」として分類される。
本技術の或る特定の実施の形態例の一態様は、閉塞の検出を自動化することである。
治療導管閉塞を検出する方法を含む。そして、音の測定量をプロセッサによって解析することができる。そして、プロセッサは、解析に基づいて、呼吸治療導管における閉塞の存在又は不在を示すことができる。
できる。いくつかの実施の形態では、本装置はまた、流れ発生器を有することができ、プロセッサを、呼吸治療を引き起こすよう流れ発生器を制御するように構成することができる。同様に、プロセッサを、上述した方法の任意のものに従って閉塞を決定するように構成することができる。
本技術の一態様は、流れ発生器と周辺部品との調整を容易にする構造を提供する認識システムを対象とする。
本技術の或る特定の実施の形態例の一態様は、デバイスのユーザの検出又は認証方法を自動化することである。
本音響検出技術のいくつかの実施形態は、ケプストラム解析を実施することができる。ケプストラムを、対数スペクトルの逆フーリエ変換か又はデシベルスペクトルの順フーリエ変換等とみなすことができる。演算は、本質的に、インパルス応答関数IRFとノイズ源又は音源との畳み込みを加法演算に変換することができ、それにより、ノイズ源又は音源を、解析のため、システムインパルス応答関数のデータを分離するように、より容易に考慮するか又は除去することができる。ケプストラム解析の技法は、「The Cepstrum: A Guide to Processing」(Childers他、Proceedings of the IEEE, Vol. 65, No.10, Oct 1977)と題する学術論文、及びRANDALL RB著、「Frequency Analysis」、(Copenhagen:
Bruel & Kjaer, p.344(1977、改訂版1987))に詳細に記載されている。ケプストラム解析について記載している他の文献も入手可能であり得る。
*は畳み込み関数を示す。
y(t)はマイクロフォンで測定される信号である。
s1(t)は、呼吸治療装置の流れ発生器(「FG」)において又は該流れ発生器によって形成されたノイズ又は音等の音源又はノイズ源である。
h1(t)は、ノイズ源又は音源からマイクロフォンまでのシステムIRFである。
インパルス応答関数(IRF)は、単位インパルス入力に対するシステム応答である。
を考慮することにより、以下の式が生成される。
Y(f)はy(t)のフーリエ変換であり、
S1(f)はs1(t)のフーリエ変換であり、
H1(f)はh1(t)のフーリエ変換である。
こうした場合、時間領域における畳み込みは、周波数領域における乗算となる。
侵襲的に人工呼吸されている患者を、気管挿管によって人工呼吸デバイスを用いて治療
することができる。可撓性の気管内チューブが患者の気管内に挿入される。そして、チューブを、任意選択で機械式人工呼吸器とすることもできる呼吸治療装置に接続することができる。チューブは、人工呼吸器から肺に換気補助の流れを向けることにより、患者の人工呼吸を可能にする。チューブは、患者の気道が、換気補助を送達するために開放したままでありすなわち閉塞されていないままであることを確実にする。しかしながら、場合によっては、粘液等の生体物質が、チューブの内側に蓄積する可能性がある。こうした物質が大量に存在することにより、チューブ内に余分な空気抵抗がもたらされる可能性がある。
って解析する。224において、コントローラ又はプロセッサは、解析に基づいて、呼吸治療導管内の閉塞の存在又は不在を示す。
て作用する場合。音が放出され、第1の信号(図1において「A1」として示す)を形成する。音又は第1の信号は、導管を下って又は導管に沿って端部又は閉塞まで移動し、反射されて導管に沿って戻る。反射音を、第2の信号A2(図1において「A2」として示す)とみなすことができる。上述したように、導管応答の特徴は、音が、システムの一端から反対側の端部まで移動するのに必要な時間である。この遅延は、導管の一端に配置された音センサが、流れ発生器から来る第1の信号を受信し、その後しばらくして、反射された第2の信号A2として、導管(及び導管が患者内に挿管されている場合は、人間の呼吸器系のように、取り付けられている他の任意のシステムでもあり得る)によってフィルタリングされた同じ音を受信することを意味することができる。これは、導管からの反射に関連するIRFの部分が遅延の後に現れることを意味することができる。遅延を、音が音源から患者側端部まで又は導管の閉塞まで移動し、反射され、再び戻るのにかかる時間におよそ等しいものとみなすことができる。
塞反射を分離するあり得る方法及びシステムを、式1、式2、式3及び式4に関して上述した演算に従って行うことができる。
抜けかつマイクロフォンまで戻ることができる十分な時間が経過するまで、選択されたか又は制御された時刻ゼロからマイクロフォン信号のサンプルを収集又は記録することができるように、音を測定することができる。図3に示す両方の場合では、測定プロセスが施される導管は閉塞されていなかった。各試験においてマイクロフォンからの測定サンプル又は音データに対して、上述した式1、式2、式3及び式4によって説明した演算を施し、その後、プロットした。図4では、2つのプロットのデータからの差又は差の大きさである。こうした差又は大きさを、2つの試験の音データ間の差の絶対値として、サンプル毎に任意選択で決定することができる。有意なサンプルのないおよそ平坦なラインを、導管に沿って閉塞のないことを表すものとみなすことができる。
音センサからの長さ=(Ts×C)/2
ここで、
Tsは有意なサンプルの秒での時間位置であり、
Cは音の速度である。
この計算は、マイクロフォンから試験されている導管又は気管内チューブの人工呼吸器側端部までの距離を考慮するように調整することができることが理解されよう。
意選択で、1つ又は複数の警告灯(たとえば、1つ又は複数の発光ダイオード)等の表示デバイスを有することができる。表示デバイスを、LCD等の表示画面として実施することも可能である。事前測定プロセスを開始するため、事前測定されたチューブデータを選択するため、閉塞測定プロセスを開始するため等、検出器の起動を、検出装置のコントローラ又はプロセッサを動作させる入力スイッチ等のユーザインターフェースと連動して実行することができる。
態と比較することにより、その設定値を満たすようにブロワをサーボ制御することができる。したがって、コントローラ404は、ブロワ102により患者インターフェースに送達される圧力に対して制御された変更を行うことができる。任意選択で、それは、ブロワを特定のRPM設定に制御するように速度センサを有することができる。これに関して、自動化された呼吸治療に加えて、本装置の閉塞測定プロセスを、上述したように音響測定中にブロワの特定の設定を直接制御するように自動化することができる。このように、それは、チューブ閉塞試験中に共通の動作設定を維持することができる。
を実施することができることを企図しているが、本技術のいくつかの実施形態では、追加のマイクロフォンを実施することができる。さらに、本技術は、音インパルスとしての役割を果たすシステムのノイズ又は音が、1つ又は複数の選択されたブロワ設定で動作している流れ発生器によって発生する音である実施形態を企図しているが、いくつかの実施形態では、導管内で音センサによって記録される音インパルスを生成するために、スピーカ又はホーンドライバを実施することができる。さらに、いくつかの実施形態を、既知の閉塞されていないチューブからのケプストラムデータを閉塞されたチューブのケプストラムデータと比較するように実施しているが、閉塞の程度が変化するチューブ間で追加の比較を行うことにより、閉塞の変化する性質を追跡しユーザに示すことができるようにすることも可能である。
セスは、特定の周波数に関するフィルタリング(たとえば、ローパス、ハイパス、バンドパス等)を含むことができる。これに関して、対象の検出に特に関連しない周波数を排除するためにスペクトル成分をフィルタリング除去する等、或る特定のスペクトル成分を含めるか又は排除することが有用な場合がある。たとえば、鼾(いびき)のような音又は漏音に関連する周波数をフィルタリング除去することにより、マスク検出又は他の患者状態検出に役立つことができる。これに関して、マスク形状に関する情報を、通常、より高い周波数信号成分に含めることができ、一方で、漏れ及び鼾に関する情報、及び場合によっては肺パラメータを、信号のより低い周波数成分により容易に見ることができる。さらなる例として、プロセスは、サンプルレート及び記録長等の音サンプリングパラメータを、対象の特定の検出の応用に適するように調整することができる。たとえば、患者の鼾状態(通常、比較的低い周波数からなる)に関する情報を検出するために、より長い期間の間に音データの記録又は取込みを実施することが有利である場合があり、同時に、サンプリングレートを低下させることができる。こうした場合、流れ発生器のモータ又はインペラに関連する特定の周波数をさらにフィルタリング除去することが有用であり得る。
上述したように、患者に呼吸可能なガスを送達する装置は、通常、流れ発生器、空気送達導管及び患者インターフェースを有している。所与の流れ発生器で、種々の異なる形態の患者インターフェース、たとえば鼻枕(nasal pillow)、鼻マスク、鼻及び口用マスク、フルフェースマスクを用いることができる。さらに、種々の形態の空気送達導管を用いることができる。患者インターフェースに提供される治療の制御を改善するために、マスク内の圧力及び通気孔の流れ等、治療パラメータを測定し推定することが有利であり得る。治療圧力の推定を用いるシステムでは、厳密に臨床医がいずれのマスクを使用しているかを知ることで、治療の質を向上させることができる。たとえば、既知の流れ発生器は、患者が、使用されている周辺構成要素のタイプを、たとえばブランド、送達方法等により選択することができるようにする、メニューシステムを有している。構成要素が臨床医によって選択されると、流れ発生器は、選択された構成要素と最もよく協調する流れ発生器の適切な動作パラメータを選択することができる。
マスクの識別を可能にすることができる。
ンとの間の任意のさらなる遅延を足したものであるはずである(ここで、「L」はチューブの長さであり、「c」はチューブにおける音の速度である)。実施の目的で、概して、追加の遅延を無視することができ、時刻ゼロを、マイクロフォンが最初にインパルスに応答するときに近似することができる。これにより、概して、マスク反射が、2L/cによって特定される時刻に発生することが可能となり得る。したがって、マスク反射の時刻に関連するデータを、このデータを既知のマスク応答データと比較することにより、いずれのマスクが流れ発生器に接続されているかの識別において評価することができる。
・10krpmで流れ発生器FGを用いるUltra Mirage(登録商標)(図18に示す)
・15krpmで流れ発生器FGを用いるUltra Mirage(登録商標)
・10krpmで流れ発生器FGを用いるMirage Quattro(登録商標)(図17に示す)
・15krpmで流れ発生器FGを用いるMirage Quattro(登録商標)
・10krpmで流れ発生器FGを用いるSwift II(登録商標)(図16に示す)
・15krpmで流れ発生器FGを用いるSwift II(登録商標)。
た計算に従う。
プストラムと比較することにより、音響反射の性質に基づいて、患者が現在患者インターフェースを装着しているか否かを検出することができる。同様に、本技術を、患者インターフェースに、システムにおける漏れ及び/又は欠陥(kink)を含む技術的問題があるか否かを決定するように実施することができる。これは、現試験反射データ又はケプストラムデータを、患者インターフェースが適切な正常運転状態にあり適切に患者に装着されている(たとえば漏れなしである)間に取得された既知の反射データ又はケプストラムデータと比較することにより、検出することもできる。
の呼吸器系の状態及び調整、又はさらには認証の目的でその同一性を検出し識別することができる。たとえば、本装置を、任意の所与の1つ又は複数の位置で患者の気道の直径を検出するように実施することができる。上述したように同じか又は同様の技法を用いて、気道の閉鎖又は患者の気道における抵抗の上昇を検出することができる。さらに、実施形態は、CPAP治療中に患者の口が空いているか否かを検出することを可能することもできる。検出された問題又は課題に応じて、治療をそれに従って調整することができる。こうしたシステムはまた、流れ発生器FGと患者の呼吸器系との間の(及びそれらの間に位置する患者インターフェースを含む)空気路における特性(たとえば漏れ又は閉塞)を識別することも可能である。さらに、本技術で用いるためにマスク及びチューブについて説明したが、いくつかの実施形態を、鼻カニューレで実施することも可能である。鼻カニューレは、空気路に対する妨害が最小限である可能性があり、患者の呼吸器系に関するより明白な音響反射データを提供することができる。
特定のデバイスの特定のユーザの認証又は確認に利益がある場合がある。たとえば、特定のユーザへの医療デバイスの限られた使用は、安全性の理由で重要な場合がある。人工呼吸器又は持続的気道陽圧デバイス等の呼吸治療デバイスを考慮する。
222において、音センサからの音の測定量を、コントローラ又はそのプロセッサが、音の測定量からのケプストラムの計算により解析する。20−224において、コントローラ又はプロセッサは、解析に基づいて、ユーザが事前に認可されたユーザであることを決定する。こうした場合、その後、デバイスは、該デバイスの1つ又はいくつかの動作を可能にすることができる。ユーザが事前に認可されていないことが決定されると、認証コントローラは、デバイスのいくつかの動作又はすべての動作を防止することができる。任意選択で、認証コントローラ19−106からデバイスの別のコントローラに使用可能信号又は使用不能信号(複数可)を送信することによって、動作を許可又は防止することができる。
す)を形成する。音の信号すなわち第1の信号は、著しい長さを有しているか又は有していない可能性のある導管を下って又はそれに沿って、解剖学的腔まで移動し、導管に沿って反射される。反射された信号を第2の信号(図19において「A2」として示す)とみなすことができる。上述したように、導管応答例の特徴は、音がシステムの一端から反対側の端部まで移動するのに必要な時間である。この遅延は、導管の一端に配置された音センサが、音発生器から来る第1の信号を受信し、そのしばらくの後に、導管(及び人間の呼吸器系のように、取り付けられている他の任意のシステム)によってフィルタリングされた同じ音を、反射された第2の信号A2として受信することを意味することができる。これは、解剖学的腔からの反射に関連するIRFの部分が遅延の後に現れることを意味することができる。遅延を、音が音源から解剖学的腔まで移動し、反射され、再び戻るのにかかる時間におよそ等しいものとみなすことができる。
ここで、
Tsは秒でのサンプルの時間位置であり、
Lは導管の既知の長さであり、
Cは音の速度である。
センサ又はバス等のデータインターフェース26−814も有することができる。
他の変形を、本技術の趣旨及び範囲から逸脱することなく行うことができる。たとえば、上述した実施形態の説明した特徴の任意もの(たとえば、閉塞検出特徴、構成要素検出特徴及びユーザ検出特徴)を組み合わせて、開示したさまざまな機能の利益を含むようにさまざまなさらなる装置を形成することができる。
(請求項1)
呼吸治療導管閉塞を検出する方法であって、
音センサにより、呼吸治療導管内の流れ発生器の音の測定量を決定するステップと、
プロセッサにより、前記音センサからの前記音の測定量を解析するステップと、
前記プロセッサにより、前記解析に基づいて前記呼吸治療導管内の閉塞の存在又は不在
を示すステップと、
を含む、方法。
(請求項2)
前記解析するステップは、前記音の測定量を表すデータサンプルからフーリエ変換を計
算するステップを含む、請求項1に記載の方法。
(請求項3)
前記解析するステップは、前記音の測定量を表す前記変換されたデータサンプルの対数
を計算するステップをさらに含む、請求項2に記載の方法。
(請求項4)
前記解析するステップは、前記音の測定量を表す前記変換されたデータサンプルの前記
対数の逆変換を計算するステップをさらに含む、請求項3に記載の方法。
(請求項5)
前記解析するステップは、(a)前記音の測定量を表す前記変換されたデータサンプル
の前記対数の前記逆変換と、(b)前記呼吸治療導管の閉塞されていないものから測定さ
れた音を表すフーリエ変換されたデータサンプルの対数の逆変換と、の差を計算するステ
ップをさらに含む、請求項4に記載の方法。
(請求項6)
前記示すステップは、前記差の計算に基づいてデータのグラフを表示するステップを含
む、請求項5に記載の方法。
(請求項7)
前記差の計算のデータに基づいて閉塞の存在の場所及び程度を検出するステップをさら
に含む、請求項6に記載の方法。
(請求項8)
前記程度は、前記差の計算の前記データの有意なサンプルの振幅値から決定される、請
求項7に記載の方法。
(請求項9)
前記場所は、前記差の計算の前記データにおける前記有意なサンプルの位置から決定さ
れる、請求項8に記載の方法。
(請求項10)
前記呼吸治療導管は気管内チューブを含む、請求項9に記載の方法。
(請求項11)
前記呼吸治療導管内で前記音を発生する音源をさらに備え、該音源は流れ発生器を含む
、請求項10に記載の方法。
(請求項12)
前記呼吸治療導管の閉塞されていないものから音を事前測定するステップをさらに含む
、請求項1に記載の方法。
(請求項13)
前記音センサは単一のマイクロフォンである、請求項1に記載の方法。
(請求項14)
呼吸治療導管閉塞を検出する装置であって、
呼吸治療導管と結合し、該呼吸治療導管内の流れ発生器の音の測定量を生成するように
適合されたマイクロフォンと、
前記マイクロフォンからの前記音の測定量のデータサンプルを解析するように構成され
、該解析されたデータサンプルに基づいて前記呼吸治療導管内の閉塞の存在又は不在を示
すようにさらに構成されているプロセッサと、
を具備する、装置。
(請求項15)
前記マイクロフォンは、気管内チューブカプラに適合され、該気管内チューブカプラは
気管内チューブの一部と接続する開口部を備えている、請求項14に記載の装置。
(請求項16)
前記気管内チューブカプラは、人工呼吸器供給チューブの一部と接続するように適合さ
れた開口部をさらに備えている、請求項15に記載の装置。
(請求項17)
前記気管内チューブカプラは、マイクロフォンチャンバをさらに備え、該マイクロフォ
ンチャンバは、前記カプラのガス流路から該チャンバを分離する膜に適合される、請求項
15に記載の装置。
(請求項18)
前記気管内チューブカプラは、前記マイクロフォンチャンバが周囲圧力と等しくなるの
を可能にするように適合された通気孔をさらに備えている、請求項17に記載の装置。
(請求項19)
流れ発生器をさらに具備し、前記プロセッサは、呼吸治療を引き起こすよう該流れ発生
器を制御するようにさらに構成される、請求項14に記載の装置。
(請求項20)
前記プロセッサは、前記音の測定量を表すデータサンプルからフーリエ変換を計算する
ように構成される、請求項14に記載の装置。
(請求項21)
前記プロセッサは、前記音の測定量を表す前記変換されたデータサンプルの対数を計算
することにより、前記データサンプルを解析するように構成される、請求項20に記載の
装置。
(請求項22)
前記プロセッサは、前記音の測定量を表す前記変換されたデータサンプルの前記対数の
逆変換をさらに計算することにより、前記データサンプルを解析するように構成される、
請求項21に記載の装置。
(請求項23)
前記プロセッサは、(a)前記音の測定量を表す前記変換されたデータサンプルの前記
対数の前記逆変換と、(b)前記呼吸治療導管の閉塞されていないものから測定された音
の測定量を表すフーリエ変換されたデータサンプルの対数の逆変換と、の差をさらに計算
することにより、前記データサンプルを解析するように構成される、請求項22に記載の
装置。
(請求項24)
前記プロセッサは、前記差の計算に基づいてデータのグラフを表示することにより、閉
塞の存在を示すように構成される、請求項23に記載の装置。
(請求項25)
前記プロセッサは、前記差の計算のデータに基づいて閉塞の存在の場所及び程度を検出
するようにさらに構成される、請求項24に記載の装置。
(請求項26)
前記程度は、前記差の計算の前記データの有意なサンプルの振幅値から決定される、請
求項25に記載の装置。
(請求項27)
前記場所は、前記差の計算の前記データにおける前記有意なサンプルの位置から決定さ
れる、請求項26に記載の装置。
(請求項28)
前記プロセッサは、前記呼吸治療導管の閉塞されていないものから音を事前測定するよ
うにさらに構成される、請求項14に記載の装置。
(請求項29)
前記呼吸治療導管は気管内チューブを含む、請求項14に記載の装置。
(請求項30)
前記呼吸治療導管内で前記音を発生する音源をさらに具備し、該音源は流れ発生器を含
む、請求項14に記載の装置。
(請求項31)
呼吸治療導管閉塞を検出する装置であって、
呼吸治療導管内の流れ発生器の音の測定量を生成する音検知手段と、
前記音検知手段に結合され、前記音検知手段からの前記音の測定量を解析することによ
り、前記呼吸治療導管内の閉塞の存在の決定を制御するコントローラ手段と、
を具備する、装置。
(請求項32)
前記音検知手段を収容し、気管内チューブの一部及び人工呼吸器供給チューブの一部と
接続する気管内チューブ結合手段をさらに具備する、請求項31に記載の装置。
(請求項33)
前記結合手段は、人工呼吸器ガス流路と前記音検知手段とを分離する膜をさらに備えて
いる、請求項32に記載の装置。
(請求項34)
前記結合手段は、前記音検知手段を周囲圧力と等しくする通気手段をさらに備えている
、請求項33に記載の装置。
(請求項35)
流れ発生器をさらに具備し、前記コントローラ手段は、呼吸治療を引き起こすよう前記
流れ発生器を制御するようにさらに適合される、請求項31に記載の装置。
(請求項36)
呼吸治療導管をさらに具備し、該呼吸治療導管は気管内チューブを含む、請求項31に
記載の装置。
(請求項37)
前記呼吸治療導管内で音を発生する音手段をさらに具備し、該音手段はサーボ制御ブロ
ワを含む、請求項31に記載の装置。
(請求項38)
前記音検知手段は単一のマイクロフォンを含む、請求項31に記載の装置。
(請求項39)
呼吸器系閉塞を検出する方法であって、
音センサにより、流れ発生器の音の測定量を決定するステップと、
プロセッサにより、前記音の測定量からのケプストラムの計算によって前記音センサか
らの前記音の測定量を解析するステップと、
前記プロセッサにより、前記解析に基づいて患者の前記呼吸器系内の閉塞の存在又は不
在を示すステップと、
を含む、方法。
(請求項40)
前記音の測定量からの前記ケプストラムと以前の音の測定量から決定されたケプストラ
ムとの差を計算することに基づき、閉塞の存在の程度を検出するステップをさらに含む、
請求項39に記載の方法。
(請求項41)
前記程度は、前記差の計算の前記データの有意なサンプルの振幅値から決定される、請
求項40に記載の方法。
(請求項42)
場所が、前記差の計算の前記データにおける前記有意なサンプルの位置から決定され、
前記位置は、呼吸治療導管の既知の端部を越えた位置を表す、請求項41に記載の方法。
(請求項43)
呼吸閉塞を検出する装置であって、
呼吸治療導管と結合し、流れ発生器の音の測定量を生成するように適合されたマイクロ
フォンと、
前記マイクロフォンからの前記音の測定量のデータサンプルを、該音の測定量の該デー
タサンプルを用いたケプストラムの計算により解析するように構成され、該解析されたデ
ータサンプルに基づいて患者の呼吸器系における閉塞の存在又は不在を示すようにさらに
構成されているプロセッサと、
を具備する、装置。
(請求項44)
前記音の測定量からの前記ケプストラムと、以前の音の測定量から決定されたケプスト
ラムとの差を計算することに基づいて、閉塞の存在の程度を検出することをさらに含む、
請求項43に記載の装置。
(請求項45)
前記程度は、前記差の計算の前記データの有意なサンプルの振幅値から決定される、請
求項44に記載の装置。
(請求項46)
場所が、前記差の計算の前記データにおける前記有意なサンプルの位置から決定され、
前記位置は、呼吸治療導管の既知の端部を越えた位置を表す、請求項45に記載の装置。
(請求項47)
流れ発生器をさらに具備し、前記プロセッサは、呼吸治療を引き起こすよう前記流れ発
生器を制御するようにさらに適合される、請求項43に記載の装置。
(請求項48)
治療のために出口において患者に提供される加圧空気の供給を引き起こす流れ発生器と
共に用いられるデバイスであって、
前記流れ発生器の前記出口に取り付け可能な患者インターフェースと、
第1の信号を発生するエミッタと、
前記第1の信号と前記患者インターフェースから反射された第2の信号とを受信するセ
ンサと、
前記第1の信号及び前記反射された第2の信号を処理するコントローラであって、該処
理された、反射された第2の信号に基づいて前記患者インターフェースの接続を検出する
、コントローラと、
を具備するデバイス。
(請求項49)
前記第1の信号は、音響インパルス又は連続音響信号のいずれかである、請求項48に
記載のデバイス。
(請求項50)
前記センサは、マイクロフォン、圧力センサ、又は流れセンサである、請求項49に記
載のデバイス。
(請求項51)
前記コントローラは、ケプストラム解析によって前記第1の信号及び前記第2の信号を
処理する、請求項50に記載のデバイス。
(請求項52)
前記エミッタは前記流れ発生器である、請求項51に記載のデバイス。
(請求項53)
前記患者インターフェースはマスク及び管を含む、請求項52に記載のデバイス。
(請求項54)
前記センサは、流れ発生器内に又は該流れ発生器の出口に近接して取り付けられるか又
は封入される、請求項53に記載のデバイス。
(請求項55)
前記センサは、マイクロフォン、圧力センサ、又は流れセンサである、請求項54に記
載のデバイス。
(請求項56)
前記コントローラは、前記患者インターフェースに関する情報をコンピュータに転送す
る、請求項55に記載のデバイス。
(請求項57)
前記センサは、前記流れ発生器の前記出口に近接して配置される、請求項56に記載の
デバイス。
(請求項58)
前記患者インターフェースの前記接続の前記検出は、特定のマスクモデルの識別を含む
、請求項48に記載のデバイス。
(請求項59)
前記患者インターフェースの前記接続の前記検出は、該患者インターフェースに関連す
る漏れの検出を含む、請求項48に記載のデバイス。
(請求項60)
治療のために出口において患者に提供される加圧空気の供給を引き起こす流れ発生器と
共に用いられるデバイスであって、
前記流れ発生器の前記出口に取り付け可能な患者インターフェースと、
第1の信号を発生するエミッタと、
前記第1のインパルスと前記患者インターフェースから反射された第2の信号とを受信
するセンサと、
前記第1の信号及び前記反射された第2の信号を処理するコントローラと、
を具備し、
前記コントローラは、前記反射された第2の信号の少なくとも1つの特徴を所定の音響
信号のセット内の少なくとも1つの特徴と比較することに基づいて、前記患者インターフ
ェースを識別する、デバイス。
(請求項61)
治療のために出口において患者に提供される加圧空気の供給を引き起こす流れ発生器と
共に用いられるデバイスであって、
前記流れ発生器の前記出口に取り付け可能な患者インターフェースと、
第1の信号を発生するエミッタと、
前記第1の信号と前記患者インターフェースから反射された第2の信号とを受信するセ
ンサと、
前記インパルス及び前記反射された第2の信号を処理するコントローラと、
を具備し、
前記コントローラは、前記反射された第2の信号の少なくとも1つの特徴を所定の音響
信号のセット内の少なくとも1つの特徴と比較することに基づいて、前記患者インターフ
ェースにおける不具合を識別する、デバイス。
(請求項62)
出口から加圧空気の供給を引き起こす流れ発生器に接続するように適合された患者イン
ターフェースを識別する方法であって、
空気路に第1の信号を放出するステップと、
前記第1の信号と、前記空気路に沿って反射された第2の信号と、を検出するステップ
と、
前記第2の信号を取得するよう、信号をフィルタリングするステップと、
前記第2の信号を、患者インターフェースの所定の反射信号のアレイと比較するステッ
プと、
前記アレイとの前記第2の信号の比較に基づいて、前記空気路に接続された患者インタ
ーフェースを識別するステップと、
を含む、方法。
(請求項63)
流れ発生器に接続されたマスクのタイプを、該マスクの音響反射を特徴付けることによ
り識別する方法。
(請求項64)
空気路における特徴を検出又は識別する方法であって、
前記空気路に第1の信号を放出するステップと、
前記第1の信号と、前記空気路に沿って反射された第2の信号と、を検出するステップ
と、
前記第2の信号を取得するよう、信号をフィルタリングするステップと、
前記第2の信号を、前記空気路の所定の特徴のアレイと比較するステップと、
前記アレイとの前記第2の信号の比較に基づいて前記空気路における特徴を識別するス
テップと、
を含む、方法。
(請求項65)
前記空気路は患者インターフェースを含む、請求項64に記載の方法。
(請求項66)
前記空気路は患者の呼吸器系を含む、請求項64に記載の方法。
(請求項67)
前記特徴は、前記空気路内の狭窄、前記空気路の直径、前記空気路の長さ、及び前記空
気路の閉塞を含むグループから選択される1つ又は複数を含む、請求項64に記載の方法
。
(請求項68)
患者インターフェースの特徴を識別する、請求項64に記載の方法。
(請求項69)
患者インターフェースの前記特徴は、流れ発生器の設定を制御する治療パラメータを調
整するために用いられる、請求項64に記載の方法。
(請求項70)
呼吸治療導管と結合し、該導管から音の測定量を生成するように適合されたマイクロフ
ォンと、
前記マイクロフォンからの前記音の測定量のデータサンプルを、テンプレートを表す以
前に格納されたデータサンプルと比較することにより解析するように構成され、該比較か
らシステム又は患者の特徴を検出するようにさらに構成されているプロセッサと、
を具備する、呼吸治療装置。
(請求項71)
前記データサンプルの前記解析は、前記音の測定量の前記データサンプルを用いたケプ
ストラムの計算を含む、請求項70に記載の装置。
(請求項72)
デバイスのユーザを認証する方法であって、
音センサにより、デバイスのユーザの解剖学的腔に向けられた音導管内の音発生器の音
の測定量を決定するステップと、
プロセッサにより、前記音センサからの前記音の測定量を、該音の測定量からのケプス
トラムの計算によって解析するステップと、
前記プロセッサにより、前記解析に基づいて前記ユーザが事前に認可されたユーザであ
ると決定するステップと、
を含む、方法。
(請求項73)
前記決定するステップは、前記デバイスの動作を可能にするステップを含む、請求項7
2に記載の方法。
(請求項74)
前記音発生器はスピーカを含み、前記音センサはマイクロフォンを含む、請求項72に
記載の方法。
(請求項75)
前記デバイスは呼吸治療装置を含み、前記音発生器は流れ発生器を含み、前記音導管は
呼吸供給チューブを含む、請求項72に記載の方法。
(請求項76)
前記解析するステップは、前記ケプストラムのデータを、セットアッププロセスからの
以前の音の測定量によって決定された以前のケプストラムのデータと比較するステップを
含む、請求項72に記載の方法。
(請求項77)
セットアッププロセスで取得された前記以前の音の測定量を決定するステップをさらに
含む、請求項76に記載の方法。
(請求項78)
ユーザを認証する装置であって、
音響信号を前記装置のユーザの解剖学的腔に向けるように適合された音導管と、
前記音響信号を発生する音発生器と、
前記音導管に結合し、前記音響信号の測定量を生成するように適合されたマイクロフォ
ンと、
前記マイクロフォンからの前記音響信号の測定量のデータサンプルを、前記音の測定量
の前記データサンプルを用いたケプストラムの計算により解析するように構成され、該解
析に基づいて前記ユーザが事前に認可されたユーザであることを決定するようにさらに構
成されているプロセッサと、
を具備する、装置。
(請求項79)
前記プロセッサは、前記決定に基づいて前記装置の動作を可能にするように構成されて
いる、請求項78に記載の装置。
(請求項80)
前記音発生器はスピーカを含む、請求項79に記載の装置。
(請求項81)
前記プロセッサの前記解析は、前記ケプストラムのデータを、セットアッププロセスに
おいて取得された以前の音の測定量から決定された以前のケプストラムのデータと比較す
ることを含む、請求項78に記載の装置。
(請求項82)
前記プロセッサは、セットアッププロセスにおいて前記以前の測定量を設定するように
さらに構成されている、請求項81に記載の装置。
(請求項83)
呼吸治療装置を備え、前記音発生器はサーボ制御ブロワを含み、前記音導管は、呼吸供
給チューブ及びマスク又は鼻カニューレを含む、請求項78に記載の装置。
104:音センサ
106:検出コントローラ
108:呼吸治療導管
110:流れ発生器
112:供給導管
Claims (19)
- 治療のために出口から空気路に沿って患者への加圧空気の供給を引き起こすように構成された流れ発生器と共に使用されるデバイスであって、
前記流れ発生器によって生成された第1の音響信号と、前記空気路に沿って反射された第2の音響信号と、を受信するように構成されたセンサと、
前記第1の音響信号と前記第2の音響信号とを処理し、該処理された第2の音響信号に基づいて前記空気路への患者インターフェースの接続を検出するように構成されたコントローラと、
を具備するデバイス。 - 前記第1の音響信号は、音響インパルス又は連続音響信号のいずれかである、請求項1に記載のデバイス。
- 前記コントローラは、ケプストラム解析によって前記第1の音響信号及び前記第2の音響信号を処理する、請求項1又は2に記載のデバイス。
- 前記患者インターフェースはマスク及び管を含む、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記センサは、マイクロフォン、圧力センサ、及び流れセンサからなるグループ内の1つである、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記コントローラは、前記患者インターフェースの接続に関する情報をコンピュータに転送するように更に構成される、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記センサは、前記流れ発生器の出口内に取り付け又は封入されるか、あるいは、該流れ発生器の出口に近接して配置される、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記患者インターフェースの接続の検出は、特定のマスクモデルの識別を含む、請求項1に記載のデバイス。
- 前記患者インターフェースの接続の検出は、該患者インターフェースに関連する漏れの検出を含む、請求項1に記載のデバイス。
- 治療のために出口から空気路に沿って患者への加圧空気の供給を引き起こすように構成された流れ発生器と共に使用されるデバイスであって、
前記流れ発生器によって生成された第1の音響信号と、前記空気路に接続された患者インターフェースから反射された第2の音響信号と、を受信するように構成されたセンサと、
前記第1の音響信号と前記第2の音響信号とを処理し、前記第2の音響信号の少なくとも1つの特徴を所定の音響信号のセット内の少なくとも1つの特徴と比較することに基づいて、前記患者インターフェースを識別するように構成されたコントローラと、
を具備するデバイス。 - 治療のために出口から空気路に沿って患者への加圧空気の供給を引き起こすように構成された流れ発生器と共に使用されるデバイスであって、
前記流れ発生器によって生成された第1の音響信号と、前記空気路に接続された患者インターフェースから反射された第2の音響信号と、を受信するように構成されたセンサと、
前記第1の音響信号と前記第2の音響信号を処理し、前記第2の音響信号の少なくとも1つの特徴を所定の音響信号のセット内の少なくとも1つの特徴と比較することに基づいて、前記患者インターフェースにおける不具合を識別するように構成されたコントローラと、
を具備するデバイス。 - 治療のために流れ発生器の出口から患者に加圧空気の供給が提供される空気路に接続された患者インターフェースを識別する方法であって、
前記流れ発生器によって生成された第1の音響信号と、前記患者インターフェースから反射された第2の音響信号と、を検出するステップと、
前記第2の音響信号を取得するよう、信号をフィルタリングするステップと、
前記第2の音響信号を、患者インターフェースから反射された所定の音響信号のセットと比較するステップと、
前記セットとの前記第2の音響信号の比較に基づいて、前記患者インターフェースを識別するステップと、
を含む、方法。 - 流れ発生器の出口から治療のために患者に加圧空気の供給が提供される空気路に接続されたマスクのタイプを、前記流れ発生器によって放出された音響信号の該マスクからの音響反射を特徴付けることにより識別する方法。
- 流れ発生器の出口から治療のために患者に加圧空気の供給が提供される空気路内における特徴を識別する方法であって、
前記流れ発生器によって生成された第1の音響信号と、前記空気路に沿って反射された第2の音響信号と、を検出するステップと、
前記第2の音響信号を取得するよう、信号をフィルタリングするステップと、
前記第2の音響信号を、空気路の所定の音響特性のセットと比較するステップと、
前記セットとの前記第2の音響信号の比較に基づいて、前記空気路における特徴を識別するステップと、
を含む、方法。 - 前記空気路は患者インターフェースを含む、請求項14に記載の方法。
- 患者インターフェースの特徴を識別する、請求項15に記載の方法。
- 前記患者インターフェースの特徴は、前記流れ発生器の設定を制御する治療パラメータを調整するために用いられる、請求項16に記載の方法。
- 前記空気路は患者の呼吸器系を含む、請求項14乃至17のいずれか一項に記載の方法。
- 前記特徴は、前記空気路内の狭窄、前記空気路の直径、前記空気路の長さ、及び前記空気路の閉塞からなるグループから選択される1つ又は複数の特徴を含む、請求項14乃至18のいずれか一項に記載の方法。
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