JP2018534955A - 新生児医療を向上させる方法及び装置 - Google Patents

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Abstract

本明細書には、新生児用保育器の内部から取得されたガスサンプルを分析する方法及び装置が説明される。様々な実施形態において、新生児用ガス分析装置110は、新生児用保育器100から1つ以上のガスサンプルを取得するガスサンプラ112、1つ以上のガスサンプルから様々な種類の分子を捕捉、濃縮及び/又は分離するプレコンディショナ116、分離された分子を分析し、分析に基づいて、1つ以上の健康指標の1つ以上の信号を提供するガスアナライザ114、及び/又は、ガスサンプルの信頼性を示す信号を提供する信頼性インジケータ128を含む。幾つかの実施形態では、ユーザインターフェース126が設けられて、1つ以上の健康指標を示す出力が提供される。幾つかの実施形態では、タイバルサインコンポーネント132及び/又は空気品質コントローラ136が設けられてもよい。

Description

本発明は、概して、新生児医療に関する。より具体的には、本明細書に開示される様々な発明方法及び装置は、新生児医療を向上させるガス分析に関する。
特に新生児の母親以外の人による新生児用保育器内の新生児との物理的接触は、当該接触が新生児にストレスを与える及び/又は新生児を汚染物質に晒す可能性があるため、可能な限り回避されるべきである。新生児を保育器に入れることによって、ガス分析といった低侵襲技術を利用する機会がもたらされる。しかし、新生児疾患を診断するための既存のガス分析技術は、他の技術(例えば血液試料を得る)よりも低侵襲的ではあるが、例えばガスマスクを新生児の口及び鼻の上に配置する及び/又は新生児の鼻孔内に空気管を挿入するために、新生児との物理的接触が依然として必要である。
したがって、新生児の呼気並びに新生児の皮膚、糞便及び/又は尿のガス分析を行う侵襲の少ない、好適には非侵襲的な方法を提供することが当技術分野において必要である。
本開示は、非侵襲的な新生児用ガス分析の発明方法及び装置に関する。例えば様々な実施形態において、新生児用ガス分析装置は、新生児用保育器の内部から1つ以上のガスサンプルを取得する。これらのサンプルは、幼児の呼吸、糞便、皮膚及び/又は尿で運び込まれる生体分子、炭水化物、揮発性有機化合物(「VOC」)等といった様々な種類の関心分子を含む。新生児用ガス分析装置は、1つ以上のガスサンプルから一種類以上の分子を分離、捕捉及び/又は濃縮し、当該分離、捕捉及び/又は濃縮された生体分子を分析して、新生児用保育器内の幼児に関連付けられる1つ以上の健康指標を決定する。
概して、第1の態様では、新生児用ガス分析装置は、新生児用保育器の内部から1つ以上のガスサンプルを取得するガスサンプラと、ガスサンプラとガス連通し、1つ以上のガスサンプルから1種類以上の生体分子を捕捉、濃縮又は分離するプレコンディショナと、プレコンディショナとガス連通し、1種類以上の生体分子を分析し、分析に基づいて1つ以上の健康指標の1つ以上の信号を提供するガスアナライザとを含む。
第2の態様では、新生児用保育器は、新生児を収容する内部を画定するハウジングと、第1の態様による新生児用ガス分析装置とを含む。
様々な実施形態において、プレコンディショナは、1種類以上の生体分子を捕捉及び濃縮する収着剤材料を含む。様々なバージョンでは、プレコンディショナは、収着剤材料から1種類以上の生体分子を放出するように、吸着材料に関連付けられる温度を変更する温度レギュレータを含む。より一般的に、様々な実施形態において、プレコンディショナは、1つ以上のガスサンプルから1種類以上の生体分子を放出するように、1つ以上のガスサンプルの温度を変更する温度レギュレータを含む。
様々な実施形態において、新生児用ガス分析装置は、ガスアナライザに動作可能に結合される信頼性インジケータを更に含む。信頼性インジケータは、新生児用保育器の内部と外部環境との分離状態に基づいて、ガスアナライザに、1つ以上のガスサンプルの信頼性を示す信号を提供する。様々なバージョンでは、信頼性インジケータは、ガスアナライザに、新生児用保育器の内部が外部環境に晒されてからの時間の経過を示す信号を提供する。様々なバージョンでは、ガスアナライザは、時間の経過に基づいて、1つ以上の健康指標の1つ以上の信号の精度の尺度を計算する。
様々な実施形態において、ガスアナライザは更に、バイタルサインユニットから、1つ以上のバイタルサインを示す1つ以上のバイタルサイン信号を受信し、当該1つ以上のバイタルサイン信号を、1つ以上の生体分子と組み合わせて分析し、1つ以上のバイタルサイン信号の分析に更に基づいて、1つ以上の健康指標の1つ以上の信号を提供する。様々な実施形態において、1種類以上の生体分子は、1つ以上の炭水化物又は揮発性有機化合物を含む。
第3の態様では、方法は、新生児用保育器の内部から、1つ以上のガスサンプルを取得するステップと、1つ以上の標的種類の分子を分離、捕捉又は濃縮するように、1つ以上のガスサンプルを事前調整するステップと、捕捉された1つ以上のガスサンプル内の1つ以上の標的種類の分子のレベルを分析するステップと、分析に基づいて、1つ以上の健康指標を示す信号を提供するステップとを含む。
第4の態様では、新生児用ガス分析装置は、新生児用保育器のハウジングの内部から1つ以上のガスサンプルを取得するガスサンプラと、ガスサンプラと少なくとも間接的にガス連通し、1つ以上のガスサンプル内の1種類以上の生体分子を分析し、分析に基づいて、1つ以上の健康指標の1つ以上の信号を提供するガスアナライザと、ガスアナライザに動作可能に結合され、ハウジングの内部と外部環境との分離状態に基づいて、ガスアナライザに、1つ以上のガスサンプルの信頼性を示す信号を提供する信頼性インジケータとを含み、ガスアナライザは、1つ以上の健康指標を示す出力を提供するためユーザインターフェースをレンダリングするために使用可能であるデータを提供する。
第5の態様では、新生児用保育器は、新生児を収容する内部を画定するハウジングと、ハウジングの内部から1つ以上のガスサンプルを取得するガスサンプラと、ガスサンプラと、少なくとも間接的にガス連通し、1つ以上のガスサンプル内の1種類以上の生体分子を分析し、分析に基づいて、1つ以上の健康指標の1つ以上の信号を提供するガスアナライザと、ガスアナライザに動作可能に結合され、ハウジングの内部と外部環境との分離状態に基づいて、ガスアナライザに、1つ以上のガスサンプルの信頼性を示す信号を提供する信頼性インジケータとを含み、ガスアナライザは、1つ以上の健康指標を示す出力を提供するためユーザインターフェースをレンダリングするために使用可能であるデータを提供する。
様々な実施形態において、ガスアナライザは、信頼性インジケータからの信号に基づいて、1つ以上の健康指標の1つ以上の信号の精度の尺度を計算する。
様々な実施形態において、信頼性インジケータは、ガスアナライザに、ハウジングの内部が外部環境に晒されてからの時間の経過を示す信号を提供する。
様々な実施形態において、ガスアナライザは、時間の経過に基づいて、1つ以上の健康指標の1つ以上の信号の精度の尺度を計算する。
様々な実施形態において、新生児用ガス分析装置又は新生児用保育器は、ガスサンプラ及びガスアナライザとガス連通し、吸着又は温度調節を任意選択的に使用して、1つ以上のガスサンプルから1種類以上の生体分子を捕捉、濃縮又は分離するプレコンディショナを更に含む。
第6の態様では、方法は、新生児用保育器のハウジングの内部から1つ以上のガスサンプルを取得するステップと、1つ以上のガスサンプル内の1種類以上の生体分子を分析するステップと、分析に基づいて、1つ以上の健康指標の1つ以上の信号を提供するステップと、ハウジングの内部と外部環境との分離状態に基づいて、1つ以上のガスサンプルの信頼性を示す信号を提供するステップと、1つ以上の健康指標を示す出力を提供するためユーザインターフェースをレンダリングするために使用可能であるデータを提供するステップとを含む。
当然ながら、上記概念及び以下により詳細に説明される追加の概念(ただしこれらの概念は相互に矛盾しないものとする)のあらゆる組み合わせが、本明細書に開示される発明主題の一部であると考えられる。具体的には、本開示の終わりに登場する請求項に掛かる主題のあらゆる組み合わせが、本明細書に開示される発明主題の一部であると考えられる。更に、当然ながら、本明細書において明示的に使用され、また、参照することにより組み込まれる任意の開示にも出現する用語は、本明細書に開示される特定の概念に最も沿った意味が与えられるべきである。
図中、同様の参照符号は、概して、様々な図全体を通して同じ部分を指す。更に、図は必ずしも縮尺通りではなく、概して、本発明の原理の説明に重きが置かれている。
図1は、様々な実施形態に従って、本開示の選択された態様を用いて構成された新生児ガス分析システムを備えた例示的な新生児用保育器を概略的に示す。 図2は、様々な実施形態に従って、新生児用保育器を使用して新生児ガス分析を行う例示的な方法を概略的に示す。
特に新生児の母親以外の人による新生児用保育器内の新生児との物理的接触は、当該接触が新生児にストレスを与えるため、可能な限り回避されるべきである。ガス分析を使用して、新生児疾患を診断する既存技術は、他の技術よりも低侵襲であるが、新生児との物理的接触を依然として必要とする。したがって、本出願人は、保育器に入れられた新生児のガス分析を行う低侵襲的で、好適には非侵襲的及び邪魔にならない態様を提供することが有益であることを認識及び理解している。上記に鑑みて、本発明の様々な実施形態及び実施態様は、新生児用ガス分析装置に関する。
図1を参照するに、一実施形態において、新生児用保育器100(以下、単に「保育器」)は、透明、半透明又は更には不透明であってもよいハウジング102を含む。様々な実施形態において、保育器は、病気の又は未熟の新生児106をケアするために適した環境である内部104を画定する。本明細書に説明される装置、システム及び方法は、人間の「新生児」用保育器について言及しているが、これは限定を意図していない。本明細書に説明される様々な技術及び装置は、動物用保育器といった他の場所にも又は陰圧式人工呼吸器(例えば「人工肺」)といった他の医療保護環境に適用されてもよい。
様々な実施形態において、ハウジング102は、内部104と、保育器100が置かれている外部環境(例えば新生児集中治療室、即ち、「NICU」)との接点を提供する様々な開口又はポートを画定する。例えば2つの手挿入用ポータル108a及び108bが設けられ、医療関係者及び/又は幼児106の血縁者(例えば親)が内部104に手を入れ、医療測定(例えば血圧、血液試料)を行う、又は、単に人間的な触れ合いによって幼児106を撫でるといった様々な行為を行うことが可能にされる。幾つかの実施形態では、ポータル108a及び108bは、保育器100の内部104に手を入れる人が内部104を細菌に晒さないことを確実とするために、一体型の手袋(図示せず)で密閉されている。他の実施形態では、ポータル108a及び108bは、必要に応じて、様々な機構を使用して選択的に開閉される。
様々な実施形態において、保育器100に、新生児用ガス分析装置110が備わっている。様々な実施形態において、新生児用ガス分析装置110は、保育器100の内部104から1つ以上のガスサンプルを取得するガスサンプラ112を含む。ガスサンプラ112は、状況に応じて、様々なサイズのサンプルを取得し、また、これも状況に応じて、様々な頻度で複数のサンプルを採取してもよい。幾つかの実施形態では、ガスサンプラ112は、ポンプ(図示せず)と、サンプリングされるガスのボリューム、ガスがサンプリングされる頻度等といったポンプの動作のパラメータを制御するように操作されるポンプコントローラ(これも図示せず)とを含む。幾つかの実施形態では、例えば内部104に収着剤材料を一定時間、配置することによって、パッシブガスサンプリングが採用される。
様々な実施形態において、新生児用ガス分析装置110は更に、ガスサンプラ112と直接的又は間接的にガス連通する(gaseous communication)ガスアナライザ114を含む。様々な実施形態において、ガスアナライザ114は、ガスサンプラ112によって取得されたガスサンプル内に含まれる1種類以上の分子を分析し、当該分析に基づいて1つ以上の健康指標の1つ以上の信号を提供する。例えば様々な実施形態において、ガスアナライザ114は、ガスサンプラ112によって取得されたガスサンプル内に含まれる1種類以上の分子のレベルを特定する。
保育器内にありうる生体分子、炭水化物及び/又は揮発性有機化合物(「VOC」)といった様々な種類の分子が、ガスアナライザ114によって分析される。これらには、アセトン、アセトアルデヒド、オクタデカン、アセトアミド若しくはアンモニアといった窒素含有VOC、二硫化炭素といった硫黄含有VOC及び/又はジメチルエーテル若しくはジエチルエーテルといったエーテルが含まれるが、これらに限定されない。更に又は或いは、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペタン、ヘキサン、ヘプタン及び/又はオクタンを含む直鎖アルカンが分析される。更に又は或いは、2−メチルプロパン又はメチルブタンといった分岐鎖アルカンが分析される。幾つかの実施形態では、アルカン及び/又はプロピレン若しくは1−ブテン2−ブテン1−ペンテンといった非環状アルカンが分析される。更に又は或いは、様々な実施形態において、ベンジル及びフェニル炭化水素、非芳香族環状炭化水素、他の炭化水素、アルコール揮発性物質、アルデヒド揮発性物質、一級脂肪酸揮発性物質、分岐脂肪酸揮発性物質、不飽和酸揮発性物質、カルボン酸揮発性物質、酢酸エステル、直鎖脂肪酸エステル、分岐及び環状脂肪酢酸エステル、芳香族カルボン酸エステル、環状エステル、他のエステル、非環状アルカン(多重二重結合)、直鎖脂肪族ケトン、分岐鎖及び環状脂肪族ケトン、ジ−ケトン、不飽和ケトン、他のケトン及び/又はハロゲン含有VOCのうちの1つ以上が、ガスアナライザ114によって分析される。幾つかの実施形態では、ガスアナライザ114は、幼児106による一酸化炭素生成量を測定することによって、ビリルビンのレベルがいつ閾値に到達したのかを特定する。ビリルビンは、十分に高いレベルでは黄疸を引き起こす可能性がある。
ガスアナライザ114は、ガスサンプラ112によって取得されたガスサンプルのその分析に基づいて、幼児106に関する様々な健康指標を提供する。幾つかの実施形態では、ガスアナライザ114は、細菌感染といった病気に関する情報を提供する。幾つかの実施形態では、ガスアナライザ114は、呼気、皮膚、尿及び/又は糞便中に見つかったVOCに関する情報を提供し、この情報は、健康問題を診断する及び/又は医療従事者に幼児106がおむつの交換を必要としていることを知らせるために使用される。幾つかの実施形態では、ガスアナライザ114は、その分析に基づいて、壊死性腸炎(「NEC」)、気管支肺異形成症(「BPD」)及び/又は肺炎の指標を提供する。
幾つかの実施態様では、新生児用ガス分析装置110は、ガスサンプラ112と直接的又は間接的にガス連通するプレコンディショナ116を含む。様々な実施形態において、プレコンディショナ116は、ガスサンプラ112によって取得された1つ以上のガスサンプルを、ガスアナライザ114による分析に適した状態となるように「事前調整」する。例えば様々な実施形態において、プレコンディショナ116は、ガスサンプラ112によって取得された1つ以上のガスサンプルから1種類以上の分子を捕捉、分離及び/又は濃縮する。
幾つかの実施形態では、プレコンディショナ116は、収着剤(例えば吸着剤又は吸収剤)で処理された1つ以上の表面(例えばビーズ)を含む。収着剤は、例えば吸収又は吸着を介して、1つ以上の炭水化物といった1種類以上の分子を捕捉及び/又は濃縮する。このような実施形態では、ガスアナライザ114は、捕捉及び濃縮された1種類以上の分子を分析する。
幾つかの実施形態では、プレコンディショナ116は、ガスサンプラ112によって取得された1つ以上のガスサンプルの温度を変更する(例えばサーモスタットといったコントローラを有する加熱要素を含む)温度レギュレータ(図示せず)を含む。温度レギュレータを動かして、ガスサンプラ112によって収集されたガスサンプルの温度を上げる及び/若しくは下げる、並びに/又は、(例えば収着剤材料内の)捕捉及び濃縮された標的種類の分子の温度を上げる及び/若しくは下げて、1つ以上の標的種類の分子を放出する。
幾つかの実施形態では、プレコンディショナ116は、ガスサンプラ112に所定時間間隔の間サンプリングをさせることによって、ガスサンプラ112によってサンプリングされたガスを濃縮する。幾つかの実施形態では、プレコンディショナ116は、例えば当該所定時間間隔にわたってガスサンプラ112によってサンプリングされたガスを圧縮することによって、ガスサンプラ112によって捕捉されたガスサンプルが適切なフロー及び/又は圧力にあるようにする。更に又は或いは、幾つかの実施形態では、プレコンディショナ116は、ガスサンプラ112によってサンプリングされたガスから、様々な成分を除去する。例えば幾つかの実施形態では、プレコンディショナ116は、例えば湿気及び/又は水蒸気状の水分を、ガスサンプラ112によってサンプリングされたガスから除去する。
様々な実施形態において、ガスアナライザ114といった新生児用ガス分析装置110の1つ以上のコンポーネントは、通信リンク120を介して、図1におけるサーバ118といった1つ以上のコンピュータシステムに通信可能に結合される。通信リンク120を実現するために、電気電子技術者協会(「IEEE」)802.3規格(イーサネット(登録商標))、IEEE802.11規格(Wi−Fi(登録商標))、ブルートゥース(登録商標)、無線周波数識別(「RFID」)、符号化光等を含むがこれらに限定されない様々な有線又は無線通信技術が使用されてよい。様々な実施形態において、サーバ118は、例えば1つ以上の通信リンク124を介して、遠隔コンピュータデバイス122に、当該遠隔コンピュータデバイス122がユーザインターフェース126を提供することを可能にするデータだけでなく、ガスアナライザ114によって提供された1つ以上の健康指標の1つ以上の信号を示すデータも提供する。ユーザインターフェース126は、次に、チャート、グラフ、表、数値、警告(例えば可聴又は視覚)等といった1つ以上の健康指標を示す出力を提供する。通信リンク124は、通信リンク120と同じ技術及び/又は異なる技術を用いて実現される。
幾つかの実施形態では、サーバ118は、複数の保育器100に設置される複数の新生児用ガス分析装置110と通信する。このようなシナリオでは、サーバ118は、例えばNICU全体の複数の新生児用保育器に関する健康指標及び/又は他のデータを、遠隔コンピュータデバイス(例えば122)に提供する。他の実施形態では、新生児用ガス分析装置110は、中間サーバなく、1つ以上の遠隔コンピュータデバイス(例えば122)と直接通信する。幾つかの実施形態では、新生児用ガス分析装置110は、ユーザが新生児用ガス分析装置110を直接制御し、及び/又は、新生児用ガス分析装置110から健康指標を直接取得することを可能にする一体型のユーザインターフェース(例えばハウジング102に取り付けられるタッチスクリーンディスプレイ)を含む。
幾つかの実施形態では、信頼性インジケータ128が、通信リンク130を介して、ガスアナライザ114といった新生児用ガス分析装置110の1つ以上のコンポーネントと通信する。通信リンク130は、通信リンク120及び/又は124と同じ又は異なる技術を用いて実現されてよい。幾つかの実施形態では、信頼性インジケータ128は、ハードウェア及びソフトウェアの任意の組み合わせとして実現され、また、例えばフィールドプログラマブルゲートアレイ(「FPGA」)及び/又は特定用途向け集積回路(「ASIC」)を含む。信頼性インジケータ128はどのように実現されようとも、保育器100の1つ以上の開口(例えばポータル108a及び108b)がいつ開いたのかを検出する1つ以上のセンサ(図示せず)に動作可能に(例えば電気的に)結合される。
信頼性インジケータ128は、この検出に基づき、ガスアナライザ114に、保育器100の内部104と外部環境との分離状態に基づいて、ガスサンプラ112によって取得された1つ以上のガスサンプルの信頼性を示す信号を提供する。例えば幾つかの実施形態では、信頼性インジケータ128は、ガスアナライザ114に、新生児用保育器100の内部104が外部環境に晒されてからの時間の経過を示す信号を提供する。ガスアナライザ114は、信頼性インジケータ128からの信号に基づいて、ガスアナライザ114が提供する1つ以上の健康指標の1つ以上の信号の精度の尺度を計算する。例えばガスアナライザ114は、信頼性インジケータ128によって提供された時間の経過に基づいて、1つ以上の健康指標の1つ以上の信号の精度の尺度を計算する。幾つかの実施形態では、内部104が外部環境に晒されてからの時間の経過が、1つ以上の閾値を満たさない場合、ガスアナライザ114は、ガスサンプラ112からのガスサンプルを無視及び/若しくは破棄する、並びに/又は、内部104が外部環境に晒されてからの時間の経過が1つ以上の閾値を満たすまで待機してから、分析を再開する。
幾つかの実施形態では、バイタルサインユニット132が、通信リンク134を介して、ガスアナライザ114といった新生児用ガス分析装置110の1つ以上のコンポーネントと通信する。通信リンク134は、上記通信リンク(例えば120、124、130)と同じ又は異なる技術を用いて実現されてよい。バイタルサインユニット132は、様々な種類の侵襲的、半侵襲的及び心電図といった非侵襲的プローブを使用して、例えば幼児106から1つ以上のバイタルサインを取得する。酸素飽和度、呼吸に関するサイン、心拍数、血圧、血糖値等を含むがこれらに限定されない様々なバイタルサインが取得される。様々な実施形態において、バイタルサインユニット132は、例えばガスアナライザ114に、リンク134を介して、これらのバイタルサインを示す1つ以上の信号を提供する。ガスアナライザ114は、次に、これらのバイタルサインを自身の分析に組み込む。例えば幾つかの実施形態では、ガスアナライザ114は、心拍数の増加、血圧の上昇、体温の上昇及び1つ以上の生体指標化合物の発見の組み合わせに基づいて、細菌感染の可能性があることを決定する。別の例として、呼吸分析及び心拍数の変動性の組み合わせに基づいて、敗血症が検出される。幾つかの実施形態では、ガスアナライザ114は、サーバ118に、バイタルサインを示すデータを提供し、したがって、バイタルサインは、ユーザインターフェース126で、ガスアナライザ114によって行われた分析から決定された他の健康指標と共に提示される。
幾つかの実施形態では、空気品質コントローラ136が、通信リンク138を介して、ガスアナライザ114といった新生児用ガス分析装置110の1つ以上のコンポーネントと通信する。通信リンク138は、上記通信リンク(例えば120、124、130、134)と同じ又は異なる技術を用いて実現されてよい。空気品質コントローラ136は、例えばガスアナライザ114及び/又はバイタルサインユニット132から直接的又は間接的に、様々な健康指標、バイタルサイン及び/又は保育器100内の他の条件を示すデータを受信する。空気品質コントローラ136がフィードバックとして取り扱うこの受信データに応えて、当該空気品質コントローラ136は、保育器100の内部104に新鮮な空気140を選択的に入れるといった様々な空気品質制御手段を行う。図1には示されていないが、様々な実施形態において、空気品質コントローラ136と内部104との間に、1つ以上のフィルタ、収着剤材料又は他の空気清浄機構が配置されて、内部104を汚染しうる汚染物質が低減及び/又は排除される。
新鮮な空気140を提供することに加えて又はその代わりに、幾つかの実施形態では、空気品質コントローラ136は、温度、湿度、酸素レベル等といった新生児用ガス分析装置110から受信するデータに基づいて、保育器100の内部104内の環境の他の特性をモニタリング及び/又は制御する。例えばガスアナライザ114は、内部104内の酸素が低過ぎるということを示すデータを提供する。これに応えて、空気品質コントローラ136は、ガスアナライザ114が内部104内の酸素レベルが許容範囲内にあると判断するまで、内部104に新鮮な空気を入れる。
図2を参照するに、ガス分析を使用して新生児用保育器(例えば100)をモニタリングする例示的な方法200が示される。方法200の工程は、特定の順序で示されているが、これは限定を意図していない。1つ以上の工程が追加、省略又は再順序付けられてよい。ステップ202において、例えばガスサンプラ112によって、保育器(例えば100)の内部(例えば104)から、1つ以上のガスサンプルが取得される。ステップ204において、ステップ202において取得された1つ以上のガスサンプルが、例えばプレコンディショナ116によって事前調整され、1つ以上のガスサンプルから1種類以上の分子(例は上記されている)が捕捉、濃縮及び/又は分離される。例えば幾つかの実施形態では、ステップ206において示されるように、1つ以上の収着剤材料を使用して、1つ以上の標的種類の分子が吸着される。幾つかの実施形態では、ステップ208において、ガスサンプル及び/又は収着剤材料の温度が変更され、例えば1つ以上の標的種類の分子が放出される。幾つかの実施形態では、ステップ210において、水といった1つ以上の非標的成分がガスサンプルから除去される。
ステップ212において、例えばバイタルサインユニット132によって、心拍数、体温、血圧、血糖値等といった1つ以上のバイタルサインが取得される。ステップ214において、例えば信頼性インジケータ128から、ガスサンプルの信頼性に関する1つ以上の信号が取得される。ステップ216において、ステップ204において捕捉、濃縮及び/又は分離された分子が、例えばステップ212において取得されたバイタル信号及び/又はステップ214において取得された信頼性信号と併せて、例えばガスアナライザ114によって分析される。
ステップ218において、ガスアナライザ114は、ステップ216における分析に基づいて、1つ以上の健康指標の1つ以上の信号を提供する。例えばガスアナライザ114は、様々な病気若しくは他の医学的状態を示す、又は、更には、保育器の内部104内の尿及び/若しくは糞便の存在を示す1つ以上の標的種類の分子(例えば炭水化物、VOC)の高いレベルを示す信号を提供する。更に又は或いは、ステップ220において、ガスアナライザ114は、例えば空気品質コントローラ136によって、空気品質を制御するために、フィードバックとして使用される1つ以上の信号を提供する。
本明細書において、幾つかの発明実施形態を説明し例示したが、当業者であれば、本明細書にて説明した機能を実行するための、並びに/又は、本明細書にて説明した結果及び/若しくは1つ以上の利点を得るための様々な他の手段及び/若しくは構造体を容易に想到できよう。また、このような変更及び/又は改良の各々は、本明細書に説明される発明実施形態の範囲内であるとみなされる。より一般的には、当業者であれば、本明細書にて説明されるすべてのパラメータ、寸法、材料、及び構成は例示のためであり、実際のパラメータ、寸法、材料、及び/又は構成は、発明教示内容が用いられる1つ以上の特定用途に依存することを容易に理解できよう。当業者であれば、本明細書にて説明した特定の発明実施形態の多くの等価物を、単に所定の実験を用いて認識又は確認できよう。したがって、上記実施形態は、ほんの一例として提示されたものに過ぎず、発明実施形態は、添付の特許請求の範囲及びその等価物の範囲内で、具体的に説明された又はクレームされた以外の方法で実施可能であることは理解されるべきである。本開示の発明実施形態は、本明細書にて説明される個々の特徴、システム、商品、材料、キット及び/又は方法に関する。更に、2つ以上のこのような特徴、システム、商品、材料、キット及び/又は方法の任意の組み合わせも、当該特徴、システム、商品、材料、キット及び/又は方法が相互に矛盾していなければ、本開示の本発明の範囲内に含まれる。
本明細書にて定義されかつ用いられた定義はすべて、辞書の定義、参照することにより組み込まれた文献における定義及び/又は定義された用語の通常の意味に優先されて理解されるべきである。
「a」及び「an」の不定冠詞は、本明細書及び特許請求の範囲において使用される場合、特に明記されない限り、「少なくとも1つ」を意味するものと理解されるべきである。
「及び/又は」との表現は、本明細書及び特許請求の範囲において使用される場合、等位結合された要素の「いずれか又は両方」を意味すると理解されるべきである。即ち、要素は、ある場合は接続的に存在し、その他の場合は離接的に存在する。「及び/又は」を用いて列挙される複数の要素も同様に解釈されるべきであり、即ち、要素のうちの「1つ以上」が等位結合される。「及び/又は」節によって具体的に特定された要素以外の他の要素も、それが具体的に特定された要素に関連していても関連していなくても、任意選択的に存在してよい。したがって、非限定的な例として、「A及び/又はB」への参照は、「含む」といった非制限的言語と共に用いられた場合、一実施形態では、Aのみ(任意選択的にB以外の要素を含む)を指し、別の実施形態では、Bのみ(任意選択的にA以外の要素を含む)を指し、更に別の実施形態では、A及びBの両方(任意選択的にその他の要素を含む)を指す。
本明細書及び特許請求の範囲に使用される場合、「又は」は、上に定義したような「及び/又は」と同じ意味を有すると理解すべきである。例えばリストにおけるアイテムを分ける場合、「又は」又は「及び/又は」は包括的と解釈される。即ち、多数の要素又は要素のリストのうちの少なくとも1つを含むが、2つ以上の要素も含み、また、任意選択的に、リストにないアイテムを含むと解釈される。「〜のうちの1つのみ」又は「ちょうど1つの」といった反対を明らかに示す用語、又は、特許請求の範囲に用いられる場合は、「〜からなる」という用語だけが、多数の要素又は要素のリストのうちのまさに1つの要素が含まれることを指す。一般に、「又は」との用語は、本明細書において使用される場合、「いずれか」、「〜のうちの1つの」、「〜のうちの1つのみ」、又は「〜のうちのちょうど1つのみ」といった排他的な用語が先行する場合にのみ、排他的な代替(即ち「一方又は他方であるが、両方ではない」)を示すと解釈される。「本質的に〜からなる」は、特許請求の範囲に用いられる場合、特許法の分野にて用いられる通常の意味を有する。
本明細書及び特許請求の範囲に用いられるように、1つ以上の要素を含むリストを参照した際の「少なくとも1つ」との表現は、要素のリストにおける任意の1つ以上の要素から選択された少なくとも1つの要素を意味すると理解されるべきであるが、要素のリストに具体的に列挙された各要素の少なくとも1つを必ずしも含むわけではなく、要素のリストにおける要素の任意の組み合わせを排除するものではない。この定義は、「少なくとも1つの」との表現が指す要素のリストの中で具体的に特定された要素以外の要素が、それが具体的に特定された要素に関係していても関連していなくても、任意選択的に存在してもよいことを可能にする。したがって、非限定的な例として、「A及びBの少なくとも1つ」(又は、同等に「A又はBの少なくとも1つ」、又は、同等に「A及び/又はBの少なくとも1つ」)は、一実施形態では、少なくとも1つのA(任意選択的に2つ以上のAを含む)であって、Bがない(任意選択的にB以外の要素を含む)ことを指し、別の実施形態では、少なくとも1つのB(任意選択的に2つ以上のBを含む)であって、Aがない(任意選択的にA以外の要素を含む)ことを指し、更に別の実施形態では、少なくとも1つのA(任意選択的に2つ以上のAを含む)と、少なくとも1つのB(任意選択的に2つ以上のBを含む)を指す(任意選択的に他の要素を含む)。
当然ながら、特に明記されない限り、本明細書に記載された2つ以上のステップ又は動作を含むどの方法においても、当該方法のステップ又は動作の順番は、記載された方法のステップ又は動作の順序に必ずしも限定されない。
特許請求の範囲だけでなく、上記明細書においても、「備える」、「含む」、「担持する」、「有する」、「含有する」、「関与する」、「保持する」、「〜から構成される」等といったあらゆる移行句は、非制限的、即ち、含むがそれに限定されないことを意味すると理解されるべきである。米国特許庁特許審査手続便覧の第2111.03項に記載される通り、「〜からなる」及び「本質的に〜からなる」といった移行句のみが、制限又は半制限移行句である。なお、特許協力条約(「PCT」)の規則第6.2(b)項の規定により請求項において使用される特定の表現及び参照符号は、範囲を制限するものではない。

Claims (15)

  1. 新生児用保育器の内部から1つ以上のガスサンプルを取得するガスサンプラと、
    前記ガスサンプラとガス連通し、前記1つ以上のガスサンプルから1種類以上の生体分子を捕捉、濃縮又は分離するプレコンディショナと、
    前記プレコンディショナとガス連通し、前記1種類以上の生体分子を分析し、前記分析に基づいて1つ以上の健康指標の1つ以上の信号を提供するガスアナライザと、
    を含む、新生児用ガス分析装置。
  2. 前記プレコンディショナは、前記1種類以上の生体分子を捕捉及び濃縮する収着剤材料を含む、請求項1に記載の新生児用ガス分析装置。
  3. 前記プレコンディショナは、前記収着剤材料から前記1種類以上の生体分子を放出するように、前記吸着材料に関連付けられる温度を変更する温度レギュレータを含む、請求項2に記載の新生児用ガス分析装置。
  4. 前記プレコンディショナは、前記1つ以上のガスサンプルから前記1種類以上の生体分子を放出するように、前記1つ以上のガスサンプルの温度を変更する温度レギュレータを含む、請求項1に記載の新生児用ガス分析装置。
  5. 前記ガスアナライザに動作可能に結合され、前記新生児用保育器の前記内部と外部環境との分離状態に基づいて、前記ガスアナライザに、前記1つ以上のガスサンプルの信頼性を示す信号を提供する信頼性インジケータを更に含む、請求項1に記載の新生児用ガス分析装置。
  6. 前記信頼性インジケータは、前記ガスアナライザに、前記新生児用保育器の前記内部が前記外部環境に晒されてからの時間の経過を示す信号を提供する、請求項5に記載の新生児用ガス分析装置。
  7. 前記ガスアナライザは、前記時間の経過に基づいて、前記1つ以上の健康指標の前記1つ以上の信号の精度の尺度を計算する、請求項6に記載の新生児用ガス分析装置。
  8. 前記ガスアナライザは更に、
    バイタルサインユニットから、1つ以上のバイタルサインを示す1つ以上のバイタルサイン信号を受信し、
    前記1つ以上のバイタルサイン信号を、前記1つ以上の生体分子と組み合わせて分析し、前記1つ以上のバイタルサイン信号の前記分析に更に基づいて、1つ以上の健康指標の前記1つ以上の信号を提供する、請求項1に記載の新生児用ガス分析装置。
  9. 新生児を収容する内部を画定するハウジングと、
    請求項1に記載の新生児用ガス分析装置と、
    を含む、新生児用保育器。
  10. 新生児を収容する内部を画定するハウジングと、
    前記ハウジングの前記内部から1つ以上のガスサンプルを取得するガスサンプラと、
    前記ガスサンプラと、少なくとも間接的にガス連通し、前記1つ以上のガスサンプル内の1種類以上の生体分子を分析し、前記分析に基づいて、1つ以上の健康指標の1つ以上の信号を提供するガスアナライザと、
    前記ガスアナライザに動作可能に結合され、前記ハウジングの前記内部と外部環境との分離状態に基づいて、前記ガスアナライザに、前記1つ以上のガスサンプルの信頼性を示す信号を提供する信頼性インジケータと、
    を含み、
    前記ガスアナライザは、前記1つ以上の健康指標を示す出力を提供するためユーザインターフェースをレンダリングするために使用可能であるデータを提供する、新生児用保育器。
  11. 前記ガスアナライザは、前記信頼性インジケータからの前記信号に基づいて、前記1つ以上の健康指標の前記1つ以上の信号の精度の尺度を計算する、請求項10に記載の新生児用保育器。
  12. 前記信頼性インジケータは、前記ガスアナライザに、前記ハウジングの前記内部が前記外部環境に晒されてからの時間の経過を示す信号を提供する、請求項10に記載の新生児用保育器。
  13. 前記ガスアナライザは、前記時間の経過に基づいて、前記1つ以上の健康指標の前記1つ以上の信号の精度の尺度を計算する、請求項12に記載の新生児用保育器。
  14. 前記ガスサンプラ及び前記ガスアナライザとガス連通し、吸着又は温度調節を任意選択的に使用して、前記1つ以上のガスサンプルから前記1種類以上の生体分子を捕捉、濃縮又は分離するプレコンディショナを更に含む、請求項10に記載の新生児用保育器。
  15. 新生児用保育器の内部から、1つ以上のガスサンプルを取得するステップと、
    1つ以上の標的種類の分子を分離、捕捉又は濃縮するように、前記1つ以上のガスサンプルを事前調整するステップと、
    捕捉された前記1つ以上のガスサンプル内の前記1つ以上の標的種類の分子のレベルを分析するステップと、
    前記分析に基づいて、1つ以上の健康指標を示す信号を提供するステップと、
    を含む、方法。
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