JP2022143893A - バルブモジュール、バルブ制御プログラム及びバルブ制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シーパップ装置を使用している睡眠時無呼吸症候群の患者が睡眠時に息を吐き易くすること。【解決手段】バルブモジュールは、シーパップ装置から送り出される空気を流す流路の内部と前記流路の外部とを隔てているバルブと、前記流路を流れる空気に関係する物理量が所定の条件を満たした場合、前記バルブを開口させ、前記バルブの開度が所定の開度以上となっている期間が所定の第一期間を超えた後に、前記流路の内部の圧力の単位時間当たりの増加量が所定の閾値未満となる速さで前記バルブを閉口させるバルブ制御部と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、バルブモジュール、バルブ制御プログラム及びバルブ制御方法に関する。

睡眠時無呼吸症候群を治療するための医療機器として、シーパップ（ＣＰＡＰ：Continuous Positive Airway Pressure）装置が利用されている。シーパップ装置は、睡眠時無呼吸症候群の患者が睡眠をとる際に、送風機等で患者の鼻や口から気道に空気を送り込むことにより、患者が睡眠時に無呼吸状態となることを抑制する装置である。このような装置として、例えば、特許文献１に開示されている呼吸補助装置が挙げられる。

この呼吸補助装置は、圧力検出手段と、圧力変化演算手段と、制御手段とを有する。圧力検出手段は、該マスク手段での内部圧力を調節するための該導管手段の途中に具備された該圧力調節手段の上流側または下流側における系内圧力を検出する。圧力変化演算手段は、該圧力検出手段により得られた系内圧力から△Ｐ／△ｔを求める。制御手段は、該圧力変化演算手段で得られた△Ｐ／△ｔが所定の第１基準値より小さくなった時点で該圧力調節手段によりマスク手段に供給する空気流量を増加して系内圧力を増大し所定時間経過後に該圧力変化演算手段で得られた△Ｐ／△ｔが所定の第２基準値より大きくなった時点で該系内圧力を減少する。

特開平０８－０１９６０８号公報

しかしながら、上述した呼吸補助装置は、圧力調整手段により系内圧力を十分に低下させ得ないことにより、睡眠時無呼吸症候群の患者が睡眠時に息を吐き難いと感じさせてしまうことがある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、シーパップ装置を使用している睡眠時無呼吸症候群の患者が睡眠時に息を吐き易くすることができるバルブモジュール、バルブ制御プログラム及びバルブ制御方法を提供することを課題とする。

本発明の一態様は、シーパップ装置から送り出される空気を流す流路の内部と前記流路の外部とを隔てているバルブと、前記流路を流れる空気に関係する物理量が所定の条件を満たした場合、前記バルブを開口させ、前記バルブの開度が所定の開度以上となっている期間が所定の第一期間を超えた後に、前記流路の内部の圧力の単位時間当たりの増加量が所定の閾値未満となる速さで前記バルブを閉口させるバルブ制御部と、を備えるバルブモジュールである。

また、上述したバルブモジュールにおいて、前記バルブ制御部が前記バルブを閉口させる場合における前記バルブの開度の単位時間当たりの変化量の絶対値は、前記バルブ制御部が前記バルブを開口させる場合における前記バルブの開度の単位時間当たりの変化量の絶対値よりも小さくてもよい。

また、上述したバルブモジュールにおいて、前記バルブ制御部は、前記バルブを閉口させている間に、前記バルブの開度の単位時間当たりの減少量を増加させる処理を少なくとも一回実行してもよい。

また、上述したバルブモジュールにおいて、前記バルブ制御部は、前記バルブを閉口させている間に、前記バルブの開度の単位時間当たりの減少量を減少させる処理を少なくとも一回実行してもよい。

また、上述したバルブモジュールは、前記シーパップ装置を使用する患者の容体に合わせるように、前記第一期間の長さを調整する開口期間調整部を更に備えていてもよい。

また、上述したバルブモジュールにおいて、前記バルブ制御部は、前記流路を流れる空気に関係する物理量が前記所定の条件を満たした時点から所定の第二期間が経過した時点で前記バルブを開口させる処理を開始してもよい。

本発明の一態様は、シーパップ装置から送り出される空気を流す流路の内部と前記流路の外部とを隔てているバルブと、前記流路を流れる空気に関係する物理量が所定の条件を満たした場合、前記流路を流れる空気に関係する物理量が前記所定の条件を満たした時点から所定の第二期間が経過した時点で前記バルブを開口させ、前記バルブの開度が所定の開度以上となっている期間が所定の第一期間を超えた後に、前記バルブを閉口させるバルブ制御部と、を備えるバルブモジュールである。

また、上述したバルブモジュールにおいて、前記バルブ制御部は、前記シーパップ装置に搭載されている送風機の回転速度が所定の回転速度を超えた時点から前記所定の第二期間が経過した時点で前記バルブを開口させる処理を開始してもよい。

また、上述したバルブモジュールにおいて、前記バルブ制御部は、前記バルブに取り付けられている圧力センサにより計測された前記流路の内部の圧力が所定の圧力を超えた時点から前記所定の第二期間が経過した時点で前記バルブを開口させる処理を開始してもよい。

また、上述したバルブモジュールにおいて、前記バルブ制御部は、前記流路に取り付けられているマスクに取り付けられている圧力センサにより計測された前記流路の内部の圧力が所定の圧力を超えた時点から前記所定の第二期間が経過した時点で前記バルブを開口させる処理を開始してもよい。

また、上述したバルブモジュールにおいて、前記バルブ制御部は、前記バルブに取り付けられている流量センサにより計測された前記流路の内部の流量が所定の流量を超えた時点から前記所定の第二期間が経過した時点で前記バルブを開口させる処理を開始してもよい。

また、上述したバルブモジュールにおいて、前記バルブ制御部は、前記流路に取り付けられているマスクに取り付けられている流量センサにより計測された前記流路の内部の流量が所定の流量を超えた時点から前記所定の第二期間が経過した時点で前記バルブを開口させる処理を開始してもよい。

本発明の一態様は、シーパップ装置から送り出され、前記シーパップ装置に接続されている流路を流れる空気に関係する物理量が所定の条件を満たした場合、前記流路の内部と前記流路の外部とを隔てているバルブを開口させ、前記バルブの開度が所定の開度以上となっている期間が所定の第一期間を超えた後に、前記流路の内部の圧力の単位時間当たりの増加量が所定の閾値未満となる速さで前記バルブを閉口させるバルブ制御機能をプロセッサに実現させるバルブ制御プログラムである。

本発明の一態様は、シーパップ装置から送り出され、前記シーパップ装置に接続されている流路を流れる空気に関係する物理量が所定の条件を満たした場合、前記流路の内部と前記流路の外部とを隔てているバルブをバルブ制御部又はバルブ制御機能により開口させる工程と、前記バルブの開度が所定の開度以上となっている期間が所定の第一期間を超えた後に、前記流路の内部の圧力の単位時間当たりの増加量が所定の閾値未満となる速さで前記バルブをバルブ制御部又はバルブ制御機能により閉口させる工程とを備えるバルブ制御方法である。

本発明によれば、シーパップ装置を使用している睡眠時無呼吸症候群の患者が睡眠時に息を吐き易くすることができるバルブモジュール、バルブ制御プログラム及びバルブ制御方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係るシーパップ装置の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るバルブモジュールに含まれるバルブの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るバルブ制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るバルブ制御装置のソフトウェア構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るバルブ制御装置によりバルブの開度が調整された場合におけるバルブの開度の経時的な変化及び流路の内部の圧力の経時的な変化の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るバルブ制御装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態の比較例に係るバルブ制御装置によりバルブの開度が調整された場合におけるバルブの開度の経時的な変化及び流路の内部の圧力の経時的な変化の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るバルブ制御装置によりバルブの開度が調整された場合におけるバルブの開度の経時的な変化の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るバルブ制御装置によりバルブの開度が調整された場合におけるバルブの開度の経時的な変化の一例を示す図である。

［実施形態］
図１から図９を参照しながら実施形態に係るバルブモジュール、バルブ制御プログラム及びバルブ制御方法について説明する。

まず、図１及び図２を参照しながら実施形態に係るシーパップ装置及びバルブの一例について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るシーパップ装置の一例を示す図である。図１に示すように、シーパップ装置１は、シーパップ装置本体１１と、チューブ１２と、バルブ１３と、マスク１４とを備える。シーパップ装置１は、睡眠時無呼吸症候群の患者Ｐが睡眠をとる際に、患者Ｐの鼻や口から気道に空気を送り込むことにより、患者Ｐが睡眠時に無呼吸状態となることを抑制する装置である。

シーパップ装置本体１１は、送風機、後述するバルブ制御装置２０等が収納されており、表面にディスプレイ、ボタン等のユーザインターフェースが設けられている筐体である。

チューブ１２は、シーパップ装置本体１１に接続されており、シーパップ装置本体１１に収納されている送風機により送り出された空気を流す。また、チューブ１２は、外部と通じており、バルブ１３により覆われている孔が形成されている。

バルブ１３は、バルブモジュールの構成要素の一つであり、図１に示すように、チューブ１２に取り付けられている。図２は、本発明の実施形態に係るバルブモジュールに含まれるバルブの一例を示す図である。図２に示すように、バルブ１３は、ベース１３１と、プレート１３２と、弁体１３３とを備える。

ベース１３１は、チューブ１２に形成されている孔と繋がっており、チューブ１２の内部の空気をチューブ１２の外部に逃がす孔１３１Ｈが形成されている部材である。プレート１３２は、ベース１３１の表面に貼り付けられている板状の部材であり、孔１３１Ｈと繋がっており、チューブ１２の内部の空気をチューブ１２の外部に逃がす孔１３２Ｈが形成されている。弁体１３３は、プレート１３２を挟んでチューブ１２及びベース１３１の反対側に取り付けられている円板である。弁体１３３は、プレート１３２の表面上を移動し、孔１３２Ｈの開度を調整することにより、チューブ１２に形成されている孔、孔１３１Ｈ及び孔１３２Ｈを通ってチューブ１２の外部に逃がす空気の量を調整する。

マスク１４は、チューブ１２の一端に取り付けられており、鼻や口を覆うように患者Ｐに取り付けられる。マスク１４は、シーパップ装置本体１１に格納されている送風機により送り出され、チューブ１２を流れてきた空気を患者Ｐの気道を含む鼻腔の内部に導く。

また、以下の説明では、チューブ１２の内部、チューブ１２に形成されている孔、孔１３１Ｈ、孔１３２Ｈ及びマスク１４と患者Ｐの顔との間の空間の五つの空間を合わせた空間を流路と呼ぶものとする。

次に、図３を参照しながら本発明の実施形態に係るバルブ制御装置のハードウェア構成の一例について説明する。図３は、本発明の実施形態に係るバルブ制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図３に示すように、バルブ制御装置２０は、バルブモジュールの構成要素の一つであり、プロセッサ２１と、主記憶装置２２と、補助記憶装置２３と、入出力装置２４と、バス２５とを備える。

プロセッサ２１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、後述するバルブ制御プログラム２００を読み出して実行し、バルブ制御装置２０が有する各機能を実現させる。また、プロセッサ２１は、バルブ制御プログラム２００以外のプログラムを読み出して実行し、バルブ制御装置２０が有する各機能を実現させる上で必要な機能を実現させてもよい。

主記憶装置２２は、記録媒体であり、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）であり、プロセッサ２１により読み出されて実行されるバルブ制御プログラム２００その他バルブ制御プログラム２００を予め記憶している。

補助記憶装置２３は、記録媒体であり、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ：Solid State Drive）、フラッシュメモリ（Flash Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）である。補助記憶装置２３は、例えば、シーパップ装置１及びバルブ制御装置２０の少なくとも一方の動作の履歴を示すデータが自動的に格納される。

入出力装置２４は、例えば、入出力ポート（Input/Output Port）であり、シーパップ装置１及びバルブ制御装置２０の少なくとも一方を必要に応じて他の機器と接続するために使用される。

次に、図４及び図５を参照しながらバルブ制御装置のソフトウェア構成について説明する。図４は、本発明の実施形態に係るバルブ制御装置のソフトウェア構成の一例を示す図である。図４に示すように、バルブ制御装置２０は、バルブ制御機能２０１と、開口期間調整機能２０２とを備える。バルブ制御機能２０１及び開口期間調整機能２０２は、いずれもプロセッサ２１が主記憶装置２２に格納されているバルブ制御プログラム２００を読み出して実行することにより実現される。

図５は、本発明の実施形態に係るバルブ制御装置によりバルブの開度が調整された場合におけるバルブの開度の経時的な変化及び流路の内部の圧力の経時的な変化の一例を示す図である。図５（ａ）は、縦軸がバルブ１３の開度を表しており、横軸が時間を表している。図５（ｂ）は、縦軸がチューブ１２、バルブ１３又はマスク１４の内部の圧力を表しており、横軸が時間を表している。

また、図５は、期間Ｔ５１、期間Ｔ５２、期間Ｔ５３、期間Ｔ５４及び期間Ｔ５５を示している。期間Ｔ５１及び期間Ｔ５５は、バルブ１３の開度が０％である期間である。期間Ｔ５２、期間Ｔ５３及び期間Ｔ５４は、バルブ１３の開度が０％を超えている期間である。

バルブ制御機能２０１は、図５に示した期間Ｔ５１において、流路を流れる空気に関係する物理量が所定の条件を満たしたか否かを判定する。当該所定の条件は、例えば、シーパップ装置１に搭載されている送風機の回転速度が所定の回転速度を超えるという条件である。また、当該所定の条件は、期間Ｔ５１において、患者Ｐが息を吸う空気をシーパップ装置本体１１に収納されている送風機が流路の内部に供給するために回転速度を上昇させることにより満たされる。なお、バルブ制御機能２０１は、流路を流れる空気に関係する物理量が所定の条件を満たしていないと判定した場合、当該物理量が当該所定の条件を満たしたと判定するまで待機する。

次に、バルブ制御機能２０１は、図５に示した期間Ｔ５１において、流路を流れる空気に関係する物理量が所定の条件を満たした時点から所定の第二期間が経過したか否かを判定する。当該所定の第二期間の長さは、例えば、患者Ｐの呼吸の特徴に合わせて決定されていてもよい。なお、バルブ制御機能２０１は、流路を流れる空気に関係する物理量が所定の条件を満たした時点から所定の第二期間が経過していないと判定した場合、当該物理量が当該所定の条件を満たした時点から当該所定の第二期間が経過したと判定するまで待機する。

そして、バルブ制御機能２０１は、図５に示した期間Ｔ５２において、例えば、当該物理量が当該所定の条件を満たした時点から当該所定の第二期間が経過した時点でバルブ１３に取り付けられている弁体１３３を移動させ、孔１３２Ｈからチューブ１２の内部の空気を逃がす処理を開始する。また、バルブ制御機能２０１は、流路の内部と流路の外部とを隔てているバルブ１３を出来る限り速く開口させることにより、流路の内部の圧力を出来る限り速く低下させ、患者Ｐが息を吐きやすくすることが好ましい。流路の内部の圧力は、この処理により、図５に示すように、急激に低下する。

開口期間調整機能２０２は、バルブ１３の開度が所定の開度以上となっている必要がある期間である第一期間の長さを患者Ｐに合わせて調整する。当該所定の開度は、例えば、開度１００％、すなわち図２に示した孔１３２Ｈが弁体１３３により全く塞がれていない状態における開度である。また、この処理は、必須の処理ではなく、バルブ制御機能２０１によりバルブ１３を開口させる処理及びバルブ制御機能２０１によりバルブ１３を閉口させる処理が実行される前に実行される。なお、第一期間の長さは、開口期間調整機能２０２による調整が実行されない場合であっても、バルブ制御機能２０１によりバルブ１３を開口させる処理及びバルブ制御機能２０１によりバルブ１３を閉口させる処理が実行される前に決定される。

バルブ制御機能２０１は、図５に示した期間Ｔ５３において、バルブ１３の開度が所定の開度以上となっている期間が所定の第一期間を超えたか否かを判定する。また、バルブ制御機能２０１は、バルブ１３の開度が所定の開度以上となっている期間が所定の第一期間を超えていないと判定した場合、バルブ１３の開度が所定の開度以上となっている期間が所定の第一期間を超えたと判定するまで待機する。流路の内部の圧力は、バルブ１３の開度が所定の開度以上となっているため、患者Ｐが息を吐いているものの、単位時間当たりに僅かしか上昇しない。

そして、バルブ制御機能２０１は、図５に示した期間Ｔ５４において、流路の内部の圧力の単位時間当たりの増加量が所定の閾値未満となる速さでバルブ１３を閉口させる。また、ここで言う流路の内部の圧力の単位時間当たりの増加量は、流路の内部の圧力の経時的な変化を表すグラフの接線の傾きではなく、一定の期間における流路の内部の圧力の増加量を意味している。

また、バルブ制御機能２０１は、当該圧力の増加が出来る限り緩やかになるようにし、患者Ｐが息を吐き易くするために、極力遅い速さでバルブ１３を閉口させることが好ましい。流路の内部の圧力は、この処理により孔１３２Ｈから流路の外部に空気が逃げる現象と、患者Ｐが吐く息が弱くなる現象と、次に患者Ｐが吸う空気を供給するために送風機が回転速度を上昇させる現象との平仄により、図５に示すように、緩やかに上昇する。

また、図５に示すように、バルブ制御機能２０１がバルブ１３を閉口させる場合におけるバルブ１３の開度の単位時間当たりの変化量の絶対値は、バルブ制御機能２０１がバルブ１３を開口させる場合におけるバルブ１３の開度の単位時間当たりの変化量の絶対値よりも小さくなっている。

次に、図６を参照しながらバルブ制御装置２０が実行する処理の一例を説明する。図６は、本発明の実施形態に係るバルブ制御装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。また、図６に示した処理は、シーパップ装置１を使用している患者Ｐが息を吸って吐く動作を行う度に、一回実行される。

ステップＳ１０において、バルブ制御機能２０１は、流路を流れる空気に関係する物理量が所定の条件を満たしたか否かを判定する。バルブ制御機能２０１は、流路を流れる空気に関係する物理量が所定の条件を満たしたと判定した場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、処理をステップＳ２０に進める。一方、バルブ制御機能２０１は、流路を流れる空気に関係する物理量が所定の条件を満たしていないと判定した場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、流路を流れる空気に関係する物理量が所定の条件を満たしたと判定するまで待機する。

ステップＳ２０において、バルブ制御機能２０１は、流路を流れる空気に関係する物理量が所定の条件を満たした時点から所定の第二期間が経過したか否かを判定する。バルブ制御機能２０１は、流路を流れる空気に関係する物理量が所定の条件を満たした時点から所定の第二期間が経過したと判定した場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、処理をステップＳ３０に進める。一方、バルブ制御機能２０１は、流路を流れる空気に関係する物理量が所定の条件を満たした時点から所定の第二期間が経過していないと判定した場合（ステップＳ２０：ＮＯ）、流路を流れる空気に関係する物理量が所定の条件を満たした時点から所定の第二期間が経過したと判定するまで待機する。

ステップＳ３０において、バルブ制御機能２０１は、流路の内部と流路の外部とを隔てているバルブ１３を開口させる。

ステップＳ４０において、バルブ制御機能２０１は、バルブ１３の開度が所定の開度以上となっている期間が所定の第一期間を超えたか否かを判定する。バルブ制御機能２０１は、バルブ１３の開度が所定の開度以上となっている期間が所定の第一期間を超えたと判定した場合（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、処理をステップＳ５０に進める。一方、バルブ制御機能２０１は、バルブ１３の開度が所定の開度以上となっている期間が所定の第一期間を超えていないと判定した場合（ステップＳ４０：ＮＯ）、バルブ１３の開度が所定の開度以上となっている期間が所定の第一期間を超えたと判定するまで待機する。

ステップＳ５０において、バルブ制御機能２０１は、流路の内部の圧力の単位時間当たりの増加量が所定の閾値未満となる速さでバルブ１３を閉口させる。

以上、実施形態に係るバルブ制御装置２０について説明した。バルブ制御装置２０は、バルブ制御機能２０１を備える。バルブ制御機能２０１は、シーパップ装置１から送り出され、シーパップ装置１に接続されている流路を流れる空気に関係する物理量が所定の条件を満たした場合、流路の内部と流路の外部とを隔てているバルブ１３を開口させる。バルブ制御機能２０１は、バルブ１３の開度が所定の開度を超えている期間が所定の第一期間を超えた後に、流路の内部の圧力の単位時間当たりの増加量が所定の閾値未満となる速さでバルブ１３を閉口させる。

これにより、バルブ制御装置２０は、バルブ１３を閉口させる際における流路の内部の圧力の急激な上昇を抑制し、患者Ｐが息を吐き易くすることができる。

また、バルブ制御装置２０は、シーパップ装置１を使用する患者Ｐの容体に合わせるように、上述した第一期間の長さを調整する開口期間調整機能２０２を備える。

これにより、バルブ制御装置２０は、患者Ｐの睡眠時における呼吸の特徴に合わせて流路の内部の圧力の経時的な変化を調整することができる。

また、バルブ制御装置２０は、流路を流れる空気に関係する物理量が所定の条件を満たした時点から所定の第二期間が経過した時点でバルブ１３を開口させる処理を開始する。具体的には、バルブ制御機能２０１は、シーパップ装置１に搭載されている送風機の回転速度が所定の回転速度を超えた時点から所定の第二期間が経過した時点でバルブ１３を開口させる処理を開始する。

これにより、バルブ制御装置２０は、流路の内部の圧力が低下している時にバルブ１３を開口し、シーパップ装置１に搭載されている送風機の回転速度が上昇することを回避する。したがって、バルブ制御装置２０は、流路の内部の圧力が上昇し、患者Ｐが息を吐き難くなってしまう事態を回避することができる。

また、バルブ制御装置２０は、バルブ制御機能２０１を備える。バルブ制御機能２０１は、シーパップ装置１から送り出され、シーパップ装置１に接続されている流路を流れる空気に関係する物理量が所定の条件を満たした場合、流路を流れる空気に関係する物理量が所定の条件を満たした時点から所定の第二期間が経過した時点で流路の内部と流路の外部とを隔てているバルブ１３を開口させる処理を開始する。バルブ制御機能２０１は、バルブ１３の開度が所定の開度以上となっている期間が所定の第一期間を超えた後に、流路の内部の圧力の単位時間当たりの増加量が所定の閾値未満となる速さでバルブ１３を閉口させる。

これにより、バルブ制御装置２０は、流路の内部の圧力が低下している時にバルブ１３を開口し、シーパップ装置１に搭載されている送風機の回転速度が上昇することを回避する。したがって、バルブ制御装置２０は、流路の内部の圧力が上昇し、患者Ｐが息を吐き難くなってしまう事態を回避することができる。つまり、バルブ制御装置２０は、シーパップ装置１を使用している患者Ｐが睡眠時に息を吐き易くするという課題を解決することができる。

ここで、図７は、本発明の実施形態の比較例に係るバルブ制御装置によりバルブの開度が調整された場合における流路の内部の圧力の経時的な変化及びバルブの開度の経時的な変化の一例を示す図である。図７は、期間Ｔ７１、期間Ｔ７２及び期間Ｔ７３を示している。期間Ｔ７１及び期間Ｔ７３は、バルブ１３の開度が０％である期間である。期間Ｔ７２は、バルブ１３の開度が０％を超えている期間である。

バルブ制御装置２０の比較例に係るバルブ制御装置は、図７に示すように、流路を流れる空気に関係する物理量が所定の条件を満たした時点でシーパップ装置に取り付けられているバルブ１３を開口させる。そして、当該バルブ制御装置は、バルブ１３の開度が０％より大きい任意の開度となっている期間が所定の期間を超えた後に、バルブ１３の開度が０％となっている状態に切り替える。これにより、図７に示すように、当該バルブ制御装置は、バルブを閉口させた際に、流路の内部の圧力を急激に上昇させ、シーパップ装置を使用している患者が息を吐き難い状態を発生させてしまう。

一方、バルブ制御装置２０は、上述した処理を実行することにより、図７に示した急激な圧力の上昇を発生させないため、シーパップ装置１を使用している患者Ｐが息を吐き易くすることができる。

なお、上述した実施形態では、プロセッサ２１がバルブ制御プログラム２００を読み出して実行することにより、図４に示したバルブ制御機能２０１及び開口期間調整機能２０２が実現される場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。

図４に示したバルブ制御機能２０１及び開口期間調整機能２０２の少なくとも一部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等の回路部（circuitry）を含むハードウェアにより実現されてもよい。或いは、図４に示したバルブ制御機能２０１及び開口期間調整機能２０２の少なくとも一部は、ソフトウェアとハードウェアの協働により実現されてもよい。また、これらのハードウェアは、一つに統合されていてもよいし、複数に分かれていてもよい。

また、上述した実施形態では、バルブ制御機能２０１は、シーパップ装置１に搭載されている送風機の回転速度が所定の回転速度を超えるという条件を満たしたか否かを判定した。そして、バルブ制御機能２０１は、送風機の回転速度が所定の回転速度を超えた時点から所定の第二期間が経過した時点でバルブ１３を開口させる処理を開始する。ただし、バルブ制御機能２０１は、このような処理と異なる処理を実行してもよい。

例えば、バルブ制御機能２０１は、バルブ１３に取り付けられている圧力センサにより計測された流路の内部の圧力が所定の圧力を超えるという条件を満たしたか否かを判定してもよい。この場合、バルブ制御機能２０１は、当該圧力センサにより計測された流路の内部の圧力が所定の圧力を超えた時点から所定の第二期間が経過した時点でバルブ１３を開口させる処理を開始する。

これにより、バルブ制御装置２０は、圧力センサが搭載された一つのモジュールとしてのバルブ１３を使用して流路の内部の圧力を調整することができる。したがって、バルブ制御装置２０は、シーパップ装置１が別途圧力センサを備えている必要を無くすため、シーパップ装置１の製造に要する労力を削減することができる。

或いは、バルブ制御機能２０１は、流路に取り付けられているマスク１４に取り付けられている圧力センサにより計測された流路の内部の圧力が所定の圧力を超えるという条件を満たしたか否かを判定してもよい。この場合、バルブ制御機能２０１は、当該圧力センサにより計測された流路の内部の圧力が所定の圧力を超えた時点から所定の第二期間が経過した時点でバルブ１３を開口させる処理を開始する。

これにより、バルブ制御装置２０は、患者Ｐの呼吸による圧力の変化を速やかに計測可能な位置に取り付けられている圧力センサを使用して流路の内部の圧力を調整することができる。したがって、バルブ制御装置２０は、患者Ｐの呼吸による圧力の変化を速やかに捉えてバルブ１３を開口させるため、患者Ｐが更に息を吐き易い状態を実現することができる。

或いは、バルブ制御機能２０１は、バルブ１３に取り付けられている流量センサにより計測された流路の内部の空気の流量が所定の流量を超えるという条件を満たしたか否かを判定してもよい。この場合、バルブ制御機能２０１は、当該流量センサにより計測された流路の内部の空気の流量が所定の流量を超えた時点から所定の第二期間が経過した時点でバルブ１３を開口させる処理を開始する。

これにより、バルブ制御装置２０は、流量センサが搭載された一つのモジュールとしてのバルブ１３を使用して流路の内部の空気の流量を調整することができる。したがって、バルブ制御装置２０は、シーパップ装置１が別途流量センサを備えている必要を無くすため、シーパップ装置１の製造に要する労力を削減することができる。

或いは、バルブ制御機能２０１は、流路に取り付けられているマスク１４に取り付けられている流量センサにより計測された流路の空気の内部の流量が所定の流量を超えるという条件を満たしたか否かを判定してもよい。この場合、バルブ制御機能２０１は、当該流量センサにより計測された流路の内部の空気の流量が所定の流量を超えた時点から所定の第二期間が経過した時点でバルブ１３を開口させる処理を開始する。

これにより、バルブ制御装置２０は、患者Ｐの呼吸による空気の流量の変化を速やかに計測可能な位置に取り付けられている流量センサを使用して流路の内部の空気の流量を調整することができる。したがって、バルブ制御装置２０は、患者Ｐの呼吸による空気の流量の変化を速やかに捉えてバルブ１３を開口させるため、患者Ｐが更に息を吐き易い状態を実現することができる。

また、上述した実施形態では、バルブ制御機能２０１は、図５（ａ）に示すように、バルブ１３の開度の単位時間当たりの変化量を一定に保ちながらバルブ１３を閉口させた。ただし、バルブ制御機能２０１は、このような処理と異なる処理を実行してもよい。

図８は、本発明の実施形態に係るバルブ制御装置によりバルブの開度が調整された場合におけるバルブの開度の経時的な変化の一例を示す図である。例えば、図８に示すように、バルブ制御機能２０１は、バルブ１３を閉口させている間に、バルブ１３の開度の単位時間当たりの減少量を増加させる処理を実行してもよい。また、バルブ制御機能２０１は、バルブ１３を閉口させている間に、バルブ１３の開度の単位時間当たりの減少量を増加させる処理を少なくとも一回実行し得る。

図９は、本発明の実施形態に係るバルブ制御装置によりバルブの開度が調整された場合におけるバルブの開度の経時的な変化の一例を示す図である。例えば、図９に示すように、バルブ制御機能２０１は、バルブ１３を閉口させている間に、バルブ１３の開度の単位時間当たりの減少量を減少させる処理を実行してもよい。また、バルブ制御機能２０１は、バルブ１３を閉口させている間に、バルブ１３の開度の単位時間当たりの減少量を減少させる処理を少なくとも一回実行し得る。

バルブ制御装置２０は、これらの処理を実行することにより、患者Ｐの睡眠時における呼吸の特徴に合わせて流路の内部の圧力及び流量を調整することができる。

また、上述した実施形態では、流路を流れる空気に関係する物理量がシーパップ装置１に搭載されている送風機の回転速度である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。当該物理量は、例えば、流路を流れる空気の流量、流路を流れる空気に含まれる二酸化炭素の濃度、流路を流れる空気の湿度又は流路を流れる空気の圧力であってもよい。

以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明した。ただし、バルブ制御プログラム、バルブ制御装置及びバルブ制御方法は、上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形、置換、組み合わせ及び設計変更の少なくとも一つを加えることができる。

また、上述した本発明の実施形態の効果は、一例として説明した効果である。したがって、本発明の実施形態は、上述した効果以外にも上述した実施形態の記載から当業者が認識し得る他の効果も奏し得る。

１…シーパップ装置、１１…シーパップ装置本体、１２…チューブ、１３…バルブ、１３１…ベース、１３１Ｈ…孔、１３２…プレート、１３２Ｈ…孔、１３３…弁体、１４…マスク、２０…バルブ制御装置、２１…プロセッサ、２２…主記憶装置、２３……補助記憶装置、２４…入出力装置、２５…バス、２００…バルブ制御プログラム、２０１…バルブ制御機能、２０２…開口期間調整機能、Ｐ…患者

Claims (14)

1. シーパップ装置から送り出される空気を流す流路の内部と前記流路の外部とを隔てているバルブと、
   前記流路を流れる空気に関係する物理量が所定の条件を満たした場合、前記バルブを開口させ、前記バルブの開度が所定の開度以上となっている期間が所定の第一期間を超えた後に、前記流路の内部の圧力の単位時間当たりの増加量が所定の閾値未満となる速さで前記バルブを閉口させるバルブ制御部と、
   を備えるバルブモジュール。
2. 前記バルブ制御部が前記バルブを閉口させる場合における前記バルブの開度の単位時間当たりの変化量の絶対値は、前記バルブ制御部が前記バルブを開口させる場合における前記バルブの開度の単位時間当たりの変化量の絶対値よりも小さい、
   請求項１に記載のバルブモジュール。
3. 前記バルブ制御部は、前記バルブを閉口させている間に、前記バルブの開度の単位時間当たりの減少量を増加させる処理を少なくとも一回実行する、
   請求項１又は請求項２に記載のバルブモジュール。
4. 前記バルブ制御部は、前記バルブを閉口させている間に、前記バルブの開度の単位時間当たりの減少量を減少させる処理を少なくとも一回実行する、
   請求項１から請求項３のいずれか一つに記載のバルブモジュール。
5. 前記シーパップ装置を使用する患者の容体に合わせるように、前記第一期間の長さを調整する開口期間調整部を更に備える、
   請求項１から請求項４のいずれか一つに記載のバルブモジュール。
6. 前記バルブ制御部は、前記流路を流れる空気に関係する物理量が前記所定の条件を満たした時点から所定の第二期間が経過した時点で前記バルブを開口させる処理を開始する、
   請求項１から請求項５のいずれか一つに記載のバルブモジュール。
7. シーパップ装置から送り出される空気を流す流路の内部と前記流路の外部とを隔てているバルブと、
   前記流路を流れる空気に関係する物理量が所定の条件を満たした場合、前記流路を流れる空気に関係する物理量が前記所定の条件を満たした時点から所定の第二期間が経過した時点で前記バルブを開口させ、前記バルブの開度が所定の開度以上となっている期間が所定の第一期間を超えた後に、前記バルブを閉口させるバルブ制御部と、
   を備えるバルブモジュール。
8. 前記バルブ制御部は、前記シーパップ装置に搭載されている送風機の回転速度が所定の回転速度を超えた時点から前記所定の第二期間が経過した時点で前記バルブを開口させる処理を開始する、
   請求項６又は請求項７に記載のバルブモジュール。
9. 前記バルブ制御部は、前記バルブに取り付けられている圧力センサにより計測された前記流路の内部の圧力が所定の圧力を超えた時点から前記所定の第二期間が経過した時点で前記バルブを開口させる処理を開始する、
   請求項６又は請求項７に記載のバルブモジュール。
10. 前記バルブ制御部は、前記流路に取り付けられているマスクに取り付けられている圧力センサにより計測された前記流路の内部の圧力が所定の圧力を超えた時点から前記所定の第二期間が経過した時点で前記バルブを開口させる処理を開始する、
    請求項６又は請求項７に記載のバルブモジュール。
11. 前記バルブ制御部は、前記バルブに取り付けられている流量センサにより計測された前記流路の内部の流量が所定の流量を超えた時点から前記所定の第二期間が経過した時点で前記バルブを開口させる処理を開始する、
    請求項６又は請求項７に記載のバルブモジュール。
12. 前記バルブ制御部は、前記流路に取り付けられているマスクに取り付けられている流量センサにより計測された前記流路の内部の流量が所定の流量を超えた時点から前記所定の第二期間が経過した時点で前記バルブを開口させる処理を開始する、
    請求項６又は請求項７に記載のバルブモジュール。
13. シーパップ装置から送り出され、前記シーパップ装置に接続されている流路を流れる空気に関係する物理量が所定の条件を満たした場合、前記流路の内部と前記流路の外部とを隔てているバルブを開口させ、前記バルブの開度が所定の開度以上となっている期間が所定の第一期間を超えた後に、前記流路の内部の圧力の単位時間当たりの増加量が所定の閾値未満となる速さで前記バルブを閉口させるバルブ制御機能をプロセッサに実現させるバルブ制御プログラム。
14. シーパップ装置から送り出され、前記シーパップ装置に接続されている流路を流れる空気に関係する物理量が所定の条件を満たした場合、前記流路の内部と前記流路の外部とを隔てているバルブをバルブ制御部又はバルブ制御機能により開口させる工程と、
    前記バルブの開度が所定の開度以上となっている期間が所定の第一期間を超えた後に、前記流路の内部の圧力の単位時間当たりの増加量が所定の閾値未満となる速さで前記バルブをバルブ制御部又はバルブ制御機能により閉口させる工程と、
    を備えるバルブ制御方法。

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