JP2022546139A

JP2022546139A - 酸素および非侵襲的換気療法監視装置

Info

Publication number: JP2022546139A
Application number: JP2022514235A
Authority: JP
Inventors: 宏文瀧; 和夫陳
Original assignee: 株式会社マリ
Priority date: 2019-09-02
Filing date: 2020-09-02
Publication date: 2022-11-02
Also published as: US20220288332A1; WO2021064457A1

Abstract

流れ監視装置は、管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する１つ以上のハイドロフォンと、１つ以上のハイドロフォンによって受信された複数の音を受信信号に変換し、受信信号から流れ情報を抽出し、管内の流量を評価し、単位時間当たりの、管内を流れる量を送信する回路を含むコントローラと、を含む。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照

本出願は、２０１９年９月２日に出願された米国仮特許出願第６２／８９４，９５３号の優先権の利益に基づいており、その利益を主張する。上記出願の内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。

本発明は、酸素療法および非侵襲的換気療法を監視する監視装置を対象とする。

酸素療法および非侵襲的換気療法は、集中治療室および周術期治療における低酸素症の予防に使用することができる。パルスオキシメトリーは、低酸素の発生を検出するための監視装置である（ＮＰＬ１）。複数波長パルスオキシメトリーは、パルスオキシメトリーの性能を改善することができる（ＮＰＬ２）。しかしながら、パルスオキシメトリーは、酸素漏れが一定時間続くと低酸素を引き起こすため、酸素または空気漏れから少し遅れて低酸素を検出する。流れセンサおよび／または圧力センサは、患者への酸素の送達を監視するために採用される（ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３）。流れセンサおよび／または圧力センサを使用して、酸素漏れの大きさを推定する方法論はいくつかあるが、酸素漏れの検出は、依然として困難な問題である。

先行技術文献特許文献

ＰＬ１Ｓ．Ｓｃｈａｔｚｌ，Ｄ．Ｃ．Ｃ．Ｍａｒｔｉｎ，“ＭｏｎｉｔｏｒｆｏｒＣＰＡＰ／ｖｅｎｔｉｌａｔｏｒａｐｐａｒａｔｕｓ，”ＵＳ２００９００２０１２０Ａ１．
ＰＬ２Ｍ．Ａ．Ａ．Ｒａｓｈａｄ，Ｐ．Ｗ．Ｂｅｌａｎｇｅｒ，Ｂ．Ｒ．Ｂｉｅｌｅｃ，“Ｎａｓａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｓｅｎｓｏｒｏｘｙｇｅｎｔｈｅｒａｐｙｄｅｖｉｃｅ，”ＵＳ７０１３８９８Ｂ２．
ＰＬ３Ｊ．Ｗ．Ｂｅａｒｄ，“ＯｘｙｇｅｎＦａｃｅｍａｓｋｗｉｔｈｃａｐｎｏｇｒａｐｈｙｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐｏｒｔｓ，”ＵＳ２０１３００６０１５７Ａ１．

先行技術文献非特許文献

ＮＰＬ１Ａ．Ｊｕｂｒａｎ，“Ｐｕｌｓｅｏｘｉｍｅｔｒｙ，”ＣｒｉｔＣａｒｅ，２０１５；１９：２７２．
ＮＰＬ２Ｔ．Ｗ．Ｌ．Ｓｃｈｅｅｒｅｎ，Ｆ．Ｊ．Ｂｅｌｄａ，ａｎｄＡ．Ｐｅｒｅｌ，“Ｔｈｅｏｘｙｇｅｎｒｅｓｅｒｖｅｉｎｄｅｘ（ＯＲＩ）：ａｎｅｗｔｏｏｌｔｏｍｏｎｉｔｏｒｏｘｙｇｅｎｔｈｅｒａｐｙ，”ＪＣｌｉｎＭｏｎｉｔＣｏｍｐｕｔ，２０１８；３２：３７９－３８９．

本発明の態様によれば、流れ監視装置は、管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する１つ以上のハイドロフォンと、１つ以上のハイドロフォンによって受信された複数の音を受信信号に変換し、受信信号から流れ情報を抽出し、管内の流量を評価し、単位時間当たりの、管内を流れる量を送信する回路を含むコントローラと、を含む。

本発明の別の態様によれば、空気流監視装置は、管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する１つ以上のハイドロフォンと、１つ以上のハイドロフォンによって受信された複数の音を受信信号に変換し、受信信号から空気流情報を抽出し、管内の空気流量を評価し、単位時間当たりの、管内を流れる空気量の情報を送信する回路を含むコントローラと、を含む。

本発明のさらに別の態様によれば、呼吸監視装置は、管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する１つ以上のハイドロフォンと、１つ以上のハイドロフォンによって受信された複数の音を受信信号に変換し、受信信号から呼吸情報を抽出し、呼吸情報を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を評価し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を監視し、呼吸パターン、呼吸数、および／または呼吸の存在を含む、呼吸に関連する情報を送信する回路を含むコントローラと、を含む。

本発明のさらに別の態様によれば、呼吸監視装置は、管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する１つ以上のハイドロフォンと、１つ以上のハイドロフォンによって受信された複数の音を受信信号に変換し、受信信号から呼吸情報を抽出し、管壁を通して、および／または管内で送信される音に関連する１つ以上の基準信号を記憶し、呼吸情報および基準信号を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を評価し、呼吸情報から評価された空気流データを使用して、呼吸パターン、呼吸数、および／または呼吸の存在を監視し、呼吸パターン、呼吸数、および／または呼吸の存在を含む、呼吸に関連する情報を送信する回路を含むコントローラと、を含む。

本発明のさらに別の態様によれば、酸素療法監視装置は、管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する１つ以上のハイドロフォンと、１つ以上のハイドロフォンによって受信された複数の音を受信信号に変換し、受信信号から呼吸情報を抽出し、呼吸情報を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を評価し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を監視し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を含む、呼吸に関連する情報を送信する回路を含むコントローラと、を含む。

本発明のさらに別の態様によれば、酸素療法監視装置は、管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する１つ以上のハイドロフォンと、１つ以上のハイドロフォンによって受信された複数の音を受信信号に変換し、受信信号から呼吸情報を抽出し、異なる呼吸量について、および／または空気漏れ状態について、複数の基準信号を記憶し、呼吸情報および基準信号を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、管内の空気流、および／または空気漏れを評価し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、管内の空気流、および／または空気漏れを監視し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、管内の空気流、および／または空気漏れを含む、呼吸に関連する情報を送信する回路を含むコントローラと、を含む。

本発明のさらに別の態様によれば、非侵襲的換気療法監視装置は、管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する１つ以上のハイドロフォンと、１つ以上のハイドロフォンによって受信された複数の音を受信信号に変換し、受信信号から呼吸情報を抽出し、呼吸情報を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を評価し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を監視し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を含む、呼吸に関連する情報を送信する回路を含むコントローラと、を含む。

本発明のさらに別の態様によれば、非侵襲的換気療法監視装置は、管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する１つ以上のハイドロフォンと、１つ以上のハイドロフォンによって受信された複数の音を受信信号に変換し、受信信号から呼吸情報を抽出し、異なる呼吸量について、および／または空気漏れ状態について、複数の基準信号を記憶し、呼吸情報および基準信号を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、管内の空気流、および／または空気漏れを評価し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、管内の空気流、および／または空気漏れを監視し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、管内の空気流、および／または空気漏れを含む、呼吸に関連する情報を送信する回路を含むコントローラと、を含む。

本発明のさらに別の態様によれば、呼吸監視装置は、管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する１つ以上のマイクロフォンと、１つ以上のマイクロフォンによって受信された複数の音を受信信号に変換し、受信信号から呼吸情報を抽出し、呼吸情報を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を評価し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を監視し、呼吸パターン、呼吸数、および／または呼吸の存在を含む、呼吸に関連する情報を送信する回路を含むコントローラと、を含む。

添付の図面に関連して考慮されるとき、以下の詳細な説明を参照することによって、本発明およびその付随する利点の多くがより良く理解されるにつれて、本発明およびその利点の多くのより完全な認識が容易に得られるであろう。

受信回路を有するハイドロフォン、空気流情報抽出ブロック、空気流量評価ブロック、および空気流情報送信ブロックを採用する空気流監視装置の概略図である。少なくとも１つの空気流情報抽出フィルタを使用して、受信信号から空気流情報を抽出し、少なくとも１つの空気流量評価フィルタを使用して、単位時間当たりの、管内を流れる空気量の情報を評価する、信号処理装置の概略図である。呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または単位時間当たりの、管内を流れる空気量を推定する呼吸監視装置の概略図である。基準信号を使用した呼吸監視装置の概略図である。呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または単位時間当たりの、管内を流れる空気量を推定し、呼吸情報評価ブロックが、呼吸装置の不適切使用もしくは非使用を検出したときに警報情報を送信する、および／または警告音を発する、呼吸監視装置の概略図である。カバーを有するマイクロフォンを採用する呼吸監視装置の概略図である。

実施形態は、これから、添付図面を参照して説明され、同様の参照番号は、様々な図面全体を通して対応するまたは同一の要素を指定する。

本発明の一実施形態に係る流れ監視装置は、単位時間当たりの、管内を流れる量を推定するために、管壁１１４を通して、および／または管１００内で送信される複数の音を取得する装置を含む。

図１は、管壁１１４と空気との間の摩擦を含むいくつかの音源によって生成され、管壁１１４を通して、および／または管１００内で送信された複数の音を、複数の受信信号に変換する１つ以上の受信回路１０８を備える１つ以上のハイドロフォン１０４と、受信信号を受信し、管１００内の空気流量を評価する信号処理装置１１０と、単位時間当たりの、管内を流れる空気量の情報を、彼／彼女の主治医および／または介護者がその情報を監視することができるように、外部デバイスに送信する、空気流情報送信回路１１２と、を採用する空気流監視装置の概略図を示す。システムコントローラ１０６は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、ならびに読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などのメモリを含むコンピュータであってもよい。コントローラのＣＰＵは、シングルコアプロセッサ（単一の処理ユニットを含む）またはマルチコアプロセッサであり得る。コンピュータは、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、または携帯電話などのモバイルデバイスであり得る。信号処理装置１１０は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、ならびに読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などのメモリを含むコンピュータであってもよい。コントローラのＣＰＵは、シングルコアプロセッサ（単一の処理ユニットを含む）またはマルチコアプロセッサであり得る。コンピュータは、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、または携帯電話などのモバイルデバイスであり得る。中央処理ユニット（ＣＰＵ）、ならびに読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などのメモリを含むコンピュータは、システムコントローラ１０６および信号処理装置１１０の両方を含んでもよい。システムコントローラ１０６は、情報の伝達および処理を管理し得る。

図２は、少なくとも１つの空気流情報抽出フィルタ２００を使用して、受信信号から空気流情報を抽出し、少なくとも１つの空気流量評価フィルタ２０２を使用して、単位時間当たりの、管内を流れる空気量の情報を評価する、信号処理装置１１０の概略図を示す。空気流情報抽出フィルタは、バンドパスフィルタ、ハイパスフィルタ、ローパスフィルタ、および／または入力信号のＲＭＳエンベロープを計算するフィルタを含む。空気流によって生成される音は、管内を流れる空気量に依存するため、空気流量評価フィルタ２０２は、信号強度の合計を空気量に変換するフィルタを含む。

本発明の一実施形態による流れ監視装置は、酸素療法および非侵襲的換気療法において、呼吸情報を監視することができる。図３は、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または単位時間当たりの、管内を流れる空気量を推定する呼吸監視装置であって、管壁１１４を通して、および／または管１００内で送信される複数の音を、複数の受信信号に変換する１つ以上の受信回路１０８を備える１つ以上のハイドロフォン１０４と、１つ以上の受信回路１０８を備える１つ以上のハイドロフォン１０４によって取得された複数の受信信号から、呼吸情報を抽出する呼吸情報抽出フィルタ３００と、呼吸情報抽出フィルタ３００によって抽出された呼吸情報を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を評価する呼吸情報評価フィルタ３０２と、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を監視する呼吸監視フィルタ３０４と、呼吸パターン、呼吸数、および／または呼吸の存在を含む、呼吸に関連する情報を送信する呼吸情報送信回路３０６と、を含む、呼吸監視装置の概略図を示す。例えば、管１００は、人工呼吸器からユーザの口に取り付けられたマスクに接続されてもよい。呼吸情報抽出フィルタ３００は、バンドパスフィルタ、ハイパスフィルタ、ローパスフィルタ、および／または入力信号の平方根（ＲＭＳ）エンベロープを計算するフィルタを含む。呼吸情報評価フィルタ３０２は、従来のウィンドウ閾値技術、ウェーブレット変換、ヒルベルト変換、人工ニューラルネットワーク、テンプレートを使用する技術、形態フィルタリング、非線形フィルタリング、カルマンフィルタリング、ガボールフィルタリング、ガウス二次導関数フィルタリング、線形予測分析、高次統計、Ｋ平均クラスタリング、ファジィＣ平均クラスタリング、経験的モード分解、隠れマルコフモデル、Ｓａｖｉｔｚｋｙ－Ｇｏｌａｙフィルタリング、および平滑化された非線形エネルギー演算子に基づくピーク検出フィルタを含み得る。呼吸監視フィルタ３０４は、正常範囲外の呼吸数を検出するフィルタを含む。呼吸情報送信回路３０６は、クラウドコンピューティング環境内の遠隔データ記憶装置に呼吸情報を送信することができる。

一実施形態では、基準信号記憶装置４００を使用することができる。図４は、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または単位時間当たりの、管内を流れる空気量を推定する呼吸監視装置であって、管壁１１４を通して、および／または管１００内で送信される複数の音を、複数の受信信号に変換する１つ以上の受信回路１０８を備える１つ以上のハイドロフォン１０４と、１つ以上の受信回路１０８を備える１つ以上のハイドロフォン１０４によって取得された複数の受信信号から、呼吸情報を抽出する呼吸情報抽出フィルタ３００と、呼吸情報抽出フィルタ３００によって抽出された呼吸情報、および基準信号記憶装置４００によって記憶された基準信号を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を評価する呼吸情報評価フィルタ３０２と、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を監視する呼吸監視フィルタ３０４と、呼吸パターン、呼吸数、および／または呼吸の存在を含む、呼吸に関連する情報を送信する呼吸情報送信回路３０６と、を含む、呼吸監視装置の概略図を示す。信号処理装置１１０は、呼吸情報抽出フィルタ３００、呼吸情報評価フィルタ３０２、呼吸監視フィルタ３０４、および基準信号記憶装置４００を含む。基準信号には、呼吸音の波形が含まれる。中央処理ユニット（ＣＰＵ）、ならびに読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などのメモリを含むコンピュータは、システムコントローラ１０６および信号処理装置１１０の両方を含み得、信号処理装置１１０は、基準信号記憶装置４００を含む。

基準信号記憶装置４００および／または呼吸情報評価フィルタ３０２は、設置環境に適した呼吸監視装置の設定を調整するために、呼吸監視装置の設置後に、基準信号および評価方法を更新し得る。

基準信号記憶装置４００は、異なる呼吸量について複数の基準信号を記憶し得、呼吸情報評価フィルタ３０２は、呼吸情報抽出フィルタ３００によって抽出された呼吸情報、および基準信号記憶装置４００によって記憶された基準信号を使用して、呼吸量を評価する。呼吸情報評価フィルタ３０２は、呼吸量の増加が、ユーザの疾患における増悪の可能性を示すため、ユーザの疾患における増悪のリスクを推定し得る。呼吸情報評価フィルタ３０２は、１つ以上のハイドロフォンの設定、管長、温度、湿度、およびポンプ装置とユーザとの間の位置関係を考慮するために、評価方法を更新し得る。

呼吸情報送信回路３０６は、呼吸情報評価ブロックが、呼吸装置の不適切使用または非使用を検出したときに、警報情報を送信し、および／または警告音、振動、および光を含む警告信号を発し得る。図５は、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または単位時間当たりの、管内を流れる空気量を推定する呼吸監視装置であって、管壁１１４を通して、および／または管１００内で送信される複数の音を、複数の受信信号に変換する１つ以上の受信回路１０８を備える１つ以上のハイドロフォン１０４と、１つ以上の受信回路１０８を備える１つ以上のハイドロフォン１０４によって取得された複数の受信信号から、呼吸情報を抽出する呼吸情報抽出フィルタ３００と、管壁１１４を通って、および／または管１００内で送信される音に関連する１つ以上の信号を記憶する基準信号記憶ブロック４００と、呼吸情報抽出フィルタ３００によって抽出された呼吸情報、および基準信号記憶装置４００によって記憶された基準信号を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を評価する呼吸情報評価フィルタ３０２と、呼吸情報から評価された空気流データを使用して、呼吸パターン、呼吸数、および／または呼吸の存在を監視する呼吸監視フィルタ３０２と、呼吸パターン、呼吸数、および／または呼吸の存在を含む、呼吸に関連する情報を送信する呼吸情報送信回路３０６と、呼吸監視装置の不適切使用または不使用を検出する不適切使用検出フィルタ５００と、警告音のための信号を生成する信号生成フィルタ５０２と、回路が呼吸装置の不適切使用または不使用を検出するときに、警告音５０８、振動、および光を含む着用信号を発する送信回路５０４を備えるスピーカ５０６と、を含む呼吸監視装置の概略図を示す。警告が送信されると、ユーザ、彼／彼女の主治医および／または介護者は、デバイスを調整する、および／またはユーザに治療を提供することができる。

本発明の一実施形態による流れ監視装置は、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または単位時間当たりの、管内を流れる空気量を推定する酸素療法監視装置であって、管壁１１４を通して、および／または管１００内で送信される複数の音を、複数の受信信号に変換する１つ以上の受信回路１０８を備える１つ以上のハイドロフォン１０４と、１つ以上の受信回路１０８を備える１つ以上のハイドロフォン１０４によって取得された複数の受信信号から、呼吸情報を抽出する呼吸情報抽出フィルタ３００と、呼吸情報抽出フィルタ３００によって抽出された呼吸情報、および基準信号記憶装置４００によって記憶された基準信号を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を評価する呼吸情報評価フィルタ３０２と、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を監視する呼吸監視フィルタ３０４と、を含む、酸素療法監視装置を含む。

本発明の一実施形態による酸素療法監視装置は、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、単位時間当たりの、管内を流れる空気量、および／または空気漏れを推定するために使用することができ、管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を、複数の受信信号に変換する１つ以上の受信回路１０８を備える１つ以上のハイドロフォン１０４と、１つ以上の受信回路１０８を備える１つ以上のハイドロフォン１０４によって取得された複数の受信信号から、呼吸情報を抽出する呼吸情報抽出フィルタ３００と、異なる呼吸量について、および／または空気漏れ状態について、複数の基準信号を記憶する基準信号記憶装置４００と、呼吸情報抽出フィルタ３００によって抽出された呼吸情報、および基準信号記憶装置４００によって記憶された基準信号を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、管内の空気流、および／または空気漏れを評価する呼吸情報評価フィルタ３０２と、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、管内の空気流、および／または空気漏れを監視する呼吸監視フィルタ３０４と、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、管内の空気流、および／または空気漏れを含む、呼吸に関連する情報を送信する呼吸情報送信回路３０６と、を含む。

酸素療法監視装置を使用して、１つ以上の空気漏れ場所を推定することができ、呼吸情報評価フィルタ３０２は、１つ以上の空気漏れ場所を推定する。

本発明の一実施形態による流れ監視装置は、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または単位時間当たりの、管内を流れる空気量を推定する非侵襲的換気療法監視装置であって、管壁１１４を通して、および／または管１００内で送信される複数の音を、複数の受信信号に変換する１つ以上の受信回路１０８を備える１つ以上のハイドロフォン１０４と、１つ以上の受信回路１０８を備える１つ以上のハイドロフォン１０４によって取得された複数の受信信号から、呼吸情報を抽出する呼吸情報抽出フィルタ３００と、呼吸情報抽出フィルタ３００によって抽出された呼吸情報を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を評価する呼吸情報評価フィルタ３０２と、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を監視する呼吸監視フィルタ３０４と、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を含む、呼吸に関連する情報を送信する呼吸情報送信回路３０６と、を含む、非侵襲的換気療法監視装置を含む。

一実施形態では、非侵襲的換気療法監視装置は、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、単位時間当たりの、管内を流れる空気量、および／または空気漏れを推定するために使用することができ、管壁１１４を通して、および／または管１００内で送信される複数の音を、複数の受信信号に変換する１つ以上の受信回路１０８を備える１つ以上のハイドロフォン１０４と、１つ以上の受信回路１０８を備える１つ以上のハイドロフォン１０４によって取得された複数の受信信号から、呼吸情報を抽出する呼吸情報抽出フィルタ３００と、異なる呼吸量について、および／または空気漏れ状態について、複数の基準信号を記憶する基準信号記憶装置４００と、呼吸情報抽出フィルタ３００によって抽出された呼吸情報、および基準信号記憶装置４００によって記憶された基準信号を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、管内の空気流、および／または空気漏れを評価する呼吸情報評価フィルタ３０２と、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、管内の空気流、および／または空気漏れを監視する呼吸監視フィルタ３０４と、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、管内の空気流、および／または空気漏れを含む、呼吸に関連する情報を送信する呼吸情報送信回路３０６と、を含む。

非侵襲的換気療法監視装置を使用して、１つ以上の空気漏れ場所を評価することができ、呼吸情報評価フィルタ３０２は、１つ以上の空気漏れ場所を推定する。

本発明の実施形態に係る流れ監視装置は、１つ以上のハイドロフォンの代替として１つ以上のマイクロフォンを採用することができる。１つ以上のカバーを備える１つ以上のマイクロフォンは、１つ以上のハイドロフォンの代替として採用され得る。図６は、ハイドロフォンの代替としてカバー６０２を備えたマイクロフォン６００を採用する呼吸監視装置の概略図を示す。本発明の流れ監視装置は、１つ以上のハイドロフォンの代替として、１つ以上のカバーを備える１つ以上のハイドロフォンを採用することができる。

第１の例示的な実施形態
図４は、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または単位時間当たりの、管内を流れる空気量を推定する呼吸監視装置であって、管壁１１４を通して、および／または管１００内で送信される複数の音を、複数の受信信号に変換する１つ以上の受信回路１０８を備える１つ以上のハイドロフォン１０４と、１つ以上の受信回路１０８を備える１つ以上のハイドロフォン１０４によって取得された複数の受信信号から、呼吸情報を抽出する呼吸情報抽出フィルタ３００と、呼吸情報抽出フィルタ３００によって抽出された呼吸情報、および基準信号記憶装置４００によって記憶された基準信号を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を評価する呼吸情報評価フィルタ３０２と、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を監視する呼吸監視フィルタ３０４と、呼吸パターン、呼吸数、および／または呼吸の存在を含む、呼吸に関連する情報を送信する呼吸情報送信回路３０６と、を含む、呼吸監視装置の概略図を示す。基準信号には、呼吸音の波形が含まれる。呼吸情報抽出フィルタ３００は、バンドパスフィルタ、続いて平方根（ＲＭＳ）エンベロープフィルタを含む。呼吸情報評価フィルタ３０２は、従来のウィンドウ閾値技術に基づくピーク検出フィルタからなる。呼吸監視フィルタ３０４は、正常範囲外の呼吸数を検出するフィルタを含む。呼吸情報送信回路３０６は、クラウドコンピューティング環境内の遠隔データ記憶装置に呼吸情報を送信することができる。

第２の例示的な実施形態
図５は、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または単位時間当たりの、管内を流れる空気量を推定する呼吸監視装置であって、管壁１１４を通して、および／または管１００内で送信される複数の音を、複数の受信信号に変換する１つ以上の受信回路１０８を備える１つ以上のハイドロフォン１０４と、１つ以上の受信回路１０８を備える１つ以上のハイドロフォン１０４によって取得された複数の受信信号から、呼吸情報を抽出する呼吸情報抽出フィルタ３００と、管壁１１４を通って、および／または管１００内で送信される音に関連する１つ以上の信号を記憶する基準信号記憶ブロック４００と、呼吸情報抽出フィルタ３００によって抽出された呼吸情報、および基準信号記憶装置４００によって記憶された基準信号を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を評価する呼吸情報評価フィルタ３０２と、呼吸情報から評価された空気流データを使用して、呼吸パターン、呼吸数、および／または呼吸の存在を監視する呼吸監視フィルタ３０２と、呼吸パターン、呼吸数、および／または呼吸の存在を含む、呼吸に関連する情報を送信する呼吸情報送信回路３０６と、呼吸監視装置の不適切使用または不使用を検出する不適切使用検出フィルタ５００と、警告音のための信号を生成する信号生成フィルタ５０２と、回路が呼吸装置の不適切使用または不使用を検出するときに、警告音５０８、振動、および光を含む着用信号を発する送信回路５０４を備えるスピーカ５０６と、を含む呼吸監視装置の概略図を示す。警告が送信されると、ユーザ、彼／彼女の主治医および／または介護者は、デバイスを調整する、および／またはユーザに治療を提供することができる。

第３の例示的な実施形態
非侵襲的換気療法監視装置は、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、単位時間当たりの、管内を流れる空気量、および／または空気漏れを推定するために使用することができ、管壁１１４を通して、および／または管１００内で送信される複数の音を、複数の受信信号に変換する１つ以上の受信回路１０８を備える１つ以上のハイドロフォン１０４と、１つ以上の受信回路１０８を備える１つ以上のハイドロフォン１０４によって取得された複数の受信信号から、呼吸情報を抽出する呼吸情報抽出フィルタ３００と、異なる呼吸量について、および／または空気漏れ状態について、複数の基準信号を記憶する基準信号記憶装置４００と、呼吸情報抽出フィルタ３００によって抽出された呼吸情報、および基準信号記憶装置４００によって記憶された基準信号を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、管内の空気流、および／または空気漏れを評価する呼吸情報評価フィルタ３０２と、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、管内の空気流、および／または空気漏れを監視する呼吸監視フィルタ３０４と、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、管内の空気流、および／または空気漏れを含む、呼吸に関連する情報を送信する呼吸情報送信回路３０６と、を含む。回路を含むコントローラは、受信回路１０８および呼吸情報送信回路３０６を含み得る。

本発明は、以下の態様を有する。
１．管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する１つ以上のハイドロフォンと、１つ以上のハイドロフォンによって受信された複数の音を受信信号に変換し、複数の受信信号から流れ情報を抽出し、管内の流量を評価し、単位時間当たりの、管内を流れる量の情報を送信する回路を含むコントローラと、を含む、流れ監視装置。
２．管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する１つ以上のハイドロフォンと、１つ以上のハイドロフォンによって受信された複数の音を受信信号に変換し、受信信号から空気流情報を抽出し、管内の空気流量を評価し、単位時間当たりの、管内を流れる空気量の情報を送信する回路を含むコントローラと、を含む、空気流監視装置。
３．管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する１つ以上のハイドロフォンと、１つ以上のハイドロフォンによって受信された複数の音を複数の受信信号に変換し、複数の受信信号から呼吸情報を抽出し、呼吸情報を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を評価し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を監視し、呼吸パターン、呼吸数、および／または呼吸の存在を含む、呼吸に関連する情報を送信するように構成された回路を含むコントローラと、を含む、呼吸監視装置。
４．呼吸情報を、クラウドコンピューティング環境内の遠隔データ記憶装置に送信するようにさらに構成された回路、３に記載の呼吸監視装置。
５．管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する１つ以上のハイドロフォンと、１つ以上のハイドロフォンによって受信された複数の音を、複数の受信信号に変換し、複数の受信信号から呼吸情報を抽出し、管壁を通して、および／または管内で送信される音に関連する１つ以上の基準信号を記憶し、呼吸情報および基準信号を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を評価し、呼吸情報から評価された空気流データを使用して、呼吸パターン、呼吸数、および／または呼吸の存在を監視し、呼吸パターン、呼吸数、および／または呼吸の存在を含む、呼吸に関連する情報を送信するように構成された回路を含むコントローラと、を含む、呼吸監視装置。
６．呼吸監視装置を設置した後に、基準信号を更新するようにさらに構成された回路、５に記載の呼吸監視装置。
７．呼吸監視装置を設置した後に、評価方法を更新するようにさらに構成された回路、５に記載の呼吸監視装置。
８．異なる呼吸量について複数の基準信号を記憶し、呼吸情報および基準信号を使用して、呼吸量を評価するように構成された回路、５に記載の呼吸監視装置。
９．ユーザの疾患における増悪のリスクを推定するようにさらに構成された回路、８に記載の呼吸監視装置。
１０．１つ以上のハイドロフォンの設定、管長、温度、湿度、およびポンプ装置とユーザとの間の位置関係を考慮するために、評価方法を更新するようにさらに構成された回路、７に記載の呼吸監視装置。
１１．呼吸装置の不適切使用または非使用を検出するときに、警報情報を送信する、ならびに／または警告音、振動、および光を含む警告信号を発するようにさらに構成された回路、３に記載の呼吸監視装置。
１２．管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する１つ以上のハイドロフォンと、１つ以上のハイドロフォンによって受信された複数の音を複数の受信信号に変換し、複数の受信信号から呼吸情報を抽出し、呼吸情報を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を評価し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を監視し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を含む、呼吸に関連する情報を送信するように構成された回路を含むコントローラと、を含む、酸素療法監視装置。
１３．管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する１つ以上のハイドロフォンと、１つ以上のハイドロフォンによって受信された複数の音を、複数の受信信号に変換し、複数の受信信号から呼吸情報を抽出し、異なる呼吸量について、および／または空気漏れ状態について、複数の基準信号を記憶し、呼吸情報および基準信号を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、管内の空気流、および／または空気漏れを評価し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、管内の空気流、および／または空気漏れを監視し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、管内の空気流、および／または空気漏れを含む、呼吸に関連する情報を送信するように構成された回路を含むコントローラと、を含む、酸素療法監視装置。
１４．１つ以上の空気漏れ場所を推定するようにさらに構成された回路、１３に記載の酸素療法監視装置。
１５．管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する１つ以上のハイドロフォンと、１つ以上のハイドロフォンによって受信された複数の音を複数の受信信号に変換し、複数の受信信号から呼吸情報を抽出し、呼吸情報を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を評価し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を監視し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を含む、呼吸に関連する情報を送信するように構成された回路を含むコントローラと、を含む、非侵襲的換気療法監視装置。
１６．管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する１つ以上のハイドロフォンと、１つ以上のハイドロフォンによって受信された複数の音を、複数の受信信号に変換し、複数の受信信号から呼吸情報を抽出し、異なる呼吸量について、および／または空気漏れ状態について、複数の基準信号を記憶し、呼吸情報および基準信号を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、管内の空気流、および／または空気漏れを評価し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、管内の空気流、および／または空気漏れを監視し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、管内の空気流、および／または空気漏れを含む、呼吸に関連する情報を送信するように構成された回路を含むコントローラと、を含む、非侵襲的換気療法監視装置。
１７．１つ以上の空気漏れ場所を推定するようにさらに構成された回路、１６に記載の非侵襲的換気療法監視装置。
１８．管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する１つ以上のマイクロフォンと、１つ以上のマイクロフォンによって受信された複数の音を複数の受信信号に変換し、複数の受信信号から呼吸情報を抽出し、呼吸情報を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を評価し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を監視し、呼吸パターン、呼吸数、および／または呼吸の存在を含む、呼吸に関連する情報を送信するように構成された回路を含むコントローラと、を含む、呼吸監視装置。
１９．呼吸監視装置は、管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する１つ以上のカバーを備える１つ以上のマイクロフォンを含む、１８に記載の呼吸監視装置。
２０．１つ以上のカバーを備える１つ以上のハイドロフォンは、１つ以上のハイドロフォンの代替として採用される、１、２、３、５、１０、１２、１３、１５、および１６に記載の装置。

明らかに、本発明の多数の修正および変形は、上記の教示に照らして可能である。したがって、添付の特許請求の範囲内で、本発明は、本明細書に具体的に記載される以外の方法で実施され得ることを理解されたい。

符号の説明
１００管
１０２空気流
１０４ハイドロフォン
１０６システムコントローラ
１０８受信回路
１１０信号処理装置
１１２空気流情報送信回路
１１４管壁
２００空気流情報抽出フィルタ
２０２空気流量評価フィルタ
３００呼吸情報抽出フィルタ
３０２呼吸情報評価フィルタ
３０４呼吸監視フィルタ
３０６呼吸情報送信回路
４００基準信号記憶装置
５００不適切使用検出フィルタ
５０２信号生成フィルタ
５０４送信回路
５０６スピーカ
５０８警告音
６００マイクロフォン
６０２カバー

Claims

流れ監視装置であって、
管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する少なくとも１つのハイドロフォンと、
前記少なくとも１つのハイドロフォンによって受信された前記音を、複数の受信信号に変換し、前記受信信号から流れ情報を抽出し、管内の流量を評価し、単位時間当たりの、管内を流れる量の情報を送信するように構成された回路を含むコントローラと、を含む、流れ監視装置。
前記少なくとも１つのハイドロフォンを覆う少なくとも１つのカバーをさらに含む、請求項１に記載の流れ監視装置。
空気流監視装置であって、
管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する少なくとも１つのハイドロフォンと、
前記少なくとも１つのハイドロフォンによって受信された前記音を、複数の受信信号に変換し、前記受信信号から空気流情報を抽出し、管内の空気流量を評価し、単位時間当たりの、管内を流れる空気量の情報を送信するように構成された回路を含むコントローラと、を含む、空気流監視装置。
呼吸監視装置であって、
管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する少なくとも１つのハイドロフォンと、
前記少なくとも１つのハイドロフォンによって受信された前記音を、複数の受信信号に変換し、前記受信信号から呼吸情報を抽出し、前記呼吸情報を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を評価し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を監視し、呼吸パターン、呼吸数、および／または呼吸の存在を含む、呼吸に関連する情報を送信するように構成された回路を含むコントローラと、を含む、呼吸監視装置。
前記回路は、前記呼吸情報を、クラウドコンピューティング環境内の遠隔データ記憶装置に送信するようにさらに構成されている、請求項４に記載の呼吸監視装置。
前記回路は、前記回路が呼吸装置の不適切使用または非使用を検出するときに、警報情報を送信する、ならびに／または警告音、振動、および光を含む警告信号を発するようにさらに構成されている、請求項４に記載の呼吸監視装置。
呼吸監視装置であって、
管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する少なくとも１つのハイドロフォンと、
前記少なくとも１つのハイドロフォンによって受信された前記音を、複数の受信信号に変換し、前記受信信号から呼吸情報を抽出し、管壁を通して、および／または管内で送信される音に関連する１つ以上の基準信号を記憶し、前記呼吸情報および前記基準信号を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を評価し、前記呼吸情報から評価された空気流データを使用して、呼吸パターン、呼吸数、および／または呼吸の存在を監視し、呼吸パターン、呼吸数、および／または呼吸の存在を含む、呼吸に関連する情報を送信するように構成された回路を含むコントローラと、を含む、呼吸監視装置。
前記回路は、前記呼吸監視装置を設置した後に、前記基準信号を更新するようにさらに構成されている、請求項７に記載の呼吸監視装置。
前記回路は、前記呼吸監視装置を設置した後に、評価方法を更新するようにさらに構成されている、請求項７に記載の呼吸監視装置。
前記回路は、異なる呼吸量について複数の基準信号を記憶し、前記呼吸情報および前記基準信号を使用して、呼吸量を評価するように構成されている、請求項７に記載の呼吸監視装置。
前記回路は、ユーザの疾患における増悪のリスクを推定するようにさらに構成されている、請求項１０に記載の呼吸監視装置。
前記回路は、前記少なくとも１つのハイドロフォンの設定、管長、温度、湿度、およびポンプ装置とユーザとの間の位置関係を考慮に入れるために、評価方法を更新するようにさらに構成されている、請求項９に記載の呼吸監視装置。
酸素療法監視装置であって、
管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する少なくとも１つのハイドロフォンと、
前記少なくとも１つのハイドロフォンによって受信された前記音を、複数の受信信号に変換し、前記複数の受信信号から呼吸情報を抽出し、前記呼吸情報を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を評価し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を監視し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を含む、呼吸に関連する情報を送信するように構成された回路を含むコントローラと、を含む、酸素療法監視装置。
酸素療法監視装置であって、
管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する少なくとも１つのハイドロフォンと、
前記少なくとも１つのハイドロフォンによって受信された前記音を、複数の受信信号に変換し、前記受信信号から呼吸情報を抽出し、異なる呼吸量について、および／または空気漏れ状態について、複数の基準信号を記憶し、前記呼吸情報および前記基準信号を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、管内の空気流、および／または空気漏れを評価し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、管内の空気流、および／または空気漏れを監視し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、管内の空気流、および／または空気漏れを含む、呼吸に関連する情報を送信するように構成された回路を含むコントローラと、を含む、酸素療法監視装置。
前記回路は、１つ以上の空気漏れ場所を推定するようにさらに構成されている、請求項１４に記載の酸素療法監視装置。
非侵襲的換気療法監視装置であって、
管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する少なくとも１つのハイドロフォンと、
前記少なくとも１つのハイドロフォンによって受信された前記音を、複数の受信信号に変換し、前記複数の受信信号から呼吸情報を抽出し、前記呼吸情報を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を評価し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を監視し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を含む、呼吸に関連する前記情報を送信するように構成された回路を含むコントローラと、を含む、非侵襲的換気療法監視装置。
非侵襲的換気療法監視装置であって、
管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する少なくとも１つのハイドロフォンと、
前記少なくとも１つのハイドロフォンによって受信された前記音を、複数の受信信号に変換し、前記受信信号から呼吸情報を抽出し、異なる呼吸量について、および／または空気漏れ状態について、複数の基準信号を記憶し、前記呼吸情報および前記基準信号を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、管内の空気流、および／または空気漏れを評価し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、管内の空気流、および／または空気漏れを監視し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、管内の空気流、および／または空気漏れを含む、呼吸に関連する情報を送信するように構成された回路を含むコントローラと、を含む、非侵襲的換気療法監視装置。
前記回路は、少なくとも１つの空気漏れ場所を推定するようにさらに構成されている、請求項１７に記載の非侵襲的換気療法監視装置。
呼吸監視装置であって、
管壁を通して、および／または管内で送信される複数の音を受信する少なくとも１つのマイクロフォンと、
前記少なくとも１つのマイクロフォンによって受信された前記音を、複数の受信信号に変換し、前記受信信号から呼吸情報を抽出し、前記呼吸情報を使用して、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を評価し、呼吸パターン、呼吸数、呼吸の存在、および／または管内の空気流を監視し、呼吸パターン、呼吸数、および／または呼吸の存在を含む、呼吸に関連する情報を送信するように構成された回路を含むコントローラと、を含む、呼吸監視装置。
前記少なくとも１つのマイクロフォンを覆う少なくとも１つのカバーをさらに含む、請求項１９に記載の呼吸監視装置。