JP2023533088A - 換気デバイス、換気デバイスを含むシステム、およびその使用 - Google Patents
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Abstract
本発明は、被験者を換気するデバイス、およびそのようなデバイスを備えるシステム、特に仮想現実システムに関する。本発明はまた、そのようなデバイスまたはシステム、ならびにコンピュータ媒体に取り付けられた仮想現実コンテンツを備えるキットに関する。本発明はまた、これらのデバイス、システム、およびキットで構成される可能性が高い、特に医療、福祉、およびゲーム分野のアプリケーションに関する。
Description
この説明は、被験者を換気するためのデバイス、およびそのようなデバイスを備えるシステムに関する。この説明はまた、そのようなデバイスまたはシステム、ならびにコンピュータ媒体に取り付けられた仮想現実コンテンツを備えるキットに関する。発明者はまた、これらのデバイス、システム、およびキットの可能な用途、特に医療、福祉、およびゲームの分野での用途について説明する。本発明は一般に、被験者を感覚刺激を受ける状態にするために使用される。本発明は有利には、特に治療環境において本発明を使用する被験者を心臓コヒーレンスの状態にするために使用される。
被験者によって知覚される「知覚ストレス」のレベルは、「知覚される制約」と被験者によって知覚される「知覚されるリソース」との不平衡の結果である(Cohen Sら(1983年、2007年))。このレベルは、この被験者が不安抑うつ病態(anxio-depressive pathology)を発症するリスクが高いことに関連する。心的外傷後ストレス障害(”PTSD”)は古代から知られているが、その心理的な兆候が実際に考慮され始めたのはベトナム戦争後である。「ポストベトナム症候群」によって、PTSDはDSM(精神障害の診断と統計マニュアル)に含められるようになった。PTSDは、1992年からICD(国際疾病分類)において国際レベルで認識されている。PTSDは現在、戦争の後遺症だけでなく、最近数十年にわたって繰り返し起こっている災害、事故、暴行、およびテロ攻撃後の疾病にも適用されている(Shalev Aら)。PTSDは、「暴力的な」、「通常、突然起こる」、「予期せぬ」、「例外的な」出来事に直面した後に生じる。この障害は、i)過度の交感神経放電を伴う反復症状(フラッシュバック)、ii)回避行動(Wachen JSら)、iii)交感神経迷走神経バランスの活動亢進に起因する過覚醒(Stephensonら)、およびiv)同じく「認知感情障害」という用語によって識別される認知行動障害(Wachen JSら)を含む4つの症状タイプを特徴とする。PTSDを有する被験者は、特に感情の調整に関する脳機能の真の再編成を示す(セルフコンパッション、反芻性罪悪感、怒りなどの問題)。この機序は、自律神経系に対するこの機序の影響を反映する心拍の変動の記録によって間接的に観測することができる。PTSDの結果は通常、良好である(1か月で50%、3か月で30%)。しかし、20%の事例では、承認されている治療にもかかわらず慢性になる場合がある。
「バーンアウト」は、仕事環境におけるストレスに関する状態である。バーンアウトは本来、介護職範疇(ソーシャルワーカー、医療従事者など)と関連があるが、現在はすべてのタイプの職業に影響を与えると認識されている。燃え尽き症候群に関する最初の研究は、1974年の精神科医および心理療法士のHerbert Freudenbergerによるものである。しかし、バーンアウトの概念は、Frenchman Claude Veilによって1959年には形成されていた。この障害は、仕事に関するストレスに絶えずかつ長期間さらされた後にトリガされる。バーンアウトは、より一般的には、高度の精神的要求、感情的要求、および情動的要求、責任ある地位を伴う職業、または目標を実現するのが困難または不可能である職業と関連がある。自分の仕事に高度の献身を示す個人は特に危険が高い。バーンアウトによって最初、いらつき、虚脱感、怒り、緊張に直面できないなどの行動上の症状が生じた場合、障害は悪化し、重大な心理社会的リスクを伴う可能性が高い(Khirreddine Iら)。これらの研究結果を前提として、Haute Autorite de Sante (HAS)は、2017年3月に報告書を公開し、その中でバーンアウトの定義および産業医および一般医を被験者とした適正実施推奨事項を提案している(Repe rage and prise en charge cliniques du syndrome d’e puisement professionnel ou burnout. aute Autorite de Sante、2017年3月)。したがって、標準評価[たとえば、「バーンアウト測定尺度(Maslach Burnout Inventory)」(MBI)を参照されたい]では、医療従事者の間でこの症候群が高頻度に明らかにされた(Moukarzelら)。不注意、不眠症、いら立ち、および意欲の欠如が指摘されている。個人によっては様々な種類の疼痛を経験する(常に風邪の症状、胃痛など)。心理学的レベルでは、これによって自尊心が失われ、悲しみおよび不安の状態に陥る場合がある。バーンアウトの4つの段階を識別することができる。1)警告段階、ストレスの兆候。2)抵抗段階、この間、ストレスの感覚に代謝が適応する(身体がより高い抵抗を示す)。3)破裂段階、警告段階の特徴的なストレス反応の再出現をトリガする。ただし、その反応は不可逆的である(慢性のストレス)。4)疲憊段階、兆候として、心理的な防御が失われ、絶えず不安になる。
健康であるか不健康であるかに関係なく、多くのダイバーが、全身状態に関する、ダイビングの実践に関連する利益を証言している。調子のよい(「健康な」)ダイバーおよび「不健康な」ダイバー、たとえば鬱病、心的外傷後ストレス障害(”PTSD”)、「バーンアウト」または多動性を有するかもしくは有さない注意欠陥障害(ADHD)に罹患している人が、ストレスに抵抗し、不安および/または睡眠の質を管理する能力が改善したことを訴えている。Kentら(1994年)は「減圧事故に関する研究の対照群における幸福およびストレスレベルの改善」を報告している。ラットに対して行われた実験研究は、麻酔深度で試験された被験者を繰り返し露出した後持続的な神経化学修正(ドーパミン作動性機能、グルタミン酸/GABA比の調整)が生じたことを示している(Lavoute Cら、2005年およびLavoute Cら、2012年)。
第1に、発明者は、ストレスを受けている活発な被験者において、1週間にわたって毎日ダイビングの実践がストレスレベル(知覚されるストレス)、気分、および幸福感を改善することを実証した。この効果は1か月にわたって維持される(Beneton F.ら)。このような利益は、同様な実践条件下での別の肉体的活動の実践によって観測される利益よりも大きい。ダイビングの単一の効果の作用機序は、深く規則正しい呼吸(リラクゼーション/ソフロロジー、マインドフル瞑想)、身体の固定の補強および各瞬間の意識(マインドフル瞑想)を介してよりうまく感情が調整されることを意味し得る。このような行動に関して、ダイビングの実践は、マインドフル瞑想トレーニングに類似しており、このような行動は従来、副交感神経(迷走神経)系の補強(Ditto B.ら)を介した自動神経系(ANS)の調整の改善を伴う感情経路(Hariri A.R.ら)およびストレス(Greeson J.M.ら)のより適切な調整と関連がある。
第2に、発明者は、心的外傷後ストレス障害に罹患している被験者におけるソフロロジー/マインドフル瞑想エクササイズを含む非麻酔ダイビングの有意な利益を報告することができた。BATHYSMEDプロトコルと呼ばれるこの特定のダイビングプロトコルについて、この説明の実験部分において説明する。これらの研究には、パリテロ攻撃の犠牲者(DIVHOPE研究)が関与し、次いで同じ障害に罹患している軍人(COGNIDIVE研究)が関与している。これらの研究の各々において、心的外傷後ストレスのレベルは、対照群と比較すると優位に低減した。
発明者はまた、MBIによって評価されたときに高レベルのバーンアウトのリスクを示す緊急治療室要員においてこのBATHYSMEDダイビングプロトコルの利益に関する研究も行っている。従来技術は、呼吸トレーニングと呼吸筋のトレーニングの両方を可能にするソフトウェアプログラムによって制御されるデバイス(特許文献1参照)、ゲームと呼吸治療を組み合わせた呼吸デバイス(特許文献2参照)、オペレータによって入力された医療条件に適切な横隔膜呼吸技法においてシステムのユーザをトレーニングできるようにするシステム(特許文献3参照)、またはプリント基板およびデータ送信機を備えるボックスと、気道用のチューブおよび肺血流量にリンクされたチューブ内部の圧力を(呼気または吸気の間に)測定することができる、前記チューブと連通する圧力センサーの対とを備え、収集されたデータがゲームにおいて使用される呼吸治療機器(特許文献4)について説明している。しかし、現在、ダイビングの実践および/またはマインドフル瞑想を使用して得られる治療上の利益を模倣するかまたは理想的には向上させるのを可能にし、一般的には、ユーザが心臓コヒーレンスの状態を実現し、ならびに/またはたとえば水域環境外でユーザの心拍変動を増大させるのを可能にするデバイスは存在しない。
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本発明は特に、被験者を換気するためのデバイス(A)であって、口腔もしくは口鼻エンドピース(a)または口腔顔面マスク(a)と、有利には、抵抗の0mbarから10mbarの間の吸気圧力および抵抗の1mbarから12mbarの間の呼気圧力を発生させるように構成された少なくとも1つの弁(b)、好ましくは2つの別々の弁、すなわち、抵抗の0mbarから10mbarの間の吸気圧力を発生させるように構成された吸気弁(b’)、および抵抗の1mbarから12mbarの間の呼気圧力を発生させるように構成された呼気弁(c)とを備えるデバイスに関する。弁(b)または弁(b’)および(c)の構成は、被験者に対して吸気努力よりも大きい呼気努力を課す。上記に示した圧力値、および説明全体にわたる圧力値は、絶対値として表され、当業者には、吸気時には、弁に対して加えられる圧力は陰圧であり、一方、呼気時には陽圧であることが理解されよう。好ましい実施形態では、換気デバイス(A)は、データを取得するための少なくとも1つのセンサー(d)、たとえば、圧力センサーおよび/または流量センサーをさらに備える。換気デバイスはまた、好ましくは呼吸数、呼吸量、呼気カプニア(呼気CO2率)、心拍数(または心拍)、心臓コヒーレンス、交感神経迷走神経バランス、および器官の電気活動から選択される、被験者の少なくとも1つの生理学的パラメータ(の変化)を検出して測定するための1つまたは複数のセンサー(d)を備え得る。
好ましい実施形態では、本発明は、換気デバイス(A)と、換気デバイス(A)、一般的にはデバイス(A)のセンサー(d)によって取得されたデータを受信し、記憶し、処理し、および/または送信するためのデバイス(Z)とを備えるシステム(X)に関する。
本発明はまた、本発明による換気デバイス(A)と、好ましくはデバイス(Z)も備え(すなわち、システム(X))、ならびに仮想現実コンテンツを見るためのツール(B)および/または仮想現実コンテンツを聞くためのオーディオモジュール(D)を備える特定のシステム(X)、いわゆる「仮想現実システム(Y)」に関する。仮想現実コンテンツを見るためのツール(B)は一般に、画面およびレンズを備える。有利には、ツール(B)は、一体型オペレーティングシステムを備えるか、または仮想現実コンテンツ(C)を再生するためのツールに接続される。
本発明によるデバイス(A)、システム(X)、またはシステム(Y)は、好ましくはオーディオモジュール(D)を備える。特定の実施形態では、オーディオモジュール(D)は、オーディオファイルリーダ(f)および/またはメモリカード(g)を備える。
システム(X)またはシステム(Y)は、液体もしくはガスによって頭皮のすべてもしくは一部の温度を変調させるための手段(H)および/または被験者の頭皮のすべてもしくは一部にわたって電気インパルスを送出するかもしくは発生させるための手段(I)をさらに備え得る。
特定の実施形態では、システム(Y)のオーディオモジュール(D)は、オーディオファイルリーダ(f)とメモリカード(g)とを備え、システム(A)は、信号を送出する圧力および/または流量センサー(d)を備え、デバイス(Z)は、プロセッサまたはマイクロコントローラ(e)を備え、プロセッサまたはマイクロコントローラ(e)は、
i)圧力レベルを少なくとも2つの事前に決定された圧力しきい値と比較することによって圧力および/または流量センサー(d)によって送出された信号を解析し、
ii)2つの事前に決定されたしきい値間の差に応じて音声ボリュームの強度を適応させることによって、被験者の換気段階の吸気または呼気特性に従って第1および第2の音声ファイルの読み取りをトリガまたは停止する信号をオーディオファイルリーダ(f)に送信し、好ましくは
iii)センサー(d)によって送出されおよびに/またはオーディオファイルリーダ(f)に送信された信号を記録する。
i)圧力レベルを少なくとも2つの事前に決定された圧力しきい値と比較することによって圧力および/または流量センサー(d)によって送出された信号を解析し、
ii)2つの事前に決定されたしきい値間の差に応じて音声ボリュームの強度を適応させることによって、被験者の換気段階の吸気または呼気特性に従って第1および第2の音声ファイルの読み取りをトリガまたは停止する信号をオーディオファイルリーダ(f)に送信し、好ましくは
iii)センサー(d)によって送出されおよびに/またはオーディオファイルリーダ(f)に送信された信号を記録する。
本発明はまた、発明者が説明するようなデバイス(A)、システム(X)、またはシステム(Y)と、コンピュータ媒体に取り付けられた仮想現実コンテンツとを備えるキットに関する。
特定の実施形態では、本発明は、発明者が説明するようなデバイス(A)、オーディオモジュール(D)、システム(X)、システム(Y)、またはキットを使用してたとえば、治療実施形態における非侵襲換気をシミュレートすることに関する。
本発明はまた、たとえばスキューバダイビング、フライト、たとえば飛行機のフライトもしくは宇宙飛行、船旅、興味ある場所への訪れ、または電子ゲームの仮想世界をシミュレートするための、発明者が説明するようなデバイス(A)、オーディオモジュール(D)、システム(X)、システム(Y)、またはキットの使用に関する。
この説明は、被験者におけるストレスもしくは不安に関する疾患もしくは障害、前記疾患もしくは前記障害の症状、および/または片頭痛についての被験者における防止または治療、特に被験者が心臓コヒーレンスの状態に達するのを可能にするか、または言い換えれば、被験者が心拍変動を増大させるのを可能にするための防止または治療における、発明者が説明するようなデバイス(A)、オーディオモジュール(D)、システム(X)、システム(Y)、もしくはキットの使用、または使用のためのそのようなデバイス(A)、オーディオモジュール(D)、システム(X)、システム(Y)、もしくはキットにさらに関する。デバイス(A)、オーディオモジュール(D)、システム(X)、システム(Y)、またはキットは、単独で使用されてもよく、あるいは疾患、障害、前記疾患もしくは前記障害の症状、および/または片頭痛の防止または治療において使用される1つもしくは複数のガスおよび/または1つもしくは複数の活性分子と組み合わせて使用されてもよい。
この説明はまた、被験者において、ストレスもしくは不安に関する疾患もしくは障害、前記疾患もしくは前記障害の症状、および/または片頭痛を防止または治療するための方法であって、本明細書で説明するようなデバイス(A)、システム(X)、システム(Y)、またはキットを単独で使用するか、あるいは疾患、障害、前記疾患もしくは前記障害の症状、および/または片頭痛の防止または治療において使用される1つもしくは複数のガスおよび/または1つもしくは複数の活性分子と組み合わせて使用して、被験者における疾患、障害、および/または片頭痛を防止または治療するステップを含むことを特徴とする方法に関する。
治療効果は、本発明によるデバイスを使用する被験者において、心臓コヒーレンスを検出するか、または他の点では、心拍変動の増大および呼吸数の低下を検出することによって直接示すことができる。
瞑想は、疼痛低減、免疫系の改善、ストレス、憂鬱感、不安、怒り、および精神錯乱の低減に関して良い影響を与えることが知られている。瞑想は、血流および心拍数を増大させ、思考を制御するのを助け、平静感、平穏感および安らぎ感をもたらし、エネルギーレベルを増大させ、心臓病のリスクを低減させる。
心理学の分野では、「マインドフル」状態の個人、たとえば、「マインドフル瞑想」を行っている個人は、自分を意識の流れから解放して現在の瞬間に深く集中することができる。したがって、このような個人は心を生の経験により長時間にわたって集中させ続けることができる。このような個人は、身体の意識が改善されると、経験する感情により注意深くなり、自己認識が高くなり、外部世界により心を開き、許容力のある公平な見方ができるようになる。この状態は、個人によって知覚されるストレスのレベルを低下させ、一方、個人のもつリソースに対する知覚を増強させ、したがって、ストレスを管理する能力を向上させる(Trousselard M.ら)。発明者によって、マインドフル瞑想を行う個人に観測される利益と同様の利益が、ダイビングを行う個人にも観測されている。心理学の分野では、ダイビングを行う人は、換気が制御されており、心臓コヒーレンスの状態にある。このことが神経系の平衡に対して良い影響を与えることは実証されている(Beneton F.ら)。最後に、医療従事者の間で誘発ストレスに対する良い影響が報告されているが、治療の継続に対して良い影響が持続するかどうかには問題がある(Ruiz-Ferna ndez MDら)。
「心臓コヒーレンス」は、呼吸の練習からなる個人の感情およびストレス管理の実践である。心臓コヒーレンスは、肉体、精神、および感情の健康に対して非常に有益であると言われている。心臓コヒーレンスは、「心臓コヒーレンスの状態」として知られている、心拍数/心拍(パルス)または「心拍変動」(すなわち、心臓がその環境に適応するために加速または減速する能力)の特定の平衡状態に達するために使用される心理ストレス制御技法である。心臓は、40000個近くのニューロンならびに複雑で密な神経伝達物質のネットワークを有し、脳と直接通信する。したがって、呼吸運動を介して心拍数に作用することによって、脳に肯定的メッセージを送ることが可能である。心臓コヒーレンスは、個人がそれを実施して呼吸の制御の方法を覚えて個人のストレスおよび不安を調整するのを可能にする。心臓コヒーレンスの状態を実現すると、たとえば、PTSDに罹患している被験者は、その心拍変動を増大させて、理想的には、呼吸運動が行われる期間よりも長い間心拍数を安定させる(良い影響の「持続」)ことが可能になる。心臓コヒーレンスの状態はまた、憂鬱感および血圧を低下させることが可能であると言われている。
身体は、2つの主要な神経系、すなわち体性神経系(随意運動)および自律神経系(自動調整)によって支配される。心臓は、自律神経系に積極的に関与し、自律神経系において必須の機能を実行し、環境の変化に適応するのを可能にする。良好な状態の心臓は心拍変動が高い。
自律神経系は、2つの下位系、すなわち、交感神経系および副交感神経系に区分される。交感神経系は、戦いまたはフライトに必要なすべての動作をトリガするが、鼓動および呼吸数を増大させるとともに、瞳孔を拡張させ消化を抑制する。一方、副交感神経系は回復、リラクゼーション、休憩、修復などを推進する。吸気は交感神経系を刺激し、一方、呼気は副交感神経系を刺激する。呼吸は、自律神経系ならびに体性神経系によって制御されるので、この経路によって自律神経系を制御することが可能である。
たとえば、毎分6回呼吸する(1回につき5秒間の吸気および呼気)ことによって所望の平衡状態(心臓コヒーレンスの状態)に達することが可能である。この呼吸数は具体的に、0.1ヘルツ(ヒトに固有の生理学的定数)の呼吸数に達するのを可能にする。心臓コヒーレンスの状態は、神経ホルモン修正(たとえば、ストレスホルモンの低減)による心を落ち着かせる中期効果(数時間にわたる効果- Heckenberg RA、Eddy P、Kent S、Wright BJ.、J Psychosom Res.、2018年11月、114、62~71頁を参照されたい)およびたとえば心臓血管または神経心理学的リスクを低減させるより長期的な効果(数か月、たとえば、少なくとも2か月、3か月、4か月、5か月、または6か月)に関連する心拍変動を増大させる効果を直ちに生じさせる。心臓変動の振幅の増大および平穏状態を直ちに観測することができる。長期的には、血圧および心臓血管リスクの低下、回復の改善、改善された集中および記憶、注意力障害および多動性の低下、疼痛耐性の向上、ならびに該当する場合には、喘息疾患の症状および炎症症状の改善を観測することができる。
マインドフル瞑想プログラムを使用することは、PTSD症状に対して有益であり(Jayatunge RMら)、憂鬱感に関する苦痛および生活の質、特に慢性的なPTSDに対して有益である。このような改善は、実践が規則的であるときにずっと顕著になり、実践の形態ならびに患者の献身が重要であることが明確に示される。最後に、瞑想は単純な呼吸(リラクゼーション)技法よりも効果的であると思われる。しかし、瞑想には集中が必要である。集中の能力は、過覚醒およびフラッシュバックに罹患している患者に欠落している心の平穏状態に依存する。また、被験者は、自己管理し、経験に対して心を開くことを決定できること/決定する状態にあることが必要であるが、PTSDに罹患している患者は、世界を脅威として知覚し、そのような患者の行動は通常、自責感、罪悪感、および/または恥辱感の生の経験の影響を受ける。この場合も、被験者は、定期的な瞑想の実践の必要な動機付けを開始し維持する意志を育てる必要があるが、PTSDに罹患している被験者は通常、鬱病も有する。
さらに、スポーツの実践は健康および感情の調整に有益であることが認識されている。より正確に言えば、肉体活動は、不安に関する精神病の防止および治療に議論の余地のない利点を有する。肉体活動はまた、身体上の利益、特に心臓血管の利益と関連がある。PTSDの状況では、最近のデータは、スポーツの実践を奨励するものであり、したがって、スポーツの実践に好ましい。
まず、発明者は、レジャーとしてのダイビングが、ストレスを受けている被験者のマインドフル機能を誘起させるかまたは強化し、生活の質を改善することができるか否かを判定しようとした。この文脈では、発明者は、非麻酔スキューバダイビング(すなわち、深さ20メートル未満)とマインドフル瞑想(”Bathysmed”-実験部分参照)を組み合わせる斬新なプロトコルを開発し、2つの別々のグループに分割した37人のボランティアを調査した(”DIVSTRESS”調査)。一方のグループのメンバーは、10回の講習からなるプログラム(10日間にわたる1日1回のダイビングを含む)を含むダイビングコースを受講し、一方、他のグループのメンバーは、UCPAコースの文脈でダイビング以外のスポーツ活動を同じく10日間行った。発明者は、ダイバーのグループに属するテストされた個人がマインドフル状態に達するのを可能にし、ストレス、不安、および気分に対する有益な効果を観測し、この利益はコースが完了した後少なくとも1か月の期間にわたって維持された(Beneton F.ら)。
その後、発明者は、PTSDに罹患した2015年11月13日のパリテロ攻撃の犠牲者におけるこのBathysmedダイビングプロトコルの良い影響を報告することができた(”DIVHOPE”調査)。発明者は、この状態を特に通常と異なる静かな水中環境と相関付けることができた。発明者は次いで、ゆっくりとした深い換気による副交感神経系の再活性化を示した。発明者によって観測されたように、ダイビングは、ストレスを受けていた被験者、特に鬱病の被験者およびPTSDに罹患している被験者の罪悪感および恥辱感を低減させるのを可能にした。ダイビングの娯楽としての側面によって、鬱病の被験者に一般に見られる動機の欠如に対抗することができた。特に、ダイビングは、マインドフル瞑想の実践を容易にし、マインドフル瞑想の効果を強化し、かつマインドフル瞑想の順守を改善することによってマインドフル瞑想の効果を改善することを可能にした。同じ良い影響が、アフガニスタンおよびマリにおける紛争の後でPTSDに罹患した軍人において報告された(”COGNIDIVE”調査)。
第2に、発明者は、上記で説明した”Bathysmed”調査において、本明細書で説明する本発明の主題を形成するデバイスおよびツールを使用した個人において観測された有益な呼吸効果を、水域環境外で誘導させた。詳細には、発明者は、これらの被験者において、心拍数および自発呼吸数の測定可能な低減ならびにカプニア(呼気CO2レート)の低減に直接関連するマインドフルネスおよび心臓コヒーレンスの状態を模倣した。したがって、心拍数は毎分72±13回から毎分64±5回に低減し、呼吸数は、5分の期間にわたって毎分15±5サイクルから11±4に低減した。カプニアは、同じ時間間隔において、一回呼吸気量が584±86mlから1100±382mlに増大した後35±5~33±3mmHgに低下した(実施例1参照)。すべてのこれらの修正は、試験被験者の任意の意図または意図的な行動とは無関係に本発明による換気デバイス(A)を使用して試験被験者において自発的に誘導された。
本発明はまた、特に主題の換気デバイス(A)に関する。このデバイスは一般に、口腔もしくは口鼻エンドピースまたは口腔顔面マスク(a)と、有利には、抵抗の0mbarから10mbarの間の吸気圧力および抵抗の1mbarから12mbarの間の呼気圧力を発生させるように構成された少なくとも1つの弁(b)、好ましくは2つの別々の弁、すなわち、抵抗の0mbarから10mbarの間の吸気圧力を発生させるように構成された吸気弁(b’)、および抵抗の1mbarから12mbarの間の呼気圧力を発生させるように構成された呼気弁(c)とを備え、前記弁(b)または前記弁(b’)および(c)の構成は、理想的には被験者に理想的な生理学的条件の下で実行される。弁(b)、または弁(b’)および(c)のこの構成は有利には、デバイス(A)を使用する被験者に、被験者の吸気努力よりも大きい呼気努力を課すのを可能にする。したがって、吸気流と呼気流は差別化される。
この説明全体にわたって示される圧力値は、絶対値として表され、当業者には、吸気時には、弁に対して加えられる圧力は陰圧であり、一方、呼気時には陽圧であることが理解されよう。
このデバイスは一般に、地上でまたは空中で使用されるようになっている。デバイスは好ましくは、地上で使用され、すなわち、水域環境でも空中でも使用されず、かつ標準圧力条件、すなわち約1気圧(1atm、または1.013barもしくは101325Pa)で使用されるようになっている。特定の実施形態では、デバイスを加圧空気条件下で、たとえば高圧タンク内で使用することができる。
口腔エンドピース(a)(マウスエンドピースまたは「マウスピース」)は一般に、シュノーケルエンドピースタイプのエンドピース、または好ましくはスキューバレギュレータ用のエンドピース、たとえば、現在存在するタイプおよび容積のスキューバレギュレータエンドピースである。
口鼻エンドピース(a)はたとえば、病院または航空環境において使用されるタイプのエンドピースであり、子供の生理学的構造(鼻を通してはるかに自発的にかつ容易に呼吸する)または一部の成人の解剖学的-生理学的構造に適応するのを可能にする。
上記で説明したエンドピースは一般に、ガス吸い込み管および場合によっては適用可能なバイトタブを備える。口腔顔面マスク(a)はたとえば、応急処置(絶縁呼吸装置)、水域環境(マス市場のダイビングフェースマスク)、または医療状況(非侵襲換気マスクなど)において使用されるタイプのマスクである。
有利には、デバイス(A)は非侵襲性であり、すなわち、挿管または気管切開などの気管内デバイスを含まない。
呼吸されるガス(呼吸ガス)は好ましくは空気、一般的には大気であり、デバイスは、好ましくは地上において、大気圧(1atm)の標準圧力条件下で、一般に水域環境外で使用されるようになっている。この場合、ガスは、デバイスを使用する被験者が位置する外部環境(ユーザの周囲の空気)から直接得られる。
呼吸されるガスはまた、酸素富化空気、または組成を特定の目的(吸入療法、特定の芳香などの付加)に従って適合させることができる混合ガスとすることができる。この場合、ガスは、外部環境から得る代わりに、呼吸ガスの1つまたは複数のシリンダから得てもよい。
ガスは、外部環境から直接得られるとき、一般に弁タイプ(b)の手段の開口を制御する被験者の吸気または呼気である。弁タイプ(b)の手段は、また「二方向圧力流量制御弁」として識別され、ガスを一般に、吸気時にデバイス(A)の外部から口腔または口鼻エンドピースに向かって通過させ、または呼気時にデバイス(A)の内部から前記デバイスの外部に向かって通過させるのを可能にする。
これらの弁の機能を2つの部分機能、すなわち、弁を横切る流れの方向(一方向または二方向)に駆動すること、およびガス流が通過するのを可能にするのに必要な過圧または減圧の管理に分類することができる。
特定の実施形態では、弁(b)は、以下で説明するシステム(Z)など、システム(A)に付加されるデバイスによって「自動的に」駆動される。特定の実施形態では、デバイス(A)は、2つの別々の弁、一般的には吸気弁(b’)および呼気弁(c)(同じく「一方向圧力流量弁」と識別される)を備え、吸気弁(b’)および呼気弁(c)は、一方および/または他方が、以下で説明するシステム(Z)など、システム(A)に付加されるデバイスによって(自動的に)駆動することができる。
ガスがシリンダから得られるとき、被験者の吸気または呼気が弁の開口を制御し、それによって、ガスは、吸気時にデバイス(A)内に位置するチャンバから口腔もしくは口鼻エンドピース内に進入するか、または呼気時にデバイス(A)の内部から前記デバイスの外部に流出することが可能になる。
弁(b)または吸気弁(b’)および呼気弁(c)は、被験者の呼吸を調整し、好ましくは被験者の吸気努力よりも(以下で説明するように少なくとも1mbar)大きい呼気努力を課すことによって被験者の呼吸(被験者の換気サイクル)を減速させるように構成される。したがって、弁(b)または吸気弁(b’)は、一般に抵抗の0mbarから10mbarの間の吸気圧力(吸気流に関連付けられる)を発生させるように構成され、弁(b)または呼気弁(c)は、抵抗の1mbarから10mbarの間の呼気圧力(呼気流に関連付けられる)を発生させるように構成される。
呼気圧力(呼気流に関連付けられる)は、必然的に陽圧である。
吸気圧力(吸気流に関連付けられる)は、これに対して、必然的に「減圧」であり、それによって、上記で絶対値として表された値の範囲を中立圧力または陰圧として表し、実際値として、一般に0mbarから10mbarの間として表すことができる。呼吸圧力、特に吸気圧力または呼気圧力は、一般に吸気の期間(吸気圧力)または呼気の期間(呼気圧力)に被験者の気道内部に加えられる圧力である。したがって、陽呼気圧力は、呼気段階の間被験者の気道内部に維持される呼気圧力である。
好ましくは、(二方向)弁、または吸気の(一方向)弁(b’)および呼気の(一方向)弁(c)の各々によって被験者に課される呼吸圧力差は、少なくとも1mbar、たとえば3mbarである。
吸気圧力は抵抗の0mbarから10mbarの間とすることができる。吸気圧力は特に、抵抗の1mbarから10mbarの間である。吸気圧力は好ましくは、0または1mbarから3または4mbarの間、たとえば1mbarから3mbarの間、1mbarから2mbarの間、または2mbarから3mbarの間である。
呼気圧力(系統的な陽圧)は抵抗の1mbarから10mbarの間であってもよい。呼気圧力は一般に、抵抗の2、2.5、または3mbarから10mbarの間、たとえば2.5mbarから4または5mbarの間、3mbarから4mbarの間、4mbarから5mbarの間、5mbarから6mbarの間、または6mbarから7mbarの間である。
吸気の間および/または呼気の間ガス圧力を調整するために、換気デバイスは有利には、被験者の吸気の間[弁(b)または吸気弁(b’)]および/または呼気の間[弁(b)もしくは呼気弁(c)]、一般に大気のガス流を制御する働きをする弁に加えられる圧力を制御しながら変調する手段を備える。この弁は、一般的には換気デバイス(A)の、吸気出口に作用する一方向弁(吸気逆止め弁)、一般的には弁(b’)、または呼気出口に作用する一方向弁(呼気逆止め弁)、一般的には弁(c)である。弁に加えられる圧力を変調するための手段は、ブレーキとすることができ、ブレーキは、応力、好ましくは調整可能な応力を弁、一般的には一方向弁に加えて、吸気入口から来るガスの圧力または呼気出口から来るガスの圧力を制御し、それによって、吸気圧力の場合には中立圧力または陰圧を発生させ、呼気圧力の場合には系統的な陽圧を発生させ、この圧力が陽圧であるときに値を支配/制御するように構成される。
本発明の特定の実施形態によれば、ブレーキは、可撓性膜を有する弁とすることができる。弁の開口圧力/減圧値は、膜のショア硬度の値を調整することによって変調することができる。
本発明の別の特定の実施形態によれば、ブレーキは、一方向ダイヤフラムアセンブリとすることができ(図9A参照)、一方向ダイヤフラムアセンブリは、「膜ダイヤフラム弁」としても知られている。このタイプのブレーキは、流量の関数として圧力を変調する。
本発明のさらに別の特定の実施形態によれば、ブレーキは一方向バタフライ弁アセンブリとすることができる(図9C参照)。この一方向弁は、流れの通過方向を定め、バタフライ弁は、流れの通過断面を変調して圧力を流量の関数として調整するのを可能にする。
本発明の別の特定の実施形態によれば、ブレーキは、タッピンスクリューに関連付けられた呼気抵抗ばねを備えることができる。特定の例は、tareされた(tared)ばね弁(図9B参照)であり、tareされたばね弁は、「tareされた放出弁」としても知られている。
本発明の別の特定の実施形態によれば、ブレーキは電子弁とすることができる。この弁は、圧力センサーによって行われる測定の後で電子的に制御/駆動することができる。より一般的には、この手段、一般的にはブレーキは、出口面を閉じるレベルを変更することを可能にする任意の形をとることができ、有利には被験者がアクセスできるコンピュータまたはプロセッサの制御下に置かれる。
特定の実施形態では、デバイス(A)内の弁に加えられる圧力を変調するのを可能にする手段は、コンピュータによって実装/制御される。
換気デバイス(A)は、いくつかのレベル、たとえば、2つ、3つ、または4つのレベルの陽呼気圧力を発生させるのを可能にし、これらの呼気圧力はたとえば、1mbar、2mbar、2.5mbar、3mbar、3.5mbar、4mbar、4.5mbar、5mbar、5.5mbar、6mbar、6.5mbar、7mbar、7.5mbar、8mbar、8.5mbar、9mbar、9.5mbar、および10mbarの各圧力レベルから選択される。
これらの陽呼気圧力値は、非制限的な例として与えられ、ヒトの呼吸を十分に減速させてヒトが所望の平衡状態、すなわち、心臓コヒーレンスの状態を達成または維持(好ましくは治療用途の場合に、検出可能な効果/治療上の利益を得るのに十分な長さの期間の間)するのを可能にするレベルに対応する。
特定の実施形態では、換気デバイス(A)は、ダイビングレギュレータの第2の段階であるか、またはダイビングレギュレータの第2の段階のシミュレータである。
特定の実施形態では、発明者が説明する換気デバイス(A)は、データを取得するための少なくとも1つのセンサー(d)、たとえば少なくとも1つの圧力センサーおよび/または1つの流量センサー(d)を備える。センサーは、デバイス(A)を使用する被験者から放出されるデータ/パラメータ、一般的には生理学的データを取り込むのを可能にする。したがって、圧力センサーおよび/または流量センサーは、被験者によって、呼吸ガス(吸気または呼気)、好ましくは呼気ガスの圧力および/または流量を測定するのを可能にする。
本発明の状況では、「センサー」という用語は、物理量を測定し、好ましくは物理量を信号に変換する手段を示す。当該の量はたとえば、圧力、呼吸流量、呼吸数、容量、たとえば肺容量、または電気活動とすることができる。送信信号は一般に、電気信号であるが、光信号または電磁信号とすることもできる。特定の実施形態によれば、センサー(d)は、圧力および/または流量センサーであり、有利には、呼吸ガスの圧力および/または流量を感知する要素と、この情報を出力信号に変換する少なくとも1つの手段、たとえば、この情報を出力信号に変換するための電子モジュールに関連付けられた流量または圧力センサー、たとえば、物理量を電気信号に変換するための電子モジュールに関連付けられた流量または圧力センサーモジュールの両方で構成される。
この信号は、好ましくはプロセッサ(マイクロコントローラ)(e)によって処理された後、たとえば、換気デバイス(A)の、本明細書において発明者が初めて説明するデバイス、モジュール、手段、またはシステムの動作を電子的に、好ましくは自動的に適合させるのを可能にする。
したがって、たとえば本明細書で説明するような本発明によるシステム(X)またはシステム(Y)の、本発明の好ましい実施形態では、換気デバイス(A)はまた、被験者の少なくとも1つ、好ましくは少なくとも2つの生理学的パラメータを検出しならびに/または測定するための1つまたは複数の追加のセンサー(d’)を備え、生理学的パラメータは一般に、センサー(d)によって測定されるパラメータから分離され、たとえば、呼吸数、呼吸流量、肺容量、カプニア、および電気活動から選択される。
特定の実施形態では、換気デバイス(A)は、たとえば、シミュレーションセッションに対する体の挙動を検出/調査するための、頭部、四肢、体、または眼の位置の1つまたは複数のセンサー(加速度計または光学ジャイロメータ)を備える。同様に、収集されたデータは、ゲームの分野では、特定のゲームのスクリプトに対して体の移動を相関付ける/スクリプトに対する体の移動の相関付けを改善するために再使用することができる。
本発明はまた、本明細書において発明者が初めて説明するような換気デバイス(A)と、前記デバイス(A)を使用する被験者の生理学的データ/パラメータなど、デバイス(A)、一般的にはデバイス(A)に関連付けられたセンサーによって取得されたデータを受信し、記憶し、処理し、および/または送信するためのデバイス(Z)とを備えるシステム(X)に関する。
好ましい実施形態では、デバイス(Z)は、外部電源(J)および/または内部バッテリ(m)であって、好ましくは再充電デバイス、プロセッサもしくはマイクロコントローラ(e)、停止-開始スイッチ、および/または内部記録モジュール(n)、たとえばSD-マイクロSDタイプの記憶ユニット、もしくは外部(K)記録モジュール(n)、たとえばコンピュータ、ならびに好ましくは少なくとも1つの作動LEDを伴うか、またはこれらの構成要素に接続することができる外部電源(J)および/または内部バッテリ(m)を備える自律ボックスである。
特定の実施形態では、デバイス(Z)、システム(X)、システム(Y)、またはオーディオモジュール(D)は、記録モジュール(n)、たとえばマイクロSDモジュールをさらに備え、記録モジュール(n)は好ましくは、検知された信号の経時的な変動を使用可能なフォーマット(たとえば、”.txt”テキストファイル)で、好ましくは取り外し可能な記憶媒体(たとえば、マイクロSDカード)上に記録するようにマイクロプロセッサ(e)によって駆動/制御される。記録されたファイルはまた、ワイヤレス通信(Wi-FiまたはBluetooth)を介して記憶媒体に送信することができる。
デバイス(Z)は、オーディオモジュール(D)に接続されると、吸気および/もしくは呼気として分類された音声ならびに/またはサウンドトラックの再生をトリガすることによって、換気デバイス(A)内に位置するセンサーを使用して検出された換気サイクルの同期を可能にする(デバイス(Z)またはオーディオモジュール(D)が音声調整および/または混合システム(ミキサ/増幅器)(o)を備えるときには吸気および/または呼気音をサウンドトラックと混合し、たとえば、スキューバダイビング、飛行機のフライト、および/または宇宙飛行をシミュレートすることができる)。
したがって、たとえば、スキューバダイビングのシミュレーションの場合、デバイスのユーザによって知覚される、再生された吸気および呼気音は、実際にスキューバダイビングを行いダイビングレギュレータを使用する被験者によって知覚される音に対応する。したがって、水中に気泡が放出される音はたとえば、被験者がデバイスの使用を満了したときに知覚される。
オーディオモジュール(D)が換気デバイス(A)に組み合わされると、ユーザ被験者における心臓コヒーレンスの状態の確立が推進され、ユーザ被験者は、知覚される音声に対して無意識に、自分の呼吸/呼吸サイクルを同一位相になるように調整し、すなわち、一方では自分の吸気を調整し、他方では自分の呼気を調整する(被験者による呼吸サイクルの位相の「オーディオ視覚化」)。したがって、前記手段の組合せは、デバイスの使用、および本明細書で説明するようなプロトコル、たとえば(患者被験者の直接的な利益のための)治療プロトコルの順守を容易にする。
発明者はまた、本発明による換気デバイス(A)またはシステム(X)、ならびに仮想現実コンテンツを見るためのツール(B)および/または仮想現実コンテンツを聞くためのオーディオモジュール(D)を備える仮想現実システム(Y)について説明する。
本発明によるシステム(Y)は、そのユーザが聞くこと(音声体験)および/または見ること(視覚体験)、ならびに好ましくは宇宙における位置、および理想的には触れること(触覚体験)、特に寒暖の感覚、および/または匂い(嗅覚体験)を含む感覚体験を人工的に模倣するのを可能にする。したがって、システム(Y)は、ユーザが仮想現実に「没入する」のを可能にする。上記でオーディオモジュール(D)に関して説明したように、これらの手段のうちの2つ以上を組み合わせると、ユーザ被験者における心臓コヒーレンスの状態の確立が推進され、ユーザ被験者は、知覚される音声および画像に対して無意識に、自分の呼吸/呼吸サイクルを調整し、すなわち、一方では自分の吸気を調整し、他方では自分の呼気を調整する。したがって、いくつかの手段、特にデバイス(A)、ツール(B)、およびオーディオモジュール(D)のいくつかの手段を組み合わせると、前記デバイス、より一般的には仮想現実システム(Y)の使用、したがって、本明細書で説明するようなプロトコル、たとえば(患者被験者の直接的な利益のための)治療プロトコルの順守が容易になる。
オーディオモジュール(D)は、少なくとも1つのヘッドフォンまたは拡声器、好ましくは各耳に1つの、2つのヘッドフォンまたは拡声器を備える装置(R)を備えるか、または一般的には、装置(R)に接続され、音声コンテンツを返すのを可能にする。各ヘッドフォンは、すべての可聴周波数、またはそれらのうちの少なくとも大部分を模倣することができる少なくとも1つのトランスデューサを内部に含む。ヘッドフォンは一般に、仮想現実コンテンツを見るために、換気デバイス(A)と一体化されおよび/もしくは換気デバイス(A)に接続され、デバイス(Z)(すなわち、システム(X))と一体化されおよび/もしくはデバイス(Z)(すなわち、システム(X))に接続され、ならびに/またはツール(B)(すなわち、仮想現実システム(Y))と一体化されおよび/もしくはツール(B)(すなわち、仮想現実システム(Y))に接続される。
少なくとも1つのヘッドフォンまたは拡声器、好ましくは2つのヘッドフォンまたは拡声器を備える装置(R)は一般に、オーディオヘッドセット、1つまたは複数のヘッドフォン、および1つまたは複数の、該当する場合には耳介内の(ワイヤレスである場合もワイヤレスでない場合もある)イヤピースから選択される。「ヘッドセット」という名前は、2つのイヤホン(少なくとも一方のイヤホン、好ましくは両方のイヤホンがアクティブであるかまたはアクティブ化可能である)が聞いているユーザの頭部を囲むヘッドバンドによって接続されることによる。
ヘッドセットは、1つまたは複数の音声、たとえば、(上記でスキューバダイビングの例に関して説明したように)シミュレートされる体験の間に生成される音と同一または同様の音、音声メッセージ、および/または音楽をブロードキャストすることを可能にする。
特定の好ましい実施形態では、オーディオモジュール(D)は、好ましくは周囲の騒音を低減させるかもしくは打ち消し、ならびに/またはシミュレートされる体験の間、たとえば、一般的には実際のダイビング条件の下でスキューバダイビングレギュレータを使用する間に生成される音と同一もしくは同様である音を再生するための手段を備えるか、またはその手段に接続される。
再生される音声は、好ましくはステレオ音声(すなわち、再生される音声が元の音源の空間における分布を再構成する)である。このソニックリリーフは一般に、少なくとも各耳に1つの、2つのトランスデューサによって再生される2つのチャネル(左および右)を使用して取得される。理想的な条件の下では、聞いているユーザは実際に聞こえるような音声を聞くか、またはコンサートの間オーケストラに対向しているかのような音声を聞く。シミュレートされる体験がスキューバダイビングであるとき、シミュレートされる体験の間に生成される音と同一または同様の音を再生するための手段は好ましくは、少なくとも実際のダイビング条件の下でスキューバダイビングレギュレータを使用する間に生成される音、またはそれと同様の音を再生する。周囲の騒音を低減させるための手段は好ましくは、たとえば、周囲騒音を連続的に測定し、比較し、処理して対抗する信号を放出することによって周囲騒音を打ち消す手段である。オーディオモジュール(D)は、たとえばジャックコネクタを介して音源に接続される。好ましい特定の実施形態によれば、オーディオモジュール(D)は、ワイヤレス接続を備える。オーディオモジュール(D)はたとえば、電波または赤外線波、または場合によってはBluetoothもしくはWi-Fiの受信機を備え、オーディオソースに接続されたベースと通信する。
特定の好ましい実施形態では、オーディオモジュール(D)、一般的にはシステム(Y)のオーディオモジュール(D)は、周囲の騒音を低減させるかもしくは打ち消し、ならびに/またはスキューバダイビングレギュレータを使用する間に生成される音と同一もしくは同様の音を再生するための手段を備えるか、またはこの手段に接続され、換気デバイス(A)は、少なくとも1つのセンサー(d)を備え、デバイス(Z)は、換気デバイス(A)のセンサー(d)およびオーディオモジュール(D)に接続され、オーディオモジュール(D)は、被験者の換気と同期させるように吸気音および呼気音を再生するために使用される。
特定の実施形態では、オーディオモジュール(D)は、プロセッサまたはマイクロコントローラ(e)と、オーディオファイルリーダ(f)および/またはメモリカード(g)と、音声を調整しおよび/または混合するためのシステム(o)と、好ましくはオーディオ入力および出力とを備える。
別の特定の実施形態では、オーディオモジュール(D)は、オーディオファイルリーダ(f)および/またはメモリカード(g)と、音声を調整しおよび/または混合するためのシステム(o)と、好ましくはオーディオ入力および出力とを備える。
プロセッサまたはマイクロコントローラ(e)は、i)センサー(d)、たとえばシステム(X)および/またはシステム(Y)の換気デバイス(A)内部に位置するセンサー(d)によって受信された信号を、一般的には、受信された信号の値を参照値またはある間隔の値、たとえば、弁に対して呼吸ガスによって加えられる圧力のレベルまたは呼吸ガス流量のレベルと比較することによって解析し、解析の後、ii)信号を受信機、たとえば、オーディオファイルリーダ(f)に送信するのを可能にする。送信されるこの信号は、たとえば被験者の換気段階(吸気段階、呼気段階、および2つの段階の間の呼吸休止を含む)の吸気または呼気特質の関数として選択される特定の音声ファイルの読み取りをトリガまたは停止するための命令を含む。測定される圧力レベルは、たとえば、少なくとも2つの事前に決定される圧力しきい値と比較される。信号はまた、好ましくは、音量の強度を2つの事前に決定されたしきい値間の差の関数として調整するための命令を含む。好ましくは、音量は、信号の値が事前に決定されたしきい値の値に近いときにより高く、逆に、音量は、信号の値が事前に決定されたしきい値から離れる時にはより低くなる。
プロセッサまたはマイクロコントローラ(e)は、オーディオモジュール(D)の特定の実施形態に従って位置する。別の特定の実施形態では、プロセッサまたはマイクロコントローラ(e)は、デバイス(Z)、システム(X)、またはシステム(Y)内に、たとえば換気デバイス(A)に付加されるオーディオモジュール(D)から独立して位置する。
特定の実施形態では、オーディオファイルリーダ(f)は、オーディオメモリに記憶された音声ファイルのうちの1つを、プロセッサまたはマイクロコントローラ(e)から受信された信号から読み取り、ミキサ/増幅器(o)に送信されるオーディオストリームを生成する。オーディオメモリカード(g)は好ましくは、いくつかの音声ファイル、たとえば、吸気音を再生するための第1の音声ファイルおよび呼気音を再生するための第2の音声ファイルを含む。
呼吸音の音声ファイルに対応するオーディオ信号を、オーディオモジュールに接続された二次オーディオソース(S)によって送出される別のオーディオ信号(たとえば、仮想現実ヘッドセットを介してシステム(Y)のユーザが見る映画に伴う音楽)と混合することができる。
特定の実施形態では、オーディオモジュール(D)は、少なくとも1つの電位差計(p)、好ましくは2つの電位差計(pおよびq)(たとえば、ステレオ対数電位差計)を備える。これらの電位差計を使用して各信号の音声レベルを独立に調整することができる。上記で指摘したように、オーディオモジュールは、ミキサ/電力増幅器(すなわち、音声を調整しおよび/または混合するためのシステム(o))をさらに備えることができ、ミキサ/電力増幅器は、得られる処理済み(混合されおよび/または増幅された)信号をヘッドフォン、たとえば、オーディオヘッドセット(R)に送信する。
特定の実施形態では、周囲の騒音を低減させるかもしくは打ち消し、ならびに/またはスキューバダイビングレギュレータを使用する間に生成される音声と同一もしくは同様の音声を再生するための手段は好ましくは、換気ツール(A)の圧力および/または流量センサー(d)に接続され、オーディオモジュール(D)は有利には、被験者の換気と同期させるように吸気音および呼気音を再生するのを可能にする。
特定のシステム(Y)は、オーディオファイルリーダ(f)およびメモリカード(g)を備えるオーディオモジュール(D)を備え、前記メモリカードは好ましくは、吸気音を再生するための第1の音声ファイルと呼気音を再生するための第2の音声ファイルとを備え、センサー(d)は、信号を転送する圧力および/または流量センサーであり、デバイス(Z)は、プロセッサまたはマイクロコントローラ(e)であり、
i)圧力レベルを少なくとも2つの事前に決定された圧力しきい値と比較することにより、圧力および/または流量センサー(d)によって転送された信号を解析し、
ii)信号をオーディオファイルリーダ(f)に送信し、この信号が、好ましくは自動的に、音量の強度を2つの事前に決定されたしきい値における差の関数として適合させることによって、被験者の換気の段階の吸気または呼気特質に従って第1または第2の音声ファイルの読み取りをトリガまたは停止し、好ましくは、
iii)センサー(d)によって転送されおよび/またはオーディオファイルリーダ(f)に送信された信号を記録する。デバイス(A)、システム(X)、またはシステム(Y)は、被験者の吸気および/もしくは呼気の瞬間に、または被験者の呼吸サイクルの間に連続的に、1つもしくは複数の音声を再生するための1つもしくは複数の追加の音声ファイルを備えるか、またはそれらの音声ファイルに接続されてもよく、ならびに/あるいは視覚コンテンツ用の媒体および該当する場合には前記視覚コンテンツに関連付けられた音声用の媒体を形成する1つもしくは複数のファイルを備えるか、またはそれらのファイルに接続されてもよい。
i)圧力レベルを少なくとも2つの事前に決定された圧力しきい値と比較することにより、圧力および/または流量センサー(d)によって転送された信号を解析し、
ii)信号をオーディオファイルリーダ(f)に送信し、この信号が、好ましくは自動的に、音量の強度を2つの事前に決定されたしきい値における差の関数として適合させることによって、被験者の換気の段階の吸気または呼気特質に従って第1または第2の音声ファイルの読み取りをトリガまたは停止し、好ましくは、
iii)センサー(d)によって転送されおよび/またはオーディオファイルリーダ(f)に送信された信号を記録する。デバイス(A)、システム(X)、またはシステム(Y)は、被験者の吸気および/もしくは呼気の瞬間に、または被験者の呼吸サイクルの間に連続的に、1つもしくは複数の音声を再生するための1つもしくは複数の追加の音声ファイルを備えるか、またはそれらの音声ファイルに接続されてもよく、ならびに/あるいは視覚コンテンツ用の媒体および該当する場合には前記視覚コンテンツに関連付けられた音声用の媒体を形成する1つもしくは複数のファイルを備えるか、またはそれらのファイルに接続されてもよい。
指摘したように、換気デバイス(A)を備えるシステム(Y)は有利には、仮想現実コンテンツを見るためのツール(B)を備えてもよい。
ツール(B)は一般に、少なくとも1つの画面といくつかのレンズとを備える。表示画面は一般に小形であり、ブラウン管画面(CRT)、液晶表示画面(LCD)、液晶オンシリコン画面(LCoS)、または発光ダイオード画面(OLED)とすることができる。特定の実施形態によれば、ツールは、多数のマイクロ画面を備え、解像度および視野を増大させるのを可能にする。
ツール(B)は一般に、表示デバイスであり、一方の眼(単眼ツール)または各眼(両眼ツール)に対向する小形表示画面を備える。
ツール(B)は、両眼ツールであるとき、各眼の前方に異なる画像を表示することができる。これによって、立体画像、すなわち、3次元(「3D」)における現実を表す画像を表示することが可能である。有利には、そのようなツールを使用して、2つの平面画像に基づいてリリーフの知覚を模倣することができる。好ましい実施形態では、ツール(B)は、両眼ツールであり、ユーザが深度(各眼にビデオ信号を供給する2つのビデオ入力の存在、時間ベース多重化の使用、並置または積み重ね)を知覚するのを可能にする。
ツール(B)は一般に、60°から230°、好ましくは60°から210°、たとえば、60°から170°の視野と、好ましくは50°から180°の間の両眼オーバーラップをもたらす。ツール(B)は一般に、好ましくは各眼について4Kの解像度をもたらす。
好ましくは、眼(B)は、そのユーザに適合され、特に瞳孔間距離を考慮するように調整される。
ツール(B)は、現実世界の画像、コンピュータによって生成された画像、または現実世界のビューとコンピュータによって生成された画像の組合せを表示するのを可能にする。現実世界の画像とコンピュータによって生成された画像の組合せは、透明性によって現実世界も見るのを可能にする部分的に透明な鏡に、コンピュータによって生成された画像を投影することによって行うことができる。この方法は、「光学シースルー」とも呼ばれる。2つの世界の組合せは、デジタルカメラによって現実世界を記録し、その画像にコンピュータによって生成された画像を混合することによって電子的に行うこともできる。この方法は「ビデオシースルー」とも呼ばれる。
ツール(B)は好ましくは、ヘッドセット、バイザー、マスク、および(仮想現実)眼鏡から選択するか、またはたとえば、ヘッドセット、バイザー、マスク、および(仮想現実)眼鏡と一体化することができる。ツール(B)は、スマートフォン上に具現化することもできる。ツール(B)は一般に、頭部上またはヘッドセット内に装着する表示デバイスである。
有利なことに、システム(X)、仮想現実システム(Y)、および/もしくはツール(B)は、仮想現実コンテンツを再生するための一体化されたオペレーティングシステムを備える(ツール(B)はこの場合、「スマート」ツールとして分類される)か、または仮想現実コンテンツを再生するためのツール(C)に接続される。
仮想現実コンテンツを再生するためのツール(C)は好ましくは、コンピュータ、メモリカード、ゲームコンソール、スマートフォン、およびインターネットから選択される。
一体化されたシステムは、システム(X)もしくはシステム(Y)および/またはツール(B)内に存在するとき、アプリケーションが物理システムの不揮発性メモリ領域に対してファイルの読み取りおよび書き込みを行うのを可能にするファイルシステムを備えてもよい。別の実施形態では、システム(X)、システム(Y)、および/またはツール(B)は、情報を取り出してネットワークを介して送信することができるネットワーク化センサー(好ましくは、たとえば赤外線を介してデータの交換を可能にするワイヤレスセンサー)を備える。
仮想現実コンテンツは、現実世界の画像/ビュー、コンピュータによって生成された画像、または現実世界の画像/ビューとコンピュータによって生成された画像の組合せのセットである。仮想現実コンテンツは好ましくは映画であり、たとえば、空間が水中であるか、陸地であるか、空中であるか、それとも宇宙であるかにかかわらず、被験者が空間を移動する体験、好ましくはシステム(Y)のユーザ自身の経験の映画である。仮想現実コンテンツはたとえば、スキューバダイビング、フライト(たとえば、飛行機または熱気球などの輸送手段を用いても用いなくてもよい)、船旅、および/または興味ある場所への訪れ、たとえば、徒歩での訪れまたは輸送手段を使用した訪れの映画とすることができる。
システム(X)もしくは仮想現実システム(Y)および/またはツール(B)にはユーザインターフェースを設けることができる。本発明によるシステム(X)またはシステム(Y)はまた、一般的には液体またはガスを、適用可能であれば循環させることによって、被験者の頭皮のすべてまたは一部の温度を変調するための手段(H)、および/または被験者の頭皮のすべてまたは一部にわたって電気インパルスを送出するかまたは発生させるための手段(I)を備えることができる。
有利には、手段(H)および(I)を使用して、頭皮を介して作用することによって被験者を刺激し、感覚体験を模倣することを可能にすることができる。そのようなツールは、被験者が、より容易にリラクゼーションの状態を達成し、したがって、デバイスの使用および本明細書で説明するようなプロトコル、たとえば(患者被験者の直接的な利益のための)治療プロトコルの順守を容易にするのを可能にする。手段(H)および/または(I)は、被験者の頭皮のすべてまたは一部にわたって配設されるように構成される。したがって、手段(H)および/または(I)は、一般的には電極マスクの形をした手段(I)に対する帽子の形をとることができる。
手段(H)は一般に、寒暖感覚を模倣することを可能にする。手段(H)は、チャンバまたは管状網を備え、このチャンバまたは管状網に、液体またはガスを適用可能ならば循環させて充填すると、被験者の頭皮のすべてまたは一部の表面温度を変調することが可能になる。十分に低温の液体に接触するか、またはそのような液体を循環させると、被験者の大脳の血管のすべてまたは一部が収縮する。この効果は10℃から25℃、好ましくは15℃から22℃の間の温度で得ることができる。逆に、十分に高温の液体に接触するか、またはそのような液体を循環させると、被験者の大脳の血管のすべてまたは一部が拡張する。この効果は26℃から38℃、好ましくは28℃から35℃の間の温度で得ることができる。
手段(I)は一般に、被験者の頭皮のすべてまたは一部にわたって電気インパルスを送出するかまたは発生させるのを可能にする。手段(I)は有利には、電極の配線網を備え、前記電極は好ましくは移動可能である。手段(I)はたとえば、テザーを有するヘッドキャップ、またはネットの形をした帽子とすることができ、前記帽子は好ましくは、前記テザーまたは前記ネットと一体化された電極を備える。この熱刺激および/または電気刺激は好ましくは制御可能であり、好ましい実施形態によれば、ユーザによって直接実行するか、変調するか、または停止することができる。この目的のために、システム(X)は有利には、1つまたは複数の温度および/または電気活動センサー(d)を備え、この温度および/または電気活動センサー(d)は、システム(X)内部に配設され、有利にはユーザ被験者の頭皮に接触するように帽子の形をとる。プロセッサまたはマイクロコントローラ(e)は、i)センサー(d)によって受信された信号を、一般的には受信された信号の値をある値またはある間隔の参照値と比較することによって解析し、解析に続いて、ii)本明細書で説明するように受信機、たとえばモジュール(H)または(I)に信号を送信し、この信号によって、たとえば、検出された値または前記参照値との比較による、事前に決定された温度/電気活動の参照しきい値の関数として、熱または電気刺激をトリガ、変調、または停止するのを可能にする。本明細書で説明するように、たとえば、オーディオモジュール(D)に関連して、デバイス(A)と、ツール(B)、オーディオモジュール(D)、被験者の頭皮のすべてもしくは一部の温度を変調するための手段(H)、および被験者の頭皮のすべてもしくは一部にわたって電気インパルスを送出するかもしくは発生させるための手段(I)から選択された、本明細書で説明する1つもしくは複数の他の手段、またはこれらのすべてとの組合せは、ユーザ被験者における心臓コヒーレンスの状態の確立を推進する。この組合せは、被験者が知覚する環境に対して無意識に、被験者の呼吸/呼吸サイクルを調整し、すなわち、一方では被験者の吸気を調整し、他方では被験者の呼気を調整する。したがって、いくつかの手段の組合せは、前記デバイス、またはより一般的には仮想現実システム(Y)の使用、したがって、本明細書で説明するようなプロトコル、たとえば(患者被験者の直接的な利益のための)治療プロトコルの順守を容易にする。
発明者が説明するようなデバイス(A)、システム(Z)、システム(X)、または仮想現実システム(Y)は好ましくは、たとえば、一体化された電源または電源(電気グリッド、電池、バッテリなど)に(配線によってまたは配線なしで)接続する手段を備える。特定の実施形態では、電源は、システム(Z)内部の電源(m)または前記システム(Z)に接続された外部電源(J)である。
発明者が説明するようなデバイス(A)、システム(Z)、またはシステム(X)は、ワイヤレスシステム、たとえばWiFiまたはBluetoothを介して信号を送信することによって好ましい実施形態に従って動作する。
発明者が説明するような本発明による仮想現実システムの一方または他方は有利には、ユーザ被験者が心臓コヒーレンスの状態に達するのを可能にするか、または言い換えればユーザ被験者が自分の心拍変動を増大させるのを可能にするために使用可能である。したがって、仮想現実システムはたとえば、本明細書で説明するような治療目的に使用可能である。
発明者はまた、発明者が説明するような少なくとも1つのデバイス(A)、システム(X)、またはシステム(Y)と、コンピュータ媒体、たとえばメモリカードまたはUSBスティック、好ましくはメモリカードに取り付けられた仮想現実コンテンツとを備えるキットについて説明する。
特定の実施形態では、本発明は、本明細書で説明するようなデバイス(A)、システム(X)、またはシステム(Y)を備える、換気機器の品目、たとえばダイビング換気機器の品目、特にダイビングレギュレータに関する。
本発明はまた、防止または治療構想/状況において、体験、一般的には、空間が水中であるか、陸地であるか、空中であるか、それとも宇宙であるかにかかわらず、空間におけるユーザの移動、たとえば、スキューバダイビング、フライト(たとえば、飛行機もしくは熱気球などの輸送手段を用いても用いなくてもよい)、船旅、および/または興味ある場所への訪れ、たとえば、徒歩での訪れもしくは輸送手段を使用した訪れを、ユーザ被験者が所望の平衡状態、すなわち、心臓コヒーレンスの状態に達するか、またはその状態を維持することを目的としてシミュレートするか、あるいは娯楽またはリラクゼーション構想/状況において、体験、一般的には、空間が水中であるか、陸地であるか、空中であるか、それとも宇宙であるかにかかわらず、空間におけるユーザの移動、たとえば、スキューバダイビング、フライト(たとえば、飛行機もしくは熱気球などの輸送手段を用いても用いなくてもよい)、船旅、および/または興味ある場所への訪れ、たとえば、徒歩での訪れもしくは輸送手段を使用した訪れ、もしくは電子ゲームの仮想世界への訪れをシミュレートするための、本明細書で発明者が説明するようなツール、一般的にはデバイス(A)、システム(X)、システム(Y)、またはキットの使用に関する。
本発明の状況では、被験者は哺乳類であり、好ましくは年齢または性別にかかわらずヒトである。被験者は、(一般的には、上記で説明した娯楽またはリラクゼーション構想/状況における)健康な被験者、あるいは本明細書で説明するようなストレスもしくは不安に関する疾患もしくは障害、または前記疾患もしくは前記障害の症状に罹患している被験者、あるいは(一般的には、上記で説明した防止または治療構想/状況における)片頭痛に罹患している、該当する場合には関連する前兆に罹患している被験者とすることができる。被験者は一般に、本明細書で発明者が初めて説明するような換気デバイス(A)のヒトユーザである。
発明者は、発明者が本明細書で説明するような本発明によるツールのユーザの健康に対する有益な影響、特に被験者の以下の生理学的パラメータ、すなわち、呼吸数、呼吸量(1回換気量)、呼気カプニア(呼気CO2率)、心拍数(または心拍)、心臓コヒーレンス、交感神経迷走神経バランス、および器官の電気活動に対する有益な影響を具体的に示した。
有利にはかつ好ましくは、有益な影響は、
- 以下の生理学的パラメータ(実施例1)、すなわち、呼吸数、呼気CO2率、1回換気量、および心拍数について直ちに同時に観測され、
- 以下の生理学的パラメータ、すなわち、心臓コヒーレンスおよび交感神経迷走神経バランスについて中期的(繰り返し使用した場合に数時間を超える期間、たとえば1週間)および長期的(繰り返し使用した場合に1か月を超える期間、好ましくは少なくとも2か月、3か月、4か月、5か月、または6か月)に、観測される。
- 以下の生理学的パラメータ(実施例1)、すなわち、呼吸数、呼気CO2率、1回換気量、および心拍数について直ちに同時に観測され、
- 以下の生理学的パラメータ、すなわち、心臓コヒーレンスおよび交感神経迷走神経バランスについて中期的(繰り返し使用した場合に数時間を超える期間、たとえば1週間)および長期的(繰り返し使用した場合に1か月を超える期間、好ましくは少なくとも2か月、3か月、4か月、5か月、または6か月)に、観測される。
発明者は、回復の改善、睡眠の質の向上、集中および記憶の改善、注意欠陥および多動性障害の低減、気分の改善、ストレスに対する抵抗の向上、不安および知覚されるストレスの低減、疼痛耐性の向上、および炎症症状の改善の領域に関して、説明したツールを使用した被験者に対する有益な影響を実証することができた。
特定の実施形態では、被験者は、ストレスもしくは不安に関する疾患もしくは障害、または前記疾患もしくは前記障害の症状に罹患している。ストレスもしくは不安に関する疾患もしくは障害はたとえば、「バーンアウト」、心的外傷後ストレス障害(”PTSD”)、鬱病、パニック発作、または多動性を有するかもしくは有さない注意欠陥障害(ADHD)から選択することができる。発明者は、交感神経迷走神経バランス異常の症状の低減(心拍変動の検出を介して示される)、バーンアウトの症状の低減(バーンアウト測定尺度スコアの低下によって検出される)、心的外傷後ストレスの低減(調査票PCL-5スコアの低下によって検出される)の領域に関して、説明したツールを使用した被験者に対する有益な影響を実証することができた。概して、発明者は、知覚されたストレスレベル(Cohen PSSスケールによって評価される)、およびストレス管理、および回復力またはマインドフルネスのレベル(Wallach FMIスケール(2006)によって評価される)に対する有益な影響を示すことができた。
被験者において、ストレスもしくは不安に関する疾患もしくは障害、または前記疾患もしくは前記障害の症状、および/または片頭痛を防止または治療するための方法についても、発明者によって説明する。本発明によるこの防止および治療方法は、被験者が、被験者における疾患、障害、および/または片頭痛を防止または治療するために、本明細書で発明者が説明するようなツール、一般的には、デバイス(A)、システム(X)、システム(Y)、キット、ダイビング換気機器の品目、ダイビングレギュレータ、ダイビングレギュレータシミュレータ、好ましくはシステム(Y)を、単独で使用するか、または疾患、障害、前記疾患もしくは障害の症状、および/もしくは片頭痛の防止および治療において使用される1つもしくは複数のガスおよび/または1つもしくは複数の活性分子と組み合わせて使用することを含む。特定の実施形態では、この方法は、本明細書で説明するようなデバイスを使用する被験者がダイビングプロトコル”BATHYSMED”(”BTY”)を実施することと組み合わされる。
本明細書で発明者が説明するようなツール、一般的にはデバイス(A)、システム(X)、システム(Y)、キット、ダイビング換気機器の品目、ダイビングレギュレータ、またはダイビングレギュレータシミュレータ、好ましくはシステム(Y)を使用するための特定のプロトコルは、以下のステップ、すなわち、
- ツールのユーザがソフロロジー/心の準備を行うステップ(たとえば、約2/3分の持続時間)と、
- スキューバダイビングのそれぞれの異なるステップをシミュレートする映画をユーザに投影するステップとを含む。
- ツールのユーザがソフロロジー/心の準備を行うステップ(たとえば、約2/3分の持続時間)と、
- スキューバダイビングのそれぞれの異なるステップをシミュレートする映画をユーザに投影するステップとを含む。
特定の実施形態では、上記で説明したプロトコルを投影するステップは、順次、
- 適用可能ならば、ダイビングユーザが水中に入る段階(たとえば、約1分の持続時間)と、
- ダイビングユーザが海底まで下降する段階(たとえば、約1分の持続時間)と、
- ダイビングユーザが海底で休止する段階(たとえば、約1~2分の持続時間)と、
- ダイビングユーザが、たとえば、ソフロロジーエクササイズ、たとえば実験部分において説明する”BTY”プロトコルの1つまたは複数のソフロロジーエクササイズ1~4を介して、ユーザに五感および/またはユーザの身体のすべてもしくは一部を意識させることを目的とした一連のエクササイズを実行する段階(たとえば、約5~10分の持続時間)と
- 適用可能ならば、ダイビングユーザが静かに歩き回る段階(たとえば、約4~5分の持続時間)と、
- 適用可能ならば、ダイビングユーザが海底で休止する段階(たとえば、約1分の持続時間)と、
- ダイビングユーザが海面まで再上昇する段階(たとえば、約1分の持続時間)とを行うことを含む。
- 適用可能ならば、ダイビングユーザが水中に入る段階(たとえば、約1分の持続時間)と、
- ダイビングユーザが海底まで下降する段階(たとえば、約1分の持続時間)と、
- ダイビングユーザが海底で休止する段階(たとえば、約1~2分の持続時間)と、
- ダイビングユーザが、たとえば、ソフロロジーエクササイズ、たとえば実験部分において説明する”BTY”プロトコルの1つまたは複数のソフロロジーエクササイズ1~4を介して、ユーザに五感および/またはユーザの身体のすべてもしくは一部を意識させることを目的とした一連のエクササイズを実行する段階(たとえば、約5~10分の持続時間)と
- 適用可能ならば、ダイビングユーザが静かに歩き回る段階(たとえば、約4~5分の持続時間)と、
- 適用可能ならば、ダイビングユーザが海底で休止する段階(たとえば、約1分の持続時間)と、
- ダイビングユーザが海面まで再上昇する段階(たとえば、約1分の持続時間)とを行うことを含む。
ストレスまたは不安に関する疾患または障害が「バーンアウト」である特定の実施形態では、使用される活性分子またはガスは、希ガス、たとえばアルゴンおよび/またはキセノン、ならびに1つまたは複数の希ガスと酸素および/またはヘリウムの混合物から選択されてもよい。
ストレスまたは不安に関する疾患または障害が心的外傷後ストレス障害または症候群(”PTSD”)である特定の実施形態では、従来使用されている活性分子は、希ガス、たとえばアルゴンおよび/またはキセノン、ならびに1つまたは複数の希ガスと酸素および/またはヘリウムの混合物から選択されてもよい。
ストレスまたは不安に関する疾患または障害が鬱病である特定の実施形態では、従来使用されている活性分子は、希ガス、たとえばアルゴンおよび/またはキセノン、ならびに1つまたは複数の希ガスと酸素および/またはヘリウムの混合物から選択されてもよい。
ストレスまたは不安に関する疾患または障害がパニック発作である特定の実施形態では、従来使用されている活性分子は、希ガス、たとえばアルゴンおよび/またはキセノン、ならびに1つまたは複数の希ガスと酸素および/またはヘリウムの混合物から選択されてもよい。
ストレスまたは不安に関する疾患または障害が、多動性を有するかまたは有さない注意欠陥障害(ADHD)である特定の実施形態では、従来使用されている活性分子は、希ガス、たとえばアルゴンおよび/またはキセノン、ならびに1つまたは複数の希ガスと酸素および/またはヘリウムの混合物から選択されてもよい。
ゲームの世界では、シミュレートされた環境への没入をシミュレートすることが常に望まれる。スティーブンスピルバーグの映画「レディプレイヤー1」のスクリプトは、このことを仮想世界へのヒーローの完全な没入を試みることによって完全に表現している。請求された発明(一般的にはデバイス(A)、システム(X)、システム(Y)、またはキット)は、ゲームのスクリプトによって提案される仮想世界にアクセスするのを可能にし、一方、ユーザ被験者をユーザ被験者の直接的な環境からの刺激に対して感覚隔離状態にし、逆にゲームによって誘導される刺激に対してより感度/感受性が高い状態にする。
本発明をいくつかの実施形態について説明し、一般的な原則を紹介した。しかし、当業者は、本明細書で説明する基本的な特徴から逸脱せずに本発明を他の実施形態に適合することができる。したがって、本発明は、説明した手段の技術的均等物を構成するすべての手段、およびその様々な組合せを含む。したがって、説明した実施形態はすべての点において単に例示的で非制限的なものと見なさなければならない。
図の要点
図1:換気デバイス(A)および換気流の断面。
図1は、本発明の一実施形態による換気デバイス(A)の断面を示す。矢印は、デバイスおよびその環境内のガス混合物(空気など)の移動を表す。この実施形態では、二重線の矢印は、吸気段階におけるガス混合物の経路を示す。ガス混合物は、一方向吸気弁(1)を通過し、次いで換気チャンバ(2)およびマウスピース(3)を横切り、ユーザによって吸入(吸引)される。太い点線の矢印は、呼気段階におけるガス混合物の経路を示す。ガス混合物は、マウスピース(3)を通過し、次いで換気チャンバ(2)を横切り一方向呼気弁(4)を通過して外部環境に到達する。
図1:換気デバイス(A)および換気流の断面。
図1は、本発明の一実施形態による換気デバイス(A)の断面を示す。矢印は、デバイスおよびその環境内のガス混合物(空気など)の移動を表す。この実施形態では、二重線の矢印は、吸気段階におけるガス混合物の経路を示す。ガス混合物は、一方向吸気弁(1)を通過し、次いで換気チャンバ(2)およびマウスピース(3)を横切り、ユーザによって吸入(吸引)される。太い点線の矢印は、呼気段階におけるガス混合物の経路を示す。ガス混合物は、マウスピース(3)を通過し、次いで換気チャンバ(2)を横切り一方向呼気弁(4)を通過して外部環境に到達する。
図2:調整可能な吸気および呼気呼吸抵抗を有する弁と、換気呼吸抵抗を解除するための独立した手段とを含む換気デバイス(A)の断面。
図2は、本発明の一実施形態による換気デバイス(A)の断面を示す。この実施形態では、吸気ブレーキ弁(1)は、吸気呼吸抵抗を調整する/tareするためのスクリュー(a)と、吸気呼吸抵抗ばね(b)と、一方向吸気弁(c)とを含む。被験者は、taringスクリュー(a)を動かして呼吸抵抗ばね(b)の抵抗を調整し、それによって、吸気弁(c)を制限することができる。呼気ブレーキ弁(4)は、呼気呼吸抵抗を調整する/tareするためのスクリュー(d)と、呼気呼吸抵抗ばね(e)と、一方向呼気弁(f)とを含む。被験者は、taringスクリュー(d)を動かして呼吸抵抗ばね(e)の抵抗を調整し、それによって、呼気弁(f)を制限することができる。
図2は、本発明の一実施形態による換気デバイス(A)の断面を示す。この実施形態では、吸気ブレーキ弁(1)は、吸気呼吸抵抗を調整する/tareするためのスクリュー(a)と、吸気呼吸抵抗ばね(b)と、一方向吸気弁(c)とを含む。被験者は、taringスクリュー(a)を動かして呼吸抵抗ばね(b)の抵抗を調整し、それによって、吸気弁(c)を制限することができる。呼気ブレーキ弁(4)は、呼気呼吸抵抗を調整する/tareするためのスクリュー(d)と、呼気呼吸抵抗ばね(e)と、一方向呼気弁(f)とを含む。被験者は、taringスクリュー(d)を動かして呼吸抵抗ばね(e)の抵抗を調整し、それによって、呼気弁(f)を制限することができる。
吸気段階の間、換気チャンバ(2)内に位置するガス混合物は、口腔または口鼻エンドピース(3)に流入し、換気チャンバ(2)内に減圧を生じさせる。減圧値が吸気呼吸抵抗ばね(b)のtare値に達すると、吸気弁(c)が開き、ガス混合物が、チャンバおよびマウスピースを通過するのが可能になり、ユーザに供給される。一方向呼気弁(4)は閉じたままである。その理由は、一方向呼気弁(4)は、チャンバ(2)内が減圧されている間は機能しないからである。
呼気段階の間、ユーザによって呼気されたガス混合物はマウスピース(3)およびチャンバ(2)を通過し、マウスピース(3)およびチャンバ(2)内で圧力が上昇する。圧力値が呼気呼吸抵抗ばね(e)のtare値に達すると、呼気弁(f)が開き、ガス混合物をチャンバから換気デバイス(A)の外部環境に移動させる。一方向吸気弁(1)はこの段階では閉じたままである。その理由は、一方向吸気弁(1)は、チャンバ(2)内が陽圧のときは機能しないからである。
吸気呼吸抵抗および呼気呼吸抵抗を解除するためのボタン、それぞれ(g)および(h)は、ユーザがこれらのボタンに圧力を加えると、ユーザは、ばねに対する圧縮応力を放出することによって吸気ブレーキまたは/および呼気ブレーキを独立に解放することができる。
チャンバ(2)内に設置された喚気圧力センサー(5)および換気流流量計センサー(6)モジュールを使用して、ユーザの生理学的換気データをシステム(z)に通信する。
図3:調整可能な吸気および呼気呼吸抵抗を有する弁と、ユーザによって駆動可能なバイパス隔膜とを含む換気デバイス(A)の断面。
図3は、本発明の一実施形態による換気デバイス(A)の断面を示す。この実施形態では、吸気ブレーキ弁(1)は、吸気呼吸抵抗を調整する/tareするためのスクリュー(a)と、吸気呼吸抵抗ばね(b)と、一方向吸気弁(c)とを含む。被験者は、taringスクリュー(a)を動かして呼吸抵抗ばね(b)の抵抗を調整し、それによって、吸気弁(c)を制限することができる。呼気ブレーキ弁(4)は、呼気呼吸抵抗調整スクリュー(d)と、呼気呼吸抵抗ばね(e)と、一方向呼気弁(f)とを含む。被験者は、taringスクリュー(d)を動かして呼吸抵抗ばね(e)の抵抗を調整し、それによって、呼気弁(f)を制限することができる。
図3は、本発明の一実施形態による換気デバイス(A)の断面を示す。この実施形態では、吸気ブレーキ弁(1)は、吸気呼吸抵抗を調整する/tareするためのスクリュー(a)と、吸気呼吸抵抗ばね(b)と、一方向吸気弁(c)とを含む。被験者は、taringスクリュー(a)を動かして呼吸抵抗ばね(b)の抵抗を調整し、それによって、吸気弁(c)を制限することができる。呼気ブレーキ弁(4)は、呼気呼吸抵抗調整スクリュー(d)と、呼気呼吸抵抗ばね(e)と、一方向呼気弁(f)とを含む。被験者は、taringスクリュー(d)を動かして呼吸抵抗ばね(e)の抵抗を調整し、それによって、呼気弁(f)を制限することができる。
吸気段階の間、換気チャンバ(2)内に位置するガス混合物は、口腔または口鼻エンドピース(3)に流入し、換気チャンバ(2)内に減圧を生じさせる。減圧が吸気呼吸抵抗ばね(b)のtare値に達すると、吸気弁(c)が開き、ガス混合物が、チャンバおよびマウスピースを通過するのが可能になり、ユーザに供給される。一方向呼気弁(4)は閉じたままである。その理由は、一方向呼気弁(4)は、チャンバ(2)内が減圧されている間は機能しないからである。
呼気段階の間、ユーザによって呼気されたガス混合物はマウスピース(3)およびチャンバ(2)を通過する。マウスピース(3)およびチャンバ(2)内で圧力が上昇する。圧力値が呼気呼吸抵抗ばね(e)のtare値に達すると、呼気弁(f)が開き、ガス混合物をチャンバから換気デバイス(A)の外部に移動させる。一方向吸気弁(1)はこの段階では閉じたままである。その理由は、一方向吸気弁(1)は、チャンバ(2)内が陽圧のときは機能しないからである。
チャンバ(2)はまた、ブレーキ弁(1および4)を無効にして迂回するための抵抗解除隔膜(i)を備えてもよい。この抵抗解除隔膜(i)は、システムの固体妨害物のレベルに対する安全装置として働き、システムでは、吸気および/または呼気に対する障害物を完全になくす必要がある。チャンバ(2)内に設置された換気圧力センサー(5)および換気流量センサー(6)モジュールを使用してユーザの生理学的換気データをシステム(Z)に通信する。
図4:(制御)システムZの例の概略図。
図4は、(制御)システムZの例の概略図である。図示した(制御)システムZは、換気デバイスAのセンサーによって送出された信号を受信するプロセッサ(e)を備える。このプロセッサ(e)は、オーディオモジュール(D)と、頭皮の熱調整を可能にするモジュールHと、頭皮に電気インパルスを送出するためのモジュールIとを駆動する。プロセッサ(e)は、換気デバイスAのセンサーから受信されたデータを記録モジュール(n)上に記録し、好ましくは記録PC(K)とのワイヤレス通信の手段を有する。システムZは、システムZが外部電源(J)に接続されたときに再充電可能なバッテリ(m)によって電力を供給される。さらに、Jは、制御システムZのソフトウェアをインストールするために使用されるプログラミングPCとすることができる。
図4は、(制御)システムZの例の概略図である。図示した(制御)システムZは、換気デバイスAのセンサーによって送出された信号を受信するプロセッサ(e)を備える。このプロセッサ(e)は、オーディオモジュール(D)と、頭皮の熱調整を可能にするモジュールHと、頭皮に電気インパルスを送出するためのモジュールIとを駆動する。プロセッサ(e)は、換気デバイスAのセンサーから受信されたデータを記録モジュール(n)上に記録し、好ましくは記録PC(K)とのワイヤレス通信の手段を有する。システムZは、システムZが外部電源(J)に接続されたときに再充電可能なバッテリ(m)によって電力を供給される。さらに、Jは、制御システムZのソフトウェアをインストールするために使用されるプログラミングPCとすることができる。
図5:オーディオモジュールDの例の概略図。
図5は、オーディオモジュールDの例の概略図である。図示したオーディオモジュールDは、音声ファイルを読み取るための命令および音声レベルを調整するための命令を制御システムZのプロセッサ(e)から受信するようになっているデジタル入力を備える。オーディオファイルリーダ(f)は、(制御)システムZのプロセッサ(e)の命令を実行し、メモリカード(g)上に記録された音声ファイルを読み取ることによって一次オーディオストリームをコンパイルする。ミキサ/増幅器(o)は、オーディオファイルリーダ(f)からの一次オーディオストリームを二次オーディオソース(S)からの二次オーディオストリームと混合する。混合オーディオストリーム中の各ストリームの音声レベルは電位差計(p)および(q)を介して調整可能である。混合オーディオストリームは、オーディオヘッドセット(R)に送られる。
図5は、オーディオモジュールDの例の概略図である。図示したオーディオモジュールDは、音声ファイルを読み取るための命令および音声レベルを調整するための命令を制御システムZのプロセッサ(e)から受信するようになっているデジタル入力を備える。オーディオファイルリーダ(f)は、(制御)システムZのプロセッサ(e)の命令を実行し、メモリカード(g)上に記録された音声ファイルを読み取ることによって一次オーディオストリームをコンパイルする。ミキサ/増幅器(o)は、オーディオファイルリーダ(f)からの一次オーディオストリームを二次オーディオソース(S)からの二次オーディオストリームと混合する。混合オーディオストリーム中の各ストリームの音声レベルは電位差計(p)および(q)を介して調整可能である。混合オーディオストリームは、オーディオヘッドセット(R)に送られる。
図6:本発明によるデバイス(A)によって可能になる、試験被験者における(1分当たり)呼吸数の変動を示すグラフ。
図7:本発明によるデバイス(A)によって可能になる、試験被験者におけるカプニア(mmHg単位)の変動を示すグラフ。
図8:本発明によるデバイス(A)によって可能になる、試験被験者における1回換気量(ミリリットル単位)の変動を示すグラフ。
図9:(A)調整可能な隔膜と組み合わされたシングルフロー弁:シングルフロー弁はガスの流れの方向を案内するのを可能にする。隔膜の変動は、呼吸圧力(努力)を調整するのを可能にする。(B)開口圧力にtareされる弁。この弁は、ガスの流れの方向を案内するのを可能にする。ばねをtareすると、呼吸圧力(努力)を調整するのが可能になる。(C)バタフライ弁:シングルフロー弁は、ガスの流れの方向を案内するのを可能にする。バタフライタップの角度を変動させると、呼吸圧力(努力)を調整するのが可能になる。
図10:仮想現実を体験したことがない被験者が本発明によるシステム(Y)を使用したときの、被験者における心拍数(心拍)の変動を示すグラフ。
従うプロトコルは、以下のステップを含む。
1)被験者を安静状態にする[システム(Y)を装着していない]。この段階は3分間続く。これは、被験者が安静時心拍に戻るのを可能にするのにかかる時間である。
2)被験者が、本発明によるシステム(Y)を約5分間使用する。被験者は、ツール(B)を使用して映画を見て、デバイス(A)のマウスピースを通して呼吸するが、音フィードバックを受けない。第1の適合段階の後、被験者の心拍が被験者の安静時心拍よりも低いレベルで安定する。
3)システム(Y)内に位置するオーディオモジュール(D)の使用を開始する。このステップは約5分続く。適合段階の後、被験者の心拍がさらに低下して実験の最も低いレベルに達し、したがって、被験者が心臓コヒーレンスの状態に移行することが可能になる。
1)被験者を安静状態にする[システム(Y)を装着していない]。この段階は3分間続く。これは、被験者が安静時心拍に戻るのを可能にするのにかかる時間である。
2)被験者が、本発明によるシステム(Y)を約5分間使用する。被験者は、ツール(B)を使用して映画を見て、デバイス(A)のマウスピースを通して呼吸するが、音フィードバックを受けない。第1の適合段階の後、被験者の心拍が被験者の安静時心拍よりも低いレベルで安定する。
3)システム(Y)内に位置するオーディオモジュール(D)の使用を開始する。このステップは約5分続く。適合段階の後、被験者の心拍がさらに低下して実験の最も低いレベルに達し、したがって、被験者が心臓コヒーレンスの状態に移行することが可能になる。
実験部分
”BATHYSMED”(”BTY”)プロトコル
Bathysmedプロトコルは、
- 心の準備、瞑想、ソフロロジー、および心理教育のセッション
- ダイビング理論クラス
- ソフロロジー、リラクゼーション、および瞑想エクササイズを組み込んだ非麻酔性スキューバダイビングセッション
の組合せに基づく。
これらのエクササイズについては事前に説明がなされ、陸上で予行練習が行われる。
”BATHYSMED”(”BTY”)プロトコル
Bathysmedプロトコルは、
- 心の準備、瞑想、ソフロロジー、および心理教育のセッション
- ダイビング理論クラス
- ソフロロジー、リラクゼーション、および瞑想エクササイズを組み込んだ非麻酔性スキューバダイビングセッション
の組合せに基づく。
これらのエクササイズについては事前に説明がなされ、陸上で予行練習が行われる。
ダイビング理論
フランスでは、ダイビングの実践において「スポーツコード」が順守される。深度が6メートルを超えることができるように、被験者は、高圧環境に関するある量の理論的知識を取得してダイビング事故のリスクを防止しなければならない。プロトコルの間、MCQによってこの理論的知識が教示され立証された。
フランスでは、ダイビングの実践において「スポーツコード」が順守される。深度が6メートルを超えることができるように、被験者は、高圧環境に関するある量の理論的知識を取得してダイビング事故のリスクを防止しなければならない。プロトコルの間、MCQによってこの理論的知識が教示され立証された。
心理教育
これはPTSDの精神生理学的側面(原因、症状、および反応)を被験者としており、患者は自分の反応および役割をよりよく理解することができた。したがって、患者は、制御の感情を発達させ、したがって、不安を低減させることができた。
これはPTSDの精神生理学的側面(原因、症状、および反応)を被験者としており、患者は自分の反応および役割をよりよく理解することができた。したがって、患者は、制御の感情を発達させ、したがって、不安を低減させることができた。
BTYダイビングエクササイズならびにソフロロジー、リラクゼーション、および瞑想セッションの教室での紹介
大抵の瞑想の実践では、セッションはガイドによって口頭で行われる。ソフロロジーにおいて、テルプノスロゴス概念は、口頭動作を伴い、ソフロロジストがソフロロジーの生徒に話しかける方法を示す。水中では口頭での意思の疎通が不可能であるので、ダイビングエクササイズを開始する前に完全な理解をする必要があった。したがって、プロトコルでは、デモンストレーションビデオを介してこの方法の指導に備えて準備し、その後、瞑想トレーニングを行い、次いでダイビング中に瞑想トレーニングを模倣した。
大抵の瞑想の実践では、セッションはガイドによって口頭で行われる。ソフロロジーにおいて、テルプノスロゴス概念は、口頭動作を伴い、ソフロロジストがソフロロジーの生徒に話しかける方法を示す。水中では口頭での意思の疎通が不可能であるので、ダイビングエクササイズを開始する前に完全な理解をする必要があった。したがって、プロトコルでは、デモンストレーションビデオを介してこの方法の指導に備えて準備し、その後、瞑想トレーニングを行い、次いでダイビング中に瞑想トレーニングを模倣した。
ソフロロジー、リラクゼーション、および瞑想セッションは以下の計画に従った。
1.適切な呼吸法を知る。
2.呼吸を使用してリラックスする方法を知る。
3.呼吸を使用してエネルギーおよびやる気を強化する方法を知る。
4.肯定的なものを視覚化する方法を覚える。
5.将来の計画を視覚化する方法を覚える。
6.個人の能力を引き出す方法を覚える。
7.コース後の生活を前向きに準備する。
8.個人の価値を識別する。
1.適切な呼吸法を知る。
2.呼吸を使用してリラックスする方法を知る。
3.呼吸を使用してエネルギーおよびやる気を強化する方法を知る。
4.肯定的なものを視覚化する方法を覚える。
5.将来の計画を視覚化する方法を覚える。
6.個人の能力を引き出す方法を覚える。
7.コース後の生活を前向きに準備する。
8.個人の価値を識別する。
BTYダイビング
これは、浸水状態で行う特定のエクササイズを使用して心理および肉体をシミュレートすることを目的としていた。ダイビングを3つの期間に分割した。4回の第1のダイビングは、現在の瞬間に関するフィードバック、体感の再割り当ての向上、および集中の再活性化に焦点を当てた。5~8回のダイビングでは、熟考状態に焦点を当て、心理的側面を強化し、心と体のペアの意識への再組み込みを可能にする必要があった。このセッションの間、被験者に将来を別の角度から視覚化し構想させた。最後に、2回の最後のダイビングでは、個人の能力を評価し、解放することによって自信の感覚を強化することを目的とした。
これは、浸水状態で行う特定のエクササイズを使用して心理および肉体をシミュレートすることを目的としていた。ダイビングを3つの期間に分割した。4回の第1のダイビングは、現在の瞬間に関するフィードバック、体感の再割り当ての向上、および集中の再活性化に焦点を当てた。5~8回のダイビングでは、熟考状態に焦点を当て、心理的側面を強化し、心と体のペアの意識への再組み込みを可能にする必要があった。このセッションの間、被験者に将来を別の角度から視覚化し構想させた。最後に、2回の最後のダイビングでは、個人の能力を評価し、解放することによって自信の感覚を強化することを目的とした。
損益比:
スキューバダイビングは、浸水および圧力の増大に関するある生理的ストレスを生じさせる。主なリスクは、減圧時における気泡の形での窒素の放出に関する脱飽和事故、深度が変動する間に生命体の空気腔内のガス量が変動した後に起こる気圧外傷、大気圧が増大したときに換気ガスの分圧が増大することによって発生する毒性事故、ならびに通常、冷水に浸水している間の換気ストレスの増大に伴う労作に関する、心臓の過負荷および肺の脆弱化によって起こる浸水性肺水腫(IPO)である。この状況では、溺死が起こることもある。これは通常、技術的な事故、機器の問題、および/または意識の喪失に対して二次的に起こる。これらの因子を考慮して、プロトコルは、脱飽和事故および毒性事故のリスクを低減させるために20メートルを超える深度でのダイビングを含まない。初心者が潜降および浮上速度を制御できないことに関する気圧外傷事故を制限するために、被験者の快適さおよびストレスのレベルを容易に評価し、海中でのダイビングについての均一なグループを形成するために、2回の最初のダイビングはスイミングプールで行われる。コース全体にわたって、到達目標深度は極めて徐々に深くなり、生徒/監視者比は、非常に快適な被験者については4対1、海中以外での指導の場合は2対1、顕著なストレスを示す被験者の場合は1対1とする。深度は、プロトコルを首尾よく完了するうえでほとんど影響を及ぼさないので、すべてのセッション目標を3メートルの深度で達成することができる。プログラムに含まれる各監視者は、専門の免許状、水中活動におけるトレーニング、ならびにストレスの管理および生理病理における特定のトレーニングの分野での経験を有する。すべての監視者がすでにソフロロジートレーニングコースを完了していた。
スキューバダイビングは、浸水および圧力の増大に関するある生理的ストレスを生じさせる。主なリスクは、減圧時における気泡の形での窒素の放出に関する脱飽和事故、深度が変動する間に生命体の空気腔内のガス量が変動した後に起こる気圧外傷、大気圧が増大したときに換気ガスの分圧が増大することによって発生する毒性事故、ならびに通常、冷水に浸水している間の換気ストレスの増大に伴う労作に関する、心臓の過負荷および肺の脆弱化によって起こる浸水性肺水腫(IPO)である。この状況では、溺死が起こることもある。これは通常、技術的な事故、機器の問題、および/または意識の喪失に対して二次的に起こる。これらの因子を考慮して、プロトコルは、脱飽和事故および毒性事故のリスクを低減させるために20メートルを超える深度でのダイビングを含まない。初心者が潜降および浮上速度を制御できないことに関する気圧外傷事故を制限するために、被験者の快適さおよびストレスのレベルを容易に評価し、海中でのダイビングについての均一なグループを形成するために、2回の最初のダイビングはスイミングプールで行われる。コース全体にわたって、到達目標深度は極めて徐々に深くなり、生徒/監視者比は、非常に快適な被験者については4対1、海中以外での指導の場合は2対1、顕著なストレスを示す被験者の場合は1対1とする。深度は、プロトコルを首尾よく完了するうえでほとんど影響を及ぼさないので、すべてのセッション目標を3メートルの深度で達成することができる。プログラムに含まれる各監視者は、専門の免許状、水中活動におけるトレーニング、ならびにストレスの管理および生理病理における特定のトレーニングの分野での経験を有する。すべての監視者がすでにソフロロジートレーニングコースを完了していた。
本発明による換気デバイス(A)を使用する被験者の呼吸数に対する換気デバイスの効果の評価
はじめに:マインドフル瞑想およびBathysmedプロトコルは、呼気段階を優先して心拍数を変調する(好ましくは心拍数を低下させる)ことによって呼吸数を制御し、一般に低下させるという共通の目標を有し、したがって、心臓コヒーレンスの状態を達成する。この調査の目的は、健康なボランティア被験者における呼吸パラメータに対する換気デバイス(A)の効果を評価することであった。
はじめに:マインドフル瞑想およびBathysmedプロトコルは、呼気段階を優先して心拍数を変調する(好ましくは心拍数を低下させる)ことによって呼吸数を制御し、一般に低下させるという共通の目標を有し、したがって、心臓コヒーレンスの状態を達成する。この調査の目的は、健康なボランティア被験者における呼吸パラメータに対する換気デバイス(A)の効果を評価することであった。
方法:20人の成人ボランティア被験者を評価した。5分間にわたる静止背臥位の予備期間の後、換気デバイス(A)を使用する5分前および使用してから5分後に45°の半座位において呼吸データを収集した。収集したデータは、安静時通常平均が毎分15±2回である分時呼吸数、1回換気量(Vc)、すなわち、安静時正常サイクルの場合の肺容量、およびカプニア、すなわち呼気CO2率であり、これらのデータを分時換気量と相関させた。
結果:基準期間からデバイス(A)の使用終了期間までの間に、1回換気量が584±86mlから1100±382mlに増大した(図8)後、心拍数が毎分72±13回から毎分64±5回に低下し、呼吸数が毎分15±5サイクルから11±4サイクルに低下し(図6)、カプニア(呼気CO2率)が35±5mmHgから33±3mmHgに低下した(図7)。
結論:したがって、デバイス(A)を使用すると、心臓コヒーレンスの状態が推進され、試験被験者において、呼吸量(1回換気量)の増大に関連して心拍数および呼吸数が低下し、カプニアが低下する。すべてのこれらの修正は、本発明による換気デバイス(A)を使用する試験被験者において自発的に、すなわち、試験被験者の意図または意図的な行動とは無関係に誘導される。
本発明による仮想現実システム(Y)を使用する被験者における心臓コヒーレンスに関連するパラメータに対する前記システムの効果の評価
はじめに:本発明による換気デバイス(A)は、聴覚、視覚、触覚、嗅覚、または空間における位置などの感覚に作用する感覚体験を模倣するための手段を備える仮想現実システム(Y)に組み込むことができる。この調査の目的は、健康であるか、PTSDに罹患しているかにかかわらず、ボランティア被験者において心臓コヒーレンスの状態をもたらす、本発明の換気デバイス(A)の使用時に観測される有益な生理学的効果に対する上記の手段の組合せの影響を評価することであった。
はじめに:本発明による換気デバイス(A)は、聴覚、視覚、触覚、嗅覚、または空間における位置などの感覚に作用する感覚体験を模倣するための手段を備える仮想現実システム(Y)に組み込むことができる。この調査の目的は、健康であるか、PTSDに罹患しているかにかかわらず、ボランティア被験者において心臓コヒーレンスの状態をもたらす、本発明の換気デバイス(A)の使用時に観測される有益な生理学的効果に対する上記の手段の組合せの影響を評価することであった。
方法:仮想現実コンテンツを見るためのマスクを、本発明による仮想現実システム(Y)のユーザの眼の上に配置した。仮想現実システムは、スキューバダイビングをシミュレートすることを目標とする。各セッションは、15分から30分、特に17分から25分続く。セッションを連続的に行うと、ダイビングユーザが徐々に、仮想ダイビングを浅い深度(3/4メートル)で行い、次いで中程度の深度(10/15メートル)で行うようにすることが可能になる。
ユーザは、任意の画像、たとえば、青い背景を見る間、プレセッショントークを聞いた。被験者が自分の姿勢を意識し、自分の換気を安定させ、筋肉をリラックスさせるのを可能にする2~3分にわたるソフロロジー/心の準備のセッションの後、本発明による仮想現実システム(Y)を使用して約15分にわたる映画を被験者に投影した。少なくとも仮想現実システムを使用するセッションを行う前および行った後、好ましくはセッションを行う前からセッション全体にわたって心臓および呼吸データを収集した。
映画は、1~5分のいくつかの段階に分割され、たとえば、以下のシーケンスを含む。
(a)海面にいるユーザ/ダイバー、持続時間約1分、ユーザ/ダイバーは、呼吸をシミュレートする音にボイスオーバーによって案内される。
(b)海底への潜降、持続時間約1分。
(c)砂の上で休止、持続時間約1分、ユーザ/ダイバーは、風景を凝視し、呼吸をシミュレートする音が調整される。
(d)監視者が、場合によっては声を重ねながら、合図によってユーザを指導するのを見て(たとえば、動きを示すかまたはポーズをとる)、その後一連の運動を行う。まず約1分間にわたって、ユーザ/ダイバーが眼を閉じて、自分の呼吸の音および深さに注意を払う。次いで、ユーザ/ダイバーは、事前に決定された音が発せられたときに眼を開け、監視者が次に適用されるエクササイズのデモンストレーションを行うのを見る(すなわち、”BTY”プロトコルのソフロロジーエクササイズ1~4)。ユーザ/ダイバーは、再び眼を閉じて、約3~7分間にわたってボイスオーバーまたは一連の音に従う。
(e)静かに歩き回る。持続時間約4~5分。
(f)再浮上する前に砂の上で休止、持続時間約1分。ダイバーは、再浮上を開始する前に海面を見つめ、数回の再刺激吸気を行い、海面に再浮上する。
(g)海面に到達、静かに時が流れ、ボイスオーバーがダイバーの注意を海面の遷移に向けるように指示する。持続時間約1分。
(a)海面にいるユーザ/ダイバー、持続時間約1分、ユーザ/ダイバーは、呼吸をシミュレートする音にボイスオーバーによって案内される。
(b)海底への潜降、持続時間約1分。
(c)砂の上で休止、持続時間約1分、ユーザ/ダイバーは、風景を凝視し、呼吸をシミュレートする音が調整される。
(d)監視者が、場合によっては声を重ねながら、合図によってユーザを指導するのを見て(たとえば、動きを示すかまたはポーズをとる)、その後一連の運動を行う。まず約1分間にわたって、ユーザ/ダイバーが眼を閉じて、自分の呼吸の音および深さに注意を払う。次いで、ユーザ/ダイバーは、事前に決定された音が発せられたときに眼を開け、監視者が次に適用されるエクササイズのデモンストレーションを行うのを見る(すなわち、”BTY”プロトコルのソフロロジーエクササイズ1~4)。ユーザ/ダイバーは、再び眼を閉じて、約3~7分間にわたってボイスオーバーまたは一連の音に従う。
(e)静かに歩き回る。持続時間約4~5分。
(f)再浮上する前に砂の上で休止、持続時間約1分。ダイバーは、再浮上を開始する前に海面を見つめ、数回の再刺激吸気を行い、海面に再浮上する。
(g)海面に到達、静かに時が流れ、ボイスオーバーがダイバーの注意を海面の遷移に向けるように指示する。持続時間約1分。
ステップ(d)の間、約2~4分にわたるエクササイズは、ユーザ自身の掌が動く画像および/または3D運動もしくは回転の画像によってユーザに自分の五感および/または自分の身体のすべてもしくは一部を意識させることを目的としている。
ステップ(b)において行われる潜降の深度、すなわち、3/4m、10m、または最大15mの関数として、ステップ(e)の静かに歩き回ることは、たとえば海面を見ながら5/6mのリーフ、7/8mのリーフ、および/またはドロップもしくはスロープの縁で行われる。
最初のセッションまたは最初の2回のセッションは、海に入らずに(仮想)行われ、それに対して以後のセッションでは、ステップ(a)の前に約1分にわたって、船からたとえばストレートジャンプによって仮想的に海に入る。
ユーザ/ダイバーがセッションを何度も実行するにつれて、たとえば、適用可能ならば、ユーザ/ダイバーによって呼吸された気泡の視覚化と結合される、無呼吸運動(たとえば、完全呼吸サイクルによる換気ステップと、それに続く20秒持続する無呼吸ステップと、それに続く40~60秒持続する完全呼吸サイクルによる換気による回復ステップとを含むステップのシーケンス)、またはユーザ/ダイバーの眼の交互の開閉によるポジティブダイビング視覚化運動などの様々なエクササイズを提案される。
結果:本発明の仮想現実システム(Y)のユーザの間で心臓コヒーレンスの状態が達成され、および/またはこの状態に関する有益な効果は、セッションが実施された後少なくとも1か月、好ましくは少なくとも3か月、さらに好ましくは少なくとも6か月持続する。
本発明による仮想現実システム(Y)を使用する被験者における心拍数(心拍)に対する前記システムの効果の評価
仮想現実を体験したことがない被験者の心拍数を本発明による仮想現実システム(Y)を使用する前および使用中に測定した(図10参照)。従ったプロトコルは以下のステップを含む。
1)被験者を安静状態にする[システム(Y)を装着していない]。この段階は3分間続く。これは、被験者が安静時心拍に戻るのを可能にするのにかかる時間である。
2)被験者が、約5分間にわたって本発明によるシステム(Y)を使用する。被験者は、ツール(B)を使用して映画を見て、デバイス(A)のマウスピースを通して呼吸するが、音フィードバックを受けない。第1の適用段階の後、被験者の心拍が安静時心拍よりも低いレベルで安定する。
3)システム(Y)内に位置するオーディオモジュール(D)の使用を開始する。このステップは約5分続く。適合段階の後、被験者の心拍がさらに低下して実験の最も低いレベルに達し、したがって、被験者が心臓コヒーレンスの状態に移行することが可能になる。
仮想現実を体験したことがない被験者の心拍数を本発明による仮想現実システム(Y)を使用する前および使用中に測定した(図10参照)。従ったプロトコルは以下のステップを含む。
1)被験者を安静状態にする[システム(Y)を装着していない]。この段階は3分間続く。これは、被験者が安静時心拍に戻るのを可能にするのにかかる時間である。
2)被験者が、約5分間にわたって本発明によるシステム(Y)を使用する。被験者は、ツール(B)を使用して映画を見て、デバイス(A)のマウスピースを通して呼吸するが、音フィードバックを受けない。第1の適用段階の後、被験者の心拍が安静時心拍よりも低いレベルで安定する。
3)システム(Y)内に位置するオーディオモジュール(D)の使用を開始する。このステップは約5分続く。適合段階の後、被験者の心拍がさらに低下して実験の最も低いレベルに達し、したがって、被験者が心臓コヒーレンスの状態に移行することが可能になる。
1 一方向吸気弁
2 喚気チャンバ
3 マウスピース
4 一方向呼気弁
5 喚気圧力センサー
A 換気デバイス
a 口腔エンドピース、口鼻エンドピース、口腔顔面マスク
B ツール
b 弁
b’ 弁
C 仮想現実コンテンツ
c 弁
D オーディオモジュール
d センサー
e プロセッサまたはマイクロコントローラ
f オーディオファイルリーダ
g メモリカード
H 手段
I 手段
i 抵抗軽減隔膜
J 外部電源
K 記録PC
m バッテリ
n 記録モジュール
o ミキサ/増幅器
p 電位差計
q 電位差計
R ヘッドセット
S 二次オーディオソース
X システム
Y システム
Z デバイス
2 喚気チャンバ
3 マウスピース
4 一方向呼気弁
5 喚気圧力センサー
A 換気デバイス
a 口腔エンドピース、口鼻エンドピース、口腔顔面マスク
B ツール
b 弁
b’ 弁
C 仮想現実コンテンツ
c 弁
D オーディオモジュール
d センサー
e プロセッサまたはマイクロコントローラ
f オーディオファイルリーダ
g メモリカード
H 手段
I 手段
i 抵抗軽減隔膜
J 外部電源
K 記録PC
m バッテリ
n 記録モジュール
o ミキサ/増幅器
p 電位差計
q 電位差計
R ヘッドセット
S 二次オーディオソース
X システム
Y システム
Z デバイス
Claims (18)
- 被験者を換気するためのデバイス(A)であって、口腔もしくは口鼻エンドピースまたは口腔顔面マスク(a)と、i)弁b)またはii)吸気弁(b’)および呼気弁(c)であって、前記被験者の吸気努力よりも大きい呼気努力を前記被験者に課すように構成され、吸気圧力が0mbarから10mbarの間の抵抗であり、呼気圧力が1mbarから12mbarの間の抵抗であり、圧力値が絶対値として表される弁とを備えるデバイス(A)。
- 前記デバイスは、0mbarから3mbarの間の抵抗の吸気圧力を発生させるように構成された弁(b)または吸気弁(b’)と、2.5mbarから5mbarの間の抵抗の呼気圧力を発生させるように構成された弁(b)または呼気弁(c)とを備える、請求項1に記載のデバイス(A)。
- 前記換気デバイス(A)は、データを取得するための少なくとも1つのセンサー(d)、たとえば、圧力センサーおよび/または流量センサーをさらに備える、請求項1または2に記載のデバイス(A)。
- 請求項3に記載の換気デバイス(A)と、前記デバイス(A)によって取得されたデータを受信し、記憶し、処理し、および/または送信するためのデバイス(Z)とを備えるシステム(X)。
- 請求項1から3のいずれか一項に記載の換気デバイス(A)または請求項4に記載のシステム(X)と、仮想現実コンテンツを見るためのツール(B)および/または仮想現実コンテンツを聞くためのオーディオモジュール(D)とを備える仮想現実システム(Y)。
- 前記デバイス(A)は、ダイビングレギュレータの第2の段階またはダイビングレギュレータの第2の段階のシミュレータである、請求項1から3のいずれか一項に記載のデバイス(A)、請求項4に記載のシステム(X)、または請求項5に記載のシステム(Y)。
- 仮想現実コンテンツを見るための前記ツール(B)は、画面といくつかのレンズとを備え、好ましくはヘッドセット、バイザー、マスク、および仮想現実眼鏡から選択される、請求項5または6のいずれか一項に記載のシステム(Y)。
- 仮想現実コンテンツを見るための前記ツール(B)は、一体化されたオペレーティングシステムを備えるか、または仮想現実コンテンツを再生するためのツール(C)に接続され、仮想現実コンテンツを再生するための前記ツールは、好ましくはコンピュータ、メモリカード、ゲームコンソール、スマートフォン、およびインターネットから選択される、請求項6または7のいずれか一項に記載のシステム(Y)。
- 前記デバイス(A)または前記システム(X)は、オーディオヘッドセット、ヘッドフォン、およびイヤピースから選択される、2つのヘッドフォンもしくは拡声器を備える装置(R)を備えるかまたは前記装置(R)に接続されたオーディオモジュール(D)をさらに備え、前記オーディオモジュール(D)は、前記換気デバイス(A)、前記デバイス(Z)、および/または仮想現実コンテンツを見るための前記ツール(B)に組み込まれならびに/または接続される、請求項1から3もしくは6のいずれか一項に記載のデバイス(A)、請求項4もしくは6に記載のシステム(X)、または請求項7もしくは8に記載のシステム(Y)。
- 前記オーディオモジュール(D)は、周囲の騒音を低減させるかもしくは打ち消し、および/または実際のダイビング条件の下でのスキューバダイビングレギュレータの使用時に発生する音と同一もしくは同様の音を再生するための手段を備えるか、または前記手段に接続される、請求項9に記載のデバイス(A)、システム(X)、またはシステム(Y)。
- 前記オーディオモジュール(D)は、周囲の騒音を低減させるかもしくは打ち消し、ならびに/またはスキューバダイビングレギュレータの使用時に発生する音と同一もしくは同様の音を再生するための手段を備えるか、または前記手段に接続され、前記換気デバイス(A)はセンサー(d)を備え、前記デバイス(Z)は、前記換気デバイス(A)の前記センサー(d)および前記オーディオモジュール(D)に接続され、前記オーディオモジュール(D)は、前記被験者の換気と同期させるように吸気音および呼気音を再生するために使用される、請求項9または10に記載のシステム(Y)。
- 前記オーディオモジュール(D)は、オーディオファイルリーダ(f)およびメモリカード(g)を備え、前記メモリカードは好ましくは、吸気音を再生するための第1の音声ファイルと呼気音を再生するための第2の音声ファイルとを備え、前記センサー(d)は、信号を転送する圧力および/または流量センサーであり、前記デバイス(Z)は、プロセッサまたはマイクロコントローラ(e)を備え、
i)圧力レベルを少なくとも2つの事前に決定された圧力しきい値と比較することにより、前記圧力および/または流量センサー(d)によって転送された前記信号を解析し、
ii)前記信号を前記オーディオファイルリーダ(f)に送信し、前記信号が、音量の強度を2つの事前に決定されたしきい値における差の関数として適合させることによって、前記被験者の換気の段階の吸気または呼気特質に従って前記第1または第2の音声ファイルの読み取りをトリガまたは停止し、好ましくは、
iii)前記センサー(d)によって転送されおよび/または前記オーディオファイルリーダ(f)に送信された前記信号を記録する、請求項11に記載のシステム(Y)。 - 前記デバイス(A)、前記システム(X)、または前記システム(Y)は、前記被験者の吸気および/もしくは呼気の瞬間に、または前記被験者の呼吸サイクルの間連続的に、1つもしくは複数の音声を再生するための1つもしくは複数の追加の音声ファイルを備えるか、または前記音声ファイルに接続され、ならびに/あるいは視覚コンテンツ用の媒体を形成し、適用可能ならば、前記視覚コンテンツに関連する音声用の媒体を形成する1つもしくは複数のファイルを備えるか、または前記1つもしくは複数のファイルに接続される、請求項11または12に記載のシステム(Y)。
- 前記換気デバイス(A)は、呼吸数、呼吸量、呼気カプニア、心拍数、心臓コヒーレンス、交換神経迷走神経バランス、および器官の電気活動から選択される前記被験者の少なくとも1つの生理学的パラメータを検出して測定するための1つまたは複数のセンサー(d)をさらに備える、請求項1から3、6、9、もしくは10のいずれか一項に記載のデバイス(A)、請求項4、6、9、もしくは10のいずれか一項に記載のシステム(X)、または請求項5から13のいずれか一項に記載のシステム(Y)。
- 前記システム(X)または前記システム(Y)は、液体もしくはガスによって前記被験者の頭皮のすべてもしくは一部の温度を変調するための手段(H)、および/または前記被験者の前記頭皮のすべてもしくは一部にわたって電気インパルスを送出するか/発生させるための手段(I)をさらに備える、請求項4、6、9、もしくは10のいずれか一項に記載のシステム(X)または請求項5から14のいずれか一項に記載のシステム(Y)。
- 請求項1、3、6、9、もしくは10のいずれか一項に記載のデバイス(A)、請求項4、6、9、もしくは10のいずれか一項に記載のシステム(X)、または請求項5から15のいずれか一項に記載のシステム(Y)と、コンピュータ媒体、好ましくはメモリカードに取り付けられた仮想現実コンテンツとを備えるキット。
- スキューバダイビング、フライト、船旅、興味のある場所への訪れ、または電子ゲームの仮想世界をシミュレートするための、請求項1、3、6、9、もしくは10のいずれか一項に記載のデバイス(A)、請求項4、6、9、もしくは10のいずれか一項に記載のシステム(X)、請求項5から15のいずれか一項に記載のシステム(Y)、または請求項16に記載のキットの使用。
- 被験者において、ストレスもしくは不安、好ましくは「バーンアウト」、心的外傷後ストレス障害(”PTSD”)、鬱病、パニック発作、または多動性を有するかもしくは有さない注意欠陥障害(ADHD)に関する疾患もしくは障害、前記疾患もしくは前記障害の症状、および/または片頭痛を防止または治療する方法であって、請求項1、3、6、9、もしくは10のいずれか一項に記載のデバイス(A)、請求項4、6、9、もしくは10のいずれか一項に記載のシステム(X)、請求項5から15のいずれか一項に記載のシステム(Y)、または請求項16に記載のキットを単独で使用するか、あるいは前記疾患、前記障害、前記疾患もしくは前記障害の前記症状、および/または前記片頭痛の防止または治療において使用される1つもしくは複数のガスおよび/または1つもしくは複数の活性分子と組み合わせて使用して、前記被験者における前記疾患、前記障害、および/または前記片頭痛を防止または治療するステップを含むことを特徴とする方法。
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