JP2023544975A - 快眠度を最適化するためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
呼吸療法システムのユーザにとっての睡眠を最適化するための方法が本明細書に記載されている。方法は、睡眠セッションにおいて呼吸療法システムを使用して実装すべき療法指示を受信することを含む。療法指示は、複数の処方された制御パラメータを含み、複数の処方された制御パラメータそれぞれは、値または値の範囲を有する。方法は、睡眠セッションにおける所望の快眠レベルを受信することと、複数の処方された制御パラメータの値または値の範囲のうちの1つ以上を、所望の快眠レベルに基づいて、1つ以上の調整された値または値の範囲に調整することと、をさらに含む。調整された値に対する調整は、ユーザが所望の快眠レベルを達成するのを支援するために実装される。【選択図】図3
Description
関連出願の相互参照
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国仮特許出願第63/080,682号(出願日:2020年9月19日)の便益および優先権を主張するものである。
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国仮特許出願第63/080,682号(出願日:2020年9月19日)の便益および優先権を主張するものである。
技術分野
本開示は、概して呼吸療法システムに関し、特に、呼吸療法システムのユーザにとっての快眠度を最適化するためのシステムおよび方法に関するものである。
本開示は、概して呼吸療法システムに関し、特に、呼吸療法システムのユーザにとっての快眠度を最適化するためのシステムおよび方法に関するものである。
多くの個人は、例えば、周期性四肢運動障害(PLMD)、下肢静止不能症候群(RLS)、閉塞性睡眠時無呼吸(OSA)、中枢性睡眠時無呼吸(CSA)、混合性無呼吸、および低呼吸などの睡眠呼吸障害(SDB)、呼吸努力関連覚醒(RERA)ならびに胸壁障害などの睡眠関連障害および/または呼吸障害を患っている。これらの障害は、呼吸療法システムを用いて治療されることが多い。呼吸療法システムのユーザは、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、肺気腫、線維症、肺炎、閉塞性肺疾患(OLD)、拘束性肺疾患(RLD)、固定性上気道閉塞(FUAO)、喘息など、診断済みまたは未診断の肺疾病を有し得る。
本開示のいくつかの実装形態によると、呼吸療法システムのユーザにとっての睡眠を最適化するための方法が提供される。方法は、睡眠セッションにおいて呼吸療法システムを使用して実装すべき療法指示を受信することを含む。療法指示は、複数の処方された制御パラメータを含み、複数の処方された制御パラメータそれぞれは、値または値の範囲を有する。方法は、睡眠セッションにおける所望の快眠レベルを受信することと、複数の処方された制御パラメータの値または値の範囲のうちの1つ以上を、所望の快眠レベルに基づいて、1つ以上の調整された値または値の範囲に調整することと、をさらに含む。調整された値に対する調整は、ユーザが所望の快眠レベルを達成するのを支援するために実装される。
上記の要旨は、本開示の各実装形態またはすべての態様を示すことを意図していない。本開示のさらなる特徴および便益は、下記の詳細な説明および図面から明らかである。
本開示は、様々な変更および代替形態が可能であるが、その具体的な実装形態および実施形態が図面に例として示されており、本明細書において詳述される。ただし、それは、開示された特定の形態に本開示を限定することを意図するものではなく、逆に、本開示は、添付の請求項によって定義される本開示の精神および範囲内に属するすべての変更、均等物、および代替を網羅するということを理解すべきである。
多くの個人は、睡眠関連障害および/または呼吸障害を患っている。睡眠関連障害および/または呼吸障害の例としては、周期性四肢運動障害(PLMD)、下肢静止不能症候群(RLS)、睡眠呼吸障害(SDB)、閉塞性睡眠時無呼吸(OSA)、無呼吸、チェーンストークス呼吸(CSR)、呼吸機能不全、肥満性過換気症候群(OHS)、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、神経筋疾患(NMD)、および胸壁障害などが挙げられる。
これらを始めとする障害は、個人の睡眠中に起こる特定の事象(例えば、いびき、無呼吸、低呼吸、下肢静止不能、睡眠障害、窒息、心拍数増、努力性呼吸、喘息発作、てんかんエピソード、発作、またはそれらの任意の組み合わせ)を特徴とする。
無呼吸低呼吸指数(AHI)は、睡眠セッション中の睡眠時無呼吸の深刻度を示すのに使用される指数のことである。AHIは、睡眠セッション中にユーザが経験した無呼吸および/または低呼吸事象の数を、睡眠セッションにおける全睡眠時間数で除算することによって求められる。事象は、例えば、少なくとも10秒以上続く呼吸の一時停止であり得る。5未満のAHIは正常とみなされる。5以上15未満のAHIは、軽度の睡眠時無呼吸を示すものとみなされる。15以上30未満のAHIは、中程度の睡眠時無呼吸を示すものとみなされる。30以上のAHIは、重度の睡眠時無呼吸を示すものとみなされる。小児では、1よりも大きいAHIが異常とみなされる。睡眠時無呼吸は、AHIが正常であるとき、またはAHIが正常もしくは軽度であるときに、「制御されている」とみなすことができる。AHIは、酸素脱飽和レベルと組み合わせて、閉塞性睡眠時無呼吸の深刻度を示すのに使用することもできる。
これらの睡眠関連障害および/または呼吸障害の一部を軽減するために、ユーザは、呼吸デバイスまたはシステムの使用を処方してもらう場合がある。例えば、持続的気道陽圧(CPAP)機械を使用して、呼吸デバイスのユーザの喉における空気圧を高め、睡眠中に気道が閉鎖され、かつ/または狭窄するのを防ぐことができる。したがって、療法の目標は、AHIを正常レベルまで下げ、ユーザの睡眠の質を高めることである。
これらの呼吸デバイスまたはシステムは、ユーザの睡眠の質を高められる一方で、時にはユーザの快適性が損なわれることがある。例えば、ユーザは、睡眠をとろうとしているときに、自身の空気が気道内に押し込まれることによって不快感を覚え得る。他の不快感は、システムの音、顔面マスクの汗もしくは粘着、またはマスクを着用することの不快感および閉所恐怖症に関するものであり得る。ユーザは、睡眠セッション後に、噫気、腹の膨満感、胃拡張、および空気嚥下症によるひどいガス痛を経験し得る。空気嚥下症は、空気が、意図したとおりに気道および肺に入らず、食道に入って胃に達した場合に起こる。睡眠セッション後の他の不快感としては、治療用空気の高い空気流れまたは劣悪な加湿をもたらす漏れの結果としての鼻、喉、または眼の乾燥が挙げられ得る。
呼吸療法システムの使用を処方された人が経験する不快感は、システムを使用した睡眠療法をユーザが初めて採用しているときに顕著であることが多い。乏しい快眠度により初期ユーザ経験が悪いと、ユーザは、療法を断念し、快眠度の向上を求めて睡眠の質を犠牲にする可能性が高まる。治療の先延ばしは、ユーザが質の高い睡眠を達成できないことによる生活の質の悪化に至り得る。
図1を参照すると、本開示のいくつかの実装形態に係るシステム100が表されている。システム100は、制御システム110と、メモリデバイス114と、電子インターフェース119と、1つ以上のセンサ130と、1つ以上のユーザデバイス170と、を含む。いくつかの実装形態においては、システム100が、任意選択で、呼吸システム120、血圧デバイス182、活動トラッカー190、またはそれらの任意の組み合わせをさらに含む。
制御システム110は、1つ以上のプロセッサ112(以下、プロセッサ112)を含む。制御システム110は概して、システム100の様々な構成要素を制御し(例えば、作動させ)、かつ/またはシステム100の構成要素によって取得および/または生成されたデータを分析するのに使用される。プロセッサ112は、汎用または特殊用途のプロセッサまたはマイクロプロセッサであり得る。図1には1つのプロセッサ112が示されているが、制御システム110は、単一のハウジング内に存在し得るか、互いに離れて位置し得る任意の適切な数のプロセッサ(例えば、1個のプロセッサ、2個のプロセッサ、5個のプロセッサ、10個のプロセッサなど)を含み得る。制御システム110は、例えば、ユーザデバイス170のハウジング、および/またはセンサ130のうちの1つ以上のハウジングに連結すること、および/またはその内部に位置付けることができる。制御システム110は、(1つのかかるハウジング内に)集中させるか、(物理的に別個であるかかるハウジングのうちの2つ以上の内に)分散させることができる。制御システム110を含む2つ以上のハウジングを含むかかる実装形態においては、かかるハウジングが、互いに近接して、かつ/または離れて位置し得る。
メモリデバイス114は、制御システム110のプロセッサ112によって実行可能な機械可読命令を記憶する。メモリデバイス114は、例えば、ランダムまたはシリアルアクセスメモリデバイス、ハードドライブ、ソリッドステートドライブ、フラッシュメモリデバイスなど、任意の適切なコンピュータ可読ストレージデバイスまたは媒体であり得る。図1には1つのメモリデバイス114が示されているが、システム100は、任意の適切な数のメモリデバイス114(例えば、1個のメモリデバイス、2個のメモリデバイス、5個のメモリデバイス、10個のメモリデバイスなど)を含み得る。メモリデバイス114は、呼吸療法デバイス122のハウジング、ユーザデバイス170のハウジング、センサ130のうちの1つ以上のハウジング、またはそれらの任意の組み合わせに連結すること、および/またはその内部に位置付けることができる。制御システム110と同様に、メモリデバイス114は、(1つのかかるハウジング内に)集中させるか、(物理的に別個であるかかるハウジングのうちの2つ以上の内に)分散させることができる。
いくつかの実装形態においては、メモリデバイス114(図1)が、ユーザと関連付けられたユーザプロファイルを記憶する。ユーザプロファイルは、例えば、ユーザと関連付けられた人口統計情報、ユーザと関連付けられた生体情報、ユーザと関連付けられた医療情報、自己申告によるユーザフィードバック、ユーザと関連付けられた睡眠パラメータ(例えば、1つ以上の以前の睡眠セッションから記録された睡眠関連パラメータ)、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。人口統計情報は、例えば、ユーザの年齢、ユーザの性別、ユーザの人種、ユーザの地理的位置、人との関係の状況、不眠症もしくは睡眠時無呼吸の家族歴、ユーザの雇用状況、ユーザの教育状況、ユーザの社会経済的状況、またはそれらの任意の組み合わせを示す情報を含み得る。医療情報は、例えば、ユーザと関連付けられた1つ以上の病状、ユーザによる薬剤使用、またはその両方を示す情報を含み得る。医療情報データは、睡眠潜時反復検査(MSLT)の結果もしくはスコア、および/またはピッツバーグ睡眠質問票(PSQI)のスコアもしくは値をさらに含み得る。自己申告によるユーザフィードバックは、自己申告による主観的な睡眠スコア(例えば、劣悪、普通、良好)、自己申告によるユーザの主観的なストレスレベル、自己申告によるユーザの主観的な疲労レベル、自己申告によるユーザの主観的な健康状態、ユーザが経験した最近のライフイベント、またはそれらの任意の組み合わせを示す情報を含み得る。
電子インターフェース119は、1つ以上のセンサ130からデータ(例えば、生理学的データおよび/または音響データ)を受け取るように構成されており、その結果、データは、メモリデバイス114に記憶すること、および/または制御システム110のプロセッサ112によって分析することができる。電子インターフェース119は、有線接続または無線接続を用いて(例えば、セルラーネットワークなどを介して、RF通信プロトコル、WiFi通信プロトコル、Bluetooth通信プロトコルを用いて)1つ以上のセンサ130と通信することができる。電子インターフェース119は、アンテナ、受信機(例えば、RF受信機)、送信機(例えば、RF送信機)、トランシーバ、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。電子インターフェース119は、本明細書に記載のプロセッサ112およびメモリデバイス114と同一または同様である、もう1つのプロセッサおよび/またはもう1つのメモリデバイスも含み得る。いくつかの実装形態においては、電子インターフェース119が、ユーザデバイス170に連結または統合されている。他の実装形態においては、電子インターフェース119が、制御システム110および/またはメモリデバイス114に連結されているか、それと(例えば、ハウジング内で)統合されている。
上記のとおり、いくつかの実装形態においては、システム100が、任意選択で呼吸療法システム120を含む。呼吸療法システム120は、(本明細書において呼吸療法デバイス122と称される)呼吸圧力療法(RPT)デバイス122、ユーザインターフェース124、(チューブまたは空気回路とも称される)導管126、ディスプレイデバイス128、加湿タンク129、レセプタクル180、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの実装形態においては、制御システム110、メモリデバイス114、ディスプレイデバイス128、センサ130のうちの1つ以上、および加湿タンク129が、呼吸療法デバイス122の一部である。呼吸圧力療法とは、(例えば、タンクベンチレータまたは陽陰圧体外式人工呼吸器(cuirass)などの陰圧療法とは対照的に)ユーザの呼吸サイクル全体を通じて雰囲気を基準にして名目上陽である制御された目標圧力で、ユーザの気道への入口に空気供給を印加することを指す。呼吸療法システム120は概して、1つ以上の睡眠関連呼吸障害(例えば、閉塞性睡眠時無呼吸、中枢性睡眠時無呼吸、または混合性睡眠時無呼吸)を患っている個人を治療するのに使用される。
呼吸療法デバイス122は、(例えば、1つ以上のコンプレッサを駆動する1つ以上のモータを使用して)ユーザに送達される加圧空気を生成するのに一般に使用される送風機モータ(非図示)を有する。いくつかの実装形態においては、呼吸療法デバイス122が、ユーザに送達される連続的な一定の空気圧を生成する。他の実装形態においては、呼吸療法デバイス122が、2つ以上の所定の圧力(例えば、第1の所定の空気圧および第2の所定の空気圧)を生成する。さらに他の実装形態においては、呼吸療法デバイス122が、所定の範囲内の様々な異なる空気圧を生成するように構成されている。例えば、呼吸療法デバイス122は、少なくとも約4cmH2O、少なくとも約10cmH2O、少なくとも約20cmH2O、約6cmH2Oから約10cmH2O、約7cmH2Oから約12cmH2Oなどを送達することができる。呼吸療法デバイス122は、(周囲圧力に対して)陽圧を維持しながら、例えば、約20リットル/分から約150リットル/分の所定の流量で加圧空気を送達することもできる。
ユーザインターフェース124は、ユーザの顔の一部分と係合し、呼吸療法デバイス122からユーザの気道に加圧空気を送達して、睡眠中に気道が狭窄および/または虚脱しないように支援する。これにより、睡眠中のユーザの酸素摂取量も増加し得る。ユーザインターフェース124は、加圧空気がユーザの口、ユーザの鼻、またはユーザの口および鼻の両方を介してユーザの気道に送達されるように、ユーザの顔に係合するのが一般的である。呼吸療法デバイス122、ユーザインターフェース124、および導管126は、ユーザの気道と流体連結された空気経路を共に形成する。加圧空気により、睡眠中のユーザの酸素摂取量も増加し得る。適用される療法に応じて、ユーザインターフェース124は、例えばユーザの顔の領域または部分との封止を形成して、周囲圧力に対して十分に異なり、治療効果をもたらせる圧力、例えば周囲圧力に対して約10cmH2Oの陽圧での空気の送達を促進し得る。酸素の送達などの、他の形態の療法において、ユーザインターフェースは、約10cmH2Oの陽圧で気道へのガス供給の送達を促進するのに十分な封止を含まない場合がある。
図2に示すとおり、いくつかの実装形態においては、ユーザインターフェース124が、ユーザ210の鼻および口を覆う顔面マスク(例えばフルフェイスマスク)である。代替として、ユーザインターフェース124は、ユーザ210の鼻に空気を提供する鼻マスク、またはユーザ210の鼻孔に空気を直接送達する鼻ピローマスクであり得る。ユーザインターフェース124は、例えば、ユーザ210の一部分(例えば顔)にインターフェースを位置付け、かつ/または安定させるのを支援するためのヘッドギアを形成する複数のストラップと、ユーザインターフェース124とユーザ210との間での気密封止を提供するのを支援する形状適合性クッション(例えば、シリコーン、プラスチック、発泡体など)と、を含み得る。ユーザインターフェース124は、ユーザ210によって吐き出された二酸化炭素および他のガスを逃がせるようにするための1つ以上の通気孔も含み得る。他の実装形態においては、ユーザインターフェース124が、マウスピース(例えば、ユーザ210の歯に適合するように成形されたナイトガードマウスピース、下顎整復デバイスなど)を含む。
(空気回路またはチューブとも称される)導管126は、呼吸療法デバイス122およびユーザインターフェース124など、呼吸療法システム120の2つの構成要素間で空気が流れるようにする。いくつかの実装形態においては、導管126に吸息および呼息用の別々の枝管があり得る。他の実装形態においては、単枝型導管が吸息および呼息の両方のために使用される。
呼吸療法デバイス122、ユーザインターフェース124、導管126、ディスプレイデバイス128、および加湿タンク129のうちの1つ以上が、1つ以上のセンサ(例えば、圧力センサ、流量センサ、より一般的には、本明細書に記載されている他のセンサ130のいずれか)を含み得る。これらの1つ以上のセンサは、例えば、呼吸療法デバイス122によって供給される加圧空気の空気圧および/または流量を測定するのに使用することができる。
ディスプレイデバイス128は概して、静止画、ビデオ画像、もしくはその両方を含む画像(単数または複数)、および/または呼吸療法デバイス122に関する情報を表示するのに使用される。例えば、ディスプレイデバイス128は、呼吸療法デバイス122の状態に関する情報(例えば、呼吸療法デバイス122がオンかオフか、呼吸デバイス122によって送達されている空気の圧力、呼吸療法デバイス122によって送達されている空気の温度など)および/または他の情報(例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれるUS2017/0311879A1に記載されているようなmyAir(商標)スコアとも称される睡眠スコアおよび/または療法スコア、現在の日付/時刻、ユーザ210の個人情報、ユーザからのフィードバックを求める質問、および/またはユーザ210への助言など)を提供することができる。いくつかの実装形態においては、ディスプレイデバイス128が、入力インターフェースとして画像(単数または複数)を表示するように構成されたグラフィックユーザインターフェース(GUI)を含むヒューマンマシンインターフェース(HMI)として機能する。ディスプレイデバイス128は、LEDディスプレイ、OLEDディスプレイ、LCDディスプレイなどであり得る。入力インターフェースは、例えば、タッチスクリーンもしくは接触感知基板、マウス、キーボード、または呼吸療法デバイス122とやりとりする人間ユーザによって行われる入力を感知するように構成された任意のセンサシステムであり得る。
加湿タンク129は、呼吸療法デバイス122に連結または統合されており、呼吸療法デバイス122から送達された加圧空気を加湿するのに使用できる、水の貯留器を含む。呼吸療法デバイス122は、1つ以上の通気孔(非図示)と、ユーザ210に提供される加圧空気を加湿するために加湿タンク129内の水を加熱するヒータと、を含み得る。加えて、いくつかの実装形態においては、導管126が、ユーザ210に送達された加圧空気を加熱する加熱要素(例えば、導管126に連結され、かつ/または埋め込まれている)も含み得る。加湿タンク129は、空気経路の水蒸気入口に流体連結して、水蒸気入口を介して水蒸気を空気経路内に送達すること、または空気経路自体の一部として空気経路と直列に形成することができる。いくつかの実装形態においては、加湿タンク129が、水の貯留器を含まず、したがって水なしであり得る。
いくつかの実装形態においては、システム100が、生理学的データ、睡眠関連パラメータ、他のデータもしくは情報、またはそれらの任意の組み合わせに少なくとも部分的に基づいて、物質の少なくとも一部分をレセプタクル180からユーザの空気経路に送達するのに使用することができる。一般に、空気経路内への物質の一部分の送達を変更することは、(i)空気経路内への物質の送達を開始すること、(ii)空気経路内への物質の一部分の送達を終了すること、(iii)空気経路内へ送達される物質の量を変更すること、(iv)空気経路内への物質の一部分の送達の時間的特性を変更すること、(v)空気経路内への物質の一部分の送達の量的特性を変更すること、(vi)空気経路内への物質の送達と関連付けられた任意のパラメータを変更すること、または(vii)(i)~(vi)の組み合わせを含み得る。
空気経路内への物質の一部分の送達の時間的特性を変更することは、物質が送達される速度を変えること、異なる時期に開始および/または完了すること、異なる期間にわたって継続すること、送達の時間分布または特性を変えること、時間分布から独立して量分布を変えること、などを含み得る。時間および量を独立的に変えることにより、物質の放出の頻度を変えることとは別に、毎回放出される物質の量を確実に変えることができる。このようにして、放出頻度および放出量のいくつかの異なる組み合わせ(例えば、高頻度であるが少放出量、高頻度および多量、低頻度および多量、低頻度および少量など)を達成することができる。空気経路内への物質の一部分の送達に対する他の変更も利用することができる。
呼吸療法システム120は、例えば、持続的気道陽圧(CPAP)システム、自動気道陽圧システム(APAP)、二相性または可変気道陽圧システム(BPAPまたはVPAP)、またはそれらの任意の組み合わせなどの気道陽圧(PAP)システムまたはベンチレータとして使用することができる。CPAPシステムは、(例えば、睡眠医によって判断される)所定量の加圧空気をユーザ210に送達する。APAPシステムは、例えば、ユーザと関連付けられた呼吸データに基づいて、ユーザ210に送達される加圧空気を自動的に変化させる。BPAPまたはVPAPシステムは、第1の所定の圧力(例えば、吸気気道陽圧またはIPAP)、および第1の所定の圧力より低い第2の所定の圧力(例えば、呼気気道陽圧またはEPAP)を送達するように構成されている。
再度図1を参照すると、システム100の1つ以上のセンサ130は、圧力センサ132、流量センサ134、温度センサ136、モーションセンサ138、マイクロフォン140、スピーカ142、無線周波(RF)受信機146、RF送信機148、カメラ150、赤外線センサ152、光電式指尖容積脈波(PPG)センサ154、心電図(ECG)センサ156、脳波検査(EEG)センサ158、静電容量センサ160、力センサ162、歪みゲージセンサ164、筋電図検査(EMG)センサ166、酸素センサ168、分析物センサ174、水分センサ176、LiDARセンサ178、またはそれらの任意の組み合わせを含む。一般に、1つ以上のセンサ130それぞれは、メモリデバイス114または1つ以上の他のメモリデバイスに受信および記憶されたセンサデータを出力するように構成されている。
1つ以上のセンサ130は、圧力センサ132、流量センサ134、温度センサ136、モーションセンサ138、マイクロフォン140、スピーカ142、RF受信機146、RF送信機148、カメラ150、赤外線センサ152、光電式指尖容積脈波(PPG)センサ154、心電図(ECG)センサ156、脳波検査(EEG)センサ158、静電容量センサ160、力センサ162、歪みゲージセンサ164、筋電図検査(EMG)センサ166、酸素センサ168、分析物センサ174、水分センサ176、LiDARセンサ178それぞれを含むものとして図示および記載されているが、1つ以上のセンサ130は、本明細書に記載および/図示されたセンサそれぞれの任意の組み合わせおよび任意の個数を含み得るのが、より一般的である。
本明細書に記載のとおり、システム100は概して、睡眠セッション中にユーザ(例えば、図2に示す呼吸療法システム120のユーザ)と関連付けられた生理学的データを生成するのに使用することができる。生理学的データは、睡眠セッション中にユーザに関する任意のパラメータや測定値などを含み得る1つ以上の睡眠関連パラメータを生成するために分析され得る。睡眠セッション中にユーザ210について判断できる1つ以上の睡眠関連パラメータは、例えば、無呼吸低呼吸指数(AHI)スコア、睡眠スコア、流れ信号、圧力信号、呼吸信号、呼吸数、吸気振幅、呼気振幅、吸気対呼気比、時間当たりの事象数、事象パターン、段階、呼吸療法デバイス122の圧力設定、心拍数、心拍数変動、ユーザ210の動き、温度、EEG活動、EMG活動、覚醒、いびき、窒息、咳、笛音、喘鳴、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
1つ以上のセンサ130は、例えば、生理学的データ、音響データ、またはその両方を生成するのに使用することができる。センサ130のうちの1つ以上によって生成された生理学的データは、制御システム110により、睡眠セッション中のユーザ210(図2)と関連付けられた睡眠覚醒信号および1つ以上の睡眠関連パラメータを判断するのに使用することができる。睡眠覚醒信号は、覚醒、リラックスした覚醒、微小覚醒、または別個の睡眠段階、例えば急速眼球運動(レム)段階、第1のノンレム段階(「N1」と称されることが多い)、第2のノンレム段階(「N2」と称されることが多い)、第3のノンレム段階(「N3」と称されることが多い)、またはそれらの任意の組み合わせなどを含む1つ以上の睡眠状態を示すことができる。1つ以上のセンサ130など1つ以上のセンサによって生成された生理学的データから睡眠状態および/または睡眠段階を判断するための方法は、例えば、US10,492,720B2、US2014/0088373A1、WO2017/132726、WO2019/122413、およびUS2020/0383580A1(これらのそれぞれは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)に記載されている。
いくつかの実装形態において、本明細書に記載の睡眠覚醒信号には、ユーザがベッドに入った時刻、ユーザがベッドを後にした時刻、ユーザが就眠しようとする時刻などを示すタイムスタンプを付与することができる。睡眠覚醒信号は、睡眠セッション中に、例えば、1秒につき1サンプル、30秒につき1サンプル、1分につき1サンプルなど所定のサンプリングレートで1つ以上のセンサ130によって測定することができる。いくつかの実装形態においては、睡眠覚醒信号が、睡眠セッション中の呼吸信号、呼吸数、吸気振幅、呼気振幅、吸気対呼気比、時間当たりの事象数、事象パターン、呼吸療法デバイス122の圧力設定、またはそれらの任意の組み合わせも示し得る。この事象(単数または複数)は、いびき、無呼吸、中枢性無呼吸、閉塞性無呼吸、混合性無呼吸、低呼吸、(例えばユーザインターフェース124からの)マスク漏れ、下肢静止不能、睡眠障害、窒息、心拍数増、努力性呼吸、喘息発作、てんかんエピソード、発作、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。睡眠覚醒信号に基づいて睡眠セッション中のユーザについて判断できる1つ以上の睡眠関連パラメータとしては、例えば、全就床時間、全睡眠時間、入眠潜時、入眠後覚醒パラメータ、睡眠効率、断片化指数、またはそれらの任意の組み合わせが挙げられる。本明細書でさらに詳述するとおり、生理学的データおよび/または睡眠関連パラメータを分析して、1つ以上の睡眠関連スコアを判断することができる。
一般に、睡眠セッションは、ユーザ210がベッド230(または睡眠するつもりで利用する別の領域もしくは物体)に横たわったか座り、かつ/または呼吸デバイス122をオンにし、かつ/もしくはユーザインターフェース124を身に付けた後の任意の時間を含む。そのため、睡眠セッションは、(i)ユーザ210がCPAPシステムを使用しているが、ユーザ210が就眠しようとする前の(例えば、ユーザ210がベッド230で横になって本を読んでいる)期間、(ii)ユーザ210が就眠しようとし始めるが、まだ覚醒している期間、(iii)ユーザ210が浅睡眠(非急速眼球運動(ノンレム)睡眠の段階1および段階2とも称される)に入っている期間、(iv)ユーザ210が深睡眠(徐波睡眠、SWS、またはノンレム睡眠の段階3とも称される)に入っている期間、(v)ユーザ210が急速眼球運動(レム)睡眠に入っている期間、(vi)ユーザ210が浅睡眠、深睡眠、またはレム睡眠の間で周期的に覚醒している期間、または(vii)ユーザ210が起床して再び就眠しない期間を含み得る。
睡眠セッションは、ユーザ210がユーザインターフェース124を取り外し、呼吸デバイス122をオンにし、かつ/またはベッド230から出ると終了するものと定義されるのが一般的である。いくつかの実装形態においては、睡眠セッションが、さらなる期間を含むこと、または上に開示された期間の一部のみに限定することができる。例えば、睡眠セッションは、呼吸デバイス122が気道またはユーザ210に加圧空気を供給し始めたときに始まり、呼吸デバイス122がユーザ210の気道に加圧空気を供給するのを停止したときに終わり、ユーザ210が就眠または覚醒した時点の一部またはすべてをその間に含む期間を包含するように定義することができる。
圧力センサ132は、メモリデバイス114に記憶すること、および/または制御システム110のプロセッサ112によって分析することのできる圧力データを出力する。いくつかの実装形態においては、圧力センサ132が、呼吸療法システム120のユーザの(例えば、吸い込み、かつ/または吐き出す)呼吸および/または周囲圧力を示すセンサデータを生成する空気圧センサ(例えば大気圧センサ)である。かかる実装形態においては、圧力センサ132を、呼吸療法デバイス122に連結または統合することができる。圧力センサ132は、例えば、静電容量センサ、電磁センサ、圧電センサ、歪みゲージセンサ、光学センサ、電位差測定センサ、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。
流量センサ134は、メモリデバイス114に記憶すること、および/または制御システム110のプロセッサ112によって分析することのできる流量データを出力する。流量センサ(例えば、流量センサ134など)の例は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第US10,328,219B2号に記載されている。いくつかの実装形態において、流量センサ134は、呼吸療法デバイス122からの空気流量、導管126を通過する空気流量、ユーザインターフェース124を通過する空気流量、またはそれらの任意の組み合わせを判断するのに使用される。かかる実装形態においては、流量センサ134を、呼吸療法デバイス122、ユーザインターフェース124、または導管126に連結または統合することができる。流量センサ134は、例えば、ロータリ流量計(例えば、ホール効果流量計)、タービン流量計、オリフィス流量計、超音波流量計、熱線センサ、渦流センサ、膜センサ、またはそれらの任意の組み合わせなどの質量流量センサであり得る。いくつかの実装形態においては、流量センサ134が、排気流れ(例えば、意図的な「漏れ」)、非意図的な漏れ(例えば、口漏れおよび/またはマスク漏れ)、患者流れ(例えば、肺に入り、かつ/またはそこから出る空気)、またはそれらの任意の組み合わせを測定するように構成されている。いくつかの実装形態においては、流量データを分析して、ユーザの心原性振動を判断することができる。いくつかの例においては、圧力センサ132が、ユーザの血圧を判断するのに使用することができる。
温度センサ136は、メモリデバイス114に記憶すること、および/または制御システム110のプロセッサ112によって分析することのできる温度データを出力する。いくつかの実装形態においては、温度センサ136が、ユーザ210(図2)の深部体温、ユーザ210の皮膚温度、呼吸療法デバイス122から、および/または導管126を通過して流れる空気の温度、ユーザインターフェース124内の温度、周囲温度、またはそれらの任意の組み合わせを示す温度データを生成する。温度センサ136は、例えば、熱電対センサ、サーミスタセンサ、シリコンバンドギャップ温度センサもしくは半導体ベースのセンサ、抵抗温度検出器、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。
モーションセンサ138は、メモリデバイス114に記憶すること、および/または制御システム110のプロセッサ112によって分析することのできるモーションデータを出力する。モーションセンサ138は、睡眠セッション中のユーザ210の動きを検出し、かつ/または呼吸療法デバイス122、ユーザインターフェース124、もしくは導管126など、呼吸療法システム120の構成要素のいずれかの動きを検出するのに使用することができる。モーションセンサ138は、加速度計、ジャイロスコープ、および磁力計など、1つ以上の慣性センサを含み得る。いくつかの実装形態においては、モーションセンサ138が、代替または追加として、ユーザの体動を表す1つ以上の信号を生成し、この信号から、例えばユーザの呼吸運動を介して、ユーザの睡眠状態を表す信号が取得され得る。いくつかの実装形態においては、モーションセンサ138からのモーションデータを、別のセンサ130からの追加データと併用して、ユーザの睡眠状態を判断することができる。
マイクロフォン140は、メモリデバイス114に記憶すること、および/または制御システム110のプロセッサ112によって分析することのできる音および/またはオーディオデータを出力する。マイクロフォン140によって生成されたオーディオデータは、睡眠セッション中の1つ以上の音(単数または複数)(例えば、ユーザ210からの音)として再現可能である。マイクロフォン140からのオーディオデータは、本明細書でさらに詳述するとおり、ユーザ210が睡眠セッション中に経験した1つ以上の睡眠関連パラメータまたは事象を(例えば、制御システム110を使用して)特定するのに使用することもできる。マイクロフォン140は、呼吸療法デバイス122、ユーザインターフェース124、導管126、またはユーザデバイス170に連結または統合することができる。いくつかの実装形態において、システム100は、複数のマイクロフォン(例えば、ビーム形成を有する2つ以上のマイクロフォンおよび/またはマイクロフォンの配列)を含み、その結果、複数のマイクロフォンのそれぞれによって生成された音データは、複数のマイクロフォンのうちの別のものによって生成された音データを区別するのに使用することができる。
スピーカ142は、システム100のユーザ(例えば、図2のユーザ210)に聞こえる音波を出力する。スピーカ142は、例えば、目覚まし時計として使用すること、または(例えば、事象を受けて)ユーザ210にアラートまたはメッセージを再生するのに使用することができる。いくつかの実装形態においては、スピーカ142が、マイクロフォン140によって生成されたオーディオデータをユーザ210に伝達するのに使用することができる。スピーカ142は、呼吸療法デバイス122、ユーザインターフェース124、導管126、またはユーザデバイス170に連結または統合することができる。
マイクロフォン140およびスピーカ142は、別々のデバイスとして使用することができる。いくつかの実装形態においては、マイクロフォン140およびスピーカ142を、例えば、WO2018/050913およびWO2020/104465(これらのそれぞれは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)に記載のとおり、音響センサ141(例えば、ソナーセンサ)に組み合わせることができる。かかる実装形態においては、スピーカ142が、所定の間隔で音波を生成または放出し、マイクロフォン140が、スピーカ142から放出された音波の反射を検出する。スピーカ142が生成または放出する音波は、ユーザ210または同床者220(図2)の睡眠を妨げないように、人間の耳には聞こえない周波数(例えば、20Hz未満または約18kHz超)を有する。制御システム110は、マイクロフォン140および/またはスピーカ142からのデータに少なくとも部分的に基づいて、ユーザ210(図2)の位置および/または、例えば、呼吸信号、呼吸数、吸気振幅、呼気振幅、吸気対呼気比、時間当たりの事象数、事象パターン、睡眠状態、睡眠段階、呼吸療法デバイス122の圧力設定、またはそれらの任意の組み合わせなど、本明細書に記載されている睡眠関連パラメータのうちの1つ以上を判断することができる。かかる文脈においては、ソナーセンサが、超音波および/または低周波数超音波感知信号(例えば、約17~23kHz、18~22kHz、または17~18kHzなどの周波数範囲内)を空中で生成および/または送信することなどによるアクティブ音響センシングに関わるものと理解され得る。かかるシステムは、上記のWO2018/050913およびWO2020/104465(これらのそれぞれは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)と関連付けて考慮され得る。
いくつかの実装形態においては、センサ130が、(i)マイクロフォン140と同一または同様であり、音響センサ141に統合されている第1のマイクロフォンと、(ii)マイクロフォン140と同一または同様であるが、音響センサ141に統合されている第1のマイクロフォンとは別々かつ別個である第2のマイクロフォンと、を含む。
RF送信機148は、所定の周波数および/または所定の振幅(例えば、高周波帯域内、低周波帯域内、長波信号、短波信号など)を有する電波を生成および/または放出する。RF受信機146は、RF送信機148から放出された電波の反射を検出し、このデータは、制御システム110によって分析されて、ユーザ210(図2)の位置、および/または本明細書に記載されている睡眠関連パラメータのうちの1つ以上を判断することができる。RF受信機(RF受信機146およびRF送信機148、または別のRFペア)は、制御システム110、呼吸療法デバイス122、1つ以上のセンサ130、ユーザデバイス170、またはそれらの任意の組み合わせの間での無線通信に使用することもできる。RF受信機146およびRF送信機148は、図1で別々かつ別個の要素として示されているが、いくつかの実装形態においては、RF受信機146およびRF送信機148が、RFセンサ147(例えば、RADARセンサ)の一部として組み合わせられている。いくつかのかかる実装形態においては、RFセンサ147が制御回路を含む。RF通信の具体的な形式は、Wi-Fi、Bluetoothなどであり得る。
いくつかの実装形態においては、RFセンサ147がメッシュシステムの一部である。メッシュシステムの一例は、メッシュノード、メッシュルータ(単数または複数)、およびメッシュゲートウェイ(単数または複数)(これらのそれぞれは、移動式/可動式または固定式であり得る)を含み得るWi-Fiメッシュシステムである。かかる実装形態においては、Wi-Fiメッシュシステムが、Wi-Fiルータおよび/またはWi-Fiコントローラ、ならびに1つ以上の衛星(例えばアクセスポイント)(これらのそれぞれは、RFセンサ147と同一または同様であるRFセンサを含む)を含む。Wi-Fiルータおよび衛星は、Wi-Fi信号を使用して互いに継続的に通信する。Wi-Fiメッシュシステムは、物体または人が移動して信号を部分的に妨害することによって、ルータと衛星(単数または複数)との間でのWi-Fi信号の変化(例えば、受信信号強度の差)に基づいて、モーションデータを生成するのに使用することができる。モーションデータは、モーション、呼吸、心拍数、歩行、転倒、行動、またはそれらの任意の組み合わせを示し得る。
カメラ150は、メモリデバイス114に記憶できる1つ以上の画像(例えば、静止画、ビデオ画像、熱画像、またはそれらの任意の組み合わせ)として再現可能な画像データを出力する。制御システム110は、カメラ150からの画像データを使用して、例えば、1つ以上の事象(例えば、周期性四肢運動または下肢静止不能症候群)、呼吸信号、呼吸数、吸気振幅、呼気振幅、吸気対呼気比、時間当たりの事象数、事象パターン、睡眠状態、睡眠段階、またはそれらの任意の組み合わせなど、本明細書に記載されている睡眠関連パラメータのうちの1つ以上を判断することができる。さらに、カメラ150からの画像データを使用して、例えば、ユーザの位置を特定し、ユーザ210(図2)の胸の動きを判断し、ユーザ210の口および/または鼻の空気流れを判断し、ユーザ210がベッド230に入った時刻を判断し、ユーザ210がベッド230を後にした時刻を判断することができる。いくつかの実装形態においては、カメラ150が広角レンズまたは魚眼レンズを含む。
赤外線(IR)センサ152は、メモリデバイス114に記憶できる1つ以上の赤外線画像(例えば、静止画、ビデオ画像、またはその両方)として再現可能な赤外線画像データを出力する。IRセンサ152からの赤外線データは、ユーザ210の温度および/またはユーザ210の動きを含む、睡眠セッション中の1つ以上の睡眠関連パラメータを判断するのに使用することができる。IRセンサ152は、ユーザ210の存在、位置、および/または動きを測定するときに、カメラ150と併用することもできる。IRセンサ152が、例えば、約700nmから約1mmの波長を有する赤外光を検出することができるのに対し、カメラ150は、約380nmから約740nmの波長を有する可視光を検出することができる。
PPGセンサ154は、例えば、心拍数、心拍数変動、心周期、呼吸数、吸気振幅、呼気振幅、吸気対呼気比、推定血圧パラメータ(単数または複数)、またはそれらの組み合わせなどの1つ以上の睡眠関連パラメータを判断するのに使用できる、ユーザ210(図2)と関連付けられた生理学的データを出力する。PPGセンサ154は、ユーザ210が着用すること、ユーザ210が着用する衣類および/または織地に埋め込むこと、ユーザインターフェース124および/またはその関連ヘッドギア(例えばストラップなど)に埋め込むことおよび/または連結すること、などができる。
ECGセンサ156は、ユーザ210の心臓の電気的活動と関連付けられた生理学的データを出力する。いくつかの実装形態においては、ECGセンサ156が、睡眠セッション中のユーザ210の一部分の上または周囲に位置付けられている1つ以上の電極を含む。ECGセンサ156からの生理学的データは、例えば、本明細書に記載されている睡眠関連パラメータのうちの1つ以上を判断するのに使用することができる。
EEGセンサ158は、ユーザ210の脳の電気的活動と関連付けられた生理学的データを出力する。いくつかの実装形態において、EEGセンサ158は、睡眠セッション中のユーザ210の頭皮の上または周囲に位置付けられている1つ以上の電極を含む。EEGセンサ158からの生理学的データは、例えば、睡眠セッション中の任意の所与の時間にユーザ210の睡眠状態および/または睡眠段階を判断するのに使用することができる。いくつかの実装形態において、EEGセンサ158は、ユーザインターフェース124および/または関連ヘッドギア(例えばストラップなど)に統合することができる。
静電容量センサ160、力センサ162、および歪みゲージセンサ164は、メモリデバイス114に記憶でき、かつ本明細書に記載されている睡眠関連パラメータのうちの1つ以上を判断するのに制御システム110が使用できるデータを出力する。EMGセンサ166は、1つ以上の筋肉によって生み出された電気的活動と関連付けられた生理学的データを出力する。酸素センサ168は、(例えば、導管126内またはユーザインターフェース124における)ガスの酸素濃度を示す酸素データを出力する。酸素センサ168は、例えば、超音波酸素センサ、電気式酸素センサ、化学酸素センサ、光学式酸素センサ、パルスオキシメータ(例えば、SpO2センサ)またはそれらの任意の組み合わせであり得る。いくつかの実装形態においては、1つ以上のセンサ130が、ガルバニック皮膚反応(GSR)センサ、血流センサ、呼吸センサ、脈拍センサ、血圧計センサ、酸素測定センサ、またはそれらの任意の組み合わせも含む。
分析物センサ174は、ユーザ210の吐出息における分析物の存在を検出するのに使用することができる。分析物センサ174によって出力されたデータは、メモリデバイス114に記憶することができ、ユーザ210の息に含まれる任意の分析物の同一性および濃度を判断するために制御システム110によって使用することができる。いくつかの実装形態においては、分析物センサ174が、ユーザ210の口付近に位置付けられて、ユーザ210の口から吐き出された息に含まれる分析物を検出する。例えば、ユーザインターフェース124が、ユーザ210の鼻および口を覆う顔面マスクである場合、分析物センサ174は、ユーザ210の口呼吸を監視するために、顔面マスク内に位置付けられ得る。例えば、ユーザインターフェース124が鼻マスクまたは鼻ピローマスクである場合、他の実装形態においては、分析物センサ174が、ユーザの鼻を通じて吐き出される息に含まれる分析物を検出するために、ユーザ210の鼻付近に位置付けられ得る。さらに他の実装形態においては、ユーザインターフェース124が鼻マスクまたは鼻ピローマスクである場合、分析物センサ174が、ユーザ210の口付近に位置付けられ得る。この実装形態においては、分析物センサ174を、ユーザ210の口から不用意に空気が漏れていないかどうかを検出するのに使用することができる。いくつかの実装形態においては、分析物センサ174が、炭素系化学物質または化合物を検出するのに使用できる揮発性有機化合物(VOC)センサである。いくつかの実装形態においては、分析物センサ174を、ユーザ210が自身の鼻または口のどちらで呼吸しているかを検出するのに使用することもできる。例えば、ユーザ210の口付近または(ユーザインターフェース124が顔面マスクである実装形態において)顔面マスク内に位置付けられた分析物センサ174によって出力されたデータによって分析物の存在が検出された場合、制御システム110は、ユーザ210が自身の口で呼吸しているという明示としてこのデータを使用することができる。
水分センサ176は、メモリデバイス114に記憶でき、かつ制御システム110が使用できるデータを出力する。水分センサ176は、ユーザを取り巻く様々な領域(例えば、導管126またはユーザインターフェース124の内部、ユーザ210の顔付近、導管126とユーザインターフェース124との間の接続部付近、導管126と呼吸療法デバイス122との間の接続部付近など)において水分を検出するのに使用することができる。そのため、いくつかの実装形態においては、水分センサ176を、呼吸療法デバイス122からの加圧空気の湿度を監視するために、ユーザインターフェース124に連結もしくは統合すること、または導管126に統合することができる。他の実装形態においては、水分センサ176が、水分レベルを監視する必要がある任意の領域付近に配置されている。水分センサ176は、ユーザ210を取り巻く周囲環境、例えばユーザ210の寝室内の空気の湿度を監視するのに使用することもできる。
1つ以上の光検知測距(LiDAR)センサ178は、深度感知に使用することができる。このタイプの光学センサ(例えばレーザセンサ)は、物体を検出し、生活空間など周辺環境の3次元(3D)マップを作成するのに使用することができる。LiDARは一般に、パルスレーザを利用して飛行時間測定を行うことができる。LiDARは、3Dレーザスキャンとも称される。かかるセンサの一使用例においては、LiDARセンサ178を有する固定式または(スマートフォンなどの)モバイルデバイスが、センサから5メートル以上離れた領域を測定およびマッピングすることができる。LiDARデータは、例えば電磁式RADARセンサによって推定されたポイントクラウドデータと融合させることができる。LiDARセンサ(単数または複数)178は、人工知能(AI)を使用して、(RADARに対して高反射性であり得る)ガラス窓など、RADARシステムにとっての問題をもたらし得る空間内の特徴を検出および分類することにより、RADARシステムのジオフェンスを自動的に作成することもできる。LiDARは、例えば、人の身長のみならず、人が座ったとき、または倒れたときの身長の変化を推定することを提供するのに使用することもできる。LiDARは、環境の3Dメッシュ表現を形成するのに使用され得る。さらなる用途では、電波が通過する固体表面(例えば電波透過性材料)の場合、LiDARが、そのような表面から反射し得ることにより、異なるタイプの障害物の分類が可能となり得る。
いくつかの実装形態においては、1つ以上のセンサ130が、ガルバニック皮膚反応(GSR)センサ、血流センサ、呼吸センサ、脈拍センサ、血圧計センサ、酸素測定センサ、ソナーセンサ、RADARセンサ、血糖センサ、色センサ、pHセンサ、空気質センサ、傾斜センサ、雨センサ、土壌水分センサ、水流センサ、アルコールセンサ、またはそれらの任意の組み合わせも含む。
図1では別々に示されているが、1つ以上のセンサ130の任意の組み合わせを、呼吸療法デバイス122、ユーザインターフェース124、導管126、加湿タンク129、制御システム110、ユーザデバイス170、活動トラッカー190、またはそれらの任意の組み合わせを含むシステム100の構成要素のうちの任意の1つ以上に統合および/または連結することができる。例えば、マイクロフォン140およびスピーカ142は、ユーザデバイス170に統合および/または連結され得、圧力センサ130および/または流量センサ132は、呼吸療法デバイス122に統合および/または連結される。いくつかの実装形態においては、1つ以上のセンサ130のうちの少なくとも1つが、呼吸療法デバイス122、制御システム110、またはユーザデバイス170に連結されておらず、睡眠セッション中のユーザ210に概ね隣接して位置付けられている(例えば、ユーザ210の一部分の上に位置付けられているか、それと接触し、ユーザ210によって着用され、ナイトスタンドに連結されているか位置付けられ、マットレスに連結され、天井に連結されるなど)。
1つ以上のセンサ130からのデータを分析して、呼吸信号、呼吸数、呼吸パターン、吸気振幅、呼気振幅、吸気対呼気比、1つ以上の事象の発生、時間当たりの事象数、事象パターン、睡眠状態、無呼吸低呼吸指数(AHI)、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る1つ以上の睡眠関連パラメータを判断することができる。1つ以上の事象は、いびき、無呼吸、中枢性無呼吸、閉塞性無呼吸、混合性無呼吸、低呼吸、マスク漏れ、咳、下肢静止不能、睡眠障害、窒息、心拍数増、努力性呼吸、喘息発作、てんかんエピソード、発作、血圧上昇、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。これらの睡眠関連パラメータの多くは生理学的パラメータであるが、睡眠関連パラメータの一部は非生理学的パラメータであるとみなすことができる。他のタイプの生理学的および非生理学的パラメータも、1つ以上のセンサ130からのデータまたは他のタイプのデータから判断することができる。
ユーザデバイス170(図1)は、ディスプレイデバイス172を含む。ユーザデバイス170は、例えば、スマートフォン、タブレット、ゲーム・コンソール、スマートウォッチ、ノートパソコンなどのモバイルデバイスであり得る。代替として、ユーザデバイス170は、外部感知システム、テレビ(例えばスマートテレビ)、または別のスマートホームデバイス(例えば、Google Home、Amazon Echo、Alexaなどのスマートスピーカ(単数または複数))であり得る。いくつかの実装形態においては、ユーザデバイスが、ウェアラブルデバイス(例えばスマートウォッチ)である。ディスプレイデバイス172は概して、静止画、ビデオ画像、またはその両方を含む画像(単数または複数)を表示するのに使用される。いくつかの実装形態においては、ディスプレイデバイス172が、画像(単数または複数)および入力インターフェースを表示するように構成されたグラフィックユーザインターフェース(GUI)を含むヒューマンマシンインターフェース(HMI)として機能する。ディスプレイデバイス172は、LEDディスプレイ、OLEDディスプレイ、LCDディスプレイなどであり得る。入力インターフェースは、例えば、タッチスクリーンもしくは接触感知基板、マウス、キーボード、またはユーザデバイス170とやりとりする人間ユーザによって行われる入力を感知するように構成された任意のセンサシステムであり得る。いくつかの実装形態において、1つ以上のユーザデバイスは、システム100によって使用され、かつ/またはそれに含まれ得る。
血圧デバイス182は、ユーザ210と関連付けられた1つ以上の血圧測定値を判断するための心血管データの生成を支援するのに使用されるのが一般的である。血圧デバイス182は、例えば、収縮期血圧成分および/または拡張期血圧成分を測定するための1つ以上のセンサ130のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの実装形態においては、血圧デバイス182が、ユーザが着用できる膨張式カフと、圧力センサ(例えば、本明細書に記載されている圧力センサ132)と、を含む血圧計である。例えば、図2の例に示すとおり、血圧デバイス182は、ユーザ210の上腕に着用することができる。血圧デバイス182が血圧計であるかかる実装形態においては、血圧デバイス182が、カフを膨張させるためのポンプ(例えば手動操作バルブ)も含む。いくつかの実装形態においては、血圧デバイス182が、呼吸療法システム120の呼吸デバイス122に連結されており、これにより加圧空気が送達されてカフを膨張させる。血圧デバイス182は、制御システム110、メモリ114、呼吸療法システム120、ユーザデバイス170、および/もしくは活動トラッカー190と通信可能に連結され、かつ/またはそれらに物理的に(例えばハウジング内に)統合できるのが、より一般的である。
活動トラッカー190は、ユーザ210と関連付けられた活動測定値を判断するための生理学的データの生成を支援するのに使用されるのが一般的である。活動トラッカー190は、例えば、モーションセンサ138(例えば、1つ以上の加速度計および/またはジャイロスコープ)、PPGセンサ154、および/またはECGセンサ156など、本明細書に記載されているセンサ130のうちの1つ以上を含み得る。活動トラッカー190からの生理学的データを使用して、例えば、歩数、移動距離、登坂歩数、身体活動の継続時間、身体活動のタイプ、身体活動の強度、立って過ごした時間、呼吸数、平均呼吸数、安静時呼吸数、最大呼吸数、呼吸数変動、心拍数、平均心拍数、安静時心拍数、最大心拍数、心拍数変動、燃焼カロリー数、血中酸素飽和、皮膚電気活動(皮膚コンダクタンスまたはガルバニック皮膚反応とも称される)、またはそれらの任意の組み合わせを判断することができる。いくつかの実装形態においては、活動トラッカー190が、ユーザデバイス170に(例えば、電子的または物理的に)連結されている。
いくつかの実装形態においては、活動トラッカー190が、スマートウォッチ、リストバンド、リング、またはパッチなど、ユーザ210が着用できるウェアラブルデバイスである。例えば、図2を参照すると、活動トラッカー190がユーザ210の手首に着用されている。活動トラッカー190は、ユーザ210が着用する衣服または衣類に連結または統合することもできる。さらなる代替として、活動トラッカー190は、ユーザデバイス170(例えば、同じハウジング内)に連結または統合することもできる。活動トラッカー190は、制御システム110、メモリデバイス114、呼吸療法システム120、ユーザデバイス170、および/もしくは血圧デバイス182と通信可能に連結されるか、それらに物理的に(例えばハウジング内に)統合できるのが、より一般的である。
制御システム110およびメモリデバイス114は、システム100の別々かつ別個の構成要素として図1に記載および図示されているが、いくつかの実装形態においては、制御システム110および/またはメモリデバイス114が、ユーザデバイス170および/または呼吸療法デバイス122に統合されている。代替として、いくつかの実装形態においては、制御システム110またはその一部分(例えばプロセッサ112)がクラウドに位置し得(例えば、サーバに統合され、モノのインターネット(IoT)デバイスに統合され、クラウドに接続され、エッジクラウド処理を受け得るなど)、1つ以上のサーバ(例えば、リモートサーバ、ローカルサーバなど、またはそれらの任意の組み合わせ)に位置し得る。
システム100は、上述の構成要素のすべてを含むものとして示されているが、本開示の実装形態によれば、システムに含まれる構成要素は、それより多くも少なくもあり得る。例えば、第1の代替システムは、制御システム110と、メモリデバイス114と、1つ以上のセンサ130のうちの少なくとも1つと、を含み、呼吸療法システム120を含まない。別の例として、第2の代替システムは、制御システム110と、メモリデバイス114と、1つ以上のセンサ130のうちの少なくとも1つと、ユーザデバイス170と、を含む。さらに別の例として、第3の代替システムは、制御システム110と、メモリデバイス114と、呼吸療法システム120と、1つ以上のセンサ130のうちの少なくとも1つと、任意選択でユーザデバイス170と、を含む。そのため、本明細書に図示および記載されている構成要素の任意の部分(単数または複数)を使用して、かつ/または1つ以上の他の構成要素と組み合わせて、様々なシステムを形成することができる。
一般に、図2を参照すると、いくつかの実装形態に係るシステム100(図1)の一部分が表されている。呼吸療法システム120のユーザ210および同床者220は、ベッド230に位置し、マットレス232に横たわっている。ユーザインターフェース124(本明細書では、マスク、例えばフルフェイスマスクとも称される)は、睡眠セッション中のユーザ210によって着用され得る。ユーザインターフェース124は、導管126を介して呼吸デバイス122に流体的に連結および/または接続されている。その結果、呼吸療法デバイス122は、ユーザ210の喉における空気圧を高めるために導管126およびユーザインターフェース124を介してユーザ210に加圧空気を送達して、睡眠中に気道が閉鎖され、かつ/または狭窄しないように支援する。呼吸療法デバイス122は、図2に示すとおり、ベッド230に直に隣接するナイトスタンド240上か、より一般的には、ベッド230および/またはユーザ210に概ね隣接する任意の表面または構造物上に位置付けることができる。
いくつかの実装形態においては、制御システム110、メモリ214、1つ以上のセンサ130のいずれか、またはそれらの組み合わせが、ベッド230および/またはユーザ210に概ね隣接する任意の表面および/または構造の上および/または内部に位置し得る。例えば、いくつかの実装形態においては、1つ以上のセンサ130のうちの少なくとも1つが、ベッド230および/またはユーザ210に隣接する呼吸療法システム120の1つ以上の構成要素の上および/または内部の第1の位置255Aに位置し得る。1つ以上のセンサ130は、呼吸療法システム120、ユーザインターフェース124、導管126、ディスプレイデバイス128、加湿タンク129、またはそれらの組み合わせに連結することができる。
代替または追加として、1つ以上のセンサ130のうちの少なくとも1つは、ベッド230の上および/または内部の第2の位置255Bに位置し得る(例えば、1つ以上のセンサ130は、ベッド230に連結および/または統合されている)。さらに、代替または追加として、1つ以上のセンサ130のうちの少なくとも1つは、ベッド230および/またはユーザ210に隣接するマットレス232の上および/または内部の第3の位置255Cに位置し得る(例えば、1つ以上のセンサ130は、マットレス232に連結および/または統合されている)。代替または追加として、1つ以上のセンサ130のうちの少なくとも1つは、ベッド230および/またはユーザ210に概ね隣接する枕の上および/または内部の第4の位置255Dに位置し得る。
代替または追加として、1つ以上のセンサ130のうちの少なくとも1つは、ベッド230および/またはユーザ210に概ね隣接するナイトスタンド240の上および/または内部の第5の位置255Eに位置し得る。代替または追加として、1つ以上のセンサ130のうちの少なくとも1つは、1つ以上のセンサ130のうちの少なくとも1つがユーザ215に連結され、かつ/または位置付けられるように、第6の位置255Fに位置し得る(例えば、1つ以上のセンサ130は、織地、衣類212、および/またはユーザ210が着用するスマートデバイスに埋め込まれているか連結されている)。1つ以上のセンサ130のうちの少なくとも1つは、1つ以上のセンサ130がユーザ210と関連付けられたセンサデータを生成できるように、ユーザ210に対して任意の適切な位置に位置付けられるのが、さらに一般的である。
一般に、呼吸療法システム120の使用を処方されたユーザは、(特に、ユーザが睡眠時無呼吸または他の睡眠関連障害を患っているときに)呼吸療法システム120を使用しない場合と比較して、睡眠中に呼吸療法システム120を使用した後に質の高い睡眠と、日中の疲労減少と、を経験する傾向がある。例えば、ユーザ210は、閉塞性睡眠時無呼吸を患っている可能性があり、導管126を介して呼吸デバイス122から加圧空気を送達するために、ユーザインターフェース124(例えばフルフェイスマスク)に依存し得る。呼吸デバイス122は、ユーザ210の喉における空気圧を高めて睡眠中に気道が閉鎖され、かつ/または狭窄することを防ぐために使用される持続的気道陽圧(CPAP)機械であり得る。睡眠時無呼吸を患っている人は、睡眠中に本人の気道が狭窄または虚脱して、酸素摂取量が減り、起床するなどして睡眠が妨げられ得る。CPAP機械は、気道が狭窄または虚脱するのを防ぐことにより、酸素摂取量の減少によって本人が起床したり、別の形で妨げられたりする出来事を最小限にする。呼吸デバイス122が、睡眠中に医学的に処方された空気圧(単数または複数)を維持しようとするのに対し、ユーザは、療法に起因する不快眠を経験し得る。
図3を参照すると、フロー図が、本説明のいくつかの実装形態に係る、呼吸療法システムのユーザにとっての睡眠を最適化するための方法300を表している。
ステップ310では、睡眠セッションにおいて呼吸療法システム120を使用して実装すべき療法指示が受信される。療法指示は、介護提供者またはユーザ210が呼吸療法システム120に入力すること、または事前にプログラムしておくことができる。療法指示は、複数の処方された制御パラメータを含み得る。例えば、療法指示は、処方された圧力および圧力範囲(例えば、目標圧力、最小および最大圧力)を含み得る。療法指示は、処方された圧力(単数または複数)を達成するために、処方されたランプ速度またはランプ速度の範囲も含み得る。
いくつかの実装形態においては、制御パラメータが、音、呼気圧力軽減(EPR)設定、加湿レベル、デバイス移動、ライトの点灯もしくは明るさの変化、ファンの始動もしくは出力の変化、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
制御パラメータとして使用できる音は、ホワイトノイズ、ピンクノイズ、ブラウンノイズ、バイオレットノイズ、鎮静音、音楽、アラーム、アラート、ビープ音、またはそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。本明細書で使用されている平坦な形状のホワイトノイズ音のいくつかの変形は、ピンクノイズ、ブラウンノイズ、バイオレットノイズなどと称される。いくつかの実装形態においては、音(例えば、ホワイトノイズ、ピンクノイズ、ブラウンノイズ、バイオレットなど)が、呼吸療法システムまたは環境からのノイズをマスキングするのを支援する。いくつかの実装形態においては、音(例えば、鎮静音および音楽)が、ユーザまたは同床者が睡眠状態を維持したり、穏やかに覚醒させたり、ユーザに、例えば、睡眠セッションまたは睡眠状態を維持する姿勢へと睡眠姿勢を変更させたりするのを支援する。
いくつかの実装形態においては、音を、システム100の1つ以上のスピーカ142によって提供することができる。任意選択で、システム100は、局所化された音を発するために複数のスピーカ142を含む。スピーカ142は、イヤースピーカ内に、イヤースピーカの上に、イヤースピーカに隣接して、イヤーバッド、イヤーポッド、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。スピーカ142は、有線または無線スピーカ(例えば、ヘッドフォン、ブックシェルフ・スピーカ、床置き型スピーカ、テレビスピーカ、壁埋込型スピーカ、天井埋込型スピーカなど)であり得る。いくつかの実装形態においては、スピーカ142が、ユーザ210および/または同床者220によって着用される。いくつかのかかる実装形態においては、音がこのタイプのスピーカ142を介して局所化されることから、設けられたスピーカ142が、同床者に影響を及ぼすことなく、マスキングノイズを供給することができる。かかる実装形態においては、それぞれの局所化されたスピーカ142を、呼吸ユーザ210および/または同床者220に提供することができ得る。
任意選択で、スピーカ142は、ユーザインターフェース124のストラップまたはストラップセグメントのうちの1つ以上に取り付けられる。そのため、ユーザ210(図2)および/または同床者220は、比較的平坦な形状のホワイトノイズ音を知覚するか、より静かな(より低いレベルおよび/またはローパスフィルタリングされた)形状のノイズ信号を知覚するかの選択肢を有する。いくつかのかかる実装形態においては、マスキング音を環境ノイズに提供しながらも、高周波数の音/ノイズ(例えば、「より耳障りな」音)が低減される。システム100は、最適化された1組のフィルイン音(fill-in sound)周波数を選択して、目標ノイズプロファイルを達成することができる。例えば、ある音成分が(例えば、部屋内のボックスファン、CPAP送風機モータなどに関する)周波数スペクトル内にすでに存在する場合には、システム100が、より静かな周波数帯域を、例えば目標振幅レベルまで満たす音パラメータ/特性を有するフィルイン音を選択することができる。このようにして、システム100は、能動的な適応マスキングを用いて、および/または適応ノイズキャンセリングとして、高周波数成分および/または低周波数成分を適応的に減衰させることができ、その結果、知覚される音は、耳に一層心地よく、リラックス効果が高い(後者は、変化が遅く予測性の高い音への適性が高い)。
一般に、EPRは、一部の呼吸デバイス(例えばCPAP機械)に搭載された機能であり、ユーザが種々の快適性設定間で調整することにより、一部のユーザが経験する息切れの感覚を緩和することができる。例えば、吸気と呼気との間に2cmH2Oの液滴があるとする。この機能が手動であり得る場合には、本説明のいくつかの実装形態に従い、ユーザが手動で直接入力せずにシステム100によってEPR設定を実装して、所望の快眠度を提供することができる。
いくつかの実装形態においては、制御パラメータが、ユーザ210に送達された空気の湿度である。例えば、湿度レベルは、副鼻腔または口の乾燥による不快感を軽減するように選択することができる。湿度レベルは、インターフェース124とユーザ210との間の封止を最適化するように選択することもできる。
制御パラメータとして作動または移動させるデバイスは、スマート枕、調整可能ベッドフレーム、調整可能マットレス、ファン、調整可能毛布、またはそれらの任意の組み合わせを含み得るが、これらに限定されない。デバイスは、例えば、コントローラ110の制御下にある。いくつかの実装形態においては、スマート枕、スマートマットレス、または調整可能毛布が、膨張または収縮可能である1つ以上の膨張式コンパートメントまたはブラダを含み得る。これにより、作動したデバイスは、ユーザの向きを変えることができる。例えば、枕260は、ユーザ210の頭部がAHIを上げる尤度を高める向きになっている場合にそのユーザの向きを変える1つ以上の膨張式ブラダを含むスマート枕であり得る。別または追加の実装形態においては、調整可能ベッドフレームが、モータによって駆動されると上昇または下降でき、例えば、ユーザ210自身を横向きから仰向けへと転位させるなど、ユーザ210に向きを変えさせることのできるセクションを含み得る。いくつかの実装形態においては、ファン、例えば、ナイトスタンド240上に配置されたファン、窓内のファン、または天井ファンが、ユーザ210の向きに起因してAHIが上がる尤度を受けてオンになる。いくつかの実装形態においては、ファンがホワイトノイズを生成する。ファンは、空気移動の突発的な変化またはファンからの音でユーザ210および/または同床者220を覚醒させたり妨げたりしないように、空気の速度および移動を徐々に増やすことができる。
いくつかの実装形態においては、制御パラメータが、ユーザインターフェース124に送達されている加圧空気への物質の注入である。例えば、レセプタクル180に物質を充填することができ、レセプタクルは、導管126と直接的または間接的に流体連通している出口を有する。物質は、ユーザ210による身体反応を招くように構成または選択することができる。ユーザ210は、例えば向きを変え得る。
任意選択で、物質は、抗炎症薬、喘息発作治療薬、心臓発作治療薬などの薬剤を含み得る。任意の病気、症状、疾患などを治療するのに使用される任意のタイプの薬剤をユーザ210の気道に送達できるのが一般的である。物質が薬剤であれば、物質は概して、1つ以上の活性成分と1つ以上の賦形剤とを含む。賦形剤は、活性成分を運搬するための媒体となるもので、増量剤、充填剤、希釈剤、付着防止剤、結合剤、コーティング、着色剤、崩壊剤、香料、滑剤、滑沢剤、保存剤、吸着剤、甘味料、展色剤、またはそれらの任意の組み合わせなどの物質を含み得る。活性成分は概して、薬剤がもたらす効果を実際に起こす薬剤の部分である。
物質は、任意選択で、芳香化合物(例えば、香りおよび/または芳香をユーザ210の気道に送達する物質)、睡眠補助物質(例えば、ユーザ210が就眠するのを支援する物質)、意識喚起化合物(例えば、ユーザ210が起床するのを支援する物質、睡眠阻害剤とも称される)、カンナビジオール油、精油(ラベンダー、バレリアン、クラリーセージ、スウィートマジョラム、ローマカミツレ、ベルガモットなど)でもあり得る。物質は概して、固体、液体、ガス、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。物質は、代替または追加として、1つ以上のナノ粒子を含み得る。
いくつかの実装形態においては、療法用に処方された制御パラメータが、睡眠段階または睡眠アーキテクチャの関数である。例えば、ユーザの処方に従って、覚醒状態からN1段階への移行時に、周囲圧力から第1の目標圧力を達成するために圧力ランプが開始され得る。ランプは、ユーザ210を圧力変化に徐々に慣れさせるように実装することができる。後続のN2およびN3の間、第1の目標圧力は、ユーザの処方に従って維持され得る。レムの間は、ほとんどのユーザが無呼吸の増加を経験する可能性がより高いことから、レム睡眠段階においては、以前の睡眠状態からの高い圧力が処方されることが多い。そのため、レム睡眠においては、より高い圧力へのランプを実装することができる。睡眠状態は、先述のとおり、センサ(例えば、図1の1つ以上のセンサ130、血圧デバイス182、または活動トラッカー190)を使用して生理学的パラメータを監視することによって判断することができる。
ステップ320では、所望の快眠レベルが呼吸システム120に入力される。所望の快眠度は、睡眠セッションにおいて快眠度がユーザ210にとってどの程度重要であるかに基づいて選択され得る。例えば、初めてのユーザ210は、高い快適性レベルを選択するように促され得る。経験の多いユーザ210であれば、快眠度を優先しないこと、または処方された制御設定で呼吸療法システム120を使用するときに大きな不快感を覚えないことがあり得る。いくつかの事例において、ユーザ210は、高い快眠度を所望し得るが、質の高い睡眠が必要であるために、特定の睡眠セッションにおいて快適性レベルを下げることを厭わず、低い所望の快眠レベルを選択する。
ユーザが所望の快眠レベルを設定することの代替または追加として、いくつかの実装形態においては、システム100が、ユーザ210の快眠レベルを自動設定することができる。自動設定された快眠レベルは、ユーザ210と関連付けられたデータ、ならびに/または呼吸療法システム120および/もしくは睡眠療法を用いたユーザの経験および/もしくは時間の長さおよび/もしくは時間(hr)に基づくデータに少なくとも部分的に基づき得る。この自動設定された快眠レベルは、例えば、ユーザが睡眠療法を用いている日数、または呼吸療法システム120を使用している記録時間数に基づいて設定することができる。
いくつかの実装形態においては、快眠度の一態様が、ユーザ210またはユーザの母集団がどのように睡眠経験を評価するかに関するものである。ユーザ(単数または複数)は、睡眠セッション後に、快眠経験を評価することができる。評価システムは、例えば、報告された空気嚥下症の症状、入眠困難、副鼻腔乾燥/口渇、筋肉痛、および乾燥肌のデータを含む種々の基準を含み得る。基準は、低(例えば軽度のガス)から、中程度の長引く不快感(例えば腹部膨満)、高(例えば痙攣)までの空気嚥下症に起因する任意の疼痛を評価するなどして、細分化および定量化することができる。入眠困難は、ユーザが、時間を確認したこと、または呼吸療法システム120からのノイズもしくは空気圧に気付いたことを思い出せた回数として評価することができる。乾燥肌、副鼻腔乾燥または口渇、および筋肉痛の発生も報告され、快眠度を評価するのに使用することができる。評価は、介護提供者の助けの有無を問わず、アンケートによって簡便化することができる。いくつかの実装形態において、アンケートは、ユーザ210が圧力療法中に浅い睡眠、不眠症、覚醒を経験したかどうか、同床者の快眠度評価(例えば、同床者に及ぼした影響)、および圧力療法後の翌日の活動増など他の動機付けフィードバック質問などの情報収集も行い得る。アンケートは、対話型アプリにより、ユーザインターフェース124、呼吸デバイス122のタッチスクリーン、音声入力、または外部デバイス170(例えばスマートフォン)を介して提示し、評価を入力することができる。
快眠度を評価したユーザ(ジョー)の短いアンケートの例を表1に示す。
例示的なアンケートは、入眠中の空気嚥下症、副鼻腔乾燥/口渇、乾燥肌、筋肉痛、および睡眠の質に起因する快眠度(または不快感)を評価する。アンケートは、これらの因子を、低から高の順に5段階で評価する。睡眠の質は、ユーザ210が感じた安息度に関するものである。例えば、どのくらい明晰で冴えているかということである。睡眠の質は、快眠度を特徴付けなければ、快眠度に反比例することが多い。快眠度評価に睡眠の質を含めることは、快眠度を、療法が有効でないレベルまで下げずに変更できる度合いを判断するのに役立ち得る。
快眠度評価の合計スコアは、表1に列記された各項目の快眠度の関数として判断することができる。式1は、快眠度評価アンケートを使用して睡眠評価の合計スコアを提供する方式の一実装形態を示している。
式1:
快眠度評価の合計スコア=(m1)(空気嚥下症)+(m2)(副鼻腔乾燥/口渇)+(m3)(乾燥肌)+(m4)(入眠)+(m5)(筋肉痛)-(m6)(睡眠の質)
式中、m1は、空気嚥下症に対して選択された重み係数であり、m2は、副鼻腔乾燥/口渇に対して選択された重み係数であり、m3は乾燥肌に対する重み係数であり、m4は入眠に対する重み係数であり、m5は筋肉痛に対する重み係数であり、m6は睡眠の質に対する重み係数である。快眠度評価の合計スコア値は、例えば、最小0または1、最大5、10、20、50または100となるように正規化することもできる。重み係数は、快眠度に対する具体的な項目の重要度に関するものである。例えば、「空気嚥下症」項目は、究極的には、「入眠」項目よりも睡眠の質にとって重要であり得、入眠よりも空気嚥下症に対して大きな重み係数が選択されるか、割り当てられる。重み係数は、第1の機械学習アルゴリズムにより、例えば、1人以上のユーザの複数の睡眠セッションからのデータを提供することによって割り当てることができる。個々の睡眠セッションにおける「真の」快眠レベルも、第1のアルゴリズムを訓練するのに使用される。ここで「真の」快眠度とは、第1の機械学習アルゴリズムを訓練するための値が割り当てられ得る、ユーザ(単数または複数)が提供した快眠度の全体的な評価を指す。
式1:
快眠度評価の合計スコア=(m1)(空気嚥下症)+(m2)(副鼻腔乾燥/口渇)+(m3)(乾燥肌)+(m4)(入眠)+(m5)(筋肉痛)-(m6)(睡眠の質)
式中、m1は、空気嚥下症に対して選択された重み係数であり、m2は、副鼻腔乾燥/口渇に対して選択された重み係数であり、m3は乾燥肌に対する重み係数であり、m4は入眠に対する重み係数であり、m5は筋肉痛に対する重み係数であり、m6は睡眠の質に対する重み係数である。快眠度評価の合計スコア値は、例えば、最小0または1、最大5、10、20、50または100となるように正規化することもできる。重み係数は、快眠度に対する具体的な項目の重要度に関するものである。例えば、「空気嚥下症」項目は、究極的には、「入眠」項目よりも睡眠の質にとって重要であり得、入眠よりも空気嚥下症に対して大きな重み係数が選択されるか、割り当てられる。重み係数は、第1の機械学習アルゴリズムにより、例えば、1人以上のユーザの複数の睡眠セッションからのデータを提供することによって割り当てることができる。個々の睡眠セッションにおける「真の」快眠レベルも、第1のアルゴリズムを訓練するのに使用される。ここで「真の」快眠度とは、第1の機械学習アルゴリズムを訓練するための値が割り当てられ得る、ユーザ(単数または複数)が提供した快眠度の全体的な評価を指す。
第1の機械学習アルゴリズムは、表1に列記された以外の項目を含む総合関数を判断して、最も正確な快眠度評価の合計スコアを提供することもできる。いくつかの実装形態において、第1の機械学習アルゴリズムは、個々のユーザ210が主観的な基準をどのように評価するかを学習することができる。例えば、第1のユーザは、快眠度に対する、筋肉の痛みの有害度を、第2のユーザよりも高く評価し得る。第1のアルゴリズムは、第1のユーザと第2のユーザとの間にあるこの差を学習することができ、それに応じて、どのユーザが呼吸療法システム120を使用しているかによって関数を変更して、快眠度評価の合計スコアを判断することができる。例えば、式1が使用されていれば、第1のユーザの筋肉痛と関連付けられた重み係数m5が、第2のユーザの同じ重み係数よりも小さい。
いくつかの実装形態においては、快眠度の一態様が、睡眠セッション中にセンサ130などのセンサを用いて呼吸療法システム120のユーザ210またはユーザたちを監視することに関するものである。いくつかの実装形態においては、睡眠セッションにおける睡眠アーキテクチャが先述のように判断され、達成された快眠レベルは、睡眠アーキテクチャの関数として判断される。例えば、ユーザ210がノンレム睡眠セッション中に移動していることが検出され得る。ユーザは、N1または他の睡眠フェーズにおいてユーザインターフェース124を無意識に取り外そうとしている可能性、または取り外しに成功している可能性がある。いくつかの実装形態においては、ユーザが、乏しい快眠度に至るノンレム睡眠フェーズにおける睡眠姿勢(例えば、仰向け対横向き)であり得る。これらの活動は、快眠度に影響する要因であり得、モーションセンサ138、カメラ150、もしくはマイクロフォン140、血圧デバイス182、活動トラッカー190、またはそれらの任意の組み合わせなどのセンサを使用して監視することができる。監視できる他の快眠度指標としては、ポンプなどの呼吸療法システム120からのノイズ、またはユーザインターフェース124における漏れ(例えばマスク漏れ)が挙げられ得る。温度センサ136によって測定される周囲温度も、快眠度を示し得る。例えば、理想的な温度(例えば華氏63度)よりも高い温度または低い温度は、快眠度に影響し得る。ユーザ210は、様々なセンサによって監視された因子が自身の睡眠にどのように影響しているかを瞬時に知ることはできないが、センサは、これらの因子をリアルタイムで監視すること、ならびに睡眠セッション後の分析のためにデータを追跡および提供することができる。
センサを使用して監視できるいくつかの因子の例を表2に示す。
表2には、ノンレム運動の回数、仰向け対横向きの時間パーセント、平均室温、マスク漏れの回数、ささやき(例えば、約40dB)を上回るノイズの発生回数、およびAHIが列記されている。AHIは、直接的な快眠度の尺度でなければ快眠度に反比例し、そうでなければ快眠度に比例し得る。AHIを下げることは、様々な睡眠障害の睡眠療法における重要な目的であることから、AHIを含めることにより、バランスのとれた考慮を行うことができる。
快眠度測定の合計スコアは、これらのセンサで測定可能な因子の関数として判断することができる。任意の有用な関数を実装することができる。単純な関数の実施形態を式2に示す。
式2:
快眠度測定の合計スコア=(m7)(ノンレム運動)+(m8)(仰向け/横向きの時間%)+(m9)(平均室温)+(m10)(マスク漏れの回数)+(m11)(ノイズの発生回数)-(m12)(AHI)
式中、m7は、ノンレム運動に対して選択された重み係数であり、m8は、仰向け/横向きの時間%に対して選択された重み係数であり、m9は平均室温に対する重み係数であり、m10はマスク漏れの回数に対する重み係数であり、m11は40dBを上回るノイズの発生回数に対する重み係数であり、m12はAHIに対する重み係数である。重み係数、および関数の全体的な形は、第2の機械学習アルゴリズムを使用することによって判断することができる。快眠度測定の合計スコア値は、例えば、最小0または1、最大5、10、20、50または100となるように正規化することもできる。複数の睡眠セッションにわたるユーザまたは複数のユーザからのデータは、第2の機械学習アルゴリズムに入力することができる。真の快眠度は、第2の機械学習アルゴリズムを訓練するのに使用することができる。いくつかの実装形態においては、第1の機械学習アルゴリズムが、測定された快眠度を判断するように第2の機械学習アルゴリズムを訓練するのに使用できる快眠度評価を提供する。例えば、第1のアルゴリズムからの快眠度評価は、第2のアルゴリズムを訓練するための真の快眠度として使用される。
式2:
快眠度測定の合計スコア=(m7)(ノンレム運動)+(m8)(仰向け/横向きの時間%)+(m9)(平均室温)+(m10)(マスク漏れの回数)+(m11)(ノイズの発生回数)-(m12)(AHI)
式中、m7は、ノンレム運動に対して選択された重み係数であり、m8は、仰向け/横向きの時間%に対して選択された重み係数であり、m9は平均室温に対する重み係数であり、m10はマスク漏れの回数に対する重み係数であり、m11は40dBを上回るノイズの発生回数に対する重み係数であり、m12はAHIに対する重み係数である。重み係数、および関数の全体的な形は、第2の機械学習アルゴリズムを使用することによって判断することができる。快眠度測定の合計スコア値は、例えば、最小0または1、最大5、10、20、50または100となるように正規化することもできる。複数の睡眠セッションにわたるユーザまたは複数のユーザからのデータは、第2の機械学習アルゴリズムに入力することができる。真の快眠度は、第2の機械学習アルゴリズムを訓練するのに使用することができる。いくつかの実装形態においては、第1の機械学習アルゴリズムが、測定された快眠度を判断するように第2の機械学習アルゴリズムを訓練するのに使用できる快眠度評価を提供する。例えば、第1のアルゴリズムからの快眠度評価は、第2のアルゴリズムを訓練するための真の快眠度として使用される。
いくつかの実装形態において、ユーザ210が評価した快眠度からのデータ(例えば表1)は、センサが測定した快眠度因子からのデータ(例えば表2)と組み合わせられる。例えば、総快眠度スコアは、ユーザ報告快眠度および測定された快眠度を用いて判断することができる。例えば、総快眠度スコアの関数は、式1と式2との組み合わせであり得る。総快眠度スコア値は、例えば、最小0または1、最大5、10、20、50または100となるように正規化することもできる。いくつかの実装形態においては、第1のアルゴリズムおよび第2のアルゴリズムが、単一の機械学習アルゴリズムとして組み合わせられる。
図3およびステップ320に戻ると、所望の快眠レベルは、快適経験がユーザにとって重要でないことを示す第1の値と、ユーザが可能な限りの最良の快眠経験を所望していることを示す第2の値との間の一連の増分値から選択された値であり得る。値は、使用される快眠度スコア、すなわち、快眠度評価スコア(例えば、表1、式1)、快眠度測定スコア(例えば、表2、式2)、または総快眠度スコア(例えば、快眠度評価スコアと快眠度測定スコアとの組み合わせ)と同様にスケーリングすることができる。例えば、様々なスコアの最小値および最大値は、ユーザ210が所望の快眠度のために選択できる最小値および最大値に対応する。値は、アナログ式ボリュームコントロールなどの連続スケールであり得るか、デジタル式であり得る。他の実装形態においては、快眠度がデジタル値を有し得る。値は、例えば、1~10の整数であり得、ここで1は、ユーザが快眠度の改善を所望していないことを示し、10は、ユーザが可能な限りの最良の快眠経験を所望していることを示す。快眠レベルは、ユーザの所望の快眠度に従って選択すること、またはダイヤル入力することができる。
いくつかの実装形態においては、所望の快適性レベルが、ユーザ210が睡眠セッションのために就寝するときに選択されるが、いくつかの他の実装形態においては、快適性レベルを、睡眠セッション中にユーザ210が変更することができる。例えば、ユーザ210は、ノンレム睡眠とレム睡眠との何らかの組み合わせの後に起床し、不快であるか、睡眠に戻ることができないという決定を下す。ユーザ210は、それを受けて快眠レベルを上げるという決定を下すことができる。代替として、ユーザ210は、睡眠セッション中に起床し、時刻が午前4時であることに気付き、質の高い睡眠をあと2時間ぐらいとる必要があるので快眠度を下げて自身の睡眠の質を改善するという決定を下し得る。
ステップ330が示すとおり、いくつかの任意選択の実装形態においては、過去の制御パラメータおよび過去の快眠レベルを呼吸療法システム120に入力することができる。本明細書で使用されている「過去の」は、1つ以上の以前の睡眠セッションに関するということである。例えば、過去の快眠度は、ユーザが現在の睡眠セッションの直前の睡眠セッションのために選択した可能性のある(例えば、1~10のスケールの)8というユーザ選択値であり得る。この事例においては、過去の制御パラメータが、所望の快眠度である8を目標とするために呼吸療法システム120を使用して実装された以前の睡眠セッションからの制御パラメータである。ユーザは、以前の睡眠セッションを評価した後、実際に達成された快適性レベル(過去の快眠度)が、自分が入力したものよりも低いまたは高いと判断し得る。受信した過去のパラメータおよび快眠度は、睡眠セッション(ここでユーザ入力は、その間のギャップを示す)における所望の快眠度をより正確に達成するために、現在の睡眠セッションで使用することができる。ユーザは、例えば、自身の個人的な経験に基づいて高い快眠レベルまたは低い快眠レベルを選択して、所望の快眠度を自己タイトレーション(self-titrate)することができる。
いくつかの実装形態においては、過去のデータの使用が、システムの訓練に関することであり、人工知能を用いて実装することができる。例えば、第3の機械学習アルゴリズムは、第1の機械学習アルゴリズムで使用されたデータ(ユーザ報告快眠度)と、第2の機械訓練アルゴリズムで使用されたデータ(ユーザ測定快眠度)と、過去の調整された制御パラメータと、を含み得る。いくつかの実装形態においては、第3の機械学習アルゴリズムが、第1および第2の機械訓練アルゴリズムからの要素を含むか、それらの組み合わせである。
ステップ340では、制御パラメータが、処方された制御パラメータから調整され、調整された制御パラメータは、睡眠セッション中に実装される。処方された制御パラメータが、ユーザ210の睡眠の質を改善するために実装される場合、調整された制御パラメータは、ユーザ210の所望の快眠レベルを達成するために実装される。
いくつかの実装形態においては、受信した療法指示が、ユーザが睡眠セッション中に目標療法パラメータを達成するのを支援するために提供され、複数の制御パラメータの調整された1つ以上の値または値の範囲が、目標療法パラメータとは異なる療法パラメータを提供する。いくつかの実装形態においては、複数の制御パラメータの値または値の範囲のうちの調整された1つ以上が、目標療法パラメータを上回る療法パラメータを提供する。いくつかの他の実装形態においては、複数の制御パラメータの値または値の範囲のうちの調整された1つ以上が、目標療法パラメータを下回る療法パラメータを提供する。
いくつかの実装形態においては、受信した療法指示が、ユーザが睡眠セッション中にユーザの目標AHIを達成するのを支援するために提供される。いくつかの実装形態においては、達成されたAHIが、療法の目標とほぼ同じであるが、いくつかの他の実装形態においては、調整された制御パラメータが、目標AHIよりも大きい(例えば悪い)AHIへと至り得る。
そのため、睡眠の質の低下を犠牲にして快眠度を改善することができる。いくつかの実装形態においては、制御パラメータが、睡眠の質を最大化し、かつ快眠度を最大化するように調整される。睡眠の質および快眠度を最大化することは、例えば、第3の機械学習アルゴリズムなどの機械学習アルゴリズムの特徴であり得る。
いくつかの実装形態においては、圧力、圧力の範囲、または圧力ランプが、処方された圧力、圧力の範囲、または圧力ランプから上または下に調整される。いくつかの実装形態においては、圧力、圧力の範囲、または圧力ランプが、睡眠セッションの少なくとも一部分において、処方された圧力よりも低くなるように調整される。いくつかの実装形態においては、圧力、圧力の範囲、または圧力ランプが、睡眠セッションの少なくとも一部分において、処方された圧力よりも高くなるように調整される。いくつかの実装形態において、圧力または圧力の範囲は、睡眠セッションの少なくとも一部分において、処方された圧力よりも高くなるように調整され、睡眠セッション全体中の平均調整圧力は、睡眠セッション全体における平均処方圧力よりも低い。
いくつかの実装形態においては、システム100の1つ以上のスピーカ142によって提供される音が、処方された音から調整される。いくつかの実施形態においては、ホワイトノイズ、ピンクノイズ、ブラウンノイズ、バイオレットノイズ、鎮静音、または音楽の音量および継続時間が、処方値から増大または低減される。いくつかの実装形態においては、睡眠の質に対する睡眠姿勢の悪さを示すアラームまたはアラートがオフにされる。アラームの消音により、ユーザ210は、姿勢が悪くても睡眠を継続しながら、快眠度を上げることができる。
いくつかの実装形態においては、EPR設定が、処方された値から上または下に調整される。例えば、EPR設定は、処方された吸気と呼気との間で0.5cmH2Oの液滴である場合、調整された設定は、1cmH2O、1.5cmH2O、または2.0cmH2Oであり得る。
いくつかの実装形態においては、ユーザ210に送達された空気の湿度が、処方された値から上または下に調整される。例えば、いくつかの実装形態においては、湿度が上げられて、乾燥肌または副鼻腔乾燥/口渇による不快感を軽減する。いくつかの他の実装形態においては、湿度が下げられて、ユーザ210がユーザインターフェース124(例えば顔面マスク)の滑りまたは粘着に起因する不快感を覚えていることによる不快感を軽減する。湿度の低下は、例えば顔漏れの増加に起因する睡眠の質の低下へと至り得るが、快眠度は高まる。
いくつかの実装形態においては、調整された制御パラメータが、作動または移動するデバイスを含む。処方された療法では、デバイスが、ユーザ210に姿勢を変えさせて、マスク漏れを低減または回避し得る。ユーザ210がマスク漏れを起こす姿勢になる傾向がある場合には、ユーザを無理に異なる姿勢にしようとするデバイスの反復作動によって不快眠が生じ得る。例えば、筋肉痛または空気嚥下症をもたらす姿勢をユーザに強いることである。
制御パラメータが、ユーザインターフェース124に送達されている加圧空気への物質の注入である実装形態においては、調整が、送達される物質の減少または増加であり得る。例えば、意識喚起化合物を処方して、睡眠セッションを制限することができる。調整されると、睡眠セッションにおいて物質の送達時間を遅らせ、それによって睡眠セッションを長引かせ、睡眠の質を改善することができる。
いくつかの実装形態においては、処方された制御パラメータが、理想的な睡眠アーキテクチャを維持する。調整された制御パラメータは、理想的な睡眠アーキテクチャを変更することができる。制御パラメータが調整されると、例えば、無呼吸の発生増によってレムの発生が減少し得る。
いくつかの実装形態において、選択された所望の快眠レベルは、任意の測定可能な睡眠の質向上をもたらさないが、初めてのユーザなど、ユーザ210が睡眠療法を採用できるようにするために使用され得る。ユーザ210は、任意選択で介護提供者からの手引きを受けて快適性レベルを徐々に下げて、「ウィーニング」プロセスにおける睡眠の質を高める。いくつかの実装形態においては、ウィーニングプロセスが、数日、数週間、または数か月に及ぶプログラムの一部であり、自動的に実装される制御システム110の特徴であり得る。いくつかの実装形態においては、ウィーニングプログラムが、本明細書に記載されている機械学習アルゴリズムのうちの1つ以上の特徴であり得る。
ステップ350は、現在の快眠度および所望の快眠度を受けて睡眠セッション中に制御パラメータが調整される任意選択の実装形態を示している。現在の快眠度は、ユーザの推定快眠度であり、ユーザからの直接的または意識的な入力を必要としない。現在の快眠度は、例えば、図1のセンサ130、血圧デバイス182、または活動トラッカー190などのセンサを使用してユーザ210を監視することによって判断することができる。表2が睡眠セッション全体において測定された快眠度を示している場合には、センサを使用して監視できる様々な因子を、睡眠セッション中にサンプリングおよび集計することができる。これらの因子が睡眠セッション中に変化する過程を用いて、睡眠セッション中に達成される快眠度を予測することができる。現在の快眠度に基づいた予測快眠度の軌跡が所望の快眠レベルから派生したものである場合には、是正措置を実装することができる。是正措置は、制御パラメータの変更によって実装することができる。例えば、温度が高く、快眠度を下げることが予測される場合には、サーモスタットをリセットしてファンをオンにすることができる。ユーザ210の睡眠姿勢により筋肉痛が予測される場合には、スマート枕、スマートマットレス、または調整可能毛布などのデバイスを起動して、ユーザ210に姿勢を変えさせることができる。予測は、予測アルゴリズムを使用して実装することができる。予測アルゴリズムは、先述の第1、第2、および第3のアルゴリズムを含み得る第4の機械学習アルゴリズムであり得る。
ステップ360は、睡眠セッションにおいてユーザ210が達成した快眠レベルを判断することを含む任意選択のステップである。達成された快眠レベルは、先述のとおり、例えばユーザが評価した快眠度および測定した快眠度を用いて判断することができる。快眠度は、任意選択で、先述の第1、第2、および第3、および第4の機械学習アルゴリズムの任意の組み合わせであり得る第5の機械学習アルゴリズムを用いて判断することもできる。いくつかの実施形態においては、快眠度が、例えば外部デバイス170を通じてユーザに報告される。
いくつかの実装形態によれば、複数の処方された制御パラメータのうちのいずれかを、快眠度を改善するように調整することができる。例えば、複数の制御パラメータは、処方された圧力と、処方された圧力の範囲と、処方された圧力ランプの範囲と、処方されたステップ圧力変化の範囲と、を含み得、処方された圧力、処方された圧力の範囲、処方された圧力ランプの範囲、および処方されたステップ圧力変化の範囲のうちの1つ以上は、快眠度を改善するように調整される。いくつかの実装形態においては、処方された圧力が、処方された圧力または処方された圧力の範囲を下回る調整された圧力に調整される。いくつかの実装形態においては、処方された圧力範囲は、処方された圧力の範囲よりも低い圧力の範囲に調整される。例えば、処方された圧力範囲の平均(averageまたはmean)を、より低くなるように調整すること、または最大もしくは最小圧力のうちの1つ以上をより低く調整することができる。
図4Aは、本開示のいくつかの態様に係る実装形態を示すプロットである。左側のプロットは、調整された目標最大圧力402、調整された圧力ランプ403、および呼吸流れ401を示している。右側のプロットは、処方された治療最大圧力404、処方された圧力ランプ405、および呼吸流れ401を示している。ユーザには、呼吸療法システム120で実装すべき最大圧力404が処方され得る。目標最大圧力404は、例えば15mmH2Oであり得る。この圧力は、睡眠セッション当たり10以下などの目標AHIを提供するように処方される。処方された目標AHIおよび圧力は、例えば、介護提供者によって監督されるタイトレーション実験中に判断することができる。ユーザ210は、処方された圧力404および/またはランプ405が自身の快眠度を下げることに気付き得る。ユーザ210は、例えば、最大圧力404が実装された睡眠セッションの後に空気嚥下症の症状を有し得る。代替または追加として、ユーザ210は、ランプ405が圧力を急速に上げ過ぎて就眠が困難になっていることに気付き得る。調整された最大圧力402および調整された圧力ランプ403は、ユーザ210が所望の快眠レベルを選択したことを受けてのものである。例えば、処方された圧力ランプ405が実装されたときに腹部膨満を感じたユーザは、腹部膨満を減じて快眠度を高めるように快眠レベルを選択する。同様に、処方された圧力ランプ405と比較して圧力ランプ403の漸増により、ユーザ210は穏やかに入眠へと移行することができる。調整された目標最大圧力402および調整された圧力ランプ403は、処方された目標最大圧力404および処方された圧力ランプ403と比較して快眠度を高めながら、睡眠の質を下げることができる。達成されたAHIは、例えば、調整された最大圧力402を使用して達成されたAHIと比較すると、処方された最大圧力404を用いた方が高くなり得る。
別の例として、ユーザ210は、目標圧力ランプ405の開始時に圧力が低すぎて十分に大きな量の呼吸気が送達されず、「空気飢餓感」と呼ばれる空気に飢えた不快な感覚が生じることに気付き得る。これにより、快眠度が低下し、就眠が困難になる可能性もある。目標圧力ランプ405はその後、調整された適度な圧力ランプ403が生じるようにユーザによって所望の快眠レベルに調整され得る。この圧力ランプにより、ユーザ210は、療法を受けながら、十分な呼吸気を提供して入眠することができる。
図4Aに表されたプロットは、いくつかの実装形態に係る別の態様も示している。処方された目標最大圧力404と調整された目標最大圧力402との間のデルタ406が示されている。圧力が高い方が、大きな不快眠度をもたらす場合には、大きなデルタ406は、ユーザ120がより高い所望の快眠度を選択したことを示す。それに対し、小さなデルタ406は、より低い快眠度が選択されたことを示す。圧力に適用されるものとして示されているが、他の制御因子も同様に操作することができ、処方された値と調整された値との間のデルタは、所望の快眠レベルを受けてのものである。いくつかの実装形態においては、制御パラメータの増大によって快眠度が高まる。例えば、処方された制御パラメータが、レセプタクル180を介して追加された薬剤の濃度である場合には、薬剤を増やせば、快眠度を高める可能性があると同時に、無呼吸が増える可能性がある。この事例においては、薬剤の増加が、処方された制御パラメータから、より高いレベルへの制御パラメータの調整である。
図4Bは、本説明の別の態様に係る一実装形態を示している。左側のプロットは、調整された圧力およびランププロファイルを示している。左側のプロットは、呼吸流れ408ならびに時区間416、418a、および420を示している。時区間416の後の無呼吸は、時区間418aに示されている。無呼吸を受けて、呼吸システム120により、初期圧力410から2番目の高い圧力412へのランプ409が実装される。遅延411の後に無呼吸が止まり、時区間420において通常の呼吸が継続する。右側のプロットは、処方された圧力およびランププロファイルを示している。圧力410での時区間416の後、時区間418bにおいて無呼吸が発生する。これを受けて、より高い目標圧力416へのランプ414が実装される。ランプ414はランプ409よりも急勾配(正)であり、圧力416も圧力412よりも高い。処方された療法で使用された積極的な制御パラメータであることから、無呼吸区間418bは無呼吸区間418aよりも短い。この実装形態によれば、圧力ランプ414の実装後に、圧力ランプ409の実装後よりも早く無呼吸が止まったことから、区間418bは、418aよりも短い。具体的には、左側のプロットに示す遅延411が、右側のプロットでは見られない。処方された圧力ランプ414および圧力416を用いて実装された積極的な制御パラメータにより、無呼吸をより効果的に無くすことができるが、不快眠を招き得る。不快感は、積極性の低い圧力ランプ409および圧力412により低下する。
以下の請求項1から36のいずれかの1つ以上からの1つ以上の要素または態様またはステップあるいはその任意の一部(単数または複数)を、その他の請求項1から36のいずれかの1つ以上あるいはその組み合わせからの1つ以上の要素または態様またはステップあるいはその任意の一部(単数または複数)と組み合わせて、本開示の1つ以上の追加の実装形態および/または請求項を形成することができ得る。
本開示について1つ以上の特定の実施形態または実装形態を参照して記載してきたが、当業者であれば、本開示の精神および範囲から逸脱することなく、それに多数の変更が行われ得ることを認識する。これらの実装形態およびその明確な変形それぞれは、本開示の精神および範囲内に属するものとして企図される。本開示の態様による追加の実装形態は、本明細書に記載された実装形態のうちのいずれかから任意の数の特徴を組み合わせ得ることも企図されている。
Claims (36)
- 呼吸療法システムのユーザにとっての睡眠を最適化するための方法であって、
睡眠セッションにおいて前記呼吸療法システムを使用して実装すべき療法指示を受信することであって、前記療法指示が、複数の処方された制御パラメータを含み、前記複数の 処方された制御パラメータそれぞれが、値または値の範囲を有する、受信することと、
前記睡眠セッションにおける所望の快眠レベルを受信することと、
前記複数の処方された制御パラメータの前記値または前記値の範囲のうちの1つ以上を、前記所望の快眠レベルに基づいて、1つ以上の調整された値または値の範囲に調整して、前記ユーザが前記所望の快眠レベルを達成するのを支援することと、を含む方法。 - 前記受信した療法指示が、前記ユーザが前記睡眠セッション中に目標療法パラメータを達成するのを支援するために提供され、前記複数の制御パラメータの前記値または前記値の範囲のうちの調整された1つ以上が、前記目標療法パラメータとは異なる療法パラメータを提供する、請求項1に記載の方法。
- 前記複数の制御パラメータの前記値または前記値の範囲のうちの前記調整された1つ以上が、前記目標療法パラメータを上回る療法パラメータを提供する、請求項2に記載の方法。
- 前記複数の制御パラメータの前記値または前記値の範囲のうちの前記調整された1つ以上が、前記目標療法パラメータを下回る療法パラメータを提供する、請求項2に記載の方法。
- 前記目標療法パラメータが、無呼吸低呼吸指数(AHI)、酸素飽和レベル(SpO2)、いびき、窒息、心拍数、努力性呼吸、不穏、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項2から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記目標療法パラメータが、前記睡眠セッション中の前記ユーザの目標無呼吸低呼吸指数(AHI)であり、前記複数の制御パラメータの前記値または値の範囲のうちの前記調整された1つ以上により、前記ユーザが前記目標AHIを上回る実際のAHIを経験する、請求項3に記載の方法。
- 前記複数の制御パラメータが、処方された圧力、処方された圧力の範囲、処方された圧力ランプ速度、処方された圧力ランプ速度の範囲、処方されたステップ圧力変化の範囲、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記複数の処方された制御パラメータの前記1つ以上の値または前記値の範囲を調整することが、前記処方された圧力を、前記処方された圧力を下回る調整された圧力に調整することを含む、請求項7に記載の方法。
- 前記複数の処方された制御パラメータの前記1つ以上の値または前記値の範囲を調整することが、前記処方された圧力の範囲を、前記処方された圧力の範囲のメジアン圧力よりも低いメジアン圧力を有する圧力の範囲に調整することを含む、請求項7に記載の方法。
- 前記複数の処方された制御パラメータの前記1つ以上の値または前記値の範囲を調整することが、前記処方された圧力ランプ速度を、前記処方された圧力ランプ速度を下回る調整された圧力ランプ速度に調整することを含む、請求項7に記載の方法。
- 前記所望の快眠レベルが、前記睡眠セッションにおいて前記ユーザが所望する快眠経験を示す、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記所望の快眠レベルが、前記快適経験が前記ユーザにとって重要でないことを示す第1の値と、前記ユーザが可能な限りの最良の快眠経験を所望していることを示す第2の値との間の一連の増分値から選択された値である、請求項11に記載の方法。
- 前記所望の快眠レベルが、第1の値である1と第2の値である10とを有する範囲から選択された整数である、請求項12に記載の方法。
- 前記処方された制御パラメータのうちの少なくとも1つと前記対応する調整された制御パラメータとの間の差、すなわちデルタが、前記第1の値の選択によって最小化され、前記デルタが、前記第2の値の選択によって最大化される、請求項12または請求項13に記載の方法。
- 前記快眠経験が、ユーザ報告快眠度データ、1つ以上のセンサ、またはそれらの組み合わせによって判断される、請求項13から14のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ユーザ報告快眠度データが、睡眠セッション後の腹部膨満の発生による不快感、睡眠セッション後のマスク漏れに起因する皮膚刺激による不快感、睡眠セッション後の口渇または副鼻腔乾燥による不快感、療法中の不穏または覚醒による不快感、空気飢餓感を引き起こす初期療法圧力による不快感、急速なランプ速度、睡眠セッション中の不眠症または入眠困難、睡眠セッション後の介護人または睡眠パートナーによる前記ユーザの不快感の観察、療法後の翌日の活動増の発生による不快感、またはそれらの任意の組み合わせと関連付けられたデータを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記ユーザ報告快眠度データが、前記快眠度データが前記快眠度を変えないことを示す第1の値と、前記快眠度データが前記快眠度に悪影響を及ぼすことを示す第2の値との間の一連の増分値から選択された値を含む、請求項16に記載の方法。
- 前記ユーザ報告快眠度データが、第1の値である1と第2の値である10との間の整数を含む、請求項17に記載の方法。
- 前記1つ以上のセンサが、圧力センサ、流量センサ、温度センサ、モーションセンサ、音響センサ、カメラ、PPGセンサ、EEGセンサ、ECGセンサ、力センサ、EMGセンサ、分析物センサ、赤外線センサ、静電容量センサ、歪みゲージセンサ、酸素センサ、および水分センサ、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項15から18のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つ以上のセンサが、(i)前記呼吸療法システム内に位置付けられるかそれに連結されているか、(ii)前記呼吸療法システムとは別々かつ別個であるか、(iii)(i)および(ii)の両方である、請求項19に記載の方法。
- 前記睡眠セッションにおける前記快眠経験を用いて、達成された快眠レベルを前記睡眠セッションにおいて判断することをさらに含む、請求項15から19のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つ以上のセンサによって生成される、前記ユーザと関連付けられた生理学的データを使用して前記睡眠セッションにおける睡眠アーキテクチャを判断することをさらに含み、前記達成された快眠レベルが、前記判断された睡眠アーキテクチャの関数として判断される、請求項21に記載の方法。
- 前記達成された快眠レベルが、睡眠状態と、前記1つ以上のセンサによって検出されたモーション、可聴音、および睡眠姿勢のうちの1つ以上との関数である、請求項21または請求項22に記載の方法。
- 周囲照明、周囲ノイズ、鎮静音、周囲温度、空気流れ、スマート枕もしくはマットレスによる前記ユーザの姿勢、またはそれらの組み合わせを変更するように前記ユーザの環境内の1つ以上のデバイスを調整して、前記ユーザが前記所望の快眠レベルを達成するのを支援することをさらに含む、請求項1から23のいずれか一項に記載の方法。
- 機械学習アルゴリズムを使用して、前記ユーザが前記所望の快眠レベルを達成するのを支援することをさらに含み、前記機械学習アルゴリズムが、過去の調整された値または値の範囲と、関連付けられた過去の所望の快眠レベルと、を入力として使用し、前記過去の調整された値または値の範囲、および前記過去の所望の快眠レベルが、1つ以上の前の睡眠セッションから提供される、請求項1から24のいずれか一項に記載の方法。
- 前記過去の調整された値または値の範囲、および前記過去の所望の快眠レベルが、それぞれの呼吸療法システムの複数のユーザから供給される、請求項25に記載の方法。
- 前記所望の快眠レベルを受信することが、前記ユーザが前記所望の快眠レベルを、前記呼吸療法システムまたは前記呼吸療法システムに通信可能に接続された外部デバイスに伝達することを含む、請求項1から26のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ユーザと関連付けられた生理学的データを前記1つ以上のセンサから受信することと、
前記受信した生理学的データに基づいて前記ユーザの現在の睡眠状態を判断することと、
前記受信した生理学的データに少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザの前記現在の睡眠状態中に前記ユーザの推定された現在の快眠度を判断することと、
前記現在の睡眠状態中に、前記複数の処方された制御パラメータの前記1つ以上の値または前記値の範囲のうちの少なくとも1つを、前記ユーザの前記推定された現在の快眠度と、前記受信した所望の快眠レベルと、に少なくとも部分的に基づいて、調整された値または調整された値の範囲に調整することと、をさらに含む、請求項15から27のいずれか一項に記載の方法。 - 前記ユーザの前記現在の快眠度が、前記睡眠セッション中の前記ユーザのモーション、前記睡眠セッション中に検出された可聴音、前記睡眠セッション中の前記ユーザの睡眠姿勢、またはそれらの任意の組み合わせの関数である、請求項28に記載の方法。
- 周囲照明、周囲ノイズ、鎮静音、周囲温度、空気流れ、スマート枕もしくはマットレスによる前記ユーザの姿勢、またはそれらの組み合わせを変更するように前記ユーザの環境内の1つ以上の外部デバイスを調整することをさらに含む、請求項28または請求項29に記載の方法。
- 前記ユーザ報告快眠度データが、対話型アプリにより、ユーザインターフェース、前記呼吸デバイスのタッチスクリーン、外部デバイス、またはそれらの任意の組み合わせを介して受信される、請求項16から18のいずれか一項に記載の方法。
- 前記調整された圧力ランプ速度が、前記ユーザ報告快眠度データに基づいて判断された圧力で開始されて、前記ユーザが前記所望の快眠レベルを達成するのを支援する、請求項31に記載の方法。
- 1つ以上のプロセッサを含む制御システムと、
機械可読命令を記憶したメモリと、を備え、
前記制御システムが前記メモリに連結されており、前記メモリ内の前記機械実行可能命令が前記制御システムの前記1つ以上のプロセッサのうちの少なくとも1つによって実行されたときに、請求項1から32のいずれか一項に記載の方法が実装されるシステム。 - 呼吸療法システムのユーザにとっての睡眠を最適化するためのシステムであって、請求項1から32のいずれか一項に記載の方法を実装するように構成された制御システムを含むシステム。
- コンピュータによって実行されたときに、請求項1から32のいずれか一項に記載の方法を前記コンピュータに実行させる命令を含むコンピュータプログラム製品。
- 前記コンピュータプログラム製品が非一時的コンピュータ可読媒体である、請求項35に記載のコンピュータプログラム製品。
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