JP2023546701A - 患者インターフェース - Google Patents

Abstract

患者インターフェースは、患者を監視、診断、及び／又は治療するための１つ以上の電子部品を含み、１つ以上の電子部品は、患者インターフェースのプレナムチャンバ、シール形成構造、及び位置付け及び安定化構造のうちの１つ以上の内又は上に配置され、患者インターフェースは、１つ以上の電子部品に電力を供給するための電力システムを含み、及び／又は電力システムと通信可能である。

Description

本技術は、呼吸関連障害のスクリーニング、診断、監視、治療、予防及び改善のうちの１つ以上に関する。本技術はまた、医療デバイス又は装置、及びその使用に関する。

〔関連出願の相互参照〕
本出願は、２０２１年１０月２２日に提出されたシンガポール特許出願第１０２０２０１０４６７Ｕ号の権利を主張するものであり、その内容全体が引用により本明細書に組み込まれている。

ヒトの呼吸器系及びその障害
身体の呼吸器系は、ガス交換を促進させる。鼻及び口は、患者の気道への入口を形成する。

これらの気道は、一連の枝管を含み、これらの枝管は、肺の奥深くに進むほど狭く、短くかつ多数になる。肺の主な機能は、ガス交換することであり、それにより、酸素が吸入空気から静脈血中へと移動できるとともに、二酸化炭素が反対方向へ移動できる。気管は、右及び左の主気管支に分かれ、これらの主気管支は更に分かれて、最終的に終末細気管支となる。気管支は、誘導気道を構成するものであり、ガス交換には関与しない。気道が更に分割されると呼吸細気管支となり、最終的には肺胞となる。肺の胞状の領域においてガス交換が行われ、この領域を呼吸ゾーンと呼ぶ。これについては、非特許文献１を参照されたい。

様々な呼吸障害が存在する。特定の障害は、特定の発症（例えば、無呼吸、呼吸低下及び過呼吸）によって特徴付けられ得る。

呼吸器疾患の例としては、閉塞性睡眠時無呼吸（ＯＳＡ）、Ｃｈｅｙｎｅ－Ｓｔｏｋｅｓ呼吸（ＣＳＲ）、呼吸機能不全、肥満低換気症候群（ＯＨＳ）、慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）、神経筋疾患（ＮＭＤ）、胸壁疾患がある。

睡眠呼吸障害（ＳＤＢ）の一形態である閉塞性睡眠無呼吸（ＯＳＡ）は、睡眠中の上部気道の閉塞又は閉鎖を含む事象によって特徴付けられる。これは異常に小さい上気道と、舌の領域の筋緊張の通常の喪失、睡眠時の軟口蓋及び後口咽頭壁の正常損失の組み合わせの結果である。このような病状に起因して、罹患患者は、一般に３０～１２０秒の持続期間にわたって、ときには晩ごとに２００～３００回呼吸を停止する。その結果、日中の眠気が過度になる場合が多く、心血管疾患及び脳損傷の原因になり得る。この症候群は一般的な障害であり、特に中年の過体重の男性に多いが、患者に自覚症状はない。特許文献１（Ｓｕｌｌｉｖａｎ）を参照されたい。

チェーン・ストークス呼吸（ＣＳＲ）は、別の形態の睡眠呼吸障害である。ＣＳＲは、患者の呼吸調節器の障害であり、ＣＳＲサイクルとして知られる換気の漸増及び漸減が交互に周期的に続く。ＣＳＲは、動脈血の脱酸素及び再曝気の繰り返しによって特徴付けられる。反復低酸素症のため、ＣＳＲは有害であり得る。患者によっては、ＣＣＲは、重症不眠、交感神経活動の増加、及び後負荷の増加の原因となる、反復性睡眠覚醒を随伴する。特許文献２（Ｂｅｒｔｈｏｎ－Ｊｏｎｅｓ）を参照されたい。

呼吸不全とは呼吸障害の総称であり、患者の需要を満たすための十分な酸素吸気又は十分なＣＯ_２呼息を肺が行うことができていないことを指す。呼吸不全は、以下の障害のうちのいくつか又は全てを包含し得る。

呼吸機能不全（呼吸不全の一種）の患者は、運動中に異常な息切れを発症することがある。

肥満低換気症候群（ＯＨＳ）は深刻な肥満と覚醒性慢性高炭酸血症の結合と定義され、他の既知の低換気原因はない。症状には、呼吸困難、朝の頭痛、日中の過度の眠気が含まれる。

慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）は、特定の共通する特性を有する下気道疾患のグループのうちのいずれも包含する。これらは、空気の動きに対する抵抗の増加、呼吸の呼気相の延長、肺の正常な弾性の喪失を含む。ＣＯＰＤの例として、気腫及び慢性気管支炎がある。ＣＯＰＤは、長期にわたる喫煙（主なリスク要因）、職業暴露、大気汚染、遺伝的要因によって引き起こされる。症状を挙げると、労作時の呼吸困難、慢性咳及び痰生成がある。

神経筋疾患（ＮＭＤ）は、内在筋病理を直接介して又は神経病理を間接的に介して筋肉機能を損なう多数の疾病及び病気を包含する広範な用語である。ＮＭＤ患者の中には、進行性の筋肉障害によって特徴付けられる者もあり、結果的に歩行不可能、車椅子への束縛、嚥下困難、呼吸筋力低下に繋がり、最終的には呼吸不全による死亡に繋がる。神経筋障害は、急速進行性及び緩徐進行性に分けることができる。（ｉ）急速進行性疾患の特徴。数か月にわたって悪化し、数年以内に死に至る筋肉障害（例えば、筋萎縮性側索硬化症（Ａｍｙｏｔｒｏｐｈｉｃ ｌａｔｅｒａｌ ｓｃｌｅｒｏｓｉｓ、ＡＬＳ）及び１０代のデュシェンヌ型筋ジストロフィー（Ｄｕｃｈｅｎｎｅ ｍｕｓｃｕｌａｒ ｄｙｓｔｒｏｐｈｙ、ＤＭＤ）など）を特徴とする。（ｉｉ）変性又は緩徐進行性疾患。数年にわたって悪化するものの、予命の短縮は軽度にとどまる筋肉障害（例えば、肢帯型、顔面肩甲上腕型、及び筋緊張型筋ジストロフィー）を特徴とする。ＮＭＤにおける呼吸不全症状を以下に挙げる。全身衰弱の増加、嚥下障害、労作及び安静時の呼吸困難、疲労、眠気、起床時の頭痛、並びに集中及び気分の変化の困難。

胸壁障害は、胸郭変形の１つのグループであり、呼吸筋肉と胸郭との間の連結の無効性の原因となる。これらの障害は、拘束性障害によって主に特徴付けられ、長期の炭酸過剰性呼吸不全の可能性を共有する。側湾症及び／又は脊柱後側弯症は、重篤な呼吸不全を引き起こす可能性がある。呼吸不全の症状を以下に挙げる。労作時の呼吸困難、末梢浮腫、起座呼吸、反復性胸部感染症、起床時の頭痛、疲労、睡眠の質の低下、及び食欲不振。

このような疾病を治療又は改善するために、一定範囲の治療が用いられている。更に、他の点では健常人も、呼吸不全の予防のためにこのような治療を有利に利用することができる。しかし、これらにおいては、複数の欠陥がある。

治療
多様な呼吸治療（例えば、持続的気道陽圧（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ａｉｒｗａｙ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ、ＣＰＡＰ）治療、非侵襲的換気（Ｎｏｎ－ｉｎｖａｓｉｖｅ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ、ＮＩＶ）、侵襲的換気（Ｉｎｖａｓｉｖｅ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ、ＩＶ）、及び高流量治療（Ｈｉｇｈ Ｆｌｏｗ Ｔｈｅｒａｐｙ、ＨＦＴ）が上記の呼吸障害の１つ以上の治療のために用いられている。

呼吸圧力治療
呼吸圧力治療とは、（例えば、タンクベンチレータ又は陽陰圧体外式人工呼吸器（ｃｕｉｒａｓｓ）などの陰圧治療とは対照的に）患者の呼吸サイクル全体にわたって大気に対してノミナルポジティブになるように制御された目標圧力で気道の入口へ空気を供給することの適用である。

持続的気道陽圧（ＣＰＡＰ）は、閉塞性睡眠時無呼吸（ＯＳＡ）を治療するために用いられている。その作用機構としては、持続的気道陽圧が、空気圧スプリントとして作用するとともに、軟口蓋及び舌を押して後口咽頭壁へ前進又は後退させることによって上気道の閉鎖を防止し得る。ＣＰＡＰ治療によるＯＳＡの治療は自発的なものであり得るため、患者は、そのような治療を与えるために使用される装置について、不快、使用しにくい、高価、審美的に魅力がない、などの１つ以上に気づいた場合、治療を順守しないことを選ぶ場合がある。

非侵襲的換気（ＮＩＶ）は、呼吸作業の一部又は全部を完了することによって、患者の呼吸を助け、及び／又は体内の十分な酸素レベルを維持するために、上部気道を介して患者に換気支援を提供する。換気補助が、非侵襲的患者インターフェースを介して提供される。ＮＩＶは、ＯＨＳ、ＣＯＰＤ、ＮＭＤ、及び胸壁障害などの形態のＣＳＲ及び呼吸不全の治療に用いられている。いくつかの形態において、これらの治療の快適性及び有効性が向上し得る。

侵襲的換気（ＩＶ）は、自身で有効に呼吸することができなくなった患者に対して換気補助を提供し、気管切開管を用いて提供され得る。いくつかの形態において、これらの治療の快適性及び有効性が向上し得る。

流量治療
全ての呼吸治療において、規定の治療圧力の送達が意図されているわけではない。いくつかの呼吸治療は、正のベースライン圧力とできるだけ重なる吸気流量プロファイルの送達を目標継続期間にわたって行うことによって、所定の呼吸量を送達することを目的にしている。他の場合において、患者の気道へのインターフェースが「開放」されており（密閉されておらず）、調整ガス又は高濃度ガスの流れによる呼吸治療は、患者自身の自発呼吸の補助のみとして用いられ得る。一例において、高流量治療（ＨＦＴ）とは、連続的な、加熱された、加湿された空気の流れを密閉されていないか又は開放された患者インターフェース介して、呼吸サイクル全体にわたってほぼ一定に保持される「治療流量」で気道に提供することである。治療流量は、患者のピーク吸気流量を超えるようにノミナル設定されている。ＨＦＴは、ＯＳＡ、ＣＳＲ、呼吸不全、ＣＯＰＤ及び他の呼吸障害の治療のために用いられている。作用メカニズムの１つは、気道入口での空気の高流量が、患者の解剖学的デッドスペースからの呼気ＣＯ_２をフラッシュ又は洗い流すことにより、換気効率を向上させることである。そのため、ＨＦＴは、死腔治療（ｄｅａｄｓｐａｃｅ ｔｈｅｒａｐｙ、ＤＳＴ）と呼ばれる場合がある。他の恩恵を挙げると、（恐らくは分泌制御の恩恵による）暖かさ及び加湿の向上、並びに気道圧力の緩やかな上昇が挙げられ得る。一定の流量の代わりに、治療流量は、呼吸サイクルにわたって変動するプロファイルに追随し得る。

流量治療の他の形態は、長期酸素治療（ＬＴＯＴ）又は補充酸素治療である。医師は、特定の流量（例えば、１リットル／分（ＬＰＭ）、２ＬＰＭ、３ＬＰＭなど）で患者の気道に送達される、特定の酸素濃度（周囲空気中の酸素分率、２１％から１００％まで）の酸素富化空気の連続流を規定し得る。

補充酸素
特定の患者の場合、補充酸素を加圧空気流へ付加することにより、酸素治療と呼吸圧力治療又はＨＦＴとの組み合わせが得られ得る。呼吸圧力治療へ酸素を付加した場合、これは、補充酸素を用いたＲＰＴと呼ばれる。ＨＦＴへ酸素を付加した治療は、補充酸素を用いたＨＦＴと呼ばれる。

呼吸治療システム
これらの呼吸治療は、呼吸治療システム又はデバイスによって提供され得る。このようなシステム及びデバイスはまた、疾患を治療することなくスクリーニング、診断、又は監視するためにも用いられ得る。

呼吸治療システムは、呼吸圧力治療デバイス（ＲＰＴデバイス）、空気回路、加湿器、患者インターフェース、酸素源、及びデータ管理を含み得る。

患者インターフェース
患者インターフェースを使用して、例えば気道への入口に空気流を提供することによって呼吸装具へのインターフェースを着用者に提供することができる。空気流は、鼻及び／若しくは口へのマスク、口への管、又は患者の気管への気管切開管を介して提供され得る。適用される治療によっては、患者インターフェースは、例えば患者の顔の一部とシールを形成することによって周囲圧力と十分に異なる圧力、例えば、周囲圧力に対して約１０ｃｍＨ_２Ｏの陽圧でガス送達を促進し、治療を効果的に実行し得る。酸素送達などの他の治療形態の場合、患者インターフェースは、約１０ｃｍＨ_２Ｏ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密封性を含まないことがある。鼻ＨＦＴなどの流量治療の場合、患者インターフェースは、鼻孔への送気を行うが、特に完全に密閉しないように配置される。このような患者インターフェースの一例として、鼻カニューレがある。

特定の他のマスクシステムは、本分野において機能的に不適切であり得る。例えば、純然たる装飾目的のマスクの場合、適切な圧力を維持することができない場合がある。水中水泳又はダイビングに用いられるマスクシステムは、外部からのより高い圧力からの水侵入から保護するが、周囲よりも高い圧力において内部の空気を維持しないように、構成され得る。

例えば、マスクが鼻を介した気流を遮断し、口を介した気流のみを通過させる場合、特定のマスクは、本技術において臨床的に好ましくない場合があり得る。

特定のマスクにおいて、患者がマスク構造の一部を口に挿入し、唇を介してシールを作成かつ維持しなければならない場合、本技術において不快であるか又は非実用的である場合がある。

特定のマスクは、睡眠時（例えば、横向きにベッドに寝て枕の上に頭を置いた状態で睡眠する場合）における使用においては非実用的である場合がある。

患者インターフェースの設計は、複数の課題がある。顔は、複雑な三次元形状を有する。鼻及び頭のサイズ並びに形状は、個人によって大きく異なる。頭部には骨、軟骨及び軟組織が含まれるため、顔の異なる領域は、機械的な力に対して異なる反応を示す。すなわち、顎部又は下顎骨は、頭蓋骨の他の骨に相対して動き得る。頭部全体は、呼吸治療期間を通じて動くことができる。

これらの課題の結果、マスクによっては、特に装着時間が長い場合又は患者がシステムに不慣れである場合、押しつけがましいこと、美観的に望ましくないこと、コストが高いこと、フィット感が悪いこと、使用が困難、及び不快感のうちの１つ以上から悪い影響を受ける。誤ったサイズのマスクが用いられた場合、コンプライアンスの低下、快適性の低下及び患者予後の低下に繋がり得る。飛行士専用のマスク、個人用保護装具（例えば、フィルタマスク）、ＳＣＵＢＡマスクの一部として設計されたマスク、又は麻酔投与用マスクは、その元々の用途には耐えられるものの、このようなマスクの場合、長時間（例えば、数時間）にわたって装着するには望ましくないことに不快な場合がある。このような不快感に起因して、治療に対する患者コンプライアンスが低下する可能性がある。これは、マスクを睡眠時に着用する必要がある場合、特に当てはまる。

ＣＰＡＰ治療は、患者が治療を承諾している場合、特定の呼吸障害の治療においては極めて効果的である。マスクが不快である場合又は使用が難しい場合、患者は、治療を承諾しない場合がある。患者はマスクを定期的に洗浄するよう推奨されることが多いため、マスクの清浄が難しい（例えば、組立又は分解が困難である場合）、患者は、マスクを清浄することができず、患者のコンプライアンスに影響が出る場合がある。

他の用途（例えば、飛行士）用のマスクの場合、睡眠時呼吸障害の治療の使用には不適である場合があるため、睡眠時呼吸障害の治療の使用のために設計されたマスクは、他の用途に適している場合がある。

これらの理由のため、睡眠時のＣＰＡＰ送達のための患者インターフェースは、明瞭な分野を形成する。

シール形成構造
患者インターフェースは、シール形成構造を含み得る。シール形成構造は、患者の顔面に直接接触するので、その形状及び構成が、患者インターフェースの有効性及び快適性に直接影響を与える。

患者インターフェースは、シール形成構造が使用時に顔と係合するようになっている場合の設計意図にしたがって部分的に特徴付けられ得る。患者インターフェースの一形態において、シール形成構造は、左鼻孔の周囲にシールを形成するための第１のサブ部分と、右鼻孔の周囲にシールを形成するための第２のサブ部分と、を含み得る。患者インターフェースの一形態において、シール形成構造は、使用時に双方の鼻孔を取り囲む単一の素子を含み得る。このような単一の要素は、例えば顔の上唇領域及び鼻ブリッジ領域上に載置されるように設計され得る。患者インターフェースの一形態において、シール形成構造は、使用時に、例えば顔の下唇領域上にシールを形成することにより口領域を包囲する要素を含み得る。患者インターフェースの一形態において、シール形成構造は、使用時に鼻孔領域及び口領域の両方を取り囲む単一の素子を含み得る。これらの異なる種類の患者インターフェースは、その製造業者によって鼻マスク、全面マスク、鼻枕、鼻パフ及び口鼻マスクなどの多様な名称によって公知であり得る。

患者の顔の一領域において有効となり得るシール形成構造は、別の領域では、例えば患者の顔の異なる形状、構造、変化性及び感受性領域によって不適切であり得る。例えば、患者の額を覆う水泳ゴーグルのシールは、患者の鼻に使用するのに適していない場合がある。

いくつかのシール形成構造は、１つのデザインが様々な異なる顔面形状及びサイズに適合し、快適かつ効果的に使用できるように、大規模製造のために設計することができる。シールを形成するためには、患者の顔の形状と、大量生産された患者インターフェースのシール形成構造との間の不整合が存在する範囲まで、一方又は双方を適合させる必要がある。

ある種類のシール形成構造は、患者インターフェースの周囲を包囲して延在し、シール形成構造が患者の顔に対向して係合している状態で力が患者インターフェースへ付加された際、患者の顔を密閉することを意図する。このシール形成構造は、空気又は流体充填クッションを含み得るか、又は、ゴムなどのエラストマーによって構成された弾力性シール要素の成形されたか又は形成された表面を含み得る。この種のシール形成構造により、フィット感が不適切である場合、シール形成構造と顔との間に隙間が発生し、シールを得るためには患者インターフェースを顔に押しつけるために更なる力が必要になる。

別の種類のシール形成構造は、陽圧がマスク内に付加された際に患者の顔に対して自己気密作用を提供するように、マスクの周囲の周辺に位置付けられた薄材のフラップシールを使用する。先述の種類のシール形成部分と同様に、顔とマスクとの間の整合性が不良である場合、シールを得るために必要な更なる力が必要になり得るか、又はマスクから漏れが発生し得る。更に、シール形成構造の形状が患者の形状と整合しない場合、使用時においてシール形成構造にしわ又は座屈が発生し、漏れの原因になり得る。

別の種類のシール形成構造は、例えば鼻孔中へ挿入される摩擦嵌め要素を含み得るが、これらを不快であると感じる患者も存在する。

別の形態のシール形成構造は、シールを得るために接着部を用い得る。患者の中には、常に接着部を自身の顔に貼り付けるか又は取り外すことが不便であると感じる患者もいる。

一連の患者インターフェースシール形成構造技術は、ＲｅｓＭｅｄ Ｌｉｍｉｔｅｄに譲渡された特許出願、特許文献３、特許文献４、特許文献５において開示されている。

鼻枕の一形態が、Ｐｕｒｉｔａｎ Ｂｅｎｎｅｔｔによって製造されたＡｄａｍ Ｃｉｒｃｕｉｔにおいて見受けられる。別の鼻枕又は鼻パフが、Ｐｕｒｉｔａｎ－Ｂｅｎｎｅｔｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎへ譲渡された特許文献６（Ｔｒｉｍｂｌｅら）の主題になっている。

ＲｅｓＭｅｄ Ｌｉｍｉｔｅｄは、鼻枕を用いた以下の製品を製造している。ＳＷＩＦＴ（登録商標）鼻枕マスク、ＳＷＩＦＴ（登録商標）ＩＩ鼻枕マスク、ＳＷＩＦＴ（登録商標）ＬＴ鼻枕マスク、ＳＷＩＦＴ（登録商標）ＦＸ鼻枕マスク及びＭＩＲＡＧＥＬＩＢＥＲＴＹ（商標）フルフェイスマスク。ＲｅｓＭｅｄ Ｌｉｍｉｔｅｄへ譲渡された以下の特許出願において、鼻枕マスクの例についての記載がある。 特許文献７（特に、ＲｅｓＭｅｄ ＬｉｍｉｔｅｄのＳＷＩＦＴ（登録商標）鼻枕の様相を記載）、特許文献８（特に、ＲｅｓＭｅｄ ＬｉｍｉｔｅｄのＳＷＩＦＴ（登録商標）ＬＴ鼻枕の様相を記載）；特許文献９及び特許文献１０（特に、ＲｅｓＭｅｄ ＬｉｍｉｔｅｄのＭＩＲＡＧＥ ＬＩＢＥＲＴＹ（商標）フルフェイスマスクの様相を記載）；特許文献１１（特に、ＲｅｓＭｅｄ ＬｉｍｉｔｅｄのＳＷＩＦＴ（登録商標）ＦＸ鼻枕の様相を記載）。

位置付け及び安定化

陽圧治療に使用される患者インターフェースのシール形成構造は、空気圧の対応する力を受け、シールに支障を来す。したがって、シール形成構造を位置決めして、このシール形成構造が顔の適切な部分とシール関係となるように維持するために、様々な技術が使用されてきた。

１つの技術において、接着部が用いられる。例えば、特許文献１２を参照されたい。しかしながら、接着部を用いた場合、不快感がある場合がある。

別の技術において、１つ以上のストラップ及び／又は安定化ハーネスが用いられる。多数のこのようなハーネスは、フィット感が悪いこと、かさばること、不快及び扱いにくいことのうちの１つ以上から悪い影響を受ける。

呼吸圧力治療（ＲＰＴ）デバイス
呼吸圧力治療（ＲＰＴ）デバイスを個別的に、又はシステムの一部として使用して、例えばデバイスを作動させて気道へのインターフェースへの空気送達流を生成することにより、上記した複数の治療のうちの１つ以上を送達することができる。空気流は、（呼吸圧力治療のために）圧力制御され得るか又は（ＨＦＴなどの流量治療のために）流れ制御され得る。そのため、ＲＰＴデバイスは、流量治療デバイスとしても機能し得る。ＲＰＴデバイスとしては、ＣＰＡＰデバイス及び人工呼吸器が挙げられる。

空気圧発生器は、広範な用途（例えば、工業規模の換気システム）において公知である。しかしながら、医療用途のための空気圧発生器は、医療デバイスの信頼性、サイズ、重量の要件など、より一般的な空気圧発生器では満たされない特定の要件を有する。また、医療治療向けに設計されたデバイスであっても、快適性、ノイズ、使用の容易さ、有効性、サイズ、重量、製造可能性、コスト、及び、信頼性のうちの１つ以上を含む欠点に悩まされる場合がある。

特定のＲＰＴデバイスの特別な要件の一例として、音響ノイズがある。

睡眠時呼吸障害の治療に用いられるＲＰＴデバイスとしては、ＲｅｓＭｅｄ Ｌｉｍｉｔｅｄ社製のＳ９睡眠治療システムが知られている。ＲＰＴデバイスの別の例として、人工呼吸器がある。人工呼吸器（例えば、成人用及び小児用人工呼吸器のＲｅｓＭｅｄ Ｓｔｅｌｌａｒ（商標）シリーズ）は、多くの病状（例えば、ＮＭＤ、ＯＨＳ及びＣＯＰＤが挙げられるが、これらに限定されない）を治療するために一連の患者のための侵襲的及び非侵襲的な非依存的換気のための補助を提供し得る。

ＲｅｓＭｅｄ Ｅｌｉｓｅｅｅ（商標）１５０人工呼吸器及びＲｅｓＭｅｄＶＳ ＩＩＩ（商標）人工呼吸器は、複数の病状の治療のための成人患者又は小児患者に適した侵襲的及び非侵襲的な依存的換気の補助を提供し得る。これらの人工呼吸器により、単一又は二重の肢回路を用いた容積換気モード及び気圧換気モードが得られる。ＲＰＴデバイスは典型的には、電動送風機又は圧縮ガスリザーバなどの圧力発生器を含み、患者の気道へ空気流を供給するように構成される。場合によっては、空気流は、患者の気道へ陽圧で供給され得る。ＲＰＴデバイスの出口は、空気回路を介して上記したような患者インターフェースに接続される。

デバイスの設計者には、無数の選択肢が提示され得る。設計基準同士が対立することが多くあるため、特定の設計選択肢が慣例からほど遠くなるかあるいは避けられないことがある。さらに、特定の態様の快適性及び有効性は、１つ以上のパラメータの些細な変更から大きく影響を受ける可能性もある。

空気回路
空気回路は、使用時において空気の流れが呼吸治療システムの２つの構成要素（例えば、ＲＰＴデバイス及び患者インターフェース）間を移動するように、構築かつ配置された導管又は管である。場合によっては、吸息及び呼息のための空気回路の別個の肢が存在してもよい。他の場合において、吸息と呼息との両方のために単一の肢の空気回路が用いられる。

加湿器
空気流の送達を加湿無しで行った場合、気道の乾燥に繋がり得る。加湿器をＲＰＴデバイス及び患者インターフェースと共に用いた場合、加湿ガスが生成されるため、鼻粘膜の乾燥を最小限に抑えるとともに患者気道の快適性を高める加湿ガスを生み出す。また、より冷涼な気候においては、一般に患者インターフェース内及び患者インターフェース周囲の顔領域に適用される暖かい空気が、冷たい空気よりも快適である。

様々な人工的加湿機器及びシステムが公知であるが、これらは医療用加湿器の特別な要件を満たさない場合がある。

医療用加湿器は、必要時に、典型的には患者が（例えば病院において）寝ている場合又は休んでいる場合に、周囲空気に対する空気流の湿度及び／又は温度を増加させるために用いられる。枕元に配置される医療用加湿器は小さくてもよい。医療用加湿器は、患者の周囲環境を加湿する及び／又は加熱することなく、患者へ送達される空気流の加湿及び／又は加熱のみを行うように構成され得る。例えば、部屋型システム（例えば、サウナ、エアコン、又は蒸発冷却器）は、患者によって吸い込まれる空気を加湿することもできるが、これらのシステムは、部屋全体も加湿する及び／又は加熱する場合もあり、それにより居住者に対して不快感をもたらす場合がある。さらに、医療用加湿器は、工業用加湿器よりも安全面での制約がより厳しい場合もある。

多数の医療用加湿器が知られているが、これらの加湿器は、１つ以上の欠点に悩まされる。医療用加湿器には、加湿が不十分なものもあれば、患者にとって使いにくいもの又は不便なものがある。

酸素源
この分野の専門家は、呼吸不全患者における運動は、病気の進行を遅らせ、ＱＯＬを向上させ、かつ患者の寿命を延ばすという長期的な利益をもたらすことを認識している。しかし、トレッドミル及び固定式自転車のような固定式の運動のほとんどは、このような患者には負担が大きすぎる。そのため、可動性の必要性は以前から認識されていた。これまでは、小型の圧縮酸素タンク又はボンベを小車輪付きのカートに載せて使用することにより、この可動性は促進されてきた。これらのタンクの欠点は、酸素の量が有限であることと、積載時の重量が約５０ポンドと重いことである。

酸素濃縮装置は、呼吸療法用の酸素を供給するために約５０年間使用されてきた。従来の酸素濃縮装置はかさばり、かつ重いため、それを携えての通常の歩行運動が困難であり、実用的ではなかった。近年、大型の据置型酸素濃縮装置を製造する企業が、携帯型酸素濃縮装置（ｐｏｒｔａｂｌｅ ｏｘｙｇｅｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ、ＰＯＣ）の開発に着手している。ＰＯＣの利点は、理論上、無限に酸素を供給できることである。これらの装置を小型化して移動できるようにするため、酸素富化ガスの製造に必要な様々なシステムを凝縮している。ＰＯＣは、重量、サイズ、消費電力を最小化するために、生成した酸素をできるだけ有効に利用することを追求している。これは、酸素を一連のパルス又は「ボリ」の形で送達することで達成でき、各ボリの時間は吸息の開始に合わせている。この治療モードは、固定式酸素濃縮器により適した従来の連続流送達とは対照的に、パルス酸素送達（ＰＯＤ）又はデマンドモードとして知られる。

データ管理
臨床的理由により、呼吸治療が処方された患者が「コンプライアンスを遵守している」か（例えば、患者が自身のＲＰＴデバイスを１つ以上の「コンプライアンスルール」に従って使用しているか）を判断するためのデータを入手する場合がある。ＣＰＡＰ治療についてのコンプライアンスルールの一例として、患者がコンプライアンスを遵守しているとみなすためには、患者が連続３０日間のうち少なくとも２１日間にわたってＲＰＴデバイスを一晩あたり少なくとも４時間にわたって使用する必要がある。患者のコンプライアンスを判断するためには、ＲＰＴデバイスのプロバイダ（例えば、ヘルスケアプロバイダ）は、ＲＰＴデバイスを用いた患者の治療を記述するデータを手作業で入手し、所定期間にわたる使用率を計算し、これをコンプライアンスルールと比較し得る。当該ヘルスケアプロバイダは、患者が自身のＲＰＴデバイスをコンプライアンスルールに則って使用したと判断すると、患者がコンプライアンスを遵守している旨を第三者に通知し得る。

患者の治療において、治療データの第三者又は外部システムへの通信から恩恵を受ける他の態様があり得る。例えば、患者に対する治療の影響を示すデータ、及び／又は患者インターフェース機能を示すデータなどのパフォーマンスデータを有することは、治療のより大きな制御を可能にするために有用である。

このようなデータを通信及び管理する既存のプロセスは、コストがかかり、時間がかかり、エラーが発生しやすいプロセスの１つ以上になる。

通気技術
いくつかの形態の治療システムは、呼息された二酸化炭素を押し出すための通気部を含み得る。この通気部により、患者インターフェースの内部空間（例えば、プレナムチャンバ）から患者インターフェースの外部（例えば、周囲）へのガスの流れが可能になり得る。

この通気部は、オリフィスを含み得、マスク使用時において、ガスがオリフィスを通じて流れ得る。このような通気部の多くは音がする。他の場合、使用時において閉塞し得るため、押し出しが不十分になる。いくつかの通気部の場合、例えば音又は気流集中に起因して、患者の同床者１１００の睡眠を妨げる場合がある。

ＲｅｓＭｅｄ Ｌｉｍｉｔｅｄは、複数の向上したマスク通気技術を開発している。特許文献１３、特許文献１４、特許文献１５、特許文献１６、特許文献１７を参照のこと。

スクリーニング、診断及び監視システム
睡眠ポリグラフィ検査（Ｐｏｌｙｓｏｍｎｏｇｒａｐｈｙ、ＰＳＧ）は、心肺疾患の診断及び監視のための従来のシステムであり、典型的には、システム適用のために専門家臨床スタッフを必要とする。ＰＳＧにおいては、脳波検査（ＥＥＧ）、心電図検査（ＥＣＧ）、電気眼球図記録（ＥＯＧ）、筋電図描画法（ＥＭＧ））などの様々な身体信号を記録するために、典型的には１５～２０個の接触覚センサを患者上に配置する。睡眠時呼吸障害のためのＰＳＧは、患者を診療所において二晩にわたって観察する必要がある。すなわち、１晩目は純粋な診断であり、２晩目は臨床医による治療パラメータのタイトレーションである。そのため、ＰＳＧは高コストであり、利便性も低い。睡眠時呼吸障害のスクリーニング／診断／監視は家庭において特に不向きである。

一般に、スクリーニング及び診断は、疾病の兆候及び症状から状態を特定することである。通常、スクリーニングは、患者のＳＤＢが更なる調査を求める程、重症であるか否かを示す真／偽結果を与え、診断は、臨床で実行可能な情報をもたらす場合が多い。スクリーニング及び診断は、一回性手続きになる傾向があることに反して、疾病の経過を監視することは無限に続けることができる。一部のスクリーニング／診断システムは、スクリーニング／診断にのみ適合されているが、一部は監視にも使用することができる。

臨床専門家は、患者のスクリーニング、診断又は監視をＰＳＧ信号の視覚的観察に基づいて適切に行い得る。しかし、臨床専門家がいない又は臨床専門家への支払いができない状況がある。患者の病状について臨床専門家によって意見が異なる場合がある。更に、ある臨床専門家は、時期によって異なる基準を適用し得る。

米国特許第４９４４３１０号明細書 米国特許第６５３２９５９号明細書 国際公開第１９９８／００４３１０号 国際公開第２００６／０７４５１３号 国際公開第２０１０／１３５７８５号 米国特許第４７８２８３２号明細書 国際公開第２００４／０７３７７８号 米国特許出願公開第２００９／００４４８０８号明細書 国際公開第２００５／０６３３２８号 国際公開第２００６／１３０９０３号 国際公開第２００９／０５２５６０号 米国特許出願公開第２０１０／００００５３４号明細書 国際特許出願公開第１９９８／０３４６６５号 国際特許出願公開第２０００／０７８３８１号 米国特許第６５８１５９４号明細書 米国特許出願公開第２００９／００５０１５６号明細書 米国特許出願公開第２００９／００４４８０８号明細書

２０１２年に出版されたＪｏｈｎ Ｂ．Ｗｅｓｔ、Ｌｉｐｐｉｎｃｏｔｔ Ｗｉｌｌｉａｍｓ＆Ｗｉｌｋｉｎｓによる「Ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ」第９版

本技術は、呼吸障害のスクリーニング、診断、監視、改善、治療又は予防において用いられる医療デバイスの提供に関し、これらの医療デバイスは、向上した快適性、コスト、有効性、使い易さ及び製造可能性のうちの１つ以上を有する。

本技術の第１の態様は、呼吸障害のスクリーニング、診断、監視、改善、治療又は予防に用いられる装置に関する。

本技術の別の態様は、呼吸障害のスクリーニング、診断、監視、改善、治療又は予防において用いられる方法に関する。

本技術のいくつかの形態の一態様は、患者の呼吸治療コンプライアンスを改善する方法及び／又は装置を提供することである。

本技術の一形態は、患者を監視、診断及び／又は治療するための１つ以上の電子部品を含む患者インターフェースであって、前記１つ以上の電子部品は、前記患者インターフェースのプレナムチャンバ、シール形成構造、及び位置付け及び安定化構造のうちの１つ以上の内又は上に配置され、患者インターフェースは、１つ以上の電子部品に電力を供給するための電力システムを含み、及び／又は電力システムと通信可能である。

本技術のいくつかの形態では、患者インターフェースは、周囲の空気圧力よりも少なくとも４ｃｍＨ_２Ｏ高い治療圧力を加圧可能であって、患者が呼吸するための治療圧力での空気流を受容するための寸法及び構造を有するプレナムチャンバ入口ポートを含むプレナムチャンバと、患者の気道入口を取り囲む患者の顔面領域とシールを形成するように構築かつ配置されたシール形成構造であって、治療圧力での空気流が患者の鼻孔の少なくとも１つの入口に送達されるように、その中に穴を有し、使用中の患者の呼吸サイクルの全過程に亘ってプレナムチャンバ内に治療圧力を維持するように構築かつ配置されたシール形成構造と、患者の頭部上の治療有効位置にシール形成構造を保持する力を提供する位置付け及び安定化構造と、プレナムチャンバ、シール形成構造、及び位置付け及び安定化構造のうちの１つ以上の内又は上に配置された、患者を監視、診断及び／又は治療するための１つ以上の電子部品と、を含み、患者インターフェースは、１つ以上の電子部品に電力を供給するための電力システムを含み、及び／又は電力システムと通信可能である。

一形態では、電力システムは、患者インターフェースの使用中に生成されたエネルギーを、１つ以上の電子部品に電力を供給するための電気エネルギーに変換するエネルギー収集システムを含む。エネルギー収集システムは、１つ以上の電子部品に電気エネルギーを直接供給し、及び／又はそのようにした電気エネルギー貯蔵デバイス（例えば、電池又はキャパシタ）を充電することができる。これにより、別途の電源や再充電機構を必要としないか、あるいは不要とすることができる。

例えば、患者インターフェースの使用中に生成されるエネルギーは、呼吸によって又は呼吸中に生成される機械的エネルギー、患者の動きによって生成された機械的エネルギー、患者インターフェース内の気流からの機械的エネルギー、及び患者の皮膚及び／又は呼気からの熱エネルギーのうちの１つ以上であってもよい。

本技術の一形態では、エネルギー収集システムは、患者インターフェースの空気圧経路内に位置付けられた少なくとも１つのエネルギー収集デバイスを含む。例えば、これは、プレナムチャンバ入口ポート内のような患者インターフェースの空気入口に位置付けられてもよく、プレナムチャンバ入口ポートに隣接してプレナムチャンバ内に位置付けられてもよい。

少なくとも１つのエネルギー収集デバイスは、タービン発電機を含むことができる。タービン発電機は、複数のタービンブレードを含むロータと、ロータの周囲に配置された複数の磁石とを含むことができる。いくつかの形態では、タービン発電機は、複数のコイルを収容するシールステータアセンブリを含み、ステータアセンブリは、ロータの周囲に配置される。

少なくとも１つのエネルギー収集デバイスは、タービン発電機を含むことができる。タービン発電機は、複数のタービンブレードと、タービンブレードの基部に向けて配置された複数の磁石とを含むロータを含むことができる。いくつかの形態では、ステータコイルは、ロータが回転する固定軸内に埋め込まれていてもよい。

いくつかの形態では、タービンブレードの基部の近傍に磁石を配置することは、（例えば、タービンブレードの周囲に磁石の本体を向けて配置することと比較して）低いロータ慣性を生じさせることができる。これにより、比較的低い空気流量でもタービンブレードを回転させることができる。

エネルギー収集システムは、代替的に又は追加的に、少なくとも１つの圧電薄膜を含むことができる。例えば、少なくとも１つの圧電薄膜は、プレナムチャンバ及び／又はシール形成構造及び／又は位置付け及び安定化構造内に取り付けられてもよいし、配置されてもよい。

エネルギー収集システムは、代替的に又は追加的に、少なくとも１つの熱電発電機（ＴＥＧ）モジュールを含むことができる。

例えば、少なくとも１つのＴＥＧモジュールは位置付け及び安定化構造内に配置されてもよい。少なくとも１つのＴＥＧモジュールは、患者の皮膚に接触するように配置することができる。
別の例では、少なくとも１つのＴＥＧモジュールは、ＴＥＧモジュールの第１面がプレナムチャンバの内部に露出し、第１面と反対側の第２面が周囲に露出するように配置される。

本技術のいくつかの形態では、電力システムは、電気エネルギー貯蔵デバイスを充電するように構成された外部充電回路を含む。

例えば、外部充電回路は、空気流をプレナムチャンバに送達するように構成された呼吸圧治療デバイスの部品であってもよい。いくつかの形態では、外部充電回路は、呼吸圧治療デバイスとプレナムチャンバとを接続する空気回路中又は空気回路上に組み込まれた１つ以上のケーブルを介して電気エネルギー貯蔵デバイスに接続されてもよい。

本技術のいくつかの形態では、１つ以上の電子部品は、１つ以上のセンサ及び／又は１つ以上のアクチュエータを含む。

いくつかの形態では、少なくとも１つのセンサ及び／又は少なくとも１つのアクチュエータは、使用時に患者の皮膚に接触するように、位置付け及び安定化構造の外面で部分的に周囲に露出することができる、及び／又は、位置付け及び安定化構造の患者接触面に部分的に露出する。

いくつかの形態では、少なくとも１つのセンサ及び／又は少なくとも１つのアクチュエータは、位置付け及び安定化構造の外側層と患者接触層との間に少なくとも部分的に埋め込まれている。

現在の技術のいくつかの形態では、少なくとも１つのセンサ及び／又は少なくとも１つのアクチュエータは、少なくとも一部が１つ以上の導電線、及び／又は１つ以上の導電インクトレースによって形成された回路で構成されている。

本技術のいくつかの形態では、電子部品の１つ以上は、１つ以上のセンサから１つ以上の外部コンピューティングデバイスへデータを送信し、及び／又は、１つ以上のアクチュアータで１つ以上の外部コンピューティングデバイスからデータを受信するための無線通信インターフェースを含む。

例えば、１つ以上のセンサ及び／又は１つ以上のアクチュエータは、加速度計、ジロスコップ、湿度センサ、温度センサ、マイク、カメラ、脈動オキシメーター、ＥＥＧセンサ、ＥＭＧセンサ、ＥＯＧセンサ、タッチセンサ、振動デバイス、音声出力デバイスの１つ以上を含む。

本技術の一形態の別の態様は、意図する装着者の周囲形状と相補的な周囲形状を有するように成形された、又は構築された患者インターフェースである。

本技術の一形態の一態様は、装置の製造方法である。

本技術の特定の形態の一態様は、例えば医療トレーニングを受けたことのない人、あまり器用ではない人や洞察力の欠いた人、又はこの種の医療デバイスの使用経験が限られた人にとって使い易い医療デバイスである。

本技術の一形態の一態様は、例えばヒトの自宅周辺でヒトが持ち運ぶことができる携帯型ＲＰＴ装置である。

本技術の一形態の一態様は、特殊な清浄器具を必要とせずに、患者の自宅において例えば石けん水などによって洗浄することが可能な患者インターフェースである。本技術の一形態の一態様は、特殊な清浄器具を必要とせずに、患者の自宅において例えば石けん水などによって洗浄することが可能な加湿器タンクである。

上記した方法、システム、デバイス及び装置は、特定の目的のコンピュータ、呼吸モニタ及び／又は呼吸治療装置などのプロセッサの機能を改善するように実装され得る。また、上記した方法、システム、デバイス及び装置は、例えば睡眠呼吸障害を含む呼吸状態の自動管理、監視及び／又は治療の技術分野における改善を提供することができる。

本技術の一形態の別の態様は患者インターフェースを含み、患者インターフェースは、周囲空気圧力よりも少なくとも４ｃｍＨ_２Ｏ高い治療圧力を加圧可能なプレナムチャンバであって、プレナムチャンバは、患者が呼吸するための治療圧力で空気流を受容するための寸法及び構造を有するプレナムチャンバ入口ポートを含むプレナムチャンバと、患者の顔面領域とシールを形成するように配置され、治療圧力での空気流が患者の鼻孔の少なくとも１つの入口に送達されるように、使用中の患者の呼吸サイクル全体にわたってプレナムチャンバ内に治療圧力を維持するように構築かつ配置されシール形成構造と、患者の頭部上の治療有効位置にシール形成構造を保持する力を提供する位置付け及び安定化構造と、患者インターフェースの使用中に生成されたエネルギーを、患者インターフェースの少なくとも一部に電力を供給するための変換された電気エネルギーに変換するための電力システムであって、患者インターフェースの使用中に生成されたエネルギーは、呼吸によって又は呼吸中に生成された機械的エネルギー、患者の動きによって生成された機械的エネルギー、患者インターフェース内の気流からの機械的エネルギー、及び患者の皮膚及び／又は呼気からの熱エネルギーのうちの１つ以上である電力システムと、を含む。

いくつかの形態では、電力システムは、患者インターフェースの少なくとも一部に直流電圧を供給する。

いくつかの形態では、ａ）患者インターフェースの少なくとも一部は、電力システムに電気的に接続され、電力システムに電気的エネルギーを供給するように構成された電気エネルギー貯蔵デバイスであり、ｂ）電力システムは、変換された電気的エネルギーを電気エネルギー貯蔵デバイスに供給し、電気エネルギー貯蔵デバイスを再充電するように構成され、ｃ）外部充電回路は、電気エネルギー貯蔵デバイスに電気的に接続され、電気エネルギー貯蔵デバイスに電気的エネルギーを供給するように構成され、ｄ）患者インターフェースの少なくとも一部は、患者を監視、診断及び／又は治療するための１つ以上の電子部品をさらに含み、ｅ）１つ以上の電子部品は、電力システムから電気的エネルギーを直接受け取り、及び／又はｆ）１つ以上の電子部品は、電気エネルギー貯蔵デバイスから電気的エネルギーを直接受け取る。

いくつかの形態では、患者インターフェースの少なくとも一部は、プレナムチャンバ、シール形成構造、及び位置付け及び安定化構造のうちの１つ以上の内又は上に配置された、患者を監視、診断及び／又は治療するための１つ以上の電子部品をさらに含む。

いくつかの形態では、ａ）少なくとも１つのエネルギー収集デバイスはタービン発電機を含み、ｂ）タービン発電機は、複数のタービンブレードと、ロータの周囲に配置された複数の磁石とを含むロータを含み、ｃ）タービン発電機は、複数のコイルを収容するシールステータアセンブリを含み、ステータアセンブリは、ロータの周囲に配置され、ｄ）シールステータアセンブリは、複数のボビンをさらに含み、複数のコイルは、複数のボビンに巻回され、ｅ）複数のボビンのボビン数は、複数の磁石の磁石数と等しく、ｆ）タービン発電機は、使用時に患者の上流にある患者インターフェースの空気入口に位置付けられ、及び／又は、ｇ）タービン発電機は、使用時に患者の下流にある患者インターフェースの空気出口に位置付けられる。

いくつかの形態では、ａ）少なくとも１つのエネルギー収集システムは、少なくとも１つの圧電薄膜を含み、ｂ）少なくとも１つの圧電薄膜は、プレナムチャンバ及び／又はシール形成構造及び／又は位置付け及び安定化構造内に取り付けられか又は配置され、ｃ）圧電薄膜は、センサであり、振動及び／又は騒音を感知することによって患者のいびきを測定するように構成され、ｄ）圧電薄膜は、使用時に患者の上流にある患者インターフェースの空気入口に位置付けられ、ｅ）圧電薄膜は、使用時に患者の下流にある患者インターフェースの空気出口に位置付けられ、ｆ）少なくとも１つの圧電薄膜は、位置付け及び安定化構造の層間に挟持され、及び／又はｇ）少なくとも１つの圧電薄膜は、位置付け及び安定化構造内の動きにより曲がるように構成される。

いくつかの形態では、ａ）少なくとも１つのエネルギー収集システムは、少なくとも１つの熱電発生器（ＴＥＧ）モジュールを含み、ｂ）少なくとも１つのＴＥＧモジュールは、少なくとも部分的に露出し、患者の皮膚に接触するように配置され、ｃ）少なくとも１つのＴＥＧモジュールは、位置付け及び安定化構造内に配置され、ｄ）少なくとも１つのＴＥＧモジュールは、ＴＥＧモジュールの第１面がプレナムチャンバの内部に露出し、第１面と反対側の第２面が周囲に露出するように配置される。

もちろん、これらの態様の一部は、本技術のサブ態様を形成することができる。また、下位態様及び／又は態様のうちのそれぞれを多様に組み合わせることができ、本技術の更なる態様又は下位態様も構成し得る。

本技術の他の特徴は、以下の詳細な説明、要約、図面及び特許請求の範囲中に含まれる情報に鑑みれば明らかになる。

本技術を、添付図面中に非限定的に一例として例示する。図面中、類似の参照符号は、以下の類似の要素を含む。
呼吸治療システム
患者インターフェース３０００を装着している患者１０００を含むシステムを示す。このシステムは、鼻枕の形態をとり、ＲＰＴデバイス４０００から供給される陽圧の空気を受ける。ＲＰＴデバイスからの空気は、加湿器５０００内で加湿され、空気回路４１７０を通過して患者１０００に送達される。ベッドパートナー１１００も示される。患者は、仰臥位睡眠姿勢で睡眠している。 患者インターフェース３０００を装着している患者１０００を含むシステムを示す。このシステムは、鼻マスクの形態をとり、ＲＰＴデバイス４０００から供給される陽圧の空気を受ける。ＲＰＴデバイスからの空気は、加湿器５０００内で加湿され、空気回路４１７０を通過して患者１０００に送達される。 患者インターフェース３０００を装着している患者１０００を含むシステムを示す。このシステムは、全面マスクの形態をとり、ＲＰＴデバイス４０００から供給される陽圧の空気を受ける。ＲＰＴデバイスからの空気は、加湿器５０００内で加湿され、空気回路４１７０を通過して患者１０００に送達される。患者は、側臥位睡眠姿勢で睡眠している。 呼吸器系及び顔の解剖学的構造 鼻腔及び口腔、喉頭、声帯ひだ、食道、気管、気管支、肺、肺胞嚢、心臓及び横隔膜を含むヒト呼吸器系の概要を示す。 鼻腔、鼻骨、外側鼻軟骨、大鼻翼軟骨、鼻穴、上唇、下唇、喉頭、硬口蓋、軟口蓋、口咽頭、舌、喉頭蓋、声帯ひだ、食道及び気管を含むヒトの上気道の図である。 上唇、上唇紅、下唇紅、下唇、口の幅、内眼角、鼻翼、鼻唇溝及びケイリオンを含む表面解剖学的構造のいくつかの特徴を含む顔の正面図である。上側、下側、径方向内側及び径方向外側の方向も記載されている。 眉間、セリオン、鼻尖点、鼻下点、上唇、下唇、スプラメントン、鼻堤、鼻翼頂上点、上耳底点及び下耳底点を含む表面解剖学的構造のいくつかの特徴を含む頭部の側面図である。上側及び下側と、前方及び後方との方向も記載される。 頭部の更なる側面図である。フランクフォート水平及び鼻唇角の大まかな位置が記載されている。冠状面も記載される。 鼻唇溝、下唇、上唇紅、鼻孔、鼻下点、鼻柱、鼻尖点、鼻孔の主軸及び正中矢状面を含むいくつかの特徴を含む鼻の底面図である。 鼻の表面的特徴の側面図である。 側鼻軟骨、鼻中隔軟骨、大鼻翼軟骨、小鼻翼軟骨、鼻種子軟骨、鼻骨、表皮、脂肪組織、上顎骨の前頭突起及び線維性脂肪組織を含む鼻の皮下構造を示す。 正中矢状面からおよそ数ミリメートルの位置における鼻の中間切開を示し、特に鼻中隔軟骨及び大鼻翼軟骨の内側脚を示す。 前頭骨、鼻骨及び頬骨を含む頭蓋骨の骨正面図である。鼻甲介が上顎骨及び下顎骨と共に図示されている。 頭蓋骨を頭部表面の外形及びいくつかの筋肉と共に示す側面図である。以下の骨が図示されている。前頭骨、蝶形骨、鼻骨、頬骨、上顎骨、下顎骨、頭頂骨、側頭骨及び後頭骨。オトガイ隆起が図示されている。以下の筋肉が図示されている。顎二腹筋、咬筋、胸鎖乳突筋及び僧帽筋。 鼻の前外側を示す。 患者インターフェース 本技術の一形態による鼻マスクの形態の患者インターフェースを示す。 構造を１つの点において切断した模式的断面図である。この点における外向き法線が図示されている。この点における曲率は、正の符号と、図３Ｃに示す曲率の大きさと比較して比較的大きな大きさとを有する。 構造を１つの点において切断した模式的断面図である。この点における外向き法線が図示されている。この点における曲率は、正の符号と、図３Ｂに示す曲率の大きさと比較して比較的小さな大きさとを有する。 構造を１つの点において切断した模式的断面図である。この点における外向き法線が図示されている。この点における曲率の値はゼロである。 構造を１つの点において切断した模式的断面図である。この点における外向き法線が図示されている。この点における曲率は、負の符号と、図３Ｆに示す曲率の大きさと比較して比較的小さな大きさとを有する。 構造を１つの点において切断した模式的断面図である。この点における外向き法線が図示されている。この点における曲率は、負の符号と、図３Ｅに示す曲率の大きさと比較して比較的大きな大きさとを有する。 ２つの枕を含むマスク用クッションを示す。クッションの外面を示す。表面の縁を示す。ドーム領域及びサドル領域が図示される。 マスク用クッションを示す。クッションの外面を示す。表面の縁を示す。点Ａと点Ｂとの間の表面上の経路が図示される。ＡとＢとの間の直線距離が図示される。２つのサドル領域及びドーム領域が図示される。 構造の表面を示し、この表面中には一次元穴が開いている。図示の平面曲線は、一次元穴の境界を形成する。 図３Ｉの構造を通じた断面図である。図示の表面は、図３Ｉの構造中の二次元穴を境界付ける。 二次元穴及び一次元穴を含む図３Ｉの構造の斜視図である。また、図３Ｉの構造中の二次元穴を境界付ける表面が図示されている。 クッションとしての可膨張性ブラダーを有するマスクを示す。 図３Ｌのマスクの断面図であり、ブラダーの内面を示す。内面により、マスク中の二次元穴が境界付けられる。 図３Ｌのマスクを通じた更なる断面を示す。内面も図示される。 左手の法則を示す。 右手の法則を示す。 左耳螺旋を含む左耳を示す。 右耳螺旋を含む右耳を示す。 右手螺旋を示す。 マスクの異なる領域内のシーリング膜の縁部によって規定された空間曲線のねじれのサインを含むマスクの図である。 矢状面及び中央接触面を示す、プレナムチャンバ３２００の図である。 図３Ｕのプレナムチャンバの後方の図である。図中の方向は、中央接触面に対して垂直である。図３Ｖ中、矢状面により、プレナムチャンバが左手側及び右手側に二等分される。 図３Ｖのプレナムチャンバを通じた断面図であり、この断面は、図３Ｖに示す矢状面においてとられる。「中央接触」面が図示される。中央接触面は、矢状面に対して垂直である。中央接触面の方向付けは、弦３２１０の方位に対応する。弦３２１０は、矢状面上に載置され、矢状面上の２点（すなわち、上点３２２０及び下点３２３０）においてプレナムチャンバのクッションのみと接触する。この領域におけるクッションのジオメトリに応じて、中央接触面は、上点及び下点双方に接し得る。 図３Ｕのプレナムチャンバ３２００が顔面上の使用位置にある状態を示す。プレナムチャンバ３２００の矢状面は、プレナムチャンバが使用位置にあるとき、顔の正中矢状面と概して一致する。中央接触面は、プレナムチャンバが使用位置にあるとき、「顔の面」に概して対応する。図３Ｘにおいて、プレナムチャンバ３２００は鼻マスクのものであり、上点３２２０はほぼセリオン上に位置し、下点３２３０は上唇上に位置する。 本技術の一形態による鼻カニューレの形態の患者インターフェースを示す図である。 本技術の一例による患者インターフェースの上面透視図を示す。 本技術の一例による患者インターフェースの正面透視図である。 本技術の一例による患者が装着している患者インターフェースの正面透視図である。 本技術の一例による患者が装着している患者インターフェースの正面図である。 本技術の一形態による患者の頭部上の第１使用位置における患者インターフェースの位置付け及び安定化構造を示す図である。 患者インターフェースの一部として患者の頭部上の第２使用位置における図７Ａの位置付け及び安定化構造を示す。 図７Ａによる位置付け及び安定化構造の一部の概略断面図である。 外部充電回路によって充電される充電式電池によって電力を供給される複数の電子モジュールを含む患者インターフェースのブロック図である。 図９Ａの患者インターフェースの電子部品に電力を供給するための第１構成を示す図である。 図９Ａの患者インターフェースの電子部品に電力を供給するための第２構成を示す図である。 図９Ａの患者インターフェースの電子部品に電力を供給するための第３構成の概略図である。 エネルギー収集システムによって電気エネルギー供給される複数の電子モジュールを含む患者インターフェースのブロック図である。 患者インターフェースエネルギー収集デバイスの一例を示す分解図である。 図１１Ａのエネルギー収集デバイスの各種部品を示す他の図である。 部分的に組み立てられたエネルギー収集デバイスの平面図である。 は、完全に組み立てられた形態のエネルギー収集デバイスの平面図である。 ロータ代替例の正面図である。 圧電薄膜に基づくエネルギー収集デバイスが組み込まれた患者インターフェースからの第１シリーズの電圧信号を示す。 圧電薄膜に基づくエネルギー収集デバイスを含む患者インターフェースからの第２シリーズの電圧信号を示す。 ＲＰＴデバイス 本技術の一形態によるＲＰＴデバイスを示す。 本技術の一形態によるＲＰＴデバイスの空気圧経路の概略図である。上流及び下流の方向は、ブロワ及び患者インターフェースを参照して示される。特定の時点での実際の流れ方向に関係なく、ブロワが患者インターフェースの上流にあると定義され、患者インターフェースがブロワの下流にあると定義される。ブロアと患者インターフェースとの間の空気圧経路内に位置する物品は、ブロアの下流であって患者インターフェースの上流に位置する。 本技術の一形態によるＲＰＴデバイスの電気部品の概略図である。 本技術の一形態によるＲＰＴデバイスに実装されるアルゴリズムの概略図である。 本技術の一形態による、図１３Ｄの治療エンジンモジュールによって実施される方法を例示するフローチャートである。 加湿器 本技術の一形態による加湿器の等角図を示す。 本技術の一形態による加湿器の等距離図を示し、加湿器貯水器ドック５１３０から取り外された加湿器貯水器５１１０を示す。 本技術の一形態による加湿器の概略を示す。

本技術について更に詳細に説明する前に、本技術は、本明細書中に記載される異なり得る特定の例に限定されるのではないことが理解されるべきである。本開示中に用いられる用語は、本明細書中に記載される特定の例を説明する目的のためのものであり、限定的なものではないことも理解されるべきである。

以下の記載は、１つ以上の共通の特性及び／又は特徴を共有し得る多様な例に関連して提供される。任意の１つの例の１つ以上の特徴は、別の例又は他の例の１つ以上の特徴と組み合わせることが可能であることが理解されるべきである。加えて、これらの例のうちのいずれかにおける任意の単一の特徴又は特徴の組み合わせは、さらなる例を配置し得る。

治療
一形態において、本技術は、呼吸障害の治療方法を含む。当該方法は、患者１０００の気道の入口へ陽圧を付加するステップを含む。
本技術の特定の例において、陽圧での空気供給が鼻孔の片方又は両方を介して患者の鼻通路へ提供される。

本技術の特定の例において、口呼吸が制限されるか、限定されるか、又は妨げられる。

呼吸治療システム
一形態において、本技術は、呼吸障害を治療するための呼吸治療システムを含む。呼吸治療システムは、空気回路４１７０及び患者インターフェース３０００又は６０００を介して空気流を患者１０００に供給するＲＰＴデバイス４０００を含むことができる。

患者インターフェース
本技術の一態様による非侵襲的患者インターフェース３０００は、シール形成構造３１００、プレナムチャンバ３２００、位置付け及び安定化構造３３００、通気部３４００、空気回路４１７０への接続のための一形態の接続ポート３６００、及び前額支持部３７００を機能態様として含む。いくつかの形態において、機能様態は、１つ以上の物理的構成要素によって提供され得る。いくつかの形態において、１つの物理的構成要素は、１つ以上の機能様態を提供し得る。使用時において、シール形成構造３１００は、患者１０００の気道への入口において陽圧を維持するように、患者の気道への入口を包囲するように設置される。そのため、密閉された患者インターフェース３０００は、陽圧治療の送達に適している。このような患者インターフェース３０００の一例が図３Ａに示されている。

図４及び図５は、本技術の別の例による患者インターフェース３０００を示す。患者インターフェース３０００は、プレナムチャンバ３２００に接続されたシール形成構造３１００を含む。プレナムチャンバ３２００は、１つ以上の通気部３４００を備えていてもよい。

図４及び図５の患者インターフェース３０００は、導管３３０１を含む位置付け及び安定化構造３３００を含むことができる。導管３３０１は、１）使用中に患者の頭部上の患者インターフェース３０００を治療有効位置に位置付けして安定させること、及び２）加圧された呼吸可能なガスをプレナムチャンバ３２００に供給することの２つの目的のために使用される。したがって、導管３３０１は可撓性で生物互換性のある材料で構築され、また空っぽ構造を形成することも可能である。導管３３０１は、プレナムチャンバ３２００全体に、空気接続を可能にするため、クリップ３３０３で接続することができる。導管３３０１には、使用中の患者の頭の後ろを通る（図示せず）ストラップに接続するためのストラップコネクタ３３０２も含まれる。導管３３０１には、患者の頭体の異なるサイズと形に対応するための柔軟性を提供する可撓性部分３３０４も含まれる。患者インターフェース３０００には、結合解除構造３５００を接続するためのエルボコネクタ３３０５が含まれる。エルボコネクタ３３０５は、導管３３０１からのガスが結合解除構造３５００を通り、エルボコネクタ３３０５を通り、導管３３０１に入ることを可能にするために中空であってもよい。

一形態では、患者インターフェース３０００は、スイベル又は球窩のような少なくとも１つの結合解除構造３５００を含む。結合解除構造３５００は、エルボの形態であってもよい。結合解除構造３５００は、空気回路４１７０に接続された回転ジョイントと、患者インターフェース３０００に接続された患者インターフェースコネクタ（図示せず）とを含むことができる。患者インターフェースコネクタは、患者インターフェース３０００に対する結合解除構造３５００の回転を可能にすることができる。結合解除構造３５００には、通気穴３４０１も含まれる。これらの通気穴３４０１は、患者インターフェース３０００に送達される圧縮されたガスが流れるようにする。結合解除構造３５００の通気穴３４０１を通って、患者の排出ＣＯ_２が大気への脱出も可能である。別の例では、通気穴は、追加部品として提供され、例えば、結合解除構造３５００に接続されるなど、患者インターフェース３０００に取り付けられる穴を有する比較的短く可撓性又は硬い導管（２～１０ｃｍ）の形態のアダプタなどである。短い導管は、患者インターフェースと共に販売することができ、加圧ガスの排出を可能にする適切な数の穴を含み、これにより、治療圧力を所与の患者インターフェース３０００の適切なレベルに調整する。ＣＯ_２通気部と抽気通気部とは、同一又は異なる容量を有してもよく、例えば、抽気通気部は、ＣＯ_２通気部よりも高い又は低い流量を提供してもよい。

図６Ａ及び図６Ｂは、患者に着用した患者インターフェース３０００を示す。ストラップ３３０６は、患者インターフェース３０００を治療のための所望のシール位置に固定するためにストラップコネクタ３３０２に接続することができる。

本明細書に全体を参照することによって組み込まれる、例示的な患者インターフェース３０００のさらなる説明を提供し、その属性を本技術に適用することができる。

鼻カニューレの形態の密封されていない患者インターフェース３８００は、先端の対応する孔を通して患者１０００の対応する鼻孔に空気を送達することができる鼻プロング３８１０、３８１０を含む。そのような鼻プロングは、一般的に、鼻孔の内側又は外側の皮膚表面とシールを形成しない。鼻プロングへの空気は、鼻カニューレ型の密封されていない患者インターフェース３８００に結合された１つ以上の空気供給空洞３８２０ａ、３８２０ｂによって送達されることができる。空洞３８２０ａ、３８２０ｂは、鼻カニューレ型の密封されていない患者インターフェース３８００から空気回路を介して呼吸治療デバイスに導かれる。密封されていない患者インターフェース３８００は、ＲＰＴデバイスが制御された圧力ではなく制御された流速で空気流を生成する、流量治療の送達に特に適している。密封されていない患者インターフェース３８００の「通気部」は、鼻カニューレ型の密封されていない患者インターフェース３８００の先端３８１０ａと３８１０ｂの端部の間の患者の鼻孔を介して大気への通路であり、過剰な空気流はこの通気部を通って周囲の環境に逃がされる。

患者インターフェースが最低レベルの陽圧を快適に気道へ送達できない場合、患者インターフェースは呼吸圧力治療に不適切であり得る。
本技術の一形態による患者インターフェース３０００は、周囲圧力よりも高い陽圧で空気を供給することができるように構築かつ配置される。
本技術の一形態による患者インターフェース３０００は、周囲に対して少なくとも２ｃｍＨ_２Ｏ高い陽圧で空気を供給することができるように構築かつ配置される。
本技術の一形態による患者インターフェース３０００は、周囲に対して少なくとも４ｃｍＨ_２Ｏ高い陽圧での空気の供給を提供することができるように構築かつ配置される。
本技術の一形態による患者インターフェース３０００は、周囲に対して少なくとも６ｃｍＨ_２Ｏ高い陽圧での空気を供給することができるように構築かつ配置される。
本技術の一形態による患者インターフェース３０００は、周囲に対して少なくとも８ｃｍＨ_２Ｏ高い陽圧での空気を供給することができるように構築かつ配置される。
本技術の一形態による患者インターフェース３０００は、周囲に対して少なくとも１０ｃｍＨ_２Ｏの陽圧で空気供給を提供できるように構築かつ配置される。
本技術の一形態による患者インターフェース３０００は、周囲に対して少なくとも２０ｃｍＨ_２Ｏの陽圧で空気供給を提供できるように構築かつ配置される。

シール形成構造
本技術の一形態において、シール形成構造３１００は目標シール形成領域を提供し、緩衝作用機能を更に提供し得る。目標シール形成領域は、シール形成構造３１００においてシーリングが発生し得る領域である。密閉が実際に発生する領域（すなわち、実際の密閉面）は、例えば、顔面上の患者インターフェースの配置位置、位置決め及び安定化構造における張力、及び患者の顔の形状などの様々な要因よって、所与の治療セッションで日ごと、及び患者ごとに変化する可能性がある。

一形態において、目標シール形成領域は、シール形成構造３１００の外面に配置される。
本技術の特定の形態において、シール形成構造３１００は、生体適合性材料（例えば、シリコーンゴム）から構築される。

本技術によるシール形成構造３１００は、柔らかく、可撓性でありかつ弾力性のある材料（例えば、シリコーン）から構成され得る。

本技術の特定の形態において、それぞれが異なるサイズ及び／又は形状範囲に対応するように構成された複数のシール形成構造３１００を含むシステムが提供される。例えば、システムは、小さなサイズの頭ではなく大きなサイズの頭に適したシール形成構造３１００の一形態、及び大きなサイズの頭ではなく小さなサイズの頭に適した別のものを含み得る。

シーリング機構
一形態において、シール形成構造は、圧力アシスト密閉機構を用いる密閉フランジを含む。使用時において、シーリングフランジは、その下側に作用するプレナムチャンバ３２００内のシステム陽圧に容易に応答して、顔と緊密な密閉係合を形成させ得る。圧力アシスト機構は、位置付け及び安定化構造における弾性張力と共に作用し得る。

一形態において、シール形成構造３１００は、シーリングフランジ及び支持フランジを含む。シーリングフランジは、厚さが約１ｍｍ未満（例えば、約０．２５ｍｍ～約０．４５ｍｍ）の比較的薄い部材を含む。この部材は、プレナムチャンバ３２００の周囲の周辺に延在する。支持フランジは、シーリングフランジよりも比較的厚くてもよい。支持フランジは、シーリングフランジとプレナムチャンバ３２００の周縁部との間に配置され、周辺長さの周囲の少なくとも一部に延在する。支持フランジは、バネ様要素であるか又はバネ様要素を含み、シーリングフランジが使用時に座屈しないように支持するよう機能する。

一形態において、シール形成構造は、圧縮密閉部又はガスケット密閉部を含み得る。使用時において、圧縮シーリング部又はガスケットシーリング部は、例えば位置付け及び安定化構造における弾性張力に起因して圧縮状態となるように、構築かつ配置される。

一形態において、シール形成構造は、張力部を含む。使用時において、張力部は、例えばシーリングフランジの隣接領域により、ぴんと張られた状態で保持される。

一形態において、シール形成構造は、粘着面又は接着面を有する領域を含む。

本技術の特定の形態において、シール形成構造は、圧力アシスト密閉フランジ、圧縮密閉部、ガスケット密閉部、張力部、及び粘着面又は接着面を有する部分のうち１つ以上を含み得る。

鼻梁又は鼻堤の領域
一形態では、非侵襲性患者インターフェース３０００は、患者の顔面の鼻梁又は鼻堤領域上で使用されたときにシールを形成するシール形成構造を含む。

一形態では、シール形成構造は、患者の顔面の鼻梁又は鼻堤領域上で使用されたときにシールを形成するように配置されたサドル領域を含む。

上唇部
一形態では、非侵襲性患者インターフェース３０００は、患者の顔面の上唇領域（すなわち唇上）で使用されたときにシールを形成するシール形成構造を含む。

一形態では、シール形成構造は、患者の顔面の上唇領域上で使用されたときにシールを形成するように配置されたサドル領域を含む。

顎領域
一形態では、非侵襲性患者インターフェース３０００は、患者の顔面の顎領域上で使用されたときにシールを形成するシール形成構造を含む。

一形態において、シール形成構造は、使用時において患者の顔の顎領域上にシールを形成するように構築されたサドル状領域を含む。

額領域
一形態では、シール形成構造は、患者の顔面の額領域上で使用されると、シールを形成する。このような形態において、プレナムチャンバは、使用時において眼を被覆し得る。

鼻枕
一形態において、非侵襲的患者インターフェース３０００のシール形成構造は、一対の鼻パフ又は鼻枕を含み、各鼻パフ又は鼻枕は、患者の鼻のそれぞれの鼻孔とのシールを形成するように構築かつ配置されている。

本技術の一態様による鼻枕は、少なくともその一部が患者の鼻の下側にシールを形成する円錐台と、柄と、円錐台の下側の円錐台を柄に接続する可撓性領域と、を含む。更に、本技術の鼻枕が接続される構造は、柄の基部に隣接する可撓性領域を含む。可撓性領域は共に作用して、円錐台と鼻枕が接続される構造との相対移動（変位及び角度の両方）に適応する自在継手構造を促進することができる。例えば、円錐台を、柄が接続される構造に向かって軸方向に変位させることができる。

プレナムチャンバ
プレナムチャンバ３２００は、使用時に密閉が形成される領域において平均的な人の顔の表面外形に対して相補的である形状の周囲を有する。使用時において、プレナムチャンバ３２００の周縁部は、顔の隣接する表面に近接して位置決めされる。顔との実際の接触は、シール形成構造３１００によって提供される。シール形成構造３１００は、使用時にプレナムチャンバ３２００の全周にわたって延在してもよい。いくつかの形態において、プレナムチャンバ３２００及びシール形成構造３１００は、単一の均質な材料片から形成される。

本技術のいくつかの形態において、プレナムチャンバ３２００は、使用時において患者の眼を被覆しない。換言すると、眼は、プレナムチャンバによって規定される加圧容積外にある。このような形態の場合、押しつけがさが低減しかつ／又はより着用者の快適性が増すことが多いため、治療コンプライアンスが向上し得る。

本技術の特定の形態において、プレナムチャンバ３２００は、透明材料（例えば、透明ポリカーボネート）から構築される。透明材料の利用により、患者インターフェースの押しつけがましさが低減され得、治療へのコンプライアンスの向上が補助され得る。透明材料の利用により、臨床医が患者インターフェースの配置様態及び機能を確認することが補助され得る。

本技術の特定の形態において、プレナムチャンバ３２００は、半透明材料から構成される。半透明材料を用いることにより、患者インターフェースの押しつけがましさを低減することができ、治療へのコンプライアンスの向上を補助することができる。

位置付け及び安定化構造
本技術の患者インターフェース３０００のシール形成構造３１００は、位置付け及び安定化構造３３００によって使用中のシーリング位置に保持されてもよい。

一形態において、位置付け及び安定化構造３３００により、顔から分離するプレナムチャンバ３２００の陽圧の作用に打ち勝つために少なくとも十分である保持力が提供される。

一形態において、位置付け及び安定化構造３３００により、患者インターフェース３０００上への引力の作用に打ち勝つだけの保持力が提供される。

一形態において、位置付け及び安定化構造３３００により、患者インターフェース３０００上への破壊的作用の可能性（例えば、管引き摺り又は患者インターフェースとの不慮の干渉に起因するもの）を解消するための安全マージンとしての保持力が提供される。

本技術の一形態において、睡眠時に患者に装着されるように構成された位置付け及び安定化構造３３００が提供される。一例において、位置付け及び安定化構造３３００は、装置の感知される嵩又は実際の嵩を低減するように、低プロファイル又は断面厚さを有する。一例において、位置付け及び安定化構造３３００は、長方形の断面を有する少なくとも１つのストラップを含む。一例において、位置付け及び安定化構造３３００は、少なくとも１つの平坦ストラップを含む。

本技術の一形態において、患者が患者の頭の後部領域を枕に載せた状態で仰臥位睡眠位置において寝る際の妨げとなるような過度に大きい又は嵩張るサイズにならないように構成された位置付け及び安定化構造３３００が提供される。

本技術の一形態において、患者が患者の頭の側部領域を枕に載せた状態で側臥位睡眠位置において寝る際の妨げとなるような過度に大きい又は嵩張るサイズにならないように構成された位置付け及び安定化構造３３００が提供される。

本技術の一形態において、位置付け及び安定化構造３３００は、位置付け及び安定化構造３３００の前方部分と位置付け及び安定化構造３３００の後方部分との間に配置された結合解除部を備える。この結合解除部は、圧縮に耐えず、例えば可撓性の又は柔軟なストラップであり得る。結合解除部は、患者が頭を枕に載せて横たわったときに結合解除部の存在により後部への力が位置付け及び安定化構造３３００に沿って伝達されてシールが阻害される事態を回避できるように、構築かつ配置される。

本技術の一形態において、位置付け及び安定化構造３３００は、布地患者接触層、発泡体内側層及び布地外側層の積層物から構築されたストラップを含む。一形態において、発泡体は、湿気（例えば、汗）がストラップを通過できるような多孔性である。一形態において、布地外側層は、フック材料部分と係合するループ材料を含む。

本技術の特定の形態において、位置付け及び安定化構造３３００は、延長可能である（例えば、弾力性と共に延長可能である）ストラップを含む。例えば、ストラップは、使用時にはピンと張った状態にされて、シール形成構造を患者の顔の一部と密着させる力を方向付けるように構成され得る。一例において、ストラップは、タイとして構成され得る。

本技術の一形態において、位置付け及び安定化構造は第１のタイを含み、第１のタイは、使用時においてその下縁部の少なくとも一部が上を通過して患者の頭の上耳底点へ移動し、後頭骨を被覆することなく頭頂骨の一部を被覆するように、構築かつ配置される。

鼻専用マスク又は全面マスクに適した本技術の一形態において、位置付け及び安定化構造は、第２のタイを含む。第２のタイは、使用時においてその上縁部の少なくとも一部が患者の頭の下側の下耳底点の下側を通過し、患者の頭の後頭骨を被覆するか又は患者の頭部の後頭骨の下側に載置されるように、構築かつ配置される。

鼻専用マスク又は全面マスクに適した本技術の一形態において、位置付け及び安定化構造は、第１のタイ及び第２のタイが互いから離隔する方向に移動する傾向を低減させるように第１のタイ及び第２のタイを相互接続させるように構築かつ配置された第３のタイを含む。

本技術の特定の形態において、位置付け及び安定化構造３３００は、屈曲可能であり例えば非剛性であるストラップを含む。本態様の利点として、患者が睡眠時に、患者が体を横たえたときにストラップがより快適になっている点がある。

本技術のいくつかの形態では、位置付け及び安定化構造３３００は、水蒸気がストラップを通過することを可能にするために、通気性を有するように構成されたストラップを含む。

本技術の一形態では、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、患者インターフェース６０００の位置付け及び安定化構造６３００は、図７Ａのような位置付け及び安定化構造がヘッドバンドとして装着される非治療的構成から図７Ａのような治療的構成への変換を容易にするために、そこに統合された接続ポート６６００を有することができる。位置付け及び安定化構造６３００は、接続ポート６６００を介してプレナムチャンバ６２００に連通する空気回路４１７０に接続可能である。

空気回路４１７０と接続ポート６６００との間の多くの異なる形態の接続は、治療中の圧力漏れを防止又は大幅に低減するために実質的に気密なシールが形成されていれば可能である。例えば、ポート６６００は、空気回路４１７０の一端に位置するコネクタ上の対応する磁気素子に接続するために、その内面に位置する磁気素子６６１０を含むことができる。別の例では、空気回路のコネクタは、スナップフィット（例えば、環状スナップフィット又は片持ちスナップフィットであり、いずれも剛性対剛性又は剛性対弾性であり得る）又は摩擦フィットによって接続ポート６６００に取り付けられることができる。

図７Ａに示すように、位置付け及び安定化構造６３００は、使用時に患者の頭部に取り付けるための弾性円周バンドを含む上部織物部分６３１０を含む。第１下部織物部分６３２０は、上部織物部分６３１０に関節結合され（例えば、上部織物部分６３１０と一体化され）、上部織物部分６３１０から延在する。位置付け及び安定化構造６３００は、図７Ｂに示すように、シール形成構造６１００に力を加えるために使用される。シール形成構造６１００は、プレナムチャンバ６２００を有する鼻マスクであってもよい。フルフェイスマスク及び鼻口マスクのような他のタイプのマスクも、位置付け及び安定化構造６３００と共に患者インターフェースの一部として使用することができる。

この例では、位置付け及び安定化構造６３００は、前部６３０２及び後部６３０４を有するストラップとして形成され、前部６３０２は、第１フォークが上部織物部分６３１０の第１部分を形成し、第２フォークが第１下部織物部分６３２０を形成するように、第１フォーク部分（交差点６３１２，６３１４）を有する。したがって、図７Ａに示すように、上部織物部分６３１０は、使用時に患者の額を取り囲むことができる第１ストラップ又はストラップを形成し、第１下部織物部分６３２０は、シール形成構造６１００と直接又は間接的に係合して、患者の頭部の治療有効位置にシール形成構造６１００を保持する力を提供するために、下方に伸張可能な第２ストラップ又はストラップを形成する。

本技術のいくつかの形態では、図７Ｂに示すように、後部６３０４は、上部織物部分６３１０の第２部分としての第１後部６３０６と、第２下部織物部分としての第２後部又は下部６３０８とを含む分岐部分をさらに含むことができる。後部６３０４の分岐は、患者の頭部又は後頭骨の後方又は後頭骨に隣接した離間した位置に張力を与えることができるので、より大きな支持を達成することができ、また、より大きな快適性を得るために、患者が位置付け及び安定構造体６３００をより良く位置付けすることができるように、より大きな調整可能性を提供することができる。

本技術のいくつかの形態では、複数の位置付け及び安定化構造３３００を含むシステムが提供され、各位置付け及び安定化構造３３００は、異なるサイズ及び／又は形状の範囲に対応する保持力を提供するように構成される。例えば、システムは、大きなサイズのヘッドには適しているが、小さなサイズのヘッドには適していない一形態の位置付け及び安定化構造３３００と、別の形態の位置付け及び安定化構造３３００とを含むことができる。小型の頭部には適しているが、大型の頭部には適していない。

患者インターフェースのためのセンサ及びアクチュエータ配置
本技術のいくつかの形態では、患者インターフェースは、患者の生理学的及び睡眠データを測定するために、患者インターフェース内に配置された１つ以上のセンサ及び／又はアクチュエータを有することができる。１つ以上のセンサ及び１つ以上のアクチュエータは、患者インターフェース３０００又は６０００内に、例えば患者インターフェースのヘッドギアの繊維層の間にそれぞれ埋め込まれてもよく、又はヘッドギア３３００、６３００又は患者インターフェースの他の部品の内面及び／又は外面に取り付けられてもよい。例えば、１つ以上のセンサ及び／又はアクチュエータを位置付け及び安定化構造３３００、６３００、及び／又はシール形成構造３１００、６１００又はプレナムチャンバ３２００、６２００のような他の部品に組み込むことができる。

有利には、患者インターフェースに埋め込まれたセンサは、睡眠関連データ及びバイタルデータなどの生理学的指標の収集を支援することができる、治療開始前後のデータを比較することで、睡眠や健康の改善を判断するのに利用できる。これらのデータは処理することができ、患者は治療によって睡眠がどのように改善されるかを知らされる。例えば、患者は、治療を開始する前に、図７Ａに示すように、統合センサを有する位置付け及び安定化構造６３００をヘッドバンドとして装着することができ、患者が寝ている間に（生理データの場合は日中にも）生理及び睡眠データを記録することができる。治療開始後、位置付け及び安定化構造６３００が図７Ｂに示される治療構成にある状態で、さらなる生理学的データ及び睡眠データが記録され、治療開始前に記録されたデータと比較され得る。生理学的及び睡眠データは、患者のスマートフォンなどの外部コンピューティングデバイス、及び／又は臨床医又は他の医療提供者によって操作されるか又はアクセス可能な監視サーバに送信することができる。

患者は位置付け及び安定化構造６３００をヘッドバンドとして装着することができ、治療が実際にどのように助けられるかについてのデータに基づくフィードバック（例えば、患者のスマートフォン上で実行されるアプリケーションにより）を得ることができるので、よりスムーズに適応し、患者のコンプライアンスがより可能となる。収集されたデータはまた、呼吸療法を受けている１つ以上の患者のキューの集団レベル睡眠及び／又は生理学的特徴を決定するために使用されてもよく、それにより、特定のカテゴリに属する患者の治療をより適切にカスタマイズすることが可能になり、又はＲＰＴデバイス４０００の動作を最適化することが可能になる。

本技術のいくつかの形態では、マスクに組み込まれた及び／又はマスクに取り付けられたセンサを使用して患者側の機能パラメータを測定することは、患者インターフェースが接続されたＲＰＴデバイス４０００の改善されたアクティブフィードバックに基づく制御、例えば、ＲＰＴデバイス４０００の圧力発生器４１４０の改善されたフィードバック制御を提供することができる（図１３Ｂ）。

例えば、図７Ｂ及び図８を参照すると、位置付け及び安定化構造６３００の上部織物部分６３１０は、複数の電子モジュール（アクチュエータ及び／又はセンサ）６３５４、６３５６、６３５８、６３６０をその中に一体化してもよい。プロセッサモジュール６３５０は、位置付け及び安定化構造６３００内の他の場所に配置されてもよいことが理解されているが、位置付け及び安定化構造６３００内にも統合されてもよく、一般的には上部織物部分６３１０内にも統合されてもよい。プロセッサモジュールは、保持構造６３８０内に配置することができる。プロセッサモジュール６３５０は、外部コンピューティングデバイスとの間でデータを送信し、外部コンピューティングデバイスからデータを受信するための統合トランシーバを有することができる。位置付け及び安定化構造６３００の様々な電子部品（センサ／アクチュエータ６３５４－６３６０及びプロセッサモジュール６３５０）に電力を供給するために、電池モジュール６３５２のような電気エネルギー貯蔵デバイスをさらに含むことができる。本技術のいくつかの形態では、スーパーキャパシタのような他の電気エネルギー貯蔵デバイスを使用することができる。

図８に示すように、センサ及び関連する電子デバイスは、上部織物部分６３１０の織物層の間に少なくとも部分的に一体化されていてもよい。例えば、様々なセンサ／アクチュエータモジュール及び／又は関連する回路、プロセッサモジュール６３５０、及び電池モジュール６３５２は、患者に接触する内側織物層６３７０と、患者に接触しない外側織物層６３７２との間に配置することができる。

位置付け及び安定化構造６３００に組み込まれたセンサ及び／又はアクチュエータモジュールは、例えばバス６３６５を介してプロセッサモジュール６３５０及び電池モジュール６３５２と電気的に通信することができる。バス６３６５は、２つの絶縁層６３６６の間に配置することができ、この２つの絶縁層６３６６は、電気的絶縁を提供するとともに、内部織物層６３７０によって吸収された汗のような湿気の侵入を防止する。例えば、絶縁層６３６６は、非導電性ポリマー又はエラストマーフィルムであってもよく、他の電気絶縁材料を使用してもよいことは理解されている。

本技術のいくつかの形態では、位置付け及び安定化構造６３００の少なくともいくつかの電子部品の間に断熱層を設けることができ、これらの部品は使用中に熱を発生する傾向がある。そのため、断熱層は患者の快適性を高めるのに役立つ。例えば、患者と接触する内側層６３７０に最も近い層６３６６は、熱絶縁性であっても電気絶縁性であってもよく、又は、追加の熱絶縁性層は、電気絶縁性層６３６６と内側層６３７０との間に挿入されていてもよい。いくつかの例では、内側層６３７０自体が熱的に絶縁されていてもよい。

本技術のいくつかの形態では、センサ及び／又はアクチュエータモジュール６３５４～６３６０及びそれらに関連する回路、ならびにプロセッサモジュール６３５０及び電池モジュール６３５２を含む他のモジュールは、絶縁層６３６６及び／又は内部織物層６３７０に固定された保持構造６３８０～６３９０内に収容されることができる。例えば、各保持構造６３８０～６３９０は、バス６３６５と電気的に通信しており、センサモジュールの回路（又はそれに関連する回路）をバス６３６５に電気的に接続するための電気接点を含んでいてもよく、したがって、電池モジュール６３５２及びプロセッサモジュール６３５０にも電気的に接続されていてもよい。いくつかの例では、モジュール６３５０～６３６０とバス６３６５との間の通信は、織物層６３７０及び／又は６３７２に編み込まれた、あるいは織物層６３７０及び／又は６３７２と一体化された導電性インクトレース及び／又は導電線を介してもよい。いくつかの実施形態では、電気接点及び／又は回路トレースは、使用中に患者の汗の影響を受けないように、外側層６３７２にのみ含まれてもよい。

いくつかの例では、モジュール６３５０～６３６０をセンサ保持構造６３８０～６３９０から取り外して、特定のモジュールを異なる機能を有する他のモジュールと交換するか、又は動作が停止しているか、又はそのライフサイクルが終了しているモジュールと交換することができるようにしてもよい。例えば、モジュール６３５０～６３６０（及び／又はそれらが電気的に結合されている回路モジュール６３５５、６３５７、６３５９、６３６１、６３６３（該当する場合））は、センサ保持構造６３８０～６３９２に取り外し可能に取り付けられることができる。この目的のために、モジュールの外面は、センサ保持構造６３８０～６３９０の壁の内面と摩擦嵌合を形成することができ、又はセンサ保持構造の壁又は他の内側又は外側部分とのスナップ嵌合、例えば環状スナップ嵌合又は片持ちスナップ嵌合を形成することができる。いくつかの実施形態では、磁気結合などの非機械的結合を使用して、モジュール６３５０～６３６０をそれぞれの保持構造６３８０～６３９０内に保持することができる。

本技術のいくつかの形態では、保持構造６３８０～６３９０は、（例えば、外側層６３７２又は内側層６３７０に切り込みを形成することによって）上部織物部分６３１０に形成されたポケットを含むことができ、モジュール６３５０～６３６０（又はそれに関連する回路）は、バス６３６５に電気的に結合するために挿入されることができる。

電池モジュール６３５２は、充電式電池を含むことができる。電池は、例えば、電池モジュール６３５２のマイクロＵＳＢ又はＵＳＢ－Ｃポート（例えば、このポートは、外側織物層６３７２によって露出されている）を介して、又は誘導によって、外部電源に接続することによって充電することができる。いくつかの実施形態では、電池モジュール６３５２は、例えば、上部織物部分６３１０のポケット６３８２内に配置された使い捨て電池であってもよく、患者によって取り外されて新しい電池と交換されてもよい。

本技術のいくつかの形態では、１つ以上のセンサモジュール及び／又はアクチュエータモジュールは、１つ以上のセンサモジュールのいかなる部分も露出しないように、織物層６３７０、６３７２の間に完全に閉じてもよい。例えば、アクチュエータモジュール６３６０は、センサ保持構造６３９０内に収容された相関回路６３６１に結合されてもよい。アクチュエータモジュール６３６０及び回路モジュール６３６１は、織物層６３７０、６３７２の間に完全に位置する。別の例では、センサモジュール６３５６及び関連する回路６３５７は、織物層６３７０、６３７２の間に完全に位置することができる。完全に埋め込むことができるセンサモジュール６３５６の一例は、加速度計又はジャイロスコープである。

本技術のいくつかの形態では、センサモジュール又はアクチュエータモジュールは、少なくとも部分的に露出することができる。例えば、回路モジュール６３５９に結合された湿度センサ６３５８は、患者の周囲の湿度を測定するために、外側織物層６３７２を介して周囲に少なくとも部分的に露出することができる。この目的のために、外側織物層６３７２は、湿度センサ６３５８の表面を露出させることができるアパーチャを含むことができる。別の例では、回路６３５５に結合されたセンサ６３５４は、位置付け及び安定化構造６３００が患者に装着されたときに、センサ表面が患者の皮膚に接触することができるように、内部織物層６３７０を介して（例えば、その中に形成されたアパーチャを介して）露出された表面を有することができる。センサ６３５４は、例えば、パルスオキシメータであってもよい。

電子部品は、構造的にモジュール化され、少なくともいくつかの場合には他の部品と交換可能であるとして上述したが、本技術のいくつかの形態では、１つ以上の電子部品（例えば、センサ又はアクチュエータ）は、外側織物層６３７２又は内側織物層６３７０のような上部織物部分６３１０の材料、及び／又は下部織物部分６３２０のような位置付け及び安定化構造６３００の他の部分、及び／又は後部６３０６、６３０８の１つ又は両方のような材料に編成又は他の方法で一体化されてもよい。これにより、より多くの情報及び／又はより正確な測定を行うために、センサをより広い領域に分散させることができる。

本技術のいくつかの形態では、センサは、容量性センサ又は抵抗性センサ又は触覚スイッチのようなタッチセンサ６３６２を含むことができ、センサを「一時停止」ボタンとして使用することを可能にする関連する回路を有することができる。例えば、タッチセンサ６３６２は、位置付け及び安定化構造６３００又はシール形成構造６１００の露出領域に組み込むことができる。一例では、タッチセンサ６３６２は、図８に示すように、上部織物部分６３１０上に位置付けられてもよい。前述したように、タッチセンサ６３６２は、プロセッサ／トランシーバ６３５０と通信することができ、タッチセンサ６３６２及び回路モジュール６３６３によって記録された信号（タッチセンサ６３６２が「オン」モードにあるとき）が、プロセッサ／トランシーバ６３５０によって、ＲＰＴデバイス４０００の圧力発生器４１４０などの外部デバイスに送信されることができる。

例えば、患者が適切な患者インターフェース６０００を有しており、通話を希望している場合、又は夜中に目が覚め、プレナムチャンバ６２００内の陽圧のために不快感を感じている場合には、わずかな連続接触によってタッチセンサ６３６２を「一時停止」モードに作動させることができる。回路モジュール６３５９は、このような接触を検出し、圧力発生器４１４０に一時停止信号を（例えば、データ通信インターフェース４２８０を介して、図１３Ｃ）送信して、流量を非常に低い値（例えば、窒息感を回避するのに十分な程度）に直ちに低下させることができる。「一時停止」モードが解除されると、これが回路モジュール６３６３によって検出され、ＲＰＴデバイス４０００によって実現されるランプアップアルゴリズムがリセットされるように、別の信号が圧力発生器４１４０に送達される。

本技術のいくつかの形態は、呼吸療法の前及び／又は間に、患者の睡眠位置及び動きを決定するための１つ以上のセンサを含むことができる。いくつかの形態では、決定された睡眠位置及び動きを使用して、圧力発生器４１４０の動作を調整し、及び／又は患者に位置を変化させるための感覚刺激を提供することができる。例えば、１つ以上のセンサが、ある閾値を超える無呼吸及び／又は低呼吸事象の数、及び／又は血中酸素濃度の低下（圧力発生器４１４０がその時点で作動しているか否かにかかわらず）を検出した場合、これは、背中睡眠を示すことができる。１つ以上のアクチュエータは、検出に基づいて活性化信号を受信することができ、活性化信号は、１つ以上のアクチュエータに振動又は他の触覚刺激を発生させて、患者を十分に刺激し、それによって患者を別の睡眠位置に切り替えることができる。

例えば、位置付け及び安定化構造６３００又はシール形成構造６１００は、加速度計及び／又はジャイロスコープ（図示せず）を組み込むことができる。加速度計及び／又はジャイロスコープは、例えば図８の６３６０に示すように、上部織物部分６３１０の織物層６３７０及び６３７２の間に完全に封入されていてもよい。加速度計及びジャイロスコープの両方は、プロセッサ／トランシーバ６３５０と通信して、それらによって記録されたデータをＲＰＴデバイス４０００に伝送して圧力発生器４１４０の動作を調整することができる。

加速度計によって記録された測定値は、患者の寝姿勢を決定し、それに応じて治療を調整するために使用することができる。患者が仰向けに寝ていることが検出されると、圧力発生器４１４０によって治療圧力をゆっくりと増加させて、睡眠時無呼吸事象を防止することができる。側方就寝が検出された場合には、治療圧を低下させることができる。直立した位置（就寝前の読書、マスク着用など）が検出された場合、流量と圧力は窒息感を回避するのに十分な程度である可能性がある。

ジャイロスコープによって記録された測定値は、患者の動きを決定し、それに応じて治療を調整するために使用され得る。大量の動きが検出された場合、患者は覚醒している可能性があり、窒息感を回避するために治療圧力を十分に低く保つことができることが示される。動きがおさまったら、不快感を回避するために、治療圧力は非常にゆっくり上昇することができる。

本技術のいくつかの形態では、加速度計及び／又はジャイロスコープ測定を用いて、患者の睡眠段階を決定し、それに応じて圧力発生器４１４０をオン又はオフにすることができる。例えば、患者が起きているうちに治療を始めると、なかなか寝付けないことがある。したがって、加速度計及び／又はジャイロスコープ測定値が覚醒又は浅い睡眠の段階を示す場合、圧力発生器４１４０は「オフ」又は「休止」状態に維持され、その後、測定値が患者が深い睡眠の段階にあることを示すと、圧力発生器４１４０は（典型的には緩やかな上昇を伴って）オンにされる。逆に、治療が開始され、患者が深い眠りから浅い眠りに切り替わったことが検出された場合、例えば、患者が再び深い眠りにつくまで、圧力発生器４１４０を休止することができる。

本技術のいくつかの形態では、位置付け及び安定化構造６３００に組み込まれたパルスオキシメータは、睡眠時の健康を評価するために使用され得る。例えば、パルスオキシメータ６３５４及び関連する回路６３５５は、図８に示すように、位置付け及び安定化構造６３００の上部織物部分６３１０に組み込むことができる。パルスオキシメータ６３５４は、患者の額の皮膚に接触するように、内側織物層６３７０のアパーチャを通して露出される。パルスオキシメータ６３５４によって記録された測定値は、患者インターフェース６０００の装着中に血中酸素飽和レベル及び心拍数を決定するために使用されてもよく、このデータは、ＲＰＴデバイス４０００又はスマートフォン、他のモバイルコンピューティングデバイス、又は患者のノートパソコン又はデスクトップコンピューティングシステムなどの外部コンピューティングデバイスに伝送されてもよい。時系列データは、患者に自身の健康レベルに関するフィードバックを提供し、その後の治療のためのアドバイスを提供するために統合され得る（例えば、臨床医による）。

一例では、無呼吸低呼吸指数（ＡＨＩ）は、臨床医が睡眠時無呼吸の重症度を分類するために使用する測定値であるセンサ測定に基づいて決定することができる。ＡＨＩの計算は、血中酸素レベル及び心拍数（例えば、ＰＰＧセンサによって測定される）、ならびに胸部動き（例えば、加速度計及び／又はジャイロスコープによって測定される）などの異なるセンサからのデータの組み合わせを使用することができる。ＡＨＩ値は、「無呼吸」がいつ起こるかを判断するために使用される。

したがって、ＡＨＩを一定期間追跡することで、臨床医は患者が睡眠時無呼吸であるかどうかを判断し、重症度の詳細を提供することができるようになる。さらに、ＡＨＩデータを他のセンサデータとともに分析することで、臨床医は無呼吸の頻度を特定の睡眠姿勢（例えば仰向けか横向きか）に関連付けるだけでなく、ＣＰＡＰ療法を患者の特定のニーズに合わせて調整することも可能になる。例えば、患者インターフェースのプレナムチャンバ内に配置された温度及び／又は湿度センサと、対応する所定の鼻マスク又はフルフェイスマスクとを使用して、口腔呼吸量を検出することができる。さらに、センサ測定値に基づいて、患者に最適な流量を生成する圧力発生器４１４０の設定を推奨することができる。例えば、臨床医は、高い無呼吸又は低呼吸事象率を検出した患者に対して、より高い圧力設定（又は等価的に、より高い流量）を行うことができる。所定の流量は、例えば患者がより崩壊可能な上部気道を有する場合には、患者の解剖学的構造にも依存することができる。

本技術のいくつかの形態では、ＥＥＧセンサは、位置付け及び安定化構造６３００、例えば上部織物部分６３１０に配置されてもよい。ＥＥＧセンサは、患者の額の皮膚に接触するように、図８のパルスオキシメータ６３５４と同様に部分的に露出することができる。典型的には、ＥＥＧセンサは、スリープ段階を検出するために分析可能な信号を生成する複数のＥＥＧ電極を含む。信号は、患者のスマートフォンなどの外部デバイスに（プロセッサ／トランシーバ６３５０を介して）送信することができ、睡眠段階、サイクル及び持続時間情報を使用して、睡眠治療がどのように進行しているかに関するフィードバックを患者に提供することができ、健康を増進するためのアドバイスを提供することができる。例えば、ＥＥＧセンサ測定は、睡眠研究中などの睡眠からの無呼吸の発生又は覚醒をより正確に決定することを可能にするために、正確な睡眠期間を決定するために使用することができる。

本技術のいくつかの形態では、睡眠段階情報をＲＰＴデバイス４０００に送信することができ、それは、覚醒又は閉塞事象を回避するために治療圧力を調整するために圧力発生器４１４０によって使用されることができる。

本技術のいくつかの形態では、睡眠段階情報は、睡眠を活性化するために使用されて、ホワイト／ピンク騒音及び／又はバイノーラルビートを増強することができる。これらは、患者インターフェース６０００自体に埋め込まれたオーディオデバイスによって、又はプロセッサ／トランシーバ６３５０を介して患者インターフェース６０００からトリガ信号を受信する外部デバイスによって生成され得る。例えば、１つ以上のマイクロ骨伝導スピーカを、上部織物部分６３１０のテンプル領域に組み込むことができる。

本技術のいくつかの形態では、位置付け及び安定化構造６３００は、筋電図（ＥＭＧ）及び／又は眼電図（ＥＯＧ）センサを組み込むことができる。ＥＭＧ及びＥＯＧセンサ信号は、ＲＥＭスリープ段階の発生を決定するために分析され得る。ＥＥＧセンサを組み込んだ例と同様に、ＥＭＧ／ＥＯＧセンサによって決定された睡眠段階情報を使用して、睡眠治療がどのように進行しているかについて患者にフィードバックを提供することができ、覚醒又は閉塞事象を回避するために圧力発生器４１４０を調整すること、又は睡眠を増強する騒音を発生するために１つ以上のオーディオデバイスを作動させることができる。

少なくともいくつかのＥＭＧ／ＥＯＧセンサは、上部織物部分６３１０に組み込まれていてもよい。例えば、接地電極及び参照電極は、上部織物部分６３１０、例えばその前部に備えられ、患者の額に接触することができるように、内側層６３７０の対応するアパーチャを介して露出されていてもよい。別の例では、接地電極は、使用時に接地電極が患者の耳の後ろに位置するように、上部織物部分６３１０の後部６３０６に、又は第２下部織物部分６３０８に配置されてもよい。さらなる電極を提供することができ、各電極は、一端が上部織物部分６３１０又は第１６３２０又は第２６３０８の下部織物部分内に取り付けられ、及び／又は延在し、他端が、患者がこめかみ及び目の下に配置することができる電極パッチに取り付けられたケーブルを有し、２つの追加の測定チャネルを提供する。

本技術のいくつかの形態では、ＭＥＭＳマイクロホン又はエレクトレットマイクロホンのようなマイクロホンのような音響センサ、又は圧電薄膜ベースの変換器が、いびきを検出するために患者インターフェース６０００に組み込まれてもよい。例えば、マイクロホンは、プレナムチャンバ６２００の内側表面中又は内側表面上に、又は患者の鼻孔に隣接して外側表面上に配置されてもよい。マイクロホンは、ＲＰＴデバイス４０００の圧力発生器４１４０へのデータ通信を可能にするために、通信インターフェースに結合され、それによって生成される圧力を調整することができる。例えば、軽度のいびき騒音パターンが検出されると、処置圧を徐々に増加させて閉塞事象を防止することができる。いびき騒音パターンが解消されると、治療圧力を低減することができる。

本技術のいくつかの形態では、患者インターフェース６０００は、プレナムチャンバ６２００内の温度及び湿度を監視するために、例えばプレナムチャンバ６２００の内面に湿度センサ及び温度センサを組み込むことができる。センサは、ＲＰＴデバイス４０００及び加湿器５０００に湿度及び温度データを送信してその動作を調整するための通信インターフェースに結合されていてもよい。圧力発生器４１４０及び加湿器５０００の電力を調整して凝縮水の貯蔵を防止することができる。例えば、加湿器５０００は、段階的に活性化されてもよく、及び／又はヒータ電力レベルを制御し、その後、（湿度センサによって測定されるように）口の乾燥を防止するのに十分な水分レベルを維持したまま、通常の空気で洗浄することができる。

本技術のいくつかの形態では、圧力センサはプレナムチャンバ６２００内、例えばプレナムチャンバ６２００の内面上に配置されてもよい。これにより、プレナムチャンバ６２００内の空気圧を監視し、圧力及び流量を動的に調整するために圧力発生器４１４０に信号を送達することが可能となる。これにより、患者の呼吸パターンに対する圧力発生器４１４０の応答を最適化することができる。

本技術のいくつかの形態では、ＣＯ_２センサをプレナムチャンバ６２００内に配置することができる。例えば、プレナムチャンバ６２００内のＣＯ_２レベルを監視することができる。ＣＯ_２レベルのわずかな増加が検出されると、電気機械通気部（図示せず）が開放され、プレナムチャンバ６２００からの空気のより高いレベルの洗浄が可能になる。さらに、ＣＯ_２レベルがわずかに増加すると、圧力発生器４１４０に信号を送信し、ＣＯ_２をフラッシングするために流量をわずかに増加させることができる。これは、患者の不快感を最小化するために動的に行うことができる。

本技術のいくつかの形態では、局所的な温度変化を達成するためにセンサとアクチュエータとの組み合わせが提供され、それによって患者の快適性を向上させることができる。例えば、ＥＥＧセンサ及び／又はパルスオキシメータを上部織物部分６３１０に（例えば、図８の６３５４に示すように）設け、温度センサ及び／又は湿度センサを上部織物部分６３１０に（例えば、図９Ｃの６３５８に示すように）設けてもよい。ＥＥＧ及び／又はＰＰＧセンサからの信号は、スリープ状態を検出するために分析されてもよく、温度センサ及び／又は湿度センサからの信号は、周囲の快適性を評価するために使用されてもよい。１つ以上のペルチェ素子は、例えばウェアラブルな形態でリストバンド上に配置されてもよく、ＥＥＧ／ＰＰＧ及び温度／湿度センサと通信して睡眠状態及び周囲の快適さを示す信号を受信する回路に結合されてもよく、ペルチェ素子を作動させて、患者が快適な睡眠状態を維持するのを助けるために（例えば手首の）身体を局所的に加熱又は冷却する。

本技術のいくつかの形態では、触覚フィードバック要素（例えば、マイクロ振動モータ）は、位置付け及び安定化構造６３００のテンプル領域（例えば、上部織物部分６３１０）のような患者インターフェース６０００内に組み込むことができる。触覚フィードバック要素は、鎮静効果をもたらすために患者に振動を伝達することができる。例えば、プロセッサモジュール６３５０は、パルスオキシメータ６３５４からの心拍数データを監視し、データが閾値を超える場合、触覚フィードバック要素にトリガ信号を送信して、患者の現在の心拍数よりも数回低い速度で振動させ、心拍数を低下させるのを助けることができる。別の例では、上述したように、患者が無呼吸又は低呼吸事象に関連する睡眠位置にあることが検出された場合、触覚フィードバック要素を使用して患者の睡眠位置に影響を与えることができる。

本技術のいくつかの形態では、１つ以上のマイクロ熱電発生器（ＴＥＧ）が、患者の体温と周囲温度との間の差を使用して電位差を生成することができ、したがって、患者インターフェース６０００の様々な電子部品（センサ、アクチュエータ、プロセッサなど）に電力を供給するように、患者インターフェース６０００に組み込まれてもよい。例えば、マイクロＴＥＧは、上部織物部分６３１０内に位置し、患者の額に接触するように、内側層６３７０のアパーチャを通して露出することができる。

本技術のいくつかの形態では、複数のセンサを単一のモジュールに組み込むことができる。例えば、加速度計とジャイロスコープを単一のパッケージに統合することができる。

様々なセンサ及びアクチュエータは、図７Ａ、図７Ｂ、及び図８に示す患者インターフェース６０００に組み込まれるように説明されてきたが、これらは、本明細書に開示される他の任意の患者インターフェース３０００に同様の方法で組み込まれてもよいことを理解すべきである。

患者インターフェース及びヘッドギアのための電力システム
上述したように、患者インターフェース３０００又は６０００及び／又は患者インターフェースのための位置付け及び安定化構造（本明細書ではヘッドギアとも称する）は、センサ、アクチュエータ、プロセッサなどの１つ以上の電子部品を含むことができる。このような部品は、例えば図８に示す１つ以上のアクチュエータモジュール６３５４～６３６０として患者インターフェース３０００、６０００に組み込むことができる。

上述したように、１つ以上の電子部品は、充電式電池又はスーパーキャパシタなどの電気エネルギー貯蔵デバイスによって電力を供給することができる。本技術のいくつかの形態では、患者インターフェースは、１つ以上の電気部品に直接電力を供給し、及び／又は、そのために電池又はスーパーキャパシタを充電することができる電力システムを含むことができ、及び／又は、電力システムと通信することができる。

図９Ａは、電力システムによって電力を供給される１つ以上の電子部品を含む患者インターフェース７０００の概略ブロック図である。患者インターフェース７０００は、電池７０２０（例えば、充電式電池）、通信モジュール７０３０、及び２つのセンサモジュール７０４０及び７０５０を含む。各センサモジュール７０４０、７０５０は、複数のセンサアセンブリを含むことができる。例えば、センサモジュール７０４０は、温度、湿度、周囲光、及び／又は音響センサを内蔵してもよい。例えば、センサモジュール７０５０は、加速度計、ジャイロスコープ、パルスオキシメータ、及び／又は血圧センサを含むことができる。これらのセンサアセンブリのいずれかは、別のセンサ上に代替的に含まれてもよく、又は追加のセンサ（図示せず）上に単独で含まれてもよい。さらに、上記に明記されていない他のセンサアセンブリは、少なくとも１つのセンサ７０４０、７０５０及び／又は個別のセンサに含まれてもよい。通信モジュール７０３０は、ブルートゥース（登録商標）インターフェース、近距離通信（ＮＦＣ（登録商標））インターフェース、及びＷｉＦｉ（登録商標）インターフェースのうちの１つ以上を含むことができる。患者インターフェース７０００は、患者インターフェース３０００又は患者インターフェース６０００の位置付け及び安定化構造と一致する位置付け及び安定化構造を含むことができ、モジュール７０４０、７０５０のセンサは、患者インターフェース６０００に関して上述した任意のセンサを含むことができる。

電池７０２０は、電源ライン７０７２及び接地ライン７０７０を介してモジュール７０３０、７０４０、７０５０のうちの１つ以上に電力を供給する。モジュール７０３０、７０４０、７０５０は、クロック信号７０７６を介して互いに同期し、データライン７０７４を介して互いにデータを転送する。

いくつかの例では、図９Ａ～図９Ｄに示すように、電力システムは、患者インターフェース７０００の外部にあるが、有線又は無線で患者インターフェース７０００の充電式電池７０２０と通信することができる充電器回路７０１０を含むことができる。例えば、充電器回路７０１０は、ＲＰＴデバイス４０００の一部を形成してもよいし、ＲＰＴデバイス４０００と通信してもよい。

一例では、図９Ｂに概略的に示すように、充電器回路７０１０は、有線接続を介して充電池７０２０に接続される。例えば、電力ケーブルは、その端部が電池７０２０の端子に接続されるように、空気回路４１７０の外側に（螺旋状に又はその他の方法で）巻回されていてもよい。データケーブルはまた、電池７０２０及び／又は任意の他のモジュール７０３０、７０４０、７０５０に接続するために、空気回路４１７０の外側（例えば、絶縁性の押出部内）に巻き付けられてもよい。あるいは、電池７０２０と充電器回路７０１０との間で、ブルートゥース（登録商標）又はＮＦＣ（登録商標）などの他のデバイスを介して、例えば通信モジュール７０３０を介して、データを通信することができる。

本技術のいくつかの形態では、電力及び／又はデータケーブルは、空気回路４１７０の外面に配置された導管を通って、又は空気回路４１７０内でさえ通ってもよい。

充電回路７０１０と電池７０２０との間のデータ接続は、電池７０２０の充電を様々な態様で制御するために使用することができる。例えば、充電アルゴリズムは、ある低い電池閾値に達したときに、電池７０２０が充電回路７０１０にアラームを送信して充電を開始するように、電池７０２０に実装することができる。例えば、電池７０２０は、無線通信を介して充電情報（及び他の情報）を他の近くのデバイスに送信することもできる。

充電回路７０１０から患者インターフェース７０００に延びる電源及び／又はデータケーブルの接続は、様々な方法で実現することができる。例えば、ケーブルは、空気入口接続ポート（例えば、患者インターフェース３０００のポート３６００又は患者インターフェース６０００のポート６６００）に接続された電気接点をスリップリングを介して接続する空気回路４１７０の端部で終了することができ、ポートの端子は、電池７０２０又は患者インターフェース７０００の他の電気部品と順次電気的に通信することができる。これにより、空気回路４１７０の端部がポート内で回転する間、電気的接続が維持される。

本技術のいくつかの形態では、図９Ｃに示すように、充電器回路７０１０は、無線電力伝送方法を介して電池７０２０を充電するように構成されてもよい。例えば、近接場無線電力伝送は、ヘッドギア又は患者インターフェース７０００の他の部分に配置された充電コイルと協働する充電器回路７０１０の誘導充電回路によって実現することができる。例えば、誘導充電回路をＲＰＴデバイス４０００内に配置して、患者がヘッドギアの充電式電池を充電するために、ヘッドギアを使用していないときにＲＰＴデバイス４０００上に置くことができるようにすることができる。いくつかの形態では、患者インターフェース７０００は、電池７０２０を充電回路７０１０と自動的に位置合わせするための磁気位置合わせフィーチャを含むことができる。例えば、磁気位置合わせフィーチャは、ＲＰＴデバイス４０００によって生成された磁界によって引き付けられる１つ以上の磁石、例えば充電回路７０１０の位置の近傍にある１つ以上の磁石によって引き付けられる１つ以上の磁石を含むことができる。あるいは、充電回路７０１０は、ＷｉＦｉ（登録商標）ベースの電力伝送のような遠視野又は放射無線電力伝送方法を使用して電池７０２０を充電することができる。電池７０２０からブルートゥース（登録商標）、ＮＦＣ（登録商標）等を介して充電回路７０１０にデータを転送することができる。

本技術のいくつかの形態では、図９Ｄに示すように、充電器回路７０１０は、任意の形態の標準的な接続デバイス、例えばＵＳＢ－Ｃ又はミニＵＳＢケーブル７０８０を介して電池７０２０に接続することができる。これにより、充電回路７０１０を電池７０２０の充電に使用することができるが、ＲＰＴデバイス４０００とは独立した他の標準的な充電デバイス（例えば、スマートフォン充電器など）を電池７０２０の充電に使用することができる。これらの形態では、患者インターフェース７０００の電子部品に電力を供給する目的で、患者インターフェース７０００は、ＲＰＴデバイス４０００から実質的に独立していてもよい。したがって、患者インターフェース（又は少なくともそのヘッドギア）が、治療目的ではなく監視のためにのみ使用される場合には、患者インターフェース７０００の携帯性が改善される。図９Ｂ及び図９Ｃに示す形態では、必要に応じて、ブルートゥース（登録商標）、ＮＦＣ（登録商標）などを介して充電器回路７０１０にデータを伝送することができる。

本技術のいくつかの形態では、電力システムはエネルギー収集システムを含むことができる。エネルギー収集システムは、患者インターフェースの使用中に生成された機械エネルギー又は熱エネルギーなどの非電気エネルギーを、１つ以上の電気部品に電力を供給するための電気エネルギーに変換するように構成されている。有利には、エネルギー収集システムを提供することは、１つ以上の電気部品に電力を供給するための、及び／又は電気エネルギー貯蔵デバイスが低容量である場合に補助電力を供給するための代替的又は追加的なエネルギー源を提供する。さらに、エネルギー収集システムは、１つ以上の電子部品に電力を供給する電池又はスーパーキャパシタを再充電する必要性を低減することができる。

例えば、図１０に示すように、図９Ａの患者インターフェース７０００と同じ全体構成をしている患者インターフェース７０００」が示されている。しかしながら、図１０では、患者インターフェース７０００」は外部電源に接続されておらず、エネルギー収集システム７０６０を組み込んでいる。エネルギー収集システム７０６０は、電池７０２０及び電子モジュール７０３０、７０４０、７０５０に電気的に結合されている。エネルギー収集システム７０６０は、電池７０２０がモジュールに電力を供給することができるように、モジュール７０３０、７０４０、７０５０に直接電力を供給すること及び／又は電池７０２０を充電することができる。

もちろん、本技術のいくつかの形態では、患者インターフェースは、エネルギー収集システム７０６０を含むことができ、又は電池７０２０を充電するために外部充電回路７０１０と通信するように構成されることができることを理解すべきである。

本技術の一形態では、タービン発電機を患者インターフェースの空気圧経路内に配置することができる。タービン発電機は、患者インターフェースの使用中に空気流からの機械的エネルギーを電流に変換するように構築かつ配置される。例えば、タービン発電機は、患者インターフェース３０００、６０００の空気入口に位置付けられてもよい（例えば、患者に向かう加圧空気流によって回転されてもよい）。本技術のいくつかの形態では、タービン発電機は、患者インターフェース３０００、６０００を空気回路４１７０に接続する接続ポート３６００又は６６００内に位置付けられる。これにより、タービン発電機は、可能性の最も高い空気流を受容するので、可能な限り高い電流を生成することができる。代替的に、タービン発電機は、結合解除構造３５００内に位置付けられてもよい。本技術のいくつかの形態では、タービン発電機は、患者インターフェース３０００、６０００の通気部と位置合わせするように位置付けられてもよく、又は患者インターフェース３０００、６０００の通気部の一部であってもよい。いくつかの形態では、加圧空気が通気部及びタービン発電機を流れるように、通気部及びタービン発電機を患者の上流に位置付けることができる。他の形態では、通気部及びタービン発電機は、患者の下流側（例えば、呼気ガスを周囲中に排出する通気部）に位置することができる。

一形態では、タービン発電機は、加圧空気の流れ方向に対して実質的に垂直に、患者インターフェース３０００、６０００の空気入口又は接続ポート３６００、６６００内に位置付けることができる。例えば、タービン発電機は、加圧空気の流れ方向に実質的に平行な軸線の周りに回転することができる。

別の形態では、複数のタービン発電機が、患者インターフェース３０００、６０００の空気入口及び／又は接続ポート３６００、６６００内に位置付けられてもよい。タービン発電機は、加圧空気の流路に沿って互いに間隔をおいて配置することができる。

一形態のタービン発電機８０００が図１１Ａ～図１１Ｄに示されている。タービン発電機８０００は、ケーシング８４００内に収容され、カバー８５００によってシールされた内側部分８３００を含むステータアセンブリ内で軸８２００を中心に回転するように構築かつ配置されたロータアセンブリ８１００を含む。カバー８５００は、ケーシング８４００と組み合わされてコイル巻線８３１０を封止し、水分や粒子状物質の侵入から保護する。

軸８２００の端部は、ロータ８１００がステータアセンブリ内で回転できるように、内側部分８３００のカバー８５００、８３３０のそれぞれのアパーチャ８５１０に収容される。軸８２００は、アパーチャ８５１０、８３３０と摩擦嵌合を形成することができ、ロータアセンブリ８１００を貫通して延びるアパーチャ８１２０と隙間嵌合を形成することができる。代替的に、軸８２００は、ロータアパーチャ８１２０と摩擦嵌合を形成し、アパーチャ８３３０、８５１０と隙間嵌合を形成して、ロータアセンブリ８１００の回転能力を提供することができる。

いくつかの形態では、軸は片持ち梁のように一端のみで支持されるように構成されてもよい。このような配置は、支持リブ要素（例えばリブ８５２０）をエネルギー収集器の側に拘束して騒音を低減するのに役立つ。

いくつかの形態では、内側部分８３００は、その周囲に延在する複数のボビン８３０８（例えば図１１Ａを参照）を含む。各ボビン８３０８は、ステータアセンブリ巻線のコイルを形成するために巻線が巻回され得る円筒状部分を有する。他の例では、少なくとも１つのボビン８３０８の形状は異なっていてもよい（例えば、角の付いた形状又は楕円形の周囲を有する）。

本技術のいくつかの形態では、単一ワイヤ巻線スキームが、生成される電圧を最大化するために使用される。単一ワイヤは、最初に１つのボビン８３０８に複数回巻回された後、次のボビン８３０８に複数回巻回され、１つのボビン８３０８から次のボビンに連続し、連続コイル８３１０の巻回方向が互いに逆方向である。図１１Ｃに示すように、すべてのコイルが巻回されると、ワイヤは、整流器回路及び／又は電圧安定化回路などの追加の回路を介して、例えば１つ以上の電子部品に接続するために、ステータケーシング８４００を貫通することができる第１端部８３１２及び第２端部８３１４を有することができる。本技術のいくつかの形態では、整流器回路及び／又は電圧安定化回路は、タービン発電機８０００のハウジング内、例えばケーシング８４００内に配置されてもよい。

他の形態では、全てのボビン８３０８に巻回される単一のワイヤの代わりに、所望の電圧及び電流出力のために、２本以上のワイヤが、直列及び／又は並列にボビン８３０８に巻回されるように構成されてもよい。

この回路は、患者インターフェース３０００又は６０００内に位置する端子に接触するようにタービン発電機８０００から延在する端子又はタービン発電機８０００の外面に位置する端子に接続することができ、端子は１つ以上の電子部品に電気的に接続することができる。例えば、患者インターフェース内に配置された端子は、患者インターフェース３０００の導管３３０１内及び／又は患者インターフェース６０００の上部織物部分６３１０又は下部織物部分６３２０に沿って延びるワイヤ又は他の導体に接続することができる。

本技術のいくつかの形態では、細線を使用して、可能な限り高い電圧を生成できるように、できるだけ多くの巻数に適合するようにステータのコイルを形成することができる。例えば、０．１ｍｍのワイヤを使用することができる。別の例では、０．２２ｍｍワイヤを使用することができる。このようにして、患者インターフェース３０００、６０００の１つ以上の電子部品の動作にブースタを必要としないように、５Ｖを超える電圧を生成することができる。

ロータアセンブリ８１００は、それを貫通して延びるロータアパーチャ８１２０を有する略円筒状ロータ本体を含む。いくつかの形態では、ロータアパーチャ８１２０は、円筒状ロータ本体の中心を通って延びることができるが、他の例では、ロータアパーチャ８１２０は、中心からずれていてもよい。ロータ本体は、複数のタービンブレード８１３０を含む。ブレード８１３０の形状（角度及び輪郭）及び数は、（例えば、加圧空気が空気回路４１７０を介して患者インターフェース３０００、６０００の空気入口に入り、及び／又は患者の鼻孔又は口から出る呼気により）加圧空気がロータ８１００を回転させるときの低騒音動作を保証するために、呼吸治療中に最適化され得ることが理解されるべきである。例えば、ブレード８１３０の迎え角は、ロータアセンブリ８１００によって生成されるトルクが、ステータコイルからの誘導磁界に関連する力に打ち勝つのに十分であり、所望の電圧を生成するように構成され得る。

ロータ本体は、対応する磁石を収容することができる複数の周辺溝８１１０をさらに含む。一旦磁石が挿入されると、溝８１１０をシールして塵埃や水分の侵入を防止することができる。

本技術のいくつかの形態では、隣接する溝８１１０の磁石は、巻線に対向する対向する磁極を有する。コイルボビン８３０８の数は磁石の数と同じであってもよく、角度ピッチも同じであってもよい。コイル軸及びマグネット軸は、それぞれ放射状に配置されていてもよいいくつかの例では、磁石軸は半径方向に配置され、コイル軸は接線方向に配置されてもよい。

図１１Ｅに示すように、ロータ本体９０００の代替形態は、（図１１Ａ及び図１１Ｂに示すようにロータの周囲に近い溝８１１０ではなく）ブレード９００８の基部に向けて配置された磁石９００４を有することができる。いくつかの形態では、ロータ本体９０００の磁石９００４は、同様に溝内に位置付けられてもよく（例えば、それらが取り外し可能であるように）、及び／又はロータ本体９０００のハウジング９００２又は他の部分に固定されてもよい。

いくつかの形態では、磁石９００４は、塵埃及び水分の侵入を制限するために、上記の溝内の磁石と同様に覆われてもよい。

磁石９００４は、溝８１１０に挿入されるものとして説明される磁石と同様の構成で配置される場合もある。例えば、隣接するブレード９００８の磁石９００４は、ステータコイル９０１２に対向する対向極を有する。

いくつかの形態では、ロータ本体９０００のステータコイル９０１２をロータ本体９０００に埋め込むことができる。固定コイル９０１２は、ロータ９０００がその周りを回転する固定軸として機能することができる。コイル９０１２は、上述したように、１本又は複数本のワイヤで形成することができる。

いくつかの形態では、磁石９００４は、図１１Ｅに示すように、タービンブレード９００８の底部により近い位置に配置され、より低いロータ慣性を発生させることができ（例えば、重心の位置がロータ本体９０００の中心により近い）、したがって、比較的低い空気流量でもより良好に回転させることができる（例えば、タービンブレード９００８に回転を発生させるために必要なトルクがより小さい）。

タービン発電機８０００を組み立てるために、内側部分８３００をケーシング８４００内に配置し、次いでロータアセンブリ８１００を内側部分８３００内に配置することができる。軸８２００は、ロータアセンブリ８１００の貫通孔８１２０及び内側部分のアパーチャ８３３０に挿入可能である。この段階では、ステータアセンブリのコイル８３１０は露出されたままである。これにより、軸８２００がカバーのアパーチャ８５１０内に位置するようにカバー８５００がケーシング８４００に取り付けられ、カバーのリム８５３０がコイル８３１０が存在する空間を封止する。カバー８５００は、スナップフィット又はねじ山など、任意の適切な方法でケーシング８４００に固定されてもよい。本技術のいくつかの形態では、ガスケット（図示せず）をリム８５３０に配置して、湿気の侵入の可能性をさらに低減することができる。

ロータアセンブリ８１００及びステータアセンブリ（ケーシング８４００、内側部分８３００及びカバー８５００の組み合わせを含む）は共に密閉されているので、湿気及び塵埃の侵入を最小限に抑えることができる。したがって、患者インターフェースの通常の洗浄サイクル中に、タービン発電機を患者インターフェース３０００、６０００内の適切な位置に維持することができる。これは、取り外す必要がないため、患者にとってより便利である。

上述したように、タービン発電機８０００は、空気流からの機械的エネルギーを回転エネルギーに変換し、回転エネルギーをロータ８１００の回転磁石がコイル８３１０に誘起する電流によって電気エネルギーに変換することによって動作する。そのためには、流動インピーダンスを最小化することが望ましい。本技術のいくつかの形態では、これは、最小表面積を有する軸８２００の支持構造を提供することによって達成される。例えば、図１１Ａ～図１１Ｄに示すように、軸８２００は、中央リング８５１５からカバー８５００のリム８５３０まで延びる３つのリブ８５２０によってカバー８５００側で支持されてもよい。

本技術のいくつかの形態では、２つのリブ８５２０は、中央リング８５１５からリム８５３０まで延びることができる。他の形態では、３つ以上のリブ８５２０を設けることができる。一般に、ブレード８１３０の数が偶数である場合、奇数のリブ８５２０（その逆も同様）を設けることは、ブレード８１３０がリブ８５２０を通過するときに発生する騒音の量を減少させる傾向がある非対称性を提供するので、有利である可能性がある。

リブ８５２０は、流れインピーダンスを最小にすると同時に軸に必要な支持を提供するために、可能な限り薄く製造されている。リブ８５２０は、図示のようにリング８５１５から放射状に延びておらず、僅かにずれている。これは、タービン発電機８０００を空気が流れる際に乱流が発生する可能性を低減し、騒音の発生量を低減するためである。リブ８５２０のオフセットした配置は、例えば気流の方向を変えることにより、あるいは気流の速度を減少させて乱流の量を減少させ、より多くの層流を誘導することにより、気流を円滑にするように気流を案内する傾向がある。例えば、リブ８５２０に湾曲した又は角度を付けた表面を設けることにより、空気流のさらなる円滑化を達成することができる。

カバー８５００と同様に、ステータアセンブリの内側部分８３００は、カバー８５００のリブ８５２０と実質的に同じ構成を有する３つのリブ８３２０など、最小表面積の支持構造を有することができる。

タービン発電機８０００は、患者インターフェース３０００、６０００の１つ以上の電子部品に接続する前に、その出力電圧を変調及び／又は変換するための回路に接続することができる。例えば、コンデンサを備えたフルブリッジ整流器を使用して、出力交流電圧を直流電源に変換することができる。

８ブレード、８極の例を使用した試験結果は、タービン発電機が、ＲＰＴデバイス４０００に接続された空気回路４１７０に配置されたときに、２０ｃｍＨ_２Ｏの圧力設定で８Ｖまでの電圧を発生することを示している。

本技術のいくつかの形態では、エネルギー収集システムは、少なくとも１つの圧電薄膜を含むことができる。圧電薄膜は、使用中の気流変化（例えば、ＲＰＴデバイス４０００からの加圧空気の入力、及び／又は患者からの呼息）及び患者の体動に応じて電流を生成するために使用され得る。圧電体薄膜の撓みは、撓みの大きさと速度に依存する電圧を発生する。有利には、圧電薄膜自体は、電圧出力が振動及び／又は騒音（例えば、いびきによる）を示すセンサとしても機能することができる。

圧電薄膜は、患者インターフェース３０００、６０００の様々なアセンブリの中又は上に配置することができる。例えば、圧電薄膜は、使用中にＲＰＴデバイス４０００によって生成される空気流の経路内に位置付けするように、プレナムチャンバ３２００、６２００内、例えばプレナムチャンバに隣接する空気入口内に位置することができる。このように位置付けられた圧電薄膜は、エネルギーを収集し、振動を検出するために使用する。別の例では、圧電薄膜は、エネルギー収集及び動き感知のために、シール形成構造３１００の内面に取り付けられてもよいし、シール形成構造３１００の内面と一体化されてもよい。別の例では、圧電薄膜は、位置付け及び安定化構造３３００、６３００のタイ又はストラップの層間に取り付けられたり、挟まれたり、又はユーザの顔面の別の部品に接触したりして、呼吸又は他の動き中のユーザの顔面の筋肉の動きが圧電薄膜を湾曲させ、それによって電気エネルギーを発生させることができる。別の実施例では、圧電薄膜がプレナムチャンバからの呼気（例えば、二酸化炭素）の経路上に位置付けするように、プレナムチャンバへの出口（例えば、呼気を周囲中に排出する通気部）に隣接して、プレナムチャンバ３２００、６２００内に配置されてもよい。

いくつかの形態では、患者インターフェース３０００、６０００は、タービン発電機８０００と圧電薄膜との両方を含むことができる（例えば、その一方に対して）。これにより、より多くのエネルギー収集が可能となり、及び／又は流路内の複数の位置でのエネルギー収集が可能となる。

本技術のいくつかの形態では、エネルギー収集システムは、１つ以上の熱電発電機を含むことができる。熱電発生器は、熱エネルギーを電気エネルギーに変換するために使用することができ、電気エネルギーは、患者インターフェース３０００、６０００の様々な電気部品に電力を供給するために使用することができる。

いくつかの形態では、熱電発生器は、使用時に患者に接触するように適合された患者インターフェース３０００、６０００の一部上に配置されてもよい。例えば、位置付け及び安定化構造３３００、６３００の一部に熱電発電機を配置することができる。熱電発生器は患者の皮膚から発せられる熱を利用し、電気エネルギーに変換することができる。熱電発生器は、シール形成構造３１００，６１００上に代替的に又は追加的に配置されてもよく、同様に患者の皮膚から放出される熱を捕捉する。

代替的に又は追加的に、熱電発生器は、それぞれの患者インターフェース３０００、６０００のプレナムチャンバ３２００、６２００内に配置されていてもよい。熱電発電機は、呼気からの熱を電気エネルギーに変換することができ、この電気エネルギーは、種々の電気部品に電力を供給するために使用することができる。

図１２Ａ及び図１２Ｂは、患者インターフェースのエネルギー収集システムの一部を形成する２つの圧電薄膜によって記録された測定の例を示す。第１圧電薄膜は、入口付近の空気圧経路内のプレナムチャンバ３２００内に位置付けられ、第２圧電薄膜は、シール形成構造３１００の内面に沿って位置付けられる。

図１２Ａでは、患者の呼吸パターンは、通常呼吸、続いて呼吸停止、続いて突然の吸気のシーケンスを含んでいる。停止中の空気経路圧電薄膜の平均振幅がゼロであるため、呼吸停止は通常呼吸モードからの逸脱として検出される。バッファ（シール形成構造）圧電薄膜が検出する信号のうち、急激な吸引をスパイクとして検出することができる。
いくつかの形態では、これにより、圧電薄膜に基づく収集器が、いびき及び／又は呼吸停止検出器として機能する（すなわち、呼吸停止を検出する）ことが可能になる。

図１２Ｂには、模擬いびきが続く通常の呼吸シーケンスが示されている。いびきの段階では、空気経路圧電薄膜によって検出される信号は変化しないが、バッファ圧電薄膜によって検出される信号にスパイクが発生する。
通気部

一形態において、患者インターフェース３０００は、呼気ガス、例えば二酸化炭素の押し出しを可能にするように構築かつ配置された通気部３４００を含む。

特定の形態において、通気部３４００は、プレナムチャンバ内の圧力が周囲に対して正である間、プレナムチャンバ３２００の内部から周囲への連続した通気流を可能にするように構成されている。通気部３４００は、使用時においてプレナムチャンバ内の治療圧力を維持しつつ、通気流量の大きさが呼息されたＣＯ_２の患者による再呼吸を低減できるだけの十分な大きさになるように構成される。

本技術による一形態の通気部３４００は、複数の穴（例えば、約２０個～約８０個の穴又は約４０個～約６０個の穴又は約４５個～約５５個の穴）を含む。

通気部３４００は、プレナムチャンバ３２００上に配置され得る。代替的に、通気部３４００は、例えばスイベルするように、結合解除構造に配置される。

上述したように、上述したエネルギー収集器（例えば、タービン発電機８０００、圧電薄膜、及び／又は熱電発電機）のうちの１つ以上を、フラッシングガスを電気エネルギーに変換するために、通気部３４００に近接して位置付けすることができる。

いくつかの形態では、エネルギー収集器は、患者と通気部３４００との間のプレナムチャンバ３２００、６２００内に位置付けられてもよい。言い換えれば、患者はエネルギーハーベスタの上流にいてもよく、通気部３４００はエネルギーハーベスタの下流にいてもよい。このように、呼息されたＣＯ_２を通気部３４００から排出することができ、再呼吸を防止することができる。空気が患者の口から通気部３４００に向かって流れるとき、空気はエネルギー収集器を通過し、いくつかのエネルギーの再捕捉を可能にする。

いくつかの形態では、患者インターフェース３０００、６０００の通気部は、患者に到達する前に加圧空気を周囲中に排出することができる抽気部であってもよい（すなわち、上記ＣＯ_２排気部とは異なる通気口であってもよい）。例えば、図１Ｃに示されるフルフェイスマスク３０００と、図１Ｂ及び図３Ａに示される鼻マスクとは、同じＲＰＴデバイス４０００に接続されてもよい。いくつかの形態では、ＲＰＴデバイス４０００は、どのバージョンのマスクが接続されているかを決定するためのセンサ又はユーザ入力を含むことができる。別のバージョンでは、ＲＰＴデバイス４０００は、所与の圧力に対して単一の出力を提供することができる。言い換えれば、ＲＰＴデバイスは、対応するプレナムチャンバ内で所与の圧力を達成するために、どの患者インターフェースが接続されているかに関係なく、決定された圧力を出力することができる。

いくつかの形態では、フルフェイスマスク３０００のプレナムチャンバ３２００の容積は、鼻マスク３０００のプレナムチャンバ３２００の容積よりも大きくてもよい。従って、鼻マスクのプレナムチャンバ３２００は、過圧力（例えば、要求された圧力よりも高い圧力）を受ける可能性がある。この問題を解決するために、通気部３４００は、プレナムチャンバ３２００に入る前に空気が周囲環境に排出されるように、スイベル内に配置することができる。これにより、プレナムチャンバ３２００内の圧力を所望の圧力まで低下させることができる。

このように抽気部を使用することは、より強い流れを生成する電気エネルギーが浪費される可能性があるため、非効率的である（すなわち、患者が吸息できるようになる前に加圧空気が周囲に排出される）。タービン発電機８０００（上述したように）は、スイベルの近くに配置することができ、抽気部を補充及び／又は置換することができる。

例えば、タービン発電機８０００を通過する空気流は、加圧された空気流の速度を低下させることができ、空気流の圧力を低下させることができる。これにより、空気流の圧力を所望の圧力まで低下させることができ、及び／又は通気部から排出される空気流を少なくすることができる。

いくつかの形態では、エネルギー収集器は、システムの効率を向上させるために、通気部３４００及び抽気部とともに使用されてもよい（例えば、そうでない場合には、そうでなければシステムから離れてしまうより多くのエネルギーを再捕捉する）。しかしながら、患者インターフェース３０００、６０００は、これらのエネルギー収集器のうちの１つのみを含んでもよいし、含まなくてもよい。

結合解除構造
一形態において、患者インターフェース３０００は、少なくとも１つの結合解除構造（例えば、スイベル又は球窩）を含む。

接続ポート
接続ポート３６００は空気回路４１７０への接続を可能にする。

前額支持部
一形態において、患者インターフェース３０００は前額支持部３７００を含む。

窒息防止弁
一形態において、患者インターフェース３０００は窒息防止弁を含む。

ポート
本技術の一形態において、患者インターフェース３０００は、プレナムチャンバ３２００内の容積へのアクセスを可能にする１つ以上のポートを含む。一形態において、これにより、臨床医が補充酸素を供給することが可能になる。一形態において、これにより、プレナムチャンバ３２００内の気体の特性（例えば、圧力）を直接測定することが可能になる。

ＲＰＴデバイス
本技術の一態様によるＲＰＴデバイス４０００は、機械的配置要素、空気圧配置要素及び／又は電気的配置要素を含み、本明細書に記載される方法の全体的又は部分的ないずれかなどの１つ以上のアルゴリズム４３００を実行するように構成される。ＲＰＴデバイス４０００は、患者の気道に送達するための空気流を生成するように構成されてもよく、例えば、本明細書の他の箇所に記載される呼吸状態のうちの１つ以上を治療するように構成されてもよい。

一形態において、ＲＰＴデバイス４０００は、少なくとも６ｃｍＨ_２Ｏ、又は少なくとも１０ｃｍＨ_２Ｏ、又は少なくとも２０ｃｍＨ_２Ｏの陽圧を維持しながら、－２０Ｌ／分～＋１５０Ｌ／分の範囲の空気流を送達することができるように構築かつ配置される。

ＲＰＴデバイスは、上部４０１２及び下部４０１４の２つの部分に形成される外部ハウジング４０１０を有してもよい。更に、外部ハウジング４０１０は、１つ以上のパネル４０１５を含み得る。ＲＰＴデバイス４０００は、ＲＰＴデバイス４０００の１つ以上の内部構成要素を支持するシャーシ４０１６を備える。ＲＰＴデバイス４０００は、ハンドル４０１８を含んでもよい。

ＲＰＴデバイス４０００の空気圧経路は、入口空気フィルタ４１１２、入口マフラー４１２２、陽圧での空気を供給することができる圧力発生器４１４０（例えばブロワ４１４２）、出口マフラー４１２４、及び圧力センサ４２７２及び流量センサ４２７４のような１つ以上の変換器４２７０などの１つ以上の空気経路部材を含むことができる。
空気経路アイテムのうちの１つ以上は、空気圧ブロック４０２０と称される取り外し可能な一体構造内に位置してもよい。空気圧ブロック４０２０は、外部ハウジング４０１０内に位置してもよい。一形態において、空気圧ブロック４０２０は、シャーシ４０１６によって支持されるか、又はシャーシ４０１６の一部として形成される。

ＲＰＴデバイス４０００は、電源４２１０と、１つ以上の入力デバイス４２２０と、中央コントローラ４２３０と、治療デバイス制御デバイス４２４０と、圧力発生器４１４０と、１つ以上の保護回路４２５０と、メモリ４２６０と、変換器４２７０と、データ通信インターフェース４２８０と、１つ以上の出力デバイス４２９０とを有することができる。電気部品４２００は、単一のプリント回路基板アセンブリ（ＰＣＢＡ）４２０２に搭載されてもよい。代替形態では、ＲＰＴデバイス４０００は、２つ以上のＰＣＢＡ４２０２を含んでもよい。

ＲＰＴデバイスの機械的及び空気圧的コンポーネント
ＲＰＴデバイスは、以下の配置要素のうちの１つ以上を一体的ユニットに含んでもよい。代替形態では、以下の配置要素のうちの１つ以上は、それぞれ別々のユニットとして設置されてもよい。

空気フィルタ
本技術の一形態によるＲＰＴデバイスは、１つの空気フィルタ４１１０又は複数の空気フィルタ４１１０を含むことができる。

一形態において、入口空気フィルタ４１１２は、圧力発生器４１４０の上流側の空気圧経路の始点に位置する。

一形態では、出口空気フィルタ４１１４、例えば抗菌フィルタは、空気圧ブロック４０２０の出口と患者インターフェース３０００又は３８００との間に配置される。

マフラー（複数可）
本技術の一形態によるＲＰＴデバイスは、１つ又は複数のマフラー４１２０を含んでもよい。

本技術の一形態において、入口マフラー４１２２は、圧力発生器４１４０の上流側の空気圧経路内に位置する。

本技術の一形態では、出口マフラー４１２４は、圧力発生器４１４０と患者インターフェース３０００又は３８００との間で空気圧経路に位置する。

圧力生成器
本技術の一形態では、陽圧での空気流又は供給を生成する圧力発生器４１４０は、制御可能なブロワ４１４２である。例えば、ブロワ４１４２は、１つ以上のインペラを有するブラシレスＤＣモータ４１４４を含んでもよい。インペラは、渦巻き状に設置されてもよい。呼吸圧治療を送達する際、ブロワは、例えば、約１２０Ｌ／ｍｉｎまでの速度、約４ｃｍＨ_２Ｏから約２０ｃｍＨ_２Ｏまでの範囲の陽圧、又は約３０ｃｍＨ_２Ｏまでの他の形態で空気の供給を送達することができる。ブロワは、参照により内容全体が本明細書に組み込まれる米国特許７８６６９４４号、米国特許８６３８０１４号、米国特許８６３６４７９号、及び国際公開第２０１３／０２０１６７号のいずれか１つに記載されているものであってもよい。

圧力発生器４１４０は、治療デバイスコントローラ４２４０の制御下にあることができる。

他の形態では、圧力発生器４１４０は、ピストン駆動ポンプ、高圧力源（例えば、圧縮空気源）に接続された圧力レギュレータ、又はベローズとすることができる。

圧力発生器は、少なくともいくつかの文脈において、フロー発生器とも呼ばれることがある。

変換器（複数可）
変換器は、ＲＰＴデバイスの内部であってもよいか、又はＲＰＴデバイスの外部であってもよい。外部変換器は、例えば、空気回路上に配置されてもよく、又は患者インターフェースなどのその一部を形成してもよい。外部変換器は、ＲＰＴデバイスにデータを送信又は転送するドプラーレーダー移動センサなどの非接触センサの形態であってもよい。

本技術の一形態では、１つ以上の変換器４２７０は、圧力発生器４１４０の上流及び／又は下流に配置される。１つ以上の変換器４２７０は、空気流の特性、例えば、流量、圧力、又は空気圧経路内のその時点での温度を表す信号を生成するように構築かつ配置されてもよい。

本技術の一形態において、１つ以上の変換器４２７０は、患者インターフェース３０００又は３８００に近接して位置してもよい。

一形態では、変換器４２７０からの信号は、例えば、低域通過、高域通過、又は帯域通過によってフィルタリングされ得る。

流量センサ
本技術による流量センサ４２７４は、ＳＥＮＳＩＲＩＯＮからのＳＤＰ６００シリーズ差圧変換器のような差圧変換器に基づくことができる。
一形態では、流量センサ４２７４によって生成され、流量を表す信号は、中央コントローラ４２３０によって受信される。

圧力センサ
本技術による圧力センサ４２７２は、空気圧経路と流体連通する位置に配置される。適切な圧力センサの一例は、ハネウェルＡＳＤＸシリーズのセンサである。他の適切な圧力センサは、ＧＥ ＮＰＡシリーズのセンサである。
一形態では、圧力センサ４２７２によって生成され、圧力を表す信号は、中央コントローラ４２３０によって受信される。

モータ速度変換器
本技術の一形態では、モータ速度変換器４２７６は、モータ４１４４及び／又はブロア４１４２の回転速度を決定するために使用される。モータ速度変換器４２７６からのモータ速度信号は、治療デバイスコントローラ４２４０に供給されてもよい。モータ速度変換器４２７６は、例えば、ホール効果センサのような速度センサであってもよい。

アンチスピルバック弁
本技術の一形態では、アンチスピルバック弁４１６０は、加湿器５０００と空気圧ブロック４０２０との間に配置される。アンチスピルバック弁は、加湿器５０００から上流へ、例えばモータ４１４４へと水が流れる危険性を低減するように構築かつ配置されている。

ＲＰＴデバイスの電気部品
電源
電源４２１０は、ＲＰＴデバイス４０００の外部ハウジング４０１０の内部又は外部に位置してもよい。

本技術の一形態において、電源４２１０は、ＲＰＴデバイス４０００にのみ電力を提供する。本技術の別の形態では、電源４２１０は、ＲＰＴデバイス４０００及び加湿器５０００の両方に電力を提供する。本技術の別の形態では、電源４２１０は、患者インターフェース３０００、６０００の１つ以上の電子部品に電力を供給する。

入力デバイス
本技術の一形態において、ＲＰＴデバイス４０００は、人とデバイスの対話を可能にするためのボタン、スイッチ又はダイヤルの形態の１つ以上の入力デバイス４２２０を含む。ボタン、スイッチ、又はダイヤルは、物理デバイス、又はタッチスクリーンを介してアクセス可能なソフトウェアデバイスであり得る。一形態では、ボタン、スイッチ、又はターンテーブルは、外部ハウジング４０１０に物理的に接続されていてもよく、別の形態では、中央コントローラ４２３０に電気的に接続された受信機と無線通信していてもよい。

一形態では、入力デバイス４２２０は、人間が値及び／又はメニューオプションを選択することを可能にするように構築かつ配置されてもよい。

中央コントローラ
本技術の一形態において、中央コントローラ４２３０は、ＲＰＴデバイス４０００を制御するのに好適な１つ又は複数のプロセッサである。

好適なプロセッサには、ｘ８６ ＩＮＴＥＬプロセッサ、ＡＲＭ Ｈｏｌｄｉｎｇｓ社のＡＲＭ（登録商標）Ｃｏｒｔｅｘ（登録商標）－Ｍプロセッサに基づくプロセッサ、例えば、ＳＴ ＭＩＣＲＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ社のＳＴＭ３２シリーズマイクロコントローラが含まれ得る。本技術の特定の代替形態において、ＳＴ ＭＩＣＲＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ社製のＳＴＲ９シリーズマイクロコントローラなどの３２ビットＲＩＳＣＣＰＵ、又はＴＥＸＡＳ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ社製造のＭＳＰ４３０マイクロコントローラ製品群のプロセッサなどの１６ビットＲＩＳＣＣＰＵも好適であり得る。

本技術の一形態において、中央コントローラ４２３０は、専用の電子回路である。

一形態において、中央コントローラ４２３０は、特定用途向け集積回路である。別の形態において、中央コントローラ４２３０は、別個の電子部品を備える。

中央コントローラ４２３０は、１つ以上の変換器４２７０、１つ以上の入力デバイス４２２０、及び加湿器５０００から入力信号を受信するように配置され得る。

中央コントローラ４２３０は、出力信号を出力デバイス４２９０、治療デバイスコントローラ４２４０、データ通信インターフェース４２８０、及び加湿器５０００のうちの１つ以上に提供するように配置され得る。

本技術のいくつかの形態では、中央コントローラ４２３０は、本明細書に記載された１つ以上の方法、例えば、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体（例えば、メモリ４２６０）に記憶されたコンピュータプログラムとして表されるプロセッサ制御命令によって実装されることができる１つ以上のアルゴリズム４３００を実装するように構成される。本技術のいくつかの形態において、中央コントローラ４２３０は、ＲＰＴデバイス４０００に統合され得る。しかしながら、本技術のいくつかの形態において、一部の方法論は、遠隔に位置するデバイスによって実行され得る。例えば、遠隔に位置するデバイスは、本明細書に記載されるセンサのいずれかなどに記憶されたデータの解析によって、人工呼吸器に対する制御設定の決定又は呼吸関連事件の検出を行い得る。

クロック
ＲＰＴデバイス４０００は、中央コントローラ４２３０に接続されたクロック４２３２を含むことができる。

治療デバイスコントローラ
本技術の一形態では、治療デバイスコントローラ４２４０は、中央コントローラ４２３０によって実行されるアルゴリズム４３００の一部を形成する治療制御モジュール４３３０である。

本技術の一形態において、治療デバイスコントローラ４２４０は、専用のモータ制御集積回路である。例えば、一形態において、ＯＮＳＥＭＩ社製のＭＣ３３０３５ブラシレスＤＣモータコントローラが使用される。

保護回路
本技術による１つ以上の保護回路４２５０は、電気保護回路、温度及び／又は圧力安全回路を含むことができる。

メモリ
本技術の一形態によれば、ＲＰＴデバイス４０００は、メモリ４２６０、例えば、不揮発性メモリを含む。いくつかの形態において、メモリ４２６０は、バッテリ駆動スタティックＲＡＭを含み得る。いくつかの形態において、メモリ４２６０は、揮発性ＲＡＭを含み得る。

メモリ４２６０は、ＰＣＢＡ４２０２に位置し得る。メモリ４２６０は、ＥＥＰＲＯＭ、又はＮＡＮＤフラッシュの形態とし得る。

代替的に又は追加的に、ＲＰＴデバイス４０００は、セキュアデジタル（ＳＤ）規格に従って製造されたメモリカードのような取り外し可能なメモリ４２６０の形態を含む。

本技術の一形態において、メモリ４２６０は、１つ以上のアルゴリズム４３００など、本明細書に記載される１つ以上の方法論を表すコンピュータプログラム命令が記憶される非一時的なコンピュータ可読記憶媒体として機能する。

データ通信システム
本技術の一形態において、中央コントローラ４２３０に接続されたデータ通信インターフェース４２８０が設けられている。データ通信インターフェース４２８０は、遠隔外部通信ネットワーク４２８２及び／又はローカル外部通信ネットワーク４２８４に接続可能であり得る。遠隔外部通信ネットワーク４２８２は、遠隔外部デバイス４２８６に接続可能であり得る。ローカル外部通信ネットワーク４２８４は、ローカル外部デバイス４２８８に接続可能であり得る。

一形態において、データ通信インターフェース４２８０は、中央コントローラ４２３０の一部である。別の形態において、データ通信インターフェース４２８０は、中央コントローラ４２３０とは別個であり、集積回路又はプロセッサを含み得る。

一形態において、遠隔外部通信ネットワーク４２８２は、インターネットである。データ通信インターフェース４２８０は、（例えば、イーサネット又は光ファイバを介した）有線通信又は無線プロトコル（例えば、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ、ＬＴＥ）を使用してインターネットに接続し得る。

一形態では、ローカル外部通信ネットワーク４２８４は、ブルートゥース（登録商標）又は消費者赤外線プロトコルなどの１つ以上の通信規格を利用する。

一形態において、遠隔外部デバイス４２８６は、１つ以上のコンピュータ、例えば、ネットワーク化されたコンピュータのクラスタである。一形態において、遠隔外部デバイス４２８６は、物理コンピュータではなく、仮想コンピュータであり得る。いずれの場合も、このような遠隔外部デバイス４２８６は、臨床医などの適切に許可された人に利用可能であり得る。

ローカル外部デバイス４２８８は、パーソナルコンピュータ、携帯電話、タブレット、又は遠隔制御デバイスであってもよい。

出力デバイスは、オプションのディスプレイ、アラームを含む。

本技術による出力デバイス４２９０は、視覚ユニット、聴覚ユニット、及び触覚ユニットのうちの１つ以上の形態をとり得る。視覚ディスプレイは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又は発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイであってもよい。

ディスプレイドライバ
ディスプレイドライバ４２９２は、ディスプレイ４２９４に表示されることを意図した文字、記号、又は画像を入力として受け取り、それらをディスプレイ４２９４に表示させるコマンドに変換する。

ディスプレイ
ディスプレイ４２９４は、ディスプレイドライバ４２９２から受信したコマンドに応答して文字、記号又は画像を視覚的に表示するように構成される。例えば、ディスプレイ４２９４は８セグメントディスプレイとすることができ、この場合、ディスプレイドライバ４２９２は、各文字又は記号（例えば、図形「０」）を、特定の文字又は記号を表示するために８つの対応するセグメントをアクティブにするかどうかを示す８つの論理信号に変換する。

ＲＰＴデバイスアルゴリズム
上記のように、本技術のいくつかの形態において、中央コントローラ４２３０は、メモリ４２６０などの非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に記憶されたコンピュータプログラムとして表現される１つ以上のアルゴリズム４３００を実装するように構成され得る。アルゴリズム４３００は、一般に、モジュールと称されるグループに分類される。

本技術の他の形態において、アルゴリズム４３００の一部又は全ては、ローカル外部デバイス４２８８又は遠隔外部デバイス４２８６などの外部デバイスのコントローラによって実装され得る。このような形態において、外部デバイスで実行するアルゴリズム４３００の一部に必要な入力信号及び／又は中間アルゴリズム出力を表すデータは、ローカル外部通信ネットワーク４２８４又は遠隔外部通信ネットワーク４２８２を介して外部デバイスに通信され得る。このような形態において、外部デバイスで実行するアルゴリズム４３００の一部は、外部デバイスのコントローラにアクセス可能な非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に記憶されたコンピュータプログラムとして表現され得る。このようなプログラムは、アルゴリズム４３００の一部を実行するように外部デバイスのコントローラを構成する。

このような形態において、治療エンジンモジュール４３２０を介して外部デバイスによって生成された治療パラメータ（このような形態では、外部デバイスによって実行されるアルゴリズム４３００の一部である）は、治療制御モジュール４３３０に伝達されるように中央コントローラ４２３０に通信され得る。

前処理モジュール
本技術の１つの形態による前処理モジュール４３１０は、変換器４２７０、例えば、流量センサ４２７４又は圧力センサ４２７２からの信号を入力として受信し、１つ以上のプロセスステップを行って、別のモジュール、例えば、治療エンジンモジュール４３２０への入力として使用される１つ以上の出力値を計算する。

本技術の一形態では、出力値は、インターフェース圧力Ｐｍ、通気流量Ｑｖ、呼吸流量Ｑｒ、及び漏れ流量Ｑｌを含む。

本技術の様々な形態において、前処理モジュール４３１０は、インターフェース圧力推定アルゴリズム４３１２、通気流量推定アルゴリズム４３１４、漏れ流量推定アルゴリズム４３１６、及び呼吸流量推定アルゴリズム４３１８のうち１つ以上のアルゴリズムを含む。

インターフェース圧力推定
本技術の一形態では、インターフェース圧力推定アルゴリズム４３１２は、空気圧ブロック出口付近の空気圧経路内の圧力（デバイス圧力Ｐｄ）を示す圧力センサ４２７２からの信号と、ＲＰＴデバイス４０００から出る空気流の流量（デバイス流量Ｑｄ）を表す流量センサ４２７４からの信号とを入力として受け取る。デバイス流量Ｑｄは、補充ガス４１８０が存在しない場合の総流量Ｑｔとして用いることができる。インターフェース圧力アルゴリズム４３１２は、空気回路４１７０を通る圧力降下Ｐを推定する。特定の空気回路４１７０について、圧力降下特性Ｐと総流量Ｑｔにより、圧力降下Ｐ（Ｑとの相関をシミュレーションすることができる。次いで、インターフェース圧力推定アルゴリズム４３１２は、推定された圧力、Ｐｍを出力として患者インターフェース３０００又は３８００に提供する。患者インターフェース３０００又は３８００内の圧力Ｐｍ，は、デバイス圧力Ｐｄから空気回路圧力降下Ｐを差し引いたものと推定される。

通気部流量推定
本技術の一形態では、通気流量推定アルゴリズム４３１４は、インターフェース圧力推定アルゴリズム４３１２から患者インターフェース３０００又は３８００における推定圧力Ｐｍを入力として受け取り、患者インターフェース３０００又は３８００における通気部３４００から空気Ｑｖの通気流量を推定する。使用中の特定の通気部３４００について、通気流量Ｑｖのインターフェース圧力Ｐｍに対する依存性を通気特性Ｑｖ（Ｐｍ）によってモデル化することができる。

漏れ流量推定
本技術の一形態では、漏れ流量推定アルゴリズム４３１６は、総流量、Ｑｔ、及び通気流量Ｑｖを入力として受け取り、漏れ流量Ｑｌ。一形態では、漏れ流量推定アルゴリズムは、総流量Ｑｔと通気流量Ｑｖとの差の平均値を、いくつかの呼吸サイクルを含むほど十分に長い時間、例えば１０ｓにわたって計算することによって漏れ流量Ｑｌを推定する。

一形態では、漏れ流量推定アルゴリズム４３１６は、患者インターフェース３０００又は３８００における総流量Ｑｔ、通気流量Ｑｖ及び推定圧力、Ｐｍを入力として受け取り、漏れ流量Ｑｌを出力として供給し、漏れコンダクタンスを計算して、漏れ流量Ｑｌを漏れコンダクタンス及び圧力、Ｐｍの関数として決定する。漏れコンダクタンスは、総流量Ｑｔと通気流量Ｑｖとの差に等しい低通過フィルタリングされた非通気流量の商、及び圧力Ｐｍの低通過フィルタリング平方根として計算され、低通過フィルタ時定数は、例えば約１０秒の数回の呼吸サイクルを含むのに十分な長さの値を有する。漏れ流量Ｑｌは、漏れコンダクタンスと圧力、Ｐｍの積の関数として推定することができる。

呼吸流量推定
本技術の一形態では、呼吸流量推定アルゴリズム４３１８は、総流量Ｑｔ、通気流量， Ｑｖ、及び漏れ流量Ｑｌを入力として受け取り、患者に対する空気、Ｑｒの呼吸流量を、通気流量Ｑｖ及び漏れ流量Ｑｌを総流量Ｑｔから差し引くことによって推定する。

治療エンジンモジュール
本技術の一形態において、治療エンジンモジュール４３２０は、患者インターフェース３０００又は３８００内の圧力Ｐｍ、及び患者への空気の呼吸流量Ｑｒのうちの１つ以上を入力として受信し、かつ１つ以上の治療パラメータを出力として提供する。
本技術の一形態において、治療パラメータは、治療圧力Ｐｔである。

本技術の一形態において、治療パラメータは、圧力変動の振幅、ベース圧力、及び目標換気のうちの１つ以上である。

様々な形態において、治療エンジンモジュール４３２０は、位相決定アルゴリズム４３２１、波形決定アルゴリズム４３２２、換気決定アルゴリズム４３２３、吸気流制限決定アルゴリズム４３２４、無呼吸／低呼吸決定アルゴリズム４３２５、いびき決定アルゴリズム４３２６、気道開存決定アルゴリズム４３２７、目標換気決定アルゴリズム４３２８、及び治療パラメータ決定アルゴリズム４３２９のうち１つ以上のアルゴリズムを含む。

位相決定
本技術の一形態では、ＲＰＴデバイス４０００は、位相を決定しない。

本技術の一形態では、位相決定アルゴリズム４３２１は、呼吸流量、Ｑｒを示す信号を入力として受け取り、患者１０００の現在の呼吸サイクルの位相Φを出力として提供する。

いくつかの形態では、離散位相決定と呼ばれ、位相出力は離散変数である。離散位相決定の一実施形態は、自発的な吸息及び呼息の開始をそれぞれ検出すると、吸息又は呼息の値、例えばそれぞれ０及び０．５回転で表される値を有する２値位相出力を提供する。「トリガ」及び「ループ」のＲＰＴデバイス４０００は、トリガ及びループポイントがそれぞれ呼気から吸気へ、吸気から呼気へと位相が変化する瞬間であるため、離散位相決定を効率的に行うことができる。２値位相決定の一実施形態では、位相出力は、呼吸流量Ｑｒが正の閾値を超える値を有する場合には、０の離散値に決定され（したがって、ＲＰＴデバイス４０００を「トリガ」する）、呼吸流量Ｑｒが負の閾値よりも負の値を有する場合には、０．５回転の離散値に決定される（したがって、ＲＰＴデバイス４０００を「サイクル」する）。吸息時間Ｔｉ及び呼息時間Ｔｅは、それぞれ０（吸気を表す）及び０．５（呼気を表す）に等しい段階に費やされた時間の多くの呼吸サイクルの典型的な値として見積もることができる。

離散位相決定の別の実施形態は、吸息、吸息中休止、呼息のうちの１つの値を有する３値位相出力を提供する。

連続位相決定と呼ばれる他の形態では、位相出力は、０から１回転又は０から２ラジアン変化のような連続変数である。連続位相決定を行うＲＰＴデバイス４０００は、連続位相がそれぞれ０回転と０．５回転になったときにトリガしてループさせることができる。連続位相決定の一実施形態では、呼吸流量Ｑｒのファジィ論理解析を用いて、位相の連続値が決定される。この実施形態で決定される連続位相値は、一般に「ファジィ位相」と呼ばれる。ファジィ位相決定アルゴリズム４３２１の一実施形態では、呼吸流量Ｑｒに以下の規則が適用される。

１．呼吸流量がゼロで急激に増加した場合、位相は０回転となる。
２．呼吸流量が大正で安定していれば、位相は０．２５回転とする。
３．呼吸流量がゼロで急速に低下する場合、位相は０．５回転とする。
４．呼吸流量が大きく安定していれば、位相は０．７５ｒｐｍとする。
５．呼吸流量がゼロで安定しており、呼吸流量の５秒ローパスフィルタリングされた絶対値が大きい場合、位相は０．９ｒｐｍである。
６．呼吸流量が正であり、位相が呼気である場合、位相は０回転である。
７．呼吸流量が負であり、位相が吸気である場合、位相は０．５回転である。
８．呼吸流量の５秒ローパスフィルタリングされた絶対値が大きい場合、位相は患者の呼吸速度に等しい定常速度で増加し、２０秒の時定数でローパスフィルタリングされる。

各規則の出力は、その規則の結果である位相と、その規則が真である曖昧さの程度である大きさとを有するベクトルとして表現することができる。呼吸流量は、「大」、「安定」等のぼやけ具合である。適切なメンバーシップ関数によって決定される。規則の結果はベクトルとして表され、図心などのいくつかの関数によって結合される。この組み合わせでは、ルールの重みは等しくてもよく、異なっていてもよい。

連続位相決定の別の実施形態では、位相Φは、先ず、前述したように、吸息時間Ｔｉ及び呼息時間Ｔｅから、呼吸流量Ｑｒに基づいて離散的に推定される。いずれの時刻の連続位相も、前回のトリガ時刻から経過した吸息時間Ｔｉの割合の半分、又は前回のサイクル時刻から経過した呼息時間Ｔｅの割合の半分を０．５回転加算したものとすることができる（近い方の時刻）。

波形決定
本技術の一形態では、治療パラメータ決定アルゴリズム４３２９は、患者の呼吸サイクル全体にわたってほぼ一定の治療圧力を提供する。

本技術の他の形態では、治療制御モジュール４３３０は、圧力発生器４１４０を制御して、波形テンプレート患者の呼吸サイクルの位相に応じて変化する治療圧力Ｐｔを提供する。

本技法の一形態では、波形決定アルゴリズム４３２２は、治療パラメータ決定アルゴリズム４３２９による使用のために、位相決定アルゴリズム４３２１によって提供された位相値の領域上の［０，１］の範囲内の値を有する波形テンプレートΠ（Φ）を提供する。

一形態では、離散又は連続値の位相に適用され、波形テンプレートΠ（Φ）は、０．５回転未満の位相値に対して値が１であり、０．５回転以上の位相値に対して値が０である方形波テンプレートである。連続値位相に適した形態では、波形テンプレートΠ（Φ）は、２つの滑らかに湾曲した部分、すなわち、滑らかに湾曲した部分（例えば、立上りコサイン）０から１への位相値は０．５回転まで上昇し、滑らかなベンド（たとえば０．５回転を超える位相値の場合は指数的に）は１から０へ減衰する。連続値位相に適した形態では、波形テンプレートΠ（Φ）は方形波に基づくが、位相値は０から０．５回転未満の「立ち上がり時間」まで滑らかに立ち上がり、０．５回転後の「立ち下がり時間」の間、位相値は１から０まで滑らかに立ち下がり、「立ち下がり時間」は０．５回転未満である。

本技術のいくつかの形態では、波形決定アルゴリズム４３２２は、ＲＰＴデバイスの設定に従って、波形テンプレートライブラリから波形テンプレートΠ（Φ）を選択する。ライブラリ内の各波形テンプレートΠ（Φ）は、位相値Φに対する値Πのルックアップテーブルとして提供することができる。他の形態では、波形決定アルゴリズム４３２２は、波形テンプレートΠ（Φ）を「動的に」計算するために、所定の関数形式（１つ以上のパラメータ（例えば、指数曲線部分の時定数）によってパラメータ化されることがある）を使用する。機能的形態のパラメータは、予め定められたものであってもよいし、患者１０００の現在の状態に依存していてもよい。

本技術のいくつかの形態では、吸息（Φ＝０回転）又は呼息（Φ＝０．５回転）の離散的２値位相に適用され、波形決定アルゴリズム４３２２は、波形テンプレートΠ「動的」を、直近のトリガの瞬間以降に測定された離散位相Φ及び時間ｔの関数として計算する。このような形態の１つでは、波形決定アルゴリズム４３２２は、波形テンプレートΠ（Φ、ｔ）を、次のように２つの部分（吸気及び呼気）として計算する。

ここで、Πｉ（ｔ）及びΠｅ（ｔ）は、波形テンプレートΠ（Φ，ｔ）の呼気・吸気部である。一形態では、波形テンプレートの吸気部Πｉ（ｔ）は、立ち上がり時間によってパラメータ化された０から１への滑らかな立ち上がりであり、波形テンプレートの呼気部Πｅ（ｔ）は、立ち下がり時間によってパラメータ化された１から０への滑らかな立ち下がりである。

換気決定
本技術の一形態では、換気決定アルゴリズム４３２３は、呼吸流量Ｑｒを入力として受け取り、現在の患者換気Ｖｅｎｔを示す測定値を決定する。

いくつかの実施形態では、換気決定アルゴリズム４３２３は、実際の患者の換気の推定値である換気Ｖｅｎｔの測定値を決定する。そのような一実施形態では、呼吸流量、Ｑｒの絶対値の半分を取り、代替的に、０．１１Ｈｚのコーナー周波数を有する２次ベジェローパスフィルタなどのローパスフィルタを介してフィルタリングする。

他の実施形態では、換気決定アルゴリズム４３２３は、実際の患者換気に実質的に比例する換気Ｖｅｎｔの測定値を決定する。そのような一実施形態では、推定サイクル吸気区間のピーク呼吸流量Ｑｐｅａｋを実現する。このプログラム及び呼吸流量Ｑｒのサンプリングを含む他の多くのプログラムは、流量波形の形状があまり変化しないことを前提として、換気量にほぼ比例した測定値を生成する（ここでは、時間的及び振幅的に正規化された呼吸の流量波形が類似している場合、両呼吸の形状は類似しているとみなされる）。単純な例としては、正の呼吸流量の中央値、呼吸流量の絶対値の中央値、流量の標準偏差がある。正の係数を用いた呼吸流量絶対値の任意の次数統計の任意の線形結合、さらには正の係数と負の係数の両方を用いたいくつかの結合も、換気量に近似的に比例する。他の例としては、吸気部の中間のＫ割合（時間）における呼吸流量の平均値であり、ここで、０＜Ｋ＜１である。流量形状が変化しない場合には、換気の完全さに比例する測定値が任意に複数存在する。

吸気流量制限の測定
本技術の一形態では、中央コントローラ４２３０は、吸気流量制限の程度を決定するために吸気流量制限決定アルゴリズム４３２４を実行する。

一形態では、吸気流量制限決定アルゴリズム４３２４は、入力として呼吸流量信号Ｑｒを受け取り、出力として呼吸の吸気部分が吸気流量制限を示す程度の尺度を提供する。

本技術の一形態では、各呼吸の吸気部分はゼロクロス検出器によって識別される。各呼吸の吸気流量－時間曲線に沿って、各時点を代表する複数の等間隔の点（例えば６５個）を補間器で補間する。次に、点で記述された曲線は、呼吸数や深さの変化の影響を排除するために、均一な長さ（持続時間／サイクル）と均一な面積になるようにスカラースでスケーリングされる。次に、スケーリングされた呼吸は、図６Ａに示す呼吸の吸気部分と同様に、比較器において、正常な開呼吸を表す予め記憶されたテンプレートと比較される。このテンプレートからの吸気中にいつでも所定の閾値（通常は１比例単位）を超えて逸脱した呼吸、例えば、咳、ため息、嚥下、げっぷに起因すると試験要素によって決定された呼吸は拒否される。拒否されていないデータについては、最初のいくつかの吸気事象の最初のこのようなスケーリング点の移動平均値が中央コントローラ４２３０によって計算される。このような２番目の点では、これが同じ吸気事象で繰り返され、以下のように続く。したがって、例えば、６５個のスケーリングされたデータ点が中央コントローラ４２３０によって生成され、最初のいくつかの吸気事象（例えば、３つの事象）の移動平均を表す。連続的に更新される（例えば６５個）点の値の移動平均値を以下「スケーリング流量」と呼び、Ｑｓ（ｔ）と特定する。あるいは、移動平均値の代わりに単一の吸気事象を使用してもよい。

スケーリング流量から、部分閉塞の判定に関連する２つの形状因子を算出することができる。

形状係数１は、全体（例えば６５個）のスケーリング流量点の平均に対する、中間（例えば３２個）のスケーリング流量点の平均の比率である。この比率が１を超えると呼吸は正常とみなされる。比率が１以下の場合、呼吸閉塞とみなされる。約１．１７の比率は、部分的閉塞と無閉塞呼吸との間の閾値として用いられ、典型的な患者において十分な酸素化を維持することを可能にする閉塞の程度と等価である。

形状係数２は、単位スケーリング流量からの２乗平均偏差として計算され、中間値（たとえば３２）点を超えるものとする。約０．２単位の２乗平均偏差は正常とされている。２乗平均偏差がゼロであることは、完全に流量が制限された呼吸であると考えられる。２乗平均偏差がゼロに近づくほど、呼吸はより多くの流量制限を受ける。

形状係数１と２は、代替として使用することも、組み合わせて使用することもできる。本技術の他の形態では、サンプリング点、呼吸点、及び中間点の数は、上記と異なることができる。また、閾値は、説明された閾値とは異なるものであってもよい。

無呼吸と低呼吸の決定
本技術の一形態では、中央コントローラ４２３０は、無呼吸／低呼吸決定アルゴリズム４３２５を実行し、無呼吸及び／又は低呼吸の存在を決定する。

一形態では、無呼吸／低呼吸決定アルゴリズム４３２５は、入力として呼吸流量信号Ｑｒを受け取り、出力として無呼吸又は低呼吸が検出されたことを示すフラグを提供する。

一形態では、呼吸流量Ｑｒの関数が、所定の時間にわたって流量閾値を下回った場合に、無呼吸が検出されたといえる。この関数は、ピーク流量、相対的短期平均流量、又は相対的短期平均とピーク流量の中間値流量、例えば、ＲＭＳ流量を求めることができる。流量閾値は、流量の比較的長期の尺度である場合がある。

一態様では、呼吸流量Ｑｒの関数が、所定時間内に第２流量閾値を下回った場合、低呼吸が検出されたといえる。この関数は、ピーク流量、相対的短期平均流量、又は相対的短期平均とピーク流量の中間値流量、例えばＲＭＳ流量を決定することができる。第２流量閾値は、流量の比較的長期的な尺度であってもよい。第２流量閾値は、無呼吸を検出するための流量閾値よりも大きい。

いびきの決定
本技術の一形態では、中央コントローラ４２３０は、いびきの程度を決定するために１つ以上のいびき決定アルゴリズム４３２６を実行する。

一形態では、いびき決定アルゴリズム４３２６は、入力として呼吸流量信号Ｑｒを受け取り、出力としていびきの存在の程度の尺度を提供する。

いびき決定アルゴリズム４３２６は、３０～３００Ｈｚの範囲における流量信号の強度を決定するステップを含むことができる。さらに、いびき決定アルゴリズム４３２６は、呼吸流量信号Ｑｒをフィルタリングして、背景雑音、例えば、ブロアのシステム内の空気流からの音を低減するステップを含むことができる。

気道開存度決定
本技術の一形態では、中央コントローラ４２３０は、気道開存の程度を決定するために、１つ以上の気道開存決定アルゴリズム４３２７を実行する。

一形態では、気道開存決定アルゴリズム４３２７は、呼吸流量信号Ｑｒを入力として受け取り、約０．７５Ｈｚ及び約３Ｈｚの周波数範囲における信号の電力を決定する。この周波数範囲内にピークが出現すると気道が開いていることを示す。ピークの欠損は気道閉鎖を示すものと考えられる。

一形態では、ピークを求める周波数範囲は、治療圧力Ｐｔにおける小さな強制振動の周波数である。一実施形態では、強制発振の周波数は２Ｈｚであり、振幅は約１ｃｍＨ_２Ｏである。

一形態では、気道開存決定アルゴリズム４３２７は、呼吸流量信号Ｑｒを入力として受け取り、心原性信号の有無を判定する。心原性信号の欠損は気道閉鎖の徴候と考えられる。

目標換気決定
本技術の一形態では、中央コントローラ４２３０は、現在の換気の測定値Ｖｅｎｔを入力とし、換気測定の目標値Ｖｔｇｔを決定するための１つ以上の目標換気決定アルゴリズム４３２８を実行する。

本技術のいくつかの形態では、目標換気決定アルゴリズム４３２８は存在せず、目標値Ｖｔｇｔは、例えば、ＲＰＴデバイス４０００の構成中にハードコードすることによって、又は入力デバイス４２２０を介して手動入力することによって予め定められる。

適応サーボ換気（ＡＳＶ）のような本技術の他の形態では、目標換気決定アルゴリズム４３２８は、患者の典型的な最近の換気を示す値Ｖｔｙｐから目標値Ｖｔｇｔを計算する。

いくつかの形態の適応サーボ換気において、目標換気Ｖｔｇｔは、典型的な最近の換気Ｖｔｙｐの高い割合として計算されるが、それよりも小さい。この形態の高い割合は、（８０％、１００％）又は（８５％、９５％）又は（８７％、９２％）の範囲内であってもよい。

他の形態の適応サーボ換気では、目標換気Ｖｔｇｔは、典型的な最近の換気Ｖｔｙｐよりもわずかに大きい単位倍数として計算される。

典型的な最近の換気Ｖｔｙｐは、ある所定の時間スケールにおける複数の時間的瞬間における現在の換気Ｖｅｎｔの分布が集合する傾向にある値、すなわち、最近の過去における現在の換気の集中傾向の尺度である。目標換気決定アルゴリズム４３２８の実装では、最近の履歴は数分のオーダーであるが、いずれの場合もＣｈｅｙｎｅ－Ｓｔｏｋｅｓの上弦と下弦のサイクルの時間スケールよりも長くなければならない。目標換気決定アルゴリズム４３２８は、現在の換気の測定Ｖｅｎｔから典型的な最近の換気Ｖｔｙｐを決定するために、様々な公知の集中傾向測定のいずれかを使用することができる。このような測定の１つは、現在の換気Ｖｅｎｔ測定に対するローパスフィルタの出力であり、時定数は１００秒に等しい。

治療パラメータの決定
本技術のいくつかの形態では、中央コントローラ４２３０は、１つ以上の治療パラメータ決定アルゴリズム４３２９を実行して、治療エンジンモジュール４３２０内の１つ以上の他のアルゴリズムによって返された値を使用して１つ以上の治療パラメータを決定する。

本技術の一形態では、治療パラメータは、瞬間的な治療圧力Ｐｔである。この形態の一実施形態では、治療パラメータ決定アルゴリズム４３２９は、式を使用して治療圧力Ｐｔを決定する。

ここで、
Ａは振幅、
Π（Φ,ｔ）は、位相の現在値Φ及び時刻のｔにおける波形テンプレート値（０から１の範囲）であり、
Ｐ_０はベース圧力である。

波形決定アルゴリズム４３２２が、位相Φによってインデックスされた値Πのルックアップテーブルとして波形テンプレートΠ（Φ，ｔ）を提供する場合、治療パラメータ決定アルゴリズム４３２９は、位相決定アルゴリズム４３２１によって返された位相の現在の値Φに最も近いルックアップテーブルエントリを位置付けるか、位相の現在の値Φを横切る２つのエントリ間を補間することによって式（1）を適用する。

選択された呼吸圧治療モードに応じて、治療パラメータ決定アルゴリズム４３２９により、振幅Ａ及びベース圧力Ｐ_０の値を以下のように設定することができる。

治療制御モジュール
本技術の一態様による治療制御モジュール４３３０は、治療エンジンモジュール４３２０の治療パラメータ決定アルゴリズム４３２９から治療パラメータを入力として受信し、治療パラメータに従って空気流を送達するように圧力発生器４１４０を制御する。

本技術の一形態において、治療パラメータは、治療圧力Ｐｔであり、治療制御モジュール４３３０は、患者インターフェース３０００又は３８００におけるインターフェース圧力Ｐｍが治療圧力Ｐｔと等しい空気流を送達するように圧力発生器４１４０を制御する。

故障状態の検出
本技術の一形態では、中央コントローラ４２３０は、障害状態を検出するための１つ以上の方法４３４０を実行する。１つ以上の方法４３４０によって検出された障害状態は、以下の少なくとも１つを含むことができる。

電源オフ（電源オフ又は電源オフが不十分）
センサ故障検出
部品の存在を検出できないこと
作業パラメータが推奨範囲を超えていること（例えば、圧力、流量、温度、ＰａＯ_２）
テストアラームは検出可能なアラーム信号を生成できないこと
障害状態が検出されると、対応するアルゴリズム４３４０は、以下の１つ以上の信号によって障害の存在を通知する。
音声、視覚、及び／又は動的（振動など）アラームの開始
外部デバイスへのメッセージの送信
イベントロギング

空気回路
本技術の一態様による空気回路は、使用時において空気流が呼吸治療システムの２つの配置要素（例えば、ＲＰＴデバイス４０００及び患者インターフェース３０００又は３８００）間に移動することを可能にするように、構成及び配置された導管又は管である。

特に、空気回路４１７０は、空気圧ブロック４０２０の出口及び患者インターフェースと流体接続し得る。空気回路は、空気送達チューブと称されてもよい。場合によっては、吸息及び呼息のための空気回路の別個の肢が存在することがある。それ以外の場合において、単肢が使用される。

いくつかの形態において、空気回路４１７０は、例えば空気の温度を維持又は上昇させるために、空気回路内の空気を加熱するように配置された１つ以上の加熱素子を備え得る。加熱素子は、発熱線回路の形態であってもよく、温度センサなどの１つ以上の変換器を含んでもよい。一態様において、発熱線回路は、空気回路４１７０の軸の周りに螺旋状に巻かれてもよい。加熱素子は、中央コントローラ４２３０などのコントローラと通信し得る。電熱線回路を含む空気回路４１７０の一例は、米国特許８，７３３，３４９号に記載されており、この特許は、引用によって本明細書に全体として組み込まれている。

いくつかの形態では、電力又はデータを伝送するケーブルを、例えば、ケーブルを空気回路４１７０の外面に巻回することによって、空気回路４１７０に組み込むこともできる。例えば、このように巻回されたケーブルは、１層又は複数層の繊維材料によって所定の位置に保持され得る。

補助ガス送達
本技術の一形態において、補助ガス、例えば酸素４１８０は、空気圧ブロック４０２０の上流などの空気圧経路内の１つ以上の点、空気回路４１７０、及び／又は患者インターフェース３０００又は３８００に送達される。

加湿器
加湿器の概要
本技術の一形態において、周囲空気に対して患者に送達するための空気又はガスの絶対湿度を変更するための加湿器５０００（例えば、図５Ａに示すように）が提供される。典型的には、加湿器５０００は、空気を患者の気道に送達する前に、絶対湿度を増加させ、（周囲の空気に対して）空気流の温度を増加させるのに使用される。

加湿器５０００は、加湿器貯水器５１１０、空気流を受けるための加湿器入口５００２、及び加湿された空気流を送達するための加湿器出口５００４を備え得る。いくつかの形態において、図５Ａ及び図５Ｂに示されるように、加湿器貯水器５１１０の入口及び出口は、それぞれ加湿器入口５００２及び加湿器出口５００４であり得る。加湿器５０００は、加湿器貯水器５１１０を受け入れるように適合され、加熱素子５２４０を備え得る加湿器ベース５００６を更に備え得る。

加湿器部品
水貯水器
１つの構成によれば、加湿器５０００は、空気流を加湿するために蒸発する液体（例えば、水）の量を保持又は保持するように構成された貯水器５１１０を含むことができる。水貯水器５１１０は、少なくとも、睡眠の一晩などの呼吸治療セッションの期間にわたって適切な加湿を提供するために、所定の最大体積の水を保持するように構成され得る。典型的には、貯水器５１１０は、数百ミリリットル、例えば３００ミリリットル（ｍｌ）、３２５ｍｌ、３５０ｍｌ又は４００ｍｌの水を保持するように構成される。他の形態では、加湿器５０００は、建物の給水システムなどの外部水源から水の供給を受けるように構成されてもよい。

一態様によれば、貯水器５１１０は、空気流がＲＰＴデバイス４０００を通過するとき、ＲＰＴデバイス４０００からの空気流に湿度を増加させるように構成される。一形態では、貯水器５１１０は、空気が、貯水器５１１０内の水量と接触しながら、蛇行した経路で貯水器５１１０を通過することを促すように構成されてもよい。

一形態によれば、貯水器５１１０は、例えば図５Ａ及び図５Ｂに示すように、加湿器５０００から横方向に取り外すことができる。

貯水器５１１０は、また、貯水器５１１０が任意の開口部を通して及び／又はそのサブ構成要素の間などその通常の働く方向から変位及び／又は回転されるときなど、そこから液体が出るのを阻止するように構成されてもよい。加湿器５０００によって加湿される空気の流れは常に加圧されているので、貯水器５１１０は、漏れ及び／又は流れインピーダンスによる空気圧力の損失を防止するように構成されてもよい。

伝導部
一配置によれば、貯水器５１１０は、加熱素子５２４０から貯水器５１１０内の液体の体積への効率的な熱の伝達を可能にするように構成された伝導部５１２０を備える。一形態において、伝導部５１２０は板状に配置されてもよいが、他の形状も好適であり得る。伝導部５１２０の全て又は一部は、アルミニウム（例えば厚さ約２ｍｍ、例えば１ｍｍ、１．５ｍｍ、２．５ｍｍ又は３ｍｍ）、別の熱伝導性金属又はいくつかのプラスチックなどの熱伝導性材料で作られてもよい。場合によっては、適切な形状の伝導性の低い材料で、適切な熱伝導性を達成することができる。

加湿器貯水槽ドック
一形態では、加湿器５０００は、加湿器貯水器５１１０を受容するように構成された加湿器貯水器ドック５１３０（図５Ｂに示す）を含むことができる。いくつかの構成では、加湿器貯水器ドック５１３０は、加湿器貯水器ドック５１３０内に貯水器５１１０を保持するように構成されたロックレバー５１３５のようなロック機構を含むことができる。

水位インジケータ
加湿器貯水器５１１０は、図５Ａ～５Ｂに示すような水位インジケータ５１５０を含むことができる。いくつかの形態では、水位インジケータ５１５０は、加湿器貯水器５１１０内の水の量に関する１つ以上の表示を患者１０００又は介護者などのユーザに提供することができる。水位インジケータ５１５０によって提供される１つ以上の表示は、水の所定の最大容量、その任意の部分（例えば、２５％、５０％、７５％）、又は容量（例えば、２００ｍｌ、３００ｍｌ、４００ｍｌ）の表示を含むことができる。

加湿器変換器
加湿器５０００は、上記変換器４２７０に代えて、又は上記変換器４２７０に付加して、１つ以上の加湿器変換器（センサ）５２１０を含むことができる。加湿器変換器５２１０は、図５Ｃに示されるように、空気圧センサ５２１２、空気流量変換器５２１４、温度センサ５２１６、又は湿度センサ５２１８のうちの１つ以上を備え得る。加湿器変換器５２１０は、中央コントローラ４２３０及び／又は加湿器コントローラ５２５０などのコントローラに通信され得る１つ以上の出力信号を生成し得る。いくつかの形態では、加湿器変換器は、出力信号がコントローラに伝達されるときに、加湿器５０００の外部（例えば、空気回路４１７０内）に位置することができる。

圧力変換器
ＲＰＴデバイス４０００に設けられた圧力センサ４２７２に加えて、又はその代わりに、１つ又は複数の圧力変換器５２１２を加湿器５０００に設けることができる。

流量変換器
ＲＰＴデバイス４０００に設けられた流量センサ４２７４に加えて、又はその代わりに、加湿器５０００に１つ以上の流量変換器５２１４を設けることができる。

温度変換器
加湿器５０００は、１つ以上の温度変換器５２１６を備え得る。１つ以上の温度センサ５２１６は、加熱要素５２４０及び／又は加湿器出口５００４の下流の空気流のような１つ以上の温度を測定するように構成されてもよい。いくつかの形態において、加湿器５０００は、周囲空気の温度を検出するために、温度センサ５２１６をさらに備え得る。

湿度変換器
一形態において、加湿器５０００は、周囲空気などのガスの湿度を検出するために、１つ以上の湿度センサ５２１８を備え得る。湿度センサ５２１８は、いくつかの形態において、加湿器５０００から送達されるガスの湿度を測定するために、加湿器出口５００４に向かって配置され得る。湿度センサは、絶対湿度センサであってもよいし、相対湿度センサであってもよい。

加熱素子
場合によっては、加熱素子５２４０は、加湿器貯水槽５１１０における水の少なくとも一部及び／又は空気流に熱入力を提供するように、加湿器５０００に設けられ得る。加熱素子５２４０は、電気抵抗加熱トラックなどの発熱構成要素を備え得る。加熱素子５２４０の好適な一例は、ＰＣＴ特許出願公開番号（国際公開第２０１２／１７１０７２号）に記載の層状加熱素子などの層状加熱素子であり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

いくつかの形態では、加熱要素５２４０は、加湿器ベース５００６内に配置されてもよく、熱は、図５Ｂに示すように、主として伝導によって加湿器貯水器５１１０に供給されてもよい。

加湿器コントローラ
本技術の１つの構成によれば、加湿器５０００は、図５Ｃに示すように、加湿器コントローラ５２５０を含むことができる。一形態において、加湿器コントローラ５２５０は、中央コントローラ４２３０の一部であり得る。別の形態において、加湿器コントローラ５２５０は、中央コントローラ４２３０と連通し得る別個のコントローラであり得る。
一形態において、加湿器コントローラ５２５０は、例えば、空気流、貯水槽５１１０及び／又は加湿器５０００における水の特性（温度、湿度、圧力及び／又は流量など）に対する測定値を入力として受信し得る。加湿器コントローラ５２５０はまた、加湿器アルゴリズムを実行又は実装し、及び／又は１つ以上の出力信号を送達するように配置され得る。

図５Ｃに示すように、加湿器コントローラ５２５０は、中央加湿器コントローラ５２５１、加熱空気回路４１７１の温度を制御するように構成された加熱空気回路コントローラ５２５４、及び／又は加熱素子５２４０の温度を制御するように構成された加熱素子コントローラ５２５２などの１つ以上のコントローラを含むことができる。

スクリーニング、診断、監視システム
概要
本技術の少なくともいくつかの形態は、患者インターフェースに組み込まれたセンサを使用して睡眠状態をスクリーニング、診断及び／又は監視することを可能にする。センサは、図４Ａ及び図４Ｂの位置付け及び安定化構造６３００のような患者インターフェースの位置付け及び安定化構造内に、及び／又は患者インターフェースのプレナムチャンバ内に配置することができる。

例えば、上述したように、位置付け及び安定化構造６３００のようなヘッドバンドの形態のセンサ対応位置付け及び安定化構造は、治療を開始する前に患者が独立したヘッドギアとして装着し、睡眠中にセンサ測定値を記録することができる。センサ測定は、睡眠段階と睡眠位置を正確に監視し、バイタルサインや他の生理学的指標を追跡し、無呼吸や低呼吸の事象を検出するために使用することができる。臨床医は睡眠データと生理データを用いて睡眠障害を診断し、適切な治療を推奨することができる。さらに、同じパラメータを治療中にセンサで監視し、治療開始前（又は治療の初期段階）のパラメータと比較して、患者及び臨床医が治療の効能を評価できるようにすることができる。

上述したように、生理学的及び睡眠データは、患者インターフェースの１つ以上のセンサによって記録され、患者のスマートフォンなどの外部コンピューティングデバイス、及び／又は臨床医又は他の医療提供者によって操作されるか又はアクセス可能な監視サーバに送信されることができる。

本技術のいくつかの形態では、位置付け及び安定化構造６３００に組み込まれたパルスオキシメータは、患者インターフェース６０００の装着中に酸素飽和レベル及び心拍数を決定するために使用されてもよく、このデータは、スマートフォン、他のモバイルコンピューティングデバイス、又は患者のラップトップ又はデスクトップコンピューティングシステムなどの外部コンピューティングデバイスに送信されてもよい。時系列データは、患者の健康レベルに関するフィードバックと、後の治療のためのアドバイス（例えば、臨床医による）を提供するために統合されてもよく、例えば、上述したＡＨＩの決定に基づいて、ＡＨＩは、無呼吸事象が発生する時間と頻度、及び患者のための最適な治療法を決定するために他のセンサ測定と組み合わせて使用されてもよい。

センサイネーブル患者インターフェースを含むスクリーニング、診断、及び／又は監視システムに組み込むことができる他のセンサは、スリープ状態を検出するＥＥＧセンサを含むが、これらに限定されないものではなく、レム睡眠の段階での発生を判定するためのＥＭＧ及びＥＯＧセンサ；いびきや睡眠が妨げられていることを示す他の音を検出するためのマイクロホン；湿度センサ、温度センサ、圧力センサ及び／又はＣＯ_２センサは、患者インターフェースのプレナムチャンバ６２００の内部にそれぞれ配置される。

次に、センサイネーブル患者インターフェースのいくつかの例示的な適用について説明する。

ポリソムノグラフィ
睡眠ポリグラフィ検査（ＰＳＧ）は監視プロセスの１つであり、通常は様々な異なるセンサと関連機器が関与し、専門家にとってもセットアップが困難である。典型的なＰＳＧシステムには、ＥＯＧ電極からの信号を受信して記録するヘッドボックスが含まれており、このような信号は、ＥＯＧ電極、脳波電極、ＥＣＧ電極、オトガイ下筋電図電極、いびきセンサ、胸ストラップ上の呼吸インダクタンスプレチスモグラム（呼吸努力センサ）、腹帯上の呼吸インダクタンスプレチスモグラム（呼吸努力センサ）、口腔サーミスタを備えた鼻口カニューレ、光電式体積計（パルスオキシメータ）、体位センサから受信される。電気信号は、額の中央に位置する接地電極（ＩＳＯＧ）に参照される。

上述したように、ＰＳＧシステムによって使用されるセンサの一部又はすべては、位置付け及び安定化構造（例えば、６３００）及び／又はプレナムチャンバ（例えば、６２００）内に配置され得るので、患者インターフェース６０００のようなセンサイネーブル患者インターフェース６０００では、既存のＰＳＧシステムの機能の一部又はすべてに取って代わることができる。例えば、ＥＯＧ、ＥＥＧ、ＥＣＧ及びＥＭＧ電極、マイクロホン（いびきセンサとして機能する）、ＰＰＧセンサ、加速度計及び／又はジャイロスコープ（体位置センサとして機能する）は、位置付け及び安定化構造６３００の上部織物部分６３１０及び／又は下部織物部分６３０８、６３２０に配置されてもよい。接地電極も提供され得る（例えば、上記のように、患者の耳の後ろに配置するための下部テキスタイル部分６３０８に）。

センサを患者インターフェース６０００と統合することにより、少なくともいくつかの例では、患者は、追加の構成を必要とせず、又は最小限の追加（例えば、ＥＥＧ／ＥＭＧ／ＥＯＧセンサのための様々な電極を手動で配置する必要なし）で、治療のために患者インターフェース６０００を簡単に装着できるので、ＰＳＧの実装ははるかに簡単になる。

隠し監視システム
一例では、１つ以上の加速度計及び／又は１つ以上のジャイロスコープ及び／又は１つ以上の他の動きセンサを位置付け及び安定化構造６３００内に配置することができる。動きセンサは、患者の体の動きを表す１つ以上の信号を生成するように構成され、患者の呼吸の動きを表す信号を得ることができる。

呼吸ポリグラフィ
呼吸ポリグラフィー（ＲＰＧ）は、電気信号（ＥＯＧ、ＥＥＧ、ＥＭＧ）、いびき、又は体位センサのないＰＳＧの簡略化された形態の総称である。一般的に、ＲＰＧは、少なくとも胸部ストラップ上の呼吸インダクタンスプレチスモグラム（動きセンサ）からの胸部動き信号と、鼻カニューレを介して感知される鼻圧力信号と、パルスオキシメータ（例えばパルスオキシメータ）からの酸素飽和信号とを含む。３つのＲＰＧ信号又はチャンネルは、ＲＰＧヘッドボックスによって受信される。

患者インターフェース６０００のようなセンサイネーブル患者インターフェースは、既存のＲＰＧシステムの一部又はすべての機能に取って代わることができる。例えば、ヘッドギア６３００に取り付けられたセンサからの加速度計及び／又はジャイロスコープ測定値は、胸部動き信号のプロキシとして使用することができる。鼻圧信号は、使用時に患者の鼻孔に隣接するように、例えば圧力チャンバの内面に取り付けられた圧力チャンバ内に取り付けられた圧力センサによって測定することができる。酸素飽和度信号は、例えば図９Ｃの６３５５に示すように、ヘッドギア６３００に取り付けられたＰＰＧセンサによって測定することができる。プロキシ胸部動き信号、鼻圧信号及び酸素飽和度信号は、患者インターフェース６０００の車載プロセッサ６３５０によって受信されることができ、及び／又は分析のために従来のＲＰＧ信号と同じ方法で外部計算デバイスに伝送されることができる。

特定の配置において、鼻圧信号は、密封された鼻マスクに合致した流量変換器によって生成された鼻流量信号に対する適切な代用物であり、鼻圧信号は、形状が鼻流量信号に相当する。患者の口が閉じたままの場合、つまり口漏れがない場合、鼻の流量は呼吸流量と等しくなる。

携帯型酸素濃縮機
携帯型酸素濃縮機にはＰＳＡ（ＰＳＡ）が利用できる。圧力スイング吸着は、「篩ベッド」内に配置されたガス分離吸着剤の粒子を含むキャニスタ内のガス圧力を増加させるために１つ以上の圧縮機を使用することを含んでもよい。圧力が上昇するにつれて、ガス中の特定の分子がガス分離吸着剤に吸着されるようになり得る。加圧された条件下でキャニスタ内のガスの一部を除去することにより、吸着されていない分子を吸着された分子から分離することができる。ガス分離吸着剤は、吸着剤からの分子の吸着を逆転させる圧力を低下させることによって再生し得る。酸素濃縮機に関する詳細は、例えば、２００９年３月１２日に公開された「酸素濃縮装置及び方法」と題する米国公開特許出願第２００９－００６５００７号に記載されており、この特許出願は引用により本明細書に組み込まれている。

周囲空気は通常、約７８％の窒素と２１％の酸素を含み、残りはアルゴン、二酸化炭素、水蒸気、及びその他の微量ガスで構成されている。空気のような混合ガスが、酸素よりも窒素を強く吸着するガス分離吸着層を含むタンク内を加圧下で通過すると、窒素の一部又は全部がベッド内に残り、タンクから出てくるガスは酸素に富む。ベッドが窒素吸着能力の限界に達したら、吸着した窒素を放出するように圧力を下げることにより再生することができる。その後、酸素富化空気を生成する別のサイクルを行う準備ができている。２つのキャニスタシステムでキャニスタを交互にすることにより、一方のキャニスタは酸素を分離し、他方のキャニスタは浄化中である（酸素と窒素を連続的に分離する）。このようにして、酸素富化空気は、例えば、患者への補充酸素の供給を含む様々な用途のために、貯蔵容器又はタンクに接続された他の加圧可能な容器又は導管内に貯蔵され得る。

呼吸治療モード
様々な呼吸治療モードは、開示された呼吸治療システムによって実施され得る。

ＣＰＡＰ療法
呼吸圧治療のいくつかの実施形態では、中央コントローラ４２３０は、治療パラメータ決定アルゴリズム４３２９の一部として、治療圧方程式（1）に従って治療圧Ｐｔを設定する。１つのこのような実施形態では、振幅Ａは同じようにゼロであり、したがって、治療圧力Ｐｔ（現時点でインターフェース圧力Ｐｍが達成すべき目標値を表す）は、呼吸サイクル全体にわたってベース圧力Ｐ_０と同じである。この実施形態では、ＣＰＡＰ療法の見出しの下に分類されることが多い。このような実施形態では、治療エンジンモジュール４３２０は、位相Φ又は波形テンプレートΠ（Φ）を決定する必要はない。

ＣＰＡＰ療法において、ベース圧力Ｐ_０は、ハードコードされた一定値であってもよく、又はＲＰＴデバイス４０００に手動入力された一定値であってもよい。あるいは、中央コントローラ４２３０は、治療エンジンモジュール４３２０内の対応するアルゴリズムによって返される、流量制限、無呼吸、低呼吸、通暢、いびきのうちの１つ以上のような睡眠時呼吸障害の指標又は測定の関数として、ベース圧力Ｐ_０を繰り返し計算することができる。この代替療法はＡＰＡＰ療法と呼ばれることがある。

図４Ｅは、圧力サポートＡが同じようにゼロである場合に、治療パラメータ決定アルゴリズム４３２９のＡＰＡＰ療法実施の一部としてベース圧力Ｐ_０を連続的に計算する中央コントローラ４２３０によって実行される方法４５００を示すフローチャートである。

方法４５００は、中央コントローラ４２３０が、無呼吸／低呼吸の有無の測定値を第１閾値と比較し、無呼吸／低呼吸の有無の測定値が、無呼吸／低呼吸が発生していることを示す第１閾値を所定の時間にわたって超えたか否かを判定するステップ４５２０で開始する。そうである場合、方法４５００はステップ４５４０に進み、それ以外の場合、方法４５００はステップ４５３０に進む。ステップ４５４０では、中央コントローラ４２３０は、気道開存の測定値を第２閾値と比較する。開気道の測定値が開気道を示す第２閾値を超えた場合、検出された無呼吸／低換気は中枢性であるとみなされ、方法４５００はステップ４５６０に進み、それ以外の場合、無呼吸／低呼吸は閉塞性であるとみなされ、方法４５００はステップ４５５０に進む。

ステップ４５３０では、中央コントローラ４２３０は、流量制限の測定値を第３閾値と比較する。流量制限の測定が第３閾値を超え、吸気流量が制限されていることを示す場合、方法４５００はステップ４５５０に進み、それ以外の場合、方法４５００はステップ４５６０に進む。

ステップ４５５０では、中央コントローラ４２３０は、得られた治療圧Ｐｔが最大治療圧Ｐｍａｘを超えないことを条件として、ベース圧力Ｐ_０を所定の圧力増分ΔＰだけ増加させる。一実施形態では、所定の圧力増分δＰ及び最大処理圧Ｐｍａｘは、それぞれ１ｃｍＨ_２Ｏ及び２５ｃｍＨ_２Ｏである。他の実施形態では、圧力増分δＰは、０．１ｃｍＨ_２Ｏまで低く、３ｃｍＨ_２Ｏまで高く、又は０．５ｃｍＨ_２Ｏまで低く、２ｃｍＨ_２Ｏまで高くすることができる。他の実施形態では、最大処理圧力Ｐｍａｘは、１５ｃｍＨ_２Ｏまで低く、３５ｃｍＨ_２Ｏまで低く、又は２０ｃｍＨ_２Ｏまで低く、３０ｃｍＨ_２ＯＯまで低くすることができる次いで、方法４５００は、ステップ４５２０に戻る。

ステップ４５６０では、中央コントローラ４２３０は、低下したベース圧力Ｐ_０が最小処理圧Ｐｍｉｎを下回らないことを条件として、ベース圧力Ｐ_０を低下させる。次いで、方法４５００は、ステップ４５２０に戻る。一実施形態では、減分は、Ｐ_０－Ｐｍｉｎの値に比例しており、したがって、Ｐ_０の最小治療圧力Ｐｍｉｎへの低下は、検出された事象なしで指数関数的である。一実施形態では、Ｐ_０の指数低下の時定数τが６０分であり、最小治療圧力Ｐｍｉｎが４ｃｍＨ_２Ｏであるように比例定数が設定される。他の実施形態では、時定数τは、１分未満、３００分未満、又は５分未満、１８０分未満とすることができる。他の実施形態では、最小処理圧力Ｐｍｉｎは、０ｃｍＨ_２Ｏまで低く、かつ、８ｃｍＨ_２Ｏまで低く、又は、２ｃｍＨ_２Ｏまで低く、かつ、６ｃｍＨ_２Ｏまで低くすることができる代替的に、Ｐ_０の減分は、検出された事象なしに、Ｐ_０を最小治療圧力Ｐｍｉｎに減少させることが線形であるように予め決定することができる。

バイレベル療法
本技術のこのような形態の他の実施形態では、式（1）における振幅Ａの値は正であってもよい。正の振幅Ａを有する式（1）を用いて治療圧力Ｐｔを決定する際に、治療パラメータ決定アルゴリズム４３２９が、患者１０００の自発呼吸努力に同期して治療圧力Ｐｔを２つの値又はレベルの間で振動させるので、この実施はバイレベル療法と呼ばれる。すなわち、上記の典型的な波形テンプレートΠ（Φ，ｔ）に基づいて、治療パラメータ決定アルゴリズム４３２９は、吸気開始時、吸気中に治療圧力ＰｔをＰ_０＋Ａ（ＩＰＡＰと呼ぶ）に上昇させ、治療圧力Ｐｔをベース圧力Ｐ_０（ＥＰＡＰと呼ぶ）に低下させる。

バイレベル療法のいくつかの形態では、ＩＰＡＰは、ＣＰＡＰ療法モードでの治療圧力と同じ目的を持つ治療圧力であり、ＥＰＡＰは、ＩＰＡＰから振幅Ａを差し引いたものであり、「小さい」値（いくつかのｃｍＨ_２Ｏ）を有し、呼気圧力開放（ＥＰＲ）と呼ばれることもある。この形式はＥＰＲ付きＣＰＡＰ療法と呼ばれることもあり、直接ＣＰＡＰ療法より快適とされることが多い。ＥＰＲを有するＣＰＡＰ療法では、ＩＰＡＰ及びＥＰＡＰの一方又は両方は、ハードコードされた定数値であってもよく、又はＲＰＴデバイス４０００に手動で入力された定数値であってもよい。代替的に、治療パラメータ決定アルゴリズム４３２９は、ＥＰＲを有するＣＰＡＰの間にＩＰＡＰ及び／又はＥＰＡＰを繰り返し計算することができる。この代替案では、治療パラメータ決定アルゴリズム４３２９は、上記ＡＰＡＰ療法におけるベース圧力Ｐ_０の計算と同様の方法で、治療エンジンモジュール４３２０内の対応するアルゴリズムによって戻される睡眠呼吸障害の指標又は測定の関数として、ＥＰＡＰ及び／又はＩＰＡＰを繰り返し計算する。

他の形態のバイレベル療法では、振幅Ａは、ＲＰＴデバイス４０００が患者１０００の呼吸動作の一部又は全部を完了するように十分に大きい。圧力サポート換気療法と呼ばれるこの形態では、振幅Ａは圧力サポート又はスイングと呼ばれる。圧力サポート換気療法において、ＩＰＡＰはベース圧力Ｐ_０＋圧力サポートＡであり、ＥＰＡＰはベース圧力Ｐ_０である。

圧力サポート換気療法（固定圧力サポート換気療法と呼ばれる）のいくつかの形態では、圧力サポートＡが所定の値、例えば１０ｃｍＨ_２Ｏに固定される所定の圧力サポート値は、ＲＰＴデバイス４０００による設定であり、例えば、ＲＰＴデバイス４０００の構成中にハードコードにより、又は入力デバイス４２２０による手動入力により設定することができる。

他の形態の圧力サポート換気療法（広くサーボ換気と呼ばれる）では、治療パラメータ決定アルゴリズム４３２９は、呼吸サイクルの現在の測定又は推定パラメータのいくつか（例えば、換気の現在の測定換気）及び呼吸パラメータの目標値（例えば、換気の目標値Ｖｔｇｔ）を入力とし、呼吸パラメータの現在の測定値が目標値に近づくように式（1）のパラメータを反復的に調整する。ＣＳＲを処置するために使用されている適応サーボ換気（ＡＳＶ）と呼ばれるサーボ換気形態では、呼吸パラメータは換気であり、目標換気値Ｖｔｇｔは、上述したように、典型的な最近の換気Ｖｔｙｐから目標換気決定アルゴリズム４３２８によって計算される。

いくつかの形態のサーボ換気において、治療パラメータ決定アルゴリズム４３２９は、呼吸パラメータの現在の測定値を目標値に近づけるために、圧力サポートＡを繰り返し計算する制御方法を適用する。このような制御方法の１つが比例積分（ＰＩ）制御である。目標換気Ｖｔｇｔが、最近の典型的な換気Ｖｔｙｐよりもわずかに小さく設定されるＡＳＶモードに適用されるＰＩ制御の一実施形態では、圧力サポートＡは、次のように繰り返し計算される。

ここで、ＧはＰＩ制御のゲインである。ゲインＧのより大きな値は、治療エンジンモジュール４３２０における正のフィードバックをもたらすことができる。ゲイン値Ｇを小さくすると、未治療のＣＳＲや中枢性睡眠無呼吸が残存することがある。いくつかの実施形態では、ゲインＧは、所定の値、例えば－０．４ｃｍＨ_２Ｏ／（Ｌ／ｍｉｎ）／秒に固定される。代替的に、ゲインＧは、治療セッションの間で変化し、最初は小さく、ＣＳＲが実質的にキャンセルされる値に達するまで、セッションごとに増加するようにしてもよい。このような実施形態では、治療セッション中のＣＳＲの重症度を評価するために、治療セッションのパラメータを回顧的に分析する従来の方法が採用されてもよい。他の実施形態では、ゲインＧは、現在の換気測定値Ｖｅｎｔと目標換気Ｖｔｇｔとの差に応じて変化することができる。

治療パラメータ決定アルゴリズム４３２９によって適用可能な他のサーボ換気制御方法は、比例（Ｐ）、比例微分（ＰＤ）及び比例積分微分（ＰＩＤ）を含む。

式（２）により算出される圧力サポートＡの値は、［Ａｍｉｎ，Ａｍａｘ］と定義される範囲内で切り出すことができる。この実施形態では、デフォルトでは、現在の換気Ｖｅｎｔが目標換気Ｖｔｇｔを下回るまでは、圧力サポートＡが最小圧力サポートＡｍｉｎに位置し、この時点でＡが増加を開始し、換気が再びＶｔｇｔを超えた場合にのみＡｍｉｎに戻る。

圧力サポートリミットＡｍｉｎ及びＡｍａｘは、ＲＰＴデバイス４０００による設定であり、例えば、ＲＰＴデバイス４０００の構成中にハードコードするか、入力デバイス４２２０を介して手動入力することにより設定される。

圧力サポート換気療法モードでは、ＥＰＡＰはベースＰ_０である。ＥＰＡＰは、ＣＰＡＰ療法におけるベース圧力Ｐ_０と同様に、滴定中に規定又は決定される一定値であってもよい。このような定数ＥＰＡＰは、例えば、ＲＰＴデバイス４０００の構成中にハードコードするか、入力デバイス４２２０を介して手動入力することにより設定することができる。この代替療法は、固定ＥＰＡＰ圧力サポート換気療法と呼ばれることがある。臨床医は、一定ＣＰＡＰ療法におけるベース圧力Ｐ_０の滴定と同様に、閉塞性無呼吸を予防するために、滴定セッション中にＰＳＧを用いて所定の患者のＥＰＡＰを滴定することができ、これにより、圧力サポート換気療法のための開気道を維持することができる。

代替的に、治療パラメータ決定アルゴリズム４３２９は、圧力サポート換気療法中に、ベース圧力Ｐ_０を繰り返し計算することができる。このような実施形態では、治療パラメータ決定アルゴリズム４３２９は、治療エンジンモジュール４３２０内の対応するアルゴリズムによって返される睡眠時呼吸障害の指標又は測定値、例えば、流量制限、無呼吸、低呼吸、開存及びいびきのうちの１つ以上の関数としてＥＰＡＰを繰り返し計算する。ＥＰＡＰの連続的な計算は、ＥＰＡＰの滴定セッション中に臨床医がＥＰＡＰを手動で調整することに類似しているので、このプロセスは、ＥＰＡＰの自動滴定とも呼ばれることがあり、治療モードは、自動滴定ＥＰＡＰ圧力サポート換気療法、又は自動ＥＰＡＰ圧力サポート換気療法とも呼ばれる。

高流量療法
他の形態の呼吸療法では、呼吸圧療法のように気流の圧力は制御されない。逆に、中央コントローラ４２３０は、デバイス流量Ｑｄが、患者の呼吸サイクル全体にわたって通常正である治療又は目標流量Ｑｔｇｔに制御された空気流を送達するように圧力発生器４１４０を制御する。この形式は通常、流量療法のタイトルの下に群分けされる。流量療法では、治療流量Ｑｔｇｔは、ハードコードされた一定値であってもよく、又はＲＰＴデバイス４０００に手動入力された一定値であってもよい。治療流量Ｑｔｇｔが患者のピーク吸気流量を超えるのに十分である場合、この治療法は一般に高流量療法（ＨＦＴ）と呼ばれる。また、治療流量は、呼吸サイクルに応じて変化する曲線Ｑｔｇｔ（ｔ）であってもよい。

用語集
本技術開示の目的のために、本技術の特定の形態において、以下の定義のうちの１つ以上が適用され得る。本技術の他の形態において、代替の定義が適用され得る。

概要
空気：本技術の特定の形態において、空気は大気を意味すると見なされ得、本技術の他の形態において、空気は、例えば酸素富化空気など、呼吸可能なガスの一部の他の組み合わせを意味すると見なされ得る。

周囲：本技術の特定の形態において、周囲という用語は、（ｉ）治療システム又は患者の外部、及び（ｉｉ）治療システム又は患者を直接囲むことを意味すると見なされる。

例えば、加湿器に対する周囲湿度は、加湿器を直接囲む空気の湿度、例えば、患者が寝ている部屋の湿度であり得る。そのような周囲湿度は、患者が寝ている部屋の外の湿度とは異なる場合がある。

別の例において、周囲圧力は、体を直接囲む、又は体外にある圧力であり得る。

特定の形態において、周囲（例えば、音響）ノイズは、例えば、ＲＰＴデバイスによって生成され、又はマスク又は患者インターフェースから発せられるノイズ以外の、患者が位置する部屋内のバックグラウンドノイズレベルであると見なされ得る。周囲ノイズは、部屋の外のソースによって生成され得る。

自動気道陽圧（ＡＰＡＰ）治療：治療圧力が、例えば呼吸から呼吸まで、最小限度と最大限度の間で、ＳＤＢ発症の兆候の有無に応じて、自動的に調節可能である、ＣＰＡＰ治療である。

持続的気道陽圧（ＣＰＡＰ）治療：患者の呼吸サイクルを通じて治療圧力がほぼ一定となる呼吸圧力治療である。いくつかの形態において、気道への入口における圧力は、呼息中にわずかに高くなり、吸息中にわずかに低くなる。いくつかの形態において、圧力は、患者の異なる呼吸サイクル間で変化し、例えば、部分的な上部気道閉塞の兆候の検出に応答して増加し、部分的な上部気道閉塞の兆候がない場合に減少する。

流量：単位時間あたりに送られる空気の量（又は質量）。流量は、瞬間的な量を指し得る。一部の場合において、流量への参照は、スカラー量、すなわち、大きさのみを有する量への参照となる。他の場合において、流量への参照は、ベクトル量、すなわち、大きさ及び方向の両方を有する量への参照となる。流量には、記号Ｑが付与され得る。「流量」は、単に「流」又は「空気流」と記すことがある。

患者呼吸の例において、流量は、患者の呼吸サイクルの吸気部分に対してノミナルポジティブであり得るので、患者の呼吸サイクルの呼気部分に対してネガティブであり得る。デバイス流量Ｑｄは、ＲＰＴデバイスから離れる空気の流量である。総流量Ｑｔは、空気回路を介して患者インターフェースに到達する空気及び任意の補充ガスの流量である。通気流量Ｑｖは、吐き出されるガスの押し出しを可能にするために通気部から離れる空気の流量である。漏れ流量Ｑｌは、患者インターフェースシステム又は他の場所からの漏れの流量である。呼吸流量Ｑｒは、患者の呼吸器系に受け入れる空気の流量である。

流量治療：患者の呼吸サイクル全体にわたって典型的にポジティブである治療流量と呼ばれる制御された流量で気道の入口へ空気流を送達することを含む呼吸治療である。

加湿器：加湿器という単語は、患者のメディカル呼吸状態を改善するために空気流に治療上有益な量の水（Ｈ_２Ｏ）蒸気を提供することができるように配置され、設置される、又は物理的構造を有する加湿装置を意味すると見なされる。

漏れ：漏れという単語は、意図しない空気流と見なされる。一例において、マスクと患者の顔との間の不完全なシールの結果として、漏れが発生し得る。別の例において、周囲へのスイベルエルボーに漏れが発生し得る。

伝導（音響）ノイズ：本明細書における伝導ノイズとは、空気回路や患者インターフェースなどの空気圧経路とその中の空気によって患者に運ばれるノイズを指す。一形態において、伝導ノイズは、空気回路の端部における音圧レベルを測定することによって定量化され得る。

放射（音響）ノイズ：本明細書における放射ノイズとは、周囲空気によって患者に運ばれるノイズを指す。一形態において、放射ノイズは、ＩＳＯ３７４４に従って問題のオブジェクトの音量／圧力レベルを測定することによって定量化され得る。

通気（音響）ノイズ：本明細書における通気ノイズとは、患者インターフェースの通気孔などの任意の通気部を通る空気流によって生成されるノイズを指す。

酸素富化空気：少なくとも約５０％の酸素、少なくとも約６０％の酸素、少なくとも約７０％の酸素、少なくとも約８０％の酸素、少なくとも約９０％の酸素、少なくとも約９５％の酸素、少なくとも約９８％の酸素、又は少なくとも約９９％の酸素など、酸素濃度が大気濃度（２１％）より高い空気。「酸素富化空気」は略して「酸素」と呼ばれることがある。

医療用酸素：医療用酸素は、酸素濃度が８０％以上の酸素富化空気と定義される。

患者：呼吸状態に苦しむか否かにかかわらず、人である。

圧力：単位面積あたりの力である。圧力は、ｃｍＨ_２Ｏ、ｇ－ｆ／ｃｍ^２、及びヘクトパスカルを含む単位の範囲で表され得る。１ｃｍＨ_２Ｏは、１ｇ－ｆ／ｃｍ^２に等しく、約０．９８ヘクトパスカル（１ヘクトパスカル＝１００Ｐａ＝１００Ｎ／ｍ^２＝１ミリバール～０．００１ａｔｍ）である。本明細書において、別途記載がない限り、圧力はｃｍＨ_２Ｏの単位で与えられる。

患者インターフェース内の圧力には記号Ｐｍが付与され、現在の瞬間にインターフェース圧力Ｐｍによって達成される目標値を表す治療圧力には記号Ｐｔが付与される。

呼吸圧力治療：大気に対して典型的に陽圧である処理圧力において気道の入口へ空気を供給することの適用である。

人工呼吸器：患者に圧力サポートを提供して呼吸の一部又は全部の作業を行う機械的なデバイスである。

材料
シリコーン又はシリコーンエラストマー：合成ゴム。この明細書において、シリコーンへの言及は、液状シリコーンゴム（ＬＳＲ）又は圧縮成形シリコーンゴム（ＣＭＳＲ）への言及である。市販のＬＳＲの１つの形態は、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇにより製造されるＳＩＬＡＳＴＩＣ（この商標の下で販売される一連の製品に含まれる）である。ＬＳＲの別の製造業者はＷａｃｋｅｒである。別段の規定がない限り、ＬＳＲの例示的形態は、ＡＳＴＭＤ２２４０を使用して測定された約３５から約４５の範囲内のショアＡ（又はタイプＡ）圧痕硬度を有する。

ポリカーボネート：ビスフェノールＡ炭酸塩の熱可塑性重合体。

機械的特性
弾性：材料が弾性変形したときにエネルギーを吸収し、取り外したときにエネルギーを放出する能力。

弾性のある：除荷時に実質的に全てのエネルギーを解放する。例えば特定のシリコーン及び熱可塑性エラストマーを含む。

硬度：材料自体の変形に対する抵抗力（標準化されたサンプルサイズで測定されたヤング率、圧痕硬度スケールなどで記述されている）。

「軟性」材料は、シリコーン又は熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）を含み得、例えば指圧力下において容易に変形し得る。

「硬質」材料は、ポリカーボネート、ポリプロピレン、鋼又はアルミニウムを含み得、例えば指圧力下において容易に変形し得ない。

構造又は構成要素の剛度（又は剛性）：構造又は構成要素が負荷を受けたときに変形に抵抗する能力。負荷は、力又はモーメントであり得る（例えば、圧縮、伸張、屈曲又はねじれ）。構造又は構成要素は、異なる方向において異なる抵抗を提供し得る。剛性の反対は可撓性である。

軟らかい構造又は部品：自重を支えたときに、比較的短時間（１秒など）で形状が変化する（曲がるなど）構造又は部品。

剛性の構造又は構成要素：使用時において典型的に遭遇する負荷を受けた際に実質的に形状変化のない構造又は構成要素。このような用途の例として、患者インターフェースを例えばおよそ２０～３０ｃｍＨ_２Ｏの圧力の負荷において患者気道入口をシーリングした様態でセットアップ及び維持することがあり得る。

一例として、Ｉ形ばりは、第２の直交方向と比較した第１の方向において、異なる曲げ剛性（曲げ負荷に対する抵抗）を含み得る。別の例において、構造又は構成要素は、第１の方向においてはフロッピーであり得、第２の方向においては剛性であり得る。

呼吸サイクル
無呼吸：一部の定義によれば、流量が一定期間、例えば１０秒間にわたって所定の閾値を下回ると、無呼吸が発生したと言われる。患者の労力にもかかわらず、気道の一部の閉塞が空気流を妨げると、閉塞性無呼吸が発生したと言われる。気道の開存にもかかわらず、呼吸労力の減少又は呼吸労力の欠如による無呼吸が検出されると、中枢性無呼吸が発生したと言われる。混合無呼吸は、呼吸労力の減少又は欠如が閉塞された気道と一致するときに発生する。

呼吸数：患者の自発呼吸のレートであり、通常は１分あたりの呼吸数で測定される。

デューティサイクル：吸息時間Ｔｉが合計呼吸時間Ｔｔｏｔに対する比である。

労力（呼吸）：自発的に呼吸する人が呼吸をしようとする作業である。

呼吸サイクルの呼気部分：呼気の流れが始まってから吸気の流れが始まるまでの期間である。

流量制限：流量制限は、患者の労力の増加が対応する流量の増加をもたらさない患者の呼吸における事態と見なされる。呼吸サイクルの吸気部分において流量制限が発生する場合、吸気流量制限と表現され得る。呼吸サイクルの呼気部分において流量制限が発生する場合、呼気流量制限と表現され得る。

流量制限吸気波形の種類：
（ｉ）フラット化：上昇が続き、比較的平坦な部分が続き、その後に下降が続く。
（ｉｉ）Ｍ字型：前縁に一つ、後縁に一つ、合計２つのローカルピークを有し、この２つのピークの間に比較的平坦な部分を有する。
（ｉｉｉ）チェア形状：単一のローカルピークを有し、このピークは前縁にあり、その後に比較的平坦な部分が続く。
（ｉｖ）リバースチェア形状：比較的平坦な部分に続いて単一のローカルピークを有し、このピークは後縁にある。

呼吸低下：一部の定義によれば、呼吸低下は、流量の減少であるが、流れの停止ではないと見なされる。一形態において、流量が減少して一定期間にわたって閾値レートを下回ると、呼吸低下が発生したと言われ得る。呼吸労力の減少による呼吸低下が検出されると、中枢性呼吸低下が発生したと言われる。成人における一形態において、以下のいずれかが呼吸低下と見なされ得る。
（ｉ）少なくとも１０秒間の患者呼吸の３０％の減少、及び関連付けられた４％の不飽和化；あるいは
（ｉｉ）少なくとも１０秒間の患者呼吸の減少（ただし５０％未満）、及び関連付けられた少なくとも３％の不飽和化又は興奮。
過呼吸：通常よりも高いレベルへの流量の増加である。

呼吸サイクルの吸気部分：吸気の流れが始まってから呼気の流れが始まるまでの期間は、呼吸サイクルの吸気部分と見なされる。

開存（気道）：気道が開いている程度、又は気道が開いている範囲である。開存気道は開いている。気道開存は、例えば、開存状態であると、ワン（１）の値に定量化され、閉じている（閉塞）状態であると、ゼロ（０）の値に定量化され得る。

呼気終末陽圧（ＰＥＥＰ）：呼気の終末に存在する肺における大気以上の圧力である。

ピーク流量（Ｑピーク）：呼吸流量波形の吸気部分中の流量の最大値である。

呼吸流量、患者気流レート、呼吸気流レート（Ｑｒ）：これらの用語は、「真の呼吸流量」又は「真の呼吸流量」とは異なり、ＲＰＴデバイスによる呼吸流量の推定値を指すと理解され得る。「真の呼吸流量」又は「真の呼吸流量」は、患者が経験した実際の呼吸流量であり、通常は１分あたりのリットルで表される。

一回換気量（Ｖｔ）：余分な労力が加えられていない場合に、通常の呼吸中に吸い込まれ、又は吐き出される空気の体積である。原則として、吸気体積Ｖｉ（吸い込まれる空気の体積）は、呼気体積Ｖｅ（吐き出される空気の体積）に等しいので、単一の一回換気量Ｖｔは、いずれかの量に等しいと定義され得る。実際には、一回換気量Ｖｔは、吸気体積Ｖｉと呼気体積Ｖｅの一部の組み合わせ、例えば、平均として推定される。

（吸息）時間（Ｔｉ）：呼吸流量波形の吸気部分の持続時間である。

（呼息）時間（Ｔｅ）：呼吸流量波形の呼気部分の持続時間である。

（合計）時間（Ｔｔｏｔ）：呼吸流量波形の１つの吸気部分の開始から呼吸流量波形の次の吸気部分の開始までの合計時間である。

ティピカル最近換気：その周りに所定のタイムスケールにわたる換気最近値Ｖｅｎｔが集まる傾向がある換気値、すなわち、換気最近値の中心傾向の尺度である。

上気道閉塞（ＵＡＯ）：部分的及び完全な上気道閉塞の両方を含む。これは、流量が、上気道を横切る圧力差が増加する（スターリング抵抗の挙動）につれてわずかに増加するか、又は更に減少する可能性もある流量制限の状態に関連付けられ得る。

換気（通気）：患者の呼吸器系によって交換されるガス量の尺度。換気の尺度は、単位時間あたりの吸気及び呼気流量の一方又は両方を含み得る。１分あたりの体積で表されると、この量は「分間換気」と呼ばれることが多い。分間換気量は、単に体積として与えられることがあり、１分あたりの体積と理解される。

人工呼吸器
アダプティブサーボ人工呼吸器（ＡＳＶ）：固定ではなく、変更可能な目標換気を有するサーボ人工呼吸器である。変更可能な目標換気は、患者の一部の特性、例えば、患者の呼吸特性から学ぶことができる。

バックアップレート：自発呼吸労力によってトリガされないと、人工呼吸器が患者に提供する最小呼吸数（典型的には１分あたりの呼吸数）を設定する、人工呼吸器のパラメータである。

サイクルされる：人工呼吸器の吸気期の終了である。人工呼吸器が、自発的に呼吸する患者に呼吸を送達する場合、呼吸サイクルの吸気部分の終末に、人工呼吸器は、呼吸を送達するのを止めるためにサイクルされると言われる。

呼気気道陽圧（ＥＰＡＰ）：呼吸内で変化する圧力が加えられて、人工呼吸器が所定の時間に達成しようとする所望のインターフェース圧力を生成するベース圧力である。

呼気末圧（ＥＥＰ）：人工呼吸器が呼気の呼気部分の終末に達成しようとする所望のインターフェース圧力である。Φ＝１の場合に、呼気の終末に圧力波形テンプレートΠ（Φ）がゼロとされると、すなわち、Π（Φ）＝０と、ＥＥＰはＥＰＡＰに等しい。

吸気気道陽圧（ＩＰＡＰ）：人工呼吸器が呼吸の吸気部分において達成しようとする最大の所望のインターフェース圧力である。

圧力サポート：人工呼吸器の吸気中の圧力が人工呼吸器の呼気中の圧力よりも上昇したことを示す数値であり、一般に吸気中の最大値とベース圧力との間の圧力の差を意味する（例えば、ＰＳ＝ＩＰＡＰ－ＥＰＡＰ）。一部の状況で、圧力サポートは、人工呼吸器が実際に達成する差ではなく、それが達成しようとする差を意味する。

サーボ人工呼吸器：患者換気を測定し、目標換気を有し、患者換気を目標換気に向かわせるために圧力サポートのレベルを調整する人工呼吸器である。

自発／時限式（Ｓ／Ｔ）：自発的に呼吸する患者の呼吸の開始を検出しようとする人工呼吸器又は他の装置のモードである。もしデバイスが所定の期間内に呼吸を検出できない場合、デバイスは自動的に呼吸の送達を開始する。

スイング：圧力支持に相当する用語である。

トリガ：人工呼吸器又は他の呼吸治療デバイス（ＲＰＴデバイスや携帯型酸素濃縮デバイスなど）が、自発呼吸患者に呼吸可能なガスの一定量を送り込むとき、これをトリガと呼ぶ。患者の努力により、トリガは通常、呼吸サイクルの呼吸部分の開始時又は開始の近くに発生する。

生体構造
顔面の生体構造

翼：各鼻孔の外壁又は「翼」（複素数：ａｌａｒ）

鼻翼上の最外側の点：小鼻上の最も外側の点。

翼曲率（又は鼻翼頂）点：各小鼻の屈曲基線の最後の点で、小鼻が頬と結合して形成された折り目に認められる。

耳介：外部から見える耳の部分全体。

（鼻）骨格：鼻の骨格は、鼻骨、上顎骨の前頭突起、前頭骨の鼻部を含む。

（鼻）軟骨骨格：鼻の軟骨骨格は鼻中隔、外側軟骨、主軟骨及び副軟骨を含む。

鼻柱：鼻孔を隔てる皮膚帯で、鼻尖点から上唇まで伸びている。

鼻柱角：鼻孔の中点を通る線とフランクフォート水平線に垂直な線が鼻下点と交わる角度。

フランクフォート水平面：眼窩縁の最下点から左耳珠点まで伸びる線。耳珠点は外耳耳珠の上に位置するノッチの最も深い点。

眉間：軟組織上に位置し、額の中の矢状面が最も突出している点。

外側鼻軟骨：ほぼ三角形の軟骨板。その上縁は鼻骨と上顎骨の前頭突起に付着し、その下縁は大鼻翼軟骨に接続している。

大鼻翼軟骨：外側鼻軟骨の下側に位置する軟骨のプレート。大鼻翼軟骨は、鼻孔の前部の周囲で湾曲される。その後端部は、３つ又は４つの翼小軟骨を含む強靭な繊維膜を介して上顎骨の前頭突起に接続されている。

鼻孔（Ｎｏｓｔｒｉｌｓ）：鼻腔の入口を形成する略楕円形の孔。鼻孔（ｎａｒｅｓ）の単数形は鼻孔（ｎａｒｉｓ（ｎｏｓｔｒｉｌ））である。鼻孔は鼻中隔で隔てられている。

鼻唇溝（Ｎａｓｏ－ｌａｂｉａｌ ｓｕｌｃｕｓ）又は鼻唇溝（Ｎａｓｏ－ｌａｂｉａｌ ｆｏｌｄ）：頬を上唇から分離する、鼻の両側から口の角まで延びる皮膚の襞又は溝。

鼻唇角：鼻柱と上唇の間の角度で、鼻下点と交わる。

下耳底点：耳介と顔皮膚の付着の最低点である。
上耳底顔面の皮膚に対する耳介の取り付け最上点。

鼻尖点：鼻の最も突き出た点又は先端で、頭の残りの部分の側面図で識別できる。

人中：鼻中隔下縁から上唇領域の唇頂部までの中線溝。

最凹点：軟部組織上で、顎の最も前の中点に位置する。

鼻堤（鼻）：鼻堤は鼻の中央線の突起で、セリオンから鼻尖点まで伸びている。

矢状面：正面（前面）から背面（後面）への垂直面。正中矢状面とは、体を左右半分に分ける矢状面のこと。

セリオン：軟部組織上に位置し、前頭鼻骨縫合領域を覆っている最も凹んだ点。

中隔軟骨（鼻）：鼻中隔軟骨は鼻中隔の一部を形成し、鼻腔の前部を隔てる。

副鼻翼：鼻翼底の下縁にある点で、ここで鼻翼底が上唇の皮膚と接合する。

鼻下点：軟組織に位置し、正中矢状面の鼻柱が上唇と合流する点。

頤上点下唇中点と軟組織ポゴニオンとの間の下唇の中線における最凹点。

頭蓋骨の生体構造
前頭骨：前頭骨は、額として周知の領域に対応する大きな垂直部分、前頭鱗を含む。

下顎骨：下顎は顎の下側を形成する。頤隆起は顎の隆起骨で顎を形成する。

上顎骨：上顎骨は、上側の顎を形成すると共に、下顎骨よりも上側及び眼窩よりも下側に位置される。上顎骨の前頭突起は、鼻の側面を通って上方に突出し、その側方境界の一部を形成している。

鼻骨：鼻骨は、異なる個体でサイズ及び形状が異なる２つの小さい楕円形の骨である。鼻骨は、顔面の中央部及び部に並んで配置されると共に、それらの接合によって鼻の「梁」を形成する。

ナジオン：前頭骨と２つの鼻骨の交点で、目の間と鼻筋のすぐ上にあるくぼみの領域。

後頭骨：後頭骨は頭蓋の後下部に位置される。ナジオンは、頭蓋腔が脊柱管に通じる大後頭孔である楕円形の孔を含む。大後頭孔の後ろにある湾曲板が後頭鱗である。

眼窩：頭蓋骨の中で眼球を収容する骨腔。

頭頂骨：頭頂骨は、接続されると頭蓋骨の頂部と側面を形成する骨である。

側頭骨：側頭骨は頭蓋骨の底部と側面にあり、顔のこめかみと呼ばれる部分を支えている。

頬骨：顔面は、顔面の上部及び側部に位置されて頬の隆起を形成する２つの頬骨を含む。

呼吸器系の構造
横隔膜：胸郭の底部を横切って伸びる一枚の筋肉。横隔膜は、心臓、肺、肋骨を収容する胸腔を腹腔から分離する。横隔膜が収縮すると、胸腔の容積が増大して、空気が肺内へ引き込まれる。

喉頭：喉頭又は発声器は、声帯を収容すると共に、咽頭の下部（下咽頭）を気管と接続する。

肺：人間の呼吸器。肺の伝導領域は、気管、気管支、細気管支及び終末細気管支を含む。呼吸領域は呼吸細気管支、肺胞管及び肺胞を含む。

鼻腔：鼻腔（ｎａｓａｌ ｃａｖｉｔｙ）（又は鼻腔（ｎａｓａｌ ｆｏｓｓａ））は、顔面の中央の鼻の上後にある大きい空気充填空間である。鼻腔は、鼻中隔と呼ばれる垂直ひれによって２つに分けられる。鼻腔の両側には、鼻甲介（ｃｏｎｃｈａｅ）（単数形「ｃｏｎｃｈａ」）又は鼻甲介（ｔｕｒｂｉｎａｔｅ）と呼ばれる３つの水平な延出部がある。鼻腔の前方には、背部が後鼻孔を介して鼻咽頭へと一体化する鼻がある。

咽頭：鼻腔の直下、食道と喉頭の上に位置する喉の一部。咽頭は通常、上咽頭（ｅｐｉｐｈａｒｙｎｘ）（咽頭の鼻の部分）、中咽頭（ｍｅｓｏｐｈａｒｙｎｘ）（咽頭の口の部分）、下咽頭（ｈｙｐｏｐｈａｒｙｎｘ）の３つの部分に分けられる。

患者インターフェース
窒息防止バルブ（ＡＡＶ）：フェールセーフな方法で大気に開放することにより、過剰な一酸化炭素２を患者が再呼吸するリスクを軽減するマスクシステムのコンポーネント又はサブアセンブリ。

エルボ：１つのエルボは、空気流れ軸を角度によって方向転換するように案内する構造である。一形態において、角度はおよそ９０度であり得る。別の形態において、角度は、９０度超又はそれ未満であり得る。エルボは、ほぼ円形の断面を有し得る。別の形態において、エルボは、楕円又は長方形の断面を有し得る。特定の形態において、エルボは、噛み合い構成要素に対して例えば約３６０度で回転可能であり得る。特定の形態において、エルボは、噛み合い構成要素から例えばスナップ接続を介して取り外すことが可能であり得る。特定の形態において、エルボは、製造時にワンタイムスナップを介して噛み合い構成要素へ組み付けることが可能である一方、患者が取り外すことはできない。

フレーム：フレームは、ヘッドギアを接続する２つ以上の点間の引張荷重を支持するマスク構造を意味するものとしてとられる。マスクフレームは、マスク中の非気密負荷支持構造であり得る。しかし、いくつかの形態のマスクフレームは、気密であってもよい。

ヘッドギア：ヘッドギアとは、ヘッド用として設計された位置付け及び安定化構造の形態を意味する。例えば、ヘッドギアは、１つ以上のストラット、タイ、及びスティフナーのセットを含むことができ、このセットは、呼吸治療のために患者の顔上の適切な位置に患者インターフェースを位置付けして保持するように構成される。いくつかのタイは、発泡体と織物との積層複合体のような、柔軟で弾力性のある材料から形成される。

膜：膜は、典型的には肉薄の要素を意味するものとしてとられ、好適には屈曲に対して実質的に抵抗せずかつ伸縮に対しては抵抗する。

プレナムチャンバ：マスクプレナムチャンバは、空間の容積を少なくとも部分的に封入する壁を有する患者インターフェースの一部を意味するものとしてとられ、容積中の空気は、加圧されて使用時において気圧を超える。シェルは、マスクプレナムチャンバの壁の一部を形成し得る。

シール：名詞（「シール」）として用いられる場合は構造を指し得、動詞（「密閉（する）」）として用いられる場合はその効果を指し得る。２つの要素は、「シール」又はそれらの間に「シール」を達成するが、別個の「シール」要素自体を必要としないように構築及び／又は配置され得る。

シェル：シェルとは、曲げ剛性、引張り剛性、及び圧縮剛性を持つ比較的薄い曲げ構造のことである。例えば、マスクの曲線状構造壁は、シェルであり得る。いくつかの形態において、シェルはファセットされ得る。いくつかの形態において、シェルは気密であり得る。いくつかの形態において、シェルは気密でない場合もある。

補剛材：補剛材は、別の構成要素の曲げ耐性を少なくとも１つの方向において増加させるように設計された構造構成要素を意味するものとしてとられる。

ストラット：ストラットは、少なくとも１つの方向において他の構成要素の耐圧縮性を高めるように設計された構造部品とみなされる。

スイベル（名詞）：構成要素のサブアセンブリであり、共通軸の周囲において好ましくは独立して、好ましくは低トルク下において回転するように構成される。一形態において、スイベルは、少なくとも３６０度の角度で回転するように構成され得る。別の形態において、スイベルは、３６０度未満の角度で回転するように構成され得る。空気送達導管に関連して用いられる場合、構成要素のサブアセンブリは好ましくは、一対組み合わせの円筒導管を含む。使用時において、スイベルからの空気の流れの漏れはほとんど又はまったくない可能性がある。

タイ（名詞）：張力に抵抗するように設計された構造。

通気部：（名詞）：空気がマスクの内部又は導管から環境空気に流れることを可能にする構造で、呼気を臨床的に効果的に洗い流す。例えば、臨床的に有効な押し出しにおいては、約１０リットル／分～約１００リットル／分の流量がマスク設計及び治療圧力に応じて用いられ得る。
構造の形状

本技術による製品は、１つ以上の三次元機械構造（例えば、マスククッション又はインペラ）を含み得る。三次元構造は、二次元表面によって制限され得る。これらの表面は、関連付けられた表面の方向、位置、機能又は他の何らかの特性を記述するためのラベルを用いて区別され得る。例えば、構造は、前面、後面、内面及び外面のうちの１つ以上を含み得る。別の例において、シール形成構造は、顔接触（例えば、外側の）表面と、別個の非顔接触（例えば、下側又は内側の）表面を含み得る。別の例において、構造は、第１の表面及び第２の表面を含み得る。

３次元構造と表面の形状を記述しやすくするために、まず、点ｐで構造の表面を横切る断面を考える。図３Ｂ～図３Ｆを参照すると、表面上のｐ点の断面の例と、その結果得られる平面曲線を示す。図３Ｂ～図３Ｆは、ｐにおける外向き法線ベクトルも示している。ｐの外向き法線ベクトルは、表面から離れた方向を向いている。いくつかの例において、架空の小さな人が表面上に直立している観点から、この表面について説明する。

一次元における曲率
ｐでの平面曲線の曲率は、符号（正、負など）と大きさ（たとえば、ｐで１／曲線に接する円の半径など）で記述できる。

正の曲率：ｐでの曲線が外側の法線に向かって曲がる場合、その点での曲率は正と見なされる（仮想の小さな人が点ｐを離れると、上り坂を歩かなければならない）。図３Ｂ（図３Ｃと比較して比較的大きな正の曲率）及び図３Ｃ（図３Ｂと比較して比較的小さな正の曲率）を参照されたい。このような曲線は、一般に凹曲線と呼ばれる。

ゼロ曲率：ｐでの曲線が直線の場合、曲率はゼロと見なされる（仮想の小さな人が点ｐを離れると、上にも下にも行かず、水平に歩くことができる）。図３Ｄを参照されたい。

負の曲率：ｐでの曲線が外側の法線から離れる場合、その点でのその方向の曲率は負と見なされる（仮想の小さな人が点ｐを離れると、下り坂を歩かなければならない）。図３Ｅ（図３Ｆと比較して比較的小さな負の曲率）及び図３Ｆ（図３Ｅと比較して比較的大きな負の曲率）を参照されたい。このような曲線は、一般に凸曲線と呼ばれる。

二次元表面の曲率
本技術による二次元表面上の所与の点における形状の記述は、複数の垂直断面を含み得る。複数の断面は、外向き法線（「法平面」）を含む面において表面を切断し得、各断面は、異なる方向においてとられ得る。各断面の結果、対応する曲率を有する平面曲線が得られる。その点における異なる曲率は、同一符号又は異なる符号を持ち得る。その点における曲率はそれぞれ、（例えば、比較的小さな）大きさを有する。図３Ｂ～図３Ｆ中の平面曲線は、特定の点におけるこのような複数の断面の例であり得る。

主曲率と方向：曲線の曲率が最大値と最小値をとる法線平面の方向は、主方向と呼ばれる。図３Ｂ～図３Ｆの例において、最大曲率は図３Ｂにおいて発生し、最小は図３Ｆにおいて発生するため、図３Ｂ及び図３Ｆは、主要な方向における断面である。ｐでの主曲率は、主方向の曲率である。

表面の領域：表面上の接続された一連の点。領域内の点のセットは、曲率や符号など、類似した特性を持ち得る。

サドル領域：各点では、主曲率が反対の符号を持つ、つまり、一方が正で、もう一方が負である領域。（仮想の人が向く方向によって、上り坂又は下り坂を歩く場合がある）。

ドーム領域：各点で主曲率が同じ符号を持つ、たとえば、両方とも正（「凹ドーム」）又は負（「凸ドーム」）である、領域。

円柱領域：一方の主曲率がゼロ（又は、たとえば、製造公差内でゼロ）であり、もう一方の主曲率が非ゼロである領域。

平面領域：両方の主曲率がゼロ（又は、たとえば、製造公差内でゼロ）である表面の領域。

表面の縁部：表面又は領域の境界又は制限。

経路：本技術の特定の形態において、「経路」は、数学的なトポロジー的意味での経路を意味すると見なされ、例えば、表面上のｆ（０）からｆ（１）への連続空間曲線である。本技術の特定の形態において、「経路」は、例えば表面上の１組の点を含むルート又はコースとして記述され得る。（架空の人の経路は、表面上において歩行する場所であり、庭の経路に類似する）。

経路長：本技術の特定の形態において、「経路長」は、ｆ（０）からｆ（１）までの表面に沿った距離、つまり、表面上の経路に沿った距離を意味すると見なされる。表面上の２つの点間において１つよりも多くの経路があり得、このような経路は、異なる経路長さを持ち得る。（仮想の人の経路長は、経路に沿って表面上を歩かなければならない距離である）。

直線距離：直線距離は、表面に関係なく、表面上の２点間の距離である。平面領域上において、表面上の２つの点間の直線距離と同一の経路長さを有する表縁上の距離がある。非平面表面上において、２つの点間の直線距離と同一の経路長さを有する経路は存在し得ない。（仮想の人には、直線距離は「カラスが飛ぶ」距離に対応する）。

空間曲線
空間曲線：平面曲線とは異なり、空間曲線は特定の平面上にあるとは限らない。空間曲線は閉鎖され得る。すなわち、終点を有さない。空間曲線は、三次元空間の一次元ピースとみなされ得る。ＤＮＡ螺旋の鎖上を歩行している架空の人物は、空間曲線に沿って歩行する。典型的なヒトの左耳は、左手螺旋を含む（図３Ｑを参照）。典型的なヒトの右耳は、右手螺旋を含む（図３Ｒを参照）。図３Ｓは、右手螺旋を示す。構造の縁部（例えば、膜又はインペラの縁部）は、空間曲線をたどり得る。一般的に、空間曲線は、空間曲線上の各点における曲率及びねじれによって記述され得る。ねじれとは、平面から発生する曲線の様態の尺度である。ねじれは、符号及び大きさを有する。空間曲線上のある点におけるねじれは、その点における接線、法線、及び従法線ベクトルを参照して特徴付けることができる。

接線単位ベクトル（又は単位接線ベクトル）：曲線上の各点について、点のベクトルは点からの方向と振幅を指定する。接線単位ベクトルとは、当該点における曲線と同じ方向を向く単位ベクトルである。仮想的な人物が曲線に沿って飛行し、ある特定の地点で車から落ちた場合、接線ベクトルの方向は当該人物が進行する方向になる。

単位法線ベクトル：仮想的な人物が曲線に沿って移動すると、この接線ベクトル自体も変化する。接線ベクトルが変化している方向と同じ方向を向く単位ベクトルは、単位主法線ベクトルと呼ばれる。これは接線ベクトルに垂直である。

従法線単位ベクトル：従法線単位ベクトルは接線ベクトルと主法線ベクトルに垂直である。その方向は、右手の法則（例えば図３Ｐ参照）又は左手の法則（図３Ｏ参照）によって決定することができる。

接触平面：単位正接ベクトルと単位主法線ベクトルを含む平面。図３Ｏ及び図３Ｐを参照する。

空間曲線のねじれ：空間曲線のある点のねじれは、その点の従法線単位ベクトルの変化率の大きさである。これは、曲線の接触平面からの逸脱の程度を測定する。平面内にある空間曲線のねじれはゼロである。空間曲線の接触平面からの逸脱が比較的少量である場合、その空間曲線のねじれの大きさは比較的小さい（例えば、緩やかに傾斜する螺旋状経路）。空間曲線の接触平面からの逸脱が比較的大量である場合、その空間曲線のねじれの大きさは比較的大きい（例えば、急勾配に傾斜する螺旋状経路）。図３Ｓを参照すると、Ｔ２＞Ｔ１であるため、図３のＳのスパイラルの上コイル近傍のねじれ量は、図３Ｓのスパイラルの下コイルのねじれ量よりも大きい。

図３Ｐの右手の法則を参照して、右手従法線の方向に向かって曲がる空間曲線は、右手方向に正のねじれとしてみなされ得る（例えば、図３Ｓに示すような右手螺旋）。右手従法線方向から離隔方向を向く空間曲線は、右手の負のねじれを持つものとしてみなされ得る（例えば、左手螺旋）。

同様に、左手の法則（図３Ｏを参照）を参照して、左手従法線方向を向く空間曲線は、左手の正のねじれ（例えば、左手螺旋）を持つものとしてみなされ得る。よって、左手の正の方向は、右手の負の方向に相当する。図３Ｔを参照されたい。

穴
表面は、一次元穴を持ち得る（例えば、平面曲線又は空間曲線によって境界付けられた穴）。穴を含む薄い構造（例えば、膜）の場合、この構造は、一次元穴を有するものとして記述され得る。例えば、図３Ｉに示す構造の表面中の一次元穴が平面曲線によって境界付けられる様子を参照されたい。

構造は、二次元穴（例えば、表面によって境界付けられた穴）を有し得る。例えば、可膨張性タイヤは、タイヤ内面によって境界付けられた二次元穴を有する。別の例において、空気又はゲルのための空洞を備えたブラダーは、二次元穴を持ち得る。例えば図３Ｌのクッション、及び二次元穴を境界付ける内面が示される図３Ｍ及び図３Ｎにおける図３Ｌの例示的断面を参照されたい。更に別の例において、導管は、（例えばその入口又はその出口において）一次元穴を含み得、導管の内面によって境界付けられた二次元穴を含み得る。図３Ｋに示す構造を通じておりかつ図示のように表面によって境界付けられた二次元穴も参照されたい。

他の注意事項
本特許文書の開示の一部は、著作権保護が与えられる内容を含む。著作権所有者は、何者かが本特許文書又は本特許開示をファックスにより再生しても、特許庁の特許ファイル又は記録に記載されるものであれば目的のものであれば異論はないが、その他の目的については全ての著作権を保持する。

文脈が別途明確に指示しない限り、値の範囲が提供される場合、その範囲の上限と下限との間の下限の単位の１０分の１までの各介在値、及びその範囲内の任意の他の記載された値又は介在値が、本技術内に包含されることが理解される。介在範囲に独立して含まれてもよい、これらの介在範囲の上限及び下限は、記載された範囲内の任意の明確に除外された制限に従うことを条件として、本技術内にも包含される。記載された範囲が、制限の一方又は両方を含む場合、それらの含まれる制限の一方又は両方を除外した範囲も本技術に含まれる。

さらに、１つ以上の値が技術の一部として実施されるものとして本明細書に記載されている場合、これらの値は、別段の記載がない限り、近似値であってもよく、実際の技術的実施のために許容されるか又は必要とされる程度に、これらの値は任意の適切な有効な数まで利用されてもよいことが理解されるべきである。

さらに、「近く」、「実質的に」、「約」、又は本明細書で使用される任意の類似の用語は、値の＋／－５～１０％を表す。

別段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語及び科学用語は、当該技術の当業者が通常理解するものと同じ意味を有する。本技術の実践又は試験において、本明細書に記載の方法及び材料と同様又は同等のものを使用してもよいが、限られた数の例示的な方法及び材料が本明細書に記載される。

特定の材料が配置要素を配置するために使用されていると特定されるとき、同様の特性を有する自明の代替材料を代替として使用してもよい。更に、反対に指定されない限り、本明細書に記載される任意の及び全ての配置要素は、製造可能であることが理解されるので、一緒に又は別々に製造され得る。

本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、文脈が別途明確に指示しない限り、単数形は、それの複数の相当物を含むことに留意されたい。

本明細書で言及される全ての刊行物は、それらの刊行物の主題である方法及び／又は材料を開示及び記載するために、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。本明細書で論じられる刊行物は、本出願の出願日の前にそれらの開示のためにのみ提供される。本明細書のいかなる内容も、本発明の技術が従来の発明によりそのような刊行物に先行する権利を有さないことを認めるものと解釈されるべきではない。更に、提供される公開日は、独立して確認する必要があり得る実際の公開日とは異なる場合がある。

用語「含む」及び「含み」は、非排他的な方式で要素、配置要素、又はステップを指すと解釈されるべきであり、参照される要素、配置要素、又はステップが、明示的に参照されない他の要素、配置要素、又はステップと共に存在し得る、又は組み合わせられ得ることを示す。

詳細な説明で使用される主題の見出しは、読者の参照の容易さのためにのみ含まれ、本開示又は特許請求の範囲を通して見出される主題を限定するために使用されるべきではない。主題の見出しは、特許請求の範囲又は特許請求の範囲の制限を解釈する際に使用されるべきではない。

本明細書における技術は、特定の例を参照して説明されたが、これらの例は、技術の原理及び適用を例示するに過ぎないことが理解されるべきである。場合によっては、用語及び記号は、技術を実践するために必要とされない特定の詳細を意味し得る。例えば、用語「第１の」及び「第２の」を使用し得るが、別途指定されない限り、それらは順序を示すことを意図するものではなく、異なる要素を区別するために利用され得る。更に、方法論におけるプロセスステップは、順序で説明又は図示され得るが、そのような順序付けは必要とされない。当業者は、そのような順序付けが修正されてもよく、及び／又はその態様が同時に、又は同期的に行われてもよいことを認識するであろう。

したがって、例示的な例に多数の修正を加えてもよく、本技術の精神及び範囲から逸脱することなく他の配置を考案してもよいことが理解されるべきである。

３０００ 患者インターフェース
３１００ シール形成構造
３２００ プレナムチャンバ
３３００ 位置付け及び安定化構造

Claims (51)

1. 患者インターフェースであって、
   周囲空気圧力よりも少なくとも６ｃｍＨ_２Ｏ高い治療圧力を加圧可能であって、患者が呼吸するための治療圧力での空気流を受容するための寸法及び構造を有するプレナムチャンバ入口ポートを含むプレナムチャンバと、
   患者の気道入口を囲む患者の顔面領域とシールを形成するように構築かつ配置されたシール形成構造であって、治療圧力＜での空気流が、患者の鼻孔の少なくとも１つの入口に送達されるように、その中に穴を有し、使用中の患者の呼吸サイクル全体にわたって、前記プレナムチャンバ内に前記治療圧力を維持するように構築かつ配置された、シール形成構造と、
   患者の頭部上の治療有効位置に前記シール形成構造を保持するための力を提供する位置付け及び安定化構造と、
   前記プレナムチャンバ、前記シール形成構造、及び前記位置付け及び安定化構造のうちの１つ以上の内又は上に配置された、患者を監視、診断及び／又は治療するための１つ以上の電子部品と、
   患者インターフェースの使用中に生成されたエネルギーを、１つ以上の前記電子部品に電力を供給するための電気エネルギーに変換するための電力システムであって、患者インターフェースの使用中に生成されたエネルギーは、呼吸によって又は呼吸中に生成された機械的エネルギー、患者の動きによって生成された機械的エネルギー、患者インターフェース内の空気流からの機械的エネルギー、また、患者の皮膚及び／又は呼息された空気からの熱エネルギーのうちの１つ以上である電力システムと、
   を含む患者インターフェース。
2. 前記電力システムは、１つ以上の前記電子部品に直流電圧を供給する、請求項１に記載の患者インターフェース。
3. 前記電力システムは、電気エネルギー貯蔵デバイスを充電するように構成され、１つ以上の前記電子部品は前記電気エネルギー貯蔵デバイスに接続されている、請求項１又は２に記載の患者インターフェース。
4. 前記電力システムは、前記患者インターフェースの空気流経路内に位置付けられた少なくとも１つのエネルギー収集デバイスを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
5. 前記少なくとも１つのエネルギー収集デバイスは、前記患者インターフェースの空気入口に位置付けられる、請求項４に記載の患者インターフェース。
6. 前記少なくとも１つのエネルギー収集デバイスは、前記プレナムチャンバ入口ポートに位置付けられるか、又は前記プレナムチャンバ入口ポートに隣接して前記プレナムチャンバ内に位置付けられる、請求項５に記載の患者インターフェース。
7. 前記少なくとも１つのエネルギー収集デバイスは、前記患者インターフェースの空気出口に位置付けられる、請求項４に記載の患者インターフェース。
8. 空気を周囲環境に排出するように構成された通気部をさらに含み、前記少なくとも１つのエネルギー収集デバイスは前記通気部内に位置付けられるか、又は前記通気部に隣接して前記プレナムチャンバ内に位置付けられる、請求項７に記載の患者インターフェース。
9. 前記少なくとも１つのエネルギー収集デバイスはタービン発電機を含む、請求項４～８のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
10. 前記タービン発電機は、複数のタービンブレードを含むロータと、前記ロータの周囲に配置された複数の磁石と、を含む、請求項９に記載の患者インターフェース。
11. 前記タービン発電機は、複数のコイルを収容するシールステータアセンブリを含み、前記シールステータアセンブリは、前記ロータの周囲に配置される、請求項１０に記載の患者インターフェース。
12. 前記電力システムは少なくとも１つの圧電薄膜を含む、請求項１～１１のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
13. 前記少なくとも１つの圧電薄膜は前記プレナムチャンバ及び／又は前記シール形成構造及び／又は前記位置付け及び安定化構造内に取り付けられるか又は配置される、請求項１２に記載の患者インターフェース。
14. 前記電力システムは少なくとも１つの熱電発電機（ＴＥＧ）モジュールを含む、請求項１～１３のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
15. 前記少なくとも１つのＴＥＧモジュールは前記位置付け及び安定化構造内に配置される、請求項１４に記載の患者インターフェース。
16. 前記少なくとも１つのＴＥＧモジュールは患者の皮膚に接触するように配置される、請求項１５に記載の患者インターフェース。
17. 前記少なくとも１つのＴＥＧモジュールは、前記ＴＥＧモジュールの第１面が前記プレナムチャンバの内部に露出し、前記第１面と反対側の第２面が周囲に露出するように配置される、請求項１４～１６のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
18. 前記電力システムは、電気エネルギー貯蔵デバイスを充電するように構成された外部充電回路を含む、請求項３～１７のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
19. 前記外部充電回路は、前記空気流を前記プレナムチャンバに送達するように構成された呼吸圧治療デバイスの部品である、請求項１８に記載の患者インターフェース。
20. 前記外部充電回路は、前記呼吸圧治療デバイスと前記プレナムチャンバとを接続する空気回路中又は空気回路上に組み込まれた１本以上のケーブルを介して前記電気エネルギー貯蔵デバイスに接続される、請求項１９に記載の患者インターフェース。
21. 前記１つ以上の電子部品は１つ以上のセンサ及び／又は１つ以上のアクチュエータを含む、請求項１～２０のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
22. 前記少なくとも１つのセンサ及び／又は前記少なくとも１つのアクチュエータは、使用時に患者の皮膚に接触するように、前記位置付け及び安定化構造の外面で部分的に周囲に露出する、及び／又は、前記位置付け及び安定化構造の患者接触面に部分的に露出する、請求項２１に記載の患者インターフェース。
23. 前記少なくとも１つのセンサ及び／又は前記少なくとも１つのアクチュエータは、前記位置付け及び安定化構造の外側層と患者接触層との間に少なくとも部分的に埋め込まれている、請求項２１又は２２に記載の患者インターフェース。
24. 前記少なくとも１つのセンサ及び／又は前記少なくとも１つのアクチュエータは、少なくとも部分的に１つ以上の導電線及び／又は１つ以上の導電インクトレースによって形成された回路を含む、請求項２１～２３のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
25. 前記１つ以上の電子部品は、前記１つ以上のセンサから前記１つ以上の外部コンピューティングデバイスにデータを送信するための、及び／又は前記１つ以上のアクチュエータで前記１つ以上の外部コンピューティングデバイスからデータを受信するための無線通信インターフェースを含む、請求項２１～２４のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
26. 前記１つ以上のセンサ及び／又は前記１つ以上のアクチュエータは、加速度計、ジャイロスコープ、湿度センサ、温度センサ、マイク、カメラ、パルスオキシメータ、ＥＥＧセンサ、ＥＭＧセンサ、ＥＯＧセンサ、タッチセンサ、振動デバイス、及び音声出力デバイスのうちの１つ以上を含む、請求項２１～２５のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
27. 患者インターフェースであって、
    周囲空気圧力よりも少なくとも６ｃｍＨ_２Ｏ高い治療圧力を加圧可能であって、患者が呼吸するための治療圧力での空気流を受容するための寸法及び構造を有するプレナムチャンバ入口ポートを含むプレナムチャンバと、
    患者の気道入口を取り囲む患者の顔面領域とシールを形成するように構築かつ配置されたシール形成構造であって、前記治療圧力での空気流は、患者の鼻孔の少なくとも１つの入口に送達されるように、その中に穴を有し、使用中の患者呼吸サイクル全体にわたって、前記プレナムチャンバ内に前記治療圧力を維持するように構築かつ配置されたシール形成構造と、
    患者の頭部上の治療有効位置に前記シール形成構造を保持する力を提供する位置付け及び安定化構造と、
    患者インターフェースの使用中に生成されたエネルギーを、前記患者インターフェースの少なくとも一部に電力を供給するための電気エネルギーに変換するための電力システムであって、患者インターフェースの使用中に生成されたエネルギーは、呼吸によって又は呼吸中に生成された機械的エネルギー、患者の動きによって生成された機械的エネルギー、患者インターフェース内の空気流からの機械的エネルギー、また、患者の皮膚及び／又は呼息された空気からの熱エネルギーのうちの１つ以上である電力システムと、
    を含む、患者インターフェース。
28. 前記電力システムは、前記患者インターフェースの少なくとも一部に直流電圧を供給する、請求項２７に記載の患者インターフェース。
29. 前記患者インターフェースの少なくとも一部は、前記電力システムに電気的に接続され、前記電力システムに電気的エネルギーを供給するように構成された電気エネルギー貯蔵デバイスである、請求項２７又は２８に記載の患者インターフェース。
30. 前記電力システムは、変換された電気エネルギーを電気エネルギー貯蔵デバイスに供給して、前記電気エネルギー貯蔵デバイスを再充電するように構成される、請求項２９に記載の患者インターフェース。
31. 外部充電回路は、前記電気エネルギー貯蔵デバイスに電気的に接続され、前記電気エネルギー貯蔵デバイスに電力を供給するように構成される、請求項２９又は３０に記載の患者インターフェース。
32. 前記患者インターフェースの少なくとも一部は、患者を監視、診断、及び／又は治療するための１つ以上の電子部品をさらに含み、
    前記１つ以上の電子部品は、前記電力システムから電気エネルギーを直接受け取る、請求項２９～３１のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
33. 前記患者インターフェースの少なくとも一部は、患者を監視、診断、及び／又は治療するための１つ以上の電子部品をさらに含み、
    前記１つ以上の電子部品は、前記電気エネルギー貯蔵デバイスから電気エネルギーを直接受け取る、請求項２９～３１のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
34. 前記患者インターフェースの少なくとも一部は、患者を監視、診断及び／又は治療するための１つ以上の電子部品をさらに含み、前記１つ以上の電子部品は、前記プレナムチャンバ、前記シール形成構造、及び前記位置付け及び安定化構造のうちの１つ以上の内又は上に配置される、請求項２７～３１のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
35. 前記電力システムは少なくとも１つのエネルギー収集デバイスを含み、前記少なくとも１つのエネルギー収集デバイスはタービン発電機を含む、請求項３４に記載の患者インターフェース。
36. 前記タービン発電機は、複数のタービンブレードを含むロータと、前記ロータの周囲に配置された複数の磁石とを含む、請求項３５に記載の患者インターフェース。
37. 前記タービン発電機は、複数のコイルを収容するシールステータアセンブリを含み、前記シールステータアセンブリは、前記ロータの周囲に配置される、請求項３６に記載の患者インターフェース。
38. シールステータアセンブリは、複数のコイルが巻かれた複数のボビンをさらに含む、請求項３６又は３７に記載の患者インターフェース。
39. 前記複数のボビンのボビン数は、前記複数の磁石の磁石数に等しい、請求項３８に記載の患者インターフェース。
40. 前記タービン発電機は、使用時に患者の上流にある前記患者インターフェースの空気入口に位置付けられる、請求項３５～３９のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
41. 前記タービン発電機は、使用時に患者の下流にある前記患者インターフェースの空気出口に位置付けられる、請求項３５～３９のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
42. 前記少なくとも１つのエネルギー収集デバイスは、少なくとも１つの圧電薄膜を含む、請求項３４～４１のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
43. 前記少なくとも１つの圧電薄膜は前記プレナムチャンバ及び／又は前記シール形成構造及び／又は前記位置付け及び安定化構造内に取り付けられるか又は配置される、請求項４２に記載の患者インターフェース。
44. 前記圧電薄膜はセンサであり、振動及び／又は騒音を感知することによって患者のいびきを測定するように構成される、請求項４２又は４３に記載の患者インターフェース。
45. 前記圧電薄膜は、使用時に患者の上流にある前記患者インターフェースの空気入口に位置付けられる、請求項４２～４４のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
46. 前記圧電薄膜は、使用時に患者の下流にある前記患者インターフェースの空気出口に位置付けられる、請求項４２～４４のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
47. 前記少なくとも１つの圧電薄膜は前記位置付け及び安定化構造の層間に挟持され、前記少なくとも１つの圧電薄膜は位置付け及び安定化構造内の動きにより曲がるように構成される、請求項４２～４６のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
48. 前記少なくとも１つのエネルギー収集システムは、少なくとも１つの熱電発生器（ＴＥＧ）モジュールを含む、請求項３４～４７のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
49. 前記少なくとも１つのＴＥＧモジュールは、少なくとも部分的に露出して、患者の皮膚に接触するように配置される、請求項４８に記載の患者インターフェース。
50. 前記少なくとも１つのＴＥＧモジュールは前記位置付け及び安定化構造内に配置される、請求項４９に記載の患者インターフェース。
51. 前記少なくとも１つのＴＥＧモジュールは、前記ＴＥＧモジュールの第１面が前記プレナムチャンバの内部に露出し、前記第１面と反対側の第２面が周囲に露出するように配置される、請求項４８～５０のいずれか一項に記載の患者インターフェース。

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