JP2024509478A - 呼吸装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

呼吸療法のために使用者に気体の流れを供給するように構成された呼吸装置。流れ発生器は、気体の流れを発生させるように動作可能である。コントローラは、流れ発生器のモータ速度を制御することにより、使用者に提供される気体の流れの１つ又は複数の特性を制御するように動作可能である。コントローラは、治療セッション中に生成された気体の流れに望まれる１つ又は複数の特性を表す１つ又は複数の入力治療設定を受け取るように構成される。コントローラは、入力治療設定及び装置の熱モデルに少なくとも部分的に基づいて、装置の定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかを予測する。コントローラは、装置が高温状態閾値を超えるリスクを低減するために、予測に応答してアラームを発生させ、及び／又はアラーム応答性対策制御措置を開始し得る。

Description

本開示は、気体の流れを使用して呼吸支援及び／又は療法を提供するための装置及び制御方法に関する。

呼吸装置は、病院、医療施設、在宅ケア、又は家庭環境などの様々な環境で、使用者又は患者に気体の流れを送達するために使用される。呼吸装置、例えば流量療法装置（ｆｌｏｗ ｔｈｅｒａｐｙ ａｐｐａｒａｔｕｓ）は、気体の流れとともに補助酸素の送達を可能にする酸素入口、及び／又は加熱及び加湿された気体を送達するための加湿装置を含み得る。流量療法装置は、流量、温度、酸素濃度などの気体濃度、湿度、圧力その他を含む気体の流れの特性を調整及び制御することを可能にし得る。

第１の態様において、本開示は、呼吸療法のために使用者に気体の流れを提供するように構成された呼吸支援装置であって、気体の流れを生成するように動作可能である流れ発生器と、流れ発生器に動作可能に接続され、流れ発生器のモータ速度を制御することによって気体の流れの流量を制御するように動作可能であるコントローラと、を備え、コントローラは、装置が所望の治療セッションのために気体の流れを発生させる設定流量を表す入力を受け取り、設定流量を発生させるのに必要なモータ速度に少なくとも部分的に基づいて、装置の定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかを予測し、予測に基づいて高温状態閾値を超えた場合に予測高温状態信号を生成するように構成される、呼吸支援装置に関する。

一構成において、定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかを予測することは、必要なモータ速度が最大許容モータ速度を超えるかどうかを判定することに基づき、最大許容モータ速度は、設定流量に対して、定常状態温度が高温状態閾値を超えることなく装置が維持できる最高モータ速度を表す。

一構成において、最大許容モータ速度が、所定の熱モデルに基づくか、又はその関数である。

一構成において、熱モデルが、流量とモータ速度の関数である、流れ発生器によって発生する熱を表す。

一構成において、熱モデルが、流れ発生器と、１つ又は複数の非流れ発生器熱源とによって発生する熱を表し、流れ発生器によって発生する熱が流量とモータ速度の関数である。

一構成において、熱モデルが、動作中に１つ又は複数の非流れ発生器熱源のそれぞれによって生成され得る最大熱量の推定値を表すそれぞれのプリセット値で１つ又は複数の非流れ発生器熱源を表すように構成される。

一構成において、熱モデルが、１つ又は複数の非流れ発生器熱源を、所望の治療セッションにおいてそれぞれの熱源によって発生すると予測される最大熱量を表す１つ又は複数のそれぞれの事前設定された又は設定可能な安全値で表すように構成される。

一構成において、流量範囲に対する最大許容モータ速度が、モータ速度対流量グラフ上にプロットされた所定の閾値線によって表されるか、又は定義され、閾値線より上の領域は高温状態ゾーンを表す。

一構成において、定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかの予測が、必要なモータ速度と設定流量の組み合わせが高温状態ゾーンにあるかどうかの判定に基づく。

一構成において、定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかの予測が、必要なモータ速度と設定流量の関数として定常状態温度を予測することと、予測された定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかを判定することとに基づく。

一構成において、定常状態温度を予測することが、所定の熱モデルから推定値を決定することを含む。

一構成において、熱モデルが、流量とモータ速度の関数である、流れ発生器によって発生する熱を表す。

一構成において、熱モデルが、流れ発生器と、１つ又は複数の非流れ発生器熱源とによって発生する熱を表し、流れ発生器によって発生する熱は流量とモータ速度の関数である。

一構成において、熱モデルが、動作中に１つ又は複数の非流れ発生器熱源のそれぞれによって生成され得る最大熱量の推定値を表すそれぞれのプリセット値で１つ又は複数の非流れ発生器熱源を表すように構成される。

一構成において、熱モデルが、１つ又は複数の非流れ発生器熱源を、所望の治療セッションにおいてそれぞれの熱源によって発生されると予測される最大熱量を表す１つ又は複数のそれぞれの事前設定された又は設定可能な安全値で表すように構成される。

一構成において、コントローラが、必要なモータ速度が設定流量に対する最大許容モータ速度を超えるかどうかを判定することによって、装置の定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかを予測するように構成され、最大許容モータ速度は高温状態閾値を表す。

一構成において、設定流量に対する最大許容モータ速度が、所定の熱モデルに基づいて決定されるか、又はその関数である。

一構成において、熱モデルが、設定流量の範囲に対する最大許容モータ速度を表す関数又は閾値線であり、熱モデルが、高温状態閾値に少なくとも部分的に基づいて生成される。

一構成において、コントローラが、所定の熱モデル、設定流量、及び必要なモータ速度に基づいて、又はその関数として、定常状態温度を予測すること、及び、予測された定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかを判定することによって、装置の定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかを予測するように構成される。

一構成において、熱モデルは、熱モデルが少なくとも流れ発生器によって発生する熱に基づくように、少なくとも設定流量と必要なモータ速度とに基づいて、予測される定常状態温度を表す温度変数を生成する。

一構成において、熱モデルが、設定流量と、必要なモータ速度と、装置の定常状態温度に寄与する装置の又は装置に関連する非流れ発生器熱源を表す１つ又は複数の他のパラメータとに少なくとも基づいて、予測される定常状態温度を表す温度変数を生成する。

一構成において、コントローラが、予測された定常状態温度を表す温度変数が高温状態閾値を超えるかどうかを判定するように構成される。

一構成において、熱モデルが、モータ速度及び流量の関数として流れ発生器によって発生する熱を少なくとも表すことを含めて、装置の又は装置に関連する１つ又は複数の熱源を表す。

一構成において、熱モデルが、装置の定常状態温度に寄与する装置の、又は装置に関連する１つ又は複数の非流れ発生器熱源によって発生する熱をさらに表す。

一構成において、熱モデルが、装置の理論熱モデルに少なくとも部分的に基づく。

一構成において、熱モデルが、装置の動作に関連する実験熱データに少なくとも部分的に基づく。

一構成において、熱モデルが、１つ又は複数の事前設定された又は設定可能な安全値に少なくとも部分的に基づく。

一構成において、コントローラが、設定流量を生成するために流れ発生器の必要なモータ速度を決定するように構成される。

一構成において、コントローラが、設定流量が流れ発生器によって生成されるまで、モータ速度を増大又は変更することによって、設定流量を生成するために必要なモータ速度を決定するように構成される。

一構成において、コントローラが、所望の治療セッションが開始される前に、流れ発生器が停止又は非治療速度でアイドリングしている状態で、装置が始動又は待機状態にあるときに、所望の治療セッションの設定流量入力を受け取るように構成される。

一構成において、コントローラが、装置が第１の流量で現在の治療セッションにおいて既に動作している間に設定流量入力を受け取るように構成され、設定流量入力は、新しい所望の治療セッションに関連する異なる第２の流量である。

一構成において、コントローラは、１つ又は複数の非流れ発生器熱源による定常状態温度に寄与する熱を表す第１の熱量を推定すること；第１の熱量及び第２の熱量の合計によって定常状態温度が高温状態閾値を超えないように、流れ発生器による定常状態温度に寄与する熱を表す第２の熱量に対応する流れ発生器の最大許容モータ速度を推定すること；流れ発生器のモータ速度を、流れ発生器が設定流量を発生するのに必要なモータ速度まで増大又は変更することにより、その設定流量に必要なモータ速度を決定すること；及び決定された必要なモータ速度が推定最大許容モータ速度を超えている場合、装置の定常温度が高温状態閾値を超えると予測すること、によって、必要なモータ速度に少なくとも部分的に基づいて、装置の定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかを予測するように構成される

一構成において、コントローラは、流れ発生器のモータ速度を流れ発生器が設定流量を生成するのに必要なモータ速度まで増大又は変更し、それにより、その設定流量に必要なモータ速度を決定すること；流れ発生器によって定常状態温度に寄与される熱を表す第１の定常状態温度値を推定すること；１つ又は複数の非流れ発生器熱源によって定常状態温度に寄与される熱を表す第２の定常状態温度値を推定すること；第１の定常状態温度値と第２の定常状態温度値を合計することによって装置の定常状態温度を予測すること；及び、予測された定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかを評価すること、によって、必要なモータ速度に少なくとも部分的に基づいて、装置の定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかを予測するように構成される。

一構成において、１つ又は複数の非流れ発生器熱源が、装置の、装置に接続された、又は装置に関連する、以下の非流れ発生器構成要素又は変数：装置を取り囲む環境の周囲温度、バッテリ又は電源、加湿器のヒータプレート、患者インターフェース導管のヒータワイヤ、電子回路又は構成要素、プリント回路基板（ＰＣＢ）、グラフィカルユーザインターフェース、及び／又はディスプレイ画面、のいずれか１つ又は複数を含む。

一構成において、定常状態温度が、装置の、装置内の、又は装置に関連する、いずれかの予測可能な関心のある温度を表すように構成可能である。

一構成において、定常状態温度が、一過性の温度パラメータとは対照的に、持続的及び／又は安定的な温度パラメータを表す。

一構成において、定常状態温度が、定常状態温度が持続的及び／又は安定的な温度パラメータを表すように、設定流量で少なくとも所定の最小時間、所望の治療セッションにおいて装置が作動した後の予測温度パラメータを表す。

一構成において、装置の定常状態温度が、装置の気体流路内の特定の領域又は場所における装置内の気体の流れの予測温度を表す。

一構成において、装置の定常状態温度が、装置のメインハウジングの特定の場所又は領域内の予測温度を表す。

一構成において、装置の定常状態温度が、呼吸補助装置の特定の構成要素又は構成部品における又はその領域内の予測温度を表す。

一構成において、装置の定常状態温度が、装置の熱モデル及び／又は装置の又は装置に関連する１つ又は複数の関心のある熱源に基づく、装置に関連する予測された一般的な全体温度パラメータを表す。

一構成において、高温状態閾値が、設定可能な温度パラメータである。

一構成において、高温状態閾値が温度値である。

一構成において、高温状態閾値が、装置の特性及び／又は予測される定常状態温度の特定のタイプに基づいて予め決定又は選択される温度パラメータである。

一構成において、定常状態温度が、装置内の特定の領域又は場所における気体の流れの温度に関連する予測温度パラメータを表し、高温状態閾値が、それを超えると誤動作、装置の損傷、及び／又は使用者に対する安全上のリスクが増大する気体温度安全閾値又は値を表すように構成される。

一構成において、定常状態温度が、装置のメインハウジングの特定の場所又は領域に関する予測温度パラメータを表し、高温状態閾値は、それを超えると誤動作、装置の損傷、及び／又は使用者に対する安全上のリスクが増大するハウジング温度安全閾値又は値を表すように構成される。

一構成において、コントローラが、予測高温状態信号が生成された場合にアラームを発するように構成される。

一構成において、アラームが、可聴、視覚的、触感的、及び／又は触覚的のいずれか１つ又は複数の種類のアラームを備える。

一構成において、アラームが、装置のディスプレイ画面又はユーザインターフェース上のアラームメッセージ又は表示を含む。

一構成において、コントローラが、アラームが発せられた場合、設定流量を却下し、モータを無効にするか、又はモータをアイドリング速度まで低下させるように構成される。

一構成において、コントローラが、アラームが発せられた場合に、モータ速度を最大許容モータ速度に制限し、装置のディスプレイ画面又はユーザインターフェースにアラームメッセージ又は表示を生成するように構成され、最大許容モータ速度は、設定流量に対して、定常状態温度が高温状態閾値を超えることなく装置が維持することができる最高モータ速度を示す。

一構成において、コントローラが、アラームが発せられた場合に、装置の１つ又は複数の非流れ発生器構成要素に印加される電力を低減するか、又は１つ又は複数の非流れ発生器構成要素の動作を無効にして、それらの熱出力を低下させるように構成される。

一構成において、コントローラが、アラームが発せられた場合に、加湿器のヒータプレート及び／又は患者インターフェース導管のヒータワイヤに印加される電力を低減し、及び／又はヒータプレート及び／又はヒータワイヤを無効にするように構成される。

一構成において、コントローラが、アラームが発せられた場合に、装置のバッテリに関連する充電回路を低減又は無効にするように構成される。

一構成において、定常状態温度及び高温状態閾値が、温度メトリック又は熱若しくは熱エネルギーメトリックを参照して表され、決定される。

一構成において、流れ発生器が、流れ発生器のハウジング内に、又は流れ発生器若しくは流れ発生器のモータと熱的に連通するように配置された１つ又は複数のサーミスタを備え、サーミスタは、流れ発生器及び／又は流れ発生器のモータの温度を感知するか、又は流れ発生器及び／又は流れ発生器のモータに関連する温度を感知し、代表温度信号を生成するように構成される。

一構成において、装置が加湿器をさらに備える。

一構成において、加湿器が、加湿チャンバ（例えば、加湿水チャンバ）を備える。一構成において、加湿チャンバが装置から取り外し可能であってもよい。

一構成において、加湿器が、チャンバ内の水を加熱するように構成されたヒータプレート又はヒータ構成要素又はヒータ要素を備える。

一構成において、装置がメインハウジングをさらに備える。一構成において、メインハウジングが、流れ発生器と加湿器とを備える。一例において、流れ発生器と加湿器は、同一又は共通のメインハウジングに一体化されるか、又はその中に設けられてもよい。例えば、加湿器は加湿チャンバとヒータプレートとを備え得る。

一構成において、装置のメインハウジングが、流れ発生器及び加湿器（例えば、加湿チャンバ及びヒータプレート）と、装置の１つ又は複数の他の熱源とを備える。例えば、１つ又は複数の他の熱源が、バッテリ又は電源、ヒータワイヤ、電子回路又は部品、１つ又は複数のプリンタ回路基板（ＰＣＢ）、グラフィカルユーザインターフェース、及び／又はディスプレイシステムのいずれか１つ又は複数又は全てを備え得る。一構成において、メインハウジングは、流れ発生器、加湿器、バッテリ又は電源、及び装置の他のすべての熱源を備える又は提供する。例えば、全ての熱発生構成要素は、共通のメインハウジングに設けられるか、又はそれに一体化されてもよい。

第２の態様において、本開示は、呼吸療法のために使用者に気体の流れを提供するように構成された呼吸支援装置を制御する方法であって、装置は、気体の流れを生成するように動作可能である流れ発生器と、流れ発生器に動作可能に接続され、流れ発生器のモータ速度を制御することによって気体の流れの流量を制御するように動作可能であるコントローラと、を備え、方法は、コントローラによって実行可能又は実施可能であり、所望の治療セッションのために装置が気体の流れを生成する設定流量を表す入力を受け取ることと；設定流量を生成するために必要なモータ速度に少なくとも部分的に基づいて、装置の定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかを予測することと；予測に基づいて高温状態閾値を超える場合に予測高温状態信号を生成することと、を含む方法に関する。

第３の態様において、本開示は、気体の流れを生成するように動作可能である流れ発生器と、流れ発生器に動作可能に接続され、流れ発生器のモータ速度を制御することによって使用者に提供される気体の流れの１つ又は複数の特性を制御するように動作可能であるコントローラとを備える、呼吸療法のために使用者に気体の流れを提供するように構成された呼吸支援装置であって、コントローラが、治療セッション中に使用者に提供される生成された気体の流れに望まれる１つ又は複数の特性を表す１つ又は複数の入力治療設定を受け取り；１つ又は複数の入力又は治療設定及び装置の熱モデルに少なくとも部分的に基づいて、装置の定常状態温度が高温状態閾値を超えることを防ぐ１つ又は複数のモータ速度制限値を予測し；モータ速度制限値内で動作しながら、可能な範囲で、入力治療設定に従って、又は入力治療設定に基づいて、気体の流れを提供するように流れ発生器を制御するように構成される、呼吸支援装置に関する。

一構成において、入力治療設定が、流量治療セッションのために使用者に供給される気体の所望の流量を示す設定流量を含む。

一構成において、入力治療設定が、気道陽圧治療セッションのために使用者に供給される気体の流れの所望の圧力に関する１つ又は複数の圧力設定を含む。

一構成において、コントローラが、モータ速度制限値内で動作しながら、治療設定に完全に準拠して気体の流れを送達するように流れ発生器を制御する。

一構成において、コントローラが、モータ速度制限値内で動作することにより、入力治療設定に対して低減されたレベルまで気体の流れを引き渡すように流れ発生器を制御する。

第４の態様において、本開示は、呼吸療法のために使用者に気体の流れを提供するように構成された呼吸支援装置を制御する方法であって、装置は、気体の流れを生成するように動作可能である流れ発生器と、流れ発生器に動作可能に接続され、流れ発生器のモータ速度を制御することによって使用者に提供される気体の流れの１つ又は複数の特性を制御するように動作可能であるコントローラとを備え、方法は、コントローラによって実行可能又は実施可能であり、方法は、治療セッション中に使用者に提供される生成された気体の流れに望まれる１つ又は複数の特性を表す１つ又は複数の入力治療設定を受けとることと；１つ又は複数の入力又は治療設定及び装置の熱モデルに少なくとも部分的に基づいて、装置の定常状態温度が高温状態閾値を超えることを防ぐ１つ又は複数のモータ速度制限値を予測することと；モータ速度制限値内で動作しながら、可能な範囲で、入力治療設定に従って、又は入力治療設定に基づいて、気体の流れを提供する方に流れ発生器を制御することとを含む方法。

第５の態様において、本開示は、気体の流れを生成するように動作可能である流れ発生器と、流れ発生器に動作可能に接続され、流れ発生器のモータ速度を制御することによって使用者に提供される気体の流れの１つ又は複数の特性を制御するように動作可能であるコントローラとを備える、呼吸療法のために使用者に気体の流れを提供するように構成された呼吸支援装置であって、コントローラが、治療セッション中に使用者に提供される生成された気体の流れに望まれる１つ又は複数の特性を表す１つ又は複数の入力治療設定を受け取り；１つ又は複数の入力又は治療設定と装置の熱モデルとに少なくとも部分的に基づいて、装置の定常状態温度が高温状態閾値を超えることを防ぐ１つ又は複数のモータ速度制限値を予測し；入力治療設定に従って気体の流れを提供するように流れ発生器を制御し；装置が高温状態閾値を超えるリスクを回避又は低減するために、流れ発生器のモータ速度が所定の時間にわたってモータ速度制限値の範囲外で動作している場合に、アラームを発し、及び／又はアラーム応答性対策制御措置を開始するように構成される、呼吸支援装置に関する。

第６の態様において、本開示は、呼吸療法のために使用者に気体の流れを提供するように構成される呼吸支援装置を制御する方法であって、装置は、気体の流れを生成するように動作可能である流れ発生器と、流れ発生器に動作可能に接続され、流れ発生器のモータ速度を制御することによって使用者に提供される気体の流れの１つ又は複数の特性を制御するように動作可能であるコントローラと、を備え、方法は、コントローラによって実行可能又は実施可能であり、方法は、治療セッション中に使用者に提供される生成された気体の流れに望まれる１つ又は複数の特性を表す１つ又は複数の入力治療設定を受け取ることと；１つ又は複数の入力又は治療設定と装置の熱モデルとに少なくとも部分的に基づいて、装置の定常状態温度が高温状態閾値を超えることを防ぐ１つ又は複数のモータ速度制限値を予測することと；入力治療設定に従って気体の流れを提供するように流れ発生器を制御することと；装置が高温状態閾値を超えるリスクを回避又は低減するために、流れ発生器のモータ速度が所定の時間にわたってモータ速度制限値の範囲外で動作している場合に、アラームを発し、及び／又はアラーム応答性対策制御措置を開始することと、を含む方法に関する。

第７の態様において、本開示は、気体の流れを生成するように動作可能である流れ発生器と、流れ発生器に動作可能に接続され、流れ発生器のモータ速度を制御することによって使用者に提供される気体の流れの１つ又は複数の特性を制御するように動作可能であるコントローラとを備える、呼吸療法のために使用者に気体の流れを提供するように構成された呼吸支援装置であって、コントローラが、治療セッション中に使用者に提供される生成された気体の流れに望まれる１つ又は複数の特性を表す１つ又は複数の入力治療設定を受け取り；入力治療設定の１つ又は複数と装置の熱モデルとに少なくとも部分的に基づいて、装置の定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかを予測し；装置が高温状態閾値を超えるリスクを回避又は低減するために、予測に応答してアラームを発し、及び／又はアラーム応答性対策制御措置を開始するように構成される、呼吸支援装置に関する。

一構成において、入力治療設定が、流量治療セッションのために使用者に提供される気体の所望の流量を示す設定流量を含む。

一構成において、入力治療設定が、気道陽圧治療セッションのために使用者に供給される気体の流れの所望の圧力に関連する１つ又は複数の圧力設定を含む。

第８の態様において、本開示は、呼吸療法のために使用者に気体の流れを提供するように構成された呼吸支援装置を制御する方法であって、装置は、気体の流れを生成するように動作可能である流れ発生器と、流れ発生器に動作可能に接続され、流れ発生器のモータ速度を制御することによって使用者に提供される気体の流れの１つ又は複数の特性を制御するように動作可能であるコントローラと、を備え、方法は、コントローラによって実行可能又は実施可能であり、方法は、治療セッション中に使用者に提供される生成された気体の流れに望まれる１つ又は複数の特性を表す１つ又は複数の入力治療設定を受け取ることと；入力治療設定の１つ又は複数と装置の熱モデルとに少なくとも部分的に基づいて、装置の定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかを予測することと；装置が高温状態閾値を超えるリスクを回避又は低減するために、予測に応答してアラームを発し、及び／又はアラーム応答性対策制御措置を開始することとを含む方法に関する。

第９の態様において、本開示は、気体の流れを生成するように動作可能である流れ発生器と、流れ発生器のモータ速度を制御することによって流れ発生器を制御するように構成されたコントローラとを備える、呼吸療法のために使用者に気体の流れを提供するように構成された呼吸支援装置であって、コントローラが、治療セッションのために装置が気体の流れを発生させる設定流量を表す入力を受け取り；設定流量の達成に対応する流れ発生器のモータ速度を決定し；設定流量に対する流れ発生器の決定されたモータ速度が、装置の定常状態温度が所定の高温状態閾値を超えることを引き起こすと予測される場合に、視覚的及び／又は可聴アラームを作動させるように構成される、呼吸支援装置に関する。

一構成において、視覚的アラームが、装置のディスプレイ画面上にアラーム通知又はメッセージとして提示される。

一構成において、定常状態温度が、将来における装置の温度又は装置内の温度の予測値であり、定常状態温度が、決定されたモータ速度に少なくとも部分的に基づいて計算又は予測される。

一構成において、定常状態温度が、決定されたモータ速度と装置の熱モデルとに基づいて予測される。

一構成において、熱モデルが、装置内で動作する１つ又は複数の選択された非流れ発生器熱源構成要素によって引き起こされる装置の定常状態温度に対する予測される温度上昇を定める。

一構成において、熱モデルが、決定されたモータ速度で動作する流れ発生器と、装置内で動作する１つ又は複数の選択された非流れ発生器熱源構成要素とによって引き起こされる装置の定常状態温度に対する予測される温度上昇を定める。

第１０の態様において、本開示は、呼吸療法のために使用者に気体の流れを提供するように構成された呼吸支援装置を制御する方法であって、装置は、気体の流れを生成するように動作可能である流れ発生器と、流れ発生器のモータ速度を制御することによって流れ発生器を制御するように構成されたコントローラと、を備え、方法は、コントローラによって実行可能又は実施可能であり、方法は、治療セッションのために装置が気体の流れを発生させる設定流量を表す入力を受け取ることと；設定流量を達成することに対応する流れ発生器のモータ速度を決定することと；設定流量に対する流れ発生器の決定されたモータ速度が、装置の定常状態温度が所定の高温状態閾値を超えることを引き起こすと予測される場合に、視覚的及び／又は可聴アラームを作動させることとを含む方法に関する。

第１１の態様において、本開示は、気体の流れを生成するように動作可能である流れ発生器と、流れ発生器に動作可能に接続され、流れ発生器のモータ速度を制御することによって気体の流れの流量を制御するように動作可能であるコントローラと、を備える、呼吸療法のために使用者に気体の流れを提供するように構成された呼吸支援装置であって、コントローラが、所望の治療セッションのために装置が気体の流れを発生させる設定流量を表す入力を受け取り；設定流量を発生させるために必要な流れ発生器のモータ速度を決定し；装置の将来の潜在的な高温状態に関連するアラームを発生させるように構成され、アラームは、所定の時間内に、及び／又は装置の実際の定常状態温度が設定流量に対する温度閾値又は制限値を超える前に発生される、呼吸支援装置に関する。

一構成において、所定の時間が、治療セッションの持続時間未満である。

一構成において、所定の時間が、治療セッションの開始から３０分未満である。

一構成において、所定の時間が、治療セッションの開始から１５分未満である。

一構成において、所定の時間が、治療セッションの開始から複数秒未満である。

一構成において、所定の時間が、装置の実際の定常状態温度が温度閾値又は限界値を超える前のプリセットされた期間より前の時間を含み、その結果、コントローラは、装置の実際の定常状態温度が温度閾値又は限界値を超える前の少なくともプリセットされた期間である時間にアラームを発するように構成される。

一構成において、コントローラが、治療セッションの開始時に、流れ発生器のモータ速度を設定モータ速度に向けて上昇又は増大するように構成され、アラームを発するための所定の時間が、モータ速度が設定モータ速度まで増大する期間、又はモータ速度が設定モータ速度に達した後の期間を含む。

一構成において、コントローラが、装置の実際の定常状態温度が、装置の将来の潜在的な高温状態を引き起こす態様で上昇した場合に、アラームを発するように構成される。

一構成において、コントローラが、設定流量を生成するのに必要なモータ速度に少なくとも部分的に基づいて、装置の定常状態温度が温度閾値又は制限値を超えるかどうかを予測し；装置の予測された定常状態温度が温度閾値又は制限値を超えた場合にアラームを発するように構成される。

一構成において、コントローラが、アラームが発せられると、装置のディスプレイ上にアラーム通知又はメッセージを提示するように構成される。

一構成において、アラーム通知が、現在の設定流量によって装置の実際の定常状態温度が温度閾値又は制限値を超えることを示すメッセージを含む。

一構成において、コントローラが、熱モデルと設定流量に必要な少なくともモータ速度とに基づいて装置の最大定常状態温度を予測し；装置の予測された最大定常状態温度を温度閾値又は制限値と比較し；予測された最大定常状態温度が温度閾値又は制限値を超えた場合にアラームを発するように構成される。

一構成において、熱モデルが、流量とモータ速度の関数である、流れ発生器によって発生される熱を表す。

一構成において、熱モデルが、流れ発生器と、１つ又は複数の非流れ発生器熱源とによって発生される熱を表し、流れ発生器によって発生される熱は、流量とモータ速度の関数である。

一構成において、コントローラが、所定の時間内に装置の最大定常状態温度を予測するように構成される。

一構成において、アラームが発せられた場合、コントローラは、流れ発生器のスイッチを切ること；装置の加湿器のヒータプレートに印加される電力を低減すること；装置の又は装置に接続された患者回路導管のヒータワイヤに印加される電力を低減すること；ヒータプレート及びヒータワイヤに印加される電力を低減すること；及び／又は装置のディスプレイ上に可聴メッセージ及び／又は英数字又は視覚的メッセージを提示すること、のいずれか１つ又は複数を実行するように構成される。

第１２の態様において、本開示は、呼吸療法のために使用者に気体の流れを提供するように構成された呼吸支援装置を制御する方法であって、装置は、気体の流れを生成するように動作可能である流れ発生器と、流れ発生器に動作可能に接続され、流れ発生器のモータ速度を制御することによって気体の流れの流量を制御するように動作可能であるコントローラと、を備え、方法はコントローラによって実行可能又は実施可能であり、方法は、所望の治療セッションのために装置が気体の流れを発生させる設定流量を表す入力を受け取ることと；設定流量を発生させるのに必要な流れ発生器のモータ速度を決定することと；装置の潜在的な将来の高温状態に関連するアラームを発することとを含み、アラームは、所定の時間内に、及び／又は装置の実際の定常状態温度が設定流量に対する温度閾値又は制限値を超える前に発せられる、方法に関する。

第１３の態様において、本開示は、１つ又は複数の処理デバイス上で実行されると、１つ又は複数の処理デバイスに本開示の前の態様のいずれか１つの方法を実行させるコンピュータ実行可能命令をその上に記憶した非一時的なコンピュータ可読媒体に関する。

上記の本開示の１つの態様に関して言及された特徴及び／又は構成のいずれか１つ又は複数は、上記の本開示の他の態様のいずれか１つ又は複数に適用され得る。

定義又は用語又は語句
「コンピュータ可読媒体」という語句は、単一の媒体又は複数の媒体を含むようにみなされるべきである。複数の媒体の例には、集中型又は分散型のデータベース及び／又は関連するキャッシュが含まれる。これらの複数の媒体は、１セット以上のコンピュータ実行可能命令を記憶する。また、「コンピュータ可読媒体」という語句は、コンピューティングデバイスのプロセッサによる実行のための命令セットを記憶、符号化又は担持することが可能であり、プロセッサに本明細書に記載される方法のいずれか１つ又は複数を実行させる任意の媒体を含むと解釈されるべきである。コンピュータ可読媒体は、これらの命令セットによって使用される、又はこれらの命令セットに関連するデータ構造を記憶、符号化、又は担持することも可能である。「コンピュータ可読媒体」という語句には、ソリッドステートメモリ、光学媒体、及び磁気媒体が含まれる。

本明細書及び特許請求の範囲で使用される「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、「少なくとも部分的に～からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ａｔ ｌｅａｓｔ ｉｎ ｐａｒｔ ｏｆ）」を意味する。「備える」という用語を含む本明細書及び特許請求の範囲における各記述を解釈する場合、その用語で前置されるもの以外の特徴も存在し得る。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」や「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」などの関連用語も同様に解釈される。

本明細書及び特許請求の範囲で使用される「呼吸装置」という語句は、文脈上そうでないことが示唆されない限り、呼吸支援、呼吸療法を目的として使用者に気体の流れを提供及び／又は生成するように構成され、流量制御であれ、圧力制御であれ、又はそれ以外であれ、１つ又は複数の異なる動作モード及び支援又は治療のタイプを提供する装置を含み、及び、流量療法、高流量療法、酸素療法、持続的気道陽圧（ＣＰＡＰ）療法又はバイレベルＣＰＡＰ（ＢｉＰＡＰ）療法などであるがこれらに限定されない気道陽圧（ＰＡＰ）療法を提供するように構成され又は動作可能な装置を含む、あらゆる種類又は形態の装置、機械、システム、又はデバイスを意味することが意図され、「流量療法装置」、「呼吸療法装置」、「呼吸支援装置」、「呼吸作用支援装置」という語句は、文脈に応じて、「呼吸装置」の一種を指すために使用される場合がある。

本明細書及び特許請求の範囲で使用される「流れ発生器」という語句は、文脈上そうでないことが示唆されない限り、モータ、コンプレッサ、又は他の気体加圧源によって駆動されるインペラを有する送風機を含むがこれらに限定されない、加圧気体流を発生させるように構成されたあらゆるデバイス、システム、構成要素、又は構成を意味することが意図される。

本明細書及び特許請求の範囲において使用される「温度」という語句は、文脈上そうでないことが示唆されない限り、熱又は熱エネルギーを表す尺度又はパラメータを意味することが意図され、摂氏（Ｃ）、華氏（Ｆ）、又はケルビン（Ｋ）、或いは任意の等価値で表すことができ、英国熱単位（Ｂｔｕ）又はジュールなどの測定基準における熱又は熱エネルギーの直接的な尺度など、温度に関連する間接的な関連尺度又は測定基準を取り込むことも意図され、その結果、本開示の特許請求される予測アラームの文脈における「温度」への言及は、直接的な温度測定基準、及び／又は熱又は熱エネルギー測定基準を網羅することが意図されている。例えば、閾値を超える温度への言及は、予測アラームが温度測定基準領域又はエネルギー測定基準領域で実装され得るように、温度測定基準又は熱若しくは熱エネルギー測定基準に基づいて決定され得る。さらに、この文脈において、「熱モデル」への言及は、必ずしも熱又は熱エネルギーに基づくモデルに限定される必要はなく、温度測定基準又は類似のものに基づく「温度モデル」も含むか、又はそれと同等であると考えることができる。同様に、「過温」及び「過熱」という語句、又はこれらの変形は、交換可能に使用することができる。

本明細書及び特許請求の範囲で使用される「治療セッション」という語句は、文脈上そうでないことが示唆されない限り、開始と終了を有し得る呼吸装置の作動期間を意味することを意図している。治療セッションは、プリセットされた又は予め決められた期間を有し得るか又はそれによって定義され得、又は時間測定基準によって定義された設定可能な期間を有し得る。各期間は、例えば、時間及び／又は分単位で定義することができる。治療セッションは、追加的又は代替的に、デバイスの感知された動作パラメータ又は使用者の感知された生理学的パラメータによって測定又は評価される標的目標又は測定基準によって定義される開始及び／又は終了を有し得る。治療セッションは、ランダム又は任意の持続時間のアドホックセッションであることもある。「治療セッション」は、一般に、特定の、指定された、又は処方された呼吸療法のための呼吸装置の使用セッション、及び／又は一般的な呼吸支援又は他の一般的な使用のための装置の使用セッションを意味することが意図されている。

本明細書及び特許請求の範囲で使用される「予測する」という語句は、文脈上そうでないことが示唆されない限り、直接的であるか間接的であるかを問わず、装置のパラメータ、変数、及び／又は態様の、又はそれに関連する将来の状況、状態、及び／又は値に関連する推定値又は期待値を決定又は計算することを意味することが意図される。フレーズ、用語、及び／又は記述子「予測的」、「予測する」、及び「予測される」は、文脈がそうでないことを示唆しない限り、同じ一般的な意味で使用される。

先行技術
本明細書において、特許明細書、他の外部文書、又は他の情報源を参照した場合、これは一般に、本発明の特徴を論じるための文脈を提供することを目的とする。特に断りのない限り、かかる外部文書への言及は、いかなる法域においても、かかる文書又はかかる情報源が先行技術であること、又は当該技術分野における一般的な知識の一部を形成していることを認めるものとして解釈されるべきではない。

数字の範囲
本明細書で開示される数字の範囲（例えば、１～１０）への言及は、その範囲内の全ての有理数（例えば、１、１．１、２、３、３．９、４、５、６、６．５、７、８、９、及び１０）及びその範囲内の有理数のあらゆる範囲（例えば、２～８、１．５～５．５、及び３．１～４．７）への言及も含み、したがって、本明細書で明示的に開示される全ての範囲の全ての小部分がそれによって明示的に開示されることが意図される。これらは、具体的に意図されるものの例にすぎず、列挙された最低値と最高値の間の数値の全ての考え得る組合せが本願で同様に明示されていると考えるものとする。

本明細書で使用される際、「及び／又は」という用語は、「及び」若しくは「又は」、又はその両方を意味する。

本明細書で使用される際、名詞に続く「（ｓ）」はその名詞の複数形及び／又は単数形を意味する。

本開示は前述の中に存するとともに後述の構成も想定しているが、これらは例にすぎない。

流量療法装置を図式化した形態で示す。 流量療法装置に使用され得る流量センサを含む感知回路基板を示す。 本開示の予測過温アラームの概要プロセスを示すフロー図である。 第１の実施形態による本開示の予測過温アラームのプロセスの概要を示すフロー図である。 モータ速度対流量のグラフであり、送風機のみの熱モデルに基づく第１の実施形態における最大許容モータ速度曲線を示す。 送風機熱源及び１つ又は複数の他の非送風機熱源を考慮した、代替的なより完全な熱モデルに基づく、第１の実施形態における代替の最大許容モータ速度曲線を有する図４Ａのグラフを示す。 第１の実施形態の予測過温アラームによって実施される決定木を示すフロー図である。 第２の実施形態による本開示の予測過温アラームのプロセスの概要を示すフロー図である。 モータ速度対流量のグラフであり、第２の実施形態で使用される熱モデルの閾値曲線と比較されるモータ速度－流量の組み合わせの定常状態温度を示す。 第２の実施形態の予測過温アラームによって実装される決定木を示すフロー図である。

以下の記載中、実施形態の完全な理解を提供するために具体的な詳細を示す。しかしながら、当業者であれば、これらの具体的な詳細がなくても実施形態を実施できることが理解されよう。例えば、ソフトウェアモジュール、機能、回路等は、不必要な詳細で実施形態を曖昧にしないために、ブロック図で示される場合がある。他の例では、周知のモジュール、構造及び技術は、実施形態を不明瞭にしないために詳細に示されないことがある。

また、実施形態は、フローチャート、フロー図、構造図、又はブロック図として描かれるプロセスとして記載され得ることに留意されたい。フローチャートは、操作を連続的なプロセスとして記載し得るが、操作の多くは、平行して又は同時に実行することができる。さらに、操作の順序を並べ替えることもできる。プロセスは、その操作が完了すると終了する。プロセスは、コンピュータプログラムにおけるメソッド、関数、プロシージャ、サブルーチン、サブプログラム等に相当し得る。プロセスが関数に対応する場合、その終了は、関数が呼び出し関数又はメイン関数に戻ることに対応する。

１．概要
呼吸装置及びデバイスは、特定の条件下で過熱する可能性がある。この過熱は、流れ発生器（例えば送風機）、バッテリなどの電源、加湿器の加熱素子又はヒータプレート、患者インターフェース導管のヒータワイヤ、プリント回路基板（ＰＣＢ）上に設けられたものを含む電子回路及び／又は構成要素、ディスプレイ画面及び／又はグラフィカルユーザインターフェース、及び他のこのような構成要素などであるがこれらに限定されない装置又はデバイス内の構成要素によって発生する熱によって引き起こされる可能性がある。代替的又は追加的に、呼吸器デバイスの過熱は、周囲環境、デバイス内を流れる加熱及び／又は加湿された気体などの他の熱源から生じる可能性がある。

呼吸装置の中には、１つ又は複数の構成要素の温度を感知する温度センサを備えているものもある。１つ又は複数の構成要素の感知又は測定された温度、又は患者に供給される気体の温度が閾値を超えると、装置はアラームを発する。このような既存の温度アラームの１つの問題は、治療セッションが開始されてから装置がアラームを発するまでの時間に関連している。一般的な使用例では、看護師（又は患者、若しくは他の使用者）が特定のインターフェース（例えばマスクやカニューレ）を患者と装置に接続し、特定のデバイス設定を入力し、治療セッションを開始する。病院内では、看護師はその後他の作業に移るが、しばらくして（例えば数分後、或いは１時間以上後）温度アラームが作動する。その場合、看護師は患者のところに戻り、装置の設定を変更し、治療セッションを再開しなければならない。すでに治療セッションの一部を終えた患者のもとに戻らなければならないことは、看護師（時間に余裕がないことが多い）にとっても、呼吸療法や支援の中断を経験した患者にとっても、苛立たしく感じる可能性がある。同じような問題は、在宅ケアにおいても存在する。例えば、患者又は使用者は、自宅で呼吸装置による治療セッションを開始又は始める可能性があり、その後、読書、デバイスでのメディア視聴、及び／又は他のレクリエーション活動若しくは在宅作業などの他の作業を一般に開始又は継続し得る。その後、温度アラームが数分又は１時間以上後に作動すると、使用者又は患者の治療及びレクリエーション又はその他の活動が中断され、治療セッションを再構成して再開する必要があり、これは苛立たしく感じる。さらに、温度アラームが病院又は在宅ケアのいずれかの状況で作動した場合、看護師及び／又は患者は、再び許容可能な操作を可能にするために装置が冷却されるのを待つ必要があり、これは呼吸療法又は支援の再始動に対してさらなる遅延を引き起こす可能性がある。既存の温度アラームの別の問題点は、感知された温度が閾値温度を超えるまでアラームが作動しないことであり、これは、デバイス及び／又はデバイスの特定の構成部品を高温又は加熱にある程度曝すか又は曝すことを許し、これにより構成要素は損傷し、及び／又は使用可能な寿命が短くなり、及び／又は精度又は動作能力に影響を及ぼす可能性がある。

本開示は、治療セッションの開始のための装置への入力又は動作治療設定が、装置の定常状態温度が高温状態閾値を超えることを引き起こす可能性が高い場合に作動する予測最大デバイス温度アラーム（本明細書では「予測過温アラーム」とも呼ぶ）を実装する制御システム及び方法を備えた呼吸装置を提供する。予測最大デバイス温度アラームはまた、定期的、連続的に動作し得るか、又は治療セッション中に動作状態の変化（例えば、使用者又は患者又は看護師又は臨床医が入力又は動作設定を変更したこと）に応答して開始され、現在の、新しい、又は変更された入力又は動作設定が、装置の定常状態の温度が高温状態閾値を超えることを引き起こす可能性が高いかどうかを再確認又は確認し得る。

病院やホスピス環境では、看護師が患者から離れる前、及び／又は使用者や患者がレクリエーション活動や上述したような他の作業を開始する前である可能性が高い治療セッション開始時又は開始直後に、予測アラームが作動するように構成することができる。そのため、予測アラームを使用することで、看護師は、アラームを発する前にデバイスが定常状態の最高温度を実際に超えるのを待つ必要がなくなり、その結果、すでに治療セッションの一部を終えた患者のもとに戻らなければならない可能性が低くなる。使用者又は患者が自宅で呼吸装置を使用する在宅ケア環境では、予測アラームは治療セッションの早期（例えば、治療設定が選択されてから数秒又は数分後）にアラームを発し、選択された治療設定又は動作状態によって呼吸装置が高温状態閾値（すなわち過熱状態）を超えることを使用者に警告することができる。使用者又は在宅ケア患者は、予測アラームに応答して治療設定を変更又は修正することで、装置の過熱による治療セッション中の潜在的な将来の中断又は過熱アラームを最小限に抑えることができる。

さらに、本開示の予測アラームは、高温状態閾値を超えるデバイス又はデバイスに関連する予測された将来の定常状態温度に基づいてアラームがトリガされるため、したがってデバイス及び／又は構成要素が望ましくない高温又は過熱にさらされる前にアラームがトリガされるため、デバイス及び／又はその構成要素を過度の温度又は過熱からさらに保護する。

本開示の予測過温アラームの実施形態は、主に、以下にさらに説明するタイプの流量療法装置の形態の呼吸装置の文脈において記載される。予測過温アラームの実施形態は、圧力療法装置の文脈においても記載される。しかしながら、予測過温アラームは、呼吸療法又は支援のために使用者に気体の流れを送達するように構成され、装置が安全でない過温状態を引き起こす可能性のある熱源を含むか、又は熱源に曝される、任意の適切な呼吸装置に適合させて実装できることが理解されるであろう。予測アラームは、流量療法、高流量療法、酸素療法、持続的気道陽圧（ＣＰＡＰ：ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ａｉｒｗａｙ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）又はバイレベル気道陽圧（ＢｉＰＡＰ：Ｂｉ－ｌｅｖｅｌ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ａｉｒｗａｙ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）などの陽圧（ＰＡＰ：ｐｏｓｉｔｉｖｅ ａｉｒｗａｙ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）療法等を含むがこれらに限定されない、呼吸療法及び／又は支援のいずれか１つ又は複数のタイプを提供するいずれかの呼吸装置に適用することができる。このような呼吸装置は、通常、制御可能な流れ発生器（例えば、送風機又はコンプレッサ）及び任意選択的に加湿器を備える。提供される特定の呼吸療法又は支援に応じて、呼吸装置は、設定された入力流量又は圧力値又は設定に従い、密閉又は未密閉インターフェース（例えば、フルフェイスマスク、鼻マスク、口腔マスク、鼻カニューレ等）を介して気体の流れを送達することができる。例えば、予測過温アラームは、流量設定、圧力レベル設定、及び／又は他の関連する治療設定（例えば、療法持続時間、加湿設定、気体温度設定、酸素濃度設定などであるが、これらに限定されない）のいずれであれ、提供される特定のタイプの呼吸療法又は支援に適用可能な入力又は治療設定に基づいて、又はこれらに応じて、過温状態を予測するように適合させることができる。

予測過温アラームは、複数の種類の呼吸療法を提供可能であり、及び／又は複数の療法モードで動作可能な呼吸装置に適用可能であることが理解されよう。一例では、呼吸装置は、開始される動作モードに応じて、流量療法（例えば、高流量療法）又は圧力療法（例えば、バイレベル圧力療法又はＣＰＡＰ療法）を提供するように動作可能であり得る。理解されるように、このような呼吸装置のコントローラは、流量療法又は支援を提供する場合には気体ストリームの流量を制御し得、圧力療法又は支援を提供する場合には圧力を制御し得る。流量療法の場合、通常、生成された気体ストリームは、導管又はチューブと未密閉インターフェース（例えば、鼻カニューレ）とを備える患者用回路によって患者に送達される。圧力療法の場合、通常、気体ストリームは、導管又はチューブと密閉型インターフェース（例えば、フルフェイスマスク又は鼻マスク）とを備える患者用回路によって患者に送達される。いくつかの構成において、同じタイプの導管又はチューブが、流量療法モードと圧力療法モードの両方で使用されることがある。患者用回路は呼吸装置に接続されていてもよいし、呼吸装置の一部であってもよい。

２．呼吸装置
単なる例として、予測過温アラームの様々な実施形態を以下の流量療法装置の文脈で記載するが、アラームの適用は、上記で説明したように、このような構成及び装置に限定されるものではない。以下に記載する流量療法装置は、予測過温アラームの実装と動作をさらに理解するための文脈を提供するものである。流量療法装置は、予測アラームが適用され得る呼吸装置の１つのタイプ又は形態であり、単なる例として説明されていることが理解されよう。

図１Ａに流量療法装置１０を示す。装置１０は、モータ／インペラ配置（例えば、送風機）の形態の流れ発生器１１と、任意選択の加湿器１２と、コントローラ１３と、ユーザインターフェース１４（例えば、ディスプレイと、ボタン、タッチスクリーン等の入力デバイスとを備える）とを含むメインハウジング１００を備えることができる。コントローラ１３は、装置の動作を制御するように構成又はプログラムされることができる。例えば、コントローラは、患者に送達するための気体の流れ（気体流れ）を生成するために流れ発生器１１を作動すること、生成された気体の流れを加湿及び／又は加熱するために加湿器１２（存在する場合）を作動すること、流れ発生器の送風機への酸素の流れを制御すること、装置１０の再構成及び／又は使用者によって定められた動作のためにユーザインターフェース１４から使用者入力を受信すること、及び使用者に情報を出力すること（例えばディスプレイ上に）を含むが、これらに限定されない装置の構成要素を制御することができる。使用者は、病院の患者、在宅ケアの患者又は使用者、医療専門家（例えば、看護師、臨床医、医師）、又は装置の使用又は動作に関心のある他の誰であってもよい。本明細書で使用される場合、文脈が他に示唆しない限り、「気体の流れ」は、周囲空気の流れ、実質的に１００％の酸素を含む流れ、周囲空気と酸素との何らかの組み合わせを含む流れ、及び／又はそれらに類する流れなど、呼吸補助又は呼吸装置で使用され得る気体の任意の流れを指すことができる。

上記で説明したように、装置の加湿器は好ましいが必須ではない。気体のストリームに湿度を加えることで、療法に対する快適性が向上し、患者の療法に対するコンプライアンスが改善され、患者の気道の乾燥が防止又は最小限に抑えられる。高流量療法では、加湿器は特に有利であり得る。湿度のない高流量では気道が乾燥し、肺の機能が低下する、例えば、粘膜毛様体輸送作用が低下する可能性があるからである。湿度は、肺を温かく湿った状態に保つことで快適性を向上させるのに役立ち、健全な粘膜毛様体輸送作用を改善／維持する。また、湿度は危険にさらされた気道の生理的安定を維持するのに役立つ可能性があり、療法へのコンプライアンスに一役買う可能性がある。

患者呼吸導管１６は、一端が流量療法装置１０のハウジング１００内の気体流れ出口２１に結合されている。一例として、患者呼吸導管は、流量療法装置のハウジング１００上の電気／空気圧コネクタに結合する導管コネクタを一端に備えることができる。患者呼吸チューブの導管コネクタは、装置から導管への気体の流れを促進する空気圧カップリングと、電気コネクタとを有する。電気コネクタは、呼吸導管のヒータワイヤを流量療法装置の電気回路及び／又はコントローラに結合する。患者呼吸導管１６は、別の端部で、マニホールド１９及び鼻プロング１８を有する非密閉型鼻カニューレなどの患者インターフェース１７に結合される。さらに、又は代替的に、患者呼吸導管１６は、フェイスマスク、鼻マスク、鼻ピローマスク、気管内チューブ、気管切開インターフェース等に結合され得る。流量療法装置１０によって生成される気体流れは、加湿され、患者導管１６を経由してカニューレ１７を介して患者に送達され得る。患者導管１６は、患者に至る気体流れを加熱するためのヒータワイヤ１６ａを有することができる。ヒータワイヤ１６ａは、コントローラ１３の制御下に置くことができる。患者導管１６及び／又は患者インターフェース１７は、流量療法装置１０の一部とみなすこともできるが、代わりにその周辺部とみなすこともできる。流量療法装置１０、呼吸導管１６、及び患者インターフェース１７は、一緒に流量療法システムを形成することができる。

コントローラ１３は、所望の流量で気体の流れを発生させるように流れ発生器１１を制御することができる。一例として、１つの構成において、コントローラは、送風機のモータ速度を制御することによって所望の流量に制御するように構成される。この構成では、コントローラは、目標流量又は設定流量を受け取る。次に、コントローラは、目標流量に対応する設定モータ速度を計算する。１つの構成では、設定モータ速度は、目標流量又は設定流量と、モデル又は式／関数又はルックアップテーブルとに基づいて計算することができる。一例として、モデル又は式／関数又はルックアップテーブルは、流量生成を設定モータ速度に関連付けることができる。別の構成では、設定モータ速度は、関数、モデル、又は式の入力、及び１つ又は複数のセンサ入力（例えば、モータ速度センサ及び／又は流量センサ及び／又は他のセンサ）に基づいて計算されてもよい。コントローラ１３はまた、補助酸素の送達を可能にするために補助酸素入口を制御することができ、加湿器１２（存在する場合）は、気体の流れを加湿することができ、及び／又は気体の流れを適切なレベルまで加熱することができ、及び／又はそのようなことをすることができる。この構成では、加湿器１２は、気体が流れる水又は加湿チャンバ構成要素と、チャンバ内の水を加熱するように構成されたヒータプレート又はヒータ構成要素とを備える。気体の流れは、患者導管１６及びカニューレ１７を通って患者に導かれる。コントローラ１３はまた、加湿器１２内の加熱要素（例えば、気体が流れる水又は加湿チャンバのヒータプレート）及び／又は患者導管１６内の加熱要素１６ａを制御して、患者の所望の療養レベル及び／又は快適さのレベルのために気体を所望の温度に加熱することができる。コントローラ１３は、気体の流れの適切な目標温度でプログラムされ得るか、又は気体の流れの適切な目標温度を決定し得る。

酸素入口ポート２８は、加圧ガスが流れ発生器又は送風機に入ることができるバルブを含むことができる。バルブは、流れ発生器（例えば送風機）への酸素の流れを制御することができる。バルブは、比例バルブ又はバイナリバルブ（ｂｉｎａｒｙ ｖａｌｖｅ）を含む任意のタイプのバルブとすることができる。１つの構成において、バルブは、装置が様々な濃度の酸素に制御できるように、好ましくは比例タイプのバルブである。バルブを通した酸素供給部は、高圧酸素源であってもよい。任意選択的に、装置は、低圧酸素を呼吸装置に導入できるようにするための追加の酸素入口を含んでもよい。高圧酸素及び／又は低圧酸素は、酸素空気湿分が加湿される前に、周囲空気入口又は入口から装置内に吸入された周囲空気と混合される。酸素源は、酸素タンク又は病院用酸素供給部であることができる。医療用酸素の純度は通常９５～１００％である。純度の低い酸素源も使用することができる。他の構成では、大気を、窒素、ヘリオックス、亜酸化窒素などであるがこれらに限定されない他の任意の適切な補助ガスで増強することができる。この場合も、補助ガス入口ポートには、補助ガスの流量又は供給量を制御するための制御可能なバルブを設けることができ、これにより、エンドユーザ又は患者に送達される気体ストリーム又は気体の流れの中の気体の濃度及び／又は組成を制御することができる。

流量療法装置１０は、患者に送達される気体の酸素含有量、ひいては患者に吸入される気体の酸素含有量を測定及び制御することができる。高流量療法中、送達される気体の高流量は、典型的には、患者のピーク吸気需要に近いか、それであるか、それを超える。つまり、吸気中に装置によって患者に送達される気体の量は、吸気中に患者によって吸引される気体の量と一致するか、それを超えることになる。したがって、高流量療法は、患者の気道から呼気ガスを一掃するだけでなく、患者の吸気時に周囲の空気の同伴を防ぐのに役立つ。送達される気体の流量が患者の吸気需要のピークを満たすか上回る限り、周囲空気の同伴は防止され、装置によって送達される気体は患者が吸気する気体と実質的に同じになる。そのため、装置内で測定される酸素濃度（送達酸素分率、ＦｄＯ２）は、使用者が吸気している酸素濃度（吸入酸素分率、ＦｉＯ２）と実質的に同じであり、そのため、これらの用語は等価であると見なすことができる。

流量、温度、湿度、及び／又は圧力センサなどの動作センサ３ａ、３ｂ、３ｃは、流量療法装置１０内の様々な場所に配置することができる。追加のセンサ（例えば、センサ２０、２５）は、患者導管１６及び／又はカニューレ１７の様々な場所に配置することができる（例えば、吸気チューブの端部又はその近傍に温度センサ２９があってもよい）。センサからの出力は、コントローラ１３によって受信され、適切な療法を提供するように流量療法装置１０を作動する際にコントローラを支援することができる。いくつかの構成において、適切な療法を提供することは、患者のピーク吸気需要を満たすこと（例えば、それに近いか、それであるか、それを超える流量での気体の送達）を含む。装置１０は、コントローラ１３がセンサから信号８を受信すること、及び／又は、流れ発生器１１、加湿器１２、及びヒータワイヤ１６ａ、又は流量療法装置１０に関連する付属品若しくは周辺機器を含むがこれらに限定されない流量療法装置１０の様々な構成要素を制御することを可能にするために、送信機及び／又は受信機１５、又は通信モジュールを有することができる。加えて又は代替的に、送信機及び／又は受信機１５、或いは通信モジュールは、遠隔サーバにデータを配信したり、装置１０の遠隔制御を可能にしたり、或いは、外部監視デバイスやシステムなどであるがこれらに限定されない他の遠隔装置やシステムにデータを送信したりすることができる。いくつかの構成において、送信機及び／又は受信機１５は、以下のいずれか１つ又は複数であり得るか、又は以下のいずれか１つ又は複数を含み得る：モデム、Ｗｉｆｉモジュール、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール、赤外線モジュール、及び／又はＮＦＣモジュール。１つの例示的な構成では、呼吸装置は、モデム、Ｗｉｆｉモジュール、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール、赤外線モジュール、ＮＦＣモジュール、及び／又は他の任意の無線通信モジュールのうちの少なくとも１つ又は複数を備え、使用データ、コンプライアンスデータ、及び／又は装置関連データなどであるがこれらに限定されないデータの通信を可能にする（例えば、無線通信リンク又は無線データリンクを介して）。一例として、装置関連データには、トリガされたアラームに関連するアラームデータ、センサデータ、又は装置の診断を実行するために使用できる他のデータなどであるがこれらに限定されないデータを含み得る。この装置関連データは、外部のサーバ又は処理システムに送信又は伝送することができ、サーバ又はシステムは、データを処理して、装置関連データに基づいて故障を特定したり、他の診断を実行したりすることができる。この処理により、診断分析からの出力データに基づいて装置の修理及び／又は保守を行うことができる。

酸素は、酸素と周囲空気の混合が終了した後に、１つ又は複数のガス組成センサ（超音波トランスデューサシステム（超音波センサシステムとも呼ばれる）など）を配置することによって測定することができる。測定は、デバイス内、送達導管、患者インターフェース、又は他の任意の適切な場所で行うことができる。一例として、ガス組成センサ（例えば酸素濃度センサ）は送風機と加湿器の間に位置決めすることができる。送風機は、流入する酸素供給と周囲空気とを混合し、酸素添加気体ストリームを生成又は形成する。酸素濃度センサは、装置のバルクガス流路（すなわち、入口から送風機、加湿器を経て出口に至る主ガス流路）内に位置決めすることができ、又はセンサは、バルクガス流路から分岐するか別の方法でバルクガス流路と空気的に接続又は流体連通するサンプリング通路又は経路など、バルクガス流路に隣接して又はバルクガス流路とは別個に配置してもよい。

流量療法装置１０は、患者の血中酸素飽和度（ＳｐＯ２）、心拍数、呼吸数、灌流指数など、患者の１つ又は複数の生理学的パラメータを測定し、信号品質の尺度を提供するために、パルスオキシメータ又は患者監視システムなどの患者センサ２６を含むことができる。センサ２６は、有線接続を介して、又はセンサ２６上の無線送信機を介した通信によって、コントローラ１３と通信することができる。センサ２６は、患者の指に接続されるように設計された使い捨て粘着センサであってもよい。センサ２６は、非使い捨てセンサであってもよい。様々な年齢群向けに設計され、患者の様々な場所に接続できるように設計されたセンサが入手可能であり、これらは流量療法装置とともに使用することができる。パルスオキシメータは典型的には指で使用者に装着し得るが、耳たぶなど他の場所も選択肢に入る。パルスオキシメータはデバイス内のプロセッサに接続され、患者の血中酸素飽和度を示す信号を常に提供する。患者センサ２６はホットスワップ可能なデバイスとすることができ、流量療法装置１０の作動中に装着又は交換することができる。例えば、患者センサ２６は、ＵＳＢインターフェースを使用して、又は無線通信プロトコル（例えば、近距離無線通信（ＮＦＣ）、ＷｉＦｉ又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）など）を使用して、流量療法装置１０に接続することができる。動作中に患者センサ２６が切断された場合、流量療法装置１０は、規定された時間、それまでの動作状態で動作を継続し得る。規定時間経過後、流量療法装置１０はアラームをトリガし、自動モードから手動モードに移行し、及び／又は制御モード（例えば、自動モード又は手動モード）を完全に終了し得る。患者センサ２６は、物理的又は無線インターフェースを通じて流量療法装置１０と通信するベッドサイド監視システム又は他の患者監視システムであり得る。

流量療法装置１０は高流量療法装置を含み得る。文脈が他のことを示唆しない限り、本明細書で論じられる高流量療法には、当業者により理解されているその典型的な通常の意味が与えられるものとし、これは一般に、意図的に未密閉状にされた患者インターフェースを介して、加湿された呼吸ガスの標的流れを、一般に患者の吸気フローを満たす、又はそれを超えるように意図された流量で送達する呼吸動作補助システムを指す。典型的な患者インターフェースは、未密閉型インターフェースであり、鼻インターフェース（例えばカニューレ）、気管インターフェース又は口腔インターフェースを含むが、これらに限定されない。成人の場合の典型的な流量は、多くの場合、約１５リットル毎分（ＬＰＭ）～約７０リットル毎分又はそれ以上の範囲であるが、これに限定されない。小児患者（例えば、新生児、幼児、児童）の場合の典型的な流量は、多くの場合、患者の体重１キログラムあたり約１リットル毎分～患者の体重１キログラムあたり約３リットル毎分又はそれ以上の範囲であるが、これに限定されない。高流量療法はまた、補助酸素を含むガス混合組成物及び／又は治療用薬剤の投与を含んでいてよい。

例に過ぎないが、高流量療法は、他の一般的な名称の中でもとりわけ、ネーザルハイフロー（ＮＨＦ：ｎａｓａｌ ｈｉｇｈ ｆｌｏｗ）、加湿高流量鼻カニューレ（ＨＨＦＮＣ：ｈｕｍｉｄｉｆｉｅｄ ｈｉｇｈ ｆｌｏｗ ｎａｓａｌ ｃａｎｎｕｌａ）、高流量鼻酸素（ＨＦＮＯ：ｈｉｇｈ ｆｌｏｗ ｎａｓａｌ ｏｘｙｇｅｎ）、高流量療法（ＨＦＴ：ｈｉｆｈ ｆｌｏｗ ｔｈｅｒａｐｙ）、又は気管ハイフロー（ＴＨＦ：ｔｒａｃｈｅａｌ ｈｉｇｈ ｆｌｏｗ）と呼ばれることが多い。例に過ぎないが、「高流量」を達成するために使用される流量は、以下に挙げる流量のいずれかであり得る。例えば、いくつかの構成では、成人患者に対する「高流量療法」は、約１０リットル／分（１０ＬＰＭ）以上、例えば約１０ＬＰＭと約１００ＬＰＭの間、又は約１５ＬＰＭと約９５ＬＰＭの間、又は約２０ＬＰＭと約９０ＬＰＭの間、又は約２５ＬＰＭと約７５ＬＰＭの間、又は約２５ＬＰＭと約８５ＬＰＭの間、約３０ＬＰＭと約８０ＬＰＭの間、約３５ＬＰＭと約７５ＬＰＭの間、又は約４０ＬＰＭと約７０ＬＰＭの間、又は約４５ＬＰＭと約６５ＬＰＭの間、又は約５０ＬＰＭと約６０ＬＰＭの間などの流量で患者にガスを送達することを指し得る。いくつかの構成では、新生児、幼児、児童患者に対する「高流量療法」は、１ＬＰＭを超える流量、例えば約１ＬＰＭと約２５ＬＰＭの間、又は約２ＬＰＭと約２５ＬＰＭの間、又は約２ＬＰＭと約５ＬＰＭの間、又は約５ＬＰＭと約２５ＬＰＭの間、又は約５ＬＰＭと約１０ＬＰＭの間、又は約１０ＬＰＭと約２５ＬＰＭの間、又は約１０ＬＰＭと約２０ＬＰＭの間、又は約１０ＬＰＭと約１５ＬＰＭの間、又は約２０ＬＰＭと約２５ＬＰＭの間の流量で患者にガスを送達することを指し得る。成人患者、新生児、幼児、又は児童患者を対象とした高流量療法装置は、約１ＬＰＭと約１００ＬＰＭの間の流量、又は上記のサブレンジのいずれかの流量で患者にガスを送達し得る。

流量療法装置１０は、約１ＬＰＭと約１００ＬＰＭの間の任意の流量で、１００％までの任意の濃度の酸素（例えば、ＦｄＯ２）を送達することができる。いくつかの構成では、流量のいずれかは、約２０％～３０％、２１％～３０％、２１％～４０％、３０％～４０％、４０％～５０％、５０％～６０％、６０％～７０％、７０％～８０％、８０％～９０％、及び９０％～１００％の酸素濃度（ＦｄＯ２）と組み合わせることができる。いくつかの組み合わせにおいて、流量は、約２０％～３０％、２１％～３０％、２１％～４０％、３０％～４０％、４０％～５０％、５０％～６０％、６０％～７０％、７０％～８０％、８０％～９０％、９０％～１００％の酸素濃度（ＦｄＯ２）と組み合わせた、約２５ＬＰＭと７５ＬＰＭの間することができる。いくつかの構成では、流量療法装置１０は、使用者が患者に酸素を過剰に送達することを防ぐ、マニュアルモード動作時の安全閾値を含み得る。

高流量療法は、使用者の鼻孔に、及び／又は経口的に、或いは気管切開インターフェースを介して施すことができる。高流量療法は、意図された使用者のピーク吸気流量要件以上の流量で使用者にガスを送達し得る。高流量療法は、上気道の解剖学的死腔が高流入ガス流によってフラッシングされるように、鼻咽腔にフラッシング効果を生じさせ得る。これにより、窒素や二酸化炭素の再呼吸を最小限に抑えながら、一回一回の呼吸に利用可能な新鮮なガスのリザーバを作り出すことができる。吸気需要を満たし、気道をフラッシングすることは、患者のＦｄＯ２をコントロールしようとする場合にも重要である。高流量療法は、例えば鼻カニューレなどの非密閉型患者インターフェースを用いて行うことができる。鼻カニューレは、意図する使用者のピーク吸気流量要件を超える流量で使用者の鼻孔に呼吸ガスを送達するように構成することができる。

本明細書で使用される際「非密閉型患者インターフェース」又は「未密閉インターフェース」という用語は、文脈が他のことを示唆しない限り、患者の気道を完全に閉塞しない、患者の気道とガス流源（流れ発生器１１からなど）との間の空気圧リンクを提供するインターフェースを指すことができる。１つの構成では、非密閉型空気圧リンクは、患者の気道の約９５％未満の閉塞を構成することができる。別の構成では、非密閉型空気圧リンクは、患者の気道の約９０％未満の閉塞を構成することができる。別の構成では、非密閉型空気圧リンクは、患者の気道の約４０％と約８０％との間の閉塞を構成することができる。気道は、患者の鼻孔又は口のうちの１つ又は複数を含むことができる。鼻カニューレの場合、気道は鼻孔を通る。

流れ発生器又は送風機１１は、送風機に周囲の室内空気を取り込むための周囲空気入口ポート２７を含むことができる。流量療法装置１０はまた、加圧ガスが流れ発生器又は送風機１１に入ることができるバルブに通じる酸素入口ポート２８を含むことができる。バルブは、流れ発生器送風機１１への酸素の流れを制御することができる。バルブは、比例バルブ又はバイナリバルブを含む任意のタイプのバルブとすることができる。

送風機は、約１，０００ＲＰＭ超及び約３０，０００ＲＰＭ未満、約２，０００ＲＰＭ超及び約２１，０００ＲＰＭ未満、約４，０００ＲＰＭ超及び約１９，０００ＲＰＭ未満、又は前述の値のいずれかの間のモータ速度で動作することができる。送風機の動作は、入口ポートを通って送風機に入るガスを混合することができる。混合にはエネルギーが必要であるため、ミキサとして送風機を使用することで、バッフルを備える静的ミキサなどの別個のミキサを備えたシステムで発生し得る圧力損失を低減することができる。静的ミキサを使用すると、バルブと気体組成センサ間の気体流路の容積も増加するため、バルブ電流が変更されてから、対応する酸素濃度の変化が測定されるまでの遅延がさらに延びる可能性がある。

使用者入力及び特定デバイスによって供給される療法に基づいて、コントローラは送風機の目標出力パラメータを決定することができる。コントローラは、目標出力パラメータの測定値を受け取ることができ、決定された流量と測定された流量との差に基づいて、コントローラは、送風機の速度を調整することができる。

目標出力パラメータは流量であり得る。目標流量は一定の値であり得る（例えば、ネーザルハイフロー）。目標流量は、変動する値であり得る。いくつかの構成において、コントローラは、目標流量に基づいて送風機モータ速度を制御し、さらに患者の呼吸周期に基づいてモータ速度を増減させることができる。目標流量は必ずしも変化しないが、コントローラは、流量が患者の呼吸と同期するように瞬間流量に振動を加えるために、モータ速度を変動するように制御するように構成することができる。このようなシステムは、これによりその全体が参照により組み込まれる“Ｆｌｏｗ Ｐａｔｈ Ｓｅｎｓｉｎｇ ｆｏｒ Ｆｌｏｗ Ｔｈｅｒａｐｙ Ａｐｐａｒａｔｕｓ”と題された国際出願であるＰＣＴ公告の国際公開第２０１７／２００３９４号に記載されている。

目標出力パラメータは代替的に圧力であり得る。目標圧力は一定の値、例えば持続的気道陽圧（ＣＰＡＰ）であり得る。或いは、目標圧力は、潜在的に呼吸に合わせて変動する値、例えばバイレベル圧力療法であり得る。これらのシナリオの両方において、総流量が一定である可能性は低い。

図１Ｂをさらに参照すると、流量療法装置１０に実装可能な感知回路基板２２００が示されている。感知回路基板２２００は、感知回路基板２２００が気体の流れの中に少なくとも部分的に浸漬されるように、センサチャンバ内に位置決めされ得る。気体の流れは、送風機１１を出、導管を通り、センサチャンバ内の流路に入り得る。感知回路基板２２００上のセンサの少なくともいくつかは、流れ内の気体特性を測定するために気体の流れ内に位置決めされ得る。気体は、センサチャンバ内の流路を通過した後、上述の加湿器１２に出ることができる。

感知回路基板２２００は、プリント感知回路基板（ＰＣＢ）とすることができる。或いは、基板２２００上の回路は、回路基板上に印刷される代わりに、電子構成要素を接続する電気ワイヤで構築することができる。感知回路基板２２００の少なくとも一部は、気体の流れの外側に取り付けることができる。気体の流れは、上述した流れ発生器１１によって発生させることができる。感知回路基板２２００は、超音波トランスデューサ２２０４を備えることができる。感知回路基板２２００は、サーミスタ２２０５の１つ又は複数を備えることができる。サーミスタ２２０５は、気体の流れの温度を測定するように構成され得る。感知回路基板２２００は、サーミスタ流量センサ２２０６を備えることができる。感知回路基板２２００は、別個の温度センサと一緒に使用される湿度のみのセンサを含む湿度センサ、及び組み合わせた湿度及び温度センサ、気圧を測定するためのセンサ、差圧を測定するためのセンサ、及び／又はゲージ圧を測定するためのセンサなどの他のタイプのセンサを備えることができる。サーミスタ流量センサ２２０６は、白金線などの熱線風速計、及び／又は負温度係数（ＮＴＣ）若しくは正温度係数（ＰＴＣ）サーミスタなどのサーミスタを備えることができる。加熱された温度感知素子の他の非限定的な例としては、ガラス又はエポキシ封入又は非封入サーミスタがある。サーミスタ流量センサ２２０６は、一定の電力を供給されることによって気体の流量を測定するように構成されるか、一定のセンサ温度又はセンサと気体の流れとの間の一定の温度差に維持されるように構成することができる。呼吸装置の一構成例では、感知回路基板は、送風機と加湿器との間（すなわち、送風機と加湿器との間に延びる気体流路の近傍、部分的にその内側、又はそれに隣接する位置）に位置決め又は配置される。これは、気体ストリーム内の気体のパラメータ又は特性が、入口ガス（例えば、周囲空気と酸素及び／又は他の補助ガス）が混合された後に、感知回路基板の１つ又は複数のセンサによって感知されるため有利である。また、加湿器の前で気体のパラメータ又は特性を感知することで、加湿された気体がセンサに接触したり、センサと相互作用したりすることが確実になくなり、これによりセンサの結露やセンサ内の結露の可能性が低くなる。また、加湿前に気体ストリームを感知することで、より正確且つ／又は信頼性の高いセンサ測定が可能になる。

感知回路基板２２００は、第１の部分２２０１及び第２の部分２２０２を備えることができる。第１の部分２２０１は、気体の流路内にあるように位置決めすることができ、一方、第２の部分２２０２は、気体の流路外にあるように位置決めすることができる。気体の流れの方向は、図１Ｂにおいて矢印２２０３によって示されている。気体の流れの方向は、直線であってもよいし、図１Ｂに示すように曲線であってもよい。

サーミスタ２２０５及び／又はサーミスタ流量センサ２２０６のうちの１つ又は複数を、送風機とミキサとを組み合わせたものの下流に配置することにより、送風機から気体の流れに供給される熱を考慮することができる。また、温度ベースの流量センサを流路に浸漬することは、流れに浸漬されるセンサが温度など気体の流れと同じ条件にさらされる可能性が高く、したがって気体の特性のより良い表現を提供するため、測定の精度を高めることができる。

感知回路基板２２００は、気体ストリーム内の１種又は複数種の気体の気体組成又は濃度など、気体の流れの気体特性を測定するための超音波トランスデューサ、トランシーバ、又は感知回路基板のセンサを備えることができる。任意の適切なトランスデューサ、トランシーバ、又はセンサが、理解されるように、感知回路基板２２００に取り付けられ得る。この構成では、感知回路基板は、気体濃度を決定するために超音波又は音響波を用いる超音波トランスデューサシステム（超音波センサシステムとも呼ばれる）を含む。理解されるように、超音波トランスデューサは、超音波ビーム又はパルスの送受信によって気体ストリームを通る音の速度を感知するための気体組成感知システム内で使用することができる。

超音波トランスデューサシステムは、気体の流れの中の２種以上の気体の相対気体濃度を決定し得る。超音波トランスデューサシステムは、本質的に窒素（Ｎ２）と酸素（Ｏ２）の二成分気体混合物である補助酸素で補強された大気空気からなるバルクガスストリーム中の酸素分率を測定するように構成され得る。また、超音波トランスデューサシステムは、窒素（Ｎ２）及び二酸化炭素（ＣＯ２）を含む、気体ストリーム中の大気空気とブレンドされた他の補強ガスの気体濃度を測定するように構成され得ることが理解されよう。超音波トランスデューサは、比較的高い周波数で気体の流れ中の気体の気体濃度を決定することができる。例えば、超音波トランスデューサは、センサの最大サンプルレート、又は最大サンプルレートよりも低い周波数、例えば約１Ｈｚと２００Ｈｚの間、約１Ｈｚと１００Ｈｚの間、約１Ｈｚと５０Ｈｚの間、及び約１Ｈｚと２５Ｈｚの間、で測定されたＦｄＯ２値を出力することができる。

いくつかの構成において、流量療法装置は、流路に配置され、センサアセンブリを通って流れる気体ストリームの湿度を示す湿度信号を生成するように構成された湿度センサを備えることもできる。このような実施形態では、気体組成は、感知された音速と、気体ストリームの感知された温度及び／又は感知された湿度とによって決定され得る。湿度センサは、相対湿度センサ又は絶対湿度センサであり得る。いくつかの実施形態において、気体組成は、温度センサを必要とせずに、感知された音速及び感知された湿度に基づいて決定されてもよい。

超音波トランスデューサシステムは、気体組成物中の任意の２種類の既知の気体のそれぞれの比率を測定するために使用することができる。超音波トランスデューサシステムは、窒素／酸素混合物と実質的に等価な、補助酸素でブレンドされた空気の混合物中の相対気体濃度を測定することができる。このような二成分気体混合物では、音速を監視し、温度を考慮することによって、気体の平均分子量を決定することができ、したがって、２種類の気体の相対濃度を決定することができる。この比から、気体ストリームの酸素分率又は窒素分率を引き出すことができる。

いくつかの構成において、流量療法装置は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる“Ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ Ｆｌｏｗ Ｓｅｎｓｏｒ Ｈａｖｉｎｇ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｐｏｉｎｔｓ”と題された国際出願公告の国際公開第２０１８／０５２３２０号に記載されているように、フロービーズを使用して気体の総流量を測定することができる。フロービーズは、流量のより正確な測定を提供するという利点を有し得るが、流れの急激な変化（高周波振動など）に対する反応が遅くなる可能性がある。超音波トランスデューサは、流れの急激な変化を測定することができるが、全体的な測定の精度が低くなる可能性がある。いくつかの構成では、コントローラは、フロービーズと超音波トランスデューサからの入力を組み合わせることによって、総流量の最終的な測定値を生成することができ、それによって、正確であり且つ流れの急激な変化を検出できる流量の測定を可能にする。

流量療法装置のいくつかの例は、“Ｆｌｏｗ Ｐａｔｈ Ｓｅｎｓｉｎｇ ｆｏｒ Ｆｌｏｗ Ｔｈｅｒａｐｙ Ａｐｐａｒａｔｕｓ”と題された国際出願公告の国際公開第２０１７／０９５２４１号、及び“Ｂｒｅａｔｈｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ Ａｐｐａｒａｔｕｓ”と題された国際出願公告の国際公開第２０１６／２０７８３８号に開示されており、これらは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

３．予測過温アラーム及び制御方法の概要
予測過温アラームのいくつかの例示的な実施形態を、例に過ぎないが、上述したタイプの流量療法装置の形態の呼吸装置の文脈でより具体的に説明する。この流量療法装置は高流量療法を提供し、それによって呼吸支援を提供する。前述したように、アラームは、複数のモードで動作可能なもの、及び／又は複数の療法を提供可能なものを含む、他のタイプの呼吸装置に適合させることもできる。一例では、アラームは、選択された動作モードに応じて、高流量療法と圧力療法の両方を実施可能な呼吸装置に適用することができ、アラームは、両方の療法又はモード又は動作で機能し得る。一構成において、装置のコントローラは、装置によって提供される異なるそれぞれの動作モード又は療法に適したアラームアルゴリズムの異なる変形及び／又はバージョンで構成することができ、装置によって提供される現在の又は選択される動作モード又は療法に適したアラームアルゴリズムのバージョンを自動的に適用又は実施することができる。

予測過温アラームは、呼吸装置の動作中に呼吸装置のメインコントローラ又はサブコントローラによって実施又は実行されるアルゴリズム、方法又はプロセスである。予測過温アラームは、治療セッションのために呼吸装置に適用される入力設定又はパラメータの少なくとも１つが、装置の定常状態温度が所定の高温状態（これは例えば最高温度又は閾値パラメータであり得る）を超えることなく適用又は維持されることができるかどうかを予測するように構成することができる。理解されるように、治療セッションとは、典型的には、１つ又は複数の特定の流れ特性を有する装置から気体（例えば、典型的には加湿された気体）の流れを使用者が受ける、装置の動作のセッション又は期間である。

この例では、呼吸装置は流量療法装置であり、主要入力設定又はパラメータは、治療セッション中に使用者に送達される気体の流れの流量を決定する流量設定である。この構成例では、予測過温アラームは、装置の定常状態温度が所定の最高温度又は閾値を超えることなく、所望の、現在の、又は新しい治療セッションの設定流量が達成され、維持され得るかどうかを予測するように構成されている。より具体的には、設定流量は送風機のモータ速度に対応し、コントローラは、（設定流量に）必要なモータ速度が、定常状態の温度を予め設定された高温状態閾値より上に上昇させるかどうかを判断する。

この例示的な構成では、予測過熱アラームに加えて、装置はデバイス内部高温アラームを有し得る。装置の内部温度が、１つ又は複数の内部温度センサによって測定された際に閾値を超えた場合、高温アラームがトリガされるか、又は発せられる。１つ又は複数の温度センサは、感知回路基板上に温度センサを備え得る、又は装置の出口の温度センサ、又はユーザインターフェースのディスプレイ画面に隣接又は近接する温度センサなどであるがこれらに限定されない装置のハウジング内の他の場所に配置された温度センサであり得る。感知された温度に基づいてデバイス内部高温アラームがトリガされた場合、これは、装置内部温度が他のセンサや電子機器又は他の構成要素に損傷を与える可能性があるとして危険であることを示す。

コントローラは、デバイス内部高温アラームがトリガされた場合に、１つ又は複数のアクション又はアラーム応答を自動的に実行するように構成することができる。以下に、１つ又は複数のアクション又はアラーム応答の様々な例を示す。デバイス内部高温アラームがトリガされた場合、以下のアクション又はアラーム応答の１つ又は複数の任意の組み合わせが、コントローラによってトリガ又は実行され得る：
－ コントローラは、送風機のモータ速度（したがって、送達又は生成される流量）を、内部装置温度を低下させるレベルまで自動的に低下させ得る。
－ コントローラは、患者インターフェースのサイズを変更するよう使用者に指示又は通知し得る。例えば、インターフェースがカニューレ又は気管インターフェースである場合、コントローラは、現在のカニューレ又は気管インターフェースのサイズが、流れに対する抵抗が大きすぎるため、設定された流量に対してモータ速度が高くなりすぎ、その結果、過温状態が発生しているため、より大きなカニューレ又はより大きな気管インターフェースに変更するように使用者に促すか、又は通知し得る。
－ コントローラは、装置の感知された温度が閾値（アラーム閾値温度と同じでも異なっていてもよい）未満に冷却されたときに、デバイス内部高温アラームをクリア又はリセットするように構成されていてもよい。
－ コントローラは、加湿器のヒータプレート温度設定値を下げるように構成することができる。このアラーム応答により、気体の流れの湿度出力が低下する可能性があるが、ヒータプレートから装置への熱エネルギー出力も一般に低下する可能性があるため、熱エネルギー及びその結果としての装置内温度の低下を支援する可能性がある。
－ コントローラは、気体流れ回路内に閉塞がないか確認するために、ユーザインターフェースディスプレイを介して使用者にメッセージ又は通知を提示する。閉塞は過温状態に寄与し得る、又は過温状態を引き起こし得る。
－ コントローラは、送風機を逆回転させて高温ガスを抽出し、装置外に排出して装置を冷却する。
－ コントローラは、デバイス内部高温アラームがトリガされたことを示す一般的なメッセージ又は通知を装置のディスプレイ上で使用者に提示する。
－ コントローラは、装置をシャットダウンし、現在の動作又は療法を停止し得る。

図２を参照して、呼吸装置のコントローラによって実施される予測過温アラームプロセスフロー又は予測アラーム方法２００の概要について記載する。予測アラーム方法２００は、２０２に示すように、開始される所望の又は新たな治療セッションに関する１つ又は複数の入力設定又はパラメータを表す入力データを受信することによって開始する。例として、入力設定は、治療セッション中に装置の使用者に送達される気体流れの所望の流量を示す設定流量であり得る。予測アラーム方法２００は次に、２０４に示すように、入力設定及び／又は入力設定に関連する１つ又は複数の関連動作パラメータに基づいて、呼吸装置の定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかを予測する。一例として、コントローラは、設定流量入力及び／又は設定流量を生成するのに必要な送風機のモータ速度に基づいて、呼吸装置の定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかを予測するように構成することができる。予測された定常状態温度が所定の高温状態閾値を超える場合、２０６に示すように、予測された高温アラーム又はアラーム信号が予測に基づいて生成又はトリガされる。任意選択的に、生成されたアラーム又はアラーム信号に応答して、コントローラは、２０８で示されるように、１つ又は複数のアラーム応答を開始又は起動するように構成され得る。

ステップ２０４において予測アラーム方法２００は、所定の熱モデル又は動的熱モデルに少なくとも部分的に基づいて、装置の、又は装置に関連する定常状態温度を予測することを含む。熱モデルは、装置の、又は装置に関連する１つ又は複数の熱源を表す。より具体的には、熱モデルは、装置の１つ又は複数の構成要素（熱源）によって生成される熱を、予測過温アラームによって決定される装置の定常状態温度の上昇に寄与する、又は上昇を引き起こす構成要素によって生成される熱エネルギーという観点から表すことができる。一構成において、熱モデルは、少なくとも、モータ速度と流量の関数として、流量療法装置の送風機によって発生する熱を表す。別の構成では、熱モデルはさらに、装置の定常状態温度に寄与する、装置の、又は装置に関連する１つ又は複数の非送風機熱源によって発生する熱を表す。例に過ぎないが、１つ又は複数の非送風機熱源には、装置の、装置に接続された、又は装置に関連する以下の非送風機構成要素又は環境変数のうちの１つ又は複数を含むがこれらに限定されない：バッテリ又は電源、加湿器のヒータプレート、患者インターフェース導管のヒータワイヤ、電子回路又は構成要素、プリント回路基板（ＰＣＢ）、グラフィカルユーザインターフェース、ディスプレイ画面、及び／又は装置を取り囲む環境の周囲条件（周囲温度及び／又は周囲湿度などであるがこれらに限定されない）。理解されるように、熱モデルは、温度の測定基準（摂氏又は華氏など）及び／又は熱エネルギーの測定基準（ジュール又は他のエネルギーＳＩ単位などであるが、これらに限定されない）で熱源をモデル化するように構成され得る。

第１の形態において、熱モデルは、少なくとも部分的に、装置の理論熱モデルに基づき得る。例えば、理論熱モデルは、装置内又は装置に関連する１つ又は複数の熱源が装置の定常状態温度にどのように寄与し得るかについてのコンピュータ又は数学的又は科学的モデル又は計算であり得る。第２の形態において、熱モデルは、例えば実験的な試験を通じた装置の動作に関連する実験的な熱データに基づく装置の実験的な熱モデルに少なくとも部分的に基づくことができる。実験的熱データは、例えば装置の使用中又は実験的試験中の１つ又は複数の動作範囲、条件、及び／又は治療セッションにわたって測定又は感知された記録又は保存された温度データに基づくことができる。第３の形態において、熱モデルは、少なくとも部分的に、１つ又は複数の予め決められた又は設定可能な安全値に基づくことができる。例えば、熱モデルは、周囲温度又はヒータ要素若しくはそのような構成要素によって発生する熱のような１つ又は複数の熱源を考慮に入れることができ、それらのパラメータ又は構成要素に、それらがそれぞれ動作中の装置の定常状態温度に寄与する可能性のある最大熱に対する可能性の高い又は現実的な上限値を表す安全な熱の値を割り当てることができる。上記の熱モデルはいずれも、装置のコントローラのメモリに格納又は保存することができる。理解されるように、熱モデルは、数学的関数、ルックアップテーブル、又は任意の他の適切な計算可能なフォーマットとして表すことができる。

熱モデルに基づいてステップ２０４で装置の又は装置に関連する定常状態温度を予測することは、制御が、治療セッションの入力設定流量目標を生成するのに必要な送風機のモータ速度を決定し、その決定されたモータ速度を、装置の予測定常状態温度を生成するための熱モデルへの入力又は変数として使用することを含む。いくつかの装置構成において、コントローラは、モータ速度と流量の保存された既知の関係又はモデル又は関数に基づいて、又はそれからそのデータを抽出又は推定することによって、設定流量を生成するのに必要なモータ速度を決定するように構成される。

他の構成では、コントローラは、設定流量が生成されるまで送風機のモータ速度を増大又は変更することによって、入力された設定流量を生成するために必要なモータ速度を決定するように構成され、その結果、必要なモータ速度は、特定の装置及び現在の動作変数に対してリアルタイム又は動的に決定される。このように、必要なモータ速度をリアルタイム又は動的に決定することにより、コントローラは、使用されている患者インターフェースのタイプ及び構成、使用されている患者インターフェース導管のタイプ及び特性、及び／又は、モータ速度と生成される流量との間の関係に影響を及ぼす可能性のある動作中の装置の他のパラメータ又は特性など、個々の使用者に対する現在の装置構成特性及び／又はパラメータを考慮することが可能になる。

予測アラーム方法２００は、使用者によって新しい設定流量入力が受信されるたびにコントローラによって実行され、この入力は、通常、使用者に対して新しい治療セッションが開始されるとき、又は治療セッション中に設定流量が変更又は修正されるときに発生する。流量療法装置は、送風機が停止しているか非治療速度でアイドリングしているスタートアップ又はスタンバイモードから新しい治療セッションを開始することもあれば、装置がすでに現在の治療セッションで動作している間に、新しい所望の治療セッション又は変更された若しくは新しい設定流量に切り替えられることもある。いずれのシナリオにおいても、予測アラーム方法２００は、所望の治療セッションに関連する新しい又は更新された設定流量の入力を受信することに応答してコントローラによって実行され、新しい所望の治療セッションに関連するそれらの新しい又は更新された入力設定及び／又はパラメータに基づいて、装置の予測定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかを決定する。

予測アラーム方法２００は、装置の、装置内の、又は装置に関連する、関心のある将来の定常状態温度を予測又は決定するように構成され得る。関心のある定常状態温度の種類又は性質は、アラームの必要な目的又は目標に依存し得る。予測アラームは、過渡的な温度パラメータとは対照的に、持続的及び／又は安定的な温度パラメータを表す定常状態温度を予測するように構成される。例えば、予測アラームは、将来、温度の態様が一時的に安全でないゾーンに急上昇するかどうかを予測するのとは対照的に、装置の温度の態様が望ましくない及び／又は安全でない過温度ゾーンに望ましくない及び／又は安全でない期間維持されるかどうかを予測することに向けられる。予測アラームは、関心のある特定の定常状態温度に応じて、装置、装置内の領域、装置の構成要素、又は装置又はその動作に関連するパラメータが、装置及び／又は使用者に何らかの形で有害な高熱の持続期間（例えば、過熱状態又は過温状態）を経験することが予測される場合にアラームを発することに主に向けられる。

一例として、１つの構成において、予測アラームは、アラーム方法によって予測された定常状態温度が、少なくとも所定の最小期間、設定流量で動作した後の装置の予測温度パラメータを表すように構成することができる。言い換えれば、１つの構成において、アラーム方法によって決定された予測定常状態温度は、装置の見込みある落ち着いた温度又は長期平均温度を表す。この期間は、定常状態温度が持続的及び／又は安定した温度パラメータを表すような期間であり得、例えば、少なくともいくつかの構成要素が治療セッションのための長期的な動作温度及び／又は状態に達していない可能性がある「始動」状態にあるのとは対照的に、装置が比較的安定した動作状態に落ち着くと、定常状態温度は持続的及び／又は安定した温度パラメータを表す。

上述したように、予測アラームは、アラームの対象となる定常状態温度が呼吸装置の、呼吸装置内の、又は呼吸装置に関連する任意の所望の温度パラメータであるように構成することができる。

一構成において、予測アラームのための定常状態温度は、装置の気体流路内の指定された領域又は場所における装置内の気体の流れの予測された温度を表すように構成することができる。例えば、この構成では、定常状態温度は、加湿器の後、及び／又は患者インターフェース導管に接続する装置の出口若しくはその近傍における気体の流れの予測温度を表し得るか、又は装置の１つ又は複数のセンサ及び／又は感知回路若しくはＰＣＢの領域における気体の流れの予測される温度を表し得る。

別の構成では、予測アラームの定常状態温度は、装置のメインハウジングの特定の場所若しくは領域内、又は装置の特定の構成要素若しくは構成部品の領域若しくは領域内の予測される温度を表すように構成することができる。例に過ぎないが、装置は、定常状態温度が、以下の選択された場所又は領域のいずれか１つにおける予測される温度を表すように構成され得る：
－ 装置のハウジングの中央領域又はゾーン内、
－ 装置の送風機に近い場所又は領域、
－ 装置の電子回路又はＰＣＢに近い場所又は領域、
－ 装置のディスプレイ画面又はユーザインターフェース構成部品に近い場所又は領域、
－ 装置の加湿器又は加湿器の構成要素に近い場所又は領域、又は
－ センサ又は感知回路などの特定の構成要素に近い場所又は領域。例として、センサ又は感知回路は、流れセンサ、温度センサ、圧力センサ、湿度センサ、超音波センサなどのいずれか１つ又は複数を備えてもよく、これらのセンサは、その精度又は感度が温度に敏感であり得るか、又は特定の動作温度範囲内でのみ確実に動作する可能性がある。

別の構成では、予測アラームの定常状態温度は、装置の熱モデル、及び／又は装置の関心のある、又は装置に関連する１つ又は複数の熱源に基づいて、装置に関連する予測される一般的な全体温度パラメータを表すように構成することができる。例えば、この構成では、定常状態温度は、装置の特定の場所、領域、又は構成要素に固有ではなく、装置又はデバイス内の、又は装置又はデバイスに関連する合計温度又は熱を表す一般的な温度パラメータである、理論的又は全体的な温度パラメータを表し得る。

一般的に、予測過温アラームの目的は、装置内の温度上昇（又は高熱）を引き起こす高温状態を予測する（すなわち、将来の状態を事前に決定する）ことである。言い換えれば、予測アラームは、装置の望ましい操作（例えば治療設定）が将来、装置の定常状態温度が高温閾値を超える原因になるかどうかを予測するように構成されている。高温状態が続くと、センサにエラーや誤動作が生じたり、センサが損傷したりする可能性がある。加えて、又は代替的に、高温は気体ストリームの温度やエンタルピーの上昇を引き起こす可能性があり、これはエンドユーザにとって安全でない可能性がある。場合によっては、温度が高すぎると、装置の構成要素に損傷を与える可能性がある。例えば、高温が持続すると、送風機又は装置を通るガス流路（すなわち、パイプ、接続部、カップリング、及び／又はシール）が損傷する可能性がある。

予測アラーム方法２００は、予測された定常状態温度を所定の高温状態閾値と比較する。高温状態閾値は、コントローラに関連するメモリに記憶されたデータ値又は変数であり得る。高温状態閾値は、温度値などの構成可能な温度パラメータとすることができる。高温状態閾値は、装置の特性及び／又はアラームに対して予測される定常状態温度の特定のタイプに基づいて予め決定又は選択される温度パラメータとすることができる。例えば、高温状態閾値は、予測定常状態温度が示す特定の温度パラメータに依存し得る。例えば、気体の流れの温度を表す予測定常状態温度に対する閾値は、装置のハウジングのある特定の場所の温度を表す予測定常状態温度に対する閾値と比較して異なる（高い又は低い）可能性がある。

さらなる例として、一構成において、定常状態温度は、装置内の指定された領域又は場所における気体の流れの温度に関連する予測温度パラメータを表す。この構成では、高温状態閾値は、それを超えるとその気体の流れの過熱に関連して、又は過熱によって引き起こされる誤動作、装置の損傷、及び／又は使用者に対する安全上のリスクが増大する気体温度安全閾値又は値を表すように構成することができる。別の構成では、定常状態温度は、装置のメインハウジング内の特定の場所又は領域に関する予測温度パラメータを表すように構成することができ、高温状態閾値は、それを超えるとメインハウジングのその場所又は領域の過熱に関連して、又は過熱によって引き起こされる誤動作、装置の損傷、及び／又は使用者に対する安全上のリスクが増大するハウジング温度安全閾値又は値を表すように構成することができる。

ステップ２０６で、予測アラーム方法２００は、予測定常状態温度が高温状態閾値を超えた場合にアラーム信号又は予測高温状態信号を生成するように構成される。ステップ２０８で、予測アラーム方法２００は、アラーム信号又は高温状態信号に応答して、１つ又は複数のアラーム又はアラーム応答をトリガ又は起動するように構成される。

一構成において、アラーム応答は、アラーム通知を生成することを含み得る。アラーム通知は、可聴、視覚的、触感的、及び／又は触覚的のいずれか１つ又は複数のアラームであり得る。一例として、アラーム通知は、コントローラが、装置のディスプレイ画面又はユーザインターフェース上にアラームメッセージ、通知、又は表示を表示することを含み得る。

いくつかの構成では、コントローラは、アラームが発生した場合、設定流量を却下し、モータを無効にするか、又はモータをアイドリング速度まで低下させるように構成される。

いくつかの構成では、コントローラは、アラームが発生した場合、モータ速度を最大許容モータ速度に制限又は低減し、装置のディスプレイ画面又はユーザインターフェース上にアラームメッセージ、通知、又は表示を生成するように構成される。このような構成では、最大許容モータ速度は、設定流量に対して、定常状態温度が高温状態閾値を超えることなく装置が維持できる最高モータ速度を表すことができる。

いくつかの構成では、コントローラは、アラームが発生した場合、装置の１つ又は複数の非送風機構成要素に印加される電力又はそれらの動作を低減又は無効化して、それらの熱出力を低下させるように構成される。一例では、コントローラは、アラームが発生した場合に、加湿器のヒータプレート及び／又は患者インターフェース導管（例えば、呼吸チューブ）のヒータワイヤに印加される電力を低減及び／又は前記ヒータプレート及び／又はヒータワイヤを無効にするように構成され得る。別の例では、コントローラは、アラームが発生した場合に、装置のバッテリに関連する充電回路を低減又は無効化するように構成される。

コントローラは、アラーム信号に応答して、上記の例示的なアラーム応答のいずれか１つ又は複数を作動し得ることが理解されよう。理解されるように、アラーム応答は、必ずしも常にアラーム通知（視覚、触覚、及び／又は可聴アラームなど）をトリガする必要はない。上述したように、コントローラによって実行されるアラーム応答は、上述したように、動作設定又はパラメータを変化又は修正するなど、予測される将来の過温状態に対処及び／又は回避するために、特定の方法で装置を制御することであり得る。これは、単独で行われてもよいし、アラーム通知の生成と組み合わせて行われてもよい。

予測過温アラーム２００アルゴリズム又はプロセスステップの上記の一般的な記載は、全体的なアラーム方法２００の例示的な実装及び／又は構成を提供する以下の第１及び第２の例示的な実施形態に一般的に適用可能である。第１及び第２の例示的な実施形態は、装置の定常状態温度が所定の高温状態閾値を超えるかどうかを評価又は予測する直接的及び間接的な実装方法を示す。

理解されるように、予測過熱アラームアルゴリズム及び／又はプロセスは、装置のコントローラ又はプロセッサによって実行される。アラームアルゴリズム及び／又はプロセスは、装置のコントローラ又はプロセッサによって実行可能なソフトウェア又はコンピュータ可読命令としてプログラムすることができる。理解されるように、アラームアルゴリズムによって使用される必要な入力信号及び／又はデータ（例えば、センサ信号及び／又は動作若しくは治療設定及び／又は装置への使用者制御入力）は、コントローラによって取得又は受信され得る。同様に、アラームアルゴリズムによって生成された出力又はアラーム応答は、制御信号などを介してコントローラによって実行することができる。また、アラームアルゴリズムによって利用される関連熱モデルは、コントローラによってアクセス可能な電子メモリに記憶され、そこから検索され、及び／又はソフトウェアアルゴリズムにおいてコード化されることが理解されよう。

４．第１の例示的な実施形態－モータ速度評価に基づく予測過温アラーム
概要
図３～４Ｃを参照して、予測過温アラーム３００の第１の例示的な実施形態をさらに詳細に記載する。この第１の実施形態における予測過温アラーム３００は、治療セッションの設定流量入力に必要なモータ速度を、装置の定常状態温度が所定の高温状態を超える危険性が大きい速度を表す推定最大許容モータ速度と比較することに基づく間接的なアラーム予測を利用する。簡単に説明すると、コントローラ又はプロセッサは、それを超えると装置の定常状態温度が所定の最大値を超える重大な危険性があると予測される最大許容モータ速度値（現在の設定流量に対して）を決定する。

一構成において、アラームアルゴリズムは、前述の閉ループフィードバック制御を使用して、装置コントローラが設定流量を生成するために送風機のモータ速度を制御することを可能にすることによって、設定流量に必要なモータ速度を決定又は抽出する。設定流量を発生させるために必要なモータ速度が判明すると、次に、予測された最大許容値と比較される。必要なモータ速度が（現在の設定流量を達成するために）この最大許容値を超えた場合、プロセッサは、装置が実際に加熱され、所定の最大定常状態温度を超えるのを待つことなく、直ちにアラーム応答を起動する。一実施形態では、開始されるアラーム応答は、コントローラがモータ速度を、予測過熱アラームアルゴリズムによって決定される最大許容モータ速度限界まで戻すことである。これにより、気体流れの流量が目標設定流量未満に制限され、これにより「目標未満の流量」アラームがトリガされる可能性がある。他の実施形態では、アラームアルゴリズムは、先に記載した他のアラーム応答のいずれか１つ又は複数を実施し得る。

別の構成において、予測過温アラームは、治療セッションの設定流量入力に対して、最大許容モータ速度値を決定又は予測するように構成され、これを超えると、装置の定常状態温度が所定の最大値又は閾値を超える重大なリスクがあると予測される。この構成では、設定流量に対して必要なモータ速度を決定し、それを予測限界値と比較するのではなく、予測過温アラームは、送風機の閉ループフィードバック制御中にモータ速度が限界値を超えることがないように、設定流量入力設定に対する治療セッション中に送風機のモータ速度を予測最大許容モータ速度限界値に設定又は制限するようにコントローラに動作させる。この構成では、予測過温アラームは、制御アルゴリズムとして動作するか、又は最大許容モータ速度を突破できないように送風機制御に制限入力を提供する。

この実施形態では、コントローラは、設定流量入力に必要なモータ速度が最大許容モータ速度を超えるかどうかの判断に基づいて、定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかを予測するように構成される。コントローラは、最大許容モータ速度を決定し、これは、設定流量に対して、定常状態温度が高温状態閾値を超えることなく装置が維持できる最高のモータ速度を示す。この実施形態では、最大許容モータ速度は、所定の熱モデルに基づいているか、又はその関数である。事実上、設定流量に対する最大許容モータ速度は、高温状態閾値を表す。

この実施形態では、熱モデルは、設定流量の範囲に対する最大許容モータ速度を表す関数又は閾値であり、熱モデルは、高温状態閾値に少なくとも部分的に基づいて生成される。理解されるように、閾値は、モータ速度及び／又は流量に応じて又はそれに基づいて制限値又は閾値を定義する方程式又は関数によって定義されてもよく、この閾値は、コントローラ又はコントローラによってアクセス可能なメモリ内のソフトウェアコードにおいて符号化されてもよい。閾値は、図４Ａ及び４Ｂに描かれ後述されるものなど、プロット又はグラフ上の線（直線又は曲線）としてグラフィカルに表現されてもよい。

１つの構成において、熱モデルは送風機によって発生する熱を表し、これは流量とモータ速度の関数である。別の構成では、熱モデルは、流量とモータ速度の関数である送風機によって発生する熱と、１つ又は複数の非送風機熱源とを表す。１つの形態において、熱モデルは、動作中に１つ又は複数の非送風機熱源のそれぞれによって現実的に発生され得る最大熱量を表すそれぞれのプリセット値で、１つ又は複数の非送風機熱源を表すように構成され得る。別の形態において、熱モデルは、１つ又は複数の非送風機熱源を、所望の治療セッションにおいてそれぞれの熱源によって生成されると予測される最大熱量を表す１つ又は複数のそれぞれの事前設定された又は設定可能な安全値で表すように構成することができる。

１つの構成において、熱モデルは、装置内の１つ又は複数の熱源によって引き起こされる熱（エネルギー）及び／又は温度上昇をモデル化するように構成される。特に、熱モデルは、装置内の１つ又は複数の熱源によって生成される熱をモデル化するように構成され、次に、この熱が装置内に存在する、及び／又は装置内を流れる結果として装置内に生じる、又は生じ得る温度上昇をモデル化する。熱モデルから入力される設定流量に対する最大許容モータ速度の決定は、熱モデルの再整理と考えることができる。１つの構成において、熱モデルは、装置内の１つ又は複数の熱源の熱エネルギーをモデル化することに基づいて温度上昇を計算することを伴うか、又はそれを含む。

この実施形態の１つの構成において、流量範囲に対する最大許容モータ速度は、モータ速度対流量グラフ上にプロットされた所定の閾値線によって表されるか、又は定義される。閾値線より上の領域は高温状態ゾーンを表す。この構成では、コントローラは、要求されるモータ速度と設定流量の組み合わせが高温条件ゾーンにあるかどうかを判定することによって、定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかを予測するように構成される。

例示的な実施プロセス
次に、第１の実施形態の予測過温アラーム３００のより詳細な実施例について記載する。

図３を参照すると、装置のコントローラによって実施される予測アラームプロセスは、３０２に示されるように、新規又は所望の治療セッションのための設定流量入力を受信又は取得することによって開始する、或いは現在の治療セッションのための更新又は変更された設定流量入力又は設定を受信する。前述のように、この実施形態では、予測アラームアルゴリズムは、コントローラ又は装置内のプロセッサによって実行可能なコンピュータ可読命令などのソフトウェアコードとして実装される。

次に、コントローラは、３０４に示すように、１つ又は複数の非送風機熱源による定常状態温度に寄与する熱を表す第１の熱量を推定する。一例として、コントローラは、装置内の１つ又は複数の所定の又は選択された非送風機構成要素（例えば、バックアップバッテリ、加湿器のヒータプレート）の温度がそれらの現実的な最大値まで上昇した場合、及び／又は環境ソース（例えば、周囲空気）からの熱がその現実的な最大値まで上昇した場合に、装置に加えられ得る熱を推定する。１つの形態において、アラームアルゴリズムは、熱モデルで使用するために、１つ又は複数の非送風機構成要素に関連する固定された個々の最大熱又は温度上昇値を記憶する。いくつかの構成では、予測アラーム３００は、装置内及び／又は装置に関連する非送風機熱源のすべて又は少なくとも大部分を考慮するように構成することができる。予測アラーム３００は、必ずしもすべての非送風機構成要素及び／又は環境変数からの熱エネルギーを考慮する必要はないが、動作中に熱の大部分を装置に寄与する重要な非送風機熱源の少なくとも１つ又は複数を考慮し得ることが理解されよう。

代替実施形態では、アルゴリズムは、固定された所定の現実的な最大値を使用する代わりに、治療セッションにわたって安定していると考えられるものについては、いくつかの非送風機熱源についてリアルタイムで決定された温度及び／又は動作値を使用し得る。例えば、以下のリアルタイムの値のいずれか１つ又は複数が、熱モデルにおいて非送風機熱源を表すために使用され得る：熱モデルにおいてどの非送風機構成要素が使用されるかに応じて、装置のリアルタイムの温度センサ値、加湿器ヒータプレートの電力又は電流、加熱された呼吸チューブの電力又は電流、及び／又はバッテリの電力又は電流。さらに説明すると、装置は、周囲温度センサなどの１つ又は複数の温度センサを有することがあり、非送風機構成要素のいくつか（例えば、加湿器ヒータプレート、加熱された呼吸チューブ、バッテリ）は、それらの温度を感知するためにそれらに関連付けられた温度センサを有することがある。いくつかの構成では、これらの感知された温度は、熱モデル内の１つ又は複数の非送風機構成要素の所定の最大温度値を使用する熱モデルの代替として、予測アラームアルゴリズムにリアルタイムで供給される場合がある。

次に、コントローラは、３０６に示すように、第１の熱量と第２の熱量との合計によって定常状態温度が高温状態閾値を超えないように、送風機によって定常状態温度に寄与する熱を表す第２の熱量に対応する送風機の最大許容モータ速度を推定する。一例として、１つの構成では、モータ速度－流量の組み合わせと、送風機によって発生する可能性が高い熱との間の関係は、装置について既知であり、コントローラのメモリに記憶されているか、コントローラによってアクセス可能である。一般に、所与の設定流量を達成するのに必要なモータ速度が高いほど、送風機によって発生する熱量は多くなる。この既知且つ記憶された関係を使用して、コントローラは、送風機によって発生する熱（第２の熱量）と、非送風機構成要素及び環境変数によって発生する熱（第１の熱量）との合計が、定常状態のデバイス温度が最大値（所定の高温状態閾値）を超えることを引き起こすことなく（現在の設定流量に対して）維持できる最大モータ速度を推定する。

別の構成では、ステップ３０４と３０６を組み合わせてもよい。特に、アラームアルゴリズムは、設定流量入力に対して、１つ又は複数の非送風機構成要素及び送風機によって引き起こされる熱エネルギー及び／又は温度上昇のマージされた又は組み合わされたモデルを表す記憶された熱モデル（例えば、方程式又は関数）を使用してもよい。上記のように、最大熱量又は温度上昇が非送風機構成要素のモデルにおいて推測されてもよいし、それらは設定流量入力に基づいて発熱量又は温度上昇を変化させる個別変数又は複合変数として表現してもよい。

最大モータ速度が決定されると、コントローラは、３０８に示すように、送風機が設定流量を生成又は達成するために必要なモータ速度に送風機のモータ速度を増大又は変更するように構成される。特に、コントローラは、流量センサ及び／又はモータ速度センサを使用して、設定流量を達成するためにモータ速度を変化させる閉ループ制御を使用する。これにより、コントローラは、設定流量入力に必要なモータ速度を動的に決定することができる。理解されるように、装置の構成及び／又は使用される構成要素（例えば、患者インターフェースのタイプ）に応じて、設定流量を生成するために必要な特定のモータ速度は、装置毎に又は使用者毎に異なる可能性があるため、より正確にリアルタイムで動的に決定される。別の構成では、モータ速度と流量との間の関係のモデル又は推定値をコントローラに記憶することができ、このモデルを使用して、必要なモータ速度を動的に決定するのではなく、設定流量入力に対して必要なモータ速度を抽出することができるが、モデル出力は推定値となることが理解されよう。

必要なモータ速度が決定されると（動的に決定されるのであれ、推定されるのであれ）、コントローラは、次に、３０８に示すように、決定された最大許容モータ速度と決定された必要なモータ速度に基づいて、装置の定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかを予測する。特に、必要なモータ速度が最大許容モータ速度を超える場合、装置の定常状態温度がある段階で所定の高温状態閾値を超えることが予測され、３１０でアラームがトリガされる。先に説明したように、コントローラは、予測された過温状態に対抗又は回避するために、アラームがトリガされたことに応答して、１つ又は複数のアラーム応答を開始し得る。

熱モデル
図４Ａ～４Ｃを参照して、第１の実施形態の予測過温アラーム３００で利用される熱モデル構成について、例としてさらに詳細に説明する。

記載したように、新しい治療セッションの開始時、又は治療セッション中に設定流量が変更された場合、又は治療セッション中に装置が停止され、その後再始動された場合、コントローラは、新しい又は更新された設定流量が、装置の定常状態温度が所定の最大値（高温状態閾値）を超えることなく達成され、維持され得るかどうかを予測するために、予測過温アルゴリズムを実行する。

予測アラーム３００アルゴリズムにより、コントローラは、任意の所与の流量
に対してモータ速度値ω_maxを推定することができる。この値を超えると、送風機は、定常状態の装置温度が、設定可能な高温状態閾値を示すその最大値（Ｔ_max）を超えるのに十分な熱を発生する。一般に、所与の流量を達成するのに必要なモータ速度が高いほど、送風機によってより多くの熱が発生する。この実施形態において、ω_maxを決定するための式又は熱モデルの１つの例示的な形式は以下の通りである：
ここで、ｋは装置の流路形状に関係する定数である。流量－モータ速度のグラフ又はプロットで視覚化すると、ω_maxは図４Ａに示すように表示され得る。図４Ａに示すように、ω_maxの値は設定流量が変化するにつれて変化し、流量
の範囲にわたってω_maxを表す曲線より上の領域が過熱又は過温ゾーンとなる。熱モデルの１つの構成では、設定流量に必要なモータ速度（すなわちモータ速度と流量の組み合わせ）が過熱ゾーンにある場合、予測アラームがトリガされる。この熱モデル（１）の構成では、送風機が唯一の熱源と見なされる。しかしながら、以下に説明するように、他の構成では、他の装置構成要素（例えば、バッテリ、加湿器のヒータプレート等）及び／又は環境（例えば、周囲温度）条件など、他の非送風機熱源の少なくとも一部又は全部も考慮した、より完全な熱モデルが使用される。

上述したように、装置の定常状態温度がＴ_maxを超えるのに寄与し得るのは、送風機からの熱だけではない。例えば、バッテリ電源からの熱や周囲環境からの熱も寄与する可能性があり、また、重要であり熱モデルに含まれるように考えられて選択された他の熱源も寄与する可能性がある。バッテリ、周囲環境、及び他の選択された熱源の温度が上昇するにつれて、Ｔ_maxを超える前に送風機によって生成され得る熱は少なくなる。したがって、ω_maxを決定するためのより完全な形式の式又は熱モデルの例は以下の通りである：
ここで、Ｔ_ambientは周囲環境の温度であり、Ｔ_batteryは装置内のバッテリの温度（バッテリが存在する場合）であり、Ｔ_{other heat sources}は、対象の定常状態温度に大きく寄与する装置内の１つ又は複数の他の選択された熱源によって寄与される温度を表す。この熱モデル（２）の１つの構成では、非送風機熱源変数の１つ又は複数の値は、プリセット又は事前決定されていてもよい。例えば、Ｔ_ambient、Ｔ_battery、．．．Ｔ_{other heat sources}の値は、ω_maxの保守的な最悪のシナリオ値を得るために、最大の現実的な値にプリセットされてもよい。図４Ｂを参照すると、流量－モータ速度グラフ又はプロット上で視覚化された場合、より完全な熱モデル（２）で計算されたω_max曲線は、完全さで劣る送風機のみの熱モデル（１）で計算されたω_max曲線よりも低い。

図４Ｃを参照すると、コントローラによって実行される予測アラームアルゴリズムは、熱モデルに基づいて、又は熱モデルの関数として、設定流量入力に対するω_maxを決定する。次に、アルゴリズムは、３２０に示すように、その設定流量に必要な又は現在のモータ速度が、熱モデルのω_max曲線を超えているかどうかを判定する。必要なモータ速度がω_max曲線を超えている場合、コントローラは、３２２に示すように、治療セッション中に装置の定常状態温度がＴ_maxを超えると予測し、アラームをトリガする。必要なモータ速度がω_max曲線以下である場合、コントローラは、３２４に示すように、治療セッション中に装置の定常状態温度がＴ_maxを超えないと予測し、アラームをトリガしない。

より完全な熱モデル（２）に含まれる非送風機熱源の値は、上述のように固定された所定の値であってもよく、或いは他の構成では、動作中に熱モデルを更新するためにリアルタイムで決定される動的変数であってもよいことが理解されよう。例えば、いくつかの構成では、いくつかの構成要素及び／又は変数がリアルタイムで決定されることがあり、特に、治療セッション全体を通して安定している可能性が高いと考えられるものが決定されることがある。例として、Ｔ_ambientの値は、装置の周囲温度センサ又は装置に動作的に接続された周囲温度センサによって決定される可能性があり、感知された周囲温度は、装置が気候制御された部屋又は環境で使用される使用シナリオの場合である可能性がある、治療セッションを通してこの周囲温度が比較的安定している可能性が高い場合に、熱モデルで使用される可能性がある。同様に、熱モデルにおける装置の他の非送風熱源構成要素を、装置の構成要素に関連する温度センサによってリアルタイムで決定し、装置の動作中に熱モデルを更新することも可能である。

送風機熱源だけでなく、装置の又は装置に関連する１つ又は複数の他の非送風機熱源を考慮する、上述のより完全な熱モデル（２）は、もっぱら例として提供される。熱モデルは、装置の又は装置に関連する非送風機熱源又は構成要素のうち所望の１つ又は複数を考慮するように構成できることが理解されよう。一構成において、熱モデルは、予測アラームに関心のある定常状態温度に関連する重要な熱源のすべて又は少なくとも大部分をモデル化するように構成することができ、他の構成では、熱モデルは、１つ又は複数の選択された熱源を考慮するように構成することができる。熱モデルは、装置の特定の構成及び特性、装置の動作モード、患者インターフェース導管及び／又はインターフェース（カニューレ、マスク等）などの装置に接続された周辺構成要素、及び／又は予測アラームに望まれる所望の感度及び／又は安全係数、のうちの１つ又は複数を含むがこれらに限定されない様々な要因に基づいてカスタマイズ及び／又は構成することができる。

５．第２の例示的な実施形態－装置の予測される定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかの判定
概要
図５～６Ｂを参照して、予測過温アラーム４００の第２の例示的な実施形態をさらに詳細に記載する。この第２の実施形態における予測過温アラーム４００は、装置の定常状態温度が予測され、最大デバイス温度（高温状態閾値）と比較される直接的なアラーム予測を利用する。この第２の実施形態では、コントローラ又はプロセッサは、現在の設定流量及びそれを達成するのに必要なモータ速度が与えられた場合に、装置が到達し得る最高の定常状態温度を予測する。この予測された定常状態温度が所定の最高温度（高温状態閾値）を超える場合、コントローラは、装置が実際に加熱され、その最高定常状態温度を超えるのを待つことなく、直ちにアラームを作動させる。

この実施形態では、コントローラは、要求されるモータ速度と設定流量の関数として定常状態温度を予測することに基づいて定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかを予測するように構成されており、予測された定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかを判定する。

この実施形態では、定常状態温度を予測することは、所定の熱モデルから推定値を抽出することを含む。１つの構成において、熱モデルは、送風機によって発生する熱を表し、これは流量とモータ速度の関数である。別の構成において、熱モデルは、流量とモータ速度の関数である送風機によって発生する熱と、１つ又は複数の非送風機熱源とを表す。１つの形態において、熱モデルは、動作中に１つ又は複数の非送風機熱源のそれぞれによって現実的に発生し得る最大熱量を表すそれぞれのプリセット値で、１つ又は複数の非送風機熱源を表すように構成され得る。別の形態において、熱モデルは、所望の治療セッションにおいてそれぞれの熱源によって生成されると予測される最大熱量を表す１つ又は複数のそれぞれの事前設定された又は設定可能な安全値で、１つ又は複数の非送風機熱源を表すように構成され得る。

この実施形態では、コントローラは、所定の熱モデル、設定流量、及び必要なモータ速度に基づいて、又はその関数として定常状態温度を予測することにより、装置の定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかを予測するように構成される。これに続いて、コントローラは、予測された定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかを判定する。１つの構成において、熱モデルは、熱モデルが少なくとも送風機によって発生する熱に基づくように、少なくとも設定流量と要求されるモータ速度とに基づいて、予測される定常状態温度を表す温度変数を生成することができる。別の構成において、熱モデルは、設定流量と、要求されるモータ速度と、装置の定常状態温度に寄与する、装置の又は装置に関連する非送風機熱源を表す１つ又は複数の他のパラメータとに少なくとも基づいて、予測される定常状態温度を表す温度変数を生成する。いずれの構成においても、コントローラは、予測された定常状態温度を表す温度変数が高温状態閾値を超えるかどうかを判定するように構成され、閾値を超えた場合にアラームを生成する。

例示的な実施プロセス
次に、第２の実施形態の予測過温アラーム４００の実行のより詳細な例について記載する。

図５を参照すると、装置のコントローラによって実行される予測アラームプロセスは、４０２に示されるように、新規又は所望の治療セッションの設定流量入力を受信又は取得することによって開始する。

次に、コントローラは、４０４に示すように、送風機が設定流量を生成又は達成するために必要なモータ速度まで送風機のモータ速度を増大又は変更する。このステップは、第１の実施形態に関して３０８に記載したものと同様であり、この実施形態においても同じ選択肢及び構成が適用可能である。

設定流量に対して必要なモータ速度が決定されると、コントローラは、次に、４０６に示すように、送風機のみによって定常状態温度に寄与される熱を表す第１の定常状態温度値又は成分を推定するように構成される。一例として、モータ速度－流量の組み合わせと、送風機によって発生する可能性の高い熱との間の関係は、装置について既知であり、メモリに記憶されているか、又はコントローラによってアクセス可能である。一般に、所与の設定流量を達成するのに必要なモータ速度が高いほど、送風機によって発生する熱量は多くなる。この既知且つ記憶された関係、及び現在のモータ速度－流量の組み合わせを使用して、コントローラは、熱源が送風機のみである場合に装置が到達するであろう定常状態温度を推定する。

次に、コントローラは、４０８に示すように、１つ又は複数の非送風機熱源による定常状態温度に寄与される熱を表す第２の定常状態温度値又は成分を推定するように構成される。一例として、コントローラは、１つ又は複数の非送風機熱源（例えば、加湿器のヒータプレート、バックアップバッテリ、周囲空気）が現実的な最大値まで増加した場合に、装置の定常状態温度が（４０６で第１の定常状態温度値から推定された温度よりも）どこまで上昇し得るかを推定する。予測アラーム４００は、必ずしもすべての非送風機構成要素及び／又は環境変数からの熱エネルギーを考慮する必要はないが、動作中に熱の大部分を装置に寄与する重要な非送風機熱源の少なくとも１つ又は複数を考慮し得ることが理解されよう。代替実施形態では、アルゴリズムは、固定された所定の現実的な最大値を使用する代わりに、治療セッションにわたって安定していると考えられるいくつかの非送風機熱源について、リアルタイムで決定された温度値を使用することができる。

コントローラは、４１０に示すように、第１の定常状態温度値と第２の定常状態温度値とを集計又は合計することにより、装置の定常状態温度を予測する。これに続いて、コントローラは、４１２に示すように、予測された定常状態温度が高温状態閾値を超えた場合に、予測アラームをトリガする。先に説明したように、コントローラは、アラームがトリガされたことに応答して、１つ又は複数のアラーム応答を開始し、予測された過熱状態に対抗又は回避することができる。

熱モデル
図６Ａ及び６Ｂを参照して、第２の実施形態の予測過温アラーム４００で利用される熱モデル構成について例としてさらに詳細に記載する。

流量
とモータ速度（ω₁）、及び送風機によって発生する熱の間の既知の関係を考慮すると、予測アラーム４００は、熱源が送風機のみである場合に治療セッション中に装置が到達するであろう定常状態温度（Ｔ₁）をコントローラが推定することを可能にし、これは以下によって表される：

図６Ａを参照すると、設定流量
と、その流量を達成するために必要なモータ速度（ω₁）との組み合わせは、４２２で示される第１の定常状態温度値Ｔ₁として表され、送風機のみによって生成される熱を表す。流量－モータ速度の組み合わせ
によって表されるこのＴ₁４２２が、高温状態閾値ライン４２２を超える過熱ゾーンにある場合、予測アラームは直ちにアラームをトリガし得る。或いは、送風機のみからの初期定常状態温度値Ｔ₁が高温状態閾値ライン４２２未満である（すなわち、過熱ゾーンから外れている）場合、予測アラーム４００は、さらに後述するように、非送風機熱源によって寄与される熱を評価する次のステップに進む。

予測アラーム４００により、コントローラは、治療セッション中（流量又はモータ速度の変更なし）に、装置の定常状態温度が第１の定常状態温度Ｔ₁よりもどの程度上昇し得るかを予測することができる。この温度上昇（ΔＴ）は、バッテリ及び周囲空気、又は前述の他の非送風機熱源のいずれかなどであるがこれらに限定されない他の非送風機熱源によって引き起こされる可能性がある。このように、熱モデルは、非送風機熱源に関連するこの第２の定常状態温度値を次のように表すことができる：
ΔＴ＝ｆ（Ｔ_ambient、Ｔ_battery、．．．Ｔ_{other heat sources}）

１つの構成において、前述のように、予測アラームアルゴリズム４００は、Ｔ_ambient、Ｔ_battery、．．．Ｔ_{other heat sources}の値を現実的な最大値にプリセットし、ΔＴの保守的な最悪のシナリオ値を得る。

Ｔ₁及びΔＴが決定されると、このアルゴリズムにより、コントローラは、（熱モデルで考慮される可能性のある熱源をすべて考慮した上で）治療セッション中に装置が到達する可能性のある予測最高定常状態温度を示すそれらの合計を、最大許容装置温度Ｔ_max（高温状態閾値）と比較することができる。図６Ｂを参照すると、予測アラームアルゴリズム４００は、Ｔ₁とΔＴの合計で表される定常状態温度予測値が、４３０に示すように高温状態閾値Ｔ_maxよりも大きいかどうかを比較する。予測される定常状態温度が閾値より大きいとコントローラが判断した場合、コントローラは、４３２に示すようにアラームをトリガする。予測された定常状態温度が閾値を超えないとコントローラが判断した場合、４３４に示すようにアラームはトリガされない。

６．第３の例示的な実施形態－予測過温アラーム付き圧力療法装置
上記の実施形態は、流量療法装置であるか、流量療法モードで動作可能な呼吸装置の文脈において予測過温アラームの実施について記載している。前述したように、予測過温アラームの原理は、他のタイプの呼吸装置又は異なる療法モードでも実施することができる。

一例として、圧力療法装置の形態の呼吸装置又は圧力療法モードで動作する呼吸装置の文脈における予測過温アラームの実施について、これより記載する。一例として、このような圧力療法モードには、持続的気道陽圧（ＣＰＡＰ）、バイレベル気道陽圧（ＢｉＰＡＰ）、気泡ＣＰＡＰ（ＢＣＰＡＰ）、非侵襲的換気（ＮＩＶ）が含まれるが、これらに限定されない。以下にさらに説明するように、先の実施形態から記載された理論及び動作原理を圧力療法装置に適用し、適合させてもよいことが理解されよう。

圧力療法装置において（又は呼吸装置が圧力療法モードで作動しているとき）、使用者は、フルフェイスマスクなどの密閉された患者インターフェースを介して治療セッションにおいて使用者に送達される気体ストリームの圧力に関する１つ又は複数の目標圧力設定を選択又は入力する。１つ又は複数の圧力設定は、例えば、ＣＰＡＰ療法では単一の圧力設定であり得、ＢｉＰＡＰ療法では吸気圧設定及び呼気圧設定であり得る。予測過温アラームを実装したコントローラは、１つ又は複数の設定された圧力レベルを達成するために必要な送風機のモータ速度又はモータ速度範囲を決定する。前者の実施形態で先に記載した熱モデルのいずれかを使用して、予測アラームアルゴリズムは、次に、装置の定常状態温度が高温閾値条件を超える過温状態が生じるかどうかを予測し、現在の圧力又は動作設定が将来のある時点で閾値を超えると予測される場合に、１つ又は複数のアラーム応答を開始する。

一構成において、予測過温アラームは、熱モデルと圧力設定に基づいて、最大許容モータ速度又はモータ速度範囲を計算する。この許容モータ速度又はモータ速度範囲を超えると、装置の定常状態温度が高温閾値条件を超えると予測される。次にコントローラは、決定された許容モータ速度又はモータ速度範囲を閾値又は限界値として扱い、圧力治療セッション中に送風機のモータ速度が許容モータ速度閾値又は限界値を超えないように制限し、装置の過熱状態を回避する。

別の構成では、予測過温アラームは、上記のような熱モデル及び圧力設定に基づいて最大許容モータ速度又はモータ速度範囲を計算し得、測定又は感知された送風機のモータ速度が最大許容モータ速度制限値を所定時間超えた場合にアラームを発するか、又はアラーム応答を開始し得る。所定の時間期間は、定常状態温度が高温閾値条件を超えそうなときに対応するように選択又は決定することができる。

呼吸装置は、１つ又は複数の療法モードで構成及び動作可能であることが理解されよう。例えば、呼吸装置は、ネーザルハイフロー療法などの流量療法、及び／又は例えばＣＰＡＰ、ＢｉＰＡＰ、ＢＰＡＰなどの圧力療法を提供するように選択的に動作可能であり得る。このような装置では、予測過温アラームは、これらの療法モードのいずれか１つ又は複数或いはすべてにおいて実装することができる。

７．呼吸装置における過温検出システム
上記の呼吸装置の例示的な実施形態のいずれにおいても、流量療法、圧力療法、又はその両方のいずれであれ、装置はまた、動作中の実際の過温状態を検出するためのシステムを備えて構成されてもよい。この実際の過温検出システムは、予測過温アラームアルゴリズムに追加され、それから独立したものである。

一例として、呼吸装置の過温検出システムは、装置内の１つ又は複数の温度センサを介して装置内部温度を監視するように構成されている。温度センサのいずれか１つ又は複数が、関連する過温状態の閾値を超えた場合、アラームがトリガ又は作動される。１つの構成では、アラームによって通知又はメッセージが生成され、装置のディスプレイ画面に表示される。流量治療セッションの場合、アラーム通知は目標流量が高すぎることを示す可能性があり、これは現在の流量設定での装置の動作によって装置内部温度が安全閾値又は高温状態を超えたことを示す。一例として、温度が第１の時間帯において第１の温度閾値以上、又は第２の時間帯において第２の温度閾値以上であると感知された場合、アラームがトリガされる場合があり、ここで第１の温度閾値は第２の温度閾値よりも低く、第１の時間帯は第２の時間帯よりも長い。例えば、感知された温度が６０秒間７０℃の場合、又は１０秒間８５℃を超えた場合にアラームがトリガされるように構成することができる。複数のカスケード式温度閾値と対応する時間帯が存在してもよく、より高い閾値はより短い時間帯を有することが理解されよう。

１つの構成において、アラームがトリガされた場合、流量設定を低減するべきであること、及び／又は加湿器ヒータプレートの電力を低減するべきであること、及び／又は加熱された呼吸チューブの電力を低減するべきであることを示すアラームメッセージを使用者に提示することができる。或いは、コントローラは、装置を冷却するために、流量及び／又は加湿器ヒータプレート及び／又は加熱された呼吸チューブの電力を自動的に低減又は制御し得る。過温アラームは、１つ又は複数の温度センサによって感知又は測定されるように装置が十分に冷却されると、解除又はリセットされ得る。

いくつかの構成において、呼吸装置は、送風機モジュールにサーミスタなどの１つ又は複数の温度センサを備え得る。送風機モジュールのサーミスタは、送風機の温度を監視する。このような構成では、感知された送風機の温度が温度閾値を超えた場合、送風機のモータ速度が低速に低減されるか、又は、送風機の温度が閾値に基づいて許容可能なレベルまで十分に低下するまで送風機のモータが一定時間停止される。この構成では、送風機サーミスタは、送風機の実際の温度が閾値を超えた場合、送風機の損傷を防ぐために、確実に送風機のモータ速度を低下させるか、モータを停止させるか、スイッチを切るための安全機能として使用される。

８．全般
さらに、実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、又はそれらの任意の組み合わせによって実装することができる。ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、又はマイクロコードで実装される場合、必要なタスクを実行するためのプログラムコード又はコードセグメントは、記憶媒体又は他のストレージなどの機械可読媒体に格納されてもよい。プロセッサが必要なタスクを実行してもよい。コードセグメントは、プロシージャ、関数、サブプログラム、プログラム、ルーチン、サブルーチン、モジュール、ソフトウェアパッケージ、クラス、又は命令、データ構造、プログラムステートメントの任意の組み合わせを表すことができる。コードセグメントは、情報、データ、引数、パラメータ、又はメモリコンテンツを受け渡しすることによって、別のコードセグメント又はハードウェア回路に結合することができる。情報、引数、パラメータ、データ等は、メモリ共有、メッセージパッシング、トークンパッシング、ネットワーク伝送等を含む任意の適切な手段を介して渡され、転送され、又は伝送されてもよい。

前述において、記憶媒体は、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光学記憶媒体、フラッシュメモリデバイス及び／又は情報を記憶するための他の機械可読媒体を含む、データを記憶するための１つ又は複数のデバイスを表すことができる。「機械可読媒体」及び「コンピュータ可読媒体」という用語は、非一過性の媒体を含む、命令及び／又はデータを記憶、格納、又は搬送することができる、可搬型又は固定型の記憶装置、光記憶装置、及び／又は他の様々な媒体を含むが、これらに限定されない。

本明細書で開示される例に関連して記載される様々な例示的論理ブロック、モジュール、回路、要素、及び／又は構成要素は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）又は他のプログラマブル論理構成要素、ディスクリートゲート又はトランジスタ論理、ディスクリートハードウェア構成要素、又は本明細書に記載される機能を実行するように設計されたそれらの任意の組み合わせで実装又は実行することができる。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいが、代替として、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、回路、及び／又はステートマシンであってもよい。プロセッサはまた、コンピューティングコンポーネントの組み合わせ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組み合わせ、多数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと組み合わせた１つ又は複数のマイクロプロセッサ、又は任意の他のそのような構成として実装されてもよい。

本明細書に開示される例に関連して記載される方法又はアルゴリズムは、直接的にハードウェアに、プロセッサによって実行可能なソフトウェアモジュールに、又はその両方の組み合わせで、処理ユニット、プログラミング命令、又は他の指示の形態で具体化され、単一のデバイスに含まれても、複数のデバイスに分散されてもよい。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、又は当技術分野で知られている他の形態の記憶媒体に存在してもよい。記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み出し、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合することができる。代替的に、記憶媒体はプロセッサと一体であってもよい。

図示された構成要素及び機能の１つ又は複数は、本発明から逸脱することなく、再配置及び／又は単一の構成要素に組み合わせることができ、又は複数の構成要素に具体化することができる。また、本発明から逸脱することなく、追加の要素又は構成要素を追加することもできる。さらに、本明細書に記載される特徴は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、及び／又はそれらの任意の組み合わせで実施することができる。

その様々な態様において、本発明は、コンピュータ実装プロセス、機械（電子デバイス、又はコンピュータプログラムが実行され得るプラットフォームを提供する汎用コンピュータ若しくは他のデバイスなど）、これらの機械によって実行されるプロセス、又は製造品において具現化され得る。このような物品は、コンピュータプログラム命令又はコンピュータ可読データを含むコンピュータ可読記憶媒体がその上に記憶されたコンピュータプログラム製品又はデジタル情報製品、並びにこれらの製造品を作り出して使用するプロセス及び機械を含むことができる。

例示的な実施形態の前述の記載には、例示的な形態及び構成が含まれる。本開示及び／又は添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、変更を加えることができる。

Claims (41)

1. 呼吸療法のために使用者に気体の流れを提供するように構成された呼吸支援装置であって、
   気体の流れを生成するように動作可能である流れ発生器と、
   前記流れ発生器に動作可能に接続され、前記流れ発生器のモータ速度を制御することによって前記気体の流れの流量を制御するように動作可能であるコントローラとを備え、
   前記コントローラは、
   前記装置が所望の治療セッションのために前記気体の流れを発生させる設定流量を表す入力を受け取り、
   前記設定流量を発生させるのに必要なモータ速度に少なくとも部分的に基づいて、前記装置の定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかを予測し、
   前記予測に基づいて前記高温状態閾値を超えた場合に予測高温状態信号を生成する、
   ように構成される、呼吸支援装置。
2. 前記定常状態温度が前記高温状態閾値を超えるかどうかを予測することが、前記必要なモータ速度が最大許容モータ速度を超えるかどうかを判定することに基づき、前記最大許容モータ速度は、前記設定流量に対して、前記定常状態温度が前記高温状態閾値を超えることなく前記装置が維持できる最高モータ速度を表す、請求項１に記載の呼吸支援装置。
3. 前記最大許容モータ速度が、所定の熱モデルに基づくか、又はその関数である、請求項２に記載の呼吸支援装置。
4. 前記熱モデルが、前記流量と前記モータ速度の関数である、前記流れ発生器によって発生する熱を表す、請求項３に記載の呼吸支援装置。
5. 前記熱モデルが、前記流れ発生器と、１つ又は複数の非流れ発生器熱源とによって発生する熱を表し、前記流れ発生器によって発生する熱が前記流量と前記モータ速度の関数である、請求項３に記載の呼吸支援装置。
6. 前記熱モデルが、動作中に前記１つ又は複数の非流れ発生器熱源のそれぞれによって生成され得る最大熱量の推定値を表すそれぞれのプリセット値で前記１つ又は複数の非流れ発生器熱源を表すように構成される、請求項５に記載の呼吸支援装置。
7. 前記定常状態温度が前記高温状態閾値を超えるかどうかの予測が、
   前記必要なモータ速度と設定流量の関数として前記定常状態温度を予測すること、及び
   前記予測された定常状態温度が前記高温状態閾値を超えるかどうかを判定すること、
   に基づく、請求項１に記載の呼吸支援装置。
8. 前記定常状態温度を予測することが、所定の熱モデルから推定値を決定することを含む、請求項７に記載の呼吸支援装置。
9. 前記コントローラが、
   前記必要なモータ速度が、前記設定流量に対する最大許容モータ速度を超えるかどうかを判定すること、
   によって、前記装置の前記定常状態温度が前記高温状態閾値を超えるかどうかを予測するように構成され、前記最大許容モータ速度は前記高温状態閾値を表す、請求項１に記載の呼吸支援装置。
10. 前記設定流量に対する前記最大許容モータ速度が、所定の熱モデルに基づいて決定されるか、又はその関数である、請求項９に記載の呼吸支援装置。
11. 前記コントローラが、
    所定の熱モデル、前記設定流量、及び前記必要なモータ速度に基づいて、又はその関数として、前記定常状態温度を予測すること、及び、
    前記予測された定常状態温度が前記高温状態閾値を超えるかどうかを判定すること、
    によって、前記装置の前記定常状態温度が前記高温状態閾値を超えるかどうかを予測するように構成される、請求項１に記載の呼吸支援装置。
12. 前記熱モデルが、前記設定流量と、前記必要なモータ速度と、前記装置の前記定常状態温度に寄与する前記装置の又は前記装置に関連する非流れ発生器熱源を表す１つ又は複数の他のパラメータとに少なくとも基づいて、前記予測される定常状態温度を表す温度変数を生成する、請求項１１に記載の呼吸支援装置。
13. 前記熱モデルが、モータ速度及び流量の関数として前記流れ発生器によって発生する熱を少なくとも表すことを含めて、前記装置の又は前記装置に関連する１つ又は複数の熱源を表す、請求項８又は１０～１２のいずれか一項に記載の呼吸支援装置。
14. 前記熱モデルが、前記装置の前記定常状態温度に寄与する前記装置の、又は前記装置に関連する１つ又は複数の非流れ発生器熱源によって発生する熱をさらに表す、請求項１３に記載の呼吸支援装置。
15. 前記コントローラが、所望の治療セッションが開始される前に、前記流れ発生器が停止又は非治療速度でアイドリングしている状態で、前記装置が始動又は待機状態にあるときに、所望の治療セッションの設定流量入力を受け取るように構成される、請求項１～１４のいずれか一項に記載の呼吸支援装置。
16. 前記コントローラが、前記装置が第１の流量で現在の治療セッションにおいて既に動作している間に前記設定流量入力を受け取るように構成され、前記設定流量入力は、新しい所望の治療セッションに関連する異なる第２の流量である、請求項１～１４のいずれか一項に記載の呼吸支援装置。
17. 前記コントローラは、
    １つ又は複数の非流れ発生器熱源による前記定常状態温度に寄与する熱を表す第１の熱量を推定すること；
    前記第１の熱量及び第２の熱量の合計によって前記定常状態温度が前記高温状態閾値を超えないように、前記流れ発生器による前記定常状態温度に寄与する熱を表す前記第２の熱量に対応する前記流れ発生器の最大許容モータ速度を推定すること；
    前記流れ発生器のモータ速度を、前記流れ発生器が前記設定流量を発生するのに必要なモータ速度まで増大又は変更することにより、その設定流量に必要なモータ速度を決定すること；及び
    前記決定された必要なモータ速度が前記推定最大許容モータ速度を超えている場合、前記装置の前記定常温度が前記高温状態閾値を超えると予測すること、
    によって、必要なモータ速度に少なくとも部分的に基づいて、前記装置の前記定常状態温度が前記高温状態閾値を超えるかどうかを予測するように構成される、請求項１に記載の呼吸支援装置。
18. 前記コントローラは、
    前記流れ発生器のモータ速度を前記流れ発生器が前記設定流量を生成するのに必要なモータ速度まで増大又は変更し、それにより、その設定流量に必要なモータ速度を決定すること；
    前記流れ発生器によって前記定常状態温度に寄与される熱を表す第１の定常状態温度値を推定すること；
    １つ又は複数の非流れ発生器熱源によって前記定常状態温度に寄与される熱を表す第２の定常状態温度値を推定すること；
    前記第１の定常状態温度値と前記第２の定常状態温度値を合計することによって前記装置の前記定常状態温度を予測すること；及び、
    前記予測された定常状態温度が前記高温状態閾値を超えるかどうかを評価すること、
    によって、必要なモータ速度に少なくとも部分的に基づいて、前記装置の前記定常状態温度が前記高温状態閾値を超えるかどうかを予測するように構成される、請求項１に記載の呼吸支援装置。
19. 前記１つ又は複数の非流れ発生器熱源が、前記装置の、前記装置に接続された、又は前記装置に関連する、以下の非流れ発生器構成要素又は変数：前記装置を取り囲む環境の周囲温度、バッテリ又は電源、加湿器のヒータプレート、患者インターフェース導管のヒータワイヤ、電子回路又は構成要素、プリント回路基板（ＰＣＢ）、グラフィカルユーザインターフェース、及び／又はディスプレイ画面、のいずれか１つ又は複数を含む、請求項５、６、１２、１４、１７又は１８に記載の呼吸支援装置。
20. 前記定常状態温度が、前記装置の、前記装置内の、又は前記装置に関連する、いずれかの予測可能な関心のある温度を表すように構成可能である、請求項１～１９のいずれか一項に記載の呼吸支援装置。
21. 前記定常状態温度が、一過性の温度パラメータとは対照的に、持続的及び／又は安定的な温度パラメータを表す、請求項１～２０のいずれか一項に記載の呼吸支援装置。
22. 前記定常状態温度が、前記定常状態温度が持続的及び／又は安定的な温度パラメータを表すように、前記設定流量で少なくとも所定の最小時間、所望の治療セッションにおいて前記装置が作動した後の予測温度パラメータを表す、請求項２１に記載の呼吸支援装置。
23. 前記装置の定常状態温度が、前記装置の気体流路内の特定の領域又は場所における前記装置内の気体の流れの予測温度を表す、請求項１～２２のいずれか一項に記載の呼吸支援装置。
24. 前記装置の定常状態温度が、前記装置のメインハウジングの特定の場所又は領域内の予測温度を表す、請求項１～２２のいずれか一項に記載の呼吸支援装置。
25. 前記装置の定常状態温度が、前記呼吸補助装置の特定の構成要素又は構成部品における又はその領域内の予測温度を表す、請求項１～２２のいずれか一項に記載の呼吸支援装置。
26. 前記装置の定常状態温度が、前記装置の熱モデル及び／又は前記装置の又は前記装置に関連する１つ又は複数の関心のある熱源に基づく、前記装置に関連する予測された一般的な全体温度パラメータを表す、請求項１～２２のいずれか一項に記載の呼吸支援装置。
27. 前記高温状態閾値が、前記装置の特性及び／又は予測される定常状態温度の特定のタイプに基づいて予め決定又は選択される温度パラメータである、請求項１～２６のいずれか一項に記載の呼吸支援装置。
28. 前記定常状態温度が、前記装置内の特定の領域又は場所における気体の流れの温度に関連する予測温度パラメータを表し、前記高温状態閾値が、それを超えると誤動作、前記装置の損傷、及び／又は使用者に対する安全上のリスクが増大する気体温度安全閾値又は値を表すように構成される、請求項２７に記載の呼吸支援装置。
29. 前記定常状態温度が、前記装置のメインハウジングの特定の場所又は領域に関する予測温度パラメータを表し、前記高温状態閾値は、それを超えると誤動作、前記装置の損傷、及び／又は使用者に対する安全上のリスクが増大するハウジング温度安全閾値又は値を表すように構成される、請求項２７に記載の呼吸支援装置。
30. 前記コントローラが、予測高温状態信号が生成された場合にアラームを発するように構成される、請求項１～２９のいずれか一項に記載の呼吸支援装置。
31. 前記アラームが、可聴、視覚的、触感的、及び／又は触覚的のいずれか１つ又は複数の種類のアラームを備える、請求項３０に記載の呼吸支援装置。
32. 前記アラームが、前記装置のディスプレイ画面又はユーザインターフェース上のアラームメッセージ又は表示を含む、請求項２９又は３１に記載の呼吸支援装置。
33. 前記コントローラが、前記アラームが発せられた場合、前記設定流量を却下し、前記モータを無効にするか、又は前記モータをアイドリング速度まで低下させるように構成される、請求項３０～３２のいずれか一項に記載の呼吸支援装置。
34. 前記コントローラが、前記アラームが発せられた場合に、前記モータ速度を最大許容モータ速度に制限し、前記装置のディスプレイ画面又はユーザインターフェースにアラームメッセージ又は表示を生成するように構成され、前記最大許容モータ速度は、前記設定流量に対して、前記定常状態温度が前記高温状態閾値を超えることなく前記装置が維持することができる最高モータ速度を示す、請求項３０～３２のいずれか一項に記載の呼吸支援装置。
35. 前記流れ発生器が、前記流れ発生器のハウジング内に、又は前記流れ発生器若しくは前記流れ発生器のモータと熱的に連通するように配置された１つ又は複数のサーミスタを備え、前記サーミスタは、前記流れ発生器及び／又は前記流れ発生器のモータの温度を感知するか、又は前記流れ発生器及び／又は前記流れ発生器のモータに関連する温度を感知し、代表温度信号を生成するように構成される、請求項１～３４のいずれか一項に記載の呼吸支援装置。
36. 呼吸療法のために使用者に気体の流れを提供するように構成された呼吸支援装置を制御する方法であって、前記装置は、気体の流れを生成するように動作可能である流れ発生器と、前記流れ発生器に動作可能に接続され、前記流れ発生器のモータ速度を制御することによって前記気体の流れの流量を制御するように動作可能であるコントローラと、を備え、前記方法は、前記コントローラによって実行可能又は実施可能であり、
    所望の治療セッションのために前記装置が気体の流れを生成する設定流量を表す入力を受け取ることと；
    前記設定流量を生成するために必要なモータ速度に少なくとも部分的に基づいて、前記装置の定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかを予測することと；
    前記予測に基づいて前記高温状態閾値を超える場合に予測高温状態信号を生成することと
    を含む方法。
37. 呼吸療法のために使用者に気体の流れを提供するように構成された呼吸支援装置であって、
    気体の流れを生成するように動作可能である流れ発生器と、
    前記流れ発生器に動作可能に接続され、前記流れ発生器のモータ速度を制御することによって使用者に提供される気体の流れの１つ又は複数の特性を制御するように動作可能であるコントローラとを備え、前記コントローラが、
    治療セッション中に使用者に提供される生成された気体の流れに望まれる１つ又は複数の特性を表す１つ又は複数の入力治療設定を受け取り；
    前記１つ又は複数の入力又は治療設定及び前記装置の熱モデルに少なくとも部分的に基づいて、前記装置の定常状態温度が高温状態閾値を超えることを防ぐ１つ又は複数のモータ速度制限値を予測し；
    前記入力治療設定に従って、気体の流れを提供するように前記流れ発生器を制御し；
    前記装置が前記高温状態閾値を超えるリスクを回避又は低減するために、前記流れ発生器のモータ速度が所定の期間にわたって前記モータ速度制限値の範囲外で動作している場合に、アラームを発し、及び／又はアラーム応答性対策制御措置を開始する
    ように構成される、呼吸支援装置。
38. 呼吸療法のために使用者に気体の流れを提供するように構成された呼吸支援装置を制御する方法であって、前記装置は、気体の流れを生成するように動作可能である流れ発生器と、前記流れ発生器に動作可能に接続され、前記流れ発生器のモータ速度を制御することによって使用者に提供される気体の流れの１つ又は複数の特性を制御するように動作可能であるコントローラとを備え、前記方法は、前記コントローラによって実行可能又は実施可能であり、
    治療セッション中に使用者に提供される生成された気体の流れに望まれる１つ又は複数の特性を表す１つ又は複数の入力治療設定を受け取ることと；
    前記１つ又は複数の入力又は治療設定と前記装置の熱モデルとに少なくとも部分的に基づいて、前記装置の定常状態温度が高温状態閾値を超えることを防ぐ１つ又は複数のモータ速度制限値を予測することと；
    前記入力治療設定に従って気体の流れを提供するように前記流れ発生器を制御することと；
    前記装置が前記高温状態閾値を超えるリスクを回避又は低減するために、前記流れ発生器のモータ速度が所定の時間にわたって前記モータ速度制限値の範囲外で動作している場合に、アラームを発し、及び／又はアラーム応答性対策制御措置を開始することと
    を含む方法。
39. 呼吸療法のために使用者に気体の流れを提供するように構成された呼吸支援装置であって、
    気体の流れを生成するように動作可能である流れ発生器と、
    前記流れ発生器に動作可能に接続され、前記流れ発生器のモータ速度を制御することによって使用者に提供される気体の流れの１つ又は複数の特性を制御するように動作可能であるコントローラとを備え、前記コントローラが、
    治療セッション中に使用者に提供される生成された気体の流れに望まれる１つ又は複数の特性を表す１つ又は複数の入力治療設定を受け取り；
    前記入力治療設定の１つ又は複数と前記装置の熱モデルとに少なくとも部分的に基づいて、前記装置の定常状態温度が高温状態閾値を超えるかどうかを予測し；
    前記装置が前記高温状態閾値を超えるリスクを回避又は低減するために、前記予測に応答してアラームを発し、及び／又はアラーム応答性対策制御措置を開始する、
    ように構成される、呼吸支援装置。
40. 前記入力治療設定が、流量治療セッションのために使用者に提供される気体の所望の流量を示す設定流量を含む、請求項３９に記載の呼吸支援装置。
41. 前記入力治療設定が、気道陽圧治療セッションのために使用者に供給される気体の流れの所望の圧力に関連する１つ又は複数の圧力設定を含む、請求項３９に記載の呼吸支援装置。