JP4607869B2 - 治療用気道陽圧を用いた改善された睡眠疾患治療のためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Description
を供給するとともに、そのような圧力が必要でないと思われるとき(例えば呼気動作の間)には圧力を下げるかのいずれかであった。連続PAP(CPAP)は一般に、気道の狭窄を防ぐのに必要な最大圧と少なくとも同じ大きさの一定圧力を供給する。望ましい治療結果を生じる最低の(そしておそらくは最も快適な)圧力を達成する試みにおいて、圧力プロファイルを提供し変更したPAP治療もある。
図1は本発明によるシステム1の典型的な実施態様を示す。システム1はマスク20を含み得る。このマスク20はチューブ21を介して接続されて気流生成器22からの空気を受け取る。マスク20は、患者の鼻および口の少なくともいずれかを覆うことができる。チューブ21には従来の流量圧力センサー23が接続され、流量圧力センサー23はチューブ21内の空気流量と圧力の双方を検出する。空気流量および圧力に対応する信号が、処理のための処理装置24に供給される。処理装置24は、従来の流量制御装置25に
信号を出力して、フローチューブ21に加えられる圧力を制御する。気流生成器22として採用することができるある種の気流生成器に対して、処理装置24は、別個の流量制御装置25を操作することによって気流生成器22からの空気流量を制御する代わりに、気流生成器22を直接制御することができることは当業者にとって明らかである。
PA=CP+RAB*FS+RBC*FP
上記式中、
PAは気流生成器22によって加えられる圧力、
CPは部分CDに加えられるべき圧力として目標とされる一定圧力、
RABは部分AB内の抵抗(これはシステムを通る気流の各速度における部分AB内の圧力損失を決定する)、
RBCは部分BC内の抵抗(これは部分BC内の気流の各速度における部分BC内の圧力損失を決定する)、
FPは患者による空気の瞬間流量(即ち、患者の呼吸の各時点において鼻に入出する実際の流量(これは、呼吸と呼吸との間はゼロであり、吸気動作中にわたって上昇し、その後ゼロに下がり、呼気動作の間は負になる)であり、これに対して患者の口を通しての漏れが原因で生じる任意の流量を追加しなければならない。)
FSは圧力発生器22を発して、チューブ21を通って患者へ流れる空気の瞬間流量(即ち、各時点でのチューブの入口における実際の流量)である。この流量は患者の呼吸の流量(これは、呼吸と呼吸の間はゼロであり、吸気動作の間にわたって上昇し、それからゼロに下がり、呼気動作の間は負になる)からなり、これに対してシステムを通して連続的に漏れる空気流量(意図的なリークポートを通しての流量と、マスク20が患者の顔に取り付けられているところで生じる可変的な漏れと、患者の口からの漏れとの合計で構成される)を追加しなければならない。
in)にほぼ等しくあるべきである。例えば、抵抗RABを規定するこの関係はPAに対するFSのほぼ一定な比であり得る。種々のチューブおよびマスクがそれぞれチューブ21およびマスク20として使用されるので、RABは異なる可能性があることは当業者にとって明らかである。RAB値の決定は、患者に部分ABが取り付けられていない間に、気流生成器22からの流量が全可能流量範囲(例えば、0〜50l/min)にわたって
体系的に変更される較正段階を必要とし得る。あるいは、RAB値は、特定の部分AB(例えば、既知のチューブ/マスク組合せ)に対する圧力/流量関係に対する予め計算されたデータの表から得ることができる。
出量とは等しくなければならないので、多数の呼吸サイクルにわたる患者の流量の重み付き時間平均はゼロでなければならないからである。従って、気流生成器22からの平均システム流量のいずれの非ゼロ値も、患者の呼吸流量の一部ではない漏れが原因であるはずである。この平均システム流量を全流量から引くと、残ったものが瞬時患者流量(その平均値は時間がたてばゼロになる)である。
Claims (21)
- 睡眠疾患を治療するためのシステムであって、
患者の気道に加圧気流を供給する気流生成器と、
前記気流生成器に接続されて、前記気流生成器によって前記気流が生成される際の供給圧を制御する処理装置とを備え、
前記処理装置は前記供給圧を連続的に調節して、患者の気道の所定部分内の圧力をほぼ一定に維持し、
前記供給圧は下記式に従って決定され、
P A =C P +R AB *F S +R BC *F P
上記式中、
P A は前記気流生成器によって供給される供給圧であり、
C P は気道の狭窄可能部分に加えられるべき圧力であり、
R AB は気道の第1部分内の抵抗であり、
F S は各時点における当該システムを通じての合計流量の値であり、
R BC は気道の第2部分内の抵抗であり、
F P は患者の呼吸の瞬間流量の値であることを特徴とするシステム。 - 請求項1に記載のシステムであって、
患者の気道の前記所定部分は患者の上部気道の狭窄可能部分を含み、前記処理装置は前記供給圧を制御して、患者の気道の前記狭窄可能部分内の圧力を所定値に維持することを特徴とするシステム。 - 請求項2に記載のシステムであって、前記所定値は、それ以下では前記狭窄可能部分が潰れる組織圧と少なくとも同じ大きさであることを特徴とするシステム。
- 請求項2に記載のシステムであって、前記所定部分内の圧力を、全吸気段階および全呼吸サイクルのいずれか一方を通じてほぼ一定に維持することを特徴とするシステム。
- 請求項2に記載のシステムであって、患者の口および鼻の少なくとも一方の上に配置されるマスクと、
前記気流生成器からの気流を前記マスクに供給するチューブと
を更に備えることを特徴とするシステム。 - 請求項5に記載のシステムであって、患者が吐出したガスを入来する気流から逸らせて吐出ガスの再吸入を防止する換気装置を更に備えることを特徴とするシステム。
- 請求項6に記載のシステムであって、前記換気装置は、換気チューブを有するリークポートとおよび再吸入防止弁の少なくとも一方を含むことを特徴とするシステム。
- 請求項5に記載のシステムであって、
前記第1部分は、(i)前記気流生成器と、(ii)患者の鼻および口のいずれか一方との間に位置し、
前記第2部分は、(i)患者の鼻および口のいずれか一方と、(ii)前記所定部分との間に位置することを特徴とするシステム。 - 請求項8に記載のシステムであって、
前記チューブ内の空気流量の第1の値を測定し、測定したデータを前記処理装置に供給する第1センサーを更に備えることを特徴とするシステム。 - 請求項9に記載のシステムであって、
前記マスクおよび前記気流生成器のいずれか一方の中の第1圧力を測定し、測定データを前記処理装置に供給する第2センサーを更に備えることを特徴とするシステム。 - 請求項10に記載のシステムであって、
RABの値は、前記気流生成器が気流を供給しており、かつ前記マスクが大気に開放されているときに決定されるとともに、値RABは前記第1の値および前記第1圧力の関数として決定されることを特徴とするシステム。 - 睡眠疾患を治療するためのシステムの制御方法であって、
気流生成器が、患者の気道に供給するための加圧気流を生成する工程と、
処理装置が、患者の気道の所定部分内の圧力をほぼ一定に維持するように、前記気流の供給圧を制御する工程と
を備え、
処理装置が、前記供給圧を下記式に従って決定する工程を更に備え、
P A =C P +R AB *F S +R BC *F P
上記式中、
P A は前記気流生成器によって供給される供給圧であり、
C P は気道の狭窄可能部分に加えられるべき圧力であり、
R AB は気道の第1部分内の抵抗であり、
F S は各時点におけるシステムを通じての合計流量の値であり、
R BC は気道の第2部分内の抵抗であり、
F P は患者の呼吸の瞬間流量の値であることを特徴とする方法。 - 請求項12に記載の方法であって、
患者の気道の前記所定部分はその狭窄可能部分を含み、前記供給圧は前記狭窄可能部分内の圧力を所定値に維持するように制御されることを特徴とする方法。 - 請求項13に記載の方法であって、前記所定値は、それ以下では前記狭窄可能部分が潰れる組織圧と少なくとも同じ大きさであることを特徴とする方法。
- 請求項13に記載の方法であって、前記供給圧は前記所定部分内の圧力を全吸気段階および完全呼吸サイクルのいずれか一方を通じてほぼ一定に維持するように制御されることを特徴とする方法。
- 請求項13に記載の方法であって、
気流生成器が、前記気流を生成させる工程と、
患者の鼻および口の少なくとも一方の上に位置するマスクにチューブを介して前記気流を供給する工程と
を更に備えることを特徴とする方法。 - 請求項16に記載の方法であって、患者が吐出したガスを同患者が再吸入することを防止するために、換気装置によって患者が吐出したガスを入来する気流から逸らせる工程を更に備えることを特徴とする方法。
- 請求項16に記載の方法であって、
第1センサーが前記チューブ内の空気流量の第1の値を測定する工程と、
測定したデータを前記処理装置に供給する工程と
を更に備えることを特徴とする方法。 - 請求項18に記載の方法であって、
第2センサーが前記気流生成器および前記マスクのいずれか一方の中の第1圧力を測定する工程と、
測定データを前記処理装置に供給する工程と
を更に備えることを特徴とする方法。 - 請求項19に記載の方法であって、
前記気流生成器が加圧気流を供給しており、かつ前記マスクが大気に開放されているときに、RABの値を前記第1の値および前記第1圧力の関数として決定する工程を更に備えることを特徴とする方法。 - 睡眠疾患の治療のためのシステムであって、
加圧気流を生成する気流生成器と、
前記加圧気流を患者の気道に供給するために患者の口および鼻の少なくとも一方の上に配置されるマスクと、
前記気流生成器からの前記気流を前記マスクに供給するチューブと、
前記気流生成器に接続されて、前記気流が前記気流生成器によって生成される際の供給圧を制御する処理装置とを備え、
前記処理装置は前記供給圧を連続的に調節して、患者の上部気道の狭窄可能部分内の圧力をほぼ一定に保ち、前記圧力はそれ以下では前記狭窄可能部分が潰れる組織圧と少なくとも同じ大きさであり、
前記供給圧は下記式に従って決定され、
PA=CP+RAB*FS+RBC*FP
上記式中、
PAは前記気流生成器によって供給される供給圧であり、
CPは気道の狭窄可能部分に加えられるべき圧力であり、
RABは気道の第1部分内の抵抗であり、
FSは各時点における当該システムを通じての合計流量の値であり、
RBCは気道の第2部分内の抵抗であり、
FPは患者の呼吸の瞬間流量の値であり、
前記第1部分は(i)前記気流生成器と(ii)患者の鼻および口のいずれか一方との間に位置し、
前記第2部分は(i)患者の鼻および口のいずれか一方と(ii)前記所定部分との間に位置することを特徴とするシステム。
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