JP6099399B2 - 圧力サポートシステムの湿度制御 - Google Patents

Description

本願は、35 U.S.C. §119(e)に基づき、２００９年１２月２８日出願の米国特許仮出願第61/290,349号の優先権の利益を主張する。この仮出願の内容は、参照によって本明細書に盛り込まれるものとする。

本発明は、圧力サポート治療を被検体に提供するように構成される圧力サポートシステムであって、圧力サポートシステムによって被検体に提供されるガスの湿度を制御するように構成される加湿器を有する圧力サポートシステムに関する。

被検体の気道に圧力サポート治療を提供する圧力サポートシステムは知られている。ある従来の圧力サポートシステムは、圧力サポート治療の間、被検体に提供されるガスの湿度レベルを制御するように構成される加湿器を有する。

従来の圧力サポートシステムでは、加湿器において使用される液体を保持するための容量を増大することは、ユーザに対し圧力サポートシステムの便宜を強化することができる。しかしながら、一般に、圧力サポートシステムの加湿器に液体を保持するための容量を増大することは、装置の電力予算を増大させ、圧力サポートシステムを初期化するために必要とされる時間量を増大させ、及び／又は治療の間、圧力サポートシステムがガスの湿度を或るレベルから他のレベルまで調整するのに要する時間を増大させうる。

従って、本発明の目的は、従来の圧力サポートシステムの欠点を克服する圧力サポートシステムを提供することである。

この目的は、本発明の一実施形態に従って、被検体の気道に供給されるガスフローを生成するように構成される圧力サポートシステムであって、ガスフローを加湿するように構成される加湿器を有する圧力サポートシステムを提供することにより達成される。一実施形態において、加湿器は、保持チャンバ、加湿チャンバ、加熱素子及びパーティションを含む。加湿チャンバは、保持チャンバに隣り合って位置し、ガス入口とガス出口との間のフローパスを規定する。ガス入口は、加湿チャンバにガスフローを受け入れるように構成され、ガス出口は、加湿チャンバからガスフローを解放するように構成される。加熱素子は、加湿チャンバ内の液体を加熱して、ガス入口からガス出口へ加湿チャンバを通って流れるガスが、加熱された液体によって加湿されるようにするために、加湿チャンバ内の流体の温度を制御可能に上昇させる。パーティションは、保持チャンバから加湿チャンバを隔てるように構成される。パーティションは、流体が加湿チャンバと保持チャンバとの間を開口を通じて連絡されるように、加湿チャンバと保持チャンバとの間に開口を規定する。開口は、パーティション及び加湿チャンバに保持される液体が、加湿チャンバによって形成されるフローパスを保持チャンバから隔て、それにより、加湿チャンバを通るガスフローが、加湿チャンバの加圧を生じさせ、加湿チャンバ内の液位を保持チャンバの液位より実質的に低い高さに低下させるように、形成される。

本発明の別の見地は、被検体の気道に供給される圧力サポートシステムによって生成されるガスフローを加湿する方法に関する。一実施形態において、方法は、ガス入口とガス出口との間にフローパスを形成する加湿チャンバに、液体を保持するステップであって、ガス入口が、加湿チャンバにガスを受け入れるように構成され、ガス出口が、加湿チャンバからガスを解放するように構成される、ステップと、加湿チャンバがガスフローによって加圧されるように、加湿チャンバを通ってガス入口からガス出口へフローパスに沿ってガスフローを導くステップと、加湿チャンバ内の液体を加熱して、ガス入口からガス出口へ加湿チャンバを通って流れるガスフローが加熱された液体によって加湿されるようにするために、加湿チャンバ内の流体の温度を制御可能に上昇させるステップと、ガスフローが加湿チャンバ内の圧力を上昇させるにつれて、加湿チャンバに隣り合って位置する保持チャンバへ、加湿チャンバからの液体を受け入れるステップと、を含み、保持チャンバは、パーティションによって加湿チャンバから隔てられ、パーティションは、加湿チャンバと保持チャンバとの間に開口を規定し、開口を通じて、液体が受け入れられ、開口及び保持チャンバは、加湿チャンバから保持チャンバへの液体の受け入れが、加湿チャンバ内の液位を保持チャンバの液位より実質的に低い高さに低下させるように、形成される。

本発明の更に別の見地は、被検体の気道に供給されるガスフローを生成するように構成される圧力サポートシステムであって、ガスフローを加湿するように構成されるシステムを有する圧力サポートシステムに関する。一実施形態において、システムは、ガス入口とガス出口との間にフローパスを形成する手段であって、フローパスが、フローパスを形成する手段によって保持される第１の液体リザーバと流体連絡するように形成される、手段と、フローパスに沿ってガスフローを導入して、フローパスを形成する手段を加圧する手段と、フローパスを形成する手段内の液体を蒸発させて、ガスフローが蒸発する液体によって加湿されるようにするために、フローパスを形成する手段内の流体の温度を制御可能に上昇させる手段と、フローパスを形成する手段に隣り合って第２の液体リザーバを保持する手段と、第１の液体リザーバの液体が第２の液体リザーバと流体連絡するように、第２の液体リザーバを保持する手段から、フローパスを形成する手段を隔てる手段と、を有し、隔てる手段は、ガスフローによってフローパスを形成する手段の加圧が、第１の液体リザーバの液位を、第２の液体リザーバの液位より実質的に低いレベルに低下させるように、形成される。

本発明の他の目的は、圧力サポートシステムにおいて使用される加湿器を提供することである。加湿器は、保持チャンバと、保持チャンバに隣り合って位置する加湿チャンバと、を有する。加湿チャンバは、ガス入口とガス出口との間にフローパスを規定する。ガス入口は、加湿チャンバにガスフローを受け入れるように構成され、ガス出口は、加湿チャンバからガスフローを解放するように構成される。加湿器は更に、保持チャンバから加湿チャンバを隔てるように構成されるパーティションを有する。パーティションは、流体が開口を通じて加湿チャンバと保持チャンバとの間で連絡されるように、加湿チャンバと保持チャンバとの間に開口を規定する。開口は、パーティション及び加湿チャンバに保持される液体が、加湿チャンバによって形成されるフローパスを保持チャンバから隔て、それにより、加湿チャンバを通るガスフローが加湿チャンバの加圧を生じさせ、加湿チャンバ内の液位を保持チャンバの液位より実質的に低い高さに低下させるように、形成される。

本発明のこれら及び他の目的、特徴及び特性、構造の関連する構成要素の製造方法及び機能、並びに製造の部分及び経済の組み合わせは、添付の図面を参照して以下の説明及び添付の請求項を検討することにより明らかになる。図面のすべては、本明細書の一部を形成し、参照数字は、さまざまな図において対応する部分を示す。本発明の一実施形態において、ここに示される構造的コンポーネントは、釣り合いが取れるように描かれている。しかしながら、図面は、図示及び説明のためにあり、本発明を制限するものではないことが明白に理解されるべきである。更に、ここで任意の一実施形態に示される又は記述される構造的特徴は、他の実施形態においても同様に使用されることができることが理解されるべきである。しかしながら、図面は、図示及び説明のためだけにあり、本発明を制限する規定を意図しないことが明白に理解されるべきである。

本発明の１又は複数の実施形態による、圧力サポート治療を被検体に提供するように構成される圧力サポートシステムを概略的に示す図。 本発明の１又は複数の実施形態による、圧力サポートシステムの加湿器を示す図。 本発明の１又は複数の実施形態による、圧力サポートシステムの加湿器の単一のパーティション構造を示す図。 本発明の１又は複数の実施形態による、圧力サポートシステムの加湿器を示す図。 本発明の１又は複数の実施形態による、圧力サポートシステムの加湿器を示す図。

ここで使用される場合、「a」、「an」及び「the」の単数形は、コンテクストが明確に他の場合を示さない限り、複数の言及を含む。ここで使用される場合、２又はそれ以上の部品又はコンポーネントが「結合される」という記述は、部品が直接的又は間接的に、すなわちリンクが存在する限り、１又は複数の中間部品又はコンポーネントを通じて、互いにつなぎ合わせられ又は一緒に動作することを意味するべきである。ここで使用される場合、「直接的に結合される」とは、２つの構成要素が互いと直接接触することを意味する。ここで使用される場合、「固定的に結合される」又は「固定される」という語句は、２つのコンポーネントが、互いに対する一定の向きを維持しながら、１つのものとして動くように結合されることを意味する。

ここで使用される場合、「単一(unitary)」という語は、コンポーネントが１つの部品又はユニットとして生成されることを意味する。すなわち、別々に生成され、その後ユニットとして一緒に結合される部品を含むコンポーネントは、「単一」のコンポーネント又は本体でない。ここで用いられる場合、２又はそれ以上の部品又はコンポーネントが互いに「係合する」という記述は、部品が、直接的に、又は、１又は複数の中間部品又はコンポーネントを通じて、互いに対して力を及ぼすことを意味する。ここで用いられる場合、「幾つか」という語は、１又は１より大きい整数（すなわち複数）を意味する。

非限定的な例示であるが、上、下、左、右、上方、下方、前、後、及びその派生語は、図面に示される構成要素の向きに関し、明白に記述されない限り、請求項を制限するものではない。

図１は、圧力サポート治療を被検体（図示せず）に提供するように構成される圧力サポートシステム１０を概略的に示している。圧力サポートシステム１０は、被検体の気道に供給されるガスフローの形で、圧力サポート治療を提供するように構成される。圧力サポート治療は、圧力サポートシステム１０によって生成されるガスフローの１又は複数のパラメータが、１又は複数のパラメータの検出に基づいて調整されることができる点で、動的でありうる。例えば、ガスフローの圧力は、呼吸イベント（例えば無呼吸、いびき等）を示す１又は複数のパラメータの変化に基づいて、増大されることができる。一実施形態において、圧力サポートシステム１０は、圧力生成器１４、電子的記憶装置１６、ユーザインタフェース１８、センサ２０、プロセッサ２２、加湿器２４及び／又は他のコンポーネントの１又は複数を含む。

一実施形態において、圧力生成器１４は、被検体の気道に供給されるガスフローを生成するように構成される。圧力生成器１４は、治療目的で又は他の目的で、ガスフローの１又は複数のパラメータ（例えばフローレート、圧力、ボリューム、湿度、温度、ガス組成等）を制御することができる。非限定的な例として、圧力生成器１４は、圧力サポートを被検体の気道に提供するために、ガスフローのフローレート及び／又は圧力を制御するように構成されることができる。

圧力生成器１４は、矢印Ａによって示されるように、例えば周囲雰囲気のようなガスソースからガスフローを受け取り、患者の気道に供給するために当該ガスの圧力を上昇させる。圧力生成器１４は、患者への供給のために受け取られたガスの圧力を上昇させることが可能な任意の装置であり、例えばポンプ、ブロワ、ピストン又はベローズである。本発明は更に、周囲雰囲気以外のガスが患者への供給のために回路１２に導入されてもよいことを企図する。このような実施形態において、空気、酸素又は他の呼吸に適したガス混合物を含むガスの加圧キャニスタ又はタンクが、圧力生成器１４の取り入れを供給することができる。

別の実施形態において、圧力生成器１４は設けられる必要がないが、その代わりに、ガスは、加圧ガスのキャニスタ又はタンクの圧力それ自体によって加圧されることができ、その場合、患者に供給される圧力は、圧力調節器によって制御される。

一実施形態において、圧力生成器１４は、ガス供給回路２６に、実質的に一定の上昇された圧力及び／又はフローレートでガスを提供するために、圧力サポート処置中に実質的に一定のスピードで駆動されるブロワである。圧力生成器１４は、ガスの圧力／フローを制御するためのバルブを有することができる。本発明は更に、患者に提供されるガスの圧力／フローを制御するために、単独で、又は、このようなバルブと組み合わせて、ブロワの動作スピードを制御することを企図する。本発明において使用されるに適した圧力サポートシステムの例は、米国特許第6,105,575号明細書に記述されるもの及び／又は他の圧力生成装置であり、米国特許明細書の内容はその全体が参照によって本明細書に盛り込まれるものとする。

ガスフローは、圧力サポートシステム１０から、ガス供給回路２６を通じて、被検体の気道に供給される。ガス供給回路２６は、圧力生成器１４によって生成された加圧ガスフローを、被検体の気道に連絡するように構成される。このように、ガス供給回路２６は、導管２８及び患者インタフェース器具３０を含む。導管２８は、インタフェース器具３０に加圧ガスフローを運び、インタフェース器具３０は、ガスフローを被検体の気道に供給する。インタフェース器具３０の例は、例えば、鼻カニューレ、鼻マスク、鼻／口マスク、フルフェースマスク、トータルフェースマスク、及び／又は被検体の気道にガスフローを連絡する他のインタフェース器具を含むことができる。本発明は、これらの例に制限されず、任意の被検体インタフェースを使用して、被検体にガスフローを供給することを企図する。

ガス供給回路２６は、被検体の気道にガスフローを供給するためのシングルリム回路として図１に示されているが、これは、制限することを意図しない。この開示の範囲は、被検体の気道にガスフローを提供するように構成される第１のリムと、（例えば吐出されたガスを排気するために）ガス供給回路２６からガスを選択的に排出するように構成される第２のリムと、を有するダブルリム回路を含む。

一実施形態において、電子的記憶装置１６は、情報を電子的に格納する電子記憶媒体を含む。電子的記憶装置１６の電子記憶媒体は、システム１０と一体的に（すなわち実質的に取り外し不可能に）設けられるシステム記憶装置、及び／又は例えばポート（例えばＵＳＢポート、Ｆｉｒｅｗｉｒｅポート等）又はドライブ（例えばディスクドライブ等）を通じてシステム１０に取り外し可能に接続可能なリムーバブル記憶装置の一方又は両方を含みうる。電子的記憶装置１６は、光学的に読み取り可能な記憶媒体（例えば光学ディスク等）、磁気的に読み取り可能な記憶媒体（例えば磁気テープ、磁気ハードドライブ、フロッピー（登録商標）ドライブ等）、電荷ベースの記憶媒体（例えばＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等）、ソリッドステート記憶媒体（例えばフラッシュドライブ等）、及び／又は他の電子的に読み取り可能な記憶媒体の１又は複数を含みうる。

電子的記憶装置１６は、ソフトウェアアルゴリズム、プロセッサ２２によって決定された情報、ユーザインタフェース１８を通じて受け取られた情報、及び／又はシステム１０が適切に機能することを可能にする他の情報、を格納することができる。電子的記憶装置１６（の全体又は一部）は、システム１０内の別個のコンポーネントであってもよく、又は電子的記憶装置１６（の全体又は一部）は、システム１０の１又は複数の他のコンポーネント（例えば生成器１４、ユーザインタフェース１８、プロセッサ２２等）と一体的に設けられてもよい。

ユーザインタフェース１８は、システム１０と被検体との間のインタフェースを提供するように構成され、インタフェースを通じて、被検体は、システム１０に情報を提供し、システム１０から情報を受け取ることができる。これは、集合的に「情報」と呼ばれるデータ、キュー、結果及び／又は命令、及び任意の他の通信可能なアイテムが、被検体と、生成器１４、電子的記憶装置１６及び／又はプロセッサ２２の１又は複数との間で通信されることを可能にする。ユーザインタフェース１８に含められるのに適したインタフェース装置の例は、キーパッド、ボタン、スイッチ、キーボード、ノブ、レバー、表示スクリーン、タッチスクリーン、スピーカ、マイクロフォン、標示光、可聴警報、プリンタ、触覚的フィードバックデバイス、及び／又は他のインタフェース装置を含む。一実施形態において、ユーザインタフェース１８は、複数の別個のインタフェースを含む。一実施形態において、ユーザインタフェース１８は、生成器１４と一体的に設けられる少なくとも１つのインタフェースを含む。

ハードワイアード又はワイヤレスのいずれも含む他の通信技法が更に、ユーザインタフェース１８として本発明によって企図されることが理解されるべきである。例えば、本発明は、ユーザインタフェース１８が、電子的記憶装置１６によって提供されるリムーバブル記憶インタフェースと一体化されることができることを企図する。この例において、情報は、リムーバブル記憶装置（例えばスマートカード、フラッシュドライブ、リムーバブルディスク等）からシステム１０へロードされることができ、ユーザがシステム１０のインプリメンテーションをカスタマイズすることを可能にする。ユーザインタフェース１８としてシステム１０と共に使用されるように適応される他の例示の入力装置及び技法は、これに限定されないが、ＲＳ−２３２ポート、ＲＦリンク、ＩＲリンク、モデム（電話、ケーブル又はその他）を含む。要するに、システム１０と情報を通信するための任意の技法が、ユーザインタフェース１８として本発明によって企図される。

センサ２０は、ガスフロー及び／又は被検体の呼吸の１又は複数のパラメータに関連した情報を伝える出力信号を生成するように構成される。呼吸に適したガスの加圧フローの１又は複数のパラメータは、例えばフローレート、ボリューム、圧力、湿度、温度、加速度、速度、音響効果は、呼吸を示すパラメータの変化、及び／又は他のガスパラメータの１又は複数を含みうる。センサ２０は、（例えば圧力生成器１４におけるガスフローとの流体連絡を通じて）このようなパラメータを直接的に測定する１又は複数のセンサを含むことができる。センサ２０は、ガスフローの１又は複数のパラメータに関連した出力信号を間接的に生成する１又は複数のセンサを含むことができる。

例えば、センサ２０は、圧力生成器１４の動作パラメータ（例えばバルブドライバ又はモータ電流、電圧、回転速度及び／又は他の動作パラメータ）に基づく出力を生成するように構成される１又は複数のセンサ、及び／又は他のセンサを含むことができる。（ガスフローのパラメータではない）被検体の呼吸の１又は複数のパラメータは、被検体の呼吸に関する情報を提供する他のパラメータを含むことができる。例えば、センサ２０は、ガス供給回路２６を通じて圧力サポートシステム１０に送られる音響波を検出するように構成されるトランスデューサを含むことができる。これらの音響波は、被検体の呼吸努力、及び／又は呼吸の間（例えばいびきの間）に被検体によって生成されるノイズに関連した情報を伝えることができる。

センサ２０は、圧力生成器１４の１つのロケーションにおける１つのセンサとして示されているが、これは、制限することを意図しない。センサ２０は、互いに近くに又は離れて位置しうる複数のセンサを含みうる。センサ２０に帰する機能を提供するセンサが、例えば圧力生成器１４内、導管２８内（又はそれと連絡するところ）、インタフェース器具３０及び／又は他のロケーション内（又はそれと連絡するところ）、のような複数のロケーションのいずれかに配置されることができる。

プロセッサ２２は、システム１０に情報処理能力を提供するように構成される。従って、プロセッサ２２は、デジタルプロセッサ、アナログプロセッサ、情報を処理するように設計されるデジタル回路、情報を処理するように設計されるアナログ回路、ステートマシン及び／又は電子的に情報を処理する他の機構の１又は複数を含みうる。プロセッサ２２は、１つのエンティティとして図１に示されているが、これは説明的な目的のみである。ある実現例において、プロセッサ２２は、複数の処理ユニットを含むことができる。これらの処理ユニットは、同じ装置（例えば圧力生成器１４）内に物理的に位置してもよく、又はプロセッサ２２は、協調して動作する複数の装置の処理機能を表現することができる。

プロセッサ２２は、治療レジメに従ってガスフローを生成するように、圧力生成器１４を制御するように構成される。非限定的な例として、プロセッサ２２は、圧力生成器１４を制御することができ、ガスフローを通じて被検体に提供される圧力サポートは、非侵襲性の換気、陽気道圧サポート、持続的気道陽圧法サポート、バイレベルサポート、ＢｉＰＡＰ及び／又は他のタイプの圧力サポート治療を含む。

圧力生成器１４を制御する際、治療レジメは、プロセッサ２２が、センサ２０によって生成される出力信号に応答するように、指図することができる。例えば、センサ２０によって生成される出力信号が、被検体が呼吸イベントを経験していることを示す場合、治療レジメは、プロセッサ２２が、圧力生成器１４を制御して、ガスフローの圧力を増大させ、被検体がイベントを克服するのを助けるように、指図することができる。呼吸イベントの非限定的な例は、無呼吸（中枢性又は閉塞性）、気道閉塞、いびき、呼吸低下、フロー制限及び／又は他の呼吸イベントを含む。

加湿器２４は、ガスフローの湿度を調整するように構成される。一実施形態において、加湿器２４は、加湿器２４内に保持される液体を加熱することによって水蒸気を生成するように構成されるウォームミスト加湿器（例えば蒸発器）である。加湿器２４は、ガス入口３２及びガス出口３４を有する。加湿器２４は、ガスフローが、圧力生成器１４からガス入口３２を通って加湿器２４によって受け取られ、加湿器２４からガス出口３４を通じて解放される前に水蒸気によって加湿器２４内で加湿されるように、構成される。一実施形態において、ガス出口３４は、加湿されたガスフローがガス供給回路２６を通じて被検体の気道に供給されるように、ガス供給回路２６と接続される。

加湿器２４は、加湿器２４内で調整されるガスフローの湿度の量がプロセッサ２２によって制御されるように、構成される。例えば、プロセッサ２２は、加湿器２４内でガスフローに加えられる水分の量を調整するために、加湿器２４内の液体を加熱する／蒸発させるように構成される加熱素子（図１に示さず）を制御することができる。ガスフローが調整により合わせられる湿度のレベルは、治療レジメによって指図されることができ、及び／又はユーザ（例えば被検体、介護者、治療意思決定者他）によって選択されることができる。

従来の圧力サポートシステムにおいて、加湿器内の液体の加熱は、相対的に大きい電力下降である。所望の又は選択されたレベルに液体の熱を維持するのに必要なる電力量は、加湿器によって保持される水の量によって部分的に指図される。更に、加湿器によって保持される水の量は、加湿器が従来の圧力サポートシステムの始動時に加湿を開始するのに要する時間量と、加湿レベルまでの調整が実行されるのに要する時間量とに影響を与える。従来の圧力サポートシステムでは加湿器によって保持される水の量が多いほど、水を所望の又は選択された温度まで加熱するのに消費される電力が大きくなる。更に、水の量が多いほど、水の温度を所望の又は選択されたレベルまでもっていく及び／又は水の温度を調整するのに要する時間が長くなる。これは、従来の圧力サポートシステムの設計目標の間に均衡をもたらす。

例えば、加湿器内に相対的に多くの量の水を保持することは、従来の圧力サポートシステムの便宜及び／又は使いやすさを強化することができる。しかしながら、加湿器内に相対的に多くの量の水を保持することは、従来の圧力サポートシステムの電力予算を実質的に増大させ、従来の圧力サポートシステムの初期化時間を増大させ、及び／又は従来の圧力サポートシステムによって生成されるガスフローの湿度レベルの調節力を弱めうる。他方、圧力サポートシステム１０の加湿器２４は、従来の圧力サポートシステムに存在する欠点を低減しながら、加湿器２４が相対的に多くの量の水を保持することを可能にするように設計される。

図２は、加湿器２４の１又は複数の実現例の分解図を示している。図２に示される概観において、単一の基部構造３６が、単一のパーティション構造３８から分解されている。図示される単一の基部構造３６及び単一のパーティション構造３８の向きは、加湿器２４が使用中に配備される向きである（例えば、単一の基部構造３６は、単一のパーティション構造３８の下に位置付けられる）。単一の基部構造３６及び／又は単一のパーティション構造３８は、ポリカーボネート及び／又は他の材料から形成されることができる。単一の基部構造３６はガス入口３２を形成し、単一のパーティション構造３８はガス出口３４を形成する。後述されるように、フローパスは、単一の基部構造３６及び単一のパーティション構造３８によって、ガス入口３２とガス出口３４との間に形成される。図３は、単一のパーティション構造３８の１又は複数の実現例の逆から見た立面図を示している。単一の基部構造３６及び単一のパーティション構造３８によって形成されるとした加湿器２４の記述は、本発明を制限することを意図しないことが理解されるであろう。この開示の範囲は、機器がより多い又はより少ない部品を有すること、及び／又は部品が異なる特定の形状を備えることを含む。

図４及び図５は、単一の基部構造３６及び単一のパーティション構造３８が組み立てられた状態の加湿器２４の断面図を示している。具体的には、図４は、切断ライン４−４に沿って得られる断面図を示し、図５は、切断ライン５−５に沿って得られる断面図を示す。組み立て時、加湿器２４は、加湿チャンバ４０、加熱素子４２、保持チャンバ４４及びパーティション４６を含む。

加湿チャンバ４０は、保持チャンバ４４と連絡しない加湿器２４を通るフローパスを形成するために、ガス入口３２及びガス出口３４の各々と連絡する。従って、加湿器２４を通って流れるガスフローは、ガス入口３２とガス出口３４との間の、加湿チャンバ４０によって規定されるフローパスを通って流れる。加湿チャンバ４０は、第１の液体リザーバ４８を保持する。使用中、第１の液体リザーバ４８の液体は蒸発され、蒸気は、ガス入口３２からガス出口３４へフローパスに沿って流れる加湿チャンバ４０内のガスフローによって拾われる。加湿チャンバ４０は、周囲雰囲気から封止されている（又は実質的に封止されている）。加湿チャンバ４０の天井は、単一のパーティション構造３８によって形成され、加湿チャンバ４０の基部は、単一の基部構造３６によって形成される。

加熱素子４２は、加湿チャンバ４０内で流体の温度を制御可能に上昇させるように構成される。図４及び図５に示される実施形態において、加熱素子４２は、第１の液体リザーバ４８のすぐ近くになるように、加湿チャンバ４０の底部に位置付けられ、それにより、加熱素子４２によって放出される熱は、第１の液体リザーバ４８に直接与えられる。加熱素子４２による第１の液体リザーバ４８への熱の放出は、第１の液体リザーバ４８の液体を蒸発させる。図１に関して上述されたように、加熱素子４２によって放出される熱の量は、ガスフローの湿度を選択されたレベルまでもっていくために、プロセッサ（例えば図１に示され、上述されたプロセッサ２２）によって制御可能である。図４及び図５から分かるように、一実施形態において、加熱素子４２は、保持チャンバ４４内の流体を直接加熱しない。

保持チャンバ４４は、加湿チャンバ４０に隣り合って位置付けられる。一実施形態において、保持チャンバ４４は、加湿チャンバ４０を少なくとも部分的に囲む。例えば、図４及び図５において、保持チャンバ４４は、加湿チャンバ４０を３つの側面において囲む。一実施形態において、加湿器２４の二次開口５０が、チャンバ４４と周囲雰囲気との間の制限的なフローパスを形成する。一実施形態において、チャンバ４４は、二次開口５０を含まない。保持チャンバ４４は、第２の液体リザーバ５２を保持するように構成される。保持チャンバ４４の基部及び側壁の少なくとも１つが、単一の基部構造３６によって形成される。

パーティション４６は、保持チャンバ４４から加湿チャンバ４０を隔てるように構成される。保持チャンバ４４から加湿チャンバ４０を隔てる際、パーティション４６が、加湿チャンバ４０と保持チャンバ４４との間に開口５４を規定する。開口５４は、第１の液体リザーバ４８が第２の液体のリザーバ５２と流体連絡するように配置される。

例えば、図４及び図５に示される実現例において、開口５４は、加湿チャンバ４０及び保持チャンバ４４の底部の方へ形成される。より具体的には、開口５４がパーティション４６の下に形成されるように、パーティション４６は、加湿チャンバ４０及び保持チャンバ４４の基部まで完全には延びないように形成される。パーティション４６の下部と、開口５４を形成する単一の基部構造３６との間の間隙は、約１．５ｍｍでありうる。一実施形態において、パーティション４６及び開口５４は、第１の液体リザーバ４８と第２の液体リザーバ５２との間の流体連絡が、いかなるバルブ又はノズルによっても制限されず、その代わりに、液体が、第１の液体リザーバ４８と第２の液体リザーバ５２との間を行ったり来たりすることを可能にするように、形成される。

開口５４のサイズ及び／又は形状は、加熱素子４２によって放出される熱の実質的な量が第２の液体リザーバ５２内の液体によって吸収されることなく、加熱素子４２が、第１の液体リザーバ４８を所望の又は選択された温度まで加熱することを可能にする。これは、第１の液体リザーバ４８と共に第２の液体リザーバ５２を加熱する必要なしに、加湿器２４が第２の液体リザーバ５２内に液体を保持することを可能にし、又はガスフローの湿度レベルを調整することを可能にする。その代わりに、第２の液体リザーバ５２は、パーティションによって、第１の液体リザーバ４８から（完全でないが）相対的な熱絶縁の状態に保たれ、電力が節約され、第１の液体リザーバ４８の温度に対する変化が、第２の液体リザーバ５２内の液体の温度に対し同じ調整を行う必要なしに、達成されることができる。しかしながら、開口５４があるため、加湿チャンバ４０内の液体が蒸発され、ガスフローによって加湿器２４から外に運ばれるにつれて、第２の液体リザーバ５２からの液体が、第１の液体リザーバ４８を補充するために第１の液体リザーバ４８に移ることができる。従って、加湿チャンバ４０、加熱素子４２、保持チャンバ４４、パーティション４６及び開口５４の構造は、圧力サポートシステムの加湿器に相対的に多くの液体の量を蓄えておくことに関連する欠点の少なくとも幾つかを軽減しつつ、増強された液体貯蔵量の利益を提供する。

動作中、ガスフローが加湿チャンバ４０を通って流れるとき、加湿チャンバ４０内の圧力は、ガスフローの圧力によって増大される。この圧力増加は重要であり、少なくとも約４ｃｍＨ_２Ｏまで加湿チャンバの圧力を増大することができる。開口５４は、加湿チャンバ４０の圧力高さのこの増加に応答して、第１の液体リザーバ４８の液体が、加湿チャンバ４０から開口５４を通って保持チャンバ４４に流れて、第２の液体リザーバ５２に入ることができるように、形成される。開口５４は、保持チャンバ４４内のガスが、加湿チャンバ４０のガスと直接的に連絡することを可能にしないので、第１の液体リザーバ４８から第２の液体リザーバ５２への液体のフローは、第２の液体リザーバの液位を上昇させ、第１の液体リザーバの液位を下降させる。

例えば、図４及び図５は、ガスフローが加湿チャンバ４０によって規定されるフローパスを通って流れるとき、加湿チャンバ４０及び保持チャンバ４４の液位が加湿チャンバ４０の加圧によって調整されることができる態様を示す。加湿チャンバ４０の液位は、動作中、保持チャンバ４０の液位より実質的に低くなる。例として、第１の液体リザーバ４８の液位は、第２の液体リザーバ５２の液位より少なくとも約２４ｍｍ低くなりうる。別の例として、第１の液体リザーバ４８の液位は、第２の液体リザーバ５２の液位より少なくとも約１５ｍｍ低くなりうる。別の例として、第１の液体リザーバ４８の液位は、第２の液体リザーバ５２の液位より少なくとも約３０ｍｍ低くなりうる。

加湿チャンバ４０から保持チャンバ４４への液体のこの移動は更に、加湿器２４の設計が、増大される液体貯蔵容量に関連する欠点の少なくとも幾つかを回避する態様を強化することができる。例えば、加湿チャンバ４０内の液体の量が低減されると、第１の液体リザーバ４８内の水温を調整し及び／又は維持するのに必要な加熱素子４２からの熱が低減される。別の例として、更に加湿チャンバ４０の増大された温度によって引き起こされる第１の液体リザーバ４８内の液体の低減は、加湿器２４が、（例えばプロセッサから）受け取られたコマンドを制御して、（例えば第１の液体リザーバ４８の温度を高める又は低くすることによって）ガスフローの湿度レベルを調整するために、増強されたスピードで応答することを可能にする。

しかしながら、加湿チャンバ４０によって規定されるフローパスを通るガスフローの流れによって引き起こされる第１の液体リザーバ４８及び第２の液体リザーバ５２の液位の変化は、第２の液体リザーバ５２から第１の液体リザーバ４８を補充することを妨げないことが理解されるであろう。第１の液体リザーバ４８から液体が蒸発され、ガスフローによって加湿チャンバ４０から外に運ばれるにつれて、第２の液体リザーバ５２からの液体が開口５４を通過して、第１の液体リザーバ４８を補充する。

本発明は、最も実際的であり好適な実施形態と現在考えられるものに基づいて説明の目的で詳しく記述されているが、このような詳細は、単にその目的のためにあり、本発明は、開示される実施形態に制限されず、添付の請求項の精神及び範囲の中にある変更例及び等価な装置をカバーすることを意図することが理解されるべきである。例えば、本発明は、可能な限り、任意の実施形態の１又は複数の特徴が任意の他の実施形態の１又は複数の特徴と組み合わせ可能であることを企図することが理解されるべきである。

Claims (16)

1. 圧力サポートシステムであって、
   （ａ）ガスフローを生成する圧力生成器と、
   （ｂ）前記ガスフローを加湿する加湿器と、
   を有し、前記加湿器が、
   （１）保持チャンバと、
   （２）前記保持チャンバに隣り合って位置し、ガス入口とガス出口との間にフローパスを規定する加湿チャンバであって、前記ガス入口が、前記加湿チャンバに前記ガスフローを受け入れるように構成され、前記ガス出口が、前記加湿チャンバから前記ガスフローを解放するように構成される、加湿チャンバと、
   （３）前記加湿チャンバ内の液体を加熱して、前記ガス入口から前記ガス出口へ前記加湿チャンバを通る前記ガスフローが、加熱された液体によって加湿されるようにするために、前記加湿チャンバ内の液体の温度を制御可能に上昇させる加熱素子と、
   （４）前記保持チャンバから前記加湿チャンバを隔てるパーティションであって、前記液体が開口を通じて前記加湿チャンバと保持チャンバとの間を連絡されるように、前記加湿チャンバと前記保持チャンバとの間に開口を規定するパーティションと、
   を有し、
   前記パーティション及び前記加湿チャンバに保持される液体が、前記加湿チャンバによって形成される前記フローパスを前記保持チャンバから隔て、これにより、前記加湿チャンバを通る前記ガスフローが、前記加湿チャンバの加圧を生じさせて、前記加湿チャンバ内の液位を、前記保持チャンバの液位より実質的に低い高さに低下させるように、前記開口が形成され、前記保持チャンバが、前記加湿チャンバを少なくとも部分的に囲む、圧力サポートシステム。
2. 前記加湿チャンバは、周囲雰囲気から封止されており、
   前記保持チャンバは、前記保持チャンバが周囲雰囲気と制限的に連絡するための二次開口を形成する、請求項１に記載の圧力サポートシステム。
3. 前記パーティションによって形成される前記開口は、前記加湿チャンバ内の液体が蒸発され、前記ガスフローによって前記加湿器から外に運ばれるにつれて、前記保持チャンバからの液体が前記加湿チャンバ内の液体を補充するように、構成される、請求項１に記載の圧力サポートシステム。
4. 前記加湿器が更に、
   前記加湿チャンバ及び前記保持チャンバの基部表面並びに前記加湿チャンバの少なくとも１つの側壁を形成する単一の基部構造と、
   前記パーティション及び前記加湿チャンバの天井を形成する単一のパーティション構造と、
   を有する、請求項１に記載の圧力サポートシステム。
5. 被検体の気道への供給のために、圧力サポートシステムによって生成されるガスフローを加湿する方法であって、
   ガス入口とガス出口との間にフローパスを形成する加湿チャンバに、液体を保持するステップであって、前記ガス入口が、前記加湿チャンバに前記ガスフローを受け入れるように構成され、前記ガス出口が、前記加湿チャンバから前記ガスフローを解放するように構成される、ステップと、
   前記加湿チャンバが前記ガスフローによって加圧されるように、前記加湿チャンバを通って前記ガス入口と前記ガス出口との間の前記フローパスに沿って前記ガスフローを導くステップと、
   前記加湿チャンバ内の液体を加熱して、前記ガス入口から前記ガス出口へ前記加湿チャンバを通って流れる前記ガスフローが、加熱された液体によって加湿されるようにするために、前記加湿チャンバ内の液体の温度を制御可能に上昇させるステップと、
   前記ガスフローが前記加湿チャンバ内の圧力を上昇させるにつれて、前記加湿チャンバに隣り合って位置する前記保持チャンバに、前記加湿チャンバから液体を受け入れるステップと、
   含み、
   前記保持チャンバは、前記加湿チャンバと前記保持チャンバとの間に開口を規定するパーティションによって、前記加湿チャンバから隔てられ、前記開口を通じて、前記液体が受け入れられ、
   前記開口及び前記保持チャンバは、前記加湿チャンバから前記保持チャンバへの液体の前記受け入れが、前記加湿チャンバ内の液位を、前記保持チャンバの液位より実質的に低いレベルに低下させるように、形成され、前記保持チャンバは、前記加湿チャンバを少なくとも部分的に囲む、方法。
6. 前記加湿チャンバは、周囲雰囲気から封止されており、
   前記保持チャンバは、前記保持チャンバが周囲雰囲気と制限的に連絡するための二次開口を形成する、請求項５に記載の方法。
7. 前記加湿チャンバ内の液体が蒸発され、前記ガスフローによって前記加湿チャンバから外に運ばれるにつれて、前記加湿チャンバ内の液体を前記保持チャンバから補充するステップを更に含む、請求項５に記載の方法。
8. 前記加湿チャンバ及び前記保持チャンバの基部表面並びに前記加湿チャンバの少なくとも１つの側壁が、単一の基部構造によって形成され、
   前記パーティション及び前記加湿チャンバの天井が、単一のパーティション構造によって形成される、請求項５に記載の方法。
9. 圧力サポートシステムであって、
   （ａ）被検体の気道に供給されるガスフローを生成する手段と、
   （ｂ）前記ガスフローを加湿する手段と、
   を有し、前記加湿する手段が、
   （１）ガス入口とガス出口との間にフローパスを形成する手段であって、前記フローパスは、前記フローパスを形成する前記手段によって保持される第１の液体リザーバと液体連絡するように形成される、手段と、
   （２）前記フローパスを形成する前記手段を加圧するように、前記フローパスに沿って前記ガスフローを導入する手段と、
   （３）前記フローパスを形成する前記手段内の液体を蒸発させて、前記ガスフローが蒸発された液体によって加湿されるようにするために、前記フローパスを形成する前記手段内の液体の温度を制御可能に上昇させる手段と、
   （４）前記フローパスを形成する前記手段に隣り合って第２の液体リザーバを保持する手段と、
   （５）前記第１の液体リザーバの液体が前記第２の液体リザーバと液体連絡するように、前記第２の液体リザーバを保持する前記手段から前記フローパスを形成する手段を隔てる手段と、
   を有し、
   前記隔てる手段は、前記ガスフローによる前記フローパスを形成する前記手段の前記加圧が、前記第１の液体リザーバの液位を、前記第２の液体リザーバの液位より実質的に低い高さに低下させるように、形成され、前記第２の液体リザーバを保持する前記手段は、前記第１の液体リザーバを少なくとも部分的に囲む、圧力サポートシステム。
10. 前記フローパスは、周囲雰囲気から封止されており、前記第２の液体リザーバは、周囲雰囲気と制限的に液体連絡する、請求項９に記載の圧力サポートシステム。
11. 前記隔てる手段は、前記第１の液体リザーバ内の液体が蒸発され、前記フローパスを通って流れる前記ガスフローによって前記フローパスを形成する前記手段から外に運ばれるにつれて、前記第２の液体リザーバからの液体が前記第１の液体リザーバを補充するように、構成される、請求項９に記載の圧力サポートシステム。
12. 前記フローパスを形成する前記手段及び前記第２の液体リザーバを保持する前記手段の基部表面、並びに前記第２の液体リザーバを保持する前記手段の少なくとも１つの側壁、を形成する単一の基部構造と、
    前記隔てる手段及び前記フローパスを形成する前記手段の天井、を形成する単一のパーティション構造と、
    を更に有する、請求項９に記載の圧力サポートシステム。
13. 圧力サポートシステムにおいて用いられる加湿器であって、
    保持チャンバと、
    前記保持チャンバに隣り合って位置し、ガス入口とガス出口との間にフローパスを規定する加湿チャンバであって、前記ガス入口が、前記加湿チャンバにガスフローを受け入れるように構成され、前記ガス出口が、前記加湿チャンバから前記ガスフローを解放するように構成される、加湿チャンバと、
    前記保持チャンバから前記加湿チャンバを隔てるパーティションと、
    を有し、
    前記パーティションは、液体が開口を通じて前記加湿チャンバと前記保持チャンバとの間で連絡されるように、前記加湿チャンバと前記保持チャンバとの間に開口を規定し、
    前記パーティション及び前記加湿チャンバに保持される液体が前記加湿チャンバによって形成される前記フローパスを前記保持チャンバから隔て、それにより、前記加湿チャンバを通る前記ガスフローが前記加湿チャンバの加圧を生じさせ、前記加湿チャンバ内の液位を前記保持チャンバの液位より実質的に低い高さに低下させるように、前記開口が形成され、前記保持チャンバが、前記加湿チャンバを少なくとも部分的に囲む、加湿器。
14. 前記加湿チャンバは、周囲雰囲気から封止されており、前記保持チャンバは、前記保持チャンバが周囲雰囲気と制限的に連絡するための二次開口を形成する、請求項１３に記載の加湿器。
15. 前記パーティションによって形成される前記開口は、前記加湿チャンバ内の液体が蒸発され、前記ガスフローによって前記加湿器から外に運ばれるにつれて、前記保持チャンバからの液体が前記加湿チャンバ内の液体を補充するように、構成される、請求項１３に記載の加湿器。
16. 前記加湿チャンバ及び前記保持チャンバの基部表面並びに前記加湿チャンバの少なくとも１つの側壁を形成する単一の基部構造と、
    前記パーティション及び前記加湿チャンバの天井を形成する単一のパーティション構造と、
    を更に有する、請求項１３に記載の加湿器。

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