JP6266647B2 - 圧支持療法システムのための多機能ドッキングモジュール - Google Patents

Description

本発明は、陽性気道圧（ＰＡＰ：Positive Airway Pressure）療法を用いて、睡眠呼吸障害などの疾患を治療するためのシステムに関し、特に、かかるシステムの無線周辺コンポーネント（例えば、無線圧力センサを有するマスク）の充電、及び、近距離結合（例えば、誘導結合）インタフェースを通じた圧支持療法システムのベースユニットとの無線ペアリングを可能とする圧支持療法システムのための多機能ドッキングモジュールに関する。

多くの人が、睡眠時の呼吸障害に苦しんでいる。睡眠時無呼吸は、全世界で数百万人の人々が患っている上記睡眠呼吸障害の一般的な例である。あるタイプの睡眠時無呼吸は、気道、一般的には、上気道又は咽頭領域の閉塞のために呼吸できなくなることにより、睡眠が繰り返し阻害される症状である、閉鎖性睡眠時無呼吸（ＯＳＡ：Obstructive Sleep Apnea）である。気道の閉塞は、一般的には、少なくとも部分的には、上気道部分を安定させる筋肉の通常の弛緩のためであり、これにより、組織が気道を虚脱させると信じられている。他のタイプの睡眠時無呼吸症候群は、脳の呼吸中枢からの呼吸信号の欠如のために呼吸が停止される、中枢性無呼吸である。閉鎖性、中枢性、又は、閉鎖性と中枢性との混合のいずれの無呼吸疾患も、呼吸の完全な停止、又は、呼吸の略停止、例えば、ピーク呼吸量における９０％以上の低下として定義される。

睡眠時無呼吸に苦しんでいる人々は、睡眠中、潜在的に深刻な程度の酸素ヘモグロビン不飽和化を伴う、睡眠断片化、並びに、完全又は略完全な換気停止を断続的に経験する。これらの症状は、臨床的に、極度の日中の眠気、不整脈、肺動脈高血圧、鬱血性心不全、及び／又は、認知機能障害に変換され得る。睡眠時無呼吸の他の結果は、右室機能不全、睡眠中のみならず覚醒状態における二酸化炭素の停滞、持続的に低減された動脈血酸素分圧を含む。睡眠時無呼吸の患者は、運転中、及び／又は、潜在的に危険な機器の操作中における事故のリスク増加とともに、これらの要素に起因する高い死亡率に晒され得る。

患者が、気道の完全又は略完全な閉塞を患っていない場合であっても、気道の部分的な閉塞のみがある場合、睡眠からの覚醒などの弊害が起こり得ることが知られている。気道の部分的な閉塞は、一般的には、呼吸低下とも称される浅い呼吸（表在呼吸）につながる。呼吸低下は、一般的に、ピーク呼吸量における５０％以上の低下として定義される。他のタイプの睡眠呼吸障害は、上気道抵抗症候群（ＵＡＲＳ：Upper Airway Resistance Syndrome）、及び、一般的には、いびきと称される、咽頭壁の振動などの気道の振動を含むが、これらに限定されない。

患者の気道に対して、持続的気道陽圧法（ＣＰＡＰ：Continuous Positive Air Pressure）を適用することによって、睡眠呼吸障害を治療することがよく知られている。この陽圧は、効果的に、気道を「支える（splint）」ため、これにより、肺への通り道を保つ。また、患者の快適さを向上させるために、患者に与えられる気体の圧力を患者の呼吸サイクルによって変える、又は、患者の呼吸努力によって変える陽圧療法を供給することも知られている。この圧支持技術は、患者に与えられる吸気時の陽気道圧（ＩＰＡＰ：Inspiratory Positive Airway Pressure）が、呼気時の陽気道圧（ＥＰＡＰ：Expiratory Positive Airway Pressure）よりも高い、二相性圧支持と称される。さらに、患者が、無呼吸及び／又は呼吸低下に直面しているかどうかなどの、検出された患者の症状に基づいて、圧力が自動的に調整される陽圧療法を供給することが知られている。圧支持装置が、呼吸障害を治療するのに必要なだけ高い圧力を患者に供給しようとするため、この圧支持技術は、自動滴定タイプの圧支持と称される。

上記の圧支持療法は、患者の顔の上に柔らかく、柔軟な密封クッションを有するマスクコンポーネントを含む患者インタフェース装置の配置を含む。マスクコンポーネントは、患者の鼻を覆う鼻マスク、患者の鼻及び口を覆う鼻／口マスク、又は、患者の顔を覆うフルフェイスマスクであってもよいが、これらに限定されない。かかる患者インタフェース装置は、額支持部、頬パッド、及び、顎パッドなどの他の患者接触コンポーネントを採用してもよい。患者インタフェース装置は、気体導管又はコンジットに接続され、また、圧支持装置を患者の気道と結合させ、この結果、呼吸ガスのフローが、圧力／フロー生成装置から患者の気道に運ばれることができる。

圧支持療法システムが、周辺電子装置とベース圧力生成装置との間でデータ伝達を必要とする１又は複数の電子無線周辺装置とともに用いられることができる。例えば、圧支持療法システムのマスクコンポーネントにおいて無線圧力センサを供給することが知られており、無線圧力センサは、Bluetooth（登録商標）プロトコルなどの近距離無線通信／データ伝送プロトコルを用いて、センサによって測定された圧力情報をベース圧力生成装置に無線伝送するように構成されているが、これらに限定されない。

周知のように、無線周辺電子装置は、大抵の場合、電子コンポーネントによって必要とされる搭載電力を供給するための再充電可能なバッテリを有する。結果として、かかる無線周辺電子装置は、定期的に（例えば、毎日）、充電される必要がある。

さらに、無線通信／データ伝送プロトコルは、安価であることが望まれており、そうなっている。無線データ伝送プロトコル、特にBluetoothは、一般的に、通信を行なう２つの装置間でのペアリングを必要とする。周知のように、かかるペアリングは、一般的に、ユーザの介入を必要とする。

自動的なペアリングが技術的には実現可能であるが、例えば、ベースユニットと使用中でない周辺機器との間、又は、ベースユニットと使用中であるが他のベースユニットと使用中である周辺機器との間（例えば、複数のベースユニットを有する睡眠研究所環境又は家庭環境など）の誤ったペアリングを回避するための方法が、従来技術では、適切に対処されなかった。典型的なケースでは、発見された周辺機器のリストから、特定の周辺機器を手動で選択することが必要である。かかる環境（例えば、複数のベースユニットを有する睡眠研究所環境又は家庭環境など）１が、図１において、概略的に示されている。図１に見られるように、環境１は、２つの圧力生成装置ベースユニット２及び４を含んでおり、圧力生成装置ベースユニット２は、周辺機器（例えば、無線圧力センサ）８を有するマスク６と関連付けられており、圧力生成装置ベースユニット４は、周辺機器（例えば、無線圧力センサ）１２を有するマスク１０と関連付けられている。従って、環境１では、２つの圧力生成装置ベースユニット２及び４が、２つの周辺機器８及び１２の近傍にあり、両方の周辺機器が、無線通信をサポートし、使用中である。周辺機器８は、圧力生成装置ベースユニット２とペアリングされるべきであり、周辺機器１２は、圧力生成装置ベースユニット４とペアリングされるべきである。しかしながら、従来技術では、この使用ケースにおいて利用可能な完全自動化されたペアリングソリューションはなかった。例えば、セキュアシンプルペアリング（Secure Simple Pairing）プロトコルの「ジャストワークス（just works）」は、ベースユニットへのユーザの介入を必要とし、周辺機器のリストからの所与の周辺機器の選択、及び、周辺機器のリストからユーザ用の一意のコードを有する周辺機器を検索することを必要としている。

ある実施形態では、患者に呼吸療法を供給するように構成された圧支持システムにおいて用いられる充電及びデータ転送方法であって、前記圧支持システムの圧力生成装置ベースユニットと前記圧支持システムの無線周辺装置との間に、近距離無線結合インタフェースを確立するステップと、前記近距離無線結合インタフェースを介して、前記圧力生成装置ベースユニットから前記無線周辺装置にエネルギーを伝達し、前記無線周辺装置のエネルギーストレージ装置を充電するために、前記無線周辺装置において、前記伝達されたエネルギーを使用するステップと、前記近距離無線結合インタフェースを介して、前記圧力生成装置ベースユニットと前記無線周辺装置との間のペアリング情報を伝達するステップとを含む方法が提供される。

他の実施形態では、患者に呼吸療法を供給するように構成された圧支持システムが提供される。当該システムは、ドッキングモジュールを有する圧力生成装置ベースユニットと、無線周辺装置とを含み、前記ドッキングモジュールは、前記圧力生成装置ベースユニットと前記無線周辺装置との間に近距離無線結合インタフェースを確立する態様で、前記無線周辺装置を受けるように構成され、前記圧力生成装置ベースユニットは、前記無線周辺装置のエネルギーストレージ装置を充電するために、前記近距離無線結合インタフェースを介して、前記無線周辺装置にエネルギーを伝達するように構成され、前記圧力生成装置ベースユニット及び前記無線周辺装置は、前記近距離無線結合インタフェースを介して、ペアリング情報を伝達するように構成される。

構成に関係のある要素の機能及び動作の方法、製造の経済性及び部品の組み合わせだけでなく、本発明のこれら及び他の目的、特徴及び特性が、添付の図面を参照して、以下の説明及び添付の特許請求の範囲を考慮して、より明らかになるだろう。これら全ては、この明細書の一部を形成し、類似の参照符号は様々な図における対応する部品を示す。しかしながら、図面は例示目的であって、本発明の限定ではないことが、明確に理解されるべきである。

図１は、複数の圧力生成装置ベースユニットと複数の患者インタフェース周辺装置とを有する従来技術の環境の概略図である。 図２は、本発明の例示的な実施形態に従った、患者に呼吸療法を供給するように構成されたシステムの概略図である。 図３は、一例であって、非限定的な実施形態に従った図２のシステムの一部を形成する圧力生成装置ベースユニットの概略図である。 図４は、一例であって、非限定的な実施形態に従った図２のシステムの一部を形成する患者インタフェース装置の概略的な側面図である。 図５は、一例であって、非限定的な実施形態に従った図２の圧力生成装置ベースユニットと結合された図４の患者インタフェース装置を示している概略的な側面図である。 図６は、一例であって、非限定的な実施形態に従った図２の圧力生成装置ベースユニットのドッキングモジュールの選択されたコンポーネントを示している概略的な側面図である。 図７は、一例であって、非限定的な実施形態に従った図２のシステムの一部を形成する無線周辺装置の選択されたコンポーネントを示している概略的な側面図である。 図８は、本発明の代替的な実施形態の一例に従った、患者に呼吸療法を供給するように構成されたシステムの概略図である。

本稿での用法では、単数形は、文脈がそうでないことを明確に指示するのでない限り、複数の言及を含む。本稿での用法では、二つ以上の部分または構成要素が「結合される」という陳述は、それらの部分が直接的または間接的に、すなわち一つもしくは複数の中間部分もしくは構成要素を通じて、結び合わされるまたは協働することを意味する。リンクが生じさえすればよい。本稿での用法では、「直接結合される」は二つの要素が直接互いと接触することを意味する。本稿での用法では、「固定的に結合される」または「固定される」は二つの構成要素が、互いに対する相対的な配向を一定に維持しつつ、一体として動くよう結合されることを意味する。

本稿での用法では、「一体型（unitary）」の語は、あるコンポーネントが単一片またはユニットとして作成されることを意味する。すなわち、別個に作成され、その後一緒にユニットとして結合された複数の部分を含むコンポーネントは「一体型」コンポーネントまたはボディではない。本稿での用法では、二つ以上の部分または構成要素が互いに「係合する」という陳述は、それらの部分が、直接または一つまたは複数の中間部分もしくは構成要素を通じて、互いに対して力をはたらかせることを意味する。本稿での用法では、「数」という用語は一または一より大きい整数（すなわち複数）を意味する。

本稿での用法では、「周辺機器」及び「周辺装置」なる用語は、幾つかの態様でベース／ホストコンピュータ装置と接続及び機能する任意の予備的な電子装置を意味する。

本稿での用法では、「ペア」、「ペアリング」、又は、「ペアリングされた」なる用語は、無線通信可能な２つの電子装置が、所定の一般的なプロトコル、例えばBluetoothプロトコルを用いて、所定の一般的なプロトコル下で、互いと通信可能及び無線的にリンクされた状態を指す。

本稿での用法では、「ペアリング情報」なる用語は、一般的なプロトコルに従って、互いとの現状のペアリング関係を実行するために、２つの電子装置によって交換されなければならない情報を意味する。

本稿での用法では、「近接場（near-field）」なる用語は、電場及び磁場が、平面波特性を有さないが、代わりに、一点から他点に大きく変化する、アンテナ又はコイルなどの電磁放射構造の近傍にある領域を意味する。さらに、近接場は、反応（reactive）近接場及び放射（radiating）近接場として一般的に知られている２つの領域に分割されることができる。反応近接場は、放射構造に最も近く、蓄えられるエネルギーの殆ど全てを含む一方、放射近接場は、放射領域が反応領域に対して支配的であるが平面波特性を有さず、放射領域が構造において複雑である近接場をいう。近接場は、一般的に、電磁場が平面波特性を有する、即ち、伝搬方向と交差する平面において電場強度及び磁場強度の均一な分布を有する領域として定義される遠距離場（far-field）とは対照的である。

本稿での用法では、「近接場結合」なる用語は、２つの装置が互いに結合され、近接場の範囲内で電力及び／又は情報を伝達する技術を意味する。近接場結合の一例は、近接場誘導結合である。

本稿で使われる方向に関する句、たとえば限定するものではないが、上、下、左、右、上部、下部、前、後およびそれらの派生語は、図面に示される要素の配向に関係するのであって、請求項において明示的に記載されているのでない限り、請求項を限定するものではない。

図２は、本発明の例示的な実施形態に従った、患者に呼吸療法を与えるように構成された圧支持システム２０の概略図である。図２に見れらるように、圧支持システム２０は、患者インタフェース装置２８に結合される導管２６を含む患者回路を通じて患者２４に運ばれる呼吸ガスのフローを生成する圧力生成装置ベースユニット２２を含む。例示的な実施形態では、患者インタフェース装置２８は、（圧力センサを具備する）無線周辺装置３２を有するマスクコンポーネント３０と、患者インタフェース装置２８を患者２４の頭に固定するためのヘッドギアコンポーネント３４とを有する。

図２及び図４に示される例示的な実施形態では、マスクコンポーネント３０は、取り付けられた柔軟なクッション／密封部材３３を有する剛体又は半剛体のシェル３１を含む鼻マスクである。しかしながら、であることが理解されるべきである。
マスクコンポーネント３０は、鼻／口マスク、枕型鼻クッション、クレードル型鼻クッション、フルフェイスマスク、又は、適切な気体フロー伝達機能を供給する任意の他の患者インタフェース装置などの他の形式をとってもよい。また、例示した実施形態では、無線周辺装置３２は、図２及び図４に概略的に示されるように、シェル３１と動作可能に結合されているが、他の位置も可能である。図４に見られるように、無線周辺装置３２は、結合インダクタ／コイル３５（図示された実施形態では、螺旋コイル部材の形状であるが、他の形状も可能である）を備え、その目的は、以下で詳述される。

さらに、図２に見られるように、図の例示的な実施形態の圧力生成装置ベースユニット２２は、筐体３６と、筐体３６の一体部分であるドッキングモジュール３８とを含む。ドッキングモジュール３８は、以下で詳述されるが、マスクコンポーネント３０を受けるように構成され、（ｉ）無線周辺装置３２のための充電機能、及び、（ｉｉ）（Bluetoothなどの適切な無線通信プロトコルの下、ペアリング情報を交換することによって）無線周辺装置３２が圧力生成装置ベースユニット２２とペアリングされることを可能とする自動無線ペアリング機能を供給する。上記の例示的な実施形態では、無線周辺装置３２と、ここでより詳述されるドッキングモジュール３８との間の誘導結合インタフェースを通じて、これらの機能の両方が供給される。このため、図２に見られるように、ドッキングモジュール３８は、結合インダクタ３９と無線周辺装置３２の結合インダクタ３５との間の誘導結合インタフェースを供給するために、結合インダクタ３９を備える（図示された実施形態では、螺旋形状であるが、他の形状も可能である）。

図３は、一例であって、非限定的な圧力生成装置ベースユニット２２の概略図である。圧力生成装置ベースユニット２４は、を含む。圧力生成装置ベースユニット２４は、例えば、酸素又は空気の加圧タンク、周囲の雰囲気、又は、それらの組み合わせなどの任意の適切なソースから、一般的に矢印Ｃで示される呼吸ガスを受ける、従来のＣＰＡＰにおいて用いられるブロワー又は二相性圧支持装置などの気体フロー生成器４０を含む。気体フロー生成器４０は、比較的高い圧力及び比較的低い圧力で、即ち、一般的に、周囲の気圧以上で患者の気道に運ばれる、空気、酸素、又は、それらの混合ガスなどの呼吸ガスのフローを生成する。気体フロー生成器４０からの矢印Ｄによって示される、呼吸ガスの加圧フローは、導管２６を介して、患者インタフェース装置２８に運ばれる。

図２に示される圧支持システム２０は、患者回路が、圧力生成装置ベースユニット２２に患者２４を接続している導管２６のみを含むことを意味する、単一肢システムとして知られているものである。また、排気口（図示省略）が、システムから呼気ガスを排気するために、導管２６において備えられる。

しかしながら、本発明は、圧支持システム２０が、患者２４に接続される導管及び排気管を有する二肢システムであってもよいことを検討している。二肢システム（双肢システムとしても称される）では、排気管が、患者２４から排出される気体を運び、患者２４からの遠位末端において排気バルブを含む。かかる実施形態における上記排気バルブは、一般的には、システムにおいて所望のレベル又は圧力を維持するために、動的に制御され、このことは、呼吸終末陽圧（ＰＥＥＰ：Positive End Expiratory Pressure）として一般的に知られている。

図３に戻ると、図示された実施形態では、圧力生成装置ベースユニット２２が、導管２６に備えられるバルブ４２の形式で圧力コントローラを含んでいる。バルブ４２は、患者２４に運ばれる、フロー生成器４０からの呼吸ガスのフローの圧力を制御する。本願では、フロー生成器４０及びバルブ４２は、患者２４に運ばれる気体の圧力及び／又はフローを協働して制御するように作用するので、まとめて、圧力生成システムとして称されている。しかしながら、フロー生成器４０の送風速度を変化するなど、患者２４に運ばれる気体の圧力を生成するための他の技術が、単独で、又は、圧力制御バルブとの組み合わせで、用いられることが、本発明によって検討されていることが明らかである。従って、バルブ４２は、患者２４に運ばれる呼吸ガスのフローの圧力を制御するために用いられる技術に依存して、オプションである。バルブ４２が省略される場合、圧力生成システムは、フロー生成器４０そのものに対応し、患者回路における気体の圧力が、例えば、フロー生成器４０のモータ速度を制御することによって、制御される。

圧力生成装置ベースユニット２２は、導管２６内部の呼吸ガスのフローを測定するフローセンサ４４を更に含む。図３に示される特定の実施形態では、フローセンサ４４は、最も好ましくはバルブ４２の下流において、導管２６と一致するように挿入されているが、他の位置も可能である。フローセンサ４４は、コントローラ４６に供給され、Ｑ_{ＰＡＴＩＥＮＴ}と称される、患者２４に対する気体のフローレートを決定するためにコントローラ４６によって用いられるフロー信号Ｑ_{ＭＥＡＳＵＲＥＤ}を生成する。さらに、他の技術が、フローを推定するために用いられてもよいことに留意すべきである。例えば、フローは、モータパラメータ（例えば、モータ電流）を用いて推定されてもよい。また、最新の圧支持システム実装は、他のモニタリングタスク（例えば、いびきの音響信号のモニタリング）を実行するとともに、装置の出口における圧力（転じて、患者における圧力）を制御するために用いられてもよい圧力センサを含む。

コントローラ４６は、例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、又は、幾つかの他の適切な処理装置などの処理ユニットと、データ、及び、圧支持システム２０の動作を制御するための処理ユニットによって実行可能なソフトウェアルーチンのための具体的なストレージ媒体を供給する、（処理ユニットの一部として供給される、又は、処理ユニットと動作可能に結合される）メモリとを含む（ここでは、例えば、ドッキングモジュール３８の充電／自動ペアリング機能の双方を供給するように説明される）。
（ディスプレイ及び複数のボタン部材として、図２に概略的に示されている）入力／出力装置４８が、臨床医又は介護人などのユーザに対して情報及びデータを表示及び出力するとともに、圧支持システム２０によって用いられる様々なパラメータを設定するために用いられる。

図３に見られるように、例示的な実施形態における圧力生成装置ベースユニット２２は、コントローラ４６に動作可能に結合される近距離無線通信モジュール５０も含む。この例示的な実施形態では、近距離無線通信モジュール５０は、圧力生成装置ベースユニット２２が、近距離無線ネットワークを通じて、他の同様に設置された電子装置（例えば、上述のように、マスクコンポーネント３０に結合された無線周辺装置３２）と通信可能とするように構成及び設定されたモジュールである。上記例示的な実施形態では、近距離無線通信モジュール５０は、圧力生成装置ベースユニット２２が、アドホックBluetoothネットワークを通じて、他の装置と通信できるようにするために構成及び設定されたBluetoothモジュールである。さらに、近距離無線通信モジュール５０は、圧力生成装置ベースユニット２２内に組み込まれていてもよく、あるいは、ＵＳＢポート又は他の適切な接続を介して、圧力生成装置ベースユニット２２と選択的に接続可能なモジュールであってもよい。

最後に、上述のように、圧力生成装置ベースユニット２２は、（ｉ）無線周辺装置３２のための充電機能、及び、（ｉｉ）無線周辺装置３２が圧力生成装置ベースユニット２２とペアリングされることを可能とする自動無線ペアリング機能の両方を供給するように構成されたドッキングモジュール３８を含む。図２及び図５に示される例示的な実施形態では、ドッキングモジュール３８は、圧力生成装置ベースユニット２２の筐体３６の一体部分として供給され、結合インダクタ３５が結合インダクタ３９の近接場の範囲内にあるように、無線周辺装置３２の結合インダクタ３５が、ドッキングモジュール３８の結合インダクタ３９の近傍に位置する態様で（ある実装例では、圧力センサモジュールがドック内に備えられる）、マスクコンポーネント３０（特に、シェル３１）を受けるとともに保持する形状を有する筐体５２を含む。ここで詳述されるように、このことは、無線周辺装置３２が、圧力生成装置ベースユニット２２によって充電されること、及び、結合インダクタ３５と結合インダクタ３９との間に作成される誘導結合インタフェースを通じて圧力生成装置ベースユニット２２とペアリング情報を交換することを可能とする。ある特定の実施例では、筐体５２は、トレイ形状、吊り下げ機構、磁力機構、クリップ、ストラップ、及び／又は、ドッキングモジュール３８上に無線周辺装置３２をしっかりと配置するのを促進するために、マスクコンポーネント３０の一部又は全てを受ける他の機構（又は、無線周辺装置３２が取り付けられる任意の他の構造）のうちの１又は複数を有していてもよい。

図６は、一例であって、非限定的な実施形態に従ったドッキングモジュール３８の選択されたコンポーネントを示す概略図である。図６に見られるように、ドッキングモジュール３８は、（例えば、圧力生成装置ベースユニット２２が結合されるＡＣ出力から供給される）圧力生成装置ベースユニット２２内の電源５４とコントローラ４６とに動作可能に結合されている。ドッキングモジュール３８は、電源５４の出力に結合される発振回路５８を含む。発振回路５８の出力は、結合インダクタ３９に結合される。加えて、ドッキングモジュール３８は、電力及びデータの両方を制御できるようにするため、発振回路５８に結合されているコントローラ４６を更に含む。結合インダクタ３９は、フィルタリング整流回路６２の入力にも結合されており、フィルタリング整流回路６２の出力は、コントローラ４６に結合されている。

図７は、例示的であって、非限定的な実施形態に従った、無線周辺装置３２の選択されたコンポーネントを示す概略図である。図７に見られるように、無線周辺装置３２は、充電／給電回路６４及びデータ回路６６を含み、これらの両方が、結合インダクタ３５に動作可能に結合されている。充電／給電回路６４は、フィルタリング整流回路６８と、モニタリング保護回路７０と、エネルギーストレージ装置７２（例えば、リチウムイオンバッテリなどの再充電可能なバッテリ又はスーパーキャパシタであるが、これらに限定されない）とを含む。データ回路６６は、発振回路７４と、発振回路７４に結合された制御ユニット７６と、制御ユニット７６に結合されたセンサ（例えば、圧力センサであるが、これに限定されない）７８と、制御ユニット７６に結合された近距離無線通信モジュール８０とを含む。制御ユニット７６は、例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、又は、幾つかの他の適切な処理装置などの処理ユニットと、（処理ユニットの一部として供給される、又は、処理ユニットと動作可能に結合される）データ及び無線周辺装置３２の動作を制御する処理ユニットによって実行可能なソフトウェアルーチンのための実現可能なストレージ媒体を供給するメモリとを含む。例示的な実施形態では、近距離無線通信モジュール８０は、Bluetoothモジュールである。

無線周辺装置３２と結合されるドッキングモジュール３８のドッキング状態（図５参照）における動作が、説明される。ＡＣ源５４は、電圧をＤＣ信号に整流する整流回路５６にＡＣ電圧を供給する。当該ＤＣ信号は、電力発振回路５８を駆動するために用いられる。これに対し、電力発振回路は、第１の周波数を有するＡＣ信号を作成する。当該ＡＣ信号は、結合インダクタ３９に供給される一方、結合インダクタ３９は、結合インダクタ３９の近接場においてＡＣエネルギーを放射する。ここで説明されるように、図５のドッキング状態において、無線周辺装置３２の結合インダクタ３５は、結合インダクタ３９の近接場の範囲内にあり、結果として、ＡＣ信号が、結合インダクタ３５において誘起される。当該ＡＣ信号は、フィルタリング整流回路６８及びモニタリング保護回路７０に供給され、これらは、協働して、再充電可能なバッテリ７２を充電するために、適切なＤＣ信号を生成し、当該ＤＣ信号が再充電可能なバッテリ７２に供給されることを保証する。従って、無線周辺装置３２が図５のドッキング状態にある場合、再充電可能なバッテリ７２が、結合インダクタ３９と結合インダクタ３５との間の誘導結合インタフェースを通じて充電される。

加えて、図６及び図７から分かるように、無線周辺装置３２が図５のドッキング状態にある場合、圧力生成装置ベースユニット２２のコントローラ４６は、再充電可能なバッテリ７２が充電されるのと同時に、結合インダクタ３９と結合インダクタ３５との間の誘導結合インタフェースを通じて、無線周辺装置３２の制御ユニット７６と電気的に通信することができる（即ち、２つの装置間でデータが伝送可能である）。例示的な実施形態では、（充電機能と関連して説明された）第１の周波数とは異なる第２のＡＣ周波数が、上記データ伝送のために用いられる。従って、本発明の構成において、１又は複数の（特に）以下の（ｉ）〜（ｖ）のタイプのデータが、誘導結合インタフェースを介して、圧力生成装置ベースユニット２２と無線周辺装置３２との間で伝送される。
（ｉ）圧力生成装置ベースユニット２２と無線周辺装置３２とが適切な無線プロトコル（無線周辺装置３２がドッキングモジュール３８から取り外された場合に、圧力生成装置ベースユニット２２と無線周辺装置３２とが、近距離無線通信モジュール５０及び８０を用いて通信できるように、本例ではBluetooth）を用いて互いにペアリングされるためのペアリング情報
（ｉｉ）タイプ毎に（一般的には、圧支持システムのコンポーネントとして、及び／又は、より具体的には、マスクなどの、圧支持システムコンポーネントの特定のタイプとして）無線周辺装置３２を識別する識別情報
（ｉｉｉ）マスク特徴情報（例えば、周辺において予期される圧力低下、又は、周辺において予期される圧力低下の範囲、又は、ベースユニット装置がフィッティング指示を供給できるようなストラップ設定などの、ベースユニットが知りたいマスクの任意の他の特性、ベースユニット装置が交換を通知できるように、予期される寿命、ベースユニット装置のＧＵＩが色と整合できるような色など）
（ｉｖ）再充電可能なバッテリ７２の現在の充電レベルを示す充電割合情報（例えば、入力／出力装置４８上に当該情報が表示される）
（ｖ）圧力生成装置ベースユニット２２又は無線周辺装置３２のいずれかの制御を修正するために用いられる情報（例えば、圧力生成装置ベースユニットは、出口圧力を制御するために特性情報を用いることができ、また、周辺装置は、送信データレートを制御することができる）

ある特定の実施形態では、圧力生成装置ベースユニット２２のコントローラ４６は、ペアリング情報が、結合インダクタ３９を通じた誘導結合接続を用いて、２つの装置間で伝送された場合にのみ、圧力生成装置ベースユニット２２が、圧支持システムのコンポーネントであると識別された周辺装置とのペアリング関係を確立することが許可されるように、圧力生成装置ベースユニット２２の動作を制御する１又は複数のソフトウェアルーチンでプログラムされている。従って、ペアリング情報が、結合インダクタ３９を通じた誘導結合接続を用いて、圧支持システムコンポーネント（例えば、マスク）として識別された周辺装置と圧力生成装置ベースユニット２２との間で伝送される場合にのみ、ペアリング関係が、許可／確立される。このことから、図示された実施形態では、これは、無線周辺装置３２などの周辺装置が図５のドッキング状態にある場合に発生し、ペアリング情報が、結合インダクタ３９と結合インダクタ３５との間の誘導結合インタフェースを通じて、２つの装置間で伝送される。当該特徴は、従って、圧力生成装置ベースユニット２２とドッキングされている（即ち、ドッキングモジュール３８の近接場の範囲内の）周辺装置とのみペアリングが発生することを保証することによって、圧力生成装置ベースユニット２２の環境において、周辺装置コンポーネントとの誤ったペアリングの問題を低減又は除去するのに役立つ。他の実装では、ペアリング（又は、通信）情報が、無線周辺装置３２によって、誘導結合インタフェースを通じて、圧力生成装置ベースユニット２２に渡され、通信関係／チャネルが、無線周辺装置３２が充電ドック上にある間、開かれる。当該接続は、無線周辺装置３２が充電ドックから取り外された時点で維持され、圧力生成装置ベースユニット２２は、第１の通信が停止されない限り、他の同様の周辺装置とペアリング／通信しない。

図８は、本発明の代替的な実施例に従って、患者に呼吸療法を与えるように構成された圧力生成システム２０´の概略図である。圧力生成システム２０´は、図２に示される圧力生成システムと似ており、同様のコンポーネントには、同様の参照符号が付されている。しかしながら、圧力生成システム２０´は、患者インタフェース装置２８に結合される導管２６を含む患者回路を通じて患者２４に運ばれる呼吸ガスのフローを生成するという点で圧力生成装置ベースユニット２２と似ているが、組み込まれたドッキングモジュール３８を有さないという点で異なる圧力生成装置ベースユニット２２´を含む。代わりに、図８に見られるように、ドッキングモジュール３８は、例えば、ＵＳＢ接続、又は、任意の他のタイプの適切な電子接続であるが、これらに限定されない有線接続８２により圧力生成装置ベースユニット２２´（及びその内部コンポーネント）の筐体３６に選択的に結合可能であることによって、圧力生成装置ベースユニット２２´の一部を形成している。なお、圧力生成システム２０´の機能は、圧力生成システム２０の機能と同じである。

ここで説明される実施例は、マスクに結合される圧力センサの形式の無線周辺装置３２を含む。しかしながら、無線周辺装置３２は、他のタイプの周辺装置であってもよく、及び／又は、ＣＰＡＰシステム（ＳｐＯ２、ＥＥＧ、ＥＣＧ、カプノグラフ、加速度計、体位など）との使用に適した任意のセンサなどであるが、これに限定されない圧支持システム２０の他の一部と結合されていてもよい。

さらに、上記実施例では、充電機能とペアリング情報伝送機能との両方が、近接場誘導結合インタフェースを通じて供給される。しかしながら、本発明は、充電機能とペアリング情報伝送機能とが、電力及び情報がベースユニットの近接場においてベースユニット装置と周辺装置都の間で伝送される容量性結合近接場インタフェースなどの他のタイプの近接場結合インタフェースを通じて供給されてもよいことを考慮していることが理解されるであろう。

他の代替的な実施形態では、圧力生成装置ベースユニット２２は、無線周辺装置３２、又は、適切な有線充電コネクタ（例えば、ＵＳＢコネクタ、又は、iPhone（登録商標）ｍ又は、他のスマートフォンドックコネクタなどであるが、これらに限定されない）を用いるスマートフォンなどの他の周辺装置の有線充電をサポートするようにも構成されていてもよい。かかる構成では、スマートフォンは、無線周辺装置３２を有する患者インタフェース装置２８が使用されている間、一晩で、（適切に備えられたスマートフォンのための有線接続又は上記誘導結合インタフェースを用いて）充電されることができる。このような場合、スマートフォンは、例えば、圧力生成装置ベースユニット２２のソフトウェアアプリケーションのためにデータ接続性を維持するとともに、アラーム時計として機能することもできる。日中、スマートフォンが患者によって使用されている間、無線周辺装置３２は、上述のように、ドッキングされて充電される。さらに、かかる構成において、スマートフォンは、上記の有線接続、又は、上記の誘導結合インタフェースを用いて、圧力生成装置ベースユニット２２のコントローラ４６と電子通信状態にあってもよい。スマートフォンの上記ドッキングは、患者のＰＡＰ使用についての情報を供給する出願人によるSleepMapperアプリケーション（ただし、これに限定されない）、又は、ＣＰＡＰ装置又はその使用についての情報を供給する任意の他のアプリケーションなどの、スマートフォンにおける所望のアプリケーションの自動起動を可能とする。また、ドッキングされた場合（又は、最近ドッキングされた場合）、スマートフォンは、圧力生成装置ベースユニット２２のための制御機構及び／又はリアルタイムディスプレイとして機能することができる（データが、有線接続、誘導結合インタフェース、Bluetooth、又は、他の近距離無線接続を通じて供給される）。所望のディスプレイ及び制御特性が、当該技術分野における当業者に対して知られている。

さらに、他の実施形態では、上述のような所与の周辺装置（例えば、無線周辺装置３２又はスマートフォン）とのドッキングは、圧力生成装置ベースユニット２２の進化した制御及び／又は特徴をアンロックできる（例えば、ＢｉＰＡＰ、Ｆｌｅｘ、ＥＰＲなどを可能とする）。

請求項中の括弧内の任意の参照符号は、請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。「有する」又は「含む」なる用語は、請求項に挙げられた要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を除外しない。幾つかの手段を規定している装置クレームにおいて、これらの手段の幾つかは、全く同一のハードウェアによって実現されてもよい。単数形の要素は、かかる要素が複数存在することを除外しない。幾つかの手段を規定している任意の装置クレームにおいて、これらの手段の幾つかは、全く同一のハードウェア部品によって実現されてもよい。特定の要素が相互に異なる従属項において言及されているという単なる事実は、これらの要素が組み合わせられないということを示すものではない。

現時点で最も実用的且つ好適と考えられる実施態様に基づき例示の目的のために本発明を詳細に記載したが、そのような詳細は専らその目的のためであること、並びに、本発明は開示の実施態様に限定されず、逆に、付属の請求項の精神及び範囲内にある変更及び均等構成を包含することが意図されてい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、任意の実施態様の１つ又はそれよりも多くの機能を任意の他の実施態様の１つ又はそれよりも多くのの機能と組み合わせ得ることが理解されるべきである。

Claims (15)

1. 患者に呼吸療法を供給する圧支持システムの作動方法であって、
   前記圧支持システムが、前記圧支持システムの圧力生成装置ベースユニットと前記圧支持システムの無線周辺装置との間に、近距離無線結合インタフェースを確立するステップと、
   前記圧支持システムが、前記近距離無線結合インタフェースを介して、前記圧力生成装置ベースユニットから前記無線周辺装置にエネルギーを伝達し、前記無線周辺装置のエネルギーストレージ装置を充電するために、前記無線周辺装置において、前記伝達されたエネルギーを使用するステップと、
   前記圧支持システムが、前記近距離無線結合インタフェースを介して、前記圧力生成装置ベースユニットと前記無線周辺装置との間のペアリング情報を伝達するステップと、
   を有し、
   前記圧力生成装置ベースユニット及び前記無線周辺装置は、所定の共通プロトコルに従って前記近距離無線結合インタフェースとは別個の無線通信チャネルを介して互いに無線通信するように構成され、前記所定の共通プロトコルは、前記圧力生成装置ベースユニット及び前記無線周辺装置が前記無線通信チャネルを介して継続的に互いに無線通信する前に、前記圧力生成装置ベースユニット及び前記無線周辺装置が前記所定の共通プロトコルに従って前記ペアリング情報を交換することによって互いにペアリングされることを要求する、前記圧支持システムの作動方法。
2. 前記近距離無線結合インタフェースが、誘導結合インタフェースであり、前記圧力生成装置ベースユニットは、第１の結合コイルを具備するドッキングモジュールを有し、前記無線周辺装置は、第２の結合コイルを有し、前記確立するステップは、前記第１の結合コイルと前記第２の結合コイルとの間で前記誘導結合インタフェースを確立する態様で、前記ドッキングモジュールにおいて前記無線周辺装置を受けるステップを有する、請求項１記載の方法。
3. 前記ドッキングモジュールが、前記圧力生成装置ベースユニットの筐体の一体部分である、請求項２記載の方法。
4. 前記ドッキングモジュールが、前記圧力生成装置ベースユニットの筐体に選択的に結合可能である、請求項２記載の方法。
5. 前記無線周辺装置が、前記圧支持システムの患者インタフェース装置の一部である、請求項１記載の方法。
6. 前記ペアリング情報を伝達するステップの後に、前記圧支持システムが、前記所定の共通無線プロトコルに従って、前記圧力生成装置ベースユニットを前記無線周辺装置とペアリングするステップを更に有し、前記ペアリングは、前記ペアリング情報に基づいて可能になる、請求項１記載の方法。
7. 患者に呼吸療法を供給する圧支持システムであって、
   ドッキングモジュールを有する圧力生成装置ベースユニットと、
   無線周辺装置と、
   を有し、
   前記ドッキングモジュールは、前記圧力生成装置ベースユニットと前記無線周辺装置との間に近距離無線結合インタフェースを確立する態様で、前記無線周辺装置を受けるように構成され、前記圧力生成装置ベースユニットは、前記無線周辺装置のエネルギーストレージ装置を充電するために、前記近距離無線結合インタフェースを介して、前記無線周辺装置にエネルギーを伝達するように構成され、前記圧力生成装置ベースユニット及び前記無線周辺装置は、所定の共通プロトコルに従って前記近距離無線結合インタフェースとは別個の無線通信チャネルを介して互いに無線通信するように構成され、前記所定の共通プロトコルは、前記圧力生成装置ベースユニット及び前記無線周辺装置が前記無線通信チャネルを介して継続的に互いに無線通信する前に、前記圧力生成装置ベースユニット及び前記無線周辺装置が前記所定の共通プロトコルに従ってペアリング情報を交換することによって互いにペアリングされることを要求し、前記圧力生成装置ベースユニット及び前記無線周辺装置は、前記近距離無線結合インタフェースを介して、前記ペアリング情報を伝達するように構成され、
   前記圧力生成装置ベースユニットは、前記無線周辺装置が前記ドッキングモジュールにおいてドッキングされ、前記近距離近距離無線結合インタフェースが確立された場合に、前記近距離無線結合インタフェースを介して、前記前記ペアリング情報を伝達することによって、前記無線通信チャネルを介して前記圧力生成装置ベースユニットが前記無線周辺装置と自動的にペアリングされるため、前記圧支持システムの動作を制御するためのソフトウェアルーチンをコントローラによって実行可能な非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体に格納する前記コントローラを含む、システム。
8. 前記圧力生成装置ベースユニット及び前記無線周辺装置は、前記近距離無線結合インタフェースを介して、前記ペアリング情報を伝達するように構成される一方、前記エネルギーは、前記近距離無線結合インタフェースを介して、前記圧力生成装置ベースユニットから前記無線周辺装置に伝達される、請求項７記載の圧支持システム。
9. 前記近距離無線結合インタフェースが、誘導結合インタフェースである、請求項７記載の圧支持システム。
10. 前記ドッキングモジュールは、第１の結合コイルを有し、前記無線周辺装置は、第２の結合コイルを有し、前記ドッキングモジュールは、前記第１の結合コイルと前記第２の結合コイルとの間で前記誘導結合インタフェースを確立する態様で、前記無線周辺装置を受けるように構成される、請求項９記載の圧支持システム。
11. 前記ドッキングモジュールが、前記圧力生成装置ベースユニットの筐体の一体部分である、請求項７記載の圧支持システム。
12. 前記ドッキングモジュールが、前記圧力生成装置ベースユニットの筐体に選択的に結合可能である、請求項７記載の圧支持システム。
13. 前記無線周辺装置が、前記圧支持システムの患者インタフェース装置の一部である、請求項７記載の圧支持システム。
14. 前記無線周辺装置が、センサを有する、請求項７記載の圧支持システム。
15. 前記圧力生成装置ベースユニットが、前記近距離無線結合インタフェースを介して伝達される関連付けられたペアリング情報のみに応じて、周辺装置とのペアリングを許可する、請求項７記載の圧支持システム。

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