JP6296794B2 - 呼吸きっかけへの応答に基づき対象の睡眠開始を検出するためのシステム及びシステムの作動方法 - Google Patents

Description

本発明は、対象へ与える呼吸きっかけへの応答性に基づき前記対象の睡眠開始の検出に関する。

対象に陽圧気道圧治療を行うように構成される装置が知られている。通常は、かかる装置は、睡眠中に、閉鎖性呼吸事象（例えば無呼吸）を低減又は除去するために対象の気道を支持するために使用される。知られた装置の欠点の１つは、その装置は対象が睡眠に入る前は不快感を保つ傾向があるということである。従来のシステムは、この不快感を低減するための、例えば対象への気道へ適用する圧力をゆっくりと傾斜付けるなどの機構を提供する一方で、これはもし睡眠の開始後まで治療を遅らせないならば対象の睡眠を常に邪魔することとなり得る。

本発明は前記欠点のない、呼吸きっかけへの応答性に基づき対象の睡眠開始を検出するためのシステム及び方法を提供することを課題とする。

本発明の１つの側面は、対象における覚醒から睡眠への移行を検出するように構成されるシステムに関する。１つの実施態様では、前記システムは、装置、１又はそれ以上のセンサ、及びプロセッサを含む。前記装置は、対象の気道へ送達するために加圧呼吸ガス流を生成するように構成される。前記１又はそれ以上のセンサは、前記対象の気道で又はその近くで１又はそれ以上のガスパラメータに関連する情報を伝達する出力シグナルを生成するように構成される。前記プロセッサは、コンピュータプログラムモジュールを実行するように構成され、前記コンピュータプログラムモジュールは制御モジュール、適合性モジュール及び睡眠モジュールを含む。前記制御モジュールは前記装置を、前記装置が、前記対象へ呼吸きっかけを与えるために前記加圧呼吸ガス流内の１又はそれ以上のガスパラメータを調節するように制御するように構成される。前記適合性モジュールは、前記対象の呼吸の前記加圧呼吸ガス流により与えられる呼吸きっかけとの適合性を決定するように構成される。かかる決定は前記１又はそれ以上のセンサにより生成される出力シグナルと、前記加圧呼吸ガス流により与えられる呼吸きっかけに基づく。前記睡眠モジュールは、前記対象が覚醒しているか睡眠しているかを決定する。その決定は、前記適合性モジュールによりなされる適合性の決定に基づく。

本発明の他の側面は、対象における覚醒から睡眠への移行を決定するための方法に関する。１つの実施態様では、前記方法は、対象の気道へ送達するために加圧呼吸ガス流を、前記加圧呼吸ガス流におけるガスの１又はそれ以上のパラメータを前記対象に呼吸きっかけを与えるために調節されるように生成し、前記対象の呼吸の１又はそれ以上の呼吸パラメータをモニタし；前記対象と前記加圧呼吸ガス流により提供される呼吸きっかけとの適合性を、前記決定が前記モニタされた１又はそれ以上の呼吸パラメータと前記加圧呼吸ガス流により与えられるきっかけに基づき決定し；及び前記対象が覚醒しているか睡眠中であるかを、前記適合性の決定に基づき決定することを含む。

本発明の他の側面は対象における覚醒から睡眠への移行を検出するように構成されるシステムに関する。１つの実施態様では、前記システムは、対象の気道へ送達するために加圧呼吸ガス流を、前記加圧呼吸ガス流におけるガスの１又はそれ以上のパラメータを前記対象に呼吸きっかけを与えるために調節されるように生成するための手段と；前記対象の呼吸の１又はそれ以上の呼吸パラメータをモニタする手段と；前記対象と前記加圧呼吸ガス流により提供される呼吸きっかけとの適合性を、前記決定が前記モニタされた１又はそれ以上の呼吸パラメータと前記加圧呼吸ガス流により与えられるきっかけに基づき決定する手段と；及び前記対象が覚醒しているか睡眠中であるかを、前記適合性の決定に基づき決定する手段と；を含む。

本発明のこれらの及びその他の課題、構成及び特徴は、関連する構成要素及び部品の組み合わせの操作及び機能及び製造の経済性と同様に、以下の記載及び特許請求の範囲を添付図面を参照して考慮することでより明確なものとなる。図面は明細書の一部を形成し、類似の参照番号は種々の図面において対応する部品を示すものとする。本発明の１つの実施態様では、ここで示される構造部品は寸法通りに示されている。明示的に理解されるべきことは、しかしながら、図面は、図示して説明するための目的であり、本発明を限定するものではない、ということである。さらに、把握されるべきことは、いかなる１つの実施態様において示される構造は他の実施態様においても同様に使用され得る、ということである。明記的に理解されるべきことは、しかしながら、図面は図示して説明するための目的であり、本発明の限定を定義するものではない、ということである。明細書及び特許請求の範囲で用いられるように、単数を表す「１つの」及び「前記」には、別に明記されていない限り、複数の参照を含むものとする。

図１は、本発明の１又はそれ以上の実施態様による、対象における覚醒から睡眠への移行を検出するように構成される１つのシステムを示す。 図２は、対象の気道又はその近くでの流れのプロット、前記対象の吸気／呼気状態のプロット、及び前記対象へ呼吸きっかけを与えるために対象の気道へ送達される加圧呼吸ガス流の圧力のプロットを示す。 図３は、対象の気道又はその近くでの流れのプロット、前記対象の吸気／呼気状態のプロット、及び前記対象へ呼吸きっかけを与えるために対象の気道へ送達される加圧呼吸ガス流の圧力のプロットを示す。 図４は、本発明の１又はそれ以上の実施態様による、対象のための覚醒から睡眠への移行を検出するように構成されるシステムから対象が受け取る呼吸速度を示す。 図５は、本発明の１又はそれ以上の実施態様による、対象における覚醒から睡眠への移行を検出するための１つの方法を示す。

図１は、対象１２のための覚醒から睡眠への移行を検出するように構成されるシステム１０を示す。前記システム１０は、対象１２の気道へ加圧呼吸ガス流を与え、かつ、対象１２が前記１又はそれ以上の呼吸パラメータを変更するために呼吸を意識的に調節することを促すように呼吸きっかけを与えるために前記加圧呼吸ガス流内の１又はそれ以上のガスパラメータを調節する。対象１２の呼吸の前記呼吸きっかけへの適合性の検出に基づき、対象１２が覚醒しているのか睡眠中であるのかの決定がなされる。１つの実施態様では、システム１０は装置１４、電子記憶装置１６、ユーザーインターフェイス１８、１又はそれ以上のセンサ２０、プロセッサ２２及び／又は他の部品を含み得る。

１つの実施態様では、装置１４は、陽圧支持装置を含む。陽圧支持装置はよく知られており、例えば米国特許第６１０５５７５号に開示されており、この文献の内容は参照されて本明細書の一部となる。この実施態様では、装置１４は、対象１２の気道へ加圧呼吸ガス流を送達するように構成されている。

装置１４は、１又はそれ以上のモードによる加圧呼吸ガス流を生成するように構成され得る。そのようなモードの例としては、限定されるものではないが、連続陽圧気道圧（ＣＰＡＰ）が挙げられる。ＣＰＡＰは長年使用され、規則的呼吸を促進する助けとなることが証明されている。加圧呼吸ガス流の生成のための他のモードは吸気陽圧気道圧（ＩＰＡＰ）が挙げられる。前記ＩＰＡＰの一例にはバイレベル陽圧（ＢｉＰＡＰ）が挙げられる。ＢｉＰＡＰでは、２つのレベルの陽圧（ＨＩ及びＬＯ）が対象に提供される。加圧呼吸ガス流の生成の他のモードも考えられる。

一般的には、前記ＨＩ及びＬＯレベルの圧力のタイミングは、ＨＩレベルの陽気圧が吸気の間に対象１２へ送達され、ＬＯレベルの陽気圧が呼気の間に対象１２へ送達される。従来の陽圧支持装置においては、圧力ＨＩ及びＬＯレベルのタイミングは、使用者が現在吸気又は呼気中であるかどうかを示すガスパラメータの検出に基づいて、対象１２の呼吸と一致するように調整される。

加圧呼吸ガス流は対象のインタフェース２４を介して対象１２の気道へ送達される。対象のインタフェース２４は、装置により生成される加圧呼吸ガス流を対象１２の気道と流通させるように構成される。さらに、対象のインタフェース２４は、導管２６及びインタフェース装具２８が含まれる。導管は、加圧呼吸ガス流をインタフェース装具２８へ送達し、インタフェース装具２８は加圧呼吸ガス流を対象１２の気道へ送達する。インタフェース装具２８の例には、例えば、気管内チューブ、鼻カニューレ、気管切開チューブ、鼻マスク、鼻／口マスク、フルフェイスマスク、トータルフェイスマスク又はその他のインタフェース装具であって、対象の気道とガス流通する装具が含まれる。本発明は、これらの例に限定されず、あらゆる対象のインタフェースを用いる対象へ加圧呼吸ガス流の送達を含む。

１つの実施態様では、電子記憶装置１６は、電子的に情報を記憶する電子記憶媒体を含む。前記電子的記憶装置１６の電子的記憶媒体は、システム１０と統合されて（即ち実質的に移動不可能）いるか、及び／又はシステム１０と例えばポート（例えばＵＳＢポート、ファイアウォールポートなど）又はドライブ（例えばディスクドライブなど）を介して可動記憶装置として提供される、システム記憶装置の１つ又は両方を含み得る。電子的記憶媒体１６には、１又はそれ以上の光学的読取可能記憶媒体（例えば光学ディスクなど）、磁気的読取可能記憶媒体（例えば磁気テープ、磁気ハードディスク、フロッピドライブなど）、電子電荷系媒体（例えばＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭなど）、半導体記憶媒体（例えばフラッシュドライブなど）及び／又は他の電子的読取可能記憶媒体が含まれる。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で決定された情報、ユーザーインターフェイス１８から受け取った情報及び／又はシステム１０を正しく機能させるための他の情報を含む。電気記憶装置１６は（全体として又は部分的に）、システム１０内の別の部品としてあり得る。又は電気記憶装置１６は（全体として又は部分的に）、１又はそれ以上のシステム１０の他の部品（例えば装置１４、ユーザーインターフェイス１８、プロセッサ２２など）と共に一体化されて設けられ得る。

ユーザーインターフェイス１８は、対象がシステム１０へ情報を与え及びシステム１０から情報を受け取るようにシステム１０と対象１２との間のインタフェースを提供する。これにより、データ、結果及び／又は命令及び全ての他の通信可能な事項（これらはまとめて「情報」とされる）が、対象１２と１又はそれ以上の装置１４、電子的記憶装置１６及び／又はプロセッサ２２との間で通信が可能となる。ユーザーインターフェイス１８に適するインタフェース装置の例には、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、マイクロホン、指示ライト、可聴警告、プリンタ及び／又はその他のインタフェース装置を含む。１つの実施態様では、ユーザーインターフェイス１８は、複数の別々のインタフェースを含む。１つの実施態様では、ユーザーインターフェイス１８は、装置１４と一体化されて設けられる少なくとも１つのインタフェースを含む。

理解されるべきことは、他の通信技術、有線か無線のいずれかがまた、本発明においてユーザーインターフェイス１８に含まれる、ということである。例えば、本発明は、ユーザーインターフェイス１８が、電子的記憶装置１６により提供される移動可能な記憶インタフェースと一体化し得る、ことを含む。この例では、情報は移動可能な記憶装置（例えばスマートカード、フラッシュドライブ、移動可能なディスクなど）からシステム１０へロードされ、前記ユーザがシステム１０の実行をカスタマイズすることを可能とすることができる。ユーザーインターフェイス１８としてシステム１０と共に使用するように適合性される他の入力装置及び技術の例には、限定されるものではないが、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の）が含まれる。即ち、全ての、システム１０と情報交信するための技術が、ユーザーインターフェイス１８として本発明に含まれる。

１又はそれ以上のセンサ２０は、対象１２による呼吸ガスの１又はそれ以上のガスパラメータに関連する情報を伝達する１又はそれ以上の出力シグナルを生成するように構成される。前記１又はそれ以上のパラメータには、例えば、１又はそれ以上の流速、体積、圧力、組成（例えば１又はそれ以上の成分濃度）、湿度、温度、加速度、速度、音響、呼吸を示す呼吸の変化及び／又はその他のガスパラメータを含む。加圧呼吸ガス流が装置１４から対象１２へ送達される実施態様では、センサ２０は対象のインタフェース２４内でガスと交信するセンサを含む。

プロセッサ２２は、システム１０で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には、１又はそれ以上のデジタルプロセッサ、アナログプロセサ、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／又は電気的に情報を処理するための他の機構が含まれる。プロセッサ２２は図１には単一として示されているが、これは図で説明するためだけである。いくつかの実施では、プロセッサ２２は複数の処理ユニットを含み得る。これらの処理ユニットは、同じ装置内に物理的に局在していてもよく、又はプロセッサ２２は、協働して操作される複数の装置の処理機能を表すことも可能である。

図１に示されるように、プロセッサ２２は、１又はそれ以上のコンピュータプログラムモジュールを実行するように構成され得る。前記１又はそれ以上のコンピュータプログラムモジュールには、１又はそれ以上のガスパラメータモジュール３０、制御モジュール３２、呼吸パラメータモジュール３４、適合性モジュール３６、睡眠モジュール３８、治療モジュール４０及び／又はその他のモジュールが含まれる。プロセッサ２２は、モジュール３０、３２、３４、３６、３８、及び／又は４０をソフトウェア；ハードウェア；ファームウェア；ソフトウェア、ハードウェア及び／又はファームウェアの組み合わせ；及び／又はプロセッサ２２の処理機能を構成するための他の機構を実行するように構成され得る。

認識されるべきことは、モジュール３０、３２、３４、３６、３８及び／又は４０は図１には単一の処理ユニット内に共存するように示されているが、プロセッサ２２が複数のユニットを含む実施では、モジュール３０、３２、２４、２６、２８及び／又は４０の１つ又はそれ以上が他のモジュールから離れて存在していてもよい。以下記載される異なるモジュール３０、３２、３４、３６、３８及び／又は４０により与えられる機能についての説明は、説明を目的とするだけのものであり、なんら限定するものではなく、モジュール３０、３２、３４、３６、３８及び／又は４０はここで説明されるよりも多くの又は少ない機能を提供し得る。例えば、１又はそれ以上のモジュール３０、３２、３４、３６、３８及び／又は４０は除かれ得るし、及びその機能のいくつか又は全ては、モジュール３０、３２、３４、３６、３８及び／又は４３０の他の１つで提供され得る。他の例として、プロセッサ２２は、以下の３０、３２、３４、３６、３８及び／又は４０の１つによる機能のいくつか又は全てを実行し得る、１つ又はそれ以上の追加のモジュールを実行するように構成され得る。

前記ガスパラメータモジュール３０は、装置１４で生成され、対象のインタフェース２４を介して対象１２の気道へ送達される加圧呼吸ガス流の１又はそれ以上のガスパラメータに関する情報を決定するように構成される。前記１つ又はそれ以上のガスパラメータは、センサ２０の出力シグナルの基づき決定される。前記１つ又はそれ以上のガスパラメータは、１つ又はそれ以上の圧力、流速、ピークフロー、組成、湿度、温度、加速度、速度、放散熱エネルギー（例えばマスフローメータなどで）及び／又はその他のガスパラメータを含む。

制御モジュール３６は、装置１４により対象１２へ与えられる呼吸きっかけを調節することを含む。前記のように、１つの実施態様では、装置１４により対象１２へ与えられた呼吸きっかけは、装置１４から対象１２へ送達される加圧呼吸ガス流の１又はそれ以上のガスパラメータの変更を含む。例えば、前記１又はそれ以上のパラメータは、圧力、流速及び／又は加圧呼吸ガス流の容積を含み得る。制御モジュール３６は、前記装置１４により対象１２へ与えられる呼吸きっかけを、対象１２に前記１又はそれ以上の呼吸パラメータを前記ターゲットと適合するように促すために、調節する。

例えば、装置１４がＢｉＰＡＰによる加圧呼吸ガスを生成する実施態様では、制御モジュール３６は、加圧呼吸ガスがＨＩ圧力（例えば吸気の間）で生成される間、装置１４を制御して、対象１２の気道へ送達されるガスの圧力、流速及び／又は容積を制御して調節することができる。前記加圧呼吸ガス流がＨＩ圧力で生成される間、対象１２の気道へ送達されるガスの圧力、流速及び／又は容積は、対象１２に、吸気を開始させ、吸気ガス容積、吸気期間、吸気流速、呼吸体積及び／又はその他の呼吸パラメータの１又はそれ以上を意識的に変更することを促す呼吸きっかけを生成するものとなろう。

他の例として、装置１４がＢｉＰＡＰモードにより加圧呼吸ガス流を生成する実施態様では、制御モジュール３６は、加圧呼吸ガス流がＬＯ圧（例えば呼気の間）で生成される間、制御装置１４を制御して、対象１２の気道へ送達されるガスの圧力、流速及び／又は容積を調節することができる。加圧呼吸流がＬＯ圧で生成される間、対象１２の気道へ送達されるガスの圧力、流速及び／又は容積を調節することは、対象１２に、呼気を開始させ、呼気期間、呼気流速、呼気のピークフロー、呼吸体積及び／又はその他の呼吸パラメータの１又はそれ以上を意識的に変更することを促すように呼吸きっかけを与える結果となろう。

さらに他の例として、装置１４がＢｉＰＡＰモードによる加圧呼吸ガス流を生成する実施態様で、制御モジュール３６は、装置１４を制御してＨＩ及び／又はＬＯ圧サイクル、ＨＩ及びＬＯ圧サイクル間の移行間の圧力曲線形状、ＨＩ及びＬＯ圧サイクル間の移行間の流速曲線形状及び／又は加圧呼吸ガス流のその他のガスパラメータを調節する。理解されるべきことは、加圧呼吸ガス流のガスパラメータの調節は、対象１２へ意識的に呼吸パラメータの１又はそれ以上を変更させる呼吸きっかけを与えることとなる、ということである。例えば、そのような呼吸きっかけは、対象１２に、１又はそれ以上の呼吸速度、呼吸期間、呼吸流曲線形状、呼吸圧曲線形状、吸気−呼気移行タイミング、呼気−吸気移行タイミング及び／又はその他の呼吸パラメータを変更することを促すことができる。

呼吸パラメータモジュール３４は、対象１２の呼吸の１又はそれ以上の呼吸パラメータを決定するように構成されている。呼吸パラメータモジュール３２は、ガスパラメータモジュール３０により決定される１又はそれ以上のガスパラメータに基づき及び／又はセンサ２０で生成される出力シグナルから、１又はそれ以上の呼吸パラメータを決定することができる。前記１又はそれ以上の呼吸パラメータには、対象１２が、加圧呼吸ガス流により与えられる呼吸きっかけにより意識的に変更を促される１又はそれ以上の呼吸パラメータを含む。例えば、前記１又はそれ以上の呼吸パラメータには、１またはそれ以上の吸気流速、吸気期間、呼気流速、呼気期間、呼吸体積、呼吸速度、呼吸期間、ピークフロー、フロー曲線形状、圧曲線形状、呼気−吸気移行、吸気−呼気移行及び／又はその他の呼吸パラメータが含まれ得る。

適合性モジュール３６は、対象１２の呼吸が加圧呼吸ガス流により与えられる呼吸きっかけと適合しているかを決定するように構成される。適合性モジュール３６でなされる適合性の決定は、センサ２０により生成される出力シグナル及び加圧呼吸ガス流により与えられる呼吸きっかけに基づく。１つの実施態様では、適合性モジュール３６は、呼吸パラメータモジュール３４により決定された１又はそれ以上の呼吸パラメータ（これらはセンサ２０の出力シグナルに基づいて決定される）を前記呼吸きっかけと比較する。

対象１２の呼吸と呼吸きっかけとの適合の決定は、対象１２の呼吸の前記呼吸きっかけとの適合性又は同期性を定量化する測定値を含む。例えば、対象１２の呼吸速度又は対象１２と呼吸きっかけにより促される呼吸速度との差は、対象１２の呼吸の適合性を示している。

前記測定値は、呼吸毎に適合性を定量化し得る。非限定的な例示により、対象１２の呼吸の適合性は、対象１２が吸気するための実際の時間量と、加圧呼吸ガス流により与えられる対象１２へ吸気を促す呼吸きっかけの時間量との差により定量化され得る。以下この差を「吸気延長時間」とする。同様に、対象１２の呼吸の適合性を定量化する測定値の他の非限定的例は、対象１２が呼気するための実際の時間量と、加圧呼吸ガス流により与えられる対象１２へ呼気を促す呼吸きっかけの時間量との差により定量化され得る。この差を以下「呼気延長時間」とする。

前記測定値が、呼吸毎の対象１２の呼吸と呼吸きっかけとの適合性を定量化する場合には、対象１２の適合性を決定することは、複数の呼吸について前記方法の毎呼吸平均の決定を含み得る。これは、不規則呼吸、一時的無呼吸及び／又は他の事象による個々の呼吸について生じるノイズを低減させる。平均を決定するために使用される呼吸の数は、ユーザ毎に設定され得る値か、又は設定値であり得る。１つの実施態様では、適合性モジュール３６は、対象１２が時間をかけた観察を通じて平均を決定するために使用される呼吸数を決定するように構成される。例えば、呼吸の初めの数では、平均はノイズが多すぎることがあり得る（例えば、完全な睡眠の誤検出を生じる）一方で、呼吸の第２の数では平均は感度不足であり得る（例えば完全な睡眠の検出遅れを生じる）。適合性モジュール３６は、そのような結果を観察し、前記第１及び第２の数の間の第３の数を、対象１２についての測定の平均を決定することを実行するために適切な数として同定するように構成され得る。

図２は、対象の気道で又はその近くでの流れのプロット４２、対象の吸気／呼気状態のプロット４４、及び対象に呼吸きっかけを与えるため対象の気道へ送達される加圧呼吸ガス流の圧力のプロット４６を示す。特に、図２においては、対象は目覚めており、呼吸きっかけに適合する呼吸を示している。従って、対象の、呼気及び吸気の間、及び吸気及び呼気の間の移行は、加圧呼吸ガス流の圧の変化と一致している。例えば、プロット４４及びプロット４６での吸気延長時間及び／又は呼気延長時間はゼロか最小となるであろう。

図３は、対象の気道で又はその近くでの流れのプロット４８、対象の吸気／呼気状態のプロット５０、及び対象に呼吸きっかけを与えるため対象の気道へ送達される加圧呼吸ガス流の圧力のプロット５２を示す。プロット４８、５０及びｂ５２では、対象は睡眠中であり、従って加圧呼吸ガス流により与えられる呼吸きっかけには従っていない。例えば、対象の吸気は呼吸きっかけの全期間まで伸びていない。
従って、これらの呼吸のための吸気延長時間は実質的に、図２で示される呼吸についての吸気延長時間よりも実質的に長いものとなる。

図１に戻ると、睡眠モジュール３８は、対象１２が覚醒しているか睡眠中かを決定するように構成される。前記決定は、適合性モジュール３６による適合性の決定に基づく。例えば、１つの実施態様では、睡眠モジュール３８は、適合性モジュール３６により決定された前記測定された定量的適合性と、適合性の閾値レベルとを比較する。前記測定された定量的適合性が、前記閾値を超えない場合には、睡眠モジュール３８は、対象１２はなお覚醒し、加圧呼吸ガス流により与えられる呼吸きっかけに適合して呼吸している、と決定する。前記測定された定量的適合性が、前記閾値を超える場合には、睡眠モジュール３８は、対象１２は睡眠中であり、それにより対象１２の呼吸は、もはや加圧呼吸ガス流により与えられる呼吸きっかけに適合するものではない、と決定する。前記閾値は固定値又はレベルであり得る。前記固定値又はレベルは、ユーザ選択及び／又は永久的（又は半永久的）設定に基づいて決定され得る。前記閾値は動的値又はレベルであり得る。例えば、睡眠モジュール３８は、対象１２の個々の適切な閾値を時間をかけて決定することができる。睡眠モジュール３８はこれを、前記閾値として使用される前記値又はレベルを、睡眠の誤検出及び睡眠の遅延検出の両方を最小限化するために調節することで達成し得る。

１つの実施態様では、制御モジュール３２は、加圧呼吸ガス流で対象１２へ与えられる呼吸きっかけがなお治療段階の間で一定を維持するように構成され得る。１つの実施態様では、制御モジュール３２は、加圧呼吸ガス流で対象１２へ与えられる呼吸きっかけが前記治療段階の間にゆっくりと変化するように構成され得る。例えば、呼吸きっかけは、前記治療段階において、呼吸速度、吸気時間、呼気時間及び／又はその他の呼吸パラメータをゆっくりと変更することができる。呼吸きっかけのこのようなゆっくりとした変更は、対象１２の呼吸と呼吸きっかけの間の同期性の欠如として睡眠の検出を容易にし、呼吸きっかけが動的である場合にはさらにより容易に検出され得る。

非限定的例示により、呼吸きっかけの呼吸時間は前記治療段階の間にゆっくりと延長され得る。これは、対象１２をリラックスさせ得るが、また、対象１２がもはや睡眠の開始により呼吸きっかけには従わないという時を明確にする。これは、対象１２が睡眠を始めると対象１２の呼吸の呼吸時間はその自然な状態へ戻るからである。

他の非限定的例示として、図４は、対象がシステム１０（図１に示される）と類似の又は同じシステムから治療を受ける際の呼吸速度のプロット５４を示す。プロット５４は、どのようにして、対象に与えられる呼吸きっかけが時間をかけて対象の呼吸速度をゆっくりと減少させ得るか、及びどのようにして、対象が睡眠を開始した際に、呼吸速度はその自然の値に上昇して戻ることから呼吸速度の局所最小値５６が形成されるのかを示す。

図１を参照して、理解されるべきことは、睡眠モジュール３８は、対象１２が目覚めているか又は睡眠中であるかを、適合性モジュール３６により決定される１以上の測定値に基づき決定することに基づくように構成され得る、ということである。さらに、１つの実施態様では、睡眠モジュール３８はさらに、対象１２が目覚めているか又は睡眠中であるかを、完全睡眠の指標となり得る呼吸パラメータモジュール３４により決定される呼吸パラメータのその他の分析に基づき決定を行う。非限定的例示によれば、そのような呼吸パラメータは、１又はそれ以上の呼吸パラメータの呼吸間変動（例えば容積、遅延時間、吸気パーセント、呼気パーセント、最小換気、呼吸速度など）、１又はそれ以上の呼吸パラメータの呼吸内変動、１又はそれ以上の呼吸パラメータの低下、呼吸間変動の動的周波数及び／又はその他の呼吸パラメータの分析を含み得る。

治療モジュール４０は、制御装置１４を制御して、対象１２が睡眠中に対象へ圧支持治療を実施するように構成される。圧支持治療の実施は睡眠モジュール３８が対象が睡眠中であることを決定することで開始される。対象１２が睡眠中であることの睡眠モジュール３８による決定に応じて、治療モジュール４０は圧支持治療を開始するように構成される。圧支持治療を行うことには、対象１２の気道を、呼吸を邪魔する呼吸事象を低減するように支持するために、睡眠中対象１２の気道で又は気道近くで圧を上げることを含み得る。圧支持治療は、例えば、１又はそれ以上のＢｉＰＡＰ（Ｒ）、連続的陽圧気道圧治療、及び／又はその他の陽圧気道圧治療を含み得る。

図５は、対象における覚醒から睡眠への移行を検出する方法５８を示す。以下説明される方法５８の実施は説明目的のためだけである。いくつかの実施態様では、方法５８は、記載されていない１又はそれ以上の追加の操作と共に実施され得る、及び／又は説明された操作の１又はそれ以上を伴わずに実施され得る。さらに、方法５８の操作の順序は図５に示され以下に説明されるが、これらは本方法を限定することを意図するものではない。

いくつかの実施態様では、方法５８は、１またはそれ以上の処理装置（例えばデジタルプロセッサ、アナログプロセサ、情報処理のためのデジタル回路、情報処理のためのアナログ回路、ステートマシン、及び／又はその他の電子的に情報を処理するための機構）において実行され得る。前記１またはそれ以上の処理装置は、電子記憶媒体に電子的に記憶される命令に応じて方法５８の操作のいくつか又は全てを実行する１又はそれ以上の装置を含み得る。前記１またはそれ以上の処理装置は、ハードウェア、ファームウェア及び／又はソフトウェアを通じて、方法５８の操作の１又はそれ以上を実行するように特に設計されるように構成される１又はそれ以上の装置を含み得る。

操作６０で、加圧呼吸ガス流が、対象の気道へ送達するために生成される。前記加圧呼吸ガス流は、加圧呼吸ガス流におけるガスの１又はそれ以上のパラメータが対象に呼吸きっかけを与えるために調節されるように生成される。呼吸きっかけは対象に１又はそれ以上の呼吸パラメータを変更することを促す。１つの実施態様では、操作６０は、装置１４（図１に示され、前記記載の）と類似又は同じ装置により、制御モジュール３２（図１に示され、前記記載の）と類似又は同じ制御モジュールの下で実施され得る。

操作６２では、対象の呼吸の１又はそれ以上の呼吸パラメータがモニタされる。１又はそれ以上の呼吸パラメータのモニタは、前記１又はそれ以上の呼吸パラメータの決定を含み得る。前記１又はそれ以上の呼吸パラメータは、対象の気道で又は気道近くでのガスパラメータに関連する情報を伝達するセンサにより生成される出力シグナルに基づいて決定され得る。１つの実施態様では、操作６２は、呼吸パラメータモジュール３４（図１で示され、前記記載の）と類似又は同じ呼吸パラメータモジュールにより実施され得る。

操作６４では、対象の呼吸と操作６０で与えられる呼吸きっかけの適合性が決定される。対象の呼吸と呼吸きっかけとの適合性は、呼吸適合性を定量化する測定値を決定することを含み得る。１つの実施態様では、前記測定値は、呼吸毎に適合性を定量化する。この実施態様では、呼吸適合性の決定は、（例えば、連続する呼吸、時間的に近い呼吸などの）複数の呼吸の測定値の平均を決定することを含み得る。対象の呼吸の呼吸きっかけとの適合性は、モニタされた１又はそれ以上の呼吸パラメータ及び／又は呼吸きっかけに基づいて決定され得る。１つの実施態様では、操作６４は、（図１に示され、前記される）適合性モジュール３６と類似又は同じ適合性モジュールにより実施され得る。

操作６６では、対象が睡眠中か目覚めているかにつき決定がなされる。この決定は、対象の呼吸と呼吸きっかけとの適合性（操作６４で決定される）を適合性の閾値と比較することを含み得る。対象帯の呼吸の適合性が閾値を超えない場合には対象はなお目覚めていると決定される。対象帯の呼吸の適合性が閾値を超える場合には、対象は睡眠中であると決定される。対象が睡眠中であるか目覚めているかについての決定はさらに、操作６４で決定される呼吸パラメータのその他の分析により実施され得る。 １つの実施態様では、操作６４は、（図１に示され、前記される）睡眠モジュール３８と類似又は同じ睡眠モジュールにより実施される。

前記決定が操作６４で、対象は目覚めていると決定されると、方法５８は操作６０、６２、６４を繰り返し操作６６へ戻される。前記決定が操作６６で、対象は睡眠中であると決定されると、方法５８は操作６８へ進む。操作６８では、加圧呼吸ガス流により呼吸治療が対象に提供される。例えば、呼吸治療には、陽圧気道治療が含まれる。１つの実施態様では、操作６８は、（図１で示され、前記の）治療モジュール４０と類似の又は同じ治療モジュールにより実施される。

ここまで、本発明は、現在最も実用的であり好ましい実施態様であると考えられることに基づいて説明するために詳細に記載されてきた。しかし理解されるべきことは、そのような詳細な説明は説明のためだけであるということ、及び本発明は開示された実施態様には限定されないこと、むしろ本発明は本発明の本質及び特許請求の範囲に含まれる、修正・変更・変法及び均等な構成を含むことを意図する、ということである。例えば、理解されるべきことは、本発明は、可能である限り、全ての実施態様の１又はそれ以上の構成は、その他の全ての実施態様の１又はそれ以上の構成と組み合わせることができる、ということである。

Claims (12)

1. 対象における覚醒から睡眠への移行を検出するように構成されるシステムであって、
   対象の気道へ送達するための加圧呼吸ガス流を生成するように構成される圧力生成装置と、
   前記対象の気道で又は気道近くでガスパラメータに関連する情報を伝達する出力シグナルを生成するように構成されるセンサと、
   コンピュータプログラムモジュールを実行するように構成されるプロセッサと、
   を含み、
   前記コンピュータプログラムモジュールが、
   前記圧力生成装置が、前記対象へ呼吸きっかけを与えるために前記加圧呼吸ガス流におけるガスのパラメータを調節するように、前記圧力生成装置を制御するように構成される制御モジュール、
   前記加圧呼吸ガス流により与えられる前記呼吸きっかけと、前記対象の呼吸との適合性を決定するように構成される適合性モジュールであり、そのような決定が前記センサにより生成される前記出力シグナルと前記加圧呼吸ガス流により与えられる呼吸きっかけとに基づき、そのような決定が、前記対象の呼吸と前記呼吸きっかけとの同期性の差を定量化する適合性の測定値を決定することを含む、適合性モジュール、及び
   前記対象が睡眠中であるかを決定するように構成される睡眠モジュールであり、そのような決定が前記対象に対する適合性の閾値レベルを超える前記適合性の測定値に基づき、前記対象に対する適合性の閾値レベルは、ある期間にわたり決定された閾値レベルである、睡眠モジュール、
   を含むシステム。
2. 請求項１に記載のシステムであり、前記適合性モジュールが、前記適合性の決定が個々の呼吸に基づき適合性を定量化する測定値の決定を含むように構成される、システム。
3. 請求項２に記載のシステムであり、前記適合性モジュールがさらに、前記適合性の決定が複数の呼吸についての前記測定値を平均することを含むように構成される、システム。
4. 請求項１に記載のシステムであり、前記対象へ呼吸きっかけを与えるように調節される前記加圧呼吸ガス流におけるガスのガスパラメータが、圧力又は流速である、システム。
5. 圧力生成装置、センサ及びプロセッサを含む、対象における覚醒から睡眠への移行を検出するためのシステムの作動方法であって、前記プロセッサが、
   前記圧力生成装置によって生成される加圧呼吸ガス流内のガスのパラメータが対象へ呼吸きっかけを与えるために調節されるように前記圧力生成装置を制御する制御モジュール、
   前記センサにより生成される出力シグナルに基づいて決定される前記対象の呼吸の呼吸パラメータをモニタする呼吸パラメータモジュール、
   前記対象の呼吸の前記加圧呼吸ガス流により与えられる呼吸きっかけとの適合性を決定する適合性モジュールであり、そのような決定が前記モニタされた呼吸パラメータ及び前記加圧呼吸ガス流により与えられる呼吸きっかけに基づき、そのような決定が、前記対象の呼吸と前記呼吸きっかけとの同期性の差を定量化する適合性の測定値を決定することを含む、適合性モジュール、並びに、
   前記対象が睡眠中であるかを決定する睡眠モジュールであり、そのような決定が前記対象に対する適合性の閾値レベルを超える前記適合性の測定値に基づき、前記対象に対する適合性の閾値レベルは、ある期間にわたり決定された閾値レベルである、睡眠モジュール、
   を実行する、方法。
6. 請求項５に記載の方法であり、前記適合性の決定が、個々の呼吸に基づき適合性を定量化する測定値を決定することを含む、方法。
7. 請求項６に記載の方法であり、前記適合性の決定がさらに、複数の呼吸についての前記測定値を平均することを含む、方法。
8. 請求項５に記載の方法であり、前記対象へ呼吸きっかけを与えるために調節される前記加圧呼吸ガス流におけるガスのガスパラメータが、圧力又は流速である、方法。
9. 対象における覚醒から睡眠への移行を検出するように構成されるシステムであって、
   対象の気道へ送達するための加圧呼吸ガス流を生成する手段であり、前記加圧呼吸ガス流におけるガスのパラメータが前記対象に呼吸きっかけを与えるように調節される、手段、
   前記対象の呼吸の呼吸パラメータをモニタするための手段、
   前記加圧呼吸ガス流により与えられる前記呼吸きっかけと前記対象の呼吸との適合性を決定する手段であり、そのような決定が、前記モニタされた呼吸パラメータ及び前記加圧呼吸ガス流により与えられる呼吸きっかけに基づき、そのような決定が、前記対象の呼吸と前記呼吸きっかけとの同期性の差を定量化する適合性の測定値を決定することを含む、手段、並びに、
   前記対象が睡眠中であるかを決定する手段であり、そのような決定が前記対象に対する適合性の閾値レベルを超える前記適合性の測定値に基づき、前記対象に対する適合性の閾値レベルは、ある期間にわたり決定された閾値レベルである、手段、
   を含むシステム。
10. 請求項９に記載のシステムであり、前記適合性を決定する手段が、個々の呼吸に基づき適合性を定量化する測定値を決定するように構成される、システム。
11. 請求項１０に記載のシステムであり、前記適合性を決定する手段がさらに、複数の呼吸についての前記測定値を平均するように構成される、システム。
12. 請求項９に記載のシステムであり、前記対象へ呼吸きっかけを与えるように調節される前記加圧呼吸ガス流におけるガスのガスパラメータが、圧力又は流速である、システム。

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