JP7312857B2 - 鼻及び口呼吸センサ - Google Patents

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Description

本出願は、２０１９年６月１１日に出願された米国特許出願第１６／４３８，４１０号、名称「鼻及び口呼吸センサ（ＮＡＳＡＬ ＡＮＤ ＯＲＡＬ ＲＥＳＰＩＲＡＴＩＯＮ ＳＥＮＳＯＲ）の優先権を主張するものである。
本開示は、概ね、医療用センサに関する。より詳細には、本開示は、呼吸状態及び人の動きの測定及び分析を含む、個人又は患者を継続的に長期にわたって監視するための呼吸センサに関する。
人の呼吸は、様々な理由で監視されることがある。たとえば、患者の呼吸に関する知識は、介護者が、手術中の患者の安定性及びその後の回復を評価するのに役立つ場合がある。人の呼吸に関する知識は、睡眠に関連する治療にも役立ち得る。
呼吸センサの多くの手法は、患者の呼吸路を塞ぐ可能性がある面倒なデバイスを必要とする。多くの適用例では、患者は意識不明又は半ば意識のある状態であり、呼吸センサを長期間所定の場所に固定するという課題がある。したがって、多くの既存のシステムでは、看護師が、センサの配置又は故意でないセンサの動きについて、患者を頻繁にチェックする必要がある。さらに、多くのデバイスが、人間の呼吸路の形体に起因して、患者の鼻孔及び口のいずれに関しても混乱するような読取り値を生じさせ、吸息ステップと呼息ステップとの差異のあるデータを明確に区別して提示し損なう傾向がある。
呼吸機能不全である患者のための医療介護の分野では、患者の呼吸周期の継続的なリアルタイムでの測定方法を提供することが極めて望ましい。患者の呼吸周期の測定において、課題の１つは、吸気周期と呼気周期とを明確に区別することである。この厄介な問題は、鼻及び口の気流（患者の内外への）が互いに近接し、その結果いくつかの場所で気流の混合、乱流、停滞の可能性を高めるような、人間の顔つきによって一層ひどくなる。
本開示の一態様は、個人又は患者の呼吸状態及び周期を監視及び分析し、呼吸センサが意図した通りに配置されていることを確認するために監視及び分析し、呼吸センサを使用している人の動きを検出し、口空気流と個々の鼻空気流とを検出して区別し、呼吸センサ及びデータをネットワークと統合する呼吸センサを提供するが、これに限定されるものではない。
いくつかの実施例では、本開示は、筐体を貫いて延在する鼻流路を有する筐体であって、鼻流路が鼻呼吸流の方向とほぼ平行に配置されている筐体と、鼻サーミスタを備える電子基板とを備え、電子基板が、鼻サーミスタが鼻流路内に配置されるように筐体と結合されている、呼吸センサを提供する。
いくつかの実施例では、呼吸センサが開示され、呼吸センサは、筐体を貫いて延在する第１の鼻流路及び第２の鼻の流路を有する筐体であって、鼻流路が、鼻呼吸流の方向に対して互いに平行に配置されている、筐体と、第１の鼻サーミスタ及び第２の鼻サーミスタを備える電子基板とを備え、電子基板が、第１及び第２の鼻サーミスタがそれぞれ、第１及び第２の鼻流路のそれぞれの中に配置されるように筐体に連結結合されている。
いくつかの実施例では、本開示は、吸息温度、呼息温度、呼吸センサの近隣の周囲温度、又は呼吸センサに係合された患者の皮膚の温度のうちの、少なくとも１つを検出するよう構成された１つ又は複数のサーミスタと、患者の動き、患者の姿勢、心拍数、又は呼吸数のうちの少なくとも１つを検出するよう構成された加速度計と、１つ又は複数のサーミスタに結合された電子基板及び１つ又は複数のサーミスタとを備える、呼吸センサを提供する。
いくつかの実施例では、本開示は、コマンドを記憶するメモリを備えるサーバと、ハブから、患者の呼吸状態を示すデータを受信し、データを遠隔サーバのメモリ内に転送し、データを要求に応じて携帯型コンピュータ・デバイスに供給し、且つデータをグラフィック表示するよう携帯型コンピュータ・デバイスに命令するためのコマンドを実行するよう構成されたプロセッサとを備え、データが、２つの鼻流路のうちの少なくとも一方からの温度値、口流路からの温度値、患者の皮膚表面の温度値、及び患者の環境の温度値を含む、システムを提供する。
本開示のいくつかの実施例では、方法が開示され、この方法は、ハブから、患者の呼吸状態を示すデータを受信するステップと、データを遠隔サーバのメモリ内に転送するステップと、データを要求に応じてモニタに供給するステップと、モニタにデータをグラフィック表示するよう命令するステップとを含み、データが、２つの鼻流路のうちの少なくとも一方からの温度値、口流路からの温度値、患者の皮膚表面の温度値、及び患者の環境の温度値を含む。
いくつかの実施例では、呼吸センサ・システムが開示され、呼吸センサ・システムは、筐体を貫いて延在する鼻流路を有する筐体であって、鼻流路が鼻呼吸流の方向と整列している筐体、及び鼻サーミスタを備える電子基板であって、鼻サーミスタが鼻流路内に配置されるように筐体と結合された電子基板を備える呼吸センサ、並びに呼吸センサとネットワークとの間でデータを移動させるよう構成されるハブを備える。
本技術のさらなる特徴及び利点は、以下の説明に記載することとし、その説明から部分的に明らかになるか、又は本技術を実施することによって知ることができる。本技術の利点は、記載されている説明及びその実施例、並びに添付図面で具体的に指摘した構造によって、実現及び達成されるであろう。
前述の一般的な説明と以下の詳細な説明との両方が、例示的且つ説明的なものであり、本技術のより詳しい説明を提示することを意図していることを理解されたい。
本発明の例示的な実施例の様々な特徴を、図面を参照して以下に説明する。図示の実施例は、本発明を例示することを意図しているが、本発明を限定することを意図するものではない。図面には、以下の図が含まれている。
いくつかの実施例による、患者の頭部に配置された呼吸センサの正面斜視図である。 いくつかの実施例による、患者の鼻腔から出るガス流の側面平面図である。 いくつかの実施例による、患者の口腔から出るガス流の側面平面図である。 いくつかの実施例による、患者の鼻腔から出るガス流の正面平面図である。 いくつかの実施例による、患者の鼻呼吸流及び口呼吸流の正面斜視図である。 いくつかの実施例による、鼻流路及び口流路を有する呼吸センサの正面斜視図である。 いくつかの実施例による、呼吸センサの鼻流路及び口流路の斜視詳細図である。 いくつかの実施例による、呼吸センサのサーミスタに対する層状の呼吸流の断面図である。 いくつかの実施例による、呼吸センサの流路の概略図である。 いくつかの実施例による、呼吸センサの正面斜視図である。 いくつかの実施例による、呼吸センサの背面斜視図である。 いくつかの実施例による、患者の頭部に配置された呼吸センサの正面斜視図である。 いくつかの実施例による、呼吸センサの正面斜視図である。 図１１の呼吸センサの底面斜視図である。 いくつかの実施例による、呼吸センサの正面斜視詳細図である。 図１１の呼吸センサの正面斜視断面図である。 いくつかの実施例による、鼻呼吸流及び鼻気流誘導部の概略図である。 いくつかの実施例による、鼻気流誘導部の概略図である。 いくつかの実施例による、呼吸センサの背面斜視図である。 いくつかの実施例による、呼吸センサの空洞を通る呼吸流の概略図である。 いくつかの実施例による、呼吸センサの空洞を通る呼吸ガス流の乱流の概略図である。 いくつかの実施例による、呼息の間の乱流ノイズ流を示すグラフである。 いくつかの実施例による、患者の鼻腔から出るガス流の出口角度の正面平面図である。 いくつかの実施例による、患者の鼻腔から出るガス流の出口角度の側面平面図である。 いくつかの実施例による、患者に対する口空洞の位置の正面概略図である。 いくつかの実施例による、患者に対する口空洞の位置の側面概略図である。 いくつかの実施例による、呼吸センサの正面斜視図である。 いくつかの実施例による、様々な患者についての、図２３の呼吸センサでの測定値を示すグラフである。 いくつかの実施例による、相異なる患者の口に対する呼吸センサの口空洞の位置の正面平面図である。 いくつかの実施例による、相異なる患者の口に対する呼吸センサの口空洞の位置の正面平面図である。 いくつかの実施例による、ストラップを備える呼吸センサの正面斜視図である。 いくつかの実施例による、バンドを備える呼吸センサの正面斜視図である。 いくつかの実施例による、呼吸センサの正面分解斜視図である。 いくつかの実施例による、呼吸センサの電子基板及びフレームの上面斜視詳細図である。 いくつかの実施例による、呼吸センサの電子基板の上面斜視図である。 いくつかの実施例による、図３０の電子基板の上面斜視詳細図である。 いくつかの実施例による、図３０の電子基板の底面斜視図である。 いくつかの実施例による、フレーム及びバッテリと結合された、図３０の電子基板の上面斜視図である。 いくつかの実施例による、呼吸センサの電子基板の構成図である。 いくつかの実施例による、呼吸センサの電子基板の別の構成図である。 いくつかの実施例による、呼吸センサの配置及び機能を判断するための、呼吸センサ検出状態表である。 いくつかの実施例による、周囲空気温度が変化する中での息を示すグラフである。 いくつかの実施例による、伝導温度が変化する中での息を示すグラフである。 いくつかの実施例による、座っている姿勢から動いている姿勢へ、転倒した姿勢へ移行する患者が使用している、呼吸センサを示す図である。 心臓の正面平面図及び心臓を通る血液循環の方向を示す図である。 いくつかの実施例による、呼吸センサを利用する患者の身体の動きを検出する加速度計を備える、呼吸センサの正面平面図である。 いくつかの実施例による、ＥｔＣＯ２感応性表面（ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｓｕｒｆａｃｅ）を有する例示的な呼吸センサの正面分解斜視図である。 いくつかの実施例による、ＥｔＣＯ２感応性表面に電気的に接続された例示的な電子基板の正面分解斜視図である。 いくつかの実施例による、呼吸監視システムの概略図である。 いくつかの実施例による、患者に結合された呼吸センサ及び患者の近隣にあるハブの正面斜視図である。 いくつかの実施例による、患者に結合された呼吸センサ及びハブの正面斜視図である。 いくつかの実施例による、呼吸監視システムにおける呼吸センサとハブとの間の相互作用の斜視詳細図である。 いくつかの実施例による、被り物と結合された呼吸センサ及びハブの正面斜視図である。 いくつかの実施例による、別の被り物と結合された呼吸センサ及びハブの側面図である。 いくつかの実施例による、呼吸監視システム用のモニタとしての、スマートフォンの正面斜視図である。 いくつかの実施例による、呼吸監視システム用の別のモニタとしての、中央ステーションの正面斜視図である。 例示的な実施態様による、生理学的パラメータを検出し、監視デバイスとのペアリング・プロセスを開始する、センサ・デバイスの例示的な方法の流れ図である。 例示的な実施態様による、センサ・デバイスの色を判断する、センサ・デバイスの例示的な方法の流れ図である。 例示的な実施態様による、新しい監視デバイスを患者に関連づける、センサ・デバイスの例示的な方法の流れ図である。 例示的な実施態様による、監視デバイスにおけるセンサ・デバイスとのペアリング・プロセスの、例示的な方法の流れ図である。 例示的な実施態様による、患者の色を判断する、監視デバイスの例示的な方法の流れ図である。 例示的な実施態様による、患者による発話を検出する、例示的な方法の流れ図である。 例示的な実施態様による、患者のセンサ・デバイスの位置を表示する、例示的な方法の流れ図である。 例示的な実施態様による、ユーザ・インタフェースにおいて、リアルタイムでの患者のセンサ・デバイスの動きを表示する、例示的な方法の流れ図である。 例示的な実施態様による、患者の睡眠時無呼吸を検出する、監視デバイスの例示的な方法の流れ図である。 例示的な実施態様による、患者が臨床医の指示に従っているかどうかを判断する、監視デバイスの例示的な方法の流れ図である。 例示的な実施態様による、受信した息パターン・データに基づいて鼻腔の状態を検出する、例示的な方法の流れ図である。 例示的な実施態様による、監視デバイスのユーザ・インタフェースを調整する、例示的な方法の流れ図である。 例示的な実施態様による、慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ：ｃｈｒｏｎｉｃ ｏｂｓｔｒｕｃｔｉｖｅ ｐｕｌｍｏｎａｒｙ ｄｉｓｅａｓｅ）が悪化する尤度を予測する、例示的な方法の流れ図である。 例示的な実施態様による、患者の活動レベルを判断し、活動レベルを１つ又は複数の基準の生理学的値と関連づける、例示的な方法の流れ図である。 例示的な実施態様による、患者が移動した経路を判断し、この経路を１つ又は複数の基準の生理学的値と関連づける、実例の流れ図である。 例示的な実施態様による、患者が移動した経路のグラフィック表現を表示する、境界を画されたエリアの例示的なグラフィック表現の図である。 例示的な実施態様による、患者が発症（ｈｅａｌｔｈ ｅｖｅｎｔ）する可能性が高いかどうかを示す、リアルタイムでの測定値の例示的なグラフィック表示の図である。 例示的な実施態様による、患者が発症する可能性が高いかどうかを示す、リアルタイムでの測定値の別の例示的なグラフィック表示の図である。 例示的な実施態様による、センサ・デバイスの電子組立体の側面斜視詳細図である。 例示的な実施態様による、センサ・デバイスの電子基板の側面斜視詳細図である。 例示的な実施態様による、センサ・デバイスの電子基板の側面斜視詳細図である。
図において、同一又は類似の参照番号を有する要素は、特に明示的に記載しない限り、同一又は類似の機能又は構成を有する。
本技術の様々な構成は、本開示によって当業者に容易に明らかとなり、本技術の様々な構成が例として示され、説明されていることを理解されたい。理解されるように、本技術は他の相異なる構成が可能であり、本技術のいくつかの詳細は、すべて本技術の範囲から逸脱することなく、他の様々な点で修正が可能である。したがって、要約、図面、及び詳細な説明は、本質的に、限定的ではなく例示と見なされるべきである。
以下に示す詳細な説明は、本技術の様々な構成の説明として意図しており、本技術が実施され得る唯一の構成を表すことは意図していない。添付図面は、本明細書に組み込まれ、詳細な説明の一部を構成する。詳細な説明には、本技術の完全な理解を可能にするための具体的な詳細が含まれている。しかし当業者には、本開示の実施例が、こうした具体的な詳細の一部がなくても実施できることが明らかであろう。他の例では、よく知られた構造及び構成要素は、本技術の概念を曖昧にすることを避けるために、構成図の形で示しているか、又は本開示を曖昧にしないように、詳細には示していない。同じ構成要素には、理解を容易にするために、同様の要素番号が付けられている。
本明細書に開示されている少なくともいくつかの実施例によれば、呼吸センサは、鼻呼吸及び口呼吸のガス流を監視し、患者及び周囲の状態を監視し、呼吸センサの動きを監視し、口の空気流と鼻の空気流との間、並びに左の鼻の空気流と右の鼻の空気流との間を区別することができる。呼吸センサは、吸気ガスと呼気ガスとの熱伝達の差異を識別及び分析し、呼吸周期の明確なパターンを提示することができる。
本明細書で開示されている少なくともいくつかの実施例では、鼻呼吸及び口呼吸のガス流、心拍数、呼吸数又は呼吸周期、並びに呼吸センサ及び患者の動きのいずれもが判断される。本開示の実施例は、呼吸センサによる監視及び分析に関連するデータを送受信し、患者の状態又は姿勢を示し、且つ特定の条件に対応する信号又はアラームを供給することができる。いくつかの実施例では、無線通信技術を利用して、病院、治療施設、在宅医療状況などにおける患者の呼吸を感知する、広範な解決策を提供する。
Ｉ．呼吸センサの実施例
図１は、いくつかの実施例による、患者の頭部２０に配置された呼吸センサ１０を示している。呼吸センサ１０は、患者の顔の口と鼻との間に配置され、鼻息及び口の息のガス流を測定する。ガス流の測定は、吸息のガス流と呼息のガス流との温度差の測定に基づいている。呼吸センサ１０が患者に対して適切に配置されていることを検証するために、患者の皮膚及び周囲空気の温度も測定され得る。後ほど説明されるいくつかの実施例は、静電容量式センサ又は検出器及び加速度計などの他のセンサを備え、呼吸センサ１０が所定の場所から外れていないこと、及び呼吸センサ１０が患者の顔つきと適切に密着していることを確認する。固定紐又はストラップ１５は、患者の顔つきに対応した呼吸センサ１０の位置を維持する助けとなる。
いくつかの実施例によれば、図２Ａ及び図３は、患者の鼻腔から出るガス流の領域２００ａ、２００ｃを示し、図２Ｂは、患者の口腔から出るガス流の領域２００ｂを示している。実験では、息のガス流は、鼻腔及び口腔から、様々な被験者間で様々な領域に出ることを示した。したがって、本明細書に開示されている呼吸センサの実施例は、患者の呼吸周期のより正確な測定を可能にするために、領域２００ａ、２００ｂ、２００ｃを通る様々な気流のそれぞれを分離することができる幾何形状を有している。したがって、患者の顔に対応した呼吸センサ１００ａ、１００ｂの、正確な位置決めの判断が極めて望ましい。
図４は、いくつかの実施例による、患者２０の鼻呼吸流６００Ｃ及び口呼吸流６００Ｂの一部を示している。呼吸センサのセンサ空洞は、患者からの鼻息及び口の息のガス流を取り込む。センサ空洞は、息の特定の流れの平均方向に平行に配置され、空洞の内側で可能な限り層状の気流を維持する。したがって、鼻用センサ空洞は、鼻と口との間で互いに平行に配置されるが、上唇にも平行に配置される。より有利なことには、鼻用センサ空洞は、鼻息のガス流の平均方向にわずかに広がって、口の中央部分及び上唇を通過する。口用センサ空洞は、鼻腔を横切って、口から外側に向けて配置される。いくつかの実施例では、口用センサ空洞及び鼻用センサ空洞は、互いに対して、口空洞を通る口呼吸流６００Ｂの方向がいずれの鼻用センサ空洞を通る鼻呼吸流６００Ｃの方向に対しても横切るように配置される。センサ空洞はまた、凸凹がなく真っ直ぐであるか、又はより有利には、より広いエリアからの気流を取り込むためにわずかに先細になっている。というのは、気流の経路に沿った空洞の断面のどんな曲がり又は突然の変化も、測定速度、精度、及び応答時間を劣化させる、吸息の空気流の相と呼息の空気流の相とが混合する乱流を作り出すからである。
図５は、たとえば、鼻流路３０１及び口流路３０２を有する、呼吸センサ１００ａを示している。患者の鼻腔を出る鼻呼吸流、たとえば、ガス流領域２００ａ、２００ｃは、鼻呼吸流６００Ｃの平均方向に平行な鼻通路３０１で取り込まれ、誘導され得る。同様に、患者の口を出る口呼吸流、たとえば、ガス流領域２００ｂは、口呼吸流６００Ｂの方向に平行な口空洞３０２で取り込まれ、誘導され得る。呼吸センサ１００ａは、相異なる流路３０１及び３０２のそれぞれの内側に感知要素を備えることにより、鼻の気流及び口の気流が患者の上唇の近隣で一体に混合される前に、呼吸流を正確に判断することができる。
図６は、呼吸センサ１００ａを示しており、呼吸センサの一部が、鼻流路３０１及び口流路３０２の詳細図を含む、詳細図で示されている。呼吸センサ１００ａは、吸気及び呼気の気流を感知するサーミスタ４００－１、４００－２、４００－３を備えている。患者の鼻呼吸流は、鼻通路３０１で取り込まれ、鼻通路３０１内の第１及び第２の鼻サーミスタ４００－１、４００－２を使って測定され得る。患者の口呼吸流は、口空洞３０２で取り込まれ、口空洞３０２内のサーミスタ４００－３を使って測定され得る。各サーミスタの抵抗値は、たとえば吸息中及び呼息中に、サーミスタを加熱又は冷却するガスの流れに比例して変化する。
さらに、鼻サーミスタ４００－１及び４００－２が、患者の鼻孔のそれぞれに関連する呼吸流を別々に識別及び測定することができるように、鼻流路３０１は互いに分離されている。患者の鼻孔のそれぞれに関連する呼吸流を別々に識別することにより、起こり得る呼吸状態又は患者の姿勢を判断することができる。たとえば、鼻通路又は呼吸デバイスが塞がれていることを、識別して修正することができる。
いくつかの実施例では、口サーミスタ４００－３は、鼻サーミスタ４００－１、４００－２に対して横方向又は実質的に垂直である平面上に配置される。この幾何形状により、正確で、サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３それぞれの間で独立した測定が可能になり、あらゆる混合又は乱流エリアを回避することもできる。
図７及び図８を参照すると、サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３は、ガス流に対する精度及び感度を最大化するために、サーミスタに対応するセンサ空洞のほぼ中央に位置することができる。サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３を対応するセンサ空洞の中央に配置するために、サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３は、細長い支持構造体７３０の先端部分に結合される。支持構造体は、電子基板に結合された近位部分と、電子基板の最上部によって画定される平面を横切る遠位部分とを有することができ、支持構造体の遠位部分は、鼻流路内に延在する。いくつかの実施例では、呼吸センサ１００ａは、患者の呼吸状態のより正確で詳細な事態を提示するために、鼻の気流を各鼻孔から別々に分離する構造及び幾何形状を有している。
図７は、センサ空洞を通る患者の層状の呼吸流の断面を示している。管内の層流速度分布は放物線状であり、したがって速度は、管のほぼ中央のポイントで最大になる。呼吸流は、呼吸センサ１００ａのサーミスタ４００－１に関連して示されているが、本開示は、どのサーミスタ４００－１、４００－２、４００－３にも適用することができる。ガス流の速度が気流空洞の中心で最も速くなるので、たとえば、サーミスタ４００－１を、可能な限り呼吸センサ１００ａの気流空洞の中央の近くに配置することにより、より正確な測定が期待される。したがって、吸気と呼気との温度差は、気流空洞の中央のポイントで最も大きくなると期待される。さらに、サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３が支持構造体７３０によって空洞の中央に位置する場合、周囲の構造体からの対流又は放射熱エネルギーが最小化される。
図８は、呼吸センサ１００ａを示しており、呼吸センサ１００ａの一部が断面詳細図で示されている。断面図は、鼻流路３０１内に延在する支持構造体７３０、及び支持構造体７３０の遠位端部分に配置されたサーミスタ４００－１を示している。支持構造体を備える本開示は、サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３及び流路３０１、３０２のいずれにも適用できることを理解されたい。
支持構造体７３０は、呼吸センサ１００ａの一部分から鼻流路３０１内に延在している。支持構造体７３０は、部分的に流路３０１、３０２内に延在できることを理解されたい。支持構造体７３０は、たとえば、２つの鼻流路３０１のうちの少なくとも一方の中央部分内に延在することができる。本開示のいくつかの実施例では、支持構造体７３０は、それぞれの流路３０１、３０２を超えて又は横切って延在している。支持構造体７３０は、それぞれの流路３０１、３０２内に延在する片持ち構造であり得る。しかし、いくつかの実施例では、支持構造体７３０は、流路３０１、３０２の内面から離れる方向へ、サーミスタ４００－１に向かって部分的に延在し、且つサーミスタ４００－１から気流空洞の内面に向かって部分的に延在する、アーチ構造であり得る。いくつかの実施例では、支持構造体７３０及びサーミスタ４００－１は、気流空洞の内面をわたって延在することができる。
呼吸センサ１００ａは、センサ空洞を形成する内面を有する壁を備えている。空洞の壁は、サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３の少なくとも一部の周囲に延在する。壁は、敏感に反応するサーミスタ４００－１、４００－２、４００－３を、息ガス流信号の測定に誤差をもたらす様々な周囲の妨害ガス流、たとえば、サーミスタに触れるか又は息を吹き込むことができる介護者、又はサーミスタ４００－１、４００－２、４００－３に近接するエアコンから保護する。加えて、空洞を形成する壁は、小さい、機械的に影響を受け易いサーミスタを、様々な機械的な力、応力、及び接触などの衝撃からも保護する。
図９Ａ及び図９Ｂは、いくつかの実施例による、たとえば、患者の顔つきに対するセンサの位置を感知する、サーミスタ５００－１、５００－２を備える呼吸センサ１００ａを示している。周囲サーミスタ５００－１は、呼吸センサ１００ａの前面に沿って、呼吸センサ１００ａが患者によって着用されたときに患者とは反対側に向く、呼吸センサ１００ａの一部分の近隣に配置され得る。同様に、皮膚サーミスタ５００－２は、呼吸センサ１００ａの背面に沿って、呼吸センサ１００ａが患者によって着用されたときに患者の方に向く、呼吸センサ１００ａの一部分の近隣に配置され得る。いくつかの実施例では、呼吸センサ１００ａが患者によって装着されたとき、サーミスタ５００－１は患者の顔に対して遠位にあり、サーミスタ５００－２は患者の上唇の近位にあり、患者の皮膚に係合している。
呼吸センサ１００ａは、呼吸センサ１００ａの前面又は背面のいずれかに沿った通路又は空洞を有することができる。サーミスタ５００－１は、周囲空気温度を測定するために、呼吸センサ１００ａの前面に沿った空洞内に配置され得る。サーミスタ５００－２は、患者の皮膚の温度を測定するために、呼吸センサ１００ａの背面に沿った空洞内に配置され得る。
場合によっては、サーミスタ５００－２は、センサ１００ａが患者に適切に配置されているときに検出することができ、一方サーミスタ５００－１は、周囲空気の温度を検出することができる。５００－１と５００－２との温度の比較を使用して、たとえば、患者の状態、又はセンサ１００ａの適切な配置及び機能を示すことができる。いくつかの実施例では、サーミスタ５００－１及び５００－２が同じ温度を検出する場合、呼吸センサ１００ａが患者に取り付けられていない可能性があるか、又は患者の体温が周囲温度と同じであり、危険な健康状態を示している可能性があると想定され得る。
図１０は、呼吸センサ１００ａと実質的に同様である呼吸センサ１００ｂの別の実施例を示している。呼吸センサ１００ｂもまた、患者の顔の口と鼻との間に配置され、鼻息及び口の息のガス流を測定する。呼吸センサ１００ａとほぼ同じように、測定は、吸息ガス流と呼息ガス流との温度差の測定に基づいている。患者の皮膚温度及び周囲空気温度も測定して、呼吸センサ１００ｂが、患者の鼻息及び口の息のガス流並びに患者の上唇に対して適切に配置されていることを、検証又は検出することができる。
本明細書に記載のいくつかの実施例は、呼吸センサ１００ｂが患者の顔つきと適切に密着しているかどうかを検出する静電容量式検出器又はセンサ、呼吸センサ１００ｂが、たとえば、所定の場所から外れていないこと、患者が倒れていないこと、又は患者の頭部の向きが鼻息及び口の息のガス流を塞いでいないこと（たとえば、患者の顔が枕又はベッドに向かって下向きであること）を確認するために、呼吸センサ１００ｂの動き及び位置を検出する加速度計などの、他のセンサを備える。
紐又はストラップ１５０ｂは、患者の顔つきに対応した呼吸センサ１００ｂの位置を維持する助けとなる。いくつかの実施例によれば、呼吸センサ１００ｂは、呼吸センサ１００ｂを通る層状の吸息ガス流及び呼息ガス流を集めて供給する、鼻気流誘導部１６０を備えることができる。
図１１及び図１２は、筐体２００１、基部２０１０、及びシュラウド２０１２を備える呼吸センサ１００ｂを示している。シュラウド２０１２は、筐体２００１と基部２０１０との間に配置され、空洞の少なくとも一部を形成する。呼吸センサ１００ｂは、鼻流路３０１に類似する鼻流路２０１８、及び呼吸センサ１００ａの口流路３０２に類似する口流路２０１６を有する。鼻流路２０１８は、呼吸センサ１００ｂの上部から底部まで延在する。患者の鼻からの鼻呼吸流は、使用中、鼻流路２０１８のそれぞれの鼻入口２０２４と鼻出口２０２６との間を移動することができる。それぞれの鼻流路２０１８の鼻入口２０２４は、呼息中に、息のガスが呼吸センサ１００ｂに流入する場所である。それぞれの鼻流路２０１８の鼻出口２０２６は、吸息中に、周囲空気が呼吸センサ１００ｂに流入する場所である。
シュラウド２０１２は、シュラウド２０１２の前面から離れる方向に延在するバッテリ・フレーム２０１４を備える。バッテリ・フレーム２０１４は、バッテリを収容し、バッテリを基部２０１０に固定し、またシュラウド２０１２と筐体２００１との間のエリアを２つの別個の鼻流路２０１８に分割し、そのため鼻サーミスタ４００－１は、鼻流路２０１８のうちの一方の中央に配置され、鼻サーミスタ４００－２は、鼻流路２０１８の他方の中央に配置されている。バッテリ・フレーム２０１４は、呼吸センサ１００ｂの実質的に中央に配置され、呼吸センサ１００ｂが患者の上唇の上に配置されるか又は上唇の近隣に取り付けられたときに、患者の鼻の中隔の下に位置するように配置構成されている。
筐体２００１は主に、ペーパ・バッテリを可撓で環境に優しいものにするセルロースで形成された、スペーサを使用するよう設計された、ペーパ・バッテリで作ることができる。ペーパ・バッテリは、機能が従来の化学電池と類似しており、非腐食性で且つ大規模な筐体を必要としないが、筐体として機能できるという重要な違いがある。
口シュラウド２０１７は、シュラウド２０１２から延在し、口シュラウド２０１７の遠位部分を貫く通路を有する。この通路は、サーミスタ４００－３が通路内に配置された口流路２０１６を形成する。口流路２０１６は、口サーミスタ４００－３が口流路２０１６内の中央に配置されるように、配置構成されている。使用中、患者の口からの口呼吸流は、口入口３０３６と口出口２０３８との間を移動することができる。
図１３は、呼吸センサ１００ｂの実施例を示し、基部２０１０及びシュラウド２０１２を図示しており、明確にするために筐体２００１が省略されている。シュラウド２０１２は電子基板を収容し、電子基板を基部２０１０に固定している。サーミスタ４００－１は、電子基板から、シュラウド２０１２を貫いて延在している。サーミスタ４００－１、４００－２は、シュラウド２０１２及び筐体２００１が一体に結合されている場合、サーミスタ４００－１、４００－２の遠位部分が鼻空洞１３０１を形成する空間内に延在するように方向づけされている。
呼吸センサ１００ｂは、シュラウド２０１２を通して見ることができる発光ダイオード（ＬＥＤ：ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）２０１３を備えることができる。ＬＥＤ２０１３は、ステータスの確認又は表示を可能にし得る。ＬＥＤ２０１３は、たとえば、呼吸センサ１００ｂが別のデバイスと組み合わされているときを示すことができる。いくつかの実施例では、ＬＥＤ２０１３は、充電済み若しくは低バッテリ、呼吸センサ１００ｂが意図した通りに機能していることの表示、又は呼吸センサ１００ｂに問題が検出されたことの表示のうちのいずれでも示すことができる。ＬＥＤ２０１３は、たとえば、同じ部屋に多くの患者、呼吸センサ、及び監視デバイスがある病院のＰＡＣＵにおいて、患者の場所を示すために使用され得る。ＬＥＤ２０１３を監視デバイスからオンにするか、又は一連の点滅を表示させて、患者及び接続されている呼吸センサの場所を示すことができる。これは、介護者が確実に、患者及び呼吸センサに接続された適切な監視デバイスを見ているようにするために、重要であり得る。呼吸センサ１００ａ、１００ｂなどの呼吸センサのいずれの実施例も、ＬＥＤ２０１３を備え得ることを理解されたい。
いくつかの実施例では、スペーサ２０１９は、バッテリとバッテリ接点との間に配置され得る。スペーサ２０１９は、バッテリ接点がバッテリから離間された状態を維持し、これにより、バッテリ接点とバッテリとの間の導通を防ぐことができる。スペーサ２０１９は、呼吸センサ１００ｂの使用を意図する前の、バッテリの放電を防ぐことができる。呼吸センサ１００ｂの使用を意図するときに、スペーサ２０１９を、呼吸センサ１００ｂから取り除くか、又は引き離すことができる。いくつかの実施例では、呼吸センサ１００ｂは、バッテリと筐体２００１又はシュラウド２０１２の外面との間に延在する、開口又は通路２０１５を有することができる。スペーサ２０１９は、スペーサ２０１９を呼吸センサ１００ｂから引き離すために、通路２０１５を通って移動され得る。いくつかの実施例では、スペーサ２０１９は、ストリップ又はテープの形のプラスチック材料を含み得る。
図１４は、呼吸センサ１００ｂの実施例を示し、基部２０１０、シュラウド２０１２、及び気流誘導部１６０を図示しており、明確にするために筐体２００１の一部及び他の機構が省略されている。少なくとも１つの鼻気流誘導部１６０は、それぞれの鼻流路２０１８内に配置され、少なくとも図１１及び図１２に示されているように、シュラウド２０１２と筐体２００１との間に延在する。
いくつかの実施例では、少なくとも１つの鼻気流誘導部１６０は、それぞれの鼻流路２０１８の鼻入口２０２４に近接して配置され、少なくとも１つの鼻気流誘導部１６０は、それぞれの鼻流路２０１８内に配置される。鼻気流誘導部１６０は、鼻入口２０２４及び鼻出口２０２６のいずれかに近接して、鼻流路内に配置され得る。鼻気流誘導部１６０は、鼻サーミスタ４００－１又は４００－２に対して整列し、ガスの流れを鼻サーミスタ４００－１又は４００－２に対する方に向ける。
図１４及び図１５は、呼吸センサ１００ｂ、患者の鼻の穴、及び周囲環境に対するガスの流れを示している。矢印２０２８は、呼息中の患者の鼻の穴から鼻サーミスタ４００－１、４００－２に向かう鼻呼吸流の一部を示しており、矢印２０２９は、吸息中の周囲環境から鼻サーミスタ４００－１、４００－２に向けられる周囲ガスの一部を示している。
より詳細には、鼻入口２０２４に近接して配置された少なくとも１つの鼻気流誘導部１６０は、呼息中に、呼吸センサ１００ｂの鼻流路２０１８を通る息ガス流を誘導し、息ガス流がそれぞれの鼻サーミスタ４００－１、４００－２を通過するときに、息ガス流を層状に維持して、乱流ノイズを最小限に抑えながら、息ガス流をそれぞれの鼻サーミスタ４００－１、４００－２に向けて集める。同様に、鼻出口２０２６に近接して配置された少なくとも１つの鼻気流誘導部１６０は、吸息中に、呼吸センサ１００ｂの鼻流路２０１８を通る周囲空気流を誘導し、周囲空気流がそれぞれの鼻サーミスタ４００－１、４００－２を通過するときに周囲空気流を層状に維持して、乱流ノイズを最小限に抑えながら、周囲空気流をそれぞれの鼻サーミスタ４００－１、４００－２に向けて集める。
少なくとも１つの鼻気流誘導部１６０は、望ましからざる物体が鼻流路２０１８に入り、鼻サーミスタ４００－１、４００－２及び／又は鼻サーミスタに結合された支持構造体を妨害又は破壊するのを、防ぐことができる。少なくとも１つの鼻気流誘導部１６０はまた、筐体２００１及び少なくとも１つの鼻気流誘導部１６０に対して、鼻サーミスタ４００－１、４００－２の周囲に空隙を形成し、これにより静電気放電（ＥＳＤ：ｅｌｅｃｔｒｏ ｓｔａｔｉｃ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）が、鼻サーミスタ４００－１、４００－２及び鼻サーミスタ４００－１、４００－２に結合された支持構造体を介して、電子基板３００に入るのを防ぐことができる。
いくつかの実施例では、少なくとも１つの鼻気流誘導部１６０は、１ｍｍ未満の厚さ及び２ｍｍを超える高さを有する。いくつかの実施例では、２つ又は４つの鼻気流誘導部１６０が、鼻入口２０２４に近接してそれぞれの鼻流路２０１８内に配置され、且つ／又は２つ又は４つの鼻気流誘導部が、鼻出口２０２６に近接してそれぞれの鼻流路２０１８内に配置されている。いくつかの実施例では、鼻気流誘導部１６０の数は、鼻流路２０１８を通る適切なガス流を可能にするために、５個を超えない。
図１６は、鼻呼吸気流誘導格子２０３０の概略図を示している。気流誘導格子２０３０は、気流誘導部１６０と同様に機能することができ、呼吸センサ１００ｂの空洞を通るガスの流れは、気流誘導格子２０３０によって方向づけられる。気流誘導格子２０３０は、交差し、互いに横切る壁を備えることができる。いくつかの実施例では、気流誘導格子２０３０は、鼻入口２０２４に近接して配置され、また気流誘導格子２０３０は、鼻流路２０１８の各鼻空洞の鼻出口２０２６に近接して配置されている。
呼吸センサ１００ｂのさらなるセンサが、図１７の呼吸センサ１００ｂの背面斜視図に示されている。呼吸センサ１００ｂは、呼吸センサ１００ｂの後部に位置する、サーミスタ５００－２及びセンサ１４０１を備える。サーミスタ５００－２は、呼吸センサ１００ｂの後部の近隣の、患者又は周囲環境に関する温度情報を提示することができる。センサ１４０１は、患者に係合することができる静電容量式プレートである。センサ１４０１は、患者の上唇と鼻との間の領域、たとえば、人中を含むエリアに係合し、患者の顔に対する呼吸センサ１００ｂの場所を判断するための情報を提示することができる。
ＩＩ．呼吸センサを通るガス流
図１７及び図１８を参照すると、呼吸センサ１００ｂの口シュラウド２０１７は、口シュラウド２０１７の一部に沿って、又は口入口２０３６及び口出口２０３８に比べて先細の断面エリアを有することができる。口入口２０３６は、呼息中に息ガスが呼吸センサの口流路２０１６に流入する場所であり、口出口２０３８は、吸息中に周囲空気が呼吸センサの口流路２０１６に流入する場所である。
いくつかの実施例では、図１７に示されているように、口シュラウド２０１７の断面エリアは砂時計の形状を形成する。口シュラウド２０１７の断面エリアは、たとえば、口入口２０３６から、口入口２０３６と口出口２０３８との間に配置された口サーミスタ４００－３に向かって先細にすることができ、且つ口サーミスタ４００－３から離れる方向へ、口出口２０３８に向かって先細にすることができる。いくつかの実施例では、図１８に示されているように、口シュラウド２０１７の断面エリアは、口入口２０３６から口出口２０３８に向かって先細にすることができる。口シュラウド２０１７の断面エリアは、口出口２０３８から口入口２０３６に向かって先細にすることもできる。
いくつかの態様において、口シュラウド２０１７は、口シュラウド２０１７を通る気流を横切る断面の輪郭を有することができる。口シュラウド２０１７の断面の輪郭は、楕円形、円形、正方形、又は長方形など、任意の規則的な形状又は不規則な形状であり得る。
図１８は、口気流誘導部２０３４を備える、口シュラウド２０１７の詳細な概略図を示す。口シュラウド２０１７の口流路２０１６は、患者の口から排出される息ガス流を収集する。口シュラウド２０１７の断面エリアは、口入口２０３６から口サーミスタ４００－３に向かって、また口サーミスタ４００－３から口出口２０３８に向かって先細になっている。別法として、いくつかの実施例では、口シュラウド２０１７の断面エリアは、口出口２０３８から口入口２０３６の方へ先細であり得る。
口気流誘導部２０３４は、口シュラウド２０１７の口流路２０１６を通って移動する口呼吸流２０３２の少なくとも一部を方向づけることができる。口気流誘導部２０３４は、口シュラウド２０１７の口入口２０３６に近接して配置され、また口気流誘導部２０３４は、口シュラウド２０１７の口出口２０３８に近接して配置されている。
口入口２０３６に近接して配置された口気流誘導部２０３４は、呼息中に、口流路２０１６を通る息ガス流を誘導して、息ガス流が口サーミスタ４００－３を通過するときに息ガス流を層状に維持して、乱流ノイズを最小限に抑えながら、息ガス流を口サーミスタ４００－３に向けて集める。同様に、口出口２０３８に近接して配置された口気流誘導部２０３４は、吸息中に、呼吸センサの口流路２０１６を通る周囲空気流を誘導して、周囲空気流が口サーミスタ４００－３を通過するときに周囲空気流を層状に維持して、乱流ノイズを最小限に抑えながら、周囲空気流を口サーミスタ４００－３に向けて集める。
口気流誘導部２０３４は、口流路２０１６内で、口シュラウド２０１７から延在する。口気流誘導部２０３４は、口シュラウド２０１７の内面から径方向内側に延在することができる。口気流誘導部２０３４は、口流路２０１６の一部を横切って延在するか、又は口流路２０１６を横切って延在し、口シュラウド２０１７の反対側の内面に係合することができる。いくつかの実施例では、口気流誘導部２０３４は、口入口２０３６と口出口２０３８との間に延在することができる。口気流誘導部２０３４は、平面、凸面、及び凹面のいずれかである、表面を有することができる。いくつかの実施例では、口気流誘導部２０３４は、水平に配置構成されている。いくつかの実施例では、１つの口気流誘導部２０３４が水平に配置構成され、別の口気流誘導部が垂直に配置構成されている。
図１９は、ガス流の乱流２０４０を生み出す可能性がある入口角度εを有する、口流路２０１６の概略図を示している。入口角度εが大きすぎる場合、口シュラウド２０１７は、吸息及び呼息の際に、両方向に乱流２０４０を生み出すようになる。図２０は、呼息中の乱流のノイズ流の乱流２０４０を示しており、これは、サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３、５００－１、５００－２などのサーミスタで測定された電気信号の、呼息曲線２０４２で表されている。
いくつかの実施例では、口入口２０３６の断面エリアは、睡眠中の患者の開いた口の寸法を模倣しているが、完全に開いた口よりはるかに小さく、患者の人差し指の直径よりも小さい。いくつかの実施例では、口入口２０３６は、垂直方向に楕円形である。かかる実施例では、楕円形の口入口２０３６の高さは約９ｍｍであり、幅は約５ｍｍなど、高さよりも短い。いくつかの実施例では、口出口２０３８は楕円形である。いくつかの実施例では、口出口２０３８は円形である。口入口２０３６と口出口２０３８との両方が楕円形であるいくつかの実施例では、入口角度εは比較的小さく、その結果、発生する乱流はより少ないが、ガス流は、あまり口サーミスタ４００－３に向かって集まらない。いくつかの実施例では、口出口２０３８は約５ｍｍである。
入口角度及び気流空洞内での乱流発生の分析はまた、鼻流路３０１、２０１８を参照して使用され得る。図２１Ａ及び図２１Ｂは、乱流２０４０の可能性を判断するために使用され得る、可能性のある鼻呼息流の角度の概略図を示している。たとえば、鼻の側部への気流の経路では、角度αが、気流の経路の気流幅Ｗを確定し、角度βが、鼻の気流の経路の方向を確定する。気流の幅Ｗは、両方の鼻孔からの気流の経路間の距離である。ガス流カラム（本明細書ではＧＦＣ：ｇａｓ ｆｌｏｗ ｃｏｌｕｍｎと呼ばれる）は、顔及び鼻から離れる方向に向けられたガス流である。たとえば、顔及び鼻から離れる方向に向けられた気流の経路では、角度γが、気流の経路の幅を確定し、角度δが、顔及び鼻から離れる気流の経路の方向を確定する。エリアＣＡ（ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎａｌ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ）は、ＧＦＣの平均幅に影響を与える、鼻孔の断面エリアを画定する。概して、鼻孔の断面エリアＣＡがより小さいほど、ＧＦＣの平均幅は一層狭くなる。さらに、乱流２０４０は、鼻の側部まで遠い（たとえば、大きい角度β）、狭い（たとえば、小さい角度α及び小さい断面エリアＣＡ）息ＧＦＣによって、サーミスタ４００－１、４００－２の周囲に生み出され得る。
ＩＩＩ．呼吸センサのサイズ及び調整可能性
図２２Ａ、図２２Ｂ、図２３、及び図２４は、患者の顔の特徴又は構造の、可能性のある距離又は寸法、測定した平均的な患者の顔の特徴を使用した、呼吸センサの可能性のある寸法の確定、及び様々な患者の顔の特徴又は構造についての平均測定結果を示している。
図２２Ａ及び図２２Ｂは、呼吸センサが患者に配置又は取り付けられたときの、サーミスタ４００－３を備える口空洞２０１６に対する患者の顔の特徴の、可能性のある距離又は寸法を示している。より具体的には、識別した寸法には、患者の鼻幅Ａ１、峡部の幅Ｂ１、鼻底と上唇との間の距離Ｃ１、鼻底と口通路（たとえば、口）との間の距離Ｄ１、鼻通路の前縁部と上唇との間の距離Ｅ１、及び唇の厚さＦ１、たとえば、唇が人中に対して外方へ突出する距離が含まれる。
図２３は、たとえば、呼吸センサ１００ａ、１００ｂなどの呼吸センサを示し、呼吸センサの寸法を示しており、図２２Ａ及び図２２Ｂに示されている、測定した患者の特徴の分析に対応することができる。したがって、図２２Ａ及び図２２Ｂで識別される測定した顔の特徴は、呼吸センサ１００ａ、１００ｂの寸法の設計を容易にする助けとなる。Ａ２は少なくともＡ１である必要があるが、患者の鼻孔を通る気流を確実に取り込むために、Ａ２は、好ましくは、Ａ１より長い。同様に、Ｂ２はＢ１以下である必要があるが、Ｂ２が確実に患者の鼻孔を通る気流を抑制又は妨害しないようにするために、Ｂ２は、好ましくは、Ｂ１より短い。
図２２Ａ及び図２２Ｂに示されている測定した顔の特徴は、図２３に示されている呼吸センサの設計寸法を選択するために使用され得る。いくつかの実施例では、特定の患者の測定値を使用して、呼吸センサの設計寸法を選択することができる。いくつかの実例では、成人又は子供などの患者のグループの測定値を使用して、成人用呼吸センサ又は子供用呼吸センサに向けた設計寸法を選択することができる。
測定した顔の特徴は、呼吸センサの設計寸法に対応することができる。たとえば、患者の鼻幅Ａ１を使用して、呼吸センサの幅Ａ２を選択することができ、患者の峡部の幅Ｂ１を使用して、バッテリ・フレーム２０１４の幅Ｂ２を選択することができ、鼻底と上唇との間の距離Ｃ１を使用して、呼吸センサ筐体２００１の高さＣ２を選択することができ、鼻底と口通路との間の距離Ｄ１を使用して、鼻入口２０２４の近隣の、呼吸センサ１００ａ、１００ｂの最上部と口流路２０１６、３０２との間の距離Ｄ２を選択することができ、鼻通路の前縁部と上唇との間の距離Ｅ１を使用して、呼吸センサ１００ａ、１００ｂの奥行きを選択することができ、且つ唇の厚さＦ１を使用して、口流路３０２、２０１６の奥行きＦ２を選択することができる。
いくつかの実施例では、呼吸センサ１００ａ、１００ｂの距離Ｃ２は、２０ｍｍ未満であるが、好ましくは１５ｍｍ未満である。いくつかの実施例では、呼吸センサ１００ａ、１００ｂの距離Ｃ２は、様々な顔の構造に対応するように、約１０ｍｍである。いくつかの実施例では、呼吸センサ１００ａ、１００ｂの幅Ａ２は、２５ｍｍを超えるが、好ましくは、大きい幅Ａ２によって患者のガス流を適切に取り込むために、約４５ｍｍである。いくつかの実施例では、呼吸センサ１００ａ、１００ｂの距離Ｄ２は、５ｍｍを超えるが、好ましくは１０ｍｍを超える。いくつかの実施例では、呼吸センサ１００ａ、１００ｂの距離Ｄ２は、鼻孔から出るガス流を取り込むために、１５ｍｍを超える。いくつかの実施例では、鼻流路３０１、２０１８の断面エリアは、息ガス流を取り込むために、患者の鼻孔の断面エリアよりも大きい。いくつかの実施例では、バッテリ・フレーム２０１４は、峡部幅Ｂ１に対応する寸法Ｂ２を有し、好ましくは１０ｍｍ未満であるが、より好ましくは５ｍｍ未満である。いくつかの実施例では、口流路２０１６は、患者の口から送られた息ガス流と平行に位置している。
図２４は、患者の鼻幅Ａ１、人中幅Ｂ１、鼻底と上唇との間の距離Ｃ１、鼻底と口通路（たとえば、口）との間の距離Ｄ１、鼻通路の前縁部と上唇との間の距離Ｅ１、及び患者の唇の高さＦ１を含む、患者のサンプルの様々な顔の特徴についての平均測定結果のグラフ２０４４を示している。グラフ２０４４は、０歳から７０歳までの間の女性、男性、及び子供を含む、４５人の白人のグループの測定結果を示している。測定した値は、鼻通路のサイズ及び口通路の場所を含む、鼻及び口に対する呼吸センサ１００ａ、１００ｂの寸法設計に影響を与える。患者の測定値はまた、このグラフの測定した特徴の範囲外の場合があることを理解されたい。
図２５Ａは、たとえば、鼻入口２０２４の近隣にある呼吸センサ１００ｂの最上部と、口流路２０１６、３０２との間の距離Ｄ２を有する、呼吸センサ１００ｂなどの呼吸センサを示している。距離Ｄ２は、距離Ｄ１がより短い患者の場合、約１５ｍｍに等しくなり得る。かかる呼吸センサは、約１０ｍｍから２５ｍｍの範囲の距離Ｄ１を有する患者に対応することができる。いくつかの実施例では、距離Ｄ１は、約５ｍｍから５０ｍｍの間である。
図２５Ｂは、たとえば、より長い距離Ｄ１を有する患者用に約３３ｍｍに等しい距離Ｄ２を有する、呼吸センサ１００ｂなどの呼吸センサを示している。かかる呼吸センサは、約２４ｍｍから４０ｍｍの範囲の距離Ｄ１を有する患者に対応することができる。いくつかの実施例では、距離Ｄ１は、約５ｍｍから５０ｍｍの間である。
図２６及び図２７は、呼吸センサ１００ａを患者に取り付ける機構の実施例を示している。呼吸センサ１００ａを取り付ける機構は、患者の顔つきに対応して呼吸センサ１００ａの位置を維持することができる紐、ストラップ、又はバンドのいずれかを含むことができる。呼吸センサ１００ａ又は１００ｂを取り付ける機構のいずれも、呼吸センサを患者に取り付ける機構を含み得ることを理解されたい。
図２６に示されているストラップ１５０ａは、ループを形成するために呼吸センサ１００ａに取り付けられた端部を有することができる。ストラップ１５０ａは、患者がデバイスを着用されたときに呼吸センサ１００ａが患者の顔に係合するような、長さを有することができる。いくつかの実施例では、さらなるストラップ１５０ｂが、ストラップ１５０ａ又は呼吸センサ１００ａのいずれかから延在している。さらなるストラップ１５０ｂは、デバイスを患者に固定するための、さらなる支持及び張力を与えることができる。ストラップ１５０ａ及びさらなるストラップ１５０ｂは、ストラップ１５０ａの一部が患者の耳の上に延在し、さらなるストラップ１５０ｂの一部が患者の耳の下に延在するように構成され得る。
図２７は、配置用バンド１５０ｃを備える呼吸センサ１００ａを示している。いくつかの実施例では、配置用バンド１５０ｃは、配置用バンド１５０ｃを覆い、患者の顔の好ましい配置部分にわたって延在するストラップを誘導するよう構成された、半剛性のフレーム構造を有する。いくつかの実施例では、配置用バンド１５０ｃは、使用中に配置用バンド１５０ｃの形状を実質的に保持するよう構成された、可撓性プラスチック材料を含む。可撓な配置用バンド１５０ｃは、第１の平面において、患者の顔に向かって、又は患者の顔から離れて移動することができる。配置用バンド１５０ｃは、第１の平面内で移動又は付勢され、患者の顔に係合し、患者の顔の形状に適応することができる。配置用バンド１５０ｃは、第１の平面を横切る第２の平面に対して可撓性がより低く、これにより、患者の顔に沿った配置用バンド１５０ｃの動き又はバンド１５０ｃの捩れを防ぐか又は抑える。
配置用バンド１５０ａ、１５０ｃは、約５ｍｍの幅を有することができるが、より広く又はより狭くすることができる。より広いバンドは、バンドによる顔上の表面圧力を減らすことができる。バンドの表面の少なくとも一部は、柔らかく且つ／又は通気性のある材料で覆われ得る。患者の顔又は皮膚に係合するよう構成されたバンドの表面は、たとえば、綿又は同様の材料を含むことができる。
バンド１５０ｃの形状は、呼吸センサ１００ａから、患者の頬骨の下まで延在するよう構成される。バンド１５０ｃは、患者の頬骨の下のエリアから患者の耳に向かって湾曲し、Ｓ字曲線又は同様の形状を形成することができる。
バンド１５０ｃは、１つ又は複数のさらなるバンド及び／又はストラップと結合され得る。バンド１５０ｃは、たとえば、ストラップ１５０ａ及び１５０ｂのいずれかに結合され得る。ストラップ１５０ａ、１５０ｂが、バンド１５０ｃ及び呼吸センサ１００ａを患者の顔に向かって引っ張るとき、呼吸センサ１００ａの力ベクトルは、患者の顔又は上唇に向かってほぼ真っ直ぐである。したがって、バンド１５０ｃは、患者の峡部又は患者の顔若しくは唇の別の部分に対する表面圧力を、低下させることができる。
ＩＶ．監視及び分析用呼吸センサの機構
図２８は、いくつかの実施例による、たとえば、筐体２００１、シュラウド２０１２、及び電子基板３００を備える、呼吸センサ１００ａ、１００ｂの分解図を示している。
電子基板３００は、呼吸センサ１００ａ、１００ｂで使用される電子部品を備えている。電子基板３００は、バッテリ１１１０、並びにサーミスタ４００－１、４００－２、４００－３、及び静電容量式プレートなどのセンサを備えることができる。いくつかの実施例では、電子基板３００は、たとえば、組立を低コストにするために、自動大量連続生産において一般的に使用される、自動で機械配置される部品を内蔵するガラス強化エポキシ・ラミネート材料（たとえば、ＦＲ４基板）で作られる。電子基板３００は、基部プレート又はフレーム３２０に結合され得る。いくつかの実施例では、フレーム３２０は、プラスチックを含み、導電性エリア又は導体を有する。
本開示のいくつかの実施例では、バッテリ１１１０は、使い捨て又は充電式バッテリであり得る。いくつかの実施例では、呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、太陽光エネルギーによって給電されるよう構成される。たとえば、呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、バッテリに連結され得る太陽光パネルを備えることができる。
シュラウド２０１２は、センサの鼻流路及び口流路の少なくとも一部を画定する。いくつかの実施例では、電子基板３００は、フレーム３２０とシュラウド２０１２との間に配置されている。フレーム３２０及びシュラウド２０１２のいずれも、呼吸センサ１００ａ、１００ｂが組み立てられるときに電子基板３００を保護する、空洞を有することができる。フレーム３２０及び／又はシュラウド２０１２は、弾性シリコーン、プラスチック、又は類似の材料で作られ得る。
いくつかの実施例では、周囲空気サーミスタは、さもなければ周囲空気の測定を妨害する息ガス流から、より一層離れて配置されている。本開示の態様では、シュラウド２０１２は、周囲空気が、シュラウド２０１２を通って周囲空気サーミスタと触れ、速い応答時間を得ることを可能にするだけでなく、たとえば周囲空気サーミスタが、指又はエアコンなどのどんな好ましからざる空気流への接触からも保護する、穿孔５０１を有することができる。
図２９を参照すると、フレーム３２０の一部は、サーミスタ４００－１、４００－２用支持構造体を形成することができる。電子基板３００は、フレーム３２０の２本の柱が、サーミスタ支持構造体を形成するために電子基板３００を貫通することを可能にする、２つの穿孔を有することができる。柱は、機械的に係止する仕組みを使用して、基板を所定の位置に配置して保持する。ネジ又は類似物は必要ない。柱はまた、柱の先端に、鼻息ガス流に敏感に反応するサーミスタ４００－１、４００－２が連結される電気接点を有している。柱の側面の導電性接続部１０１２はさらに、柱に隣接する電子基板３００の上面の電気接点を介して、サーミスタ４００－１、４００－１を電子基板３００に接続する。フレーム３２０が電子基板３００の下に配置されると、フレーム３２０の最上面の電気接点が、電子基板３００の底面の、隣り合う電気接点と接続する。導電性接着剤を使用して、電気的密着を確保することができる。いくつかの実施例では、口を通る息ガス流に敏感に反応するサーミスタ４００－３は、電子基板３００の先端に位置する。電子基板３００に隣り合うフレーム３２０の底側部は、サーミスタ４００－３を気流空洞の中央に配置することを可能にするために、嵌込み部３０３を有している。
対応する周囲、皮膚、鼻、又は口の温度変化に比例するサーミスタ４００－１、４００－２、４００－３からの電気信号は、導電性接続部１０１２及び導体を介して電子基板上の中央処理ユニットに伝導される。中央処理ユニットは、アナログ・データをデジタル形式に変換して、データを処理し、無線で、たとえばＲＦ送信器を介して、ホストに送信することができ、そこでデータは、好適な形式の数字及び／又は波形で、介護者に図示又は表示され得る。
図３０は、いくつかの実施例による電子回路組立体１２００、たとえば、２つの鼻流路サーミスタ４００－１、４００－２及び１つの口流路サーミスタ４００－３を備えることができる、任意の呼吸センサ１００ａ、１００ｂの詳細図を示している。サーミスタ４００－１及び４００－２は、鼻孔からの息を測定するよう構成されている。サーミスタ４００－３は、口からの息を測定するよう構成され得る。サーミスタ５００－１（図３２参照）もまた、周囲温度を測定するために電子回路組立体１２００内に備えられ得る。
支持構造体１２３０－１、１２３０－２、１２３０－３は、ストリップの両側面に、ストリップの両端の電気接続部間の電線を収容している。支持構造体は、鼻気流サーミスタ４００－１、４００－２を支持することができる、第１及び第２の支持構造体１２３０－１、１２３０－２を含むことができる。さらに、第３の支持構造体１２３０－３は、口気流サーミスタ４００－３を支持することができる。いくつかの実施例では、支持構造体１２３０－１、１２３０－２、１２３０－３は、電気的及び熱的に絶縁性の材料を含むことができる（たとえば、ＦＲ４基板）。サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３は、ストリップの第１の端部への電気接続のために、はんだづけされ得る。ストリップの第２の端部は、電子基板３００の小さな穴の中に配置され、はんだづけされ、基板上の対応する電気接点に対する、ストリップの側面上の電気接続部を形成し、サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３を、電子基板の平面にあるセンサ電子回路に電気的に接続する。
支持構造体１２３０－１、１２３０－２、１２３０－３内の銅又は類似物のトレースの断面エリアは、基板の平面からサーミスタ４００－１、４００－２、４００－３までの導電体を通る熱流を最小限に抑えるために、縮小されている。サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３の熱質量を最小限に抑えるために、支持構造体１２３０－１、１２３０－２、１２３０－３は、熱的に非伝導性又は絶縁性の材料から形成され得る。これらの最適化により、サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３は、呼息中にサーミスタを通って流れる息ガス又は吸息中にサーミスタを通って流れる周囲ガスによって生じる熱変化に、可能な限り敏感に反応する。
図３１は、いくつかの実施例による、たとえば任意の呼吸センサ１００ａ、１００ｂの、鼻流路サーミスタ４００－１の詳細を含む、電子基板３００の部分図１３００を示している。支持構造体１２３０－１には、ストリップの先端に配置されたサーミスタ４００－１を備えた、ＦＲ４基板のストリップが含まれ得る。支持構造体１２３０－１の底部では、はんだづけされた接点が、支持構造体１２３０－１の両側部の、サーミスタ４００－１への電気接点を提供する（たとえば、＋／－端子）。
いくつかの実施例では、支持構造体１２３０－１、１２３０－２は、電子基板３００に結合された近位部分と、電子基板３００の最上部によって画定される平面を横切る遠位部分とを有することができる。電子基板が筐体内に配置されると、支持構造体１２３０－１、１２３０－２の遠位部分は、それぞれの鼻流路内に延在することができる。いくつかの実施例では、支持構造体１２３０－３は、電子基板３００に結合された近位部分と、電子基板３００の最上部によって画定される平面に垂直であるか、又は実質的に平行である遠位部分を有することができる。
図３２は、いくつかの実施例による、皮膚温度を測定するためのサーミスタ５００－１、及び上唇でセンサの場所を測定するための静電容量式プレート又はセンサ１４０１を備える、呼吸センサ１００ａ、１００ｂの電子基板３００の底部の詳細図を示している。電子基板を備える呼吸センサは、信号に基づいてオン／オフを切り替えられ得る。さらに、いくつかの実施例では、電子基板３００は、加速度計１１５０を備えている。
図３３は、いくつかの実施例による、フレーム３２０及びバッテリ１１１０と結合された電子基板３００の詳細図を示している。支持構造体１１３０－１及び１１３０－２は、電子基板から離れる方向に延在しており、それぞれサーミスタ４００－１及び４００－２を備えている。皮膚温度に敏感に反応するサーミスタ５００－１は、基板の底面の、可能な限り皮膚に近い場所に位置することができる。いくつかの実施例では、サーミスタは、皮膚に最も近い距離を確保するために、上唇の上の２つの隆起部のうちの一方の近くに配置されている。フレーム３２０は、最も有利なことには、サーミスタの近隣に穿孔を有し、これにより、上唇の皮膚へのより適切な熱接触が可能になる。穿孔はまた、皮膚との伝導性を高めるために、熱伝導性材料が充填され得る。
電子基板３００は、バッテリ１１１０に向かって延在するバッテリ接点タブ１１１１を備えている。スペーサ２０１９の一部は、接点タブ１１１１がバッテリ１１１０から離間されるように、バッテリ接点タブ１１１１とバッテリ１１１０との間に配置される。バッテリ１１１０は、スペーサ２０１９が呼吸センサ１００ｂと連結されているとき、呼吸センサ１００ｂに電力を供給しない。
いくつかの実施例では、基板３００は、呼吸センサ１００ｂが組み立てられたときに呼吸センサ１００ｂの外面から見ることができる、ＬＥＤ２０１３を備えている。いくつかの実施例では、基板３００は、マイク２０２０を備えている。マイク２０２０は、周囲の音又は患者が話しているのを検出することができる。マイク２０２０によって検出された音は、信号処理中に使用され得る。マイク２０２０によって検出された音は、たとえば、他のセンサからの信号中のノイズを低減又は除去するために、フィルタ処理で取り除かれ得る。
いくつかの実施例では、任意の呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、リアルタイムで息の気流を検出するよう構成された、値頃な使い捨ての無線センサである。したがって、センサ１００ａ、１００ｂは、高い信号品質で、数日（たとえば、５日以上）の連続したリアルタイムでの高速の応答動作を実現することができる、バッテリ１１１０を備えている。いくつかの実施例では、呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、呼吸数（ＲＲ：ｒｅｓｐｉｒａｔｉｏｎ ｒａｔｅ）及び大きさを測定し、デジタル及び／又はアナログ形式でリアルタイムに呼吸波形を提示するよう構成される。さらに、呼吸センサのプロセッサ回路は、リアルタイム・データに基づいて、傾向及び見込みを判断するよう構成され得る（たとえば、移動平均、カルマン・フィルタ処理などを使って）。呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、皮膚温度、身体の姿勢、動き、転倒検出（たとえば、加速度計１１５０によって）、センサ配置などを提示することもできる。
Ｖ．読取り値を表示するための処理
図３４は、いくつかの実施例による、呼吸センサ１００ａ、１００ｂの電子基板３００で利用される構成要素の構成図１４１０を示している。かかる実施例では、電子基板３００は、温度－電圧変換器１４１２、アナログ－デジタル（ＡＤ：ａｎａｌｏｇ－ｔｏ－ｄｉｇｉｔａｌ）変換器１４１４、中央処理ユニット（ＣＰＵ：ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）１４１６、及び構内ネットワークに接続されているネットワーク・リンクに結合する双方向データ通信を可能にする、通信モジュール又は無線トランシーバ１４１８を備えている。かかる通信は、たとえば、無線周波数トランシーバによって行われ得る。加えて、ブルートゥース、Ｗｉ－Ｆｉ、又は他のかかるトランシーバを使用するなど、短距離通信が行われ得る。いくつかの実施例では、ＣＰＵ１４１６は、ブルートゥース低エネルギー・プロセッサ１１６０（図３３に示されている）を備えている。
いくつかの実施例では、温度－電圧変換器１４１２は、サーミスタ５００－１、サーミスタ５００－２、サーミスタ４００－１、サーミスタ４００－２、及びサーミスタ４００－３のいずれも備えている。いくつかの実施例では、サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３、５００－１、５００－２のいずれかは、温度が上昇するとサーミスタの電気抵抗が減少するような、負の温度係数（ＮＴＣ：ｎｅｇａｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）型のサーミスタである。他のいくつかの実施例では、サーミスタのいずれかは、温度が上昇するとサーミスタの電気抵抗が増加するような、正の温度係数（ＰＴＣ：ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）型のサーミスタである。呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、ＮＴＣ型のサーミスタとＰＴＣ型のサーミスタとの任意の組合せを備えることができる。温度－電圧変換器１４１２は、サーミスタのいずれかで検出された温度抵抗値を、Ｖｏｕｔ１４２０で、電圧に変換又転換する。次いで、ＡＤ変換器１４１４は、Ｖｏｕｔ１４２０をデジタル形式に変換し、これは、さらなる処理及び計算のためにＣＰＵ１４１６によって受信される。いくつかの実施例では、ＣＰＵ１４１６は、デジタル信号をホストのモニタ又は他のクライアント・デバイスに送信することができる。ＣＰＵ１４１６は、ブルートゥース低エネルギープロセッサ１１６０を介してデジタル信号を送信することができる。他のいくつかの実施例では、ＣＰＵ１４１６は、ホストのモニタ又は他のクライアント・デバイスへ無線送信するために、デジタル信号を通信モジュール又は無線トランシーバ１４１８に送信する。
呼吸センサ１００ａ、１００ｂが、サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３を使って吸息ガス流と呼息ガス流との温度差を測定又は検出することに加えて、呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、サーミスタ５００－１を使って周囲空気温度も、またサーミスタ５００－２を使って患者の皮膚から伝導される温度も、測定又は検出する。
サーミスタ５００－１及びサーミスタ５００－２は、場合によっては、広い動作温度範囲を有し、動作範囲の最低及び最高温度を含むように調整され得る。呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、サーミスタ５００－１を使って周囲空気温度に、またサーミスタ５００－２を使って皮膚温度に比例する電気信号電圧を測定又は検出し、吸息及び呼息ガス流の信号振幅からの、信号オフセット、ゲイン、及びピーク間の振幅誤差を補正するよう構成される。
いくつかの実施例では、サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３、５００－１、５００－２のいずれでも、吸息ガス流、呼息ガス流、周囲空気温度、及び伝導温度のいずれかを測定することができる。たとえば、呼吸センサ１００ａ、１００ｂがオンになっているが、まだ患者の顔に配置又は取り付けられていないとき、サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３、５００－１、５００－２は、周囲空気温度を検出する。呼吸センサ１００ａ、１００ｂが患者の顔に配置又は取り付けられると、サーミスタ５００－２は、患者の上唇の皮膚の温度の検出を開始する。その間、サーミスタ５００－１は周囲空気温度を検出し続け、サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３は、吸息ガス流と呼息ガス流（たとえば、吸入された周囲空気及び肺から出てくる吐出された温かいガス）との温度差の検出を開始する。
通常の安定した周囲条件の間で、呼吸センサ１００ａ、１００ｂが患者の顔に配置又は取り付けられた後に、サーミスタ５００－２からの電圧信号（たとえば、周囲空気温度の検出）は安定しており、ゆっくりと変化する。一方、サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３の少なくとも１つからの電圧信号は、電圧信号の振幅が比較的速く変化する。サーミスタがＮＴＣ型であり、温度－電圧変換器１４１２が負帰還増幅器を備えるいくつかの実施例では、電圧信号は、周囲空気温度に比例する最大電圧と、吐き出された、患者の肺から出てくる暖かく湿ったガスの温度に比例する最小電圧との間で変化する。
サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３、５００－１、５００－２がＰＴＣ型であり、温度－電圧変換器１４１２が正帰還増幅器を備える他の実施例では、電圧信号は、吐き出された、患者の肺から出てくる暖かく湿ったガスの温度に比例する最大電圧と、周囲空気温度に比例する最小電圧との間で変化する。ＮＴＣ型とＰＴＣ型との両方のシナリオで、電気信号の周波数は、患者がどれだけ速く吸い込んで吐き出すかに応じて、０から３Ｈｚの間（０～１８０ＲＲ／分）で変化する可能性がある。より小さい患者は、成人などの比較的大きい患者より、比較的速く息をする傾向がある。
図３５は、いくつかの実施例による、呼吸センサ１００ａ、１００ｂの電子基板３００で利用される構成要素の構成図１４３６を示している。かかる実施例では、電子基板３００は、温度－電圧変換器１４３８、フィルタ１４４０、アナログ－デジタル（ＡＤ）変換器１４４２、中央処理ユニット（ＣＰＵ）１４４４、及び構内ネットワークに接続されているネットワーク・リンクに結合する双方向データ通信を可能にする、通信モジュール１４４６を備えている。かかる通信は、たとえば、無線周波数トランシーバによって行われ得る。加えて、ブルートゥース、Ｗｉ－Ｆｉ、又は他のかかるトランシーバを使用するなど、短距離通信が行われ得る。いくつかの実施例では、ＣＰＵ１４４４は、ブルートゥース低エネルギー・プロセッサ１１６０（図３３に示されている）を備えている。
いくつかの実施例では、温度－電圧変換器１４３８は、サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３、５００－１、５００－２のいずれも備えている。いくつかの実施例では、サーミスタのいずれかは、温度が上昇するとサーミスタの電気抵抗が減少するような、負の温度係数（ＮＴＣ）型のサーミスタである。他の実施例では、サーミスタのいずれかは、温度が上昇するとサーミスタの電気抵抗が増加するような、正の温度係数（ＰＴＣ）型のサーミスタである。呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、ＮＴＣ型のサーミスタとＰＴＣ型のサーミスタとの任意の組合せを備えることができる。温度－電圧変換器１４３８は、サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３、５００－１、５００－２のうちの１つで検出された温度抵抗値を、Ｖｏｕｔ１４４８で電圧に変換又は転換する。いくつかの実施例では、温度－電圧変換器１４３８は、Ｖｏｕｔ１４４８において、息ガス流信号の精度及び分解能を向上させるために、電圧を増加させる増幅器１４５１も備える。
フィルタ１４４０は、息ガス流信号から、周囲空気温度の変化及び伝導する皮膚温度の変化のいずれも取り除くか又は差し引く。次いで、ＡＤ変換器１４４２は、フィルタ１４４０からの信号をデジタル形式に変換し、これは、さらなる処理及び計算のためにＣＰＵ１４４４によって受信される。いくつかの実施例では、ＣＰＵ１４４４は、ブルートゥース低エネルギープロセッサ１１６０を介して、デジタル信号をホストのモニタ又は他のクライアント・デバイスに送信することができる。いくつかの他の実施例では、ＣＰＵ１４４４は、ホストのモニタ又は他のクライアント・デバイスへ無線送信するために、デジタル信号を通信モジュール１４４６に送信する。いくつかの実施例では、フィルタ１４４０は、サーミスタ５００－１によって検出された電気信号から、サーミスタ５００－２によって検出された電気信号を差し引くよう構成される。いくつかの実施例では、フィルタ１４４０は、サーミスタ５００－１によって検出された電気信号から、サーミスタ５００－２によって検出された電気信号、並びに鼻サーミスタ４００－１、鼻サーミスタ４００－２、及び口サーミスタ４００－３のいずれかによって検出された電気信号を差し引くよう構成される。
図３６は、呼吸センサの配置及び機能を判断するための、呼吸センサ検出状態表１４５８を示している。動作論理は、たとえば、サーミスタ５００－１、サーミスタ５００－２、及びサーミスタ４００－１、４００－２、４００－３からの電気信号から導出され、呼吸センサ１００ａ、１００ｂの様々な状態を検出する。呼吸センサ１００ａ、１００ｂの様々な状態は、患者に対するセンサの配置、及びこうした状態を監視及び通知するセンサの機能を識別するために利用される。呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、たとえば、呼吸抑制、痙攣、閉塞、及び他の症状の初期の兆候を識別し、これらを識別したことを通知することができる。呼吸センサ１００ａ、１００ｂはまた、かかる識別の通知に加えて、センサの不適切な配置が識別又は検出されたときに通知し、介護者に、患者をチェックしてセンサが患者の気道を塞いでいないこと、さもなければ患者を妨害していないことを確認するよう警告することもできる。
呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、まだ配置されていない状態（まだ配置されていない状態１４６０）、正しく配置され、測定している状態（正しく配置され、測定している状態１４６２）、正しく配置されているが、息がない状態（正しく配置されていて、息がない状態１４６４）、デバイスが緩んだ状態（緩んだ状態１４６６）、取り外されたか又は息がない状態（取り外されたか又は息がない状態１４６８）、及び動作温度が超過した状態（動作温度が超過した状態１４７０）を含むが、これらに限定されるものではない、様々な検出状態を有する。
まだ配置されていない状態１４６０では、呼吸センサ１００ａ、１００ｂが、まだ患者に配置されていない。たとえば、呼吸センサ１００ａ、１００ｂがオンになっているが、患者の上唇にまだ配置又は取り付けられていない場合、サーミスタ５００－２、サーミスタ５００－１、及びサーミスタ４００－３はすべて、周囲温度に比例する温度に対応した類似の信号を検出し、息インジケータ１４５３ａ（図３５に示されている）は、息を検出しない。これらの検出された条件の下で、呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、まだ配置されていない状態１４６０にあると判断し、警告通知を送信しない。
呼吸センサ１００ａ、１００ｂが患者の上唇に配置又は取り付けられた後、サーミスタ５００－２は、サーミスタ５００－１が周囲空気温度を検出し続けている一方で、上唇の皮膚温度に近い温度を検出して適合する。いくつかの実施例では、たとえば口髭によって生じるサーミスタ５００－２の温度オフセット誤差は、温度検出が、センサが適切に配置されているかどうかを検出又は判断するのにかかる時間内に、温度変化を監視するのに十分である（たとえば、絶対値ではない）ので、無視することができる。患者の鼻通路と口通路との間のセンサの場所が適切であり、患者が息をしている場合、サーミスタ４００－３は、連続的に変化するガス流（たとえば、息）の温度に適合して、検出し始める。この時点で、息インジケータ１４５３ａは、サーミスタ４００－３が息を検出したと判断する。これらの条件の下で、呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、呼吸センサ１００ａ、１００ｂが正しく配置され、測定している状態１４６２にあると判断し、警告通知を送信しない。
呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、サーミスタ５００－２が皮膚温度を検出及び適合し続け、サーミスタ５００－１が周囲空気温度を検出し続けているが、息インジケータ１４５３ａが呼吸を検出しているとしても、サーミスタ４００－３が、もはやガス流温度に十分に適合又は検出していない（たとえば、代わりに周囲空気温度を検出している）場合、呼吸センサ１００ａ、１００ｂが、正しく配置されていて息がない状態１４６４にあると判断する。正しく配置されていて息がない状態１４６４では、鼻腔及び／又は口腔間の呼吸センサ１００ａ、１００ｂの場所が不十分な可能性があり、センサ空洞を通るガス流が不十分な可能性があり、呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、「息なし」が検出されたことを示す警告通知を送信することになる。正しく配置されていて息がない状態１４６４では、患者が十分に息をしておらず、臨床担当者による即時の手当てが必要な可能性もある。
呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、サーミスタ５００－１が周囲空気温度を検出し続けており、サーミスタ４００－３がガス流温度を検出し、且つ息インジケータ１４５３ａが息を検出している一方で、サーミスタ５００－２が皮膚温度を検出せず、代わりに、サーミスタ５００－１と同様の値（たとえば、周囲空気温度）を検出する場合、呼吸センサ１００ａ、１００ｂが緩んだ状態１４６６にあると判断する。緩んだ状態１４６６では、呼吸センサ１００ａ、１００ｂが、患者の上唇に対して斜めに配置されている可能性があり、それにより息ガス流が適切に検出又は監視されず、呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、「緩んだセンサ」が検出され、したがって介護担当者が、患者の上唇に対して呼吸センサ１００ａ、１００ｂを調整できることを示す、警告通知を送信することになる。
呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、サーミスタ５００－２、サーミスタ５００－１、及びサーミスタ４００－３がすべて周囲空気温度を検出し、息インジケータ１４５３ａが、息がないことを検出する場合、呼吸センサ１００ａ、１００ｂが、取り外されたか又は息がない状態１４６８にあると判断する。取り外されたか又は息がない状態１４６８では、呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、患者から取り外されており、「センサが取り外された」ことを示す警告通知を送信することになる。いくつかの実施例では、呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、追加的又は代替的に、取り外されたか又は息をしていない状態１４６８で、「息なし」が検出されたことを示す警告通知を送信することになる。
呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、サーミスタ５００－１で検出された温度が、サーミスタ５００－２で検出された温度以上である場合、呼吸センサ１００ａ、１００ｂが、動作温度が超過した状態１４７０にあると判断する。これは、周囲温度が息ガス温度に近すぎて、呼吸信号の振幅に比例する十分な温度差の読取り値が得られないことを意味している。かかる状況は、患者が表面（たとえば、ベッド又は枕）に対して俯いて横たわっているときに起こり得る。動作温度が超過した状態１４７０では、呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、「動作エラー」を示す警告通知を送信することになる。
いくつかの実施例では、患者又は呼吸センサ１００ａ、１００ｂの状態を判断するために、鼻サーミスタ４００－１、４００－２からの信号が比較される。鼻サーミスタ４００－１、４００－２からの信号を相互に比較して、呼吸センサ１００ａ、１００ｂが患者に正しく配置されているかどうかを判断することができる。たとえば、サーミスタ４００－１又は４００－２から通常の信号、及びサーミスタ４００－１又は４００－２の他方から低い信号又は信号が存在しない状態は、呼吸センサ１００ａ、１００ｂが、患者の鼻孔に対して正しく配置されていないことを示している可能性がある。
静電容量式センサ１４０１はまた、呼吸センサ１００ｂを起動及び／又はオンにするために使用され得る。いくつかの実施例では、呼吸センサ１００ｂが保管されているか、又は使用されていないときに、プロセッサを低電力又はスリープ・モードに設定することができる。呼吸センサ１００ｂは、スリープ・モードにあるとき、静電容量式センサ１４０１からの測定値を処理し、この測定値をメモリに記憶された以前の値と比較することができる。メモリに記憶された以前の値は、患者の顔に係合していない呼吸センサ１００ｂに相当することができる。呼吸センサ１００ｂが患者の上唇に配置されると、静電容量式センサ１４０１によって測定された静電容量値は変化することができる。静電容量値の変化は、静電容量式センサ１４０１のパッケージング又は周囲空気などの、別の材料とは異なる透過度を有することができる、患者の唇又は組織に係合した静電容量センサ１４０１によって生じ得る。
プロセッサは、静電容量式センサ１４０１からの測定値の変化が検出されると、センサを低電力又はスリープ・モードから通常の動作モードに変更することができる。いくつかの実施例では、プロセッサは、静電容量式センサ１４０１からの測定値の変化が検出されると、電子回路基板の他の電気回路を起動することができる。いくつかの実施例では、呼吸センサ１００ｂが患者の顔から離され、静電容量式センサ１４０１からの測定値が、呼吸センサが患者の顔に係合していない状態に相当する場合、呼吸センサ１００ｂはオフになることができる。いくつかの実施例では、静電容量式センサ１４０１が、たとえば、空気の透過度に変化して戻ったことを検出したか、且つ／又は息が検出されなかったときに、呼吸センサ１００ｂはオフになることができる。いくつかの実施例では、呼吸センサ１００ｂは、所定の安全時間限度、たとえば５分待ってから、オフになるか、又は低電力モードに入ることができる。
いくつかの実施例では、呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、プロセッサが鼻及び口サーミスタのいずれかからの１回又は複数回の息をカウントすると、自動的に測定を開始することができる。たとえば、プロセッサが鼻及び／又は口サーミスタから、首尾良く３回、相異なる息をカウントすると、測定を自動的に開始することができる。
電子基板３００は、呼吸センサの配置及び機能を判断するために、たとえば、ブルートゥース低エネルギープロセッサ１１６０、温度－電圧変換器１４３８、フィルタ１４４０、ＡＤ変換器１４４２、ＣＰＵ１４４４、通信モジュール１４４６、及びメモリ１４５３ｂに記憶された息インジケータ１４５３ａのいずれも備えることができる。
サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３、５００－１、５００－２からの交流型（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ）電圧信号の振幅は、実際の温度に比例して、たとえば摂氏度に変換され得る。原理的に、患者が正常に息をしている場合、ＮＴＣ型サーミスタからの電気信号の最小振幅は、吐き出された空気の最高温度に比例し、ＮＴＣ型サーミスタからの電気信号の最大振幅は、吸い込まれた周囲空気の最低温度に比例する。ＰＴＣ型サーミスタの場合、電気信号の最大振幅は、吐き出された空気の最高温度に比例し、電気信号の最小振幅は、吸い込まれた周囲空気の最低温度に比例する。電圧信号から温度への変換は、ＮＴＣ型サーミスタでは負になるが、電圧信号から温度への変換は、ＰＴＣ型サーミスタでは正になる。したがって、ＮＴＣ型サーミスタとＰＴＣ型サーミスタとの両方が、同じ温度値を提示することができる。
図３７は、周囲空気温度が変化する中での息（呼吸流）の温度を示している。交流型息信号１４２２の振幅は、吸い込まれた周囲空気と肺から吐き出されたガスとの温度差を摂氏（Ｃ°）で示しており、息の強さ又は息の量及び流れに比例することができる。摂氏（Ｃ°）の度数で表される交流型息信号１４２２のピーク間の振幅は、主にガスの流量及び周囲空気温度１４２４によって変わる。図３７に見られるように、息信号１４２２のピーク間の振幅は、周囲空気温度１４２４が上昇すると減少する。
場合によっては、吐き出された息ガスの流れ及び量が減少すると、測定される信号振幅は比例して減少する。ガス量がより少ないことに起因して、熱エネルギーは一層少なくなり、またガス流速がより遅いことに起因して、吐き出されたガスは、サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３に到達する前に、周囲の空気及びセンサ筐体（たとえば、筐体２００１）に熱エネルギーを放出する時間が一層長くなる。さらに、吐き出されたガスは、サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３を暖めるため、熱エネルギーがより少なくなる可能性がある。
場合によっては、周囲空気温度が下がると、２つのガス媒体間のエネルギー差がより大きくなるため、吐き出されるガスは、さらに多くのエネルギーを放出する。一方、最大息信号は周囲温度に比例し、周囲空気温度の変化に敏感に反応するため、連続的に変化する吸い込まれたガス及び吐き出されたガスに比例するピーク間の信号振幅も、周囲空気温度によって変わる。場合によっては、周囲空気温度が上昇すると、吸息と呼息との間の息信号の振幅が減少し、また逆も同様で、周囲空気温度が低下すると、吸息と呼息との間の息信号の振幅が増加する。
いくつかの実施例では、患者の上唇からの熱の形態のエネルギーは、呼吸センサ筐体を通ってサーミスタに伝導され得る。場合によっては、呼吸センサ１００ａ、１００ｂを通って流れるガスから又はガスに向けられたエネルギーは、周囲空気の変化と同様の効果をもたらし得る。図３８は、たとえば、呼吸センサ１００ａ、１００ｂが患者の顔と結合されているときの、熱エネルギー伝導温度が変化する中での息（呼吸流）を示している。呼吸センサ１００ａ、１００ｂを通るガス流を誘導するセンサ筐体（たとえば、筐体２００１）は、好ましくは、センサ筐体の熱エネルギーを吸収、蓄積、及び伝導する能力を最小限にするために、熱係数が低いプラスチック、シリコン、又は類似の材料でできている。しかし、筐体は、周囲温度の変化と同様に、患者の上唇からのいくらかの熱エネルギーを伝導し、センサの温度を上昇させる可能性がある。この温度の変化は、オフセット曲線１４２６によって表され、吸い込まれる周囲空気温度に比例する温度信号１４２８に対して小さなオフセットを生み出し、息信号のピーク間の振幅を減少させる。サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３は、呼息の間に蓄積された熱エネルギーが吸息の間に放出されるときに感知し、また呼息の段階で熱エネルギーが放出されるときに感知することにより、吸息相と呼息相との間の息信号のピーク間の振幅が減少する。オフセット曲線１４２６で表されるこのオフセットは、周囲空気温度及びセンサ筐体の材料の熱係数のいずれによっても変わる可能性があり、これは実験室での測定に基づいて一定であり、考慮に入れることができる。患者の上唇からセンサ筐体を通って伝導する熱エネルギーは、呼吸センサ１００ａ、１００ｂと患者の顔との間の熱的接続に強く依存し、さらに、温度及びサーミスタ５００－２からの電気信号に比例する。
呼吸センサが患者の顔に配置されたとき、鼻流路の空洞への入口のそれぞれは、患者の対応する鼻出口から離すことができ、また口流路の空洞への入口は、患者の対応する口出口（すなわち、口）から離すことができる。患者が息をすると、温かく湿った息ガスが、鼻流路及び口流路のいずれも通って流れる。周囲空気温度が吐き出された空気の温度よりも低い場合、暖かく湿った、吐き出された息ガスが熱エネルギーを周囲空気に放出する。吐き出された空気の温度は、図３８に示され、オフセット曲線１４２６によって表されるように、低下し、息信号の振幅を減少させる。センサ筐体又は呼吸センサの空洞は、呼息の際に最大の息信号振幅を得るために、患者の鼻及び口通路の空洞の可能な限り近くに配置される。
たとえば、患者の息を劣化させる麻薬、閉塞、気管支痙攣などの状況を検出できるようにするために、いつでも、どんな状態でも、患者の実際の息を吸入及び吐出する労力に比例する、正確な息信号のピーク間の振幅を得ることが重要であり得る。周囲空気温度及び伝導熱エネルギーの変化は、ピーク間の信号振幅の減少を引き起こす場合があり、これは、たとえば、麻薬が患者の息を劣化させる場合と同様に減少するのに似ている。減少の原因を正しく識別又は検出し、誤認を回避するために、こうした誤差信号を補正及び排除して、これらの誤差信号のどんな誤った通知をも防ぐことができる。息ガス信号を減少させる周囲空気温度の変化は、周囲温度に敏感に反応するサーミスタ５００－１に比例する温度信号に基づいて、補正及び排除され得る。息ガス信号の補正は、周囲空気温度の上昇に反比例するため、周囲空気温度が上昇すると、息ガス信号のゲインを増加させる。また、逆も同様である。同様に、センサ筐体２００１を通る伝導温度に比例する皮膚温度の変化もまた、息ガス信号を減少させ、皮膚温度に敏感に反応するサーミスタ５００－２に比例する温度信号に基づいて、補正及び排除される。息ガス信号の補正は、皮膚温度の上昇に反比例するため、皮膚温度が上昇すると、息ガス信号のゲインを増加させる。また、逆も同様である。
いくつかの実施例では、熱の過渡状態を排除することができ、周囲温度及び熱エネルギー伝導温度に対して信号の振幅を補正して、呼吸流信号を作り出すことができる。息ガス流信号は、たとえば、図３５を参照して上記で論じられたように、熱効果を取り除いた後、ホストのモニタ又は他のクライアント・デバイスに表示され得る。息ガス流信号の精度及び分解能は、熱過渡状態を取り除き、周囲温度及び伝導温度に対する信号の振幅を補正することにより向上する。
いくつかの実施例では、呼吸センサ１００ａ、１００ｂが最初に患者の上唇に配置されると、サーミスタ５００－２によって温度が検出される。センサが外れているか、又は取付け具が緩んでいる場合、患者の気道又は気道の近くに配置された小さなセンサが、気道を塞ぐ可能性がある。センサが外れるか、又は緩くなる可能性を低減するいくつかの従来の手法は、センサのサイズを大きくし、皮膚に付着する接着エリアを増やすことである。しかし、より大きなサイズのセンサは、患者にとって不快な場合があり、接着剤の増加は、患者の皮膚を刺激する場合があるため、患者が意図的に又は意図せずにセンサを取り除くか又は取り外す可能性がある。他のいくつかの従来の手法では、センサが取り外されたときに通知システムを利用することができる。しかし、かかる手法では、介護担当者が、誤ったアラームによってもたらされる「アラーム疲労」する場合がある。開示された呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、様々な状況を特定して適切な通知を発生させるために使用される、様々な好適な測定パラメータを判断する。
たとえば、呼吸センサ１００ａ、１００ｂがオンになっているが、まだ患者の顔に配置又は取り付けられていない場合、サーミスタ５００－１、サーミスタ５００－２、及びサーミスタ４００－３は、周囲空気温度を検出する。さらに、息インジケータ１４５３ａのデータは、ＣＰＵ１４４４に結合されたメモリ１４５３ｂに記憶することができ、サーミスタ４００で息がまだ検出されていないことを、示すことができる。メモリ１４５３ｂは、ＣＰＵ１４４４内に備えられるように図示されているが、メモリ１４５３ｂは別個の要素であり得る。呼吸センサ１００ａ、１００ｂが患者の上唇に配置されると、サーミスタ５００－２は、上唇の皮膚に密着するか又は接触し、皮膚温度曲線で表される、患者の上唇の皮膚温度の検出を開始する。サーミスタ５００－２は、たとえばゼロ秒で、約２３℃の周囲空気を検出し、呼吸センサ１００ａ、１００ｂが患者の上唇に配置された後、約８秒で暖機し、約３５．５℃の皮膚温度を５５秒で検出する。したがって、呼吸センサ１００ａ、１００ｂが患者の上唇の皮膚から取り除かれるか又は緩められると、サーミスタ５００－２が適合し、周囲温度の検出を開始する。
いくつかの実施例では、サーミスタ５００－２に温度オフセット誤差が引き起こされ、サーミスタ５００－２と患者の上唇との間の、口髭又は同様の中間物などの、任意の空間を補正することがある。その結果、サーミスタ５００－２によって検出される温度は、実際の皮膚温度と異なる場合がある。しかし、温度変化を検出することだけが重要であり得るので、この補正又は調整は許容され得る。たとえば、呼吸センサ１００ａ、１００ｂが患者の上唇に配置されると、サーミスタ５００－２は、絶対皮膚温度値を測定又は検出するのではなく、呼吸センサ１００ａ、１００ｂが取り除かれたことが検出されるまで、経時的な温度傾向を監視又は検出する。
いくつかの実施例では、温度は、周囲温度が変化する間に、サーミスタ５００－１によって検出される。サーミスタ５００－１は、周囲温度を監視又は検出する。サーミスタ５００－１は、たとえば、周囲温度曲線に関して、ゼロ秒で約２３℃の初期周囲温度を検出し、たとえば、患者が救急車から病院環境へ移送された場合、５５秒で約２５℃の新しい周囲温度を検出する。
いくつかの実施例では、温度は、呼吸流の間に、サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３によって検出される。サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３は、２５℃の一定の周囲温度で、呼吸温度曲線で表されるような、吐出される息ガスと吸入される周囲空気との間の、息ガス流の温度変化を連続的に検出する。呼息中、吐き出された湿って温かい空気が、患者の鼻及び／又は口通路から、たとえば、センサ筐体（たとえば、筐体２００１）内部の鼻流路３０１及び口流路３０２などの空洞内に流出し、空洞内部に位置するサーミスタ４００－１、４００－２、４００－３の温度を、サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３を通過して流れる吐き出されたガスに適合させる。吸息中、患者は吸い込んで、周囲空気を、たとえば、センサ筐体（たとえば、筐体２００１）内部の鼻流路３０１及び口流路３０２などの空洞を通して、患者の口及び／又は鼻通路の方へ流れさせ、この時点でサーミスタ４００－１、４００－２、４００－３は、サーミスタ４００を通過して流れる吸い込まれた周囲空気の温度に戻って適合する。したがって、呼息中、肺から流出する空気がサーミスタ４００－１、４００－２、４００－３を暖め、吸息中、周囲空気がサーミスタ４００－１、４００－２、４００－３を冷却する。周囲空気の温度が吐き出された息ガスの温度に近づくと、吸い込まれた周囲空気と吐き出された息ガスとの温度差は減少し、ゼロに近づく。吸い込まれた周囲空気の温度が吐き出された息ガスの温度を超えると、温度差は再びゼロを超えるが、温度差の符号が変わる。
いくつかの実施例では、呼吸流の連続したリアルタイムでの測定値が判断される。したがって、曲線は、呼吸のリアルタイム波形を示す。したがって、曲線は３つ以上の息周期を含む波形であり、各周期には呼息段階（正の振幅）及び吸息段階（負の振幅）が含まれる。呼吸数（ＲＲ）曲線は、１分当りの息（ｂｐｍ：ｂｒｅａｔｈｓ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）の値を示す曲線である。これは、呼吸波形曲線から、式ＲＲ＝６０秒／息周期時間（秒）によって計算され得る。各呼吸サイクルには、呼息の最大振幅と吸息の最小振幅（負である）との差から計算され得る、呼吸の大きさがある。いくつかの実施例では、呼吸の大きさは息流量に比例する。患者が吐き出すと、肺からの暖かく湿った息ガスがサーミスタ４００－１、４００－２、４００－３を暖め、呼吸波形信号曲線を上昇させる。吸息中、周囲空気は、サーミスタ４００－１、４００－２、４００－３を周囲空気温度に近い温度に冷却する。したがって、息サイクルの振幅は、息ガスの流量又は呼吸の大きさに比例し、サーミスタを通過する吸息及び呼息の空気の冷却／加温効果によって生じるサーミスタの温度変化に比例する。特定の場合の曲線において、呼吸の大きさは、特定の患者についての、最大の息の気流の大きさ又は最大速度に対する、息の気流の大きさ又は速度を示すパーセンテージの値である。
いくつかの実施例では、長期間にわたって呼吸数を監視し、曲線に当てはめることができる。曲線は、長期間にわたる息の深さに相当する、呼吸の大きさを示すことができる。いくつかの実施例では、曲線は、息ごとに計算された呼吸数と大きさの値との両方を反映することができる。いくつかの実施例では、曲線は、センサから受信した信号の大きな高下を低減するために、平均値を含むことができる。いくつかの実施例では、呼吸数及び変動は、もうすぐやって来る心臓発作を検出するための望ましいパラメータであり得る。いくつかの実施例では、息信号の変動は、実際の発作の約６～８時間前に発作の発症を予測することができる。同様に、麻薬様物質の過剰摂取、又は疼痛（たとえば、麻薬様物質が少なすぎる）は、呼吸センサで検出可能な呼吸変動の変化を引き起こし、差し迫ったリスクを軽減又は回避するためのより迅速な対応及び治療につながる可能性がある。
ＶＩ．加速度計の機能
図３９を参照すると、呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、たとえば、加速度計１１５０（図３３に示されている）によって、身体の姿勢、動き、及び転倒の検出を可能にすることができる。加速度計１１５０は、加速度計１１５０の少なくともｘ、ｙ、及びｚ軸方向に比例する電気信号から得られる加速度、姿勢、角回転量、及び他のパラメータを測定又は検出し、患者の姿勢及び動き、患者の頭部の姿勢及び動き、呼吸センサ１００、１００ｂ、１００ｃの動きによって生じる加速度、並びに話しているときの患者の上唇の動き又は患者の心臓の動きを、検出することができる。加速度計１１５０からの電気信号は、たとえば、移動する患者を監視するために、ブルートゥース又は他の通信方法を介して、ホストのモニタ又は同様のクライアント・デバイスなどの監視デバイスに送られるか、又は送信され得る。いくつかの実施例では、呼吸センサ１００ａ、１００ｂの加速度計１１５０は、加速度計１１５０の少なくともｘ、ｙ、及びｚ軸方向の加速度及び姿勢、並びに少なくともこれらの３軸を中心とする回転を測定する、３次元加速度計である。
上記で論じられたように、呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、たとえば、呼吸センサ１００ａ、１００ｂが患者に対する所定の位置から落下していないこと、患者が転倒していないこと、又は患者の頭部の向きが鼻及び口の息のガス流を塞いでいない（たとえば、患者の顔が枕又はベッドに対して下向きになっている）ことを監視するために、動き及び姿勢を検出する。たとえば、患者の呼吸周期の測定値を判断するために、患者がベッドに横たわっているときに、患者の頭部がどのように配置されているかに関する情報を取得することが望ましい。患者が、仰向けになって顔を上方に向けているとき、患者は、たとえば、頭部を左から右に向けることができる。かかる姿勢では、患者は、ガスが呼吸センサ１００ａ、１００ｂの鼻及び／又は口空洞を通って自由に流れることを可能にする形で、息をすることができる。患者が横臥しているとき、頭部を上方に又は下方に向けることができる。この横向きの姿勢では、患者の頭部が横向き又は上向きになることが可能であり、それにより患者は、ガスが呼吸センサ１００ａ、１００ｂの鼻及び／又は口空洞を通って自由に流れることを可能にする形で、息をすることができる。しかし、この横向きの姿勢では、患者が、ベッド又は枕に向かって下方に頭部を向けることも可能であり、それによりガスが、呼吸センサ１００ａ、１００ｂの鼻及び／又は口空洞を通って自由に流れないか、又は塞がれる。この不均一なガス流又はガス流の閉塞は、息に比例する測定信号を乱す可能性があるか、又は患者の息が抑制されるか若しくは劣化することがある。同様の結果は、患者がうつ伏せになって顔を下方へ、ベッド又は枕に向けているときにも生じることがある。
かかるシナリオでは、呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、軸方向位置及び／又は角度位置を測定又は検出することもできる加速度計１１５０によって、患者の顔が向いている方向を検出することができる。患者の頭部の姿勢は、加速度計１１５０によって検出されたｘ、ｙ、及びｚ方向の電気信号から判断又は計算される。いくつかの実施例では、呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、加速度計１１５０によって監視される患者の姿勢に比例する信号を使って、呼吸センサ１００ａ、１００ｂに対する患者の頭部の姿勢を判断する。結果として、呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、患者の頭部が、呼吸センサ１００ａ、１００ｂを通るガス流を阻止するか若しくは塞ぐ姿勢にあり、且つ／又は呼吸センサ１００ａ、１００ｂを不適切に機能させる姿勢にあるという判断に応答して、通知を送信し、かかる位置取りについて、ブルートゥース又は他の通信方法を介してホストのモニタ又は他のクライアント・デバイスへ知らせることができる。
図３９は、患者に使用中の、着座姿勢１１６６、移動姿勢１１６８、及び転倒姿勢１１７０のいずれも識別又は検出する、呼吸センサ１００ａ、１００ｂを示している。いくつかの実施例では、呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、患者の着座姿勢１１６６、移動姿勢１１６８、及び転倒姿勢１１７０のいずれかの間の移行を、識別又は検出することができる。シナリオによっては、患者が移動する（たとえば、ベッドから起き上がって便所を使用する）ことがあり、患者の動き及び姿勢を監視することが望ましい場合がある。たとえば、患者は健康上の問題から回復中であり、静止姿勢から立ち上がるときにめまいを感じる可能性があるため、患者が気絶、転倒、又は自身を傷つけて、切迫した医療の手当て及び介護を必要とする可能性がある。いくつかの実施例では、呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、加速度計１１５０によって監視される患者の姿勢に比例する信号を使って、かかる状況を検出し、ブルートゥース又は他の通信方法を介して、ホストのモニタ又は他のクライアント・デバイスに知らせるか又は警告するための通知を表示又は送信する。
実例として、患者は着座姿勢１１６６にあって、直立姿勢１１６８に立ち上がることがあり、それにより加速度計１１５０は、ｘ、ｙ、及びｚ方向の電気信号を使って患者の頭部の動きを検出する。さらに、患者がベッドから出て便所に行くときなど、患者が直立姿勢１１６８で動くか又は歩行するときに、加速度計１１５０は、患者が行う可能性がある各ステップ又は動きを検出する。各ステップは、ｘ、ｙ、ｚ方向の加速度に比例する電気信号によって、加速度計１１５０で検出される加速度パルスを発生させる。患者がたまたま転倒して転倒姿勢１１７０になった場合、加速度計１１５０は、転倒の大きさに比例する大きい加速度値を検出する。患者が直立姿勢１１６８から転倒姿勢１１７０（たとえば、床に横たわっている）になる場合、呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、加速度計１１５０が大きい加速度値を検出し、直立姿勢１１６８及び転倒姿勢１１７０における患者の頭部の姿勢の差を判断することにより、患者が転倒したと判断する。患者が転倒したという判断に応答して、呼吸センサ１００ａ、１００ｂは、患者が転倒し、即時に医療介護が必要となる可能性があることを、ブルートゥース又は他の通信方法を介して、ホストのモニタ又は他のクライアント・デバイスに知らせるか又は警告するための通知を送信する。
患者が話しているときの患者の上唇の動きに基づいて、さらなる測定が行われ得る。話すことは声帯から来る空気の振動であり、息ガス流の測定及び呼吸数（ＲＲ）の計算を妨害する可能性がある。上唇の動きを検出して、患者が話していることを示すことができる。いくつかの実施例では、患者の上唇の動きは、加速度計１１５０によって検出される。
患者の心臓の動きに基づいて、さらなる測定が行われ得る。この測定値を使用して、患者の心拍数を判断することができる。図４０は、心臓１１７２が、図４１に示されている身体１１７４にわたって血液を送り出すときの、心臓１１７２を通る血液の循環を示している。体循環からの血液は、上大静脈及び下大静脈から右心房に入り、右心室に進む。血液は、右心室から、肺を通って肺循環に送り込まれる。血液は、次いで、左心房に戻り、左心室を通過し、大動脈を通って体循環に戻るよう送り出される。右心室は、通常、心拍ごとに、左心室が身体に送り込むのと同じ量の血液を肺に送り込む。動脈は、血液を、心臓から離れる方向に運ぶ。心臓１１７２は、毎分７２回に近い安静時心拍数で収縮する。
心臓１１７２は、心筋線維の特定の向きのために、心拍周期で、心臓の長軸に沿って絞る又はねじる運動を行う。一方、心臓の連続的な収縮は、上血液及び下血液（ｓｕｐｅｒｉｏｒ ａｎｄ ｉｎｆｅｒｉｏｒ ｂｌｏｏｄ）が右心房及び右心室に入るのを可能にするだけでなく、拡張によって左心室及び左心房から全身及び肺の血液循環に血液を送り返すことを可能にし、心臓の長軸に沿った微動を生み出す。この前後の動きは、図４１に示されているように、身体の縦軸１１７６に対してわずかに右に傾いている。
心臓の動きは、心拍の段階で、身体の縦軸１１７６に沿った方向の近くで、全身１１７４を周期的に前後に動かす。この微動は、呼吸センサ１００ａ、１００ｂの加速度計１１５０によって検出され得る。加速度計１１５０が、検出するために最も敏感に反応する方向は、ｚ軸であろう。いくつかの実施例では、加速度計１１５０は、追加的又は代替的に、角運動センサ又は感知要素を内蔵し、それにより、心拍の段階での身体の縦軸１１７６を中心とした回転力も生み出す、心臓の長軸に沿った心臓の回転を検出するために使用され得る。身体の縦方向の動き又は身体の縦方向軸１１７６を中心とした回転する動きのいずれか一方又は両方が、加速度計の電気信号から、心拍又は１分当りの心拍の値に転換され得る。呼吸センサ１１０ａ、１００ｂによる、この心拍数（ＨＲ：ｈｅａｒｔ ｒａｔｅ）情報は、呼吸数（ＲＲ）及び呼吸流の情報と共に、呼吸抑制及び他の症状の早期検出及び予防に使用され得る。
いくつかの実施例では、加速度計１１５０は、患者の胸の上昇及び下降又は他の胸部の動きを検出することもできる。この情報は、ＨＲ、ＲＲ、及び他の呼吸インジケータのうちの少なくとも１つと組み合わせて、呼吸促迫症及び他の病気の早期検出及び予防に役立てることができる。
ＶＩＩ．ＥｔＣＯ２表面
本開示のいくつかの実施例では、たとえば、呼吸センサ１００ａ、１００ｂなどの呼吸センサは、呼気終末ＣＯ２（ＥｔＣＯ２：ｅｎｄ－ｔｉｄａｌ ＣＯ２）感知機構を備えることができる。ＥｔＣＯ２感知機構は、１面又は複数面のＥｔＣＯ２感応性表面を有することができる。１面又は複数面のＥｔＣＯ２感応性表面は、シュラウド２０１２の外面及び口シュラウド２０１７の表面に配置され得る。図４２Ａは、シュラウド２０１２の外面、且つサーミスタ４００－１の近隣に配置された、第１のＥｔＣＯ２感応性表面４０２－１、シュラウド２０１２の外面、且つサーミスタ４００－２の近隣に配置された、第２のＥｔＣＯ２感応性表面４０２－２、並びに口シュラウド２０１７の内面、且つサーミスタ４００－３の近隣に配置された、第３のＥｔＣＯ２感応性表面４０２－３を示している。
ＥｔＣＯ２感応性表面は、鼻息及び／又は口の息のＣＯ２を検出した結果として、色を変えることができる。ＥｔＣＯ２感応性表面は、たとえば、ＣＯ２の存在を示すために色を変えることができる。いくつかの実施例では、１面又は複数面のＥｔＣＯ２感応性表面は、電極に連結されている。鼻息及び／又は口の息がＥｔＣＯ２感応性表面の上を移動すると、抵抗値の変化が生じ得る。抵抗値の変化は、ＣＯ２の存在又は他の息に関連する状態を判断するために使用される。いくつかの実施態様では、図４２Ｂに示されているように、１面又は複数面のＥｔＣＯ２感応性表面が、電子基板３００などのセンサの電子基板に備えられ得る。
ここで図４２Ｂに目を向けると、電子基板３００の１つ又は複数の電気接点を介して電子基板３００に電気的に連結された、ＥｔＣＯ２感応性表面４０４－１、４０４－２、４０４－３が示されている。いくつかの実施態様では、ＥｔＣＯ２感応性表面４０４と総称される１面又は複数面のＥｔＣＯ２感応性表面４０４－１、４０４－２、４０４－３は、電子基板３００の１つ又は複数の構成要素の表面に噴霧され得る。たとえば、ＥｔＣＯ２感応性表面４０４－１を支持構造体１２３０－１に噴霧することができ、ＥｔＣＯ２感応性表面４０４－２を支持構造体１２３０－２に噴霧することができ、ＥｔＣＯ２感応性表面４０４－３を支持構造体１２３０－３に噴霧することができる。
ＥｔＣＯ２感応性表面が、電子基板３００の１つ又は複数の構成要素の表面に噴霧される場合、構成要素の陰極電気接点及び陽極電気接点と重なるように噴霧され得る。たとえば、ＥｔＣＯ２感応性表面４０４－１が支持構造体１２３０－１に噴霧される場合、ＥｔＣＯ２感応性表面４０４－１は、支持構造体１２３０－１の陰極電気接点及び陽極電気接点と重なるように噴霧され得る。同様に、ＥｔＣＯ２感応性表面４０４－２、４０４－３がそれぞれ支持構造体１２３０－２及び１２３０－３に噴霧される場合、ＥｔＣＯ２感応性表面４０４－２及び４０４－３は、それぞれ、支持構造体１２３０－２及び１２３０－３の陰極電気接点及び陽極電気接点と重なる。いくつかの実施態様では、ＥｔＣＯ２感応性表面４０４は、電子基板３００の１つ又は複数の電極に連結され得る。たとえば、ＥｔＣＯ２感応性表面４０４－１は、支持構造体１２３０－１の１つ又は複数の電極に連結することができ、ＥｔＣＯ２感応性表面４０４－２は、支持構造体１２３０－２の１つ又は複数の電極に連結することができ、ＥｔＣＯ２感応性表面４０４－３は、支持構造体１２３０－３の１つ又は複数の電極に連結することができる。
各ＥｔＣＯ２感応性表面４０４は、電気化学セルを形成する。上記のように、鼻息及び／又は口の息がＥｔＣＯ２感応性表面４０４の上を移動すると、抵抗値の変化が生じ得る。ＥｔＣＯ２感応性表面４０４は、抵抗値の変化が、ＥｔＣＯ２感応性表面４０４の上を移動した鼻息及び／又は口の息中のＣＯ２分子の含有量に比例し得るように構成され得る。ＥｔＣＯ２感応性表面４０４は、電気回路に連結することができ、抵抗値の変化は、電気回路によって、相当する電圧に転換され得る。電圧値は、電子基板３００の中央処理ユニットに送信され得る。いくつかの実施態様では、電子基板３００の中央処理ユニットは、抵抗値及び／又は相当する電圧の変化に基づいて、ＣＯ２の存在及び／又は他の息に関連する状態を判断するよう構成され得る。いくつかの実施態様では、抵抗値及び／又は相当する電圧の変化は、本明細書に記載の監視デバイス（たとえば、ハブ４、モニタ６など）などの、センサ１００ａ、１００ｂ、１００ｃに連結された１つ又は複数の電子デバイスに送信され得る。
ＶＩＩＩ．相互接続性
図４３を参照すると、センサ２、ハブ４、及びモニタ６を備える、呼吸監視システム１が示されている。センサ２は、前述のセンサ１０であるか、又は前述のセンサ１０と同様に構成され得る。センサ２は、たとえば、センサ１００ａ及び／又はセンサ１００ｂを含む、本明細書に記載のセンサのうちの１つ又は複数を含むことができる。センサ２、ハブ４、及びモニタ６は、有線又は無線で互いに通信することができる。いくつかの実施例では、センサ２、ハブ４、及びモニタ６のいずれも、互いに通信し、またネットワーク５０と通信することができる。ネットワークは、たとえば、構内ネットワーク（ＬＡＮ：ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ：ｗｉｄｅ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネット、遠隔又はクラウド・サーバなどのいずれも、含むことができる。さらに、ネットワーク５０は、バス・ネットワーク、星状ネットワーク、環状ネットワーク、網目状ネットワーク、スターバス・ネットワーク、ツリー又は階層型ネットワークなどのいずれをも含む、ネットワークト・ポロジを含むことができるがこれに限定されるものではない。１つのセンサ２、ハブ４、及びモニタ６が図示されているが、呼吸監視システムは、複数のセンサ２、ハブ４、及びモニタ６を備えることができることを理解されたい。
呼吸監視システムのいくつかの実施例は、病院内の患者、在宅患者（たとえば、在宅医療）、及び他の相手先商標製造会社（ＯＥＭ：ｏｒｉｇｉｎａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ）用途を含むことができる。したがって、いくつかの実施例では、ＯＥＭパラメータが監視システムに追加され得る（すなわち、ＳｐＯ２、体温、ＮｉＢＰ、ＥＣＧなど）。
センサ２とハブ４及びモニタ６のいずれかとの間の通信は、ブルートゥースなどの低エネルギー通信８を使用して確立され得る。たとえば、患者に又は患者の近くに取り付けられている呼吸センサの近傍のハブは、低エネルギー通信８を使用することにより、呼吸センサの動作時間をより長くすることができる。低エネルギー通信８は、無線パーソナル・エリア・ネットワーク技術又はブルートゥースのいずれをも含むことができる。ハブは、呼吸センサの患者とのペアリングも実現することができ、これは、患者の識別情報をセキュアにする助けとなる。さらに、センサ２と共にハブ４を使用することにより、病院全体にわたる患者の移動及び継続的な監視が可能となる。
長距離通信１０のプロトコル（たとえば、Ｗｉ－Ｆｉ、移動体通信、又は他の通信）は、ハブ４とモニタ６との間のデータ転送を可能にすることができる。いくつかの実施例では、データは、ネットワーク５０を介してハブ４とモニタ６との間で転送することができる。いくつかの実施例では、センサ２は、スマートフォンの形態のハブと通信する。スマートフォンは、Ｗｉ－Ｆｉ又は移動体通信システムを介してインターネットと通信する。データは、リアルタイムでクラウドに転送及び保存され得る。患者のデータは、スマートフォン、タブレット、ラップトップ又はデスクトップ・コンピュータ、スマートＴＶなどを使って、物理的に異なる場所でリアルタイムに見ることができる。
図４４は、患者２０の頭部に結合された呼吸センサ１１０ａ、１００ｂなどのセンサ２、及び患者の近隣に配置されたハブ４を示している。ハブ４は、ベッドサイドで監視するために、臨床医にユーザ・インタフェースを提供する。ハブ４は、患者２０と病院のネットワーク５０との間の接続及び通信を可能にすることもできる。
図４５は、患者２０の頭部に結合された呼吸センサ１１０ａ、１００ｂなどのセンサ２、及びバンドを使って患者２０の腕に結合されたスマートフォン１４の形態のハブ４を示している。ハブ４は、ベッドサイドで監視するために、臨床医にユーザ・インタフェースを提供する。ハブ４は、患者２０と病院のネットワーク５０との間の接続及び通信を可能にすることもできる。本開示のいくつかの実施例では、スマートフォン１４は、患者の近隣にあるホルダ上に配置され得る。ホルダは、スマートフォン１４と結合して、スマートフォン１４の充電の通信インターフェースのいずれかを提供することができる。
スマートフォン１４は、センサ２とのペアリングに使用され得るカメラ、低消費電力センサ２と通信するためのブルートゥース、クラウド及び病院のネットワークと通信するためのＷｉ－Ｆｉ、患者及び／又は介護者が使用可能なユーザ・インタフェース、４Ｇ、ＷＣＤＭＡ、及びＧＰＳを備えることができる。いくつかの実施例では、スマートフォン１４の通信は、院内での使用が無効であり、院外での使用は有効である。たとえば、院外での使用において、患者及びユーザの認証があまり容易には利用できない可能性がある場合、スマートフォン１４は、顔認識アルゴリズム又は他の個人／視覚／聴覚認識アルゴリズムを実行して、患者２０と呼吸センサ２とをペアリングし、このペアリングが適切且つ正確であることを認証することができる。どんな情報も認証されない場合、スマートフォン１４は、警告を発行するか、アラームを鳴らすか、又は集中システム内の看護師に注意を伝達することができる。いくつかの実施例では、スマートフォン１４は、病院システムと統合して、病院内での使用中に患者及び／又はユーザの認証を可能にするよう構成される。
図４６は、いくつかの実施例による、たとえば、呼吸監視システムにおけるセンサ２とスマートフォン１４との間の相互作用を示している。図５１～図５５を参照してさらに説明されるように、相互作用は、センサ２とハブ４とをペアリングするために使用することができ、センサ２を備えた患者を識別するために使用することができる。
第１のステップ１８００Ａにおいて、看護師又は認可された医療従事者は、近接モードでセンサ２からデータを読み取ることができる（たとえば、バーコードなどのセンサ識別値）。第２のステップ１８００Ｂにおいて、医療従事者は、患者の手首バンド１２をさらに読み取り、適切な患者記録中の呼吸データにログインすることができる。第３のステップ１８００Ｃにおいて、医療従事者は、スマートフォン４を患者２０の腕ベルト１４にしっかりと配置することができる。たとえば、ハブ４をネットワーク５０又は集中型サーバに接続した後、センサ２は、リアルタイムで、連続する呼吸データ及び他の情報をネットワーク５０又は集中型サーバに送信及び／又は受信することができる。
図４７は、呼吸センサ１００ａ、１００ｂなどのセンサ２、及び患者２０の頭部に結合された被り物１６を示している。被り物１６は、移動する患者用の、装着しやすい無線監視構造を実現する。被り物は、患者の頭頂部の近隣の位置で、被り物１６に結合され得るポッド１８の形態のハブ４を備える。
被り物１６は、被り物の織物に取り付けられるか、織物の中に組み込まれるか、又は織物と共にセンサを収容することができる。センサ２（たとえば、呼吸センサ１００ａ、１００ｂ）は、呼吸数及び呼吸の流れを測定することができる。ポッド１８は、皮膚温度、周囲温度、又は患者の姿勢、運動、及び加速度のいずれをも測定する、ポッド式センサ２２を備えることができる。
頭部センサ２４は、患者が被り物を着用したときに、患者の頭部に係合するよう構成され得る。いくつかの実施例では、頭部センサ２４は、患者が被り物を着用したときに、患者の頭部のこめかみの近隣に配置される。いくつかの実施例では、頭部センサ２４は、患者の額を横切って延在することができる。頭部センサは、患者の体温、前頭部（ｆｒｏｎｔａｌ）ＥＥＧ、前頭酸素飽和度、又は動きのいずれをも測定することができる。いくつかの実例では、頭部センサ２４は、全ＥＥＧを測定するために、患者の頭部の様々な位置に配置された電極を備える。
耳センサ２６は、患者が被り物を着用したときに、患者の耳朶に係合するよう構成され得る。耳センサ２６は、酸素飽和度を測定することができる。センサ２及び被り物のセンサ２２、２４、２６は、生理学的パラメータを測定するために、生理学的信号を電気信号に転換することができる。呼吸センサ１００ａ、１００ｂ、及び／又は他の被り物のセンサ２２、２４、２６は、たとえば、呼吸数（ＲＲ）、呼吸ガス流、鼻ＳｐＯ２、耳ＳｐＯ２、前頭部ＳｐＯ２、脈拍数（ＰＲ）、心拍数（ＨＲ）、皮膚温度、周囲温度、深部体温、身体の姿勢又は動き、胸又は胸部の運動、ＥｔＣＯ２、全ＥＥＧ、前頭部ＥＥＧ、又は類似のパラメータのいずれをも測定することができる。センサは、測定される物理的パラメータに応じて、被り物の周囲の好適な場所に配置され、そうしたパラメータの最適な測定を可能にする。
各センサは、センサに電気的に電源投入するためのバッテリを内蔵することができ、各センサはまた、ホスト（たとえば、ネットワーク５０）と通信するか又はさらに離れて監視するための、トランシーバも内蔵することができる。センサは、好ましくは、被り物１６内に組み込まれた電線２８を介して電力供給され、電線２８は、センサを、被り物１６上の１箇所に位置するバッテリと接続する。センサはまた、ポッド１８内に位置する１つのトランシーバを介してホストと通信する。センサとトランシーバとの間のデータ通信は、被り物内に組み込まれた電線２８を介して行われ得る。これにより、電子回路及び電力管理の基礎構造が簡素化され、無線周波数汚染が減少し、通信品質が向上し、コスト、重量、及びサイズが削減され、消費電力が削減され、使いやすさ及び患者の快適さが高まる。
被り物１６に取り付けられたセンサには、センサの基礎構造を簡素化及び最小化するために、最小限の機械及び電子回路しか内蔵されていない。たとえば、生理学的信号の測定を可能にするために、各センサ内には、特定のパラメータの生理学的信号を電気信号に転換することを可能にする、パラメータ特有の電子機器だけしか配置されない。センサ間に共通性があるすべての電子回路を、ポッド１８内で組み合わせることができ、ポッド１８は、バッテリ、処理ユニット、トランシーバなども備えることができる。この集中化により、複雑さが軽減され、サイズ及び重量がより小さくなり、患者の快適性及び使いやすさが高まり、センサのコストも削減される。
被り物１６の固定の又は特定の場所に位置するセンサはまた、患者の見た目又はユーザ間の違いに関係なく、センサが患者の頭部に最適に位置しているので、有用性及び測定の品質が向上する。より簡素で着こなしやすい着用可能なシステムにより、複雑な複数パラメータ・システムの採用がより多くなる。
ポッド１８は、再利用のために取り外すことができ、被り物１６及び被り物の中のセンサは廃棄される。廃棄可能であることにより、相互汚染のリスクが軽減され、さもなければ製品の消毒に必要な介護担当者の作業時間が短縮される。
ポッド１８は、ほとんどの電子回路、無線トランシーバ、バッテリなどの電源、プロセッサなど、及びソフトウェアを備えることができる。システムのハードウェア及び機械は、複雑な機能を再利用可能なポッドの中に集中させることにより簡素化され、またこれにより、システムがより効率的になり、患者間の相互汚染を防ぐための洗浄が容易になり、低コストになる。さらに、頭頂部はまた、患者が横たわっている、座っている、又は動いているとき、ポッド１８にとって最もゆとりのある場所の１つであるが、頭頂部はまた、介護担当者が確実に、容易にデバイスを利用し、且つアラームを視認できるようにする。
被り物のセンサ２２、２４、２６及び呼吸センサ２のいずれの電気信号も、電線２８を通してポッド１８に送信することができ、そこで電気信号は、無線でモニタに送信されるべき好適な形態に処理される。いくつかの実施例では、ポッド１８は、低エネルギー・ブルートゥース又は同様の通信方法を介して、センサ２、２２、２４、２６、被り物１６、及びモニタのいずれとも通信することができる。モニタとの通信は、好ましくは、ＷｉＦｉ、３Ｇ、４Ｇ通信、又は類似のものを介する。これにより、移動している患者からのデータが確実に、病院内外のどこからでも監視デバイス及び病院に転送され得る。
ポッド１８は、通信中断中に確実にデータが失われないようにするため、中断時のデータを記録するための内部先入れ先出し（ＦｉＦｏ：Ｆｉｒｓｔ ｉｎ ｆｉｒｓｔ ｏｕｔ）メモリを内蔵することができる。モニタは、処理されたデータを好適な形式で、たとえば、ホストのディスプレイに数字及び波形で表示し、必要に応じて介護担当者にアラームを発する。
ポッド１８は、被り物１６に結合されたポッド用フレーム３２の表面上の相互電気接点３０に係合するよう構成された、表面上の電気接点を備えることができる。いくつかの実施例では、被り物１６に結合された電気接点３０は平面である。ポッド１８がポッド用フレーム３２に取り付けられると、この電気接点３０は、電力及び電気データ線を接続し、被り物１６に組み込まれた電線を介して、センサ２、２２、２４、２６とポッド１８との間の電力及びデータ転送を可能にする。ポッド１８とポッド用フレーム３２との間の取付けは、機械的にスライドさせるか、若しくはレールに押し込むことができるか、又は磁気的若しくは同様のものであり得る。
ポッド１８内のバッテリは、再充電可能であり得る。充電が必要なときには、ポッド１８は、ポッド用フレーム３２から分離され、電力源に連結され得る。いくつかの実施例では、ポッド１８は、たとえば非接触充電に基づいて、無線充電テーブル又はドッキング・ステーション上に配置され得る。
ポッド１８の外面は、怪我を防ぎ、織物に引っ掛かるのを防ぎ、また容易に洗浄及び消毒できるように、滑らかであり得る。電源オン／オフ及び同様の機能は、たとえば、機械的釦ではなく静電容量式釦を使用して実装されるため、ユーザは、ポッド１８の表面上のマークされたエリアに触れるだけでよい。ポッド１８は、アラーム灯及び可聴アラームのいずれでも備えることができる。アラーム灯又は可聴アラームは、ポッド１８内に組み込まれ得る。アラーム灯は、プラスチックなどの材料で作られた部分的に透明な筐体を通して、見えるようになり得る。
被り物は、図４７に示されているように、患者２０の頭部の少なくとも一部の周囲に延在するストラップ３４ａ、３４ｂを備えることができる。被り物１６は、患者２０が被り物１６を着用すると、第１のストラップ３４ａが、患者の頭頂部を越えて延在することができ、第２のストラップ３４ｂが、患者の額を横切って延在することができるよう構成され得る。被り物１６は、ストラップ３４ａ、３４ｂの相互の取付けを可能にし、被り物１６を特定の患者の頭部に合わせるように調整するためのファスナを備えることができる。ファスナには、面ファスナ、釦、スナップ、又は接着性のものの、いずれも含まれ得る。いくつかの実施例では、ストラップ３４ａ、３４ｂ又は被り物１６の少なくとも一部は、弾性材料で形成されている。
図４８は、図４７に示されている被り物１６に対して、患者２０の頭部のより大きい部分に沿って延在する被り物４０の実施例を示している。被り物４０は、患者２０が着用すると、患者の頭頂部、額、脳天、及びうなじはもちろん、上唇の、いずれにも沿って延在することができる。被り物４０で覆われる追加のエリアは、より広いエリアにわたって患者２０に対する圧力を分散させ、これによって不快感を軽減する。さらに、被り物４０で覆われる追加のエリアは、患者の頭部に対する被り物４０の動きを抑えることができる。被り物４０は、幼児のみならず、大人及び／又は子供にも使用され得る。
図４９及び図５０を参照すると、モニタの実例が示されている。モニタは、ハブ４又は呼吸センサ２からデータを受信する任意のデバイス又はシステムであり得る。図４９は、スマートフォン１４の形態のモニタを示している。スマートフォン１４は、患者の電話、介護者の電話、又は患者を監視している別の人の電話であり得る。図５０は、中央ステーション４２の形態のモニタを示している。中央ステーション４２は、テレビ、コンピュータ・ステーション、表示板、又は患者を監視している人が観察できる別のディスプレイであり得る。
モニタは、患者に関する情報並びに／又はセンサ２及びハブ４のいずれかから受信したデータを、グラフィカルに表示することができる。表示される情報には、２つの鼻流路のうちの少なくとも一方からの温度値、口流路からの温度値、患者の皮膚表面の温度値、及び患者の環境の温度値が含まれ得る。いくつかの実施例では、表示される情報には、患者の識別名及び／又は患者の場所（たとえば、１－１、１－２、２－１）、ＳｐＯ２測定値、心拍数、及び呼吸数が含まれる。さらに、表示される情報には、患者の向き又は姿勢の指示が含まれ得る。患者の向き又は姿勢は、テキスト又は記号で示され得る。テキスト又は記号は、たとえば、患者がベッドに横たわっているか、直立しているか、上体を起こしているか、又は他の何らかの姿勢にあるかどうかを表すことができる。
ＩＸ．ペアリング・プロセス
上記のように、センサ・デバイス２は、本明細書に記載のセンサの１つ又は複数を含む（たとえば、センサ１００ａ及び／又はセンサ１００ｂを含む）ことができ、センサ２の少なくとも一部は、患者の上唇など、患者に配置され得る。センサ２は、ＣＰＵユニット１４１６などの１つ若しくは複数のプロセッサを備えるか又は１つ若しくは複数のプロセッサと共に機能することができ、患者の生理学的パラメータに基づいて、ハブ４などの監視デバイスとのペアリング・プロセスを開始するように、一体に構成され得る。ペアリング・プロセスのさらなる詳細は、図５１を参照して本明細書で説明される。
ここで図５１に目を向けると、センサ・デバイスと監視デバイスとのペアリング・プロセスを示す流れ図が示されている。明確な実例を示すことを目的に、センサ・デバイスと監視デバイスとのペアリング・プロセスを説明するために、本明細書で前述した、監視システム１の構成要素及び呼吸センサ１００ａ、１００ｂの構成要素が使用され得る。
方法５１００は、センサ・デバイス（センサ・デバイス２など）によって、患者の生理学的パラメータを測定するステップを含む（ブロック５１０１）。センサ２は、患者の生理学的パラメータを測定する前に、最初はディープ・スリープ・モード又は低電力モードであり得る。また、いくつかの実施態様では、センサ２は、患者の生理学的パラメータを測定している間、ディープ・スリープ・モード又は低電力モードであり得る。センサ２は、ディープ・スリープ又は低電力モードでは、センサ２が通常電力モード又は高電力モードで動作するときより少数の、関連するプロセッサを使用して（たとえば、ただ１つのプロセッサを使用して）、動作するよう構成され得る。センサ２は、ディープ・スリープ又は低電力モードでは、たとえば、関連するプロセッサのうちの１つだけを使用するよう構成することができ、センサ２が通常モード又は高電力モードにあるとき、センサ２は、関連するすべてのプロセッサを使用するよう構成することができる。センサ２は、ディープ・スリープ又は低電力モードでは、患者の生理学的パラメータの測定、及び／又はセンサ２又はセンサ２の一部が、上唇など、患者の身体の一部と接触しているかどうかの検出など、特定された所定の機能だけを実行するよう構成され得る。より少数の関連するプロセッサを使用して動作すること、及び／又は所定の重要な機能だけを実行することによって、センサ２は、電力消費を低減し、センサ２のバッテリ寿命を延ばす。
センサ２は、生理学的パラメータに関連する閾値条件が満たされるまで、ディープ・スリープ・モード又は低電力モードに留まることができる。センサ２は、たとえば、患者の息を測定し（たとえば、上記の任意のセンサ及び／又は方法を使用することによって）、息をデジタル信号及び／又は数値に変換するよう構成され得る。センサ２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、この生理学的パラメータのデータをセンサ２の、又はセンサ・デバイス２と通信可能に連結された記憶ユニットに、記憶するよう構成され得る。たとえば、ＣＰＵユニット１４１６は、測定した息に基づいて呼吸数の値及び／又は流量の値を判断し、記憶ユニットに患者の呼吸数及び／又は流量を記憶するよう構成され得る。息は、上記の仕組みのいずれかで説明されたように、患者の１つ又は複数の鼻孔又は口で測定され得る。
センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、測定した生理学的パラメータが生理学的パラメータ値の閾値を満たすかどうかを判断することができる（ブロック５１０２）。いくつかの実施態様では、生理学的パラメータ値の閾値は、呼吸数及び／又は流量の特定の値であり得る。生理学的パラメータ値の閾値は、たとえば、生理学的パラメータが患者の息である場合、呼吸数又は流量の特定のレベル及び／又は値であり得る。いくつかの実施態様では、センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、生理学的パラメータの連続した複数の測定値が特定の値を満たすかどうかに基づいて、生理学的パラメータ値の閾値が満たされるかどうかを判断するよう構成され得る。
いくつかの実施態様では、センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、生理学的パラメータの連続した複数の測定値のそれぞれが少なくとも特定の値であるかどうかを判断するよう構成され得る。たとえば、測定した生理学的パラメータが患者の息である場合、生理学的パラメータの閾値は呼吸数であり得、呼吸数の連続した複数の測定値のそれぞれが少なくともある一定のレベルであるように、特定され得る。センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、カウンタを使って、生理学的パラメータの閾値を満たす生理学的パラメータの連続した複数の測定値を追跡するよう構成され得る。センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、生理学的パラメータの測定値のうちの１つが生理学的パラメータの閾値を満たさない場合、カウンタをリセットするよう構成され得る。
センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサが、測定した生理学的パラメータ値が生理学的パラメータ値の閾値を満たさないと判断した場合（ブロック５１０２で「ノー」）、方法５１００はブロック５１０１を続行する。１つ又は複数のプロセッサ及び／又はセンサ・デバイス２が、測定した生理学的パラメータ値が生理学的パラメータ値の閾値を満たすと判断した場合（ブロック５１０３で「イエス」）、この方法はブロック５１０３に進む。
センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、センサ・デバイス２をアクティブ・モードに移行させるよう構成され得る（ブロック５１０３）。アクティブ・モードでは、センサ・デバイス２のモジュールの少なくとも大部分がパワーオンされ、センサ・デバイス２は、センサ・デバイス２が低電力モード又はディープ・スリープ・モードで動作しているときよりも高い性能レベルで動作するよう構成され得る。センサ・デバイス２は、アクティブ・モードにおいて、センサ・デバイス２がディープ・スリープ又は低電力モードにあるときよりもより高い電力レベルで動作することができ、センサ・デバイス２は、センサ・デバイス２がアクティブ・モードにある間、センサ・デバイス２に関連するプロセッサのすべて又はほとんどを使用して動作するよう構成され得る。センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、生理学的パラメータ値の閾値を満たす、測定した生理学的パラメータ値に応答して、センサ・デバイス２を自動的にアクティブ・モードに移行させることができる。センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、無線アドバタイズメント信号を自動的に同報通信するよう構成され得る（ブロック５１０４）。センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、センサ・デバイス２がアクティブ・モードに入るのに応答して、無線アドバタイズメント信号を自動的に同報通信するよう構成され得る。いくつかの実施態様では、無線アドバタイズメント信号は、ブルートゥース信号であり得る。
センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、ハブ４などの監視デバイスとの間のペアリング・プロセスを実行するための無線要求を受信するよう構成され得る（ブロック５１０５）。センサ・デバイス２は、無線アドバタイズメント信号の自動的な同報通信に応答して、監視デバイスからの無線要求を受信することができる。センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、監視デバイスとのペアリング・プロセスを自動的に完了するよう構成され得る（ブロック５１０６）。センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、ペアリング・プロセスが自動的に完了した後、監視デバイスと通信するよう構成され得る。いくつかの実施態様では、センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、ペアリング・プロセス中に、患者の患者識別子を受信する。たとえば、監視デバイスであるハブ４は、ハブ４とのペアリング・プロセスを実行するための無線要求を送信した後、患者の患者識別子をセンサ・デバイス２に送信することができる。いくつかの実施態様では、センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、センサ・デバイス２に関連する、且つ／又はセンサ・デバイス２と動作可能に結合された記憶ユニットに、患者の患者識別子を記憶する。いくつかの実施態様では、ハブ４などの監視デバイスは、ペアリング・プロセスの開始前に、患者の患者識別子を取り込むよう構成され得る。患者識別子を取り込む監視デバイスのさらなる詳細は、図５４及び図５５を参照して以下で説明される。
いくつかの実施態様では、センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、色を判断し、センサ・デバイス２と関連づけるよう構成され得る。センサ・デバイス２は、センサ・デバイス２がアクティブ・モードに入った後に色を判断し、色又は色の付いた光を放出又は表示するよう構成されたセンサ・デバイス２の電子部品によって、色を表示するよう構成され得る。かかる電子部品の実例には、発光ダイオード（ＬＥＤ）などが含まれるが、これに限定されるものではない。いくつかの実施態様では、ＬＥＤは、ＬＥＤが照らすべき複数の所定の色のうちの１つを選択する（たとえば、特定の色に対応するＬＥＤのピンに、所定の電圧を供給することによって）回路に接続された、多色ＬＥＤであり得る。色を判断するセンサ・デバイス２のさらなる詳細は、図５２を参照して本明細書で説明される。
いくつかの実施態様では、センサ・デバイス２は、患者の皮膚及び／又は組織を検出するまで、ディープ・スリープ・モードのままであり続けることができる。いくつかの実施態様では、センサ・デバイス２の１つ又は複数のプロセッサは、患者の皮膚及び／又は組織が検出されたときに起動される。いくつかの実施態様では、センサ・デバイス２は、患者の皮膚及び／又は組織が検出されたときに、患者の皮膚の温度、息の温度などを判断するよう構成され得る。いくつかの実施態様では、センサ・デバイス２は、患者の皮膚及び／又は組織が検出されたときに、皮膚の温度が摂氏３７度に近いかどうかを判断し、この判断に応じて、患者からの息の数の閾値の検出を開始することができる。
ここで図５２に目を向けると、センサ・デバイス２などのセンサ・デバイスに関連づけられた色を判断するプロセスが示されている。方法５２００は、センサ・デバイス２などのセンサ・デバイスで、センサ・デバイスに関連する１つ又は複数のプロセッサが、センサ・デバイスに関連づけられた一意の識別子を判断するステップを含む（ブロック５２０１）。各センサ・デバイスは、一意の識別子に関連づけることができ、一意の識別子は、センサ・デバイス２の記憶ユニットに記憶することができる。ＣＰＵユニット１４１６などのセンサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、センサ・デバイス２の記憶ユニットに記憶された一意の識別子を検索することにより、一意の識別子を判断するよう構成され得る。
いくつかの実施態様では、一意の識別子に関連づけられた色が、一意の識別子の文字に基づいて判断され得る。いくつかの実施態様では、一意の識別子に関連づけられた色は、一意の識別子の１つ又は複数の位置に存在する１つ又は複数の文字に基づいて判断され得る。色は、たとえば、一意の識別子の最後の位置に存在する文字に基づいて判断され得る。色は、同様に、一意の識別子の２番目及び３番目の位置に存在する文字に基づいて判断され得る。１つ又は複数のプロセッサ及び／又はセンサ・デバイス２は、一意の識別子の目的の位置に存在し得る様々な文字に対して様々な色を特定する、１組のルールを有するよう構成され得る。１組のルールは、たとえば、一意の識別子の最後の位置にある文字が「Ａ」の場合、色が緑になるよう特定することができる。１組のルールは、同様に、一意の識別子の２番目及び３番目の位置の文字が「１」及び「ｂ」である場合、色が青になるよう特定することができる。
いくつかの実施態様では、１組のルールは、一意の識別子の目的の位置に存在し得る、可能性のある文字ごとに色を特定することができる。センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、センサ・デバイス２の一意の識別子を判断又は検索し、一意の識別子の目的の位置（たとえば、最後の位置）に存在する文字を判断し、１組のルール及び目的の位置にある文字に基づいて色を判断するよう構成され得る。たとえば、センサ・デバイスの一意の識別子が「４ｃｘ１ｏＤ」であり、色を判断するための目的の位置が最後の位置である場合、センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、１組のルールを使用して、文字「Ｄ」にマッピングされた、且つ／又は関連づけられた色を判断することができる。いくつかの実施態様では、センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、判断した色をセンサ・デバイス２に関連づけ、この関連づけを、センサ・デバイス２の記憶ユニット及び／又はセンサ・デバイス２に動作可能且つ通信可能に連結された記憶ユニットに記憶するよう構成され得る。
センサ・デバイス２は、ＬＥＤの照光を使って、一意の識別子に関連づけられた色を物理的に表示するよう構成され得る（ブロック５２０３）。センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、一意の識別子に関連づけられた色を、センサ・デバイス２の電子部品上に、又は電子部品によって表示させるよう構成され得る（図示せず）。電子部品は、色又は色の付いた光を放出又は表示するよう構成された多色ＬＥＤであり得る。いくつかの実施態様では、多色ＬＥＤは、マイクロコントローラ、及び赤、緑、青の光など、色の付いた光を放出するよう構成された、複数の発光ダイオードを備えることができる。センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、多色ＬＥＤを使って、多色ＬＥＤの様々な色の付いた光の組合せに基づいて、特定の色を表示させるよう構成され得る。
センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、患者の識別子が監視デバイスから受信されたかどうかを判断するよう構成され得る（ブロック５２０４）。ハブ４などの監視デバイスは、上記のように、ペアリング・プロセスを実行するための無線要求を送信するのと一緒に若しくは同時に、又は送信した後に、患者の識別子を送信するよう構成され得る。センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサが、患者の識別子が受信されていないと判断した場合（ブロック５２０４で「ノー」）、この方法はブロック５２０４に戻る。いくつかの実施態様では、センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、ブロック５２０４に戻る前に、所定の時間待機するよう構成され得る。センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、たとえば、ブロック５２０４に進む前に、１０秒待機するよう構成され得る。
センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサが、患者の識別子が受信されたと判断した場合（ブロック５２０４で「イエス」）、この方法はブロック５２０５に進む。１つ又は複数のプロセッサは、色を患者の識別子に関連づけるよう構成され得る（ブロック５２０５）。センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、センサ・デバイス２に関連する記憶ユニット及び／又はセンサ・デバイス２に動作可能に結合された記憶ユニットに、色と受信した患者の識別子との関連づけを記憶するよう構成され得る。そうすることで、色が患者に関連づけられる。センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、色の情報を、ペアリングされた監視デバイスに送信するよう構成され得る（ブロック５２０６）。いくつかの実施態様では、センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、色を示すメッセージを、ペアリングされた監視デバイスに送信することができる。いくつかの実施態様では、センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、色が患者に関連づけられていることを示す情報を有することができる。
センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、ペアリングされた監視デバイスの１つ又は複数のユーザ・インタフェース（ＵＩ：ｕｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）構成要素に、色を表示させるよう構成され得る（ブロック５２０７）。ＵＩ構成要素の実例は、監視デバイスの表示デバイスに表示されるグラフィカル・ユーザ・インタフェース（ＧＵＩ：ｇｒａｐｈｉｃａｌ ｕｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）構成要素であり得る。ＵＩ構成要素の実例には、１つ又は複数のＧＵＩアイコン、ボックス、ラベル、フレーム、背景などが含まれ得るが、これらに限定されるものではない。いくつかの実施態様では、ＵＩ構成要素の一部は、患者の識別子に関連づけられた色で表示され得る。たとえば、グラフィック・アイコン、ボックス、ラベル、フレーム、及び／又は背景の１つ又は複数の縁部は、患者の識別子に関連づけられた色で表示され得る。センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、メッセージ又はコマンドをハブ４などのペアリングされた監視デバイスに送信し、ハブ４の又はハブ４に結合された表示デバイスに表示される１つ又は複数のＵＩ構成要素を、患者に関連づけられた色で表示するように、ハブ４に命令するよう構成され得る。
いくつかのシナリオでは、センサ・デバイスと、ペアリングされた監視デバイスとの間の無線接続が失われる場合がある。たとえば、監視デバイスの電源が切れることがあり、故障することもあり、且つ／又は他の技術的な問題が生じて、センサ・デバイスへの無線接続が切断若しくは失われることもある。センサ・デバイス２は、監視デバイスとの無線接続の喪失を検出するよう構成することができ、またセンサ・デバイス２は、新しい監視デバイスとのペアリングに応答し、患者とセンサ・デバイス２との関連づけを使って、新しい監視デバイスを患者と関連づけるよう構成され得る。センサ・デバイス２などのセンサ・デバイスが、新しい監視デバイスを、以前にペアリングされた監視デバイスに関連づけられていた患者と関連づけるステップのさらなる詳細は、図５３を参照して説明される。
ここで図５３に目を向けると、新しい監視デバイスを患者に関連づけるプロセスが示されている。方法５３００は、センサ・デバイス２などのセンサ・デバイスによって、ハブ４などのペアリングされた監視デバイスとの無線接続の喪失を検出するステップ（ブロック５３０１）を含む。センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、センサ・デバイス２の通信モジュールを介して、ハブ４などのペアリングされたデバイスとの無線接続が、依然として接続されているかどうかを判断するよう構成され得る。センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、無線アドバタイズメント信号を自動的に同報通信するよう構成され得る（ブロック５３０２）。センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、ハブ４などの以前にペアリングされた監視デバイスへの無線接続の喪失を検出したことに応答して、無線アドバタイズメント信号を自動的に同報通信するよう構成され得る。
センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、新しい監視デバイスとのペアリング・プロセスを実行するための無線要求を受信するよう構成され得る（ブロック５３０３）。いくつかの実施態様では、新しい監視デバイスは、センサ・デバイス、すなわちセンサ・デバイス２に関連する患者に、以前は関連づけられていなかった。センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、新しい監視デバイスとのペアリング・プロセスを自動的に完了するよう構成され得る（ブロック５３０４）。センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、新しい監視デバイスとのペアリング・プロセスを実行するための無線要求の受信に応答して、新しい監視デバイスとのペアリング・プロセスを自動的に完了するよう構成され得る。
センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、患者識別子を、新しい監視デバイスに送信するよう構成され得る（ブロック５３０５）。センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、上記のように、以前にペアリングされた監視デバイスから受信した患者識別子を、センサ・デバイス２の記憶ユニット又はセンサ・デバイス２に動作可能に結合された記憶ユニットに格納することができる。センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、記憶ユニットから患者の識別子を検索し、この患者識別子を新しい監視デバイスに送信するよう構成され得る。いくつかの実施態様では、センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、センサ・デバイス２に最後に関連づけられた患者識別子を判断し、この識別子を新しい監視デバイスに送信するよう構成され得る。センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、新しい監視デバイスを患者識別子と関連づけさせるよう構成され得る（ブロック５３０６）。いくつかの実施態様では、センサ・デバイス２に関連する１つ又は複数のプロセッサは、新しい監視デバイスに送信された患者識別子を新しい監視デバイスに関連づけるように監視デバイスに命令する、メッセージ又はコマンドを送信するよう構成され得る。いくつかの実施態様では、監視デバイスは、充電ステーションに置くことができ、また監視デバイスは、充電ステーションとの接続を検出することができる（たとえば、充電ステーションから受け取る充電電流、及び／又は監視デバイスの加速度計から）。いくつかの実施態様では、監視デバイスは、閾値時間内に置かれない場合、アラームを発生させることができる。いくつかの実施態様では、監視デバイスは、ＧＵＩ上に放電釦を表示することができ、釦の選択により、ペアリングされたセンサ・デバイス２にメッセージが送信され、監視デバイス自体はオフになる。
ここで図５４に目を向けると、監視デバイスでの、センサ・デバイスとのペアリング・プロセスが示されている。監視デバイスでの方法５４００は、患者の患者識別子を受信するステップを含む（ブロック５４０１）。上記のように、いくつかの実施態様では、患者の患者識別子は、監視デバイスで、患者識別子を走査することにより受信され得る。たとえば、ハブ４などの監視デバイスは、１次元（１－Ｄ：ｏｎｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）スキャナ、２次元（２－Ｄ：ｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）スキャナなどの走査装置を備えるよう構成され得る。監視デバイスであるハブ４は、画像取込み装置を備えるよう構成することができ、監視デバイスの画像取込み装置で取り込まれた患者識別子の画像によって、患者の患者識別子を受信するよう構成することができる。ハブ４などの監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、患者の識別子の画像に基づいて、患者識別子を判断するよう構成され得る。いくつかの実施態様では、監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、リニア・バーコード、マトリックス・バーコードなどのバーコードに符号化されたデータを復号するよう構成され得る。いくつかの実施態様では、患者識別子はバーコードに符号化することができ、監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、監視デバイスによって取り込まれたバーコードの画像に基づいて患者識別子を判断することができる。患者識別子を受信するハブ４などの監視デバイスの実例が、図４６に示されている。
監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、患者識別子の受信に応答してペアリング・プロセスを自動的に開始するよう構成され得る（ブロック５４０２）。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、ペアリング・プロセスの一部として、無線通信を介して通信するよう構成されたデバイスの探索を開始することができる。たとえば、監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、ブルートゥース技術を介して通信するよう構成されたデバイスを探索するよう構成され得る。いくつかの実施態様では、ハブ４などの監視デバイスは、監視デバイスが患者の患者識別子を受信するまで、低電力モードで動作するよう構成され得る。いくつかの実施態様では、監視デバイスは、患者識別子を受信又は判断した後に、アクティブ・モードに入るよう構成され得る。
監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、センサ・デバイス２などのセンサ・デバイスからの無線アドバタイズメント信号を検出するよう構成され得る（ブロック５４０３）。いくつかの実施態様では、無線アドバタイズメント信号は、センサ・デバイスが患者から生理学的パラメータを受け取ったことを示すことができる。無線アドバタイズメント信号は、センサ・デバイスが、生理学的パラメータのデータの閾値を受信したことを示すことができる。無線アドバタイズメント信号は、センサ・デバイスが、監視デバイスとペアリングされる準備ができていることを示すことができる。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、監視デバイスを、センサ・デバイスとペアリングするよう構成され得る（ブロック５４０４）。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、センサ・デバイスからの無線アドバタイズメント信号の検出に応答して、監視デバイスをセンサ・デバイスとペアリングするよう構成され得る。
監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、センサ・デバイスによって検出された生理学的パラメータを受信するよう構成され得る（ブロック５４０５）。上記のように、生理学的パラメータの実例には、呼吸数、流量などが含まれ得るが、これらに限定されるものではない。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、生理学的パラメータを、表示デバイスに表示させるよう構成され得る（ブロック５４０６）。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、監視デバイスに関連する表示デバイスに表示されるＧＵＩに、受信した生理学的パラメータのデータを表示するよう構成され得る。いくつかの実施態様では、監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、受信した生理学的パラメータのデータの１つ又は複数の視覚的表現を生成するよう構成され得る。データの視覚的表現の実例には、傾向線などが含まれ得るが、これに限定されるものではない。
いくつかの実施態様では、監視デバイスは、監視デバイスとペアリングされた１つ又は複数のセンサ・デバイスの色を判断し、判断した色に基づいて、監視デバイスに表示される１つ又は複数のＵＩ構成要素を修正するよう構成され得る。監視デバイスが色を判断するステップのさらなる詳細は、図５５を参照して本明細書で説明される。ここで図５５に目を向けると、監視デバイスが、ペアリングされたセンサ・デバイスの色を判断するプロセスが示されている。監視デバイスでの方法５５００は、ペアリングされたセンサ・デバイスの色を判断するステップ（ブロック５５０１）を含む。いくつかの実施態様では、監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、使用中の、又は他のセンサ・デバイスに関連づけられている色のリストを判断し、色のリストに基づいて、ペアリングされたセンサ・デバイスで使用可能な色を判断するよう構成され得る。いくつかの実施態様では、監視デバイスは、どのセンサ・デバイスにも関連づけることができない色の例外リストを有するよう構成され得る。色の例外リストにある色は、たとえば、医療施設の緊急シナリオに使用される色であり得る。１つ又は複数のプロセッサは、色の例外リスト、及び判断した使用中の色のリストに基づいて、ペアリングされたセンサ・デバイスの色を判断するよう構成され得る。
監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、色を、ペアリングされたセンサ・デバイスに関連づけるよう構成され得る（ブロック５５０２）。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、監視デバイスの記憶ユニット又は監視デバイスに動作可能に結合された記憶ユニットに、色の、ペアリングされたセンサ・デバイスとの関連づけを記憶するよう構成され得る。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、色を、患者に関連づけるよう構成され得る（ブロック５５０３）。いくつかの実施態様では、監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、色と患者との関連づけを、中央に位置するサーバの記憶ユニットに記憶するよう構成され得る。いくつかの実施態様では、監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、色と患者との関連づけを、監視デバイスの記憶ユニットに記憶するよう構成され得る。
監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、色を示すデータを、ペアリングされたセンサ・デバイスに送信するよう構成され得る（ブロック５５０４）。いくつかの実施態様では、監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、センサ・デバイスが、送信した色をＬＥＤなどのセンサ・デバイスの電子部品で表示するよう指定する命令を、センサ・デバイスに送信するよう構成され得る。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、色を反映するために、１つ又は複数のＵＩ構成要素を自動的に修正するよう構成され得る（ブロック５５０５）。上記のように、ＵＩ構成要素の実例は、監視デバイスの表示デバイスに表示されるグラフィカル・ユーザ・インタフェース（ＧＵＩ）構成要素であり得る。ＵＩ構成要素には、１つ又は複数のＧＵＩアイコン、ボックス、ラベル、フレーム、背景などが含まれ得るが、これらに限定されるものではない。いくつかの実施態様では、監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、センサ・デバイスに送信した色で、ＵＩ構成要素の一部の色を修正するよう構成され得る。いくつかの実施態様では、グラフィック・アイコン、ボックス、ラベル、フレーム、及び／又は背景の１つ又は複数の縁部は、センサ・デバイスに送信した色で表示され得る。
Ｘ．発話検出
患者の監視期間中の患者の発話の検出は、患者が目覚めているか、意識がはっきりしているか、且つ／又は何らかの疼痛を受けているかどうかを識別するのに役立ち得る。さらに、息センサを含むセンサ・デバイスが患者の呼吸数及び／又は流量をアクティブな状態で測定している間の、患者の発話の検出は、測定された息パターン・データの精度を高め、より正確なレポートを看護師又は医師などのユーザに提示するのに役立ち得る。本明細書で説明されているシステム及び方法は、患者の発話の検出及び表示された息パターン・データの精度の向上を実現する。発話検出及び息パターン・データの精度向上についてのさらなる詳細は、図５６を参照して本明細書で説明される。
ここで図５６に目を向けると、患者の発話を検出し、息パターン・データを調整する流れ図が示されている。明確な実例を示すことを目的に、患者が話しているかどうかを判断し、息パターン・データを調整するプロセスを説明するために、本明細書で前述した、監視システム１の構成要素及び呼吸センサ１００ａ、１００ｂの構成要素が使用され得る。
方法５６００は、監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサによって、患者の左鼻孔、右鼻孔、及び／又は口に関連づけられた息センサからの息パターンを示すデータを、受信するステップを含む（ブロック５６０１）。上記のように、センサ・デバイス２などのセンサ・デバイスは、１つ又は複数の息センサを備えることができ、いくつかの実施態様では、少なくとも１つの息センサは、センサ・デバイスが患者に配置されたとき、患者の左鼻孔、右鼻孔、及び／又は口の近位になるよう構成され得る。上記のように、センサ・デバイス２などのセンサ・デバイスは、息パターン・データを監視デバイスに送信するように構成され得る。左鼻孔の近位にある息センサは、左鼻孔に関連づけられ得る。同様に、右鼻孔の近位にある息センサは右鼻孔に関連づけられ得、口の近位にある息センサは口に関連づけられ得る。本明細書で説明されるとき、「息パターンを示すデータ」という用語は、息パターン・データと呼ぶことにする。
左鼻孔、右鼻孔、及び口に関連づけられた息センサからの息パターン・データは、呼吸数、及び／又は左鼻孔、右鼻孔、及び口それぞれからの流量を表すことができる。いくつかの実施態様では、この息パターン・データは、データが左鼻孔、右鼻孔、及び／又は口に関連づけられ得るように指定する情報を含むことができる。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、受信した左鼻孔、右鼻孔、及び／又は口の息パターン・データを、監視デバイスの記憶ユニット、及び／又は監視デバイスに結合された記憶ユニットに記憶するよう構成され得る。
監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、患者のセンサ・デバイスから加速度計データを受信する（ブロック５６０２）。上記のように、センサ・デバイス２などのセンサ・デバイスは、センサ・デバイスの１つ又は複数の加速度計センサ及び／又はジャイロスコープ・センサから、ペアリングされた監視デバイスに加速度計データを送信するよう構成され得る。加速度計データは、患者及び／又は患者の一部の動きを示すことができる。加速度計データは、たとえば、患者の上唇などの唇の動きを示すことができる。センサ・デバイスは、息パターン・データが測定されている間に、加速度計データを測定するよう構成され得る。加速度計データは、たとえば、息パターン・データと同時に測定され得る。いくつかの実施態様では、監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、受信した息パターン・データに基づいて、患者のセンサ・デバイスの現在配置されている場所を判断するよう構成され得る。１つ又は複数のプロセッサは、たとえば、受信した息パターン・データに基づいて、患者の唇上のセンサ・デバイスの現在配置されている場所を判断するよう構成され得る。
監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、受信した加速度計データを１つ又は複数の所定の運動パターンと比較する（ブロック５６０３）。１つ又は複数の所定の運動パターンは、人間の口、唇（たとえば、上唇）などの動きに関する運動パターンであり得る。いくつかの実施態様では、１つ又は複数の所定の運動パターンに関するデータ及び／又は関連づけられたモデルは、監視デバイスに関連する記憶ユニットに記憶され得る。上記のように、監視デバイスに関連する記憶ユニットには、監視デバイス内に備えられる１つ又は複数の記憶ユニット、監視デバイスから遠隔に位置し、監視デバイスと通信可能に連結された１つ又は複数の記憶ユニットなどが含まれ得るが、これらに限定されるものではない。いくつかの実施態様では、監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、患者のセンサ・デバイスの配置されている場所を判断するよう構成され得る。いくつかの実施態様では、１つ又は複数のプロセッサは、センサ・デバイスの配置されている場所の判断に応答して、受信した加速度計データ（又は加速度計データに基づいて判断された運動データ）と所定の運動データ・パターンとの比較を開始するよう構成され得る。１つ又は複数のプロセッサは、判断した配置されている場所が、患者の唇の所定の距離内にあるかどうかを判断するよう構成され得る。
監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、加速度計データに基づいて、運動パターンを判断するよう構成され得る。上記のように、いくつかの実施態様では、監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、運動パターンが生じる頻度を判断するよう構成され得る。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、比較に基づいて、判断した運動パターンと１つ又は複数の所定の運動パターンとの間の類似性レベルを判断するよう構成され得る。いくつかの実施態様では、類似性レベルは、数値スコア、英数字スコア、確率値などの値で表され得る。いくつかの実施態様では、１つ又は複数のプロセッサは、判断した類似性レベルを、監視デバイスに関連する記憶ユニットに記憶することができる。
１つ又は複数のプロセッサは、比較に基づいて、患者が話しているかどうかを判断する（ブロック５６０４）。１つ又は複数のプロセッサは、類似性レベルを所定の類似性レベルの閾値と比較して、患者が話している尤度を判断するよう構成され得る。所定の類似性レベルの閾値は、加速度計データによって示される運動パターンと１つ又は複数の所定の運動パターンとが、一致する必要がある最低レベルを示すことができる。所定の類似性レベルの閾値は、判断される類似性レベルと同じ形式で表され得る。たとえば、類似性レベルが数値で表される場合、類似性レベルの閾値も数値で表され得る。
比較に基づいて、１つ又は複数のプロセッサが、類似性レベルが所定の類似性レベルの閾値を満たすと判断した場合、１つ又は複数のプロセッサは、患者が話している尤度が高いと判断する。１つ又は複数のプロセッサが、類似性レベルが所定の類似性レベルの閾値を満たしていないと判断した場合、１つ又は複数のプロセッサは、患者が話している尤度が低いと判断する。いくつかの実施態様では、監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、センサ・デバイスのマイクから音声データを受信することができる。受信した音声データは、加速度計データが取り込まれたのと同じ期間のものであり得る。センサ・デバイスは、たとえば、音声データと加速度計データとを同時に取り込むよう構成され得る。１つ又は複数のプロセッサは、受信した音声データのデシベル・レベルを判断し、デシベル・レベルをデシベル・レベルの閾値と比較して、音声データのデシベル・レベルがデシベル・レベルの閾値を満たすかどうかを判断するよう構成され得る。デシベル・レベルがデシベル・レベルの閾値を満たしている場合、１つ又は複数のプロセッサは、患者が話している尤度を高くすることができる。デシベル・レベルがデシベル・レベルの閾値を満たさない場合、１つ又は複数のプロセッサは、患者が話している尤度を低くすることができる。いくつかの実施態様では、１つ又は複数のプロセッサは、デシベル・レベルがデシベル・レベルの閾値を満たすかどうかを最初に判断することができ、デシベル・レベルがデシベル・レベルの閾値を満たしている場合、１つ又は複数のプロセッサは、加速度計データ又は判断された運動パターンを、１つ又は複数の所定の運動パターンと比較する。
１つ又は複数のプロセッサは、生じた、患者が話している尤度値を、所定の患者が話している尤度値の閾値と比較するよう構成され得る。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、生じた尤度値が、所定の患者が話している尤度値の閾値を満たしている場合、患者が話していると判断することができる。たとえば、所定の患者が話している尤度の閾値が９０％の信頼度に設定されている場合、生じた尤度値も９０％の信頼度で患者が話していることを示していれば、１つ又は複数のプロセッサは、患者が話していると判断することができる。
１つ又は複数のプロセッサが、患者が話していないと判断した場合（ブロック５６０４で「ノー」）、方法５６００は、ブロック５６０１に進む。１つ又は複数のプロセッサが、患者が話していると判断した場合（ブロック５６０４で「イエス」）、方法５６００は、ブロック５６０５に進む。１つ又は複数のプロセッサは、受信した息パターン・データを調整する（ブロック５６０５）。１つ又は複数のプロセッサは、息パターン・データを調整する前に、受信した息パターン・データが、閾値量だけ患者の基準の息パターン・データと異なっているかどうかを判断するよう構成され得る。患者の基準の息パターン・データは、監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサが、以前に複数の期間にわたって受信した息パターン・データに基づいて判断することができる。１つ又は複数のプロセッサが、受信した息パターン・データが基準の息パターン・データと閾値量ほど異なっていないと判断した場合、１つ又は複数のプロセッサは、ブロック５６０５で、受信した息パターン・データを調整しない可能性があり、この方法はブロック５６０６に進む。
１つ又は複数のプロセッサが、受信した息パターン・データが基準の息パターン・データと閾値量だけ異なると判断した場合、１つ又は複数のプロセッサは、受信した息パターン・データを調整する。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、上記のように、受信した息パターン・データに基づいて、呼吸数並びに／又は左鼻孔、右鼻孔、及び／若しくは口の流量を判断するよう構成され得る。１つ又は複数のプロセッサは、呼吸数並びに／又は左鼻孔、右鼻孔、及び／若しくは口の流量を所定の量だけ調整することによって、受信した息パターン・データを調整するよう構成され得る。所定の量は、話しているときの患者の呼吸数及び／又は流量への影響を判断するよう訓練された、１つ又は複数の機械学習モデルに基づいて選択され得る。いくつかの実施態様では、１つ又は複数のプロセッサは、判断した呼吸数及び／又は流量を減少させることによって、息パターン・データを調整するよう構成され得る。息パターン・データは、たとえば、判断した呼吸数及び／又は流量データと呼吸数及び／又は流量データの閾値との差を減らすように減少され得る。いくつかの実施態様では、１つ又は複数のプロセッサは、患者が話しておらず、且つ息パターン・データが正しく測定され得ない場合、睡眠時無呼吸状態のアラームを発生させることができる。
１つ又は複数のプロセッサは、調整した息パターン・データを表示する（ブロック５６０６）。１つ又は複数のプロセッサは、調整した息パターン・データを監視デバイスに関連する表示デバイスに表示させることによって、調整した息パターン・データを表示するよう構成され得る。監視デバイスに備えられた表示デバイス、及び／又は監視デバイスに通信可能に連結された表示デバイスは、本明細書では、監視デバイスに関連するものと呼ばれ得る。
上記は、発話を検出し、息パターン・データを調整するプロセスを実行する、監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサについて説明しているが、当業者は、センサ・デバイス２の１つ又は複数のプロセッサが、図５６で説明されたプロセスに従って発話を検出し、息パターン・データを調整するプロセスを実行するよう構成され得ることを認識されたい。
ＸＩ．監視デバイス
上記のように、ハブ４などの監視デバイスは、センサ・デバイスから生理学的パラメータのデータを受信し、受信した生理学的パラメータのデータに関する情報及び／又はデータを、監視デバイスの表示デバイス、及び／又は監視デバイスに結合された表示デバイスに表示するよう構成され得る。監視デバイス４は、受信した生理学的パラメータのデータに基づいて、患者が、睡眠時無呼吸、身体的疼痛、鼻腔状態などの特定の生理学的及び／若しくは医学的状態にあるリスクを負っているかどうかを判断し、判断した生理学的状態に基づいて警告を発生させ、且つ／又は看護師、医師、他の臨床医、友人、及び／若しくは患者の家族など、１人若しくは複数人のユーザに警告を与えるよう構成され得る。監視デバイスは、生理学的パラメータのデータに基づいて、患者の顔上のセンサ・デバイスの位置を判断するよう構成され得る。位置は、患者の鼻、口／唇、又は首などの顔の特徴に対する、顔上の場所であり得る。監視デバイスは、センサ・デバイスの位置に基づいて、センサ・デバイスが患者に適切に配置されているかどうかを判断するよう構成され得る。
さらに、監視デバイス４は、たとえば、センサ・デバイス２から、患者の場所及び／又は動きのデータを受信するよう構成され得る。場所データには、ビーコン・デバイスなどの、患者の識別子を送信するように構成された１つ又は複数の無線送信器デバイスからのデータが含まれ得るが、これに限定されるものではない。監視デバイスはまた、たとえば、センサ・デバイス２から、患者の動きのデータも受信するよう構成され得る。患者の動きデータの実例には、患者の、且つ／又は患者に関連する（たとえば、センサ・デバイス２に埋め込まれた）１つ又は複数の加速度計センサ及び／又はジャイロスコープ・センサからのデータが含まれるが、これに限定されるものではない。監視デバイス４は、患者の動きデータに基づいて、病状を判断するよう構成され得る。監視デバイス４は、たとえば、患者の動きデータに基づいて、睡眠時無呼吸を識別することができる。監視デバイス４は、監視デバイス４の場所に基づいて、ユーザ・インタフェースを修正及び／又は更新するよう構成され得る。患者を監視するステップのさらなる詳細は、図５７～図６２を参照して本明細書で説明される。
ここで図５７に目を向けると、患者のセンサ・デバイスの位置を判断するプロセスが示されている。実例を示すことを目的に、患者のセンサ・デバイスの位置を判断するプロセスを説明するために、本明細書で前述した、監視システム１の構成要素及び呼吸センサ１００ａ、１００ｂの構成要素が使用され得る。いくつかの実施態様では、監視デバイス４は、メモリ記憶ユニットを備えることができる。いくつかの実施態様では、監視デバイスは、遠隔に位置する記憶ユニット（たとえば、クラウドベースの記憶ユニット）と通信可能に連結され得る。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、監視デバイスに関連する任意の記憶ユニットに、データを記憶するよう構成され得る。
方法５７００は、監視デバイス４によって、患者のセンサ・デバイスから運動データ（たとえば、加速度計データを含む）を受信するステップを含む（ブロック５７０１）。上記のように、センサ・デバイス２などのセンサ・デバイスは、センサ・デバイスの１つ又は複数の加速度計センサ及び／又はジャイロスコープ・センサによって測定される運動データを、ペアリングされた監視デバイスに送信するよう構成され得る。運動データは、患者の動きを示すことができる。運動データは、たとえば、患者が頭部を動かしていることを示すことができる。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、患者のセンサ・デバイスから、患者の左鼻孔の息パターンを示すデータを受信する（ブロック５７０２）。上記のように、センサ・デバイス２などのセンサ・デバイスは、１つ又は複数の息センサを備えることができ、いくつかの実施態様では、少なくとも１つの息センサは、センサ・デバイスが患者に配置されたとき、患者の左鼻孔の近位に配置されるよう構成され得る。左鼻孔の近位にある息センサは、プログラムによって左鼻孔に関連づけられ得る（たとえば、コード化された命令によって）。本明細書で説明されるとき、「息パターンを示すデータ」という用語は、本明細書では息パターン・データと呼ぶことにする。左鼻孔に関連づけられた息センサからの息パターン・データは、呼吸数、及び／又は左鼻孔からの流量を表すことができ、いくつかの実施態様では、この息パターン・データが左鼻孔に関連づけられていることを特定する情報（たとえば、左鼻孔の識別名）を含むことができる。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、受信した左鼻孔の息パターン・データを、監視デバイスに関連するメモリ記憶ユニットに記憶するよう構成され得る。
様々な態様によれば、監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、患者のセンサ・デバイスから、患者の右鼻孔の息パターンを示すデータを受信する（ブロック５７０３）。右鼻孔の近位に配置された息センサは、左鼻孔に関連づけられた息センサと同様に、プログラムによって右鼻孔に関連づけられ得る。右鼻孔に関連づけられた息センサからの息パターン・データは、呼吸数、及び／又は右鼻孔からの流量を表すことができる。いくつかの実施態様では、この息パターン・データは、データが右鼻孔に関連づけられていることを特定する情報（たとえば、右鼻腔の識別名）を含むことができる。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、受信した右鼻孔の息パターン・データを、監視デバイスの記憶ユニット、及び／又は監視デバイスに結合された記憶ユニットに記憶するよう構成され得る。
監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、患者のセンサ・デバイスから、患者の口の息パターンを示すデータを受信する（ブロック５７０４）。口に関連づけられた息センサからの息パターン・データは、左右の鼻孔に関連づけられた息センサと同様に、呼吸数、及び／又は口からの流量を表すことができ、データが口に関連づけられていることを特定する情報を含むことができる。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、受信した口の息パターン・データを、監視デバイスに関連するメモリ記憶ユニットに記憶するよう構成され得る。
センサ・デバイスは、左鼻孔、右鼻孔、及び／又は口の息パターン・データを、周期的間隔で監視デバイス４に送信することができる。いくつかの実施態様では、センサ・デバイスは、監視デバイスによって受信された息パターン・データがリアルタイム又はほぼリアルタイムで患者の現在の呼吸数及び／又は流量を表すように、リアルタイム又はほぼリアルタイムで息パターン・データを送信することができる。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、データを受信すると、息パターン・データにタイムスタンプを付けるように、さもなければ受信した息パターン・データをその時点又は期間に関連づけるよう構成され得る。いくつかの実施態様では、関連づけられた時点又は期間は、息パターン・データがセンサ・デバイスによって取り込まれた時間を表すことができる。いくつかの実施態様では、関連づけられた時点又は期間は、監視デバイスが息パターン・データを受信した時間を表すことができる。１つ又は複数のプロセッサは、関連づけられた時点又は期間を表し、且つ／又は特定する、時間の表示（たとえば、タイムスタンプ）と共に、受信した息パターン・データをメモリ記憶ユニットに記憶するよう構成され得る。
監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、受信した息パターンを示すデータを、息パターン・データの閾値と比較する（ブロック５７０５）。監視デバイスは、息パターン・データのタイプごとの息パターン・データの閾値を有するよう構成され得る。たとえば、左鼻孔の息パターン・データの閾値、右鼻孔の息パターン・データの閾値、及び／又は口の息パターン・データの閾値は、監視デバイスに関連する記憶ユニットに記憶され得る。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、受信した左鼻孔の息パターン・データを、左鼻孔の息パターン・データの閾値と比較するよう構成され得る。１つ又は複数のプロセッサは、同様に、受信した右鼻孔及び口の息パターン・データを、それぞれ、右鼻孔及び口の息パターン・データの閾値と比較するよう構成され得る。
いくつかの実施態様では、息パターン・データの閾値は、事前に判断され、監視デバイスへの入力として供給され得る。いくつかの実施態様では、監視デバイスは、患者の経歴及び／又は生理学的プロファイルなどの患者のプロファイルに基づいて、息パターン・データの閾値を判断することができる。監視デバイスは、たとえば、患者の年齢、体重、身長などに基づいて、予想される呼吸数及び／又は流量（たとえば、左鼻孔、右鼻孔、及び／又は口の）を判断するよう構成され得る。いくつかの実施態様では、監視デバイスは、年齢、体重、身長など、患者に関する生物学的及び／又は生理学的要因に基づいて、予想される呼吸数及び／又は流量を判断するように訓練された機械学習モデルを実装する、１つ又は複数の機械学習モジュールを備えるよう構成され得る。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、比較に基づいて、受信した息パターン・データと息パターン・データの閾値との差を計算し、この差を監視デバイスに関連するメモリ記憶ユニットに記憶するよう構成され得る。１つ又は複数のプロセッサは、たとえば、左鼻孔の息パターン・データと左鼻孔の息パターン・データの閾値との差を計算し、この差を監視デバイスの記憶ユニットに記憶することができる。１つ又は複数のプロセッサは、同様に、右鼻孔の息パターン・データと右鼻孔の息パターン・データの閾値との差、及び口の息パターン・データと口の息パターン・データの閾値との差を計算し、記憶することができる。
監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、比較に基づいて、センサ・デバイスが患者に正しく配置されているかどうかを判断する（ブロック５７０６）。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、計算した、受信した息パターン・データと息パターン・データの閾値との差が、差の閾値を満たすかどうかを判断することができる。計算した差が差の閾値を満たしている場合、１つ又は複数のプロセッサは、センサ・デバイスが患者に正しく配置されていると判断することができる。たとえば、差の閾値が、息パターン・データの閾値との３％の差である場合、監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、計算した左鼻孔、右鼻孔、及び口についての差が、対応する息パターン・データの閾値の３パーセント以内であれば、センサ・デバイスは正しく配置されていると判断する。計算した差が差の閾値を満たさない場合、１つ又は複数のプロセッサは、センサ・デバイスが患者に正しく配置されていないと判断することができる。
いくつかの実施態様では、監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、計算した差が差の閾値に近いが、差の閾値を満たさない場合に、適切に配置されていないセンサの一部を識別するよう構成され得る。たとえば、左鼻孔について計算した差が差の閾値に近いが、差の閾値を満たさない場合、１つ又は複数のプロセッサは、患者のセンサ・デバイスの位置取りを左鼻孔の近くに調整する必要があることを示す、警告を発生させることができる。同様に、１つ又は複数のプロセッサが、右鼻孔について計算した差が差の閾値に近いが、右鼻孔の差の閾値を満たさないと判断した場合、１つ又は複数のプロセッサは、患者のセンサ・デバイスの位置を右鼻孔又は口の近くに調整する必要があることを示す、警告を発生させることができる。
監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサが、センサ・デバイスが患者に正しく配置されていないと判断した場合（ブロック５７０６で「ノー」）、方法５７００はブロック５７０９に進む。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサが、警告を発生させる（ブロック５７０９）。警告は、センサ・デバイスが患者に適切に配置されていないことを特定することができる。いくつかの実施態様では、１つ又は複数のプロセッサは、センサ・デバイスを患者の適切な位置に再配置するために、発生する警告での命令を特定することができる。
監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサが、センサ・デバイスが患者に正しく配置されていると判断した場合（ブロック５７０６で「イエス」）、方法５７００はブロック５７０７に進む。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、受信した息パターンを示すデータに基づいて、息パターン・データの閾値を調整する（ブロック５７０７）。いくつかの実施態様では、１つ又は複数のプロセッサは、息パターン・データの閾値及び受信した息パターン・データの統計的測定値（たとえば、加重平均値）に基づいて、息パターン・データの閾値を調整するよう構成され得る。いくつかの実施態様では、１つ又は複数のプロセッサは、調整した息パターン・データの閾値を、監視デバイスの記憶ユニットに記憶することができる。
監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、患者のセンサ・デバイスの現在の位置として、３次元座標空間系での位置を識別する（たとえば、センサ・デバイス２から受信した加速度計データを使用して）よう構成され得る（ブロック５７０８）。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、３次元（３Ｄ：ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）座標空間系での１組の座標を判断し、１組の座標を３Ｄ座標空間系でのセンサ・デバイスの位置として識別するよう構成され得る。１つ又は複数のプロセッサは、たとえば、座標０、０、０などの座標空間系の中心にある１組の座標を識別し、１組の座標０、０、０を、この３Ｄ座標系でのセンサ・デバイスの位置として識別することができる。様々な実施態様によれば、座標空間は、患者の顔（又は患者の初期状態の顔）にマッピングされ得る。初期状態の座標（たとえば、０、０、０）は、患者の鼻、唇／口、顎、又は首などの、顔の特徴にマッピングされ得る。１つ又は複数のプロセッサは、この１組の座標を、センサ・デバイスの位置又はセンサ・デバイスの第１の位置として、監視デバイスに関連する記憶ユニットに記憶することができる。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、受信した運動データを使用して、第１の位置からのオフセットを計算することができる。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、オフセットに基づいて、３Ｄ座標空間系での第２の１組の座標を判断し、第２の１組の座標を３Ｄ座標空間系でのセンサ・デバイスの新しい位置又は第２の位置として識別することができる。１つ又は複数のプロセッサは、第２の１組の座標を、３Ｄ座標空間系でのセンサ・デバイスの更新された位置又は第２の位置として、監視デバイスの記憶ユニットに記憶することができる。
監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、患者のセンサ・デバイスの位置を、ユーザ・インタフェースに表示する（ブロック５７０９）。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、表示デバイスにグラフィカル・ユーザ・インタフェース（ＧＵＩ）を提示し、ＧＵＩ内でのセンサ・デバイスの位置を表示するよう構成され得る。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、上記の３Ｄ座標空間系におけるセンサ・デバイスの記憶された位置に基づいて、ＧＵＩ内でのセンサ・デバイスを表示する。いくつかの実施態様では、１つ又は複数のプロセッサは、患者の顔、頭部、及び／又は身体の仮想表現を生成し、患者の顔、頭部、及び／又は身体の適切な位置にセンサ・デバイスを表示するよう構成され得る。１つ又は複数のプロセッサは、たとえば、センサ・デバイスを、患者の顔の上唇の上且つ鼻孔の下に表示する。いくつかの実施態様では、１つ又は複数のプロセッサは、上記の３Ｄ座標空間系を参照して、患者の顔、頭部、及び／又は身体の仮想表現を表示し、また上記の記憶された１つ又は複数の位置に基づいて、センサ・デバイスの位置を表示することができる。いくつかの実施態様では、監視デバイスは、センサ・デバイス２の静電容量式センサ及び／又は皮膚サーミスタからのデータを受信することができ、また監視デバイスは、このデータ並びに呼吸データ及び加速度計データに基づいて、患者のセンサ・デバイス２の位置を検出することができる。
いくつかの実施態様では、１つ又は複数のプロセッサは、受信した息データに基づいてセンサ・デバイスの動きを検出し、この動きをユーザ・インタフェースにリアルタイムで表示するよう構成され得る。動きを検出するステップ、及び動きをリアルタイムで表示するステップのさらなる詳細は、図５８を参照して以下に説明される。
ここで図５８に目を向けると、患者のセンサ・デバイスの動きを検出し、この動きをユーザ・インタフェースにリアルタイムで表示するプロセスが示されている。明確な実例を示すことを目的に、息パターン・データに基づいてセンサ・デバイスの動きを検出し、動きを表示するプロセスを説明するために、本明細書で前述した、監視システム１の構成要素及び呼吸センサ１００ａ、１００ｂの構成要素が使用され得る。
方法５８００は、ハブ４などの監視デバイスによって、患者のセンサ・デバイスの第１の位置を判断するステップを含む（ブロック５８０１）。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、上記のように、監視デバイスに関連する記憶ユニットに、患者のセンサ・デバイスの位置を記憶することができる。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、監視デバイスに関連する記憶ユニットに記憶された位置データに基づいて、センサ・デバイスの第１の位置を判断することができる。１つ又は複数のプロセッサは、たとえば、最後に記憶された位置データを検索し、センサ・デバイスの第１の位置を、最後に記憶された位置と判断することができる。監視デバイスは、上記のように、センサ・デバイスからリアルタイム又はほぼリアルタイムでデータを受信することができ、したがって、判断した第１の位置は、患者のセンサ・デバイスの現在の位置であり得る。
監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、患者の左鼻孔、右鼻孔、及び口に関連づけられた息センサからの息パターンを示すデータを受信する（ブロック５８０２）。かかるデータは、上記のように、本明細書では息パターン・データと呼ばれ得る。１つ又は複数のプロセッサは、左鼻孔、右鼻孔、及び／又は口の呼吸数及び／又は流量の変化を追跡する（ブロック５８０３）。１つ又は複数のプロセッサは、受信した息パターン・データに基づいて、現在の期間の患者の左鼻孔、右鼻孔、及び口の呼吸数及び／又は流量を判断することができる。１つ又は複数のプロセッサは、上記のように、監視デバイスに関連する記憶ユニットに期間ごとの呼吸数及び／又は流量を記憶するよう構成され得る。１つ又は複数のプロセッサは、判断した各呼吸数及び／又は流量を、以前の期間の呼吸数及び／又は流量と比較することができる。１つ又は複数のプロセッサは、たとえば、左鼻孔の呼吸数及び／又は流量を、以前の期間における左鼻孔の呼吸数及び／又は流量と比較することができる。１つ又は複数のプロセッサは、同様に、右鼻孔及び／又は口の呼吸数及び／又は流量を、それぞれ、以前に受信した右鼻孔及び／又は口の呼吸数及び／又は流量と比較することができる。１つ又は複数のプロセッサは、この比較に基づいて、それぞれの呼吸数及び／又は流量の変化を追跡することができる。
監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、追跡した変化及び第１の位置に基づいて、患者のセンサ・デバイスの第２の位置を判断する（ブロック５８０４）。１つ又は複数のプロセッサは、追跡した変化に基づいて、呼吸数及び／又は流量が増加しているか、減少しているか、又は変化していないかを判断することができる。１つ又は複数のプロセッサは、速度の変化が閾値量を超える場合は呼吸数及び／又は流量が増加し、速度の変化が閾値量を下回る場合は減少し、変化が閾値量の範囲内にある場合は変化していないと判断することができる。１つ又は複数のプロセッサは、複数の期間にわたって、呼吸数及び／又は流量が増加しているか、減少しているか、又は変化していないかを判断することができる。
１つ又は複数のプロセッサは、左鼻孔、右鼻孔、及び／又は口の呼吸数及び／又は流量の変化を互いに比較し、患者のセンサ・デバイスの動く方向を判断するよう構成され得る。たとえば、両方の鼻孔（及び場合によっては口）についての変化が、第１の期間においてそれぞれの呼吸数及び／又は流量の減少を示し、第１の鼻孔（たとえば、右鼻孔）についてのデータが、続く第２の期間において増加を示す場合、１つ又は複数のプロセッサは、センサ・デバイスが反対側の鼻孔に対応する患者の側部に向かって（たとえば、患者の左側部に、又は左鼻孔の向こうに）動いたと判断することができる。１つ又は複数のプロセッサは、動く方向に基づいて、第２の位置を判断するよう構成され得る。いくつかの実施態様では、１つ又は複数のプロセッサは、３Ｄ座標空間系での第１の位置を動く方向に所定のオフセット量だけ調整することによって、第２の位置を判断するよう構成され得る。
１つ又は複数のプロセッサは、センサ・デバイスの第１及び第２の位置に基づいて、ユーザ・インタフェース上にセンサ・デバイスの動きを表示することができる（ブロック５８０５）。１つ又は複数のプロセッサは、第１の位置から第２の位置へのセンサ・デバイスのグラフィカルな動きを生成し、動きをユーザ・インタフェース（たとえば、ＧＵＩ）上に表示するよう構成され得る。ユーザ・インタフェースは、上記のように、顔を表示することができ、１つ又は複数のプロセッサは、顔の上のセンサ・デバイスの動きを表示することができる。
ここで図５９に目を向けると、患者が睡眠時無呼吸になる尤度を予測するプロセスが示されている。実例を示すことを目的に、患者が睡眠時無呼吸になる尤度を予測するプロセスを説明するために、本明細書で前述した、監視システム１の構成要素及び呼吸センサ１００ａ、１００ｂの構成要素が使用され得る。
方法５９００は、監視デバイスによって、患者の顔の上のセンサ・デバイスから運動データを受信するステップを含む（ブロック５９０１）。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、患者の左鼻孔、右鼻孔、及び／又は口に関連づけられた息センサからの息パターンを示すデータを受信する（ブロック５９０２）。１つ又は複数のプロセッサは、受信した運動データに基づいて、患者の頭部の運動を判断する（ブロック５９０３）。１つ又は複数のプロセッサは、このデータに基づいて、頭部の運動パターン（たとえば、上下、左右など）を判断することができる。１つ又は複数のプロセッサはまた、頭部が特定のパターンで動く頻度を判断するよう構成され得る。１つ又は複数のプロセッサは、たとえば、運動データに基づいて、判断した患者の頭部の運動パターンが上下である場合、１０秒ごとに、頭部が上下に動く回数を判断することができる。
運動データ及び息データを所定の１つ又は複数の睡眠パターンと比較して、患者が正常な睡眠状態にあるか、又は苦痛を受けているかを判断することができる。様々な実施態様によれば、睡眠時無呼吸の徴候に関連づけられる、所定の１つ又は複数の睡眠パターンのうちの少なくとも１つ。所定の１つ又は複数の睡眠パターンは、所定の期間での所定の息パターンに関連づけられた、所定の期間中の固定した姿勢に対する、所定の患者の頭部の動きのパターンを含むことができる。いくつかの実施態様では、動きのパターンは、（たとえば、頭部全体の代わりに）唇又は口の動きに対応することができる。所定の期間に等しい期間にわたる、所定の動きパターンと、受信した運動データから識別された現在の動きパターンとの間の類似性の強さ、並びに所定の息パターンと、受信した息データから識別された現在の息パターンとの間の類似性の強さに基づいて、無呼吸のスコアが生成され得る。
この点に関連して、１つ又は複数のプロセッサは、判断した頭部の運動を、所定の１つ又は複数の運動パターンと比較する（ブロック５９０４）。所定の１つ又は複数の運動パターンは、睡眠パターンに関連づけられた頭部の動きのパターンであり得る。いくつかの実施態様では、睡眠パターンに関連づけられた頭部の動きのパターンは、睡眠時無呼吸に関連づけられた頭部の動きのパターンであり得る。いくつかの実施態様では、所定の１つ又は複数の運動パターンは、睡眠時無呼吸に苦しむ患者の頭部の運動データを使用して訓練された、機械学習モデルを使用して識別される運動パターンであり得る。１つ又は複数のプロセッサは、判断した頭部の運動と所定の１つ又は複数の運動パターンとの比較に基づいて、判断した頭部の運動が、所定の１つ又は複数の頭部の運動パターンと、どれだけ厳密に一致するかを表すインジケータ（たとえば睡眠時無呼吸のスコア）を生成するよう構成され得る。
１つ又は複数のプロセッサは、比較及び受信した息パターン・データに基づいて、患者が睡眠時無呼吸である尤度を予測する（ブロック５９０５）。１つ又は複数のプロセッサは、生成したインジケータが一致レベルの閾値を満たすかどうかを判断するよう構成され得る。生成したインジケータがレベルの閾値を満たさない場合、１つ又は複数のプロセッサは、患者が睡眠時無呼吸であり得る尤度を低くすることができる。生成したインジケータがレベルの閾値を満たしている場合、１つ又は複数のプロセッサは、患者が睡眠時無呼吸である尤度を高くすることができる。１つ又は複数のプロセッサは、受信した息パターン・データに基づいて、患者が睡眠時無呼吸である尤度をさらに調整するよう構成され得る。いくつかの実施態様では、１つ又は複数のプロセッサは、患者の息のどんな不規則性をも識別し、すべての不規則性が、患者の頭部の運動と同じ期間に又はこの期間の近くで生じているかどうかを判断するよう構成され得る。患者の息のどんな不規則性も、患者の頭部の運動と同時に生じている場合、１つ又は複数のプロセッサは、患者が睡眠時無呼吸である尤度を高くすることができ、不規則性が、患者の頭部の運動と同じ期間に又はこの期間の近くで生じていない場合、１つ又は複数のプロセッサは、患者が睡眠時無呼吸である尤度を低くすることができる。
監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、予測した尤度が尤度レベルの閾値を満たすかどうかを判断する（ブロック５９０６）。いくつかの実施態様では、予測した尤度は、患者が睡眠時無呼吸であり得る、確率を示す値であり得る。いくつかの実施態様では、予測した尤度は、患者が現段階又は現在の期間から閾値時間内に睡眠時無呼吸となり得る、確率であり得る。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサが、予測した尤度が尤度レベルの閾値を満たしていないと判断した場合（ブロック５９０６で「ノー」）、方法５９００はブロック５９０１に進む。１つ又は複数のプロセッサが、予測した尤度が尤度レベルの閾値を満たしていると判断した場合（ブロック５９０６で「イエス」）、この方法はブロック５９０７に進む。１つ又は複数のプロセッサは、警告を発生させることができる（ブロック５９０７）。１つ又は複数のプロセッサは、監視デバイスに関連する表示デバイスに警告及び／又は警告の指示を表示させることができる。いくつかの実施態様では、１つ又は複数のプロセッサは、監視デバイスに関連する表示デバイスに、警告又は警告の指示を、センサ・デバイスのグラフィック表現と共に表示させることができる。いくつかの実施態様では、１つ又は複数のプロセッサは、警告を、看護師、医師などのユーザの識別子（たとえば、電子メール・アドレス、電話番号など）に送信することができる。
いくつかの実施態様では、１つ又は複数のプロセッサは、判断した患者の頭部の運動を、疼痛に関連づけられた所定の１つ又は複数の頭部の運動パターンと比較するよう構成され得る。１つ又は複数のプロセッサは、この比較に基づいて、患者が疼痛を受けている尤度を示す疼痛インジケータ（たとえば、疼痛スコア）を生成するよう構成され得る。１つ又は複数のプロセッサは、たとえば、判断した頭部の運動が、疼痛に関連づけられた所定の１つ又は複数の頭部の運動パターンとどれだけ厳密に一致するかに基づいて、スコアを生成することができる。１つ又は複数のプロセッサは、患者が疼痛を受けている尤度を示す、グラフィック要素を表示するよう構成され得る。１つ又は複数のプロセッサは、たとえば、生成した疼痛スコアを、監視デバイスに関連する表示デバイス上のＧＵＩに表示させることができる。
様々な実施態様によれば、運動データ及び／又は息データを所定の１つ又は複数の苦痛パターンと比較して、患者が正常な睡眠状態にあるか、又は苦痛を受けているかを判断することができる。この点に関連して、苦痛の徴候に関連づけられた所定の１つ又は複数の運動パターンのうちの少なくとも１つ。所定の１つ又は複数の苦痛パターンは、所定の期間での所定の息パターンに関連づけられた、所定の期間中の固定した姿勢に対する所定の患者の頭部の動きのパターンを含むことができる。いくつかの実施態様では、動きのパターンは、（たとえば、頭部全体の代わりに）唇又は口の動きに対応することができる。所定の期間に等しい期間にわたる、所定の動きパターンと、受信した運動データから識別された現在の動きパターンとの間の類似性の強さ、並びに所定の息パターンと、受信した息データから識別された現在の息パターンとの間の類似性の強さに基づいて、苦痛又は疼痛のスコアが生成され得る。
ここで図６０に目を向けると、患者が臨床医からの指示に従っているかどうかを判断するプロセスが示されている。明確な実例を示すことを目的に、患者が臨床医からの指示に従っているかどうかを判断するプロセスを説明するために、本明細書で前述した、監視システム１の構成要素及び呼吸センサ１００ａ、１００ｂの構成要素が使用され得る。
方法６０００は、監視デバイスによって、患者に与えられた指示に関するデータを受信するステップを含む（ブロック６００１）。患者に与えられた指示に関するデータは、監視デバイスに関連する入力デバイスを介して供給され得る。たとえば、患者に、ベッドから出ないように指示が与えられた場合、臨床医は、監視デバイスのタッチスクリーン・ディスプレイを使用して、患者に与えた指示についての情報を供給することができ、１つ又は複数のプロセッサは、この指示を受信することができる。１つ又は複数のプロセッサは、患者のセンサ・デバイスから加速度計データを受信する（ブロック６００２）。１つ又は複数のプロセッサは、加速度計データに基づいて、患者の動きを判断する（ブロック６００３）。１つ又は複数のプロセッサは、受信した加速度計データに基づいて運動を判断し、判断した運動を、患者の動きを示す所定の運動パターンと比較するよう構成され得る。１つ又は複数のプロセッサは、この比較に基づいて、患者の動き（たとえば、上体を起こす、立ち上がる、歩くなど）を判断することができる。
１つ又は複数のプロセッサは、患者の動きが、受信した、患者に対する指示に従っているかどうかを判断する（ブロック６００４）。たとえば、受信した指示が、患者は横になる必要があるというものであり、判断した動きが、患者が上体を起こしていることを示している場合、１つ又は複数のプロセッサは、患者の動きが受信した指示に従っていないと判断する。１つ又は複数のプロセッサが、患者の動きが受信した指示に従っていると判断した場合（ブロック６００４で「イエス」）、この方法はブロック６００２に進む。１つ又は複数のプロセッサが、患者の動きが受信した指示に従っていないと判断した場合（ブロック６００４で「ノー」）、この方法はブロック６００５に進む。１つ又は複数のプロセッサは、患者が指示に従っていないという警告を発生させる（ブロック６００５）。１つ又は複数のプロセッサは、監視デバイスに関連する表示デバイスに警告を表示させることができる。いくつかの実施態様では、１つ又は複数のプロセッサは、警告を、看護師、医師などのユーザの識別子（たとえば、電子メール・アドレス、電話番号など）に送信することができる。
ここで図６１に目を向けると、受信した息パターン・データに基づいて、鼻腔の状態を検出するプロセスが示されている。明確な実例を示すことを目的に、受信した息パターン・データに基づいて鼻腔の状態を検出するプロセスを説明するために、本明細書で前述した、監視システム１の構成要素及び呼吸センサ１００ａ、１００ｂの構成要素が使用され得る。
方法６１００は、監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサによって、患者の左鼻孔、右鼻孔、及び口に関連づけられた息センサからの息パターンを示すデータを受信するステップを含む（ブロック６１０１）。１つ又は複数のプロセッサは、受信した息パターン・データに基づいて、左鼻孔、右鼻孔、及び口の呼吸数及び／又は流量を判断する（ブロック６１０２）。１つ又は複数のプロセッサは、左鼻孔及び／又は右鼻孔の呼吸数及び／又は流量を、患者の口の呼吸数及び／又は流量と比較する（ブロック６１０３）。１つ又は複数のプロセッサは、呼吸数及び／又は流量の比較に基づいて、差を計算するよう構成され得る。１つ又は複数のプロセッサは、たとえば、患者の左鼻孔と口との間の呼吸数及び／又は流量の差を計算し、また患者の右鼻孔と口との間の呼吸数及び／又は流量のもう１つの差を計算することができる。１つ又は複数のプロセッサは、監視デバイスに関連する記憶ユニットに、計算した差を記憶するよう構成され得る。
１つ又は複数のプロセッサは、比較に基づいて、患者の鼻腔が不健康な状態であるかどうかを判断する（ブロック６１０４）。１つ又は複数のプロセッサは、患者の口の呼吸数及び／又は流量が、左鼻孔及び／又は右鼻孔の呼吸数及び／又は流量よりも大きい場合、患者の鼻腔が不健康な状態であると判断する。いくつかの実施態様では、１つ又は複数のプロセッサは、計算した差及び／又は記憶した差を、鼻腔の状態に関連づけられた所定の差分値の閾値と比較するよう構成され得る。１つ又は複数のプロセッサが、計算した差が所定の差分値の閾値を満たすと判断した場合、１つ又は複数のプロセッサは、対応する鼻腔が完全にすっきり通っている訳ではないか又は健康ではないと判断するよう構成され得る。
１つ又は複数のプロセッサは、たとえば、計算した左鼻孔と口との差を差の閾値と比較することができ、計算した差が差の閾値を満たす場合、１つ又は複数のプロセッサは、左鼻孔の鼻腔が完全にすっきり通っている訳ではないか又は健康ではないと判断することができる。同様に、１つ又は複数のプロセッサが、計算した右鼻孔と口との差を差の閾値と比較し、計算した差が差の閾値を満たす場合、１つ又は複数のプロセッサは、右鼻孔の鼻腔が完全にすっきり通っている訳ではないか又は健康ではないと判断することができる。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、１つ又は複数の鼻腔が完全にすっきり通っている訳ではないことを示す警告を発生させる（ブロック６１０５）。いくつかの実施態様では、１つ又は複数のプロセッサは、警告で、各鼻腔が完全にすっきり通っている訳ではないと判断されたことを示すことができる。たとえば、１つ又は複数のプロセッサが、左鼻腔が完全にすっきり通っている訳ではないと判断した場合、１つ又は複数のプロセッサは、警告で、左鼻腔が完全にすっきり通っている訳ではないことを示すことができる。同様に、１つ又は複数のプロセッサが、右鼻腔が完全にすっきり通っている訳ではないと判断した場合、１つ又は複数のプロセッサは、警告で、右鼻腔が完全にすっきり通っている訳ではないことを示すことができる。１つ又は複数のプロセッサは、監視デバイスに関連する表示デバイスに、生成した警告を表示させることができる。１つ又は複数のプロセッサは、１つ又は複数の鼻腔が、不健康ではないことを示す警告を発生させることができる。
ここで図６２に目を向けると、監視デバイスの位置に基づいて、ユーザ・インタフェースを調整又は修正するプロセスが示されている。明確な実例を示すことを目的に、監視デバイスの位置に基づいてユーザ・インタフェースを調整又は修正するプロセスを説明するために、本明細書で前述した、監視システム１の構成要素及び呼吸センサ１００ａ、１００ｂの構成要素が使用され得る。
方法６２００は、監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサによって、監視デバイスの場所を判断するステップを含む（ブロック６２０１）。いくつかの実施態様では、監視デバイスは、地理的測位システムを備えるよう構成することができ、１つ又は複数のプロセッサは、地理的位置システムからの監視デバイスの場所情報に関するデータに基づいて、監視デバイスの場所を判断するよう構成することができる。いくつかの実施態様では、監視デバイスは、１つ又は複数のビーコン・デバイスから場所情報を受信するよう構成することができ、１つ又は複数のプロセッサは、１つ又は複数のビーコン・デバイスから受信した場所情報に基づいて、監視デバイスの場所を判断するよう構成することができる。１つ又は複数のプロセッサは、医療施設内の特定のエリア又はユニットを、特定の場所情報に関連づけるよう構成され得る。１つ又は複数のプロセッサは、場所情報及び記憶した関連づけに基づいて、医療施設を備えたエリア又はユニットを判断することができる。１つ又は複数のプロセッサは、たとえば、特定の場所情報が一般病棟に関連づけられ、他の特定の場所情報が集中治療室に関連づけられ、受信した場所情報が一般病棟に関連づけられた場所情報と一致する場合、現在、監視デバイスが一般病棟にあると判断することができる。
１つ又は複数のプロセッサは、監視デバイスのユーザを判断する（ブロック６２０２）。１つ又は複数のプロセッサは、任意のユーザが現在監視デバイスにログインしているかどうかを判断するよう構成され得る。１つ又は複数のプロセッサは、たとえば、記憶したログイン・データに基づいて、現在ログインしているユーザの識別子を判断し、また１つ又は複数のプロセッサは、識別子に基づいて、監視デバイスの現在のユーザを判断することができる。１つ又は複数のプロセッサは、ユーザ及び監視デバイスの場所に基づいて、ユーザ・インタフェースの調整を判断する（ブロック６２０３）。１つ又は複数のプロセッサは、ユーザが特定の期間にわたって行う様々なユーザ・インタフェース調整に関する情報を追跡及び記憶し、かかる調整を、ユーザ及び監視デバイスの場所に関連づけるよう構成され得る。たとえば、看護師などのユーザは、特定のグラフィック構成要素を追加すること、及び／又は特定のグラフィック構成要素を削除することで、初期状態のユーザ・インタフェースを調整することができ、またユーザは、ユーザが一般病棟エリアの監視デバイスと相互作用するたびに、１５日間にわたってこうした調整を行うことができ、次いで１つのプロセッサは、グラフィック部品の追加及び削除を追跡し、この追加及び削除を看護師及び一般病棟に関連づけることができる。
１つ又は複数のプロセッサは、判断した監視デバイスのユーザ及び監視デバイスの場所に基づいて、ユーザ・インタフェースに対して行われ得る調整を判断することができる。１つ又は複数のプロセッサは、判断した調整に基づいて、ユーザ・インタフェースを修正する（ブロック６２０４）。１つ又は複数のプロセッサは、グラフィック構成要素を追加及び／又は削除することにより、ユーザ・インタフェースを修正することができる。１つ又は複数のプロセッサは、同様に、グラフィック構成要素のサイズ、ユーザ・インタフェースに表示されるテキスト、ユーザに対してデータが表示される態様などを調整することにより、ユーザ・インタフェースを修正することができる。したがって、ユーザが特定の場所（たとえば、集中治療室）にある監視デバイスと相互作用する準備ができると、監視デバイスは、ユーザが望むユーザ・インタフェースを表示するために、ユーザ・インタフェースを自動的に修正する。
ＸＩＩ．慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）の監視
ここで図６３に目を向けると、患者の慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）が悪化する尤度を予測するプロセスが示されている。いくつかの実施態様では、ＣＯＰＤの悪化は、ＣＯＰＤの症状がさらに悪くなることを指すことができる。実例を示すことを目的に、患者のＣＯＰＤが悪化する尤度を予測するプロセスを説明するために、本明細書で前述した、監視システム１の構成要素及びセンサ・デバイス２（たとえば呼吸センサ１００ａ、１００ｂを含む）の構成要素が使用され得る。上記のように、いくつかの実施態様では、監視デバイス４は、メモリ記憶ユニットを備えることができ、且つ／又は遠隔に位置する記憶ユニット（たとえば、クラウドベースの記憶ユニット）と通信可能に連結することができる。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、監視デバイスに関連する任意の記憶ユニットに、データを記憶するよう構成され得る。
方法６３００は、監視デバイス４によって、患者に関連づけられたセンサ・デバイスから運動データ（たとえば、動きデータ）を受信するステップを含む（ブロック６３０１）。運動データには、上記のように、センサ・デバイス２などのセンサ・デバイスの加速度計（及び／又はジャイロスコープ）からのデータが含まれ得る。運動データは、患者の動きを示すことができる。運動データは、たとえば、患者が動いているかどうか、又は患者が安静にしているかどうかを示すことができる。いくつかの実施態様では、監視デバイス４は、運動データに基づいて、患者の心拍数を判断することができる。
監視デバイス４は、検出した患者の身体の動きに基づいて、患者の心拍数を決定することができる。センサ・デバイス２などのセンサ・デバイスの、加速度計１１５０（図４１に示されている）などの加速度計は、上記のように、患者の心拍の段階での、患者の身体の前後の周期的な動きを検出するよう構成され得る。いくつかの実施態様では、センサ・デバイス２の加速度計１１５０は、心拍の段階での患者の身体の縦軸を中心とする回転力も発生させる、心臓の長軸に沿った心臓の回転を検出するよう構成され得る。監視デバイス４は、患者の身体の縦軸を中心とする縦方向の動き又は回転する動きを検出し、加速度計のデータから、１分当りの１回又は複数回の心拍の値を判断することができる。いくつかの実施態様では、加速度計１１５０はまた、患者の胸の上昇及び下降又は他の胸部の動きを検出し、検出した患者の胸部の上昇及び下降に基づいて心拍数を判断することができる。
監視デバイス４は、センサ・デバイスから患者の生理学的データを受信する（ブロック６３０２）。患者の生理学的データには、センサ・デバイス２の息センサからの息パターンを示すデータが含まれ得る。いくつかの実施態様では、監視デバイス４は、パルス・オキシメータなどの１台又は複数台の外部医療デバイスに連結され得る。監視デバイス４は、パルス・オキシメータなどの１台又は複数台の外部医療デバイスから、患者の血液中の酸素量を含む生理学的データを受信することができる。監視デバイス４は、生理学的データに基づいて、患者の活動のレベルを判断することができる。監視デバイス４は、たとえば、患者の心拍数及び／又は経皮的酸素飽和度（ＳｐＯ２：ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｏｘｙｇｅｎ ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）データに基づいて、患者の活動のレベルを判断することができる。活動のレベルは、特定の活動（たとえば、歩行、エクササイズ、ランニングなど）を示すことができ、所定の活動カテゴリに関連づけられ得る。活動のレベルを判断するステップのさらなる詳細は、図６４を参照して本明細書で説明される。
所定の活動のカテゴリは、上記のように、活動のレベルに関連づけられ得る。監視デバイス４は、判断した活動のレベルに基づいて、所定の活動のカテゴリを判断するよう構成され得る。監視デバイス４は、図６３に示されているように、複数の所定の活動のカテゴリから所定の活動のカテゴリを選択する（ブロック６３０３）。監視デバイス４は、センサ・デバイス２から、患者に関する位置データを受信するよう構成され得る。監視デバイス４は、患者の位置データ及び運動データに基づいて、患者が移動した経路を判断することができる。
いくつかの実施態様では、監視デバイス４は、患者が経路を移動した回数を判断するよう構成することができ、監視デバイス４の１つ又は複数のプロセッサは、患者が経路を移動した回数を、監視デバイス４に関連する表示デバイスのＧＵＩに表示するよう構成することができる。いくつかの実施態様では、監視デバイス４は、患者が移動した経路ごとにグラフィックの経路の線を生成し、生成したグラフィックの経路の線を、監視デバイス４に関連する表示デバイスに表示されるＧＵＩ上に表示するよう構成され得る。監視デバイス４は、生成するグラフィックの経路のサイズによって、患者が経路を移動した回数を示すよう構成され得る。監視デバイス４は、たとえば、患者が経路を移動するごとに、グラフィックの経路のサイズを大きくすることができる。いくつかの実施態様では、監視デバイス４は、同様に、患者が閾値期間にわたって経路を移動していない場合、グラフィックの経路のサイズを小さくすることができる。いくつかの実施態様では、監視デバイス４は、運動データに基づいて、患者が縦方向に移動したかどうかを判断するよう構成され得る。運動データは、上記のように、加速度計データ、位置データ、及び／又は向きのデータを含むことができ、監視デバイス４は、患者が縦方向に移動したかどうか（たとえば、階段を上る、階段を下るなど）を判断することができる。監視デバイス４は、監視デバイス４に関連する表示デバイスのＧＵＩに、患者の縦方向の位置を表示するよう構成され得る。
いくつかの実施態様では、監視デバイス４は、１つ又は複数の基準の生理学的値を経路に関連づけるよう構成され得る。いくつかの実施態様では、監視デバイス４は、基準の生理学的値を、判断した患者の活動のカテゴリに関連づけることができる。監視デバイス４は、患者が関連づけられる経路を移動した期間中に測定された、且つ／又は患者の運動データが収集及び／又は測定される間に測定された生理学的データに基づいて、基準の生理学的値を生成することができる。
監視デバイス４は、複数の基準の生理学的値から、基準の生理学的値を識別する（ブロック６３０４）。監視デバイス４は、判断した活動カテゴリ及び／又は患者が移動した経路に基づいて、基準の生理学的値を識別するよう構成され得る。監視デバイスは、生理学的データの値と識別した基準の生理学的値との差を判断する（ブロック６３０５）。監視デバイス４は、たとえば、基準の呼吸数と、受信した息パターン・データによって示される呼吸数との差を計算することができる。監視デバイス４は、同様に、基準の流量と、受信した息パターン・データによって示される流量との差を計算することができる。監視デバイス４は、患者のＣＯＰＤが悪化する尤度を予測する（ブロック６３０６）。監視デバイス４は、基準の流量及び呼吸数と、受信した息パターン・データで示されるデータからの流量及び呼吸数との間の、計算した差に基づいて、尤度を予測することができる。
上記は、患者のＣＯＰＤが悪化する尤度を予測するプロセスを実行する、監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサについて説明しているが、当業者は、センサ・デバイスの１つ又は複数のプロセッサが、図６３で説明されたプロセスに従って、患者のＣＯＰＤが悪化する尤度を予測するプロセスを実行するよう構成され得ることを認識されたい。
ここで図６４に目を向けると、患者の活動のレベルを判断し、活動のレベルを１つ又は複数の基準の生理学的値と関連づけるプロセスが示されている。実例を示すことを目的に、患者の活動のレベルを判断し、活動のレベルを１つ又は複数の基準の生理学的値に関連づけるプロセスを説明するために、本明細書で前述した、監視システム１の構成要素及び呼吸センサ１００ａ、１００ｂの構成要素が使用され得る。
方法６４００は、監視デバイス４の１つ又は複数のプロセッサによって、患者のセンサ・デバイスの息センサから、息パターンを示すデータを受信するステップを含む（ブロック６４０１）。息パターン・データは、上記のように、患者の左鼻孔、右鼻孔、及び／又は口に関連づけられた息センサからの息パターンを示すことができる。いくつかの実施態様では、監視デバイス４の１つ又は複数のプロセッサは、受信した息パターン・データに基づいて、患者の呼吸数及び／又は流量を判断することができる。いくつかの実施態様では、受信した息パターン・データには、患者の呼吸数及び／又は流量が含まれ得る。監視デバイス４の１つ又は複数のプロセッサは、患者に関連づけられたセンサ・デバイスからの運動データを受信する（ブロック６４０２）。運動データには、センサ・デバイスの加速度計１１７０などの、加速度計からのデータが含まれ得る。受信する運動データは、どれだけ頻繁に患者が動いているかを示すことができる。受信する息パターン・データが収集及び／又は測定されている間に、受信する運動データが取込み及び／又は測定され得る。監視デバイス４の１つ又は複数のプロセッサは、受信した息パターン・データを受信した運動データと関連づけることができ、また受信した運動データと関連づけられた、受信した息パターン・データを、監視デバイス４に関連する記憶ユニットに記憶することができる。
監視デバイス４の１つ又は複数のプロセッサは、患者の心拍数を判断する（ブロック６４０３）。受信した運動データには、センサ・デバイス２などのセンサ・デバイスの、加速度計１１７０などの加速度計からのデータが含まれ得る。監視デバイス４の１つ又は複数のプロセッサは、上記のように、センサ・デバイスの加速度計からのデータに基づいて、心拍数を判断することができる。監視デバイス４の１つ又は複数のプロセッサは、患者の活動のレベルを判断する（ブロック６４０４）。監視デバイス４の１つ又は複数のプロセッサは、患者の心拍数に基づいて、患者の活動のレベルを判断することができる。監視デバイス４は、様々な心拍数の範囲に対して様々な活動のレベルを特定する、１組のルールを有するよう構成され得る。
１組のルールは、たとえば、患者の心拍数が、８０から１００の間の心拍数など、心拍数の第１の範囲内にある場合、患者は動いている、患者の心拍数が、７０から７５の間の心拍数など、心拍数の第２の範囲内にある場合は安静状態にあるか又は何もしていない、心拍数が、５５から６０の間の心拍数など、心拍数の第３の範囲内にある場合は眠っている、また心拍数が、１１０から１７５の間の心拍数など、心拍数の第４の範囲内にある場合は、労力の大きい活動に携わっていることを、特定することができる。労力の大きい活動の実例には、エクササイズ、ランニング、歩行での１組の階段の上り下りなどが含まれ得るが、これらに限定されるものない。監視デバイス４の１つ又は複数のプロセッサは、１組のルール及び患者の心拍数に基づいて、活動のレベルを判断するよう構成され得る。
いくつかの実施態様では、１組のルールは、患者の心拍数が、活動のレベルごとに、心拍数の対応する範囲を満たす必要がある時間の閾値を特定することができる。１組のルールは、たとえば、患者が歩いていると判断するために、患者の心拍数が少なくとも５秒の間、８０から１００の間である必要があると特定することができる。いくつかの実施態様では、１組のルールは、様々な活動のレベルについて、様々な時間の閾値を特定することができる。以前の実例を続けると、１組のルールは、患者が労力の大きい活動に携わっていると判断するために、患者の心拍数が少なくとも１５秒の間、１１０から１７５の間である必要があると特定することができる。監視デバイス４の１つ又は複数のプロセッサは、患者の心拍数が、閾値時間にわたって、心拍数の範囲内にあるかどうかに基づいて、患者の活動のレベルを判断するよう構成され得る。
センサ・デバイス２などのセンサ・デバイスは、上記のように、リアルタイム又はほぼリアルタイムで、連続的にデータを送信するよう構成することができ、１つ又は複数のプロセッサは、心拍数が判断されたタイミング及び／又は対応する加速度計のデータが受信及び／又は取り込まれたタイミングと関連づけられた、判断した患者の心拍数を記憶するよう構成することができる。監視デバイス４の１つ又は複数のプロセッサは、患者の心拍数が、対応する持続時間の閾値の間、記憶した心拍数及び心拍数に関連づけられたタイミングに基づいて、活動のレベルについて特定された心拍数の範囲内にあるかどうかを判断することによって、患者の活動のレベルを判断するよう構成され得る。監視デバイス４の１つ又は複数のプロセッサは、たとえば、過去５秒間の記憶した心拍数に基づいて、患者の心拍数が少なくとも５秒間、８０から１００の間であるかどうかを判断することによって、患者が労力の大きい活動に携わっているかどうかを判断することができる。
監視デバイス４の１つ又は複数のプロセッサは、判断した活動のレベルに関連づけられた、受信した息パターン・データを、監視デバイスに関連する記憶ユニットに記憶するよう構成され得る。監視デバイス４の１つ又は複数のプロセッサは、基準の生理学的値を生成する（ブロック６４０５）。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、閾値期間にわたる対応する生理学的値に基づいて、基準の生理学的値を判断するよう構成され得る。生理学的値の実例には、上記のように、患者の呼吸数、患者の流量などが含まれ得るが、これらに限定されるものではない。
上記のように、いくつかの実施態様では、受信した息パターン・データは、患者の呼吸数及び／又は患者の流量を含むことができ、監視デバイス４の１つ又は複数のプロセッサは、呼吸数及び／又は流量が取り込まれ、且つ／又は測定されるタイミングに関する情報に関連づけられた、呼吸数及び／又は流量を記憶するよう構成され得る。監視デバイス４の１つ又は複数のプロセッサは、たとえば、閾値期間が３０日である場合、過去３０日間にわたる患者の呼吸数に基づいて、基準の呼吸数を判断することができる。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、同様に、閾値期間が３０日である場合、過去３０日間にわたる患者の流量に基づいて基準の流量を判断することができる。
いくつかの実施態様では、監視デバイス４の１つ又は複数のプロセッサは、判断した活動のレベルが、基準の生理学的値に関連づけられているかどうかを判断することができる。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、判断した活動のレベルが基準の生理学的値に関連づけられている場合、受信した息パターン・データに基づいて、関連づけられた基準の生理学的値を更新することによって、新しい基準の生理学的値を生成するよう構成され得る。監視デバイス４の１つ又は複数のプロセッサは、たとえば、判断した患者の活動のレベルが基準の呼吸数及び基準の流量に関連づけられている場合、受信した呼吸数及び受信した流量に基づいて、それぞれ、新しい基準の呼吸数及び新しい基準の流量を生成することができる。
監視デバイス４の１つ又は複数のプロセッサは、生成した基準の生理学的値を、判断した活動のレベルに関連づけることができる（ブロック６４０６）。１つ又は複数のプロセッサは、たとえば、判断した患者の活動のレベルが動いている場合、判断した活動のレベルに関連づけられた、生成した基準の呼吸数を記憶することができる。１つ又は複数のプロセッサは、同様に、判断した活動のレベルに関連づけられた、生成した基準の流量を記憶することができる。
上記は、患者の活動のレベルを判断し、活動のレベルを１つ又は複数の基準の生理学的値と関連づけるプロセスを実行する、監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサについて説明しているが、当業者は、センサ・デバイスの１つ又は複数のプロセッサが、図６４で説明されたプロセスに従って、患者の活動のレベルを判断し、活動のレベルを１つ又は複数の基準の生理学的値と関連づけるよう構成され得ることを認識されたい。
ここで図６５に目を向けると、患者が移動した経路を判断し、経路を１つ又は複数の基準の生理学的値と関連づけるプロセスが示されている。実例を示すことを目的に、患者が移動した経路を判断し、経路を１つ又は複数の基準の生理学的値に関連づけるプロセスを説明するために、本明細書で前述した、監視システム１の構成要素及び呼吸センサ１００ａ、１００ｂの構成要素が使用され得る。
方法６５００は、監視デバイス４の１つ又は複数のプロセッサによって、患者の場所を判断するステップを含む（ブロック６５０１）。上記のように、いくつかの実施態様では、監視デバイスは、地理的測位システムを備えるよう構成することができ、１つ又は複数のプロセッサは、監視デバイスの場所情報に関する地理的位置システムからのデータに基づいて、監視デバイスの場所を判断するよう構成することができる。いくつかの実施態様では、監視デバイスは、１つ又は複数のビーコン・デバイスから場所情報を受信するよう構成することができ、１つ又は複数のプロセッサは、１つ又は複数のビーコン・デバイスから受信した場所情報に基づいて、監視デバイスの場所を判断するよう構成することができる。
１つ又は複数のプロセッサは、患者の家のエリア（たとえば、台所、居間、寝室など）を、場所情報と関連づけるよう構成され得る。１つ又は複数のプロセッサは、場所情報及び記憶した関連づけに基づいて、患者の家のエリアを判断することができる。１つ又は複数のプロセッサは、たとえば、場所情報が台所に関連づけられ、他の場所情報が居間に関連づけられ、受信した場所情報が台所に関連づけられた場所情報と一致する場合、現在、監視デバイスが台所にあると判断することができる。
監視デバイス４の１つ又は複数のプロセッサは、患者に関連づけられた、センサ・デバイスからの運動データを受信する（ブロック６５０２）。監視デバイス４の１つ又は複数のプロセッサは、上記のように、運動データに基づいて、患者の活動のレベルを判断する。監視デバイス４の１つ又は複数のプロセッサは、患者が移動する経路を判断する（ブロック６５０３）。監視デバイス４の１つ又は複数のプロセッサは、判断した患者の場所及び受信した運動データに基づいて、経路を判断する。１つ又は複数のプロセッサは、たとえば、患者が動いているかどうかを判断し、患者の動きに基づいて、患者の第２の場所を判断することができる。いくつかの実施態様では、センサ・デバイスからの運動データは、患者に関する加速度、姿勢、角回転、及び／又は向きのデータを含むことができ、監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、患者に関する加速度、姿勢、角回転、及び／又は向きのデータに基づいて、患者が縦方向に移動しているかどうかを判断することができる。
いくつかの実施態様では、監視デバイス４は、患者が移動した経路を検出するよう訓練された、１つ又は複数の機械学習モデルを備えるよう構成され得る。１つ又は複数の機械学習モデルは、センサ・デバイスに関連づけられた人の運動データ、息パターンなど、センサ・デバイスからの入力を用いて訓練され得る。いくつかの実施態様では、１つ又は複数の機械学習モデルは、患者の動きデータに基づいて、階段又は他の構造を検出するよう訓練され得る。１つ又は複数の機械学習モデルは、たとえば、センサ・デバイスから受信した向きのデータに基づいて、階段及び縦方向に動く患者を検出するよう訓練され得る。いくつかの実施態様では、１つ又は複数の機械学習モデルは、患者が移動する経路における障害物（たとえば、ソファ、テーブルなど）を検出するよう訓練され得る。
１つ又は複数のプロセッサは、患者が居住する構造の仮想マップ又は仮想間取り図などの、境界が形成されたエリアのグラフィック表現を生成するよう構成され得る。１つ又は複数のプロセッサは、上記のように、患者が移動した経路を示すグラフィック線を生成するよう構成され得る。１つ又は複数のプロセッサは、生成した、境界が形成されたエリアのグラフィック表現内に、生成したグラフィック線を含めることができる。患者が移動した経路のグラフィック表現を含む、生成された、境界が形成されたエリアのグラフィック表現の実例が、図６６Ａに示されている。境界が形成されたエリア６６００のグラフィック表現は、図６６Ａに示されているように、グラフィカルに生成された経路６６０５、６６０６を含む。いくつかの実施態様では、ユーザ及び／又は患者は、境界が形成されたエリアのグラフィック表現の特定の部分に関して、台所６６０１、居間６６０２、寝室６６０４などの場所情報を示す、監視デバイスへの入力を供給することができ、監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、図６６Ａに示されているように、生成した、境界が形成されたエリアのグラフィック表現内に場所情報を表示することができる。
監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、基準の生理学的値を生成する（ブロック６５０４）。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、上記のように、呼吸数データ及び流量データに基づいて、それぞれ、基準の呼吸数の値及び／又は基準の流量の値などの、基準の生理学的値を判断することができる。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、生成した基準の生理学的値を、判断した経路に関連づける（ブロック６５０５）。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、生成した、判断した経路に関連づけられた生理学的値を、監視デバイスに結合された記憶デバイスに記憶することができる。
いくつかの実施態様では、既存の基準の生理学的値を、判断した経路に関連づけることができ、判断した経路が、基準の生理学的値に関連づけられていることを示すインジケータが、監視デバイスのメモリに記憶され得る。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、判断した経路に基づいて既存の基準の生理学的値を識別し、受信した生理学的データに基づいて、判断した経路に関連づけられた既存の基準の生理学的値を更新することによって、新しい基準の生理学的値を生成することができる。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、たとえば、上記のように、呼吸数データに基づいて既存の基準の呼吸数を更新することによって、新しい基準の呼吸数を生成することができる。１つ又は複数のプロセッサは、同様に、流量データに基づいて既存の基準の流量を更新することによって、新しい基準の流量を生成することができる。監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサは、生成した新しい基準の生理学的値を、判断した経路に関連づけることができる。
上記は、患者が移動した経路を判断し、経路を１つ又は複数の基準の生理学的値と関連づけるプロセスを実行する、監視デバイスの１つ又は複数のプロセッサについて説明しているが、当業者は、センサ・デバイスの１つ又は複数のプロセッサが、図６５で説明されたプロセスに従って、患者が移動した経路を判断し、経路を１つ又は複数の基準の生理学的値と関連づけるよう構成され得ることを認識されたい。
図６６Ｂは、本技術の様々な態様による、患者が発症する可能性が高いかどうかを示す、リアルタイムでの測定値の第１のグラフィック表示を示している。センサ・デバイス２で測定された患者の生理学的パラメータ。たとえば、上記で以前に説明されたように、呼吸流（気流）、呼吸数（ＲＲ）、顔上のセンサの場所ばかりでなく、姿勢／動き（たとえば、頭部の構え／動き、歩行、転倒）、及び心拍数（ＨＲ）が判断され得る。患者の場所も、様々な技術（たとえば、デバイス内の、又はシステムの様々な態様と通信する）に基づいて、検出及び追跡され得る。たとえば、場所は、ＳｉＬａｂｓのＢＴＬＥ追跡デバイス、Ｗｉｆｉ追跡、ＧＰＳなどを使用して検出され得る。この点に関連して、監視デバイス４は、患者のリアルタイムでの場所、動き、経路、及び動きの所要時間を判断することができる。
本技術のデバイス及びシステムは、家の中での患者の場所及び動きが、２５ｃｍ未満の精度で検出され得ることを可能にする（たとえば、方向（α、β）及び長さＬを有する３次元ベクトル＝＞場所／速度を含むことができるＢＴＬＥ追跡を使用して）。次いで、この場所情報が、上記のように、患者の家の配置図にマッピングされ得る。患者の労力の変化は、患者の場所／動き及びタイミングをセンサからのパラメータのデータと組み合わせることにより概算され得る。概算する労力に影響を与える可能性がある、酸素化も検出され得る。次いで、図６６Ａ及び図６６Ｂにあるように、概算が行われてグラフィック表示され得る。
図示の実例では、患者は、ある期間安静状態の可能性がある（「安静」）。安静状態の測定には、たとえば、ある期間にわたって患者の動きがないことが含まれ得る（α、β、Ｌが一定）。患者は、たとえば、居間で（たとえば、ソファで）テレビを見ている可能性がある。監視デバイス４は、以前に入力された患者に関するデータ及びセンサ・デバイス２から受信した場所データに基づいて、場所を、ソファ及び／又は居間と識別することができる。描かれている実例では、居間での安静状態の傾向を取得するために、場所及びセンサの情報が、たとえば１０分間記録される。センサ・デバイス２から受信したデータは、患者が直立姿勢（座っている）であるが、動きがないことを示している。ＲＲ及び気流は一定であり、ＨＲも同様である。監視デバイス４は、これらの要因の組合せに基づいて、患者が安静にしていると判断し、この特定は、図６６Ｂのグラフィック表示上に視覚的に示されている。
グラフィック表示は、ある期間にわたる気流又は呼吸の量を示している。描かれている実例では、期間は１時間である。例示の１時間の中のいくつかの部分的期間で、センサの活動が検出されないことがある。たとえば、患者は、台所に入って食事をすることがある。この点に関連して、患者の場所検出は、居間のソファから台所の椅子への動き（α、Ｌ）、及びその後の動きがないこと（α、β、Ｌが一定）を示す。センサは、最初に直立姿勢及び歩行（ステップ）を示す。センサ・デバイス２は、次いで、患者が直立姿勢及び椅子の場所にいることを検出する。監視デバイス４は、このデータから、患者が台所のテーブルのそばの椅子に座っていることを示すことができる。
別の期間中、センサの場所は、顔上にセンサがないことを示し（ＲＲ、気流、及びＨＲ＝０）、測定は停止される。監視デバイスは、このデータから、患者が食事の時間にセンサを顔から取り外したことを示すことができる。次いで、センサの場所は、センサが再び顔上にあることを示し（ＲＲ、気流、ＨＲ≠０）、測定が再開される。患者は、再びセンサを顔の上に置いた。これらの事象はすべて、グラフィック表示で、グラフィック・インジケータとして提示され得る。
ある期間において、患者は尽力している（「尽力中」）ことが示される。この点に関連して、測定したデータは、患者が寝るために２階の寝室に上っていることを示し、グラフィック表示は、労力が大きい際の測定値を示している。この期間に関連して、場所データは、患者が居間を通って階段に向かって移動していることを示している（α、Ｌ）。データはさらに、患者が直立姿勢で歩行（ステップ）していることを示している。ＲＲ、気流、及びＨＲは、患者の労力により著しく増加している。監視デバイス４は、これらの要因の組合せに基づいて、患者が尽力していると判断し、この特定は、グラフィック表示上に視覚的に示されている。
監視デバイス４は、場所データに基づいて、患者が（事前にプログラムされた）階段の第１のステップに近づいていることを検出する。この時点で、場所及びセンサ情報の記録は継続中であるか、又は開始され得る（たとえば、より高い割合で）。監視デバイス４は、階段を通って上る動き（α、β、Ｌ）を検出する。ＲＲ、気流、及びＨＲが増加し、センサ・データは、患者が直立姿勢で歩行（ステップ）していることを示す。次いで、監視デバイス４は、この患者が階段の最後のステップに近づいていることを検出し、視覚的に示す。この時点で、場所及びセンサ情報の記録の頻度が減らされるか、一時停止／停止され得る。
ある期間において、患者は眠っている（「睡眠」）ことが示される。この点に関連して、場所データは、患者が２階の居間に向かって移動し（α、Ｌ）、最終的にベッドに到達していることを示す。センサは、患者が直立姿勢で歩行（ステップ）し、最後に横になったことを示す。ＲＲ、気流、ＨＲが減少し始める。監視デバイス４は、これらの要因の組合せに基づいて、患者が眠っていると判断し、この特定は、グラフィック表示上に視覚的に示されている。描かれている実例によれば、場所及びセンサ情報の記録は、患者の姿勢が静止し、横になり、息が安定しているときに（たとえば、ＲＲ及び気流の変動＜１並びにＨＲの変化度＜１０）、開始され得る。
図６６Ｃは、本技術の様々な態様による、患者が発症する可能性が高いかどうかを示す、リアルタイムでの測定値の第２のグラフィック表示を示している。描かれている実例であるグラフィック表示は、患者の基準値及び限度を超えたところを視覚的に示している。グラフィック表示はさらに、基準からの逸脱が、患者の悪化又は発症を表す場合を描いている。監視デバイス４は、患者の悪化又は発症を検出すると、ディスプレイ上の他の指示と区別できる視覚的指示又は警告（「悪化」）を、グラフィック表示上に提示することができる。いくつかの実施態様では、患者の悪化又は発症の検出により、監視デバイス４がさらに、患者に関連づけられた介護者の携帯型デバイスなどの遠隔デバイスに、通知を供給することができる。
ＸＩＩＩ．センサの立上がり時間
ここで図６７に目を向けると、センサ・デバイス２などのセンサ・デバイス用の電子回路組立体６７００の詳細図が示されている。センサ・デバイス２は、上記のように、呼吸センサ１００ａ、１００ｂ、１００ｃのいずれかであり得る。電子回路組立体６７００は、支持構造体６７０２などの支持構造体を備えることができる。支持構造体６７０２の実例には、図３０に示されているように、支持構造体１２３０－１、１２３０－２、１２３０－３が含まれ得る。支持構造体６７０２は、センサ６７０４などのセンサを支持するよう構成され得る。センサ６７０４の実例には、図３０に示されるようなサーミスタ４００－１、４００－２、４００－３などのサーミスタ、熱電対などが含まれ得るが、これらに限定されるものではない。
いくつかの実施態様では、支持構造体６７０２は、上記のように、電気的及び／又は熱的に絶縁性の材料を含むことができる。いくつかの実施態様では、支持構造体６７０２には、ガラス繊維、エポキシ樹脂、難燃性材料など、及び／又はこれらの任意の組合せが含まれ得るが、これらに限定されるものではない。いくつかの実施態様では、支持構造体６７０２の材料の熱伝導率は、０．２９ワット／（メートル＊ケルビン）（Ｗ／（ｍ＊Ｋ））未満であり得る。いくつかの実施態様では、支持構造体の熱伝導率は、０．２９Ｗ／（ｍ＊Ｋ）と０．３４３Ｗ／（ｍ＊Ｋ）との間であり得る。
図６７に示されているように、支持構造体６７０２のサイズは、長さＡ’、幅Ｂ’、及び厚さ又は高さＣ’であり得る。いくつかの実施態様では、支持構造体６７０２の長さＡ’は、１０ミリメートル（ｍｍ：ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ）から５０ｍｍの間であり得る。支持構造体６７０２の長さＡ’は、たとえば、２０ｍｍであり得る。いくつかの実施態様では、支持構造体６７０２の幅Ｂ’は、０．１ｍｍから５ｍｍの間であり得る。支持構造体６７０２の幅Ｂ’は、たとえば、１ｍｍであり得る。支持構造体６７０２の厚さ又は高さＣ’は、０．０１ｍｍから０．５ｍｍの間であり得る。支持構造体６７０２の厚さ又は高さＣ’は、たとえば、０．１ｍｍであり得る。
支持構造体６７０２は、電子基板６７０１に電気的に接続され得る。支持構造体６７０２は、たとえば、位置６７０５などで電子基板６７０１にはんだ付けされ、電気接続部６７０６などの電子基板６７０１の電気接続部と、電気接続部６７０３などの支持構造体の電気接続部との間に、電気接続を形成することができる。いくつかの実施態様では、電気接続部６７０３の幅は、２５μｍから２００μｍの間であり得る。電気接続部６７０３の幅は、たとえば、１５０μｍであり得る。いくつかの実施態様では、電気接続部６７０３の厚さは、５μｍから５０μｍの間であり得る。電気接続部６７０３の厚さは、たとえば、３０μｍであり得る。いくつかの実施態様では、電気接続部６７０３及び６７０４には、電線が含まれ得る。電気接続部６７０３及び６７０４の電線の材料は、銅であり得る。
センサ６７０４は、支持構造体６７０２に電気的に接続され得る。センサ６７０４は、たとえば、支持構造体６７０２の電気接続部６７０３にはんだ付けされ得る。いくつかの実施態様では、センサ６７０４の長さは、０．１ｍｍから２ｍｍの間であり得る。センサ６７０４の長さは、たとえば、１ｍｍであり得る。いくつかの実施態様では、センサ６７０４の幅は、０．１ｍｍから１ｍｍの間であり得る。センサ６７０４の幅は、たとえば、０．５ｍｍであり得る。いくつかの実施態様では、センサ６７０４の厚さ又は高さは、０．１ｍｍから１ｍｍの間であり得る。センサ６７０４の厚さ又は高さは、たとえば、０．５ｍｍであり得る。
センサ６７０４の周囲の構成要素に含まれる材料、及び／又はセンサ６７０４の周囲の構成要素のサイズは、センサ６７０４の周囲の熱質量に影響を及ぼす可能性がある。センサ６７０４の周囲の熱質量は、センサ６７０４の立上がり時間、及び／又はセンサ６７０４の応答時間に影響を及ぼす可能性がある。熱質量の増加が、たとえば、結果的にセンサ６７０４の立上がり時間を増加させ、且つ／又は応答時間をより遅くする可能性がある。熱質量の減少が、同様に、結果的にセンサ６７０４の立上がり時間を減少させ、且つ／又は応答時間をより速くする可能性がある。いくつかの実施態様では、本明細書で呼ばれているセンサの立上がり時間は、第１の値から第２の値まで変化するのにかかる時間であり得る。いくつかの実施態様では、第１の値は、センサの最終出力値の第１のパーセンテージであり得、第２の値は、最終出力値の第２のパーセンテージであり得る。第１の値は、たとえば、センサ６７０４の最終出力値の１０％であり得、第２の値は、最終出力値の９０％であり得る。
いくつかの実施態様では、センサ６７０４の周囲の熱質量は、センサの周囲の構成要素に、非常に低い熱伝導率及び／又は非常に高い断熱特性を有する材料を使用することで低減され得る。支持構造体６７０２の熱質量は、たとえば、熱伝導率が０．２９Ｗ／（ｍ＊Ｋ）未満の材料を使用することで低減され得る。いくつかの実施態様では、センサ周囲の熱質量は、センサ６７０４の周囲の構成要素のサイズ及び／又は寸法を小さくすることで低減され得る。支持構造体６７０２のサイズは、たとえば、図６８に示されている、支持構造体６７０２の幅Ｂ’及び厚さＣ’を減少させることで減少され得る。実例として、支持構造体６７０２の幅Ｂ’を０．７ｍｍに減少させることができ、支持構造体の厚さＣ’を０．０８ｍｍに減少させることができる。
いくつかの実施態様では、センサ６７０４の周囲の熱質量は、電気接続部６７０３のサイズを小さくすることで低減され得る。たとえば、電気接続部の幅を５０μｍに減少させることができ、また電気接続部の厚さを１４μｍに減少させることができる。いくつかの実施態様では、センサ６７０４の周囲の熱質量は、センサ６７０４のサイズを小さくすることで低減され得る。センサ６７０４のサイズは、たとえば、長さ０．５ｍｍ、幅０．２５ｍｍ、及び厚さ０．２５ｍｍを有するよう減少され得る。いくつかの実施態様では、センサ６７０４の周囲の熱質量は、電気接続部６７０３のパターンに基づいて低減され得る。電気接続部６７０３は、たとえば、図６８に示されているように、波状パターンで支持構造体６７０２上に実装され得る。
センサ６７０４の周囲の熱質量を低減することにより、熱変化に対するセンサ６７０４の感度を最適化することができる。いくつかの実施態様では、センサ６７０４の感度の改善により、センサ６７０４を、患者の息の頻度及び／又は呼吸数の範囲にわたる熱変化を検出するよう構成することができる。センサ６７０４は、たとえば、センサ６７０４がサーミスタ４０１－１（図３０に示されている）などのサーミスタである場合、毎分１２０回以上の息（ｂｐｍ）の呼吸数で、熱変化を検出することができる。センサ６７０４は、同様に、１０ｂｐｍ以下の呼吸数で、熱変化を検出することができる。いくつかの実施態様では、センサ６７０４はまた、１０ｂｐｍから１２０ｂｐｍの間の呼吸数での熱変化を検出することもできる。
いくつかの実施態様では、センサ６７０４の立上がり時間は、毎秒摂氏０．３度（℃／秒）から２．６℃／秒の間であり得る。センサ６７０４の立上がり時間は、たとえば、０．３２℃／秒であり得る。いくつかの実施態様では、センサ６７０４の立上がり時間は、０．７℃／秒から１．６℃／秒の間であり得る。いくつかの実施態様では、温度の変化をより迅速に検出するために、速い応答時間を有することが好ましい場合があり、センサ６７０４の立上がり時間は、０．７℃／秒から１．６℃／秒の間であることが好ましい場合がある。センサ６７０４の立上がり時間は、たとえば、０．７７℃／秒であり得る。いくつかの実施態様では、非常に高い呼吸数（たとえば、毎分１２０回の息）で温度のより細かな変化を取り込むことが好ましい場合があり、センサ６７０４の立上がり時間は、１．３℃／秒から１．６℃／秒の間など、１．２９℃／秒より速いことが好ましい場合がある。
いくつかの実施態様では、センサ・デバイス２（たとえば、呼吸センサ１００ａ、１１０ｂを含む）は、患者のＳｐＯ２及び／又は酸素飽和度を測定するセンサを備えるよう構成され得る。患者のＳｐＯ２及び酸素飽和度を測定するセンサを備えるよう構成された、センサ・デバイス２の実例が図６９に示されている。図６９では、センサ６９０２は、図２８を参照して上記で説明されたように、フレーム３２０などのセンサ・デバイス用フレームに結合され得る。センサ６９０２は、患者がセンサ・デバイスを着用するときに、患者の唇６９１０に対して配置され得る。
センサ６９０２は、赤色光６９０４－１を放出するよう構成された少なくとも１つの発光ダイオードと、赤外光６９０４－２を放出する少なくとも１つの発光ダイオードとを備えるよう構成され得る。センサ６９０２は、赤色光６９０４－１及び赤外光６９０４－２を送出するよう構成され得る。赤色光６９０４－１及び赤外光６９０４－２は、センサ６９０２から送出されると、患者の唇６９１０を透過し、患者の骨６９１２など、患者の唇６９１０の後ろの骨で反射する。
センサ６９０２は、赤色光検出器６９０８－１及び赤外光検出器６９０８－２を備えるよう構成することができ、反射された赤色光６９０６－１は、赤色光検出器６９０８－１で検出及び／又は測定することができ、反射された赤外光６９０６－２は、赤外光検出器６９０８－２で検出及び／又は測定することができる。センサ６９０２は、測定した赤色光及び赤外光のレベルを計算するよう構成され得る。センサ６９０２は、計算した赤色光及び赤外光のレベルに基づいて、酸素飽和度を計算するよう構成され得る。
条項としての本技術の例示
本開示の態様の様々な実例が、便宜上番号を付けた条項（１、２、３など）で説明されている。これらは実例として提示されており、本技術を限定するものではない。図及び参照番号の識別表示は、単に実例として、例示する目的で以下に提示され、条項はそうした識別表示によって限定されるものではない。
条項１
筐体を貫いて延在する第１の鼻流路及び第２の鼻の流路を有する筐体であって、第１及び第２の鼻流路が、鼻呼吸流の方向に対して互いに平行に配置されている、筐体と、第１の鼻サーミスタ及び第２の鼻サーミスタを備える電子基板とを備える呼吸センサであって、電子基板が、第１及び第２の鼻サーミスタがそれぞれ、第１及び第２の鼻流路のそれぞれの中に配置されるように筐体に結合されている、呼吸センサ。
条項２
電子基板が支持構造体を備え、支持構造体が、電子基板に結合された近位部分と、電子基板の最上部で画定される平面を横切る遠位部分とを有し、電子基板が、筐体内に配置されると、支持構造体の遠位部分が、第１及び第２の鼻流路のうちの少なくとも一方の中に延在する、条項１の呼吸センサ。
条項３
第１又は第２の鼻サーミスタのいずれも、支持構造体の遠位部分に結合されている、条項２の呼吸センサ。
条項４
口流路及び口サーミスタをさらに備え、口流路が、第１及び第２の鼻流路を横切って、口呼吸流の方向に沿って配置されている、条項１及び２のいずれかの呼吸センサ。
条項５
電子基板が、電子基板に結合された近位部分と、電子基板の最上部で画定される平面に沿って延在する遠位部分とを有する支持構造体を備え、電子基板が、筐体内に配置されると、支持構造体の遠位部分が、第１及び第２の鼻流路のうちの少なくとも一方の中に延在する、条項４の呼吸センサ。
条項６
口サーミスタが、支持構造体の遠位部分に結合されている、条項５の呼吸センサ。
条項７
口流路内に配置された、少なくとも１つの口気流誘導部をさらに備える、条項４から６までのいずれかの呼吸センサ。
条項８
少なくとも１つの口気流誘導部のうちの第１の口気流誘導部が、口流路の口入口の近くに配置され、少なくとも１つの口気流誘導部のうちの第２の口気流誘導部が、口流路の口出口の近くに配置されている、条項７の呼吸センサ。
条項９
口入口及び口出口のいずれかが楕円形である、条項８の呼吸センサ。
条項１０
口流路が口入口から口出口の方へ先細になっている、条項８及び９のいずれかの呼吸センサ。
条項１１
第３のサーミスタ及び第４のサーミスタをさらに備え、第３のサーミスタは周囲サーミスタであり、第４のサーミスタは、呼吸センサが、患者の顔つきに対して適切に配置されているかどうかを判断するよう構成される皮膚サーミスタである、条項１から１０までのいずれかの呼吸センサ。
条項１２
電子基板が、周囲サーミスタによって検出された第２の電気信号から、皮膚サーミスタによって検出された第１の電気信号を差し引くよう構成されたフィルタをさらに備える、条項１１の呼吸センサ。
条項１３
電子基板が、周囲サーミスタによって検出された第３の電気信号から、皮膚サーミスタによって検出された第１の電気信号と、第１の鼻サーミスタ、第２の鼻サーミスタ、及び口サーミスタのうちのいずれかによって検出された第２の電気信号とを差し引くよう構成されたフィルタをさらに備える、条項１１及び１２のいずれかの呼吸センサ。
条項１４
電子基板を保護し、第１及び第２の鼻流路の少なくとも一部を形成するよう構成されたシュラウドをさらに備える、条項１から１３までのいずれかの呼吸センサ。
条項１５
電子基板が、呼吸センサの動きを検出するよう構成された加速度計をさらに備える、条項１から１４までのいずれかの呼吸センサ。
条項１６
加速度計が、呼吸センサが患者の顔から落下した、又は患者が倒れたかどうかを判断するよう構成される、条項１５の呼吸センサ。
条項１７
電子基板が、ネットワークに結合された外部デバイスと通信するよう構成された無線トランシーバをさらに備える、条項１から１６までのいずれかの呼吸センサ。
条項１８
電子基板が、呼吸センサが使用可能な状態にあるときに、筐体と患者の顔との間の接触を検出するよう構成された静電容量式センサを備える、条項２から１７までのいずれかの呼吸センサ。
条項１９
第１及び第２の鼻流路のそれぞれの中に配置された、少なくとも１つの鼻気流誘導部をさらに備える、条項１から１８までのいずれかの呼吸センサ。
条項２０
少なくとも１つの鼻気流誘導部のうちの第１の鼻気流誘導部が、第１及び第２の鼻流路のうちの一方の鼻入口の近くに配置され、少なくとも１つの鼻気流誘導部のうちの第２の鼻気流誘導部が、第１及び第２の鼻流路のうちの一方の鼻出口の近くに配置される、条項１９の呼吸センサ。
条項２１
バッテリをさらに備える、条項１から２０までのいずれかの呼吸センサ。
条項２２
吸息温度、呼息温度、呼吸センサの近隣の周囲温度、又は呼吸センサに係合された患者の皮膚の温度のうちの少なくとも１つを検出するよう構成された１つ又は複数のサーミスタと、患者の動き、患者の姿勢、心拍数、又は呼吸数のうちの少なくとも１つを検出するよう構成された加速度計と、１つ又は複数のサーミスタに結合された電子基板及び１つ又は複数のサーミスタとを備える、呼吸センサ。
条項２３
呼吸センサに係合されている患者の皮膚の温度を検出するよう構成されたサーミスタを備える、条項２２の呼吸センサ。
条項２４
ＣＯ２の存在を検出するよう構成されたＥｔＣＯ２感応性表面を有する、条項２２の呼吸センサ。
条項２５
コマンドを記憶するメモリを備えるサーバと、ハブから、患者の呼吸状態を示すデータを受信し、データを遠隔サーバのメモリ内に転送し、データを要求に応じて携帯型コンピュータ・デバイスに供給し、且つデータをグラフィック表示するよう携帯型コンピュータ・デバイスに命令するためのコマンドを実行するよう構成されたプロセッサとを備えるシステムであって、データは、２つの鼻流路のうちの少なくとも一方からの温度値、口流路からの温度値、患者の皮膚表面の温度値、及び患者の環境の温度値を含む、システム。
条項２６
プロセッサが、患者の呼吸状態を示すデータから呼吸数を判断するよう構成される、条項２５のシステム。
条項２７
プロセッサが、患者の呼吸状態を示すデータから呼吸の大きさを判断するよう構成される、条項２５から２６までのいずれかのシステム。
条項２８
プロセッサが、患者の呼吸状態を示すデータの変動に基づいて、患者が発作を起こすか又は患者が麻薬様物質を服用中である（ｕｎｄｅｒ ａｎ ｏｐｉｏｉｄ）確率を判断するよう構成される、条項２５から２７までのいずれかのシステム。
条項２９
ハブから、患者の呼吸状態を示すデータを受信するステップと、データを遠隔サーバのメモリに転送するステップと、データを要求に応じてモニタに供給するステップと、モニタにデータをグラフィック表示するよう命令するステップとを含む方法であって、データは、２つの鼻流路のうちの少なくとも一方からの温度値、口流路からの温度値、患者の皮膚表面の温度値、及び患者の環境の温度値を含む、方法。
条項３０
患者の呼吸状態を示すデータから呼吸数を判断するステップをさらに含む、条項２９の方法。
条項３１
患者の呼吸状態を示すデータから呼吸の大きさを判断するステップをさらに含む、条項２９から３０までのいずれかの方法。
条項３２
患者の呼吸状態を示すデータの変動に基づいて、患者が発作を起こすか又は患者が麻薬様物質を服用中である確率を判断するステップをさらに含む、条項２９から３１までのいずれかの方法。
条項３３
遠隔サーバにおいて、患者の記録を患者の呼吸状態に関連づけるステップをさらに含む、条項２９から３２までのいずれかの方法。
条項３４
患者が、入院患者又は在宅医療患者のうちの一方であり、該方法が、患者の呼吸状態が致命的な事象を示す場合に、救急医療ユニットに警告するステップをさらに含む、条項２９から３３までのいずれかの方法。
条項３５
筐体を貫いて延在する鼻流路を有する筐体であって、鼻流路が鼻呼吸流の方向と整列している筐体、及び鼻サーミスタを備える電子基板であって、鼻サーミスタが鼻流路内に配置されるように筐体と結合された電子基板を備える呼吸センサ、並びに呼吸センサとネットワークとの間でデータを移動させるよう構成されるハブを備える、呼吸センサ・システム。
条項３６
ハブがスマートフォンである、条項３５の呼吸センサ・システム。
条項３７
呼吸センサ及びハブのいずれかからデータを受信するよう構成されたモニタをさらに備える、条項３５の呼吸センサ・システム。
条項３８
呼吸センサを使用してデータを監視するステップと、呼吸センサから離れたハブによって、呼吸センサからのデータを受信するステップと、呼吸センサからのデータをハブからネットワークへ送信するステップと、呼吸センサからのデータをネットワークからモニタに送信するステップとを含む、方法。
条項３９
呼吸センサによって監視されるデータが、皮膚サーミスタ、周囲サーミスタ、少なくとも１つの鼻サーミスタ、口サーミスタ、加速度計、及び息インジケータのうちの少なくとも１つによって監視される、条項３８の方法。
条項４０
ハブが呼吸センサから、正しく配置されていて息がない状態を示す通知を受信するステップをさらに含み、該通知を受信するステップは、呼吸センサが、皮膚サーミスタが皮膚温度を検出しており、周囲サーミスタが周囲空気温度を検出しており、少なくとも１つの鼻サーミスタ及び口サーミスタのうちの１つが周囲空気温度を検出しており、且つ息インジケータが息を検出していると判断するステップに応答する、条項３９の方法。
条項４１
ハブが呼吸センサから、緩んだ状態を示す通知を受信するステップをさらに含み、該通知を受信するステップは、呼吸センサが、皮膚サーミスタが周囲空気温度を検出しており、周囲サーミスタが周囲空気温度を検出しており、少なくとも１つの鼻サーミスタ及び口サーミスタのうちの１つがガス流温度を検出しており、且つ息インジケータが息を検出していると判断するステップに応答する、条項３９から４０までのいずれかの方法。
条項４２
ハブが呼吸センサから、取り外されたか又は息がないかのいずれかの状態を示す通知を受信するステップをさらに含み、該通知を受信するステップは、呼吸センサが、皮膚サーミスタが周囲空気温度を検出しており、周囲サーミスタが周囲空気温度を検出しており、少なくとも１つの鼻サーミスタ及び口サーミスタのうちの１つが周囲空気温度を検出しており、息インジケータが息を検出していないと判断するステップに応答する、条項３９から４１までのいずれかの方法。
条項４３
遠隔のハブが呼吸センサから、動作温度が超過した状態を示す通知を受信するステップをさらに含み、該通知を受信するステップは、呼吸センサが、皮膚サーミスタが皮膚温度を検出しており、周囲サーミスタが皮膚温度以上の温度を検出していると判断するステップに応答する、条項３９から４２までのいずれかの方法。
条項４４
第１のセンサ・デバイスによって、第１のセンサ・デバイスに近接する患者の生理学的パラメータを測定するステップと、第１のセンサ・デバイスによって、生理学的パラメータを測定するステップに応答して、第１のセンサ・デバイス及び第１の監視デバイスの間のペアリング・プロセスを容易にするよう構成された無線アドバタイズメント信号を自動的に同報通信するステップと、第１のセンサ・デバイスによって、無線アドバタイズメント信号を同報通信するステップの後に、第１のセンサ・デバイス及び第１の監視デバイスの間のペアリング・プロセスを実行するための無線要求を受信するステップと、無線要求を受信するステップに応答して、ペアリング・プロセスを自動的に完了するステップとを含む、方法。
条項４５
ペアリング・プロセス中に、患者の患者識別子を受信するステップであって、患者識別子は、ペアリング・プロセスが開始される前に収集される、患者識別子を受信するステップと、患者識別子を受信するステップに基づいて、ペアリング・プロセスを完了するステップとをさらに含む、条項４４の方法。
条項４６
第１のセンサ・デバイスによって、患者識別子を受信するステップに応答して、患者識別子を、第１のセンサ・デバイスに関連づけられた識別子に自動的に関連づけるステップをさらに含む、条項４５の方法。
条項４７
無線アドバタイズメント信号を同報通信するステップの前に、測定した生理学的パラメータの値が生理学的パラメータ値の閾値を満たすかどうかを判断するステップと、測定した生理学的パラメータの値が生理学的パラメータ値の閾値を満たす場合、無線アドバタイズメント信号を自動的に送信するステップとをさらに含む、条項４４から４５までのいずれかの方法。
条項４８
測定した生理学的パラメータの値が、生理学的パラメータ値の閾値を満たすには、所定の値以上である生理学的パラメータの所定の回数の測定が必要となる、条項４７の方法。
条項４９
第１のセンサ・デバイスにおいて、第１のセンサ・デバイスに関連づけられた色に関するデータを、監視デバイスから受信するステップと、第１のセンサ・デバイスのＬＥＤに、該色を表示するステップとをさらに含む、条項４４から４８までのいずれかの方法。
条項５０
センサ・デバイスによって、該色に関するデータを受信するステップの前に、第１のセンサ・デバイスに関連づけられた識別子を監視デバイスに供給するステップをさらに含み、該色は、第１のセンサ・デバイスに関連づけられた識別子に基づく、条項４９の方法。
条項５１
該色が、第１のセンサ・デバイスの閾値距離内にある、他のセンサ・デバイスに関連づけられた色に基づいて判断される、条項４９の方法。
条項５２
第１の監視デバイスとの無線接続の喪失を検出するステップと、第２の無線アドバタイズメント信号の同報通信に応答して、第１のセンサ・デバイス及び第２の監視デバイスの間での第２のペアリング・プロセスを実行するための第２の無線要求を受信するステップと、第２のペアリング・プロセスを完了した直後に、患者識別子を第２の監視デバイスに送信するステップと、第２の監視デバイスを患者と関連づけさせるステップとをさらに含む、条項４４から５１までのいずれかの方法。
条項５３
監視デバイスによって、患者の息パターンを示す息データ、及び息データが収集されている間の患者の動きを示す運動データを受信するステップと、監視デバイスによって、運動データ及び唇の動きに関連づけられた１つ又は複数の所定の運動パターンを比較するステップと、監視デバイスによって、該比較に基づいて、患者が話しているときに運動データが収集されたと判断するステップと、監視デバイスによって、該判断に基づいて、息データを調整するステップとを含む、方法。
条項５４
監視デバイスによって、受信した息データに基づいて、患者の顔上のセンサ・デバイスの現在配置されている場所を判断するステップと、センサ・デバイスの配置されている場所の判断に応答して、運動データ及び唇の動きに関連づけられた１つ又は複数の所定の運動パターンを比較するステップを開始するステップとをさらに含む、条項５３の方法。
条項５５
配置されている場所が、患者の唇の所定の距離内の場所である、条項５４の方法。
条項５６
監視デバイスによって、運動データ及び１つ又は複数の所定の運動パターンのうちの少なくとも１つの間の類似性レベルを判断するステップと、類似性レベルの閾値を満たす類似性レベルに基づいて、患者が話しているときに運動データが収集されたと判断するステップと、監視デバイスによって、患者が話しているときに運動データが収集されたとの判断に基づいて息データを調整するステップとをさらに含む、条項５３の方法。
条項５７
監視デバイスによって、息データが収集されている間に、センサ・デバイスからセンサ・デバイスのマイクによって収集された音声データを受信するステップと、監視デバイスによって、音声データ及び比較に基づいて、患者が話していると判断するステップと、監視デバイスによって、患者が話しているときに運動データが収集されたとの判断に基づいて、息データを調整するステップとをさらに含む、条項５３の方法。
条項５８
監視デバイスによって、音声データのデシベル・レベルがデシベル・レベルの閾値を満たすかどうかを判断するステップと、デシベル・レベルがデシベル・レベルの閾値を満たすとの判断に応答して、運動データ及び１つ又は複数の所定の運動パターンを比較するステップを開始するステップとをさらに含む、条項５７の方法。
条項５９
監視デバイスによって、息データ、及び患者の基準の息パターンを示す基準の息データの差を判断するステップと、監視デバイスによって、該差が差の閾値を満たしているかどうかを判断するステップと、監視デバイスによって、該差が差の閾値を満たしているとの判断及び患者が話しているとの判断に基づいて、息データを調整するステップとをさらに含む、条項５３の方法。
条項６０
息データが、該差を低減して差の閾値を満たすように調整される、条項５９の方法。
条項６１
息データが、第１の期間にわたって受信される、条項５９の方法。
条項６２
監視デバイスによって、第２の期間にわたって、患者の息パターンを示す息データに基づいて基準の息データを判断するステップをさらに含み、第２の期間は第１の期間より前にある、条項６１の方法。
条項６３
監視デバイスによって、センサ・デバイスから、患者の息パターンを示す息データ、及び息データが収集されている間の患者の動きを示す運動データを受信するステップと、監視デバイスによって、受信した運動データ及び受信した息データに基づいて、３次元空間における患者の顔上のセンサ・デバイスの位置を判断するステップと、監視デバイスによって、表示デバイスに表示するために、位置のグラフィック表現を供給するステップとを含む、方法。
条項６４
運動データ及び息データを、１つ又は複数の所定の睡眠パターンである、睡眠時無呼吸の徴候に関連づけられた１つ又は複数の所定の睡眠パターンのうちの少なくとも１つと比較するステップと、監視デバイスによって、該比較に基づいて、患者が睡眠時無呼吸である尤度を示す無呼吸スコアを生成するステップと、生成した無呼吸スコアが尤度レベルの閾値を満たしている場合に、警告を発生させるステップと、監視デバイスによって、表示デバイスに表示するために、警報の表示を位置のグラフィック表現と共に供給するステップとをさらに含む、条項６３の方法。
条項６５
監視デバイスによって、息データに基づいて、患者の第１の鼻孔の第１の呼吸数及び流量を示す第１の息パターン、及び患者の第２の鼻孔の第２の呼吸数及び流量を示す第２の息パターンを判断するステップと、第１の息パターン及び第２の息パターンを、１つ又は複数の所定の息パターンと比較するステップと、第１の息パターン及び第２の息パターンの、１つ又は複数の所定の息パターンとの比較に基づいて、患者の顔上のセンサ・デバイスの位置を判断するステップとをさらに含む、第６３項の方法。
条項６６
患者の口の第３の呼吸数又は流量を示す第３の息パターンを判断するステップと、第３の呼吸数又は流量が、第１の呼吸数又は流量及び第２の呼吸数又は流量のうちの少なくとも一方よりも大きいと判断するステップと、第３の呼吸数又は流量がより大きいとの判断に基づいて、鼻腔の状態を示す警告を発生させるステップとをさらに含む、条項６５の方法。
条項６７
第１の呼吸数又は流量及び第２の呼吸数又は流量の変化に基づいて、センサ・デバイスが水平方向に移動したことを検出するステップをさらに含む、請求項６５の方法。
条項６８
運動データに基づいて、３次元空間における患者の物理的姿勢を判断するステップであって、物理的姿勢が、座った姿勢、立った姿勢、及び横たわった姿勢から選択される、物理的姿勢を判断するステップと、患者の物理的姿勢が、患者に関連づけられた所定の医療指示に違反しているかどうかを判断するステップと、物理的姿勢が医療指示に違反している場合に警告を発生させるステップとをさらに含む、請求項６３の方法。
条項６９
監視デバイスによって、監視デバイスの地理的場所を判断するステップと、監視デバイスによって、監視デバイスの地理的場所及び監視デバイスへのアクセスが許可されたユーザ識別子に基づいて、監視デバイスのＧＵＩを、ＧＵＩの１つ又は複数のグラフィック構成要素を追加又は削除することで自動的に修正するステップとをさらに含む、条項６３の方法。
条項７０
運動データを、疼痛の兆候に関連づけられた１つ又は複数の所定の運動パターンと比較するステップと、監視デバイスによって、該比較に基づいて、患者が疼痛を受けている尤度を示す疼痛スコアを生成するステップと、監視デバイスによって、表示デバイスに表示するために、患者が疼痛を受けている尤度を示すグラフィック要素を供給するステップとをさらに含む、請求項６３の方法。
条項７１
運動データには、センサ・デバイスに組み込まれた加速度計によって収集された加速度計データが含まれる、請求項６３の方法。
条項７２
１つ又は複数の所定の睡眠パターンが、所定の期間にわたる所定の息パターンに関連づけられた、所定の期間中の固定した姿勢に対する所定の患者の頭部の動きパターンを含み、無呼吸スコアが、所定の動きパターンと、受信した運動データによって識別される現在の動きパターンとの間の類似性の強さ、並びに所定の息パターンと、所定の期間に等しい期間にわたる、受信した息データによって識別される現在の息パターンとの間の類似性の強さに基づいて生成される、請求項６４の方法。
条項７３
監視デバイスによって、患者に関連づけられたセンサ・デバイスからの患者データの、患者の生理学的データ及び動きを示す物理的運動データを受信するステップであって、運動データが、生理学的データが収集される間に測定され、物理的動きデータが、同じ期間に測定される、データを受信するステップと、監視デバイスによって、物理的動きの運動データに基づいて、複数の所定の活動のカテゴリから所定の活動のカテゴリを選択するステップと、監視デバイスによって、選択した所定の活動のカテゴリに基づいて、複数の基準の生理学的値から基準の生理学的値を識別するステップと、監視デバイスによって、識別した基準の生理学的値に基づいて、生理学的データの値及び識別した基準の生理学的値の差を判断するステップと、監視デバイスによって、判断した差に基づいて、患者が今から所定の期間内に、慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）が悪化することになる尤度を予測するステップとを含む、方法。
条項７４
監視デバイスによって、センサ・デバイスから患者の場所データを受信するステップであって、場所データが、生理学的データが収集されるのと同じ期間中に測定される、場所データを受信するステップと、監視デバイスによって、場所データ及び物理的運動データに基づいて、患者が移動した経路を判断するステップと、監視デバイスによって、該経路及び選択した所定の活動のカテゴリに基づいて、基準の生理学的値を識別するステップとをさらに含む、条項７３の方法。
条項７５
監視デバイスによって、患者が移動した複数の経路を示すグラフィカル・ユーザ・インタフェース（ＧＵＩ）を生成するステップであって、各経路が、経路に関連づけられたグラフィックの経路の線で表示される、ＧＵＩを生成するステップと、監視デバイスによって、監視デバイスに関連する表示デバイスで表示するためのＧＵＩを供給するステップとをさらに含む、条項７４の方法。
条項７６
監視デバイスによって、患者が移動した複数の経路のそれぞれについて、最近の期間に患者が経路を移動した回数を判断するステップをさらに含み、グラフィックの経路の線のサイズが、患者が経路を移動した回数に基づく、条項７５の方法。
条項７７
監視デバイスによって、初期の様々な期間に測定した生理学的データに基づいて、複数の基準の生理学的値を生成するステップと、監視デバイスによって、複数の基準の生理学的値のそれぞれを、複数の所定の活動のカテゴリから選択された所定の活動のカテゴリに関連づけるステップとをさらに含み、所定の活動のカテゴリが、対応する初期に測定された物理的動きデータに基づいて選択される、条項７５の方法。
条項７８
患者が移動した複数の経路からの各経路が、複数の基準の生理学的値からの基準の生理学的値に関連づけられ、関連づけられた基準の生理学的値のそれぞれが、患者が関連づけられた経路を移動した期間中に測定された、生理学的データに基づいて生成される、条項７７の方法。
条項７９
監視デバイスによって、物理的動きデータに基づいて、患者が縦方向に移動したかどうかを判断するステップであって、物理的動きデータが、加速度計データ、姿勢のデータ、及び向きのデータを含む、判断するステップと、監視デバイスによって、患者が縦方向に移動したとの判断に応答して、患者の３次元空間における縦方向の動きを視覚的に表示するステップとをさらに含む、条項７３の方法。
条項８０
筐体を貫いて延在する第１の鼻流路及び第２の鼻流路を有する筐体であって、第１及び第２の鼻流路が、互いに平行に配置されている、筐体と、第１のセンサ及び第２のセンサを備える電子基板とを備える呼吸センサであって、電子基板が、第１のセンサが第１の鼻流路内に配置され、第２のセンサが第２の鼻流路内に配置されるように、筐体に結合されている、呼吸センサ。
条項８１
電子基板が支持構造体を備え、支持構造体が、０．２９ワット／（メートル＊ケルビン）（Ｗ／（ｍ＊ｋ））未満の熱伝導率を有する材料を含む、請求項８０の呼吸センサ。
条項８２
第１又は第２のセンサのいずれも、支持構造体の一部と１本又は複数本の電線によって電気的に連結されている、条項８１の呼吸センサ。
条項８３
電線が、波状パターンで支持構造体上にトレース形成されている、条項８２の呼吸センサ。
条項８４
支持構造体の幅が０．７１ｍｍ未満である、条項８１の呼吸センサ。
条項８５
支持構造体の厚さが０．８１ｍｍ未満である、条項８１の呼吸センサ。
条項８６
１本又は複数本の電線の幅が６０マイクロメートル未満である、条項８２の呼吸センサ。
条項８７
１本又は複数本の電線の厚さが２０マイクロメートル未満である、条項８２の呼吸センサ。
条項８８
第１及び第２のセンサのうちのいずれも、立上がり時間が０．７１℃／秒である、条項８２の呼吸センサ。
条項８９
第１及び第２のセンサのいずれも、立上がり時間が０．３２℃／秒である、条項８２の呼吸センサ。
条項９０
第１の監視デバイス及び第１のセンサ・デバイスを備えるシステムであって、第１のセンサ・デバイスが、メモリと、メモリに記憶されている命令を実行して、第１のセンサ・デバイスに条項４４から５２までの方法のステップを実行させるよう構成された、１つ又は複数のプロセッサとを備える、システム。
条項９１
センサ・デバイス及び監視デバイスを備えるシステムであって、監視デバイスが、メモリと、メモリに記憶されている命令を実行して、監視デバイスに条項５３から６２までの方法のステップを実行させるよう構成された、１つ又は複数のプロセッサとを備える、システム。
条項９２
センサ・デバイス及び監視デバイスを備えるシステムであって、監視デバイスが、メモリと、メモリに記憶されている命令を実行して、監視デバイスに条項６３から７２までの方法のステップを実行させるよう構成された、１つ又は複数のプロセッサとを備える、システム。
条項９３
センサ・デバイス及び監視デバイスを備えるシステムであって、監視デバイスが、メモリと、メモリに記憶されている命令を実行して、監視デバイスに条項７３から７９までの方法のステップを実行させるよう構成された、１つ又は複数のプロセッサとを備える、システム。
さらに考慮すべき点
いくつかの実施例では、本明細書の条項のいずれも、独立条項のいずれか１つ又は従属条項のいずれか１つを拠り所とすることができる。一態様では、条項（たとえば、従属又は独立条項）のいずれも、他の任意の１つ又は複数の条項（たとえば、従属又は独立条項）と組み合わせることができる。一態様では、クレームは、条項、文、句、又は段落に列挙された単語（たとえば、ステップ、動作、手段、又は構成要素）の一部又はすべてを含むことができる。一態様では、クレームは、１つ又は複数の条項、文、句、又は段落に列挙された単語の一部又はすべてを含むことができる。一態様では、条項、文、句、又は段落のそれぞれの単語の一部を削除できる。一態様では、追加の単語又は要素を、条項、文、句、又は段落に追加することができる。一態様では、本技術は、本明細書で説明されている構成要素、要素、機能、又は動作の一部を利用することなく実施することができる。一態様では、本技術は、追加の構成要素、要素、機能、又は動作を利用して実施することができる。
前述の説明は、当業者が本明細書で説明されている様々な構成を実行できるようにするために提示されている。本技術は、様々な図及び構成を参照して具体的に説明されているが、これらは例示の目的のみであり、本技術の範囲を限定するものとして解釈されるべきではないことを理解されたい。
本技術を実施するための、他の多くのやり方があり得る。本明細書で説明されている様々な機能及び要素は、本技術の範囲から逸脱することなく、示されるものとは異なる形で分割され得る。こうした構成に対する様々な修正は、当業者には容易に明らかとなろう。そして本明細書で定義される一般的な原理は、他の構成に適用され得る。したがって、当業者は、本技術の範囲から逸脱することなく、本技術に多くの変更及び修正を加えることができる。
本明細書で使用されている、一連の項目の前にある「少なくとも１つの」という句は、項目のいずれかを区切る用語「及び」又は「又は」を伴って、リストの各要素（すなわち各項目）ではなく、リスト全体を修飾する。「少なくとも１つの」という句は、列挙された各項目のうちの少なくとも１つを選択することが必要なのではなく、むしろこの句により、項目のうちのいずれか１つの少なくとも１つ、項目の任意の組合せのうちの少なくとも１つ、及び／又はそれぞれの項目の少なくとも１つを含むことを、意味することができる。実例として、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つ」又は「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つ」という句はそれぞれ、Ａのみ、Ｂのみ、若しくはＣのみ、Ａ、Ｂ、及びＣの任意の組合せ、並びに／又はＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれのうちの少なくとも１つを指す。
さらに、説明又は特許請求の範囲で、用語「含む」、「有する」などが使用される限りにおいて、かかる用語は、「備える」という用語が、「備える」がクレームの中で転換語として使用されるときに解釈されるのと同様の形で、包括的であることを意図している。単語「例示的な」は、本明細書では、「実例、例、又は例示として機能する」ことを意味するように使用される。「例示的な」として本明細書で説明されているどの実施例も、必ずしも他の実施例よりも好ましい又は有利であると解釈されるべきではない。
１つ又は複数の態様では、用語「約」「実質的に」及び「ほぼ」は、それらが対応する用語及び／又は項目間の関係性について、業界で許容される許容範囲を提示することができる。
単数形の要素への言及は、特に明記されていない限り、「１つだけ」ではなく、むしろ「１つ又は複数」を意味することを意図している。用語「いくつかの」は、１つ又は複数を指す。当業者に知られている、又は後に知られるようになる、この開示全体にわたって説明されている様々な構成の要素に対する、すべての構造的及び機能的同等物は、参照により明示的に本明細書に組み込まれ、本技術に包含されることを意図している。さらに、本明細書で開示されているいずれも、かかる開示が上記の説明に明示的に列挙されているかどうかにかかわらず、公共に捧げられることを意図しない。
本技術の特定の態様及び実施例が説明されてきたが、これらは単に実例として提示されており、本技術の範囲を限定することを意図するものではない。実際、本明細書で説明されている新規の方法及びシステムは、新規の方法及びシステムの精神から逸脱することなく、他の様々な形態で具現化され得る。添付する特許請求の範囲及び特許請求の範囲の同等物は、本技術の範囲及び精神に包含されるような、かかる形式又は修正をカバーすることを意図している。

Claims (25)

  1. 呼吸センサ・デバイスによって、前記呼吸センサ・デバイスに近接する患者の呼吸数を測定するステップと、
    前記患者の前記呼吸数を測定するステップに応答して、前記呼吸センサ・デバイスによって、前記呼吸センサ・デバイスと第１の監視デバイスとの間のペアリング・プロセスを容易にするように構成されている、無線アドバタイズメント信号を自動的に同報通信するステップと、
    前記呼吸センサ・デバイスによって、前記無線アドバタイズメント信号を同報通信するステップの後に、前記呼吸センサ・デバイスと前記第１の監視デバイスとの間の前記ペアリング・プロセスを実行するための無線要求を受信するステップと、
    前記無線要求を受信するステップに応答して、前記呼吸センサ・デバイスと前記第１の監視デバイスとの間の前記ペアリング・プロセスを自動的に完了するステップと
    を含む、方法。
  2. 前記ペアリング・プロセス中に、患者の患者識別子を受信するステップであって、前記患者識別子が、前記ペアリング・プロセスが開始される前に収集される、前記患者識別子を受信するステップと、
    前記患者識別子を受信するステップに基づいて、前記ペアリング・プロセスを完了するステップと
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記呼吸センサ・デバイスによって、前記患者識別子を受信するステップに応答して、前記患者識別子を、前記呼吸センサ・デバイスに関連づけられた識別子に自動的に関連づけるステップ
    をさらに含む、請求項２に記載の方法。
  4. 前記無線アドバタイズメント信号を同報通信するステップの前に、前記測定された呼吸数の値が、呼吸数値の閾値を満たすかどうかを判断するステップと、
    前記測定された呼吸数の前記値が前記呼吸数値の閾値を満たす場合、前記無線アドバタイズメント信号を自動的に送信するステップと
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  5. 前記測定された呼吸数の前記値が、前記呼吸数値の閾値を満たすには、所定の値以上である前記呼吸数の所定の回数の測定が必要となる、請求項４に記載の方法。
  6. 前記呼吸センサ・デバイスにおいて、前記呼吸センサ・デバイスに関連づけられた色に関するデータを、前記監視デバイスから受信するステップと、前記呼吸センサ・デバイスのＬＥＤに、前記色を表示するステップと
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  7. 前記センサ・デバイスによって、前記色に関する前記データを受信するステップの前に、前記呼吸センサ・デバイスに関連づけられた識別子を前記監視デバイスに供給するステップ
    をさらに含み、前記色が、前記呼吸センサ・デバイスに関連づけられた前記識別子に基づく、請求項６に記載の方法。
  8. 前記色が、前記呼吸センサ・デバイスの閾値距離内にある、他のセンサ・デバイスに関連づけられた色に基づいて判断される、請求項６に記載の方法。
  9. 前記第１の監視デバイスとの無線接続の喪失を検出するステップと、
    第２の無線アドバタイズメント信号を同報通信するステップに応答して、前記呼吸センサ・デバイスと第２の監視デバイスとの間での第２のペアリング・プロセスを実行するための第２の無線要求を受信するステップと、
    前記第２のペアリング・プロセスを完了した直後に、前記患者識別子を前記第２の監視デバイスに送信するステップと、
    前記第２の監視デバイスを前記患者と関連づけさせるステップと
    をさらに含む、請求項２に記載の方法。
  10. 第１の患者の患者識別子を受信するステップと、
    前記患者識別子を受信するステップに応答して、監視デバイスによって、前記監視デバイスを複数のセンサ・デバイスのうちの呼吸センサ・デバイスと通信可能に連結するペアリング・プロセスを、自動的に開始するステップと、
    前記プロセスを前記開始するステップの後、前記呼吸センサ・デバイスからの無線アドバタイズメント信号を検出するステップであって、前記無線アドバタイズメント信号が、前記呼吸センサ・デバイスが患者から呼吸数を受信し、前記監視デバイスとペアリングされる準備ができていることを示す、ステップと、
    前記検出するステップに応答して、前記監視デバイスを前記呼吸センサ・デバイスとペアリングするステップと、
    前記ペアリングするステップに応答して、前記呼吸センサ・デバイスから前記呼吸数を受信するステップであって、前記呼吸数が、前記監視デバイス及び前記呼吸センサ・デバイスが接続される前に、前記呼吸センサ・デバイスによって検出される、ステップと
    を含む、方法。
  11. 呼吸センサ・デバイスに関連づけられた識別子を受信するステップと、
    前記呼吸センサ・デバイスに関連づけられた色を判断するステップと、
    前記色を、前記監視デバイス及び前記呼吸センサ・デバイスと自動的に関連づけるステップと
    をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
  12. 前記呼吸センサ・デバイスに関連づけられた前記識別子に基づいて、前記呼吸センサ・デバイスに関連づけられた前記色を判断するステップ
    をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
  13. 特定の地理的場所にある前記複数のセンサ・デバイスのうちの、他のセンサ・デバイスに関連づけられた色に基づいて、前記呼吸センサ・デバイスに関連づけられる前記色を判断するステップ
    をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
  14. 前記呼吸センサ・デバイスに関連づけられた前記色を、前記患者識別子に関連づけるステップ
    をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
  15. 前記色を示すデータを前記呼吸センサ・デバイスに送信するステップと、
    前記色を、前記呼吸センサ・デバイスの多色発光ダイオード（ＬＥＤ）に表示させるステップと
    をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
  16. 前記監視デバイスの１つ又は複数の表示構成要素を、前記呼吸センサ・デバイスに関連づけられた前記色に関連づけるステップと、
    前記１つ又は複数の表示構成要素のうちの少なくとも一部を、前記呼吸センサ・デバイスに関連づけられた前記色で表示するステップと
    をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
  17. 第１の監視デバイスと、
    呼吸センサ・デバイスと
    を備えるシステムであって、前記呼吸センサ・デバイスが、メモリと、１つ又は複数のプロセッサとを備え、前記１つ又は複数のプロセッサが、前記メモリに記憶されている命令を実行して、前記呼吸センサ・デバイスに、
    前記呼吸センサ・デバイスに近接する患者の呼吸数を測定させ、
    前記呼吸数の測定に応答して、前記呼吸センサ・デバイスと前記監視デバイスとの間のペアリング・プロセスを容易にするように構成されている、無線アドバタイズメント信号を自動的に同報通信させ、
    前記無線アドバタイズメント信号の同報通信の後に、前記呼吸センサ・デバイスと前記第１の監視デバイスとの間の前記ペアリング・プロセスを実行するための無線要求を受信させ、且つ
    前記無線要求の受信に応答して、前記ペアリング・プロセスを自動的に完了させる
    ように構成されている、システム。
  18. 前記１つ又は複数のプロセッサが、命令を実行して、前記呼吸センサ・デバイスに、
    前記ペアリング・プロセス中に、患者の患者識別子を受信させ、且つ
    前記患者識別子の受信に基づいて、前記ペアリング・プロセスを完了させる
    ように構成され、前記患者識別子が、前記ペアリング・プロセスが開始される前に収集されている、請求項１７に記載のシステム。
  19. 前記１つ又は複数のプロセッサが、命令を実行して、前記呼吸センサ・デバイスに、
    前記患者識別子の受信に応答して、前記患者識別子を、前記呼吸センサ・デバイスに関連づけられた識別子に自動的に関連づけさせる
    ように構成されている、請求項１８に記載のシステム。
  20. 前記１つ又は複数のプロセッサが、命令を実行して、前記呼吸センサ・デバイスに、
    前記無線アドバタイズメント信号を同報通信する前に、前記測定された呼吸数の値が、呼吸数値の閾値を満たすかどうかを判断させ、且つ
    前記測定された呼吸数の前記値が前記呼吸数値の閾値を満たす場合、前記無線アドバタイズメント信号を自動的に送信させる
    ように構成されている、請求項１７に記載のシステム。
  21. 前記測定された呼吸数の前記値が、前記呼吸数値の閾値を満たすには、所定の値以上である前記呼吸数の所定の回数の測定が必要となる、請求項２０に記載のシステム。
  22. 前記１つ又は複数のプロセッサが、命令を実行して、前記呼吸センサ・デバイスに、
    前記呼吸センサ・デバイスに関連づけられた色に関するデータを、前記監視デバイスから受信させ、且つ前記呼吸センサ・デバイスのＬＥＤに、前記色を表示させる
    ように構成されている、請求項１７に記載のシステム。
  23. 前記１つ又は複数のプロセッサが、命令を実行して、前記呼吸センサ・デバイスに、
    前記色に関する前記データを受信する前に、前記呼吸センサ・デバイスに関連づけられた識別子を供給させる
    ように構成され、前記色が、前記呼吸センサ・デバイスに関連づけられた前記識別子に基づく、請求項２２に記載のシステム。
  24. 前記色が、前記呼吸センサ・デバイスの閾値距離内にある、他のセンサ・デバイスに関連づけられた色に基づいて判断される、請求項２２に記載のシステム。
  25. 前記１つ又は複数のプロセッサが、命令を実行して、前記呼吸センサ・デバイスに、
    前記第１の監視デバイスとの無線接続の喪失を検出させ、
    第２の無線アドバタイズメント信号の同報通信に応答して、前記呼吸センサ・デバイスと第２の監視デバイスとの間での第２のペアリング・プロセスを実行するための第２の無線要求を受信させ、
    前記第２のペアリング・プロセスを完了した直後に、前記患者識別子を前記第２の監視デバイスに送信させ、且つ
    前記第２の監視デバイスを前記患者と関連づけさせる
    ように構成されている、請求項１８に記載のシステム。
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