KR20170072293A - 산화질소의 합성을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

산화질소의 합성을 위한 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170072293A
KR20170072293A KR1020177013677A KR20177013677A KR20170072293A KR 20170072293 A KR20170072293 A KR 20170072293A KR 1020177013677 A KR1020177013677 A KR 1020177013677A KR 20177013677 A KR20177013677 A KR 20177013677A KR 20170072293 A KR20170072293 A KR 20170072293A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
concentration
scavenger
gas
downstream
Prior art date
Application number
KR1020177013677A
Other languages
English (en)
Inventor
워렌 자폴
빙란 유
Original Assignee
더 제너럴 하스피탈 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=55761418&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR20170072293(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 더 제너럴 하스피탈 코포레이션 filed Critical 더 제너럴 하스피탈 코포레이션
Publication of KR20170072293A publication Critical patent/KR20170072293A/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/10—Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/12—Preparation of respiratory gases or vapours by mixing different gases
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0087—Environmental safety or protection means, e.g. preventing explosion
    • A61M16/009—Removing used or expired gases or anaesthetic vapours
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/10—Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/105—Filters
    • A61M16/1055—Filters bacterial
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/10—Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/105—Filters
    • A61M16/106—Filters in a path
    • A61M16/107—Filters in a path in the inspiratory path
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/20—Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
    • C01B21/24—Nitric oxide (NO)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/20—Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
    • C01B21/24—Nitric oxide (NO)
    • C01B21/30—Preparation by oxidation of nitrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/20—Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
    • C01B21/24—Nitric oxide (NO)
    • C01B21/30—Preparation by oxidation of nitrogen
    • C01B21/32—Apparatus
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure
    • A61M2016/0015—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure inhalation detectors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure
    • A61M2016/003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter
    • A61M2016/0033—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter electrical
    • A61M2016/0039—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter electrical in the inspiratory circuit
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/10—Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/1005—Preparation of respiratory gases or vapours with O2 features or with parameter measurement
    • A61M2016/102—Measuring a parameter of the content of the delivered gas
    • A61M2016/1025—Measuring a parameter of the content of the delivered gas the O2 concentration
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/10—Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/1005—Preparation of respiratory gases or vapours with O2 features or with parameter measurement
    • A61M2016/102—Measuring a parameter of the content of the delivered gas
    • A61M2016/1035—Measuring a parameter of the content of the delivered gas the anaesthetic agent concentration
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2202/00—Special media to be introduced, removed or treated
    • A61M2202/02—Gases
    • A61M2202/0266—Nitrogen (N)
    • A61M2202/0275—Nitric oxide [NO]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

의료 용도로 사용될 산화질소(NO)를 생산하기 위한 시스템 및 방법이 제공된다. 일부 구체예에서, 시스템 및 방법은 환자에 의한 흡입을 위해 호흡기 시스템에 제공될 요망되는 농도의 NO를 발생시킬 수 있는 NO 발생기에 제공된다.

Description

산화질소의 합성을 위한 시스템 및 방법{SYSTEMS AND METHODS FOR THE SYNTHESIS OF NITRIC OXIDE}
관련 출원에 대한 상호-참조
본 출원은 2014년 10월 20일자 출원되고 발명의 명칭이 "Producing Nitric Oxide for Inhalation by Electric Discharge in Air"인 미국 가특허 출원 제62/065,825호 및 2014년 11월 10일자 출원되고 발명의 명칭이 "Synthesis of Nitric Oxide"인 미국 가특허 출원 제62/077,806호를 기초로 하고, 이들의 우선권을 주장하며, 상기 출원들의 전체를 본원에 참조로 포함한다.
연방 정부 후원 연구에 관한 진술
해당 없음
본 개시 내용은 일반적으로 기체로부터 산화질소(nitric oxide: NO)의 전기적 플라즈마 합성, 더욱 특히, 의료 용도로 사용될 안전한 NO를 생산하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
NO는, 다른 것들 중에서, 많은 생물학적 시스템의 필수적인 매개체이고, 전신 및 폐동맥 혈압 수준을 제어하고, 면역 시스템이 세포에 유입되는 침입 기생충을 사멸시키는 것을 돕고, 암세포의 분열을 억제하고, 뇌세포들 간에 신호를 전달하고, 뇌졸중 또는 심장 마비에 걸린 사람들을 악화시키는 뇌세포의 사망에 기여하는 것으로 알려져 있다. NO는, 예를 들어, 혈관, 기관지, 위장관 및 비뇨 생식관의 벽에 존재하는 평활근의 이완을 매개한다. 흡입에 의한 폐로의 NO 가스의 투여는 폐 혈관 내에서 국소화된 평활근 이완을 일으키는 것으로 밝혀졌고, 전신적 부작용을 일으키지 않으면서 폐고혈압, 폐렴, 신생아의 저산소증 호흡 부전 등을 치료하는데 광범위하게 사용된다.
NO를 흡입하는 것은 환기의 관류와의 매칭(matching)을 향상시킴으로써 손상된 폐 산소 수송 효율을 증가시키는 강력하고 선택적인 폐 혈관확장(pulmonary vasodilation)을 즉각적으로 일으킬 수 있고, NO를 호흡하는 것은 동맥혈산소 분압(arterial oxygen tension)을 상승시킬 수 있다. NO를 호흡하는 것은 전신 혈관확장의 부재로 시작 호흡의 수초 내에 발생하는 폐 혈관확장 작용의 신속한 개시를 일으킨다. 흡입되면, NO는 폐 혈관구조를 통해 혈류로 확산되고, 혈류에서 헤모글로빈과의 조합에 의해 빠르게 불활성화된다(NO 이산화 반응). 그러므로, 흡입된 NO의 혈관확장 효과는 급성 및 만성 폐고혈압의 치료에서 이러한 폐의 치료적 이점으로 제한된다. 흡입된 NO는 또한 심장 발작이 있는 성인의 관상 동맥 중재술(percutaneous coronary intervention) 후 허혈성 재관류 손상을 예방하는데 사용될 수 있다. 또한, 흡입된 NO는 순환되는 NO 생체대사산물(biometabolite)의 수준의 증가에 의해 그리고 혈장체중 철함유 헤모글로빈을 순환시키는 산화와 같은 그 밖의 메카니즘에 의해 전신 항-염증성 및 항-혈소판 효과를 일으킬 수 있다. 마지막으로, NO는 공지된 항균 활성을 지닌다.
본 개시 내용은 의료 용도로 사용될 산화질소(NO)를 생산하기 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 특히, 이러한 시스템 및 방법은 환자에 의한 흡입을 위해 호흡기 시스템에 제공될 요망되는 농도의 순수하고 안전한 NO를 발생시킬 수 있는 NO 발생기를 위해 제공된다.
한 가지 양태에서, 본 개시 내용은 한 쌍의 전극, 전극의 하류에 배열된 필터(filter), 및 전극의 하류에 배열된 스캐빈져(scavenger)를 포함하는 산화질소를 발생시키기 위한 장치를 제공한다. 이러한 장치는 추가로 가스의 유량, 전극 상류의 산소 농도, 스캐빈져 하류의 산화질소 농도, 및 스캐빈져 하류의 이산화질소 농도 중 적어도 하나를 측정하도록 구성된 하나 이상의 센서(sensor); 및 전극 및 하나 이상의 센서와 소통되고 전극의 타이밍(timing) 및 스파킹(sparking) 특징을 제어하며 전기 신호를 전극으로 공급하도록 구성된 제어기를 포함한다. 전극의 스파킹 특징으로 전극에 의해 발생되는 산화질소의 농도가 결정된다.
일부 구체예에서, 전극은 텅스텐 카바이드, 탄소, 니켈, 이리듐, 티타늄, 레늄, 및 플래티넘 중 적어도 하나를 포함한다.
일부 구체예에서, 전극은 이리듐을 포함한다.
일부 구체예에서, 스캐빈져는 칼슘 하이드록사이드로부터 제작된다.
일부 구체예에서, 하나 이상의 센서는 전극의 하류에 배열된 기도 유량계, 전극의 상류에 배열된 산소 센서, 스캐빈져의 하류에 배열된 산화질소 센서, 및 스캐빈져의 하류에 배열된 이산화질소 센서를 포함한다.
일부 구체예에서, 점화 코일은 제어기 및 전극과 소통된다.
일부 구체예에서, 제어기는 추가로 점화 코일이 저장된 전기 에너지를 전극으로 공급하는 것을 지시하도록 구성된다.
일부 구체예에서, 전극에 공급된 전기 신호는 초당 전극 스파크 그룹(electrode spark group)의 갯수, 스파크 그룹 당 개별적인 전극 스파크의 횟수, 개별적인 전극 스파크 간 시간, 및 펄스 기간(pulse duration) 중 적어도 하나를 제어한다.
일부 구체예에서, 제어기는 하나 이상의 센서로부터의 피드백(feedback)에 반응하여 초당 전극 스파크 그룹의 갯수, 스파크 그룹 당 개별적인 전극 스파크의 횟수, 개별적인 전극 스파크 간 시간, 및 펄스 기간(pulse duration) 중 적어도 하나를 변화시키도록 구성된다.
일부 구체예에서, 장치는 추가로 전극의 상류에 배열된 가스 펌프(gas pump)를 포함한다.
일부 구체예에서, 하나 이상의 센서는 흡기(inspiration)의 지시를 제공한다.
일부 구체예에서, 제어기는 추가로 흡기의 검출에 반응하여 전기 신호를 전극으로 공급하도록 구성된다.
일부 구체예에서, 필터는 약 0.22 마이크로미터 초과의 직경을 지니는 전극의 하류로 유동하는 입자를 여과하도록 구성된다.
또 다른 양태에서, 본 개시 내용은 호흡 장치, 흡기 라인, 및 흡기 라인 상에 배열된 기도 유량계를 지니는 호흡기 시스템으로 통합될 산화질소를 발생시키기 위한 장치를 제공한다. 장치는 흡기 라인과 기체 소통되는 한 쌍 이상의 전극, 전극의 하류에 배열된 필터, 및 전극의 하류에 배열된 스캐빈져를 포함한다. 장치는 추가로 전극 상류의 산소 농도, 기압, 스캐빈져 하류의 산화질소 농도, 및 스캐빈져 하류의 이산화질소 농도 중 적어도 하나를 측정하도록 구성된 하나 이상의 센서; 및 전극, 하나 이상의 센서, 및 기도 유량계와 소통되고, 전극의 타이밍 및 스파킹 특징을 제어하며 전기 신호를 전극으로 공급하도록 구성되는 제어기를 포함한다. 전극의 스파킹 특징으로 전극에 의해 발생되는 산화질소의 농도가 측정된다.
일부 구체예에서, 전극은 입구와 출구 사이에 배열되고, 출구는 흡기 라인에 커플링된다.
일부 구체예에서, 전극은 흡기 라인으로 적어도 부분적으로 통합된다.
일부 구체예에서, 필터는 흡기 라인 상에 배열된다.
일부 구체예에서, 스캐빈져는 흡기 라인 상에 배열된다.
일부 구체예에서, 전극은 텅스텐 카바이드, 탄소, 니켈, 이리듐, 티타늄, 레늄, 및 플래티넘 중 적어도 하나를 포함한다.
일부 구체예에서, 전극은 이리듐을 포함한다.
일부 구체예에서, 스캐빈져는 칼슘 하이드록사이드로부터 제작된다.
일부 구체예에서, 하나 이상의 센서는 전극의 상류에 배열된 산소 센서, 스캐빈져의 하류에 배열된 산화질소 센서, 및 스캐빈져의 하류에 배열된 이산화질소 센서를 포함한다.
일부 구체예에서, 점화 코일은 제어기 및 전극과 소통된다.
일부 구체예에서, 제어기는 추가로 점화 코일이 저장된 전기 에너지를 전극으로 공급하는 것을 지시하도록 구성된다.
일부 구체예에서, 전극으로 공급되는 전기 신호는 초당 전극 스파크 그룹의 갯수, 스파크 그룹 당 개별적인 전극 스파크의 횟수, 개별적인 전극 스파크 간 시간, 및 펄스 기간 중 적어도 하나를 제어한다.
일부 구체예에서, 제어기는 추가로 하나 이상의 센서로부터의 피드백에 반응하여 초당 전극 스파크 그룹의 갯수, 스파크 그룹 당 개별적인 전극 스파크의 횟수, 개별적인 전극 스파크 간 시간, 및 펄스 기간 중 적어도 하나를 변화시키도록 구성된다.
일부 구체예에서, 장치는 추가로 전극의 상류에 배열된 가스 펌프를 포함한다.
일부 구체예에서, 기도 유량계는 흡기의 지시를 제공한다.
일부 구체예에서, 제어기는 추가로 흡기의 검출에 반응하여 전기 신호를 전극으로 공급하도록 구성된다.
일부 구체예에서, 필터는 약 0.22 마이크로미터 초과의 직경을 지니는 전극의 하류로 유동하는 입자를 여과하도록 구성된다.
일부 구체예에서, 호흡 장치는 환기 시스템, 지속성 기도 양압 (continuous positive airway pressure: CPAP), 고주파수 진동 벤틸레이터(high frequency oscillatory ventilator: HFOV), 안면 마스크(face mask), 비강 캐뉼라(nasal cannula), 또는 흡입기 중 하나를 포함한다.
추가의 또 다른 양태에서, 본 개시 내용은 호흡 장치, 흡기 라인, 및 흡기 라인 상에 배열된 기도 유량계를 지니는 호흡기 시스템으로 통합될 산화질소를 발생시키기 위한 장치를 제공한다. 장치는 챔버 입구를 지니는 챔버, 및 상기 챔버 내에 배열된 적어도 한 쌍의 전극, 환자의 기도에 유체 경로를 제공하도록 구성된 메인 챔버(main chamber)를 포함한다. 장치는 추가로 전극의 하류에 배열된 필터; 전극의 하류에 배열된 스캐빈져; 및 전극 상류의 산소 농도, 기압, 스캐빈져 하류의 산화질소 농도, 및 스캐빈져 하류의 이산화질소 농도 중 적어도 하나를 측정하도록 구성된 하나 이상의 센서를 포함한다. 장치는 추가로 전극 및 하나 이상의 센서와 소통되는 제어기를 포함한다. 제어기는 전극의 타이밍 및 스파킹 특징을 제어하며 전기 신호를 전극으로 공급하도록 구성된다. 챔버는 메인 챔버와 소통되고, 챔버 내 가스는 메인 챔버로 비-기계적으로 도입된다.
일부 구체예에서, 메인 챔버는 벤츄리(venturi)를 포함한다.
일부 구체예에서, 장치는 추가로 챔버를 메인 챔버의 벤츄리로 연결시키는 통로를 포함한다.
일부 구체예에서, 벤츄리를 통한 가스의 유동은 챔버상에서 진공을 유도하도록 구성된다.
일부 구체예에서, 장치는 추가로 챔버 입구의 상류에 배열된 사전-스캐빈져를 포함한다.
일부 구체예에서, 장치는 추가로 챔버 입구의 상류에 배열된 사전-필터를 포함한다.
일부 구체예에서, 메인 챔버 및 챔버는 평행한 통로를 형성한다.
추가의 또 다른 양태에서, 본 개시 내용은 환자의 기도와 소통되는 호흡 장치를 지니는 호흡기 시스템에서 산화질소를 발생시키는 방법을 제공한다. 이러한 방법은 한 쌍의 전극을 지니는 산화질소 발생기를 환자의 기도에 커플링시키고, 요망되는 농도의 산화질소 가스를 생성시키도록 산화질소 발생기를 작동시키고, 전극의 요망되는 스파킹 특징을 결정하여 요망되는 농도의 산화질소 가스를 생성시킴을 포함한다. 이러한 방법은 추가로 스파킹 특징이 결정되면 전기 신호를 전극으로 공급함을 포함하는데, 이는 전극간 요망되는 스파킹 특징을 개시하여 환자의 기도에 제공되는 가스의 유동 중에 요망되는 농도의 산화질소 가스를 발생시킨다.
일부 구체예에서, 요망되는 농도의 산화질소 가스를 생성시키도록 산화질소 발생기를 작동시키는 것은 환자에게 제공되는 가스 유량, 환자에게 제공되는 가스의 온도, 및 환자에게 제공되는 가스의 압력 중 적어도 하나를 모니터링하고; 환자에게 제공되는 가스 유량, 환자에게 제공되는 가스의 온도, 및 환자에게 제공되는 가스의 압력 중 적어도 하나의 변화를 검출하고; 검출되는 변화가 흡기 발생의 표시인지를 확인함을 포함한다.
일부 구체예에서, 이러한 방법은 추가로 환자에게 제공되는 가스의 유동에서 미립자를 여과함을 포함한다.
일부 구체예에서, 이러한 방법은 추가로 환자에게 제공되는 가스의 유동 중에 이산화질소 및 오존 중 적어도 하나를 스캐빈징(scavenging)함을 포함한다.
일부 구체예에서, 전극의 요망되는 스파킹 특징을 결정하는 것이 대기압을 측정하고; 초당 전극 스파크 그룹의 갯수, 스파크 그룹 당 개별적인 전극 스파크의 횟수, 개별적인 전극 스파크 간 시간, 및 펄스 기간을 결정함을 포함한다.
일부 구체예에서, 방법은 추가로 전극 하류의 산화질소 농도를 모니터링하고; 산화질소 농도가 산화질소의 요망되는 농도와 같지 않음을 확인하고; 전극 하류의 산화질소 농도가 요망되는 산화질소 농도와 같지 않음을 확인하는 것에 반응하여, 전기 신호를 통해, 초당 전극 스파크 그룹의 갯수, 스파크 그룹 당 개별적인 전극 스파크의 횟수, 개별적인 전극 스파크 간 시간, 및 펄스 기간 중 적어도 하나를 변화시킴을 포함한다.
일부 구체예에서, 이러한 방법은 추가로 전극 하류의 이산화질소 농도를 검출하고, 이산화질소 농도가 사전-규정된 최대 농도 초과임을 확인하고, 전극 하류의 이산화질소 농도가 사전-규정된 최대 농도보다 높음을 확인하면 전기 신호를 전극으로 공급하는 것을 중지함을 포함한다.
본 발명의 그 밖의 특징 및 이점은 하기 설명으로부터 명백해질 것이다. 설명에서, 설명의 일부를 형성하고 본 발명의 바람직한 구체예가 예로서 도시되는 첨부 도면들이 언급된다. 그러나, 그러한 구체예는 반드시 본 발명의 전범위를 나타내는 것이 아니므로, 본 발명의 범위를 해석하기 위해 본원 및 청구항들이 참조된다.
본 발명은 본 발명의 하기 상세한 설명을 고려할 때에 보다 우수하게 이해될 것이며, 상술된 것들이 아닌 특징, 양태 및 이점이 명백해질 것이다. 그러한 상세한 설명에는 하기 도면이 참조된다.
도 1은 본 발명의 한 가지 양태에 따른 호흡기 시스템의 개략적 도식을 보여주는 것이다.
도 2는 본 개시 내용의 한 가지 구체예에 따른 도 1의 호흡기 시스템에서 산화질소 발생기의 구체적인 개략도를 보여주는 것이다.
도 3은 본 개시 내용의 한 가지 구체예에 따른 도 2의 산화질소 발생기의 전극에 가해지는 전기 신호를 보여주는 것이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 호흡기 시스템의 개략적 도식을 보여주는 것이다.
도 5는 본 개시 내용의 또 다른 구체예에 따른 도 4의 호흡기 시스템에서 산화질소 발생기의 구체적인 개략도를 보여주는 것이다.
도 6은 본 개시 내용의 한 가지 구체예에 따른 도 5의 산화질소 발생기의 한 가지 구현을 보여주는 것이다.
도 7은 본 개시 내용의 추가의 또 다른 구체예에 따른 호흡기 시스템을 보여주는 것이다.
도 8은 본 개시 내용의 추가의 또 다른 구체예에 따른 호흡기 시스템을 보여주는 것이다.
도 9는 본 개시 내용의 한 가지 구체예에 따른 산화질소 발생기를 시험하는데 사용되는 개략도를 보여주는 것이다.
도 10은 도 2의 산화질소 발생기를 시험하는 동안 발생된 NO 및 NO2의 농도를 도시하는 그래프를 보여주는 것이다.
도 11은 10일의 시험에 걸쳐 도 2의 산화질소 발생기에 의해 발생된 NO 및 NO2의 농도를 도시하는 그래프를 보여주는 것이다.
도 12는 도 2의 산화질소 발생기의 전극에 대한 전기 신호를 변화시킨 영향을 도시하는 그래프를 보여주는 것이다.
도 13은 다양한 대기압에서 도 2의 산화질소 발생기에 의해 발생된 NO 및 NO2의 농도를 도시하는 그래프를 보여주는 것이다.
도 14는 도 2의 산화질소 발생기 후에 그리고 이와 동시에 스캐빈져에서 유입되고 배출된 NO 및 NO2의 농도를 도시하는 그래프를 보여주는 것이다.
도 15는 도 5의 산화질소 발생기의 스캐빈져에서 유입되고 배출된 NO 및 NO2의 농도를 도시하는 그래프를 보여주는 것이다.
도 16은 도 2의 산화질소 발생기의 스캐빈져에서 유입되고 배출된 오존 (O3) 농도를 도시하는 그래프를 보여주는 것이다.
도 17a는 미사용된 전극 팁의 확대도를 보여주는 것이다.
도 17b는 10일 동안의 연속 스파킹 후의 도 17a의 전극 팁의 확대도를 보여주는 것이다.
도 18a는 미사용된 필터의 확대도를 보여주는 것이다.
도 18b는 10일 동안 연속적으로 스파킹되는 전극의 하류에 배열된 후의 도 18a의 필터의 확대도를 보여주는 것이다.
도 19a는 도 18a의 필터의 에너지-분산형 X-선(energy-dispersive X-ray: EDX) 분광기를 도시하는 그래프를 보여주는 것이다.
도 19b는 도 18b의 필터의 에너지-분산형 X-선(EDX) 분광기를 도시하는 그래프를 보여주는 것이다.
도 20은 다양한 금속으로부터 제작된 전극에 의해 발생된 NO2/NO 비율을 도시하는 그래프를 보여주는 것이다.
도 21은 도 5의 산화질소 발생기를 덮는 미세다공성 막(microporous membrane)의 존재 및 부재하에 발생된 NO 및 NO2 농도를 도시하는 그래프를 보여주는 것이다.
도 22a는 도 1의 호흡기 시스템을 사용하여 발생된 산화질소의 흡입 후에 U46619 주입으로 인해 급성 폐 동맥압에 걸린 마취된 새끼양의 평균 폐 동맥압(pulmonary artery pressure: PAP)을 압축된 NO/N2 가스 실린더로부터 전달된 산화질소와 비교하여 도시하는 그래프를 보여주는 것이다.
도 22b는 도 1의 호흡기 시스템을 사용하여 발생된 산화질소의 흡입 후 급성 폐 동맥압에 걸린 마취된 새끼양의 폐혈관 내성 지수(pulmonary vascular resistance index: PVRI)를 압축된 NO/N2 가스 실린더로부터 전달된 산화질소와 비교하여 도시하는 그래프를 보여주는 것이다.
도 23a는 연속적으로 스파킹되는 산화질소 발생기를 지니는 도 4의 호흡기 시스템을 사용하여 발생된 산화질소의 흡입 후에 급성 폐 동맥압에 걸린 마취된 새끼양의 평균 폐 동맥압(PAP)을 압축된 가스 실린더로부터 전달된 산화질소와 비교하여 도시하는 그래프를 보여주는 것이다.
도 23b는 연속적으로 스파킹되는 산화질소 발생기를 지니는 도 4의 호흡기 시스템을 사용하여 발생된 산화질소의 흡입 후 급성 폐 동맥압에 걸린 마취된 새끼양의 폐혈관 내성 지수(PVRI)를 압축된 가스 실린더로부터 전달된 산화질소와 비교하여 도시하는 그래프를 보여주는 것이다.
도 24a는 간헐적으로 스파킹되는 산화질소 발생기를 지니는 도 4의 호흡기 시스템을 사용하여 발생된 산화질소의 흡입 후 급성 폐 동맥압에 걸린 마취된 새끼양의 평균 폐 동맥압(PAP)을 압축된 가스 실린더로부터 전달된 산화질소와 비교하여 도시하는 그래프를 보여주는 것이다.
도 24b는 간헐적으로 스파킹되는 산화질소 발생기를 지니는 도 2의 호흡기 시스템을 사용하여 발생된 산화질소의 흡입 후 급성 폐 동맥압에 걸린 마취된 새끼양의 폐혈관 내성 지수(PVRI)를 압축된 가스 실린더로부터 전달된 산화질소와 비교하여 도시하는 그래프를 보여주는 것이다.
본원에서 용어 "하류" 및 "상류"의 사용은 가스 유동에 대한 방향을 나타내는 용어이다. 용어 "하류"는 가스 유동 방향에 상응하지만, 용어 "상류"는 가스 유동 방향의 반대 또는 이에 대항하는 방향을 나타낸다.
현재, 흡입용 산화질소(NO) 치료제의 투여에는 무거운 압축 가스 실린더, 가스 실린더 분배 네트워크, 복잡한 전달 장치, 가스 모니터링 및 보정 장치, 및 숙련된 호흡기 치료 요원이 필요하다. NO 치료제를 투여하기 위한 이러한 요건은 NO 치료제를 투여하는 기관(예, 병원)에, 그에 따라서 NO 치료제가 제공되는 환자에게 비용이 많이 들게 한다. 다수 기관의 경우, 흡입용 NO 치료제는 신생아 약제에서 사용되는 가장 비용이 많이 드는 약물들 중 하나이다. 큰 가스 실린더의 사용 및 흡입용 NO 치료제의 비용으로 인해 대부분의 나라에서는 흡입용 NO 치료제가 이용가능하지 않으며, 외래환자용으로 이용가능하지가 않다.
항산화제로의 고가의 스캐빈징을 필요로 하는 N2O4로부터 NO를 화학적으로 제조하는 것과 같은 여러 방법들이 생의학적 목적으로 NO를 생산하려고 시도했었다. 펄스 아크(pulsed arc), 글라이딩 아크(gliding arc), 유전체 배리어(dielectric barrier), 마이크로파(microwave), 코로나(corona), 무선 주파수 유도 커플링된 방전(radio frequency induced coupled discharge), 및 비-열적 대기압 고주파수 플라즈마 방전(non-thermal atmospheric pressure high-frequency plasma discharge)과 같은 다양한 전기 시스템이 또한 시도되었다. 그러나, 이러한 시스템 및 방법들은 다량의 해로운 부산물(예, 이산화질소(NO2) 및 오존(O3))을 생성시키며, 복잡한 정제 시스템을 필요로 한다.
흡입 치료용으로 NO를 투입하고 발생시키는 것이 현재 어렵기 때문에, 환자의 베드사이드(bedside)에서 또는 휴대용 적용에서 NO 흡입 치료를 위해 사용될 수 있는 경량이고 저렴한 NO 발생기를 지니는 것이 요망된다. 또한, 현재 환기 시스템에 용이하게 커플링되거나 이로 통합되는 NO 발생기를 지니는 것이 요망된다. 안전성 관점에서는 스캐빈져가 고장나거나 소모되는 경우에도 환자에게 전달되는 NO가 NO2 또는 O3로 오염되지 않도록 가능한 깨끗하게 발생되는 NO를 지니는 것이 유리하다.
도 1은 본 개시 내용의 한 가지 비-제한적 예에 따른 환자(11)에게 NO를 투입하기 위한 호흡기 시스템(10)을 보여주는 것이다. 호흡기 시스템(10)은 호흡 장치(12) 및 NO 발생기(14)를 포함한다. 일부 비-제한적 예에서, 호흡 장치(12)는 환기 시스템, 지속성 기도 양압(CPAP) 시스템, 고주파수 진동 벤틸레이터(HFOV), 안면 마스크(face mask), 비강 캐뉼라, 또는 흡입기일 수 있다. 호흡 장치(12)는 환자(11)의 기도로 그리고 기도로부터 가스의 통과가 가능하도록 구성된다. 일부 비-제한적 예에서, 호흡기 시스템(12)은 환자에게 기계적 환기(즉, 환자(11)의 폐를 부풀리는 양압)을 제공할 수 있다. 다른 비-제한적 예에서, 환자(11)는 스스로 호흡할 수 있고, 호흡기 시스템(12)이 환자(11)의 기도로 유동 경로를 제공할 수 있다. 예시된 호흡기 시스템(12)은 흡기 라인(18), 호기 라인(20), 및 흡기 라인(18)에 커플링된 기도 유량계(22)를 포함한다. 벤틸레이터(16)는 생의학적 적용(예, 흡입 치료)에 사용되는 상업적으로 입수가능한 기계적 벤틸레이터일 수 있다. 당해 기술 분야에 알려져 있는 바와 같이, 기계적 벤틸레이터(16)는 환자(11)의 호흡 기관에 흡기 라인(18)을 통해 가스(예, 공기 또는 질소/산소 가스 혼합물)의 유동을 제공하도록 구성된다. 후속적으로, 벤틸레이터(16)는 환자(11)의 호흡 기관으로부터 호기 라인(20)을 통해 가스(예, 내쉰 가스)의 유동을 제거하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 벤틸레이터(16)는 환자(11)를 위한 호흡 과정을 시뮬레이션(simulation)할 수 있다. 기도 유량계(22)는 흡기 라인(18)에서 가스의 유량을 측정한다. 한 가지 비-제한적 예에서, 기도 유량계(22)는 NO 발생기(14)에서 스파크 플라즈마 방전으로부터 합성된 NO의 타이밍 및 양을 제어할 수 있다.
NO 발생기(14)는 입구(24)와 출구(26) 사이에 배열된다. 가스(예, 공기 또는 질소/산소 가스 혼합물)는 입구(24)에서 NO 발생기(14)로 유도된다. NO 발생기(14)는, 하기에서 상세하게 기술될 바와 같이, 환자(11)에 의해 흡입될 소정 농도의 NO를 발생시키도록 구성된다. NO 함유 가스는 NO 발생기(14)로부터 출구(26)로 공급된다. 출구(26)는 기도 유량계(22)의 상류로 호흡 장치(12)의 흡기 라인(18)과 소통된다.
호흡기 시스템(10)은, 모두 NO 발생기(14)의 상류에 배열된 사전-필터(28), 가스 펌프(30), 가스 유동 센서(32)를 포함한다. 사전-필터(28)는 입구(24)의 하류와 가스 펌프(30)의 상류에 배열된다. 가스 유동 센서(32)는 가스 펌프(30)의 하류와 NO 발생기(14)의 상류에 배열된다. 한 가지 비-제한적 예에서, 사전-필터(28)는 약 0.22 마이크로미터 (μm) 초과의 직경을 지니는 입자, 물방울 및 세균을 여과하도록 구성될 수 있다. 사전-필터(28)에 의해 여과되는 입자 크기는 어떠한 방식으로 제한되는 것으로 의미되지 않고 상이한 입자 크기를 여과하는 대안적인 사전-필터가 본 개시 내용의 범위 내에 있음이 인지되어야 한다. 다른 비-제한적 예에서, 사전-필터(28)는 입구(24)에서 제공되는 유체가 사전-처리되는(즉, 여과되고 건조되는) 경우에 제거될 수 있다. 일부 구체예에서, 사전-스캐빈져(미도시)는, 예를 들어, 입구 가스로부터 CO2를 제거하기 위해 사전-필터(28)의 상류에 배열될 수 있다. 입구 가스로부터 CO2를 제거하는 것은 NO 발생기(14)로부터의 가스 출구에서 CO2를 스캐빈징하는 것에 대한 필요성을 없앤다.
가스 펌프(30)는, 입구(24)로부터 가스를 유도하고, NO 발생기(14)를 향해 출구(26)를 통해 증가된 압력하에 가스를 공급하도록 구성된다. 다른 비-제한적 예에서, 가스 펌프(30)는 팬(fan) 또는 벨로우(bellow) 유형 장치로 대체될 수 있음이 인지되어야 한다. 가스 유동 센서(32)는 가스 펌프(30)로부터 NO 발생기(14)로 유동하는 가스의 유량을 측정하도록 구성된다. 제어기(33)는 NO 발생기(14), 가스 펌프(30), 가스 유동 센서(32) 및 기도 유량계(22)와 소통된다. 제어기(33)는, 이하에서 상세하게 기술될 바와 같이, NO 발생기(14) 및 가스 펌프(30)의 작동을 제어하도록 구성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, NO 발생기(14)는 전극(36)의 상류에 배열된 산소 센서(34)를 포함한다. 산소 센서(34)는 가스 펌프(30)를 통해 전극(36)으로 공급되는 가스 중의 산소 농도를 측정한다. 일부 비-제한적 예에서, 전극(36)은 텅스텐 카바이드, 탄소, 니켈, 이리듐, 티타늄, 플래티넘, 레늄, 또는 상기 언급된 물질들의 합금으로부터 제작되거나 이로 도금될 수 있는 한 쌍 이상의 개별적인 전극들을 포함할 수 있다. 한 가지 예시적인 비-제한적 예에서, 전극(36)은 이리듐으로부터 제작되거나 이로 도금될 수 있는데, 그 이유는, 후술되는 바와 같이, 이리듐이, NO 발생기(14)의 중요한 안전성 요인인 발생되는 NO의 농도에 비해 더 낮은 농도의 NO2를 생성시킬 수 있기 때문이다.
점화 코일(38)은 전극(36)과 소통되고, 전기 에너지를 저장하고 방출하도록 구성된다. 점화 코일(38)에 의해 저장되는 에너지는 전극(36)으로 전달되어 전극(36) 간의 갭(gap)에서 플라즈마를 형성시킨다. 전극(36) 간에 발생되는 플라즈마는, 전극(36)에 공급되는 가스 중에 질소 및 산소가 존재하기만 한다면, NO를 발생시킨다. 제어기(33)는 점화 코일(38)과 소통되고, 점화 코일(38)은 저장된 에너지를 전달하는 경우에 제어하도록, 그에 따라서, 전극(36)이 스파킹되는(즉, 플라즈마를 생성시키고 NO를 발생시키는) 경우에 제어하도록 구성된다. 일부 비-제한적 예에서, 제어기(33)는 단일의 휴대용 유닛으로 NO 발생기(14)와 조합될 수 있음이 인지되어야 한다.
전극(36)의 하류에서 NO 발생기(14)는 스캐빈져(42), 후속-필터(44), NO 센서(46), 및 NO2 센서(48)를 포함한다. 후속-필터(44)는 NO 및 NO2 센서(46 및 48)의 상류에, 그리고 스캐빈져(42)의 하류에 배열된다. 스캐빈져(42)는 전극(36)을 스파킹함으로써 형성되는 플라즈마에서 생성되는 해로운 부산물(예, NO2 및 O3)을 제거하도록 구성된다. 한 가지 비-제한적 예에서, 스캐빈져(42)는 칼슘 하이드록사이드 (Ca(OH)2)로부터 제작될 수 있다. 후속-필터(44)는 전극(36)으로부터 출구(26)로 유동하는 유체 중의 입자(예를 들어, 스캐빈져(42)로부터의 단편 및/또는 스파킹 동안 전극(36)으로부터 파쇄된 입자)를 여과하도록 구성된다. 이는 환자(11)가 입자-풍부 가스, 및 스파킹 동안 고온으로 인해 비등하는 흡입되는 전극 입자를 흡입하는 것을 방지할 수 있다. 한 가지 비-제한적 예에서, 후속-필터(44)는 약 0.22 μm 초과 또는 그 미만의 직경을 지니는 입자를 여과하도록 구성될 수 있다. 후속-필터(44)에 의해 여과되는 입자 크기는 어떠한 방식으로 제한되는 것으로 의미되지 않고 상이한 입자 크기를 여과하는 대안적인 후속-필터(44)가 본 개시 내용의 범위 내에 있음이 인지되어야 한다. 그러나, 후속-필터(44)에 의해 여과되는 입자 크기는 환자(11)의 안전성 및 건강을 유지하기에 충분히 작아야 한다.
NO 센서(46)는 전극(36)으로부터 출구(26)로 유동하는 가스 중 NO의 농도를 측정하고, NO2 센서(48)는 전극(36)으로부터 출구(26)로 유동하는 유체 중 NO2 농도를 측정한다.
도 2를 계속 참조하면, 제어기(33)는 전력 공급부(50)로부터의 입력 전극을 수용한다. 한 가지 비-제한적 예에서, 전력 공급부(50)는 NO 발생기(14)의 외부에 있을 수 있다(예, 벽 전력(wall power)). 또 다른 비-제한적 예에서, 전력 공급부(50)는 NO 발생기(14)로 통합될 수 있다. 이러한 비-제한적 예에서, 전력 공급부(50)는 배터리 또는 재충전가능한 배터리의 형태일 수 있다. 제어기(33)는 트랜시버(transceiver: 52) 및 소통 포트(54)를 포함한다. 제어기(33)는 트랜시버(52)를 통해 Bluetooth®, WiFi, 또는 당해 기술 분야에 공지되거나 추후 개발되는 어떠한 무선 통신 프로토콜을 사용하여 외부 프로세서(미도시) 및/또는 디스플레이(미도시)와 무선으로 통신하도록 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 제어기(33)는 통신 포트(54)를 통해 범용 직렬 버스(universal serial bus: USB) 연결, 이더넷(Ethernet) 연결, 또는 당해 기술 분야에 공지되거나 추후 개발되는 어떠한 무선 통신 프로토콜을 사용하여 외부 프로세서(미도시) 및/또는 디스플레이(미도시)와 통신하도록 구성될 수 있다.
제어기(33)는 가스 펌프(30), 가스 유동 센서(32), 산소 센서(34), NO 센서(46) 및 NO2 센서(48)와 소통된다. 작동 시에, 제어기(33)는 가스 펌프(30)의 변위(즉, 입구(24)로부터 출구(26)로의 가스 유량)를 제어하도록 구성된다. 예를 들어, 5리터/분(L/min)의 요망되는 유량이 외부 프로세서에 의해 제어기(33)로 입력될 수 있다. 이러한 비-제한적 예에서, 제어기(33)는 약 5 L/min의 소정 차이 내로 유량을 유지하려고 가스 유동 센서(32)에 의해 측정되는 유량에 반응하여 가스 펌프(30)의 변위를 조절할 수 있다.
산소 센서(34), NO 센서(46), 및 NO2 센서(48)에 의해 측정되는 농도는 제어기(33)로 통신된다. 작동 시에, 제어기(33)는 산소 센서(34), NO 센서(46) 및 NO2 센서(48) 및 기도 유량계(22)의 측정에 반응하여 전극(36)의 타이밍 및 스파킹 특징을 변화시키도록 구성된다. 한 가지 비-제한적 예에서, 전극(36)의 타이밍은 환자(11)의 흡기과 관련될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제어기(33)는 전기 신호를 점화 코일(38)로 및 이에 의해서 복수의 직사각형파를 포함하는 전극(36)으로 공급하도록 구성된다. 도 3에 도시된 비-제한적 예에서, 제어기(33)에 의해 전극(36)으로 공급되는 전기 신호는 직사각형파의 그룹을 포함할 수 있는데, 여기서 각각의 그룹 중의 각각의 개별적인 직사각형파는 전극(36)의 스파킹을 나타낸다. 이러한 비-제한적 예에서, 제어기(33)는 초당 스파크 그룹의 갯수(B), 그룹당 개별적인 스파크의 횟수(N), 개별적인 스파크 간 시간(P), 및 그룹 중 각각의 개별적인 직사각형파의 펄스 기간(H)을 제어하도록 구성된다.
B, N, P, 및 H의 값을 변화시키는 것은, 하기에 상세하게 기술될 바와 같이, NO 발생기(14)에 의해 발생되는 NO 및 NO2의 농도를 변경시킬 수 있다. B, N, P, 및 H를 변화시킴으로써 획득되는 데이터는 주어진 농도의 NO를 발생시키기 위한 이론적 모델을 개발하는데 사용될 수 있다. 이론적 모델은 상이한 산소 농도, 압력, 습도 및 온도에서 NO 발생기(14)를 시험함으로써 추가로 개선될 수 있다. 그 후에, 전극(36)으로 유동하는 유체의 산소 농도, 압력, 온도, 및/또는 습도를 알게 됨으로써, 제어기(33)는 요망되는 농도의 NO를 발생시키기 위한 이상적인 B, N, P, 및 H를 계산할 있다. NO 센서(46)는 생성되는 NO의 농도를 모니터링하고, 제어기(33)에 피드백을 제공하는데, 제어기(33)는 이에 따라서 요망되는 농도에서 벗어나 생성되는 NO의 농도에 반응하여 B, N, P, 및/또는 H의 값을 변경시킬 수 있다.
한 가지 비-제한적 예에서, 전극(36)에 제공되는 가스의 산소 농도는 제어기(33)로의 입력인 일정한 기지 값(예, 21% O2를 지니는 공기)일 수 있다. 이러한 비-제한적 예에서, 산소 센서(34)는 NO 발생기(14)로부터 생략될 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 압력 센서(미도시)는 주위 압력을 측정하기 위해 전극(36)의 상류에 배열될 수 있다. 후술되는 바와 같이, NO 발생기(14)에 의해 생성되는 NO의 양은 대기압의 함수일 수 있다. 한 가지 비-제한적 예에서, 제어기(33)는 압력 센서에 의해 측정되는 압력에 반응하여 전극(36)의 스파킹 특징을 조절하도록 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 제어기(33)는 NO2 센서(48)에 의해 측정되는 NO2의 농도가 소정 값을 초과하는 경우를 확인함으로써 스캐빈져(42)의 조건 또는 건강을 모니터링하도록 구성될 수 있다. NO 농도가 소정 값을 초과하는 경우, 스캐빈져(42)는 배기될 수 있고, 제어기(33)는 전극(36)의 스파킹을 중지하고, NO 발생기(14)의 사용자에게 스캐빈져(42)를 교체하는 것을 지시할 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 비색 pH 센서로 스캐빈져(42)의 배기가 추정될 수 있다.
작동 시에, NO 발생기(14)는 전극(36)의 펄스화된 스파킹에 의해 치료적 농도, 예를 들어, 약 5 내지 80 백만분율(parts per million: ppm)의 NO를 생성시키도록 구성된다. NO 발생기(14)에 의해 생성되는 치료적 농도의 NO는 흡기 라인(18), 및 이에 의해서 환자(11)에게 공급될 수 있다. 따라서, NO 발생기(14)는 환자(11)로의 NO 풍부 가스의 유동이 가능하게 하기 위해 밸브(valve)의 사용을 필요로 하지 않는다. 한 가지 비-제한적 예에서, NO 발생기(14)의 전극(36)은 제어기(33)에 의해 연속적으로 스파킹하도록 작동될 수 있다. 또 다른 비-제한적 예에서, NO 발생기(14)의 전극(36)은 제어기(33)에 의해 환자(11)의 흡기 동안 또는 그 전에 스파킹되는 것으로 작동될 수 있다. 흡기 동안 또는 그 전에 전극(36)을 작동시키는 것은 호기 동안 발생되는 NO의 낭비를 방지할 수 있고, NO 발생기(14)가 연속 작동에 비해 더 적은 전력을 요구하게 할 수 있다.
제어기(33)는 기도 유량계(22)에 의해 측정되는 유량, 흡기 라인(18)의 온도, 호기 라인(20)의 온도, 흡기 라인(18)의 압력, 및/또는 호기 라인(20)의 압력을 기초로 하여 환자(11)의 흡기를 검출하도록 구성될 수 있다. 요망되는 NO 농도에 대한 B, N, P, 및 H의 값을 결정하기 위해 제어기(33)에 의해 실행되는 이론적 모델은 전극(36)이 연속적으로 또는 간헐적으로 스파킹되는지(즉, 흡기 동안 또는 그 전에 작동되는)에 관계없이 조절될 수 있다.
도 4는 본 개시 내용의 또 다른 비-제한적 예에 따른 호흡기 시스템(100)의 개략적 도식을 보여주는 것이다. 도 4의 호흡기 시스템(100)은, 후술되는 것을 제외하고 도 1의 호흡기 시스템(10)와 유사하거나, 도 4로부터 분명해진다. 도 4에 나타나 있는 바와 같이, 호흡기 시스템(100)은 호흡 장치(12)의 흡기 라인(18)으로 통합되는 NO 발생기(102)를 포함한다. 흡기 라인(18)으로 통합되는 NO 발생기(102)로, 호흡기 시스템(100)은 사전-필터(28), 가스 펌프(30), 및 가스 유동 센서(32)를 포함하지 않을 수 있는데, 그 이유는 벤틸레이터(16)가 가스의 유동을 NO 발생기(102)로 제공하기 때문이다.
도 5의 NO 발생기(102)는, 후술되는 것을 제외하고 도 1의 NO 발생기(14)와 유사하거나, 도 5로부터 분명해진다. 도 5에 나타나 있는 바와 같이, 스캐빈져(42), 후속-필터(44), NO 센서(46) 및 NO2 센서는 흡기 라인(18)으로 통합되고, NO 발생기(102)는 전극(36)을 둘러싸거나 덮고 있는 막(104)을 포함한다. 막(104)은 전극(36)을 흡기 라인(18)에서 어떠한 물방울 또는 점액으로부터 보호하면서 흡기 라인(18)을 통해 가스(예, 공기 또는 질소/산소 가스 혼합물)를 유동시켜 막(104)에 자유롭게 통과되게 한다. 한 가지 비-제한적 예에서, 막(104)은 미세다공성 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 막일 수 있다. 전극(36)은 흡기 라인(18)으로 완전히 통합될 필요가 없고, 전극(36)의 팁(tip)만이 흡기 라인(18)에 의해 형성되는 가스 통로에서 필요할 수 있음이 인지되어야 한다.
작동 시에, 흡기 라인(18)에 따라 NO 발생기(102)를 위치시키는 것은 환자(11)의 폐로의 발생된 NO 가스의 체류 시간을 감소시킨다. 이는 환자(11)에게 도달하기 전에 발생된 NO가 NO2로 산화될 가능성을 감소시킨다. 또한, 흡기 라인(18)에 따라 NO 발생기(102)를 위치시키는 것은 환자(11)로의 NO 풍부 가스의 유동을 가능하게 하는 밸브에 대한 필요성을 없앤다. 한 가지 비-제한적 예에서, 제어기(33)는 환자(11)의 흡기 전에 또는 그 동안 NO 발생기(102)의 전극(36)을 간헐적으로 스파킹하도록 구성된다. 전극(36)의 연속적인 스파킹에 비해 흡기 동안 또는 그 후에만 NO를 발생시키는 것은 NO 발생기(102)가 환자(11)의 전체 호흡 순환 시간의 약 1/4 내지 1/8 동안에 NO를 발생시킬 수 있게 한다. 이는 NO 발생기(102)에 요구되는 전력을 감소시키고, 휴대용 적용을 유리하게 하고, 폐 NO의 발생을 방지하고, 스캐빈져(42)의 필수 크기를 감소시킬 수 있다.
도 6은 NO 발생기(102)의 한 가지 비-제한적 구현을 보여주는 것인데, 여기서 제어기(33) 및 점화 코일(38)은 기저부(110)에 포함되어 있다. 기저부(110)는 호흡기 시스템, 또는 호흡 장치의 흡기 라인에 따라 위치되도록 구성된 튜브(112)에 커플링된다. 전극(36)은 전극(36)의 팁이 튜브(112)에 의해 형성되는 유체 통로 내에 있도록 기저부(110) 내에 부분적으로 배열된다. 도시된 NO 발생기(102)는 전력을 제어기(33) 및 전력 공급부(50)로 공급하는 기저부(102)에 부착된 전원 코드(114)를 포함한다. 전원 코드(114)는 NO 발생기(102)의 휴대성을 돕기 위해서 기저부(110)로부터 탈착가능하다.
튜브(112)의 제 1 단부(116)는 카트리지 어셈블리(118)를 수용하도록 구성되고, 튜브(112)의 제 2 단부(117)는 흡기 라인(18)에 커플링되도록 구성된다. 카트리지 어셈블리(118)는 튜브(112)의 제 1 단부(116)에 커플링되도록 구성된 카트리지 입구(119), 후속-필터(44)의 상류에 배열되고 이에 커플링되는 카트리지(120), 및 흡기 라인(18)에 커플링되도록 구성된 카트리지 출구(122)를 포함한다. 한 가지 비-제한적 예에서, 카트리지(120)는 미세다공성 물질(예, 포움(foam))으로 충전될 수 있다. 스캐빈져(42)는 카트리지(120)와 후속 필터(44) 사이에 배열된다.
도 7은 본 개시 내용의 또 다른 비-제한적 예에 따른 NO 발생기(201)를 지니는 호흡기 시스템(200)을 보여주는 것이다. 도 7에 나타나 있는 바와 같이, NO 발생기(201)는 전극(206)의 상류에 배열된 챔버 입구(204)를 지니는 챔버(202)를 포함한다. 상술된 전극(36)과 유사하게, 전극(206)은 에너지가 전극(206)으로 전달되는 때에 제어하고, 그에 따라서 전극(206)이 스파킹되는(즉, 플라즈마를 형성시키고 NO를 발생시키는) 때에 제어하도록 구성된 제어기(207)에 의해 작동될 수 있다. 챔버(202)는 통로(210)를 통해 메인 챔버(208)에 커플링된다. 메인 챔버(208)는 메인 입구(212), 메인 출구(214) 및 이들 사이에 배열된 벤츄리(216)를 포함한다. 메인 출구(214)는 환자의 호흡 기관과 기체 소통된다. 통로(210)는 메인 챔버(208)의 벤츄리(216)에 커플링되고, 후속 필터(218) 및 후속-스캐빈져(220)를 포함한다. 후속-필터(218)는 통로(210)를 통해 챔버(202)로부터 메인 챔버(208)로 유동하는 가스 중의 입자(예, 스파킹 동안 전극(36)으로부터 파쇄되거나 증발되는 입자)를 여과하도록 구성된다. 후속-스캐빈져(220)는 전극(206)을 스파킹함으로써 형성되는 플라즈마에서 생성되는 해로운 부산물(예, NO2 및 O3)을 제거하도록 구성된다. 다른 비-제한적 예에서, 후속-필터(218) 및/또는 후속-스캐빈져(220)는 벤츄리(216) 하류에서 메인 챔버(208)에 배열될 수 있다.
한 가지 비-제한적 예에서, 사전-필터(222)는 챔버 입구(202)로 공급되는 유체 중의 입자 및/또는 물방울을 제거하기 위해 챔버 입구(202)의 상류에 배열될 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 사전-스캐빈져(224)는 후속-스캐빈져(220)에 잠재적으로 해로운 화합물(예, 이산화탄소(CO2))를 제거하기 위해 챔버 입구(202)의 상류에 배열될 수 있다. 전극(206)으로 유동하는 가스를 사전-스캐빈징하는 것은 후속-스캐빈져(후속 필터 아님)(220)의 크기가 감소되게 할 수 있다. 사전-스캐빈징에 의해 후속-스캐빈져(220)의 크기를 감소시키는 것은, 한 가지 비-제한적 예에서, 후속-스캐빈져(220) 크기가 카리나(carina)에 가까워도 기도 내에서 NO를 생성시키기 위해 기관절개 튜브 또는 기관내 튜브 내 전극(206) 사이의 스파크 갭 위에 위치될 수 있게 한다.
하나 이상의 센서(226)는 벤츄리(216)의 하류에 배열된다. 센서(226)는 메인 출구(214)의 벤츄리(216)로부터 유동하는 가스 중의 산소 농도, NO 농도, 및/또는 NO2 농도를 측정하도록 구성된다. 대안적으로 또는 추가로, 챔버(202)는 챔버(202) 중의 압력, 온도, 및 습도 중 적어도 하나를 측정하기 위해 하나 이상의 추가의 센서(미도시)를 포함할 수 있다.
일부 비-제한적 예에서, 메인 챔버(208), 챔버(202), 및/또는 통로(210)는 하나 이상의 다른 통로 또는 모듈(module), 예컨대, 벤틸레이터 가스 스트림 또는 호흡 장치를 포함할 수 있다.
작동 시에, 메인 입구(212) 및 챔버 입구(204)는 가스(예, 공기 또는 질소/산소 가스 혼합물)의 유동을 수용한다. 메인 입구(212)에 제공되는 가스의 유량은 챔버 입구(204)에 제공되는 가스의 유량보다 충분히 더 클 수 있는데, 이는 챔버(202) 상에 진공을 유도하기 위해 벤츄리(216)를 통한 유동을 중지시킨다. 챔버(202) 상에 유도되는 진공은 유체를 챔버(202)로부터 메인 챔버(208)로 유도할 수 있다. NO 발생기(201)의 이러한 작동은 하나 이상의 밸브로 메인 챔버(208)로 주입되는 NO 풍부 가스의 총량을 제어할 필요성을 없앨 수 있다. 또한, NO 발생기(201)는 NO 풍부 가스의 유동을 비-기계적으로(즉, 펌프 또는 밸브의 사용 없이) 환자에게 제공한다.
제어기(207)의 작동은 상술된 제어기(33)와 유사하고, B, N, P, 및 H를 변화시킴으로써 전극(206)을 스파킹함으로써 발생되는 NO의 농도를 제어하도록 구성된다. 제어기(207)는 하나 이상의 센서(226)에 의한 측정에 반응하여 B, N, P, 및/또는 H를 조절할 수 있다. 한 가지 비-제한적 예에서, 특정 적용을 위해 발생되는 NO의 요망되는 농도는 메인 챔버(208)를 통한 가스의 질량 유량 및 챔버(202) 상에 유도되는 진공의 양을 기초로 하여 제어기(207)에 의해 계산될 수 있다. 일부 비-제한적 예에서, NO 발생기(201)는 NO의 적절한 흡기 발생이 가능하도록 제어기(207)와 소통되는 유동 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 이러한 비-제한적 예에서, 제어기(207)는 환자의 흡기 동안 또는 그 전에 NO를 발생시키도록 전극(206)을 작동시키도록 구성될 수 있는데, 이는 전극(206)의 마모, NO의 NO2로의 산화, 및 NO 발생기(201)의 전력 요구를 감소시킬 수 있다.
도 8은 본 개시 내용의 또 다른 비-제한적 예에 따른 NO 발생기(301)를 지니는 호흡기 시스템(300)을 보여주는 것이다. 도 8의 NO 발생기(301)는 후술되는 것을 제외하고 도 7의 NO 발생기(201)와 유사하거나, 도 8에서 분명하다. 도 8에 나타나 있는 바와 같이, NO 발생기(301)는 균형있는 평행 전달을 이용할 수 있다. 가스를 환자에게 전달되기 전에 혼합하기 보다는, 흡기는 평행 통로(302)로부터의 챔버(202)로부터 NO 풍부 가스 및 메인 챔버(208)로부터의 유체를 마실 수 있다. 즉, 환자는 생성된 NO 풍부 가스를 환자에게 공급하기 위해 밸브 또는 펌프의 사용을 필요로 하지 않으면서 평행 통로(302)로부터 직접적으로 출구 가스를 유도할 수 있다.
상술된 바와 같이, NO 발생기(14, 102, 201, 및 301)는 안전하고 순수한 NO를 환자의 기도에 제공하기 위해 유사하게 작동될 수 있다. 호흡기 시스템(10, 100, 200, 및 300)에서 각각의 제어기(즉, 제어기(33 및 207))의 작동은 NO 발생기(14, 102, 201, 및 301)의 작동을 제어할 수 있다. 도 9는 임의의 상술된 호흡기 시스템(10, 100, 200, 및 300)의 작동의 한 가지 비-제한적 예를 보여주는 것이다. 도 9에 도시된 바와 같이, NO 발생기(예, NO 발생기(14, 102, 201, 및/또는 301))는 단계(304)에서 환자의 기도에 커플링된다. 상술된 바와 같이, NO 발생기는, 예를 들어, 흡기 라인, 벤츄리, 평행 통로로의 연결을 통해 환자의 기도에 커플링될 수 있거나, NO 발생기는 환자의 기도를 따라 위치될 수 있다. 환자의 기도에 커플링된 NO 발생기에 의해서, 제어기(예, 제어기(33) 또는 제어기(207))는 단계(306)에서 환자에 대한 센서 입력을 모니터링한다. 일부 비-제한적 예에서, 제어기는 NO 발생기 하류의 산소 농도, 주위 압력, 환자에게 제공되는(기계적으로 또는 비-기계적으로) 가스 유량, NO 발생기 하류의 NO 농도, 및 NO 발생기 하류의 NO2 농도를 모니터링할 수 있다.
그 후에, 제어기(예, 제어기(33) 또는 제어기(207))는 단계(308)에서 NO 발생기가 환자에 의해 흡입될 NO를 생성시키도록 작동되어야 하는지를 결정한다. 일부 비-제한적예에서, 제어기는 흡기 발생 시에 또는 그 직전에 작동되도록 구성될 수 있다(예를 들어, 환자에게 제공되는 가스 유동, 흡기 라인의 압력, 흡기 라인의 온도 등을 모니터링함으로써). 다른 비-제한적 예에서, 제어기는 NO 발생기의 사용자에 의해 수동적으로 작동될 수 있다. NO 발생기가 단계(308)에서 제어기에 의해 작동되면, 제어기는 단계(310)에서 전극(예, 전극(36) 또는 전극(208))으로 보내지는 펄스화된 전기 신호에 의해 제공되는 요망되는 스파킹 특징을 결정할 수 있다. 제어기는 환자에 의해 흡입될 요망되는 농도의 순수하고 안전한 NO 가스를 생성시키도록 사전-구성될 수 있다. 한 가지 비-제한적 예에서, NO 가스의 사전-구성된 농도는 단계(310)에서 대기압 및/또는 상술된 B, N, P, 및 H 전극 스파크 특징의 함수로서 제어기에 의해 결정된다. 즉, 제어기는, 측정된 대기압을 기초로 하여, 사전-구성된 농도의 NO를 생성시키기 위해 전기 신호의 요망되는 B, N, P, 및 H를 결정할 수 있다.
단계(310)에서 결정된 요망되는 스파킹 특징으로, 제어기는 전극에 상응하는 전기 신호를 보내고, NO 발생기는 단계(312)에서 환자의 기도에 제공되는 스파크 플라즈마 방전에 의해서 사전-구성된 농도의 순수하고 안전한 NO 가스를 생성시킨다. NO 발생기가 단계(312)에서 NO 가스를 생성시키는 동안, 제어기는 환자에 대한 센서로부터의 입력(예, NO 발생기 상류의 산소 농도, 주위 압력, 환자에게 제공되는(기계적으로 또는 비-기계적으로) 가스 유량), NO 발생기 하류의 NO 농도, 및 NO 발생기 하류의 NO2 농도를 모니터링한다. 센서로부터의 입력을 기초로 하여, 제어기는 단계(314)에서 NO 생산을 조절할지의 여부를 결정한다. 예를 들어, 제어기가 생산된 NO 가스 농도가 요망되는 NO 가스 농도와 실질적으로 동일하지 않은 경우, 제어기는 단계(316)에서 요망되는 NO 가스 농도에 따라 생산되는 NO 가스 농도를 야기하기 위해서 B, N, P, 및 H 중 적어도 하나를 변화시킴으로써 전극의 스파킹 특징을 변경시킬 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 제어기가 환자의 기도에 제공되는 가스 유동의 증가를 검출하는 경우, 제어기는, 이에 따라서, 단계(316)에서, B, N, P, 및 H 중 적어도 하나를 변화시킴으로써 전극의 스파킹 특징을 변경시킬 수 있다. 따라서, 제어기(예, 제어기(33) 또는 제어기(207))는 하나 이상의 센서로부터의 피드백을 기초로 하여 스파킹 특징(즉, 전극간 스파크 플라즈마 방전에 의해 생산되는 합성된 NO 가스의 농도)을 변경시키도록 구성된다.
실시예
하기 실시예는 호흡기 시스템(100 및 200) 및/또는 NO 발생기(14, 102, 201 및 301)이 사용되거나 구현될 수 있는 방식을 상세하게 기술한 것이며, 당업자가 이의 원리를 보다 쉽게 이해할 수 있게 할 것이다. 하기 실시예는 예시에 의해 제시된 것이며, 어떠한 방식으로 제한하고자 의도된 것이 아니다.
실시예 1: 다양한 산소 및 질소 농도에서 NO 및 NO2 발생의 측정
전극(36)에 제공되는 다양한 질소 및 산소 농도에서 NO 발생기(14)를 시험하였다. 도 9에 도시된 시험 설정 및 대기압을 이용하여 시험을 수행하였다. 제어기(33)는 다음 설정을 이용하여 전극(36)을 스파킹하도록 구성되었다: B=25; N=35; P=240μs; 및 H=100μs. 5 L/min의 일정한 가스 유동 및 10%, 21%, 50%, 80%, 및 90%의 산소 수준과 나머지 질소의 양으로 NO 발생기(14)에 의해 발생되는 NO 및 NO2 농도를 측정하였다. 도 10은 시험 동안 발생된 NO 및 NO2의 농도를 보여주는 것이다. 도 10에 나타나 있는 바와 같이, 최대 NO (68±4 ppm) 및 NO2 (6±2 ppm) 농도가 50% 산소에서 발생되었다. 더 낮은 농도의 NO 및 NO2가 50% 벗어난 산소 농도에서(즉, 산소 농도를 50% 초과로 증가시키거나 산소 농도를 50% 미만으로 감소시킴) 발생되었다.
실시예 2: 10일 동안의 연속 작동 동안 NO 및 NO2 농도의 측정
21%(즉, 공기 중)의 산소 농도 및 5 L/min의 일정한 가스 유량에서 NO 발생기(14)를 시험하였다. 전극(36)을 이리듐-플래티넘으로부터 제작하였다. 도 9에 도시된 시험 설정 및 대기압을 이용하여 시험을 수행하였다. 제어기(33)는 50ppm의 NO를 생성시키기 위해 다음 설정을 이용하여 전극(36)을 스파킹하도록 구성되었다: B=20, N=20, P=240μs; 및 H=70μs. 도 11은 10일의 시험에 걸쳐 NO 발생기에 의해 발생되는 NO 및 NO2 농도를 나타낸 것이다. 도 11에 나타나 있는 바와 같이, NO 및 NO2는 10일에 걸쳐 실질적으로 일정하게 유지되었다.
실시예 3: 다양한 B, N, P, 및 H에서 NO 및 NO2 발생의 측정
상술된 바와 같이, 다양한 B, N, P, 및 H에서 NO 및 NO2 발생의 이론적 모델은 각각의 호흡기 시스템의 제어기로 입력될 수 있다. 21%(즉, 공기 중)의 산소 농도 및 5 L/min의 일정한 가스 유량에서 NO 발생기(14)를 시험하였다. 전극은 이리듐-플래티넘으로부터 제작된 것이었다. 도 9에 도시된 시험 설정 및 대기압을 이용하여 시험을 수행하였다. 도 12a는 B를 N=25, P=240μs, 및 H=100μs로변화시킨 효과를 나타낸 것이다. 도 12a에 나타나 있는 바와 같이, B의 값을 증가시키면 발생되는 NO 및 NO2 농도는 실질적으로 선형으로 증가되었다. 도 12b는 N을 B=35, P=240μs, 및 H=100μs로 변화시킨 효과를 나타낸 것이다. 도 12a에 나타나 있는 바와 같이, N의 값을 증가시키면 발생되는 NO 및 NO2 농도는 실질적으로 선형으로 증가되었다. 도 12c는 P를 B=35, N=25, 및 H=100μs로 변화시킨 효과를 나타낸 것이다. 도 12c에 나타나 있는 같이, P의 값을 증가시키면 발생되는 NO 및 NO2 농도는 실질적으로 선형으로 증가되었다. 도 12d는 H를 B=35, N=25, 및 P=240μs로 변화시킨 효과를 나타낸 것이다. 도 12d에 나타나 있는 바와 같이, H의 값을 증가시키면 발생되는 NO 및 NO2 농도는 실질적으로 선형으로 증가되었다. 도 12a-d에 나타나 있는 데이터는 NO 생성이 정밀하게 제어될 수 있고(B, N, P, 및 H를 사용하여), NO 생성이 펄스 반복(B 및 N) 및 에너지 저장 용량(P 및 H)으로 저장될 수 있다는 것을 나타낸다.
도 4: 다양한 대기압에서 NO 및 NO2 발생 측정
500 밀리리터 챔버 중에 21%(즉, 공기 중)의 산소 농도에서 NO 발생기(14)를 시험하였다. 제어기(33)는 다음 설정을 이용하여 전극(36)을 스파킹하도록 구성되었다: B=100, N=10, P=140μs; 및 H=10μs. NO 발생기를 1분 동안 작동시키고, NO 및 NO2 농도를 1/3 절대 대기압(atmospheres absolute pressure: ATA), 1/2 ATA, 1 ATA, 및 2 ATA에서 측정하였다. 도 13은 다양한 대기압에서의 NO 및 NO2 농도를 나타낸 것이다. 도 13에 나타나 있는 바와 같이, 1 ATA에서 발생된 NO 및 NO2 농도에 비해, NO 및 NO2 생성은 ATA를 감소시키면 감소되고, ATA를 증가시키면 증가되었다. 그러나, NO2/NO의 비율은 시험된 각각의 대기압에서 실질적으로 일정하게 유지되었다.
실시예 5: 다양한 산소 및 질소 농도에서 NO 발생기(14)의 스캐빈져(42)에서 유입되고 배출되는 NO 및 NO2 농도의 측정
NO 발생기(14)를 5 L/min의 일정한 가스 유량에서 시험하였다. 전극(36)은 이리듐-플래티넘으로부터 제작된 것이었다. 대기압에서 도 9에 나타나 있는 시험 설정을 이용하여 시험을 수행하였다. 스캐빈져(42)는 72 그램 (g)의 Ca(OH)2를 포함하고, 후속-필터(44)는 스캐빈져(42)의 하류에 위치되어 있었다. 제어기(33)는 다음 설정을 이용하여 전극(36)을 스파킹하도록 구성되었다: B=25, N=35, P=240μs; 및 H=100μs. 21%, 50%, 및 80%(즉, 공기 중)의 산소 수준 및 나머지 질소의 양으로 스캐빈져(42)에서 유입되고(즉, 상류에서) 배출되는(즉, 하류에서) NO 발생기(14)에 의해 발생된 NO 및 NO2 농도를 측정하였다. 도 14는 시험 동안 측정된 NO 및 NO2의 농도를 나타낸 것이다. 도 14에 나타나 있는 바와 같이, 21%(즉, 공기 중) 산소에서, NO 발생기(14)는 48±5 ppm의 NO를 생성시키고, 44±5 ppm가 스캐빈져(42)에서 배출되었다. NO 발생기(14)는 4.1±0.4 ppm의 NO2를 생성시키고, 0.5±0.03 ppm가 스캐빈져(42)에서 배출되었다. 50% 산소에서, NO 발생기(14)는 68±11 ppm의 NO를 생성시키고, 62±11 ppm가 스캐빈져(42)에서 배출되었다. NO 발생기(14)는 6.2±0.4 ppm의 NO2를 생성시키고, 0.7±0.02 ppm이 스캐빈져(42)에서 배출되었다. 80% 산소에서, NO 발생기(14)는 41±1 ppm의 NO를 생성시키고, 37±2 ppm가 스캐빈져(42)에서 배출되었다. NO 발생기(14)는 3.9±0.5 ppm의 NO2를 생성시키고, 0.9±0.04 ppm이 스캐빈져(42)에서 배출되었다. 따라서, 스캐빈져(42)는 NO 발생기(14)에 의해 생성된 NO2의 약 87% 내지 95%를 제거하였다. 이러한 결과는 스캐빈져(42)가 NO 농도를 감소시키지 않으면서 NO2를 제거하는데(스캐빈징 후 환경 보호 기구(Environmental Protection Agency: EPA) 제한치 미만으로) 매우 효율적이라는 것을 입증한다.
실시예 6: NO 발생기(102)의 스캐빈져(42)에서 유입되고 배출되는 NO 및 NO2의 측정
상술된 바와 같이, NO 발생기(102)는 NO 발생기(14)와 유사하지만, 내쉬는 CO2의 상류에서 흡기 라인(18)에 따라 배열되는데, 이는 스캐빈져(42)가 감소된 크기가 될 수 있게 한다. NO 발생기(102)를 5 L/min의 일정한 가스 유량으로 시험하였다. 대기압에서 도 9에 나타나 있는 시험 설정을 이용하여 시험을 수행하였다. 전극(36)은 이리듐-플래티넘으로부터 제작된 것이었다. 스캐빈져(42)는 15 g의 Ca(OH)2를 포함하고, 후속-필터(44)는 스캐빈져(42)의 하류에 위치되어 있었다. 제어기(33)는 다음 설정을 이용하여 전극(36)을 스파킹하도록 구성되었다: B=35, N=25, P=240μs; 및 H=70μs. 21%, 50%, 및 80%(즉, 공기 중)의 산소 수준 및 나머지 질소의 양으로 스캐빈져(42)에서 유입되고(즉, 상류에서), 배출되는(즉, 하류에서) NO 발생기(102)에 의해 발생되는 NO 및 NO2 농도를 측정하였다. 도 15는 시험 동안 측정된 NO 및 NO2의 농도를 나타낸 것이다. 도 15에 나타나 있는 바와 같이, 스캐빈져(42)는 NO 발생기(102)에 의해 생성된 NO2의 약 95% 이상을 제거하였다. 이러한 결과는 더 큰(75 g) 스캐빈져(42)와 유사했다. 따라서, NO 발생기(102)에서 사용되는 더 낮은 가스 유동 저항(예, 0.2 cmH20*min*L- 1)으로 작은 스캐빈져(42)가 NO 농도를 감소시키지 않으면서 NO2를 효율적으로 제거한다.
실시예 7: NO 발생기(14)에 의해 생성되는 O3 농도의 측정 및 스캐빈징
NO 발생기(14)를 5 L/min의 일정한 가스 유량으로 시험하였다. 전극(36)은 이리듐-플래티넘으로부터 제작된 것이었다. 도 9에 나타나 있는 시험 설정을 이용하여 대기압에서 시험을 수행하였다. 스캐빈져(42)는 72 그램(g)의 Ca(OH)2를 포함하고, 후속-필터(44)는 스캐빈져(42)의 하류에 위치되어 있었다. 제어기(33)는 다음 설정을 이용하여 전극(36)을 스파킹하도록 구성되었다: B=25, N=35, P=240μs; 및 H=100μs. 21%, 50%, 및 80%(즉, 공기 중)의 산소 수준 및 나머지 질소의 양으로 스캐빈져(42)에서 유입되고(즉, 상류에서) 배출되는(즉, 하류에서) NO 발생기(14)에 의해 발생된 O3를 측정하였다. 도 16는 시험 동안 측정된 O3의 농도를 나타낸 것이다. 도 16에 나타나 있는 바와 같이, 21% 산소(즉, 공기 중)에서, NO 발생기(14)는 17±2 십억분율(parts per billion: ppb)의 O3를 생성시키고, <0.1 ppb가 스캐빈져(42)에서 배출되었다. 50% 산소에서, NO 발생기(14)는 18±10 ppb의 O3를 생성시키고, <0.1 ppb가 스캐빈져(42)에서 배출되었다. 80% 산소에서, NO 발생기(14)는 20±1 ppb의 O3를 생성시키고, <0.1 ppb가 스캐빈져(42)에서 배출되었다. 이러한 결과는 스캐빈져(42)가 EPA O3 제한치 훨씬 아래의 극히 적은 수준으로 O3를 제거하는데 매우 효율적이라는 것을 입증한다. 유사한 결과가 NO 발생기(102)의 더 작은 스캐빈져(42)를 시험하는 경우에 달성되었다.
실시예 8: 전극 부식
상술된 바와 같이, 전극은 스파킹으로 인해 시간에 걸쳐 파손되고 증발될 수 있다. 도 17a는 새로운 이리듐 전극 팁을 나타낸 것이고, 도 17b는 5 L/min 가스 유량에서 50 ppm의 NO를 생성시키는 10일의 작동 후에 사용된 이리듐 전극 팁을 나타낸 것이다. 도 17b에 나타나 있는 바와 같이, 전극 팁은 스파킹 발생으로 인해 저해되고 물질을 손실하였다. 따라서, NO 발생기(14 및 102)에는 후속-필터(44)가 필요하고, NO 발생기(201 및 301)에는 후속-필터(218)가 필요했다. 전극이 부식되고 증발됨에 따라서, 전극 단편이 후속-필터(44, 218) 상에 침착되었다. 후속-필터(44, 218)가 전극 단편을 포집한다는 것을 증명하기 위해서, 0.22 μm 입자 크기 컷오프(cutoff)를 지니는 후속-필터를 스파킹 10일 후에 영상화하였다. 도 18a는 새로운 0.22 μm 후속-필터를 나타낸 것이고, 도 18b는 작동 10일 후의 0.22 μm 후속-필터를 나타낸 것이다. 도 18b에 나타나 있는 바와 같이, 사용된 0.22 μm 후속-필터는 이리듐 단편을 함유한다. 이는 도 19a 및 19b의 플롯에 나타나 있는 바와 같은 에너지-분산형 X-선(EDX) 분광기에 의해 증명되었다. 도 19a는 새로운 0.22 μm 후속-필터의 EDX 분광기를 나타낸 것이고, 도 19b는 사용된 0.22 μm 후속-필터의 EDX 분광기를 나타낸 것이다. 도 19a 및 19b에 나타나 있는 바와 같이, 사용된 0.22 μm 후속-필터는 이리듐을 함유하는 반면, 새로운 0.22 μm 후속-필터는 이리듐을 함유하지 않는다. 따라서, 전극 부식에 의해 생성되는 전극 단편을 포집하기에 단일의 0.22 μm 후속-필터가 필요하고 이로 충분했다.
실시예 9: 전극 조성의 변화에 의한 NO2 발생 최소화
텅스텐 카바이드, 탄소, 니켈, 및 이리듐으로부터 제작된 전극(36)으로 NO 발생기(14)를 5 L/min의 일정한 가스 유량으로 시험하였다. 도 9에 나타나 있는 시험 설정을 이용하여 대기압에서 시험을 수행하였다. 제어기(33)는 다음 설정을 이용하여 전극(36)을 스파킹하도록 구성되었다: B=25, N=35, P=240μs; 및 H=50μs. 도 20은 상이한 전극 조성에 대하여 발생된 NO2/NO의 비율을 나타낸 것이다. 도 20에 나타나 있는 바와 같이, 이리듐 전극은 4.5±0.1%의 NO2/NO를 생성시키고, 니켈 전극은 6.5±0.1%의 NO2/NO를 생성시키고, 탄소 전극은 7.8±0.5%의 NO2/NO를 생성시키고, 텅스텐 카바이드 전극은 12.9±1.9%의 NO2/NO를 발생시켰다. 확실히, NO2/NO의 비율이 낮을수록 더우수하고, 그에 따라서, 이리듐 전극은 전극(36)의 조성에 대하여 이상적인 후보이다.
실시예 10: NO 발생기(102)의 막(104)을 통한 NO 및 NO2 확산 속도의 측정
상술된 바와 같이, NO 발생기(102)는 흡기 라인(18)에 따라 배열되기 때문에, 미세다공성 막(104)이 물방울 또는 기도 분비물로부터 이를 보호하기 위해 전극(36) 주위에 위치될 수 있다. 5분 동안 0.5 L/min의 일정한 가스 유량에서 NO를 생성시키면서 NO 발생기(102)를 시험하였다. 생성된 NO 및 NO2를 5분에 걸쳐 평균내고, 막(104)의 존재(+) 및 부재(-)하의 농도를 측정하였다. 제어기(33)는 다음 두 가지 설정을 이용하여 전극(36)을 스파킹하도록 구성되었다. 설정 #1: B=25, N=35, P=240μs; 및 H=30μs. 설정 #2: B=25, N=35, P=240μs; 및 H=60μs. 도 21은 두 가지 상이한 스파킹 설정에서 막(104)의 존재(+) 및 부재(-)하에 5분 동안 생성된 NO 및 NO2 농도를 나타낸 것이다. 도 21에 나타나 있는 바와 같이, 막(104)의 부재(-)하에 발생된 NO의 95±2%는 막(104)의 존재(+)로 발생되었고, 막(104)의 부재(-)하에 발생된 NO2의 95±1%는 막(104)의 존재(+)로 발생되었다. 따라서, 막(104)의 첨가는 NO 발생기(102)의 NO 생성 특징을 유의하게 변경시키지 않는다.
동물 연구
동물 연구는 메사추세추 종합 병원(Boston, MA)의 부속 동물 운영 및 이용 위원회(Institutional Animal Care and Use Committee)에 의해 승인되었다. 32±2 kg의 체중의 8마리의 양(England Ovis, Dover, NH)을 연구하였다. 일반적인 마취를 마스크를 통해 전달되는 산소 중의 5% 흡입된 이소플루란 (1-클로로-2,2,2-트리플루오로에틸디플루오로메틸 에테르, Baxter, Deerfield, IL)으로 유도하고, 이후에 수술 동안 50% 산소 중의 1-4%%의 이소플루오란으로 유지시켰다. 기관 삽관법 후에, 양에 내재하는 경동맥 폐동맥 카테터를 장착하였다. 마취된 양에서 기계적 벤틸레이터(모델 7200, Puritan Bennett, Pleasanton, CA)로 400 ml의 일호흡량 및 12-15회 호흡/분의 속도에서 모든 혈역학적 측정을 수행하였다.
폐 고혈압을 유발하기 위하여, 엔도퍼옥사이드 프로스타글란딘 H2의 유사체인 강력한 폐 혈관수축제 U46619(Cayman Chemical, Ann Arbor, MI)를 0.8-0.9 ㎍/kg/min의 속도로 정맥내로 주입하여 폐 동맥압(pulmonary arterial pressure: PAP)을 30 mmHg로 증가시켰다. 평균 동맥압 및 PAP를 Gould 6600 증폭기 시스템(Gould Electronics, Inc., Eastlake, OH)을 사용하여 연속적으로 모니터링하였다. U46619 주입 동안, 호흡기 시스템(10), 호흡기 시스템(100)을 이용하여 발생된 NO, 또는 압축 가스 실린더로부터의 동일 수준으로 전달되고 희석된 NO의 흡입 전 및 후에 폐동맥설입압, 심박수, 및 심박출량을 기준으로 간헐적으로 측정하였다. 심박출량을 10 ml의 얼음-냉각된 생리 식염수의 정맥내 대량 주입 후에 3회의 측정의 평균으로서 열적 희석에 의해 평가하였다. 폐혈관 내성 지수(PVRI)뿐만 아니라 심지수(cardiac index: CI)를 표준 식을 이용하여 계산하였다. 가스 실린더는 질소 중에 희석된 500 ppm의 NO를 함유하였다.
실시예 11: 마취된 양에 대하여 호흡기 시스템(10)을 사용한 공기로부터의 연속 NO 발생
호흡기 시스템(10)을 환자(11)로서 마취된 양으로 시험하였다. 기준(BL)을 생성시킨 다음, U46619를 30분 동안 투여한 후에 호흡기 시스템(10)의 NO 발생기(14)를 연속적으로 스파킹하도록(즉, NO를 발생시키도록) 작동시켰다. NO를 5 L/min에서 흡기 라인(18)으로 펌핑시켰다. 전극(36)은 이리듐-플래티넘으로부터 제작된 것이었다. 작동되면, 제어기(33)는 다음 설정을 이용하여 4분 동안 전극(36)을 스파킹하도록 구성되었다: B=35, N=25, P=240μs; 및 H=100μs. 이는 약 40 ppm의 NO를 생성시켰고, 이후 제어기(33)로 NO 발생기(14)를 중지시켰다. 21% 산소를 NO 발생기(14)의 입구(24)에 공급하는 경우, 50% 산소를 NO 발생기(14)의 입구(24)에 공급하는 경우에 시험을 수행하고, 가스 실린더로부터 마취된 양과 동일한 농도에서 공급된 NO와 비교하였다.
도 22a는 시험 기간 동안 마취된 양의 평균 폐동맥압(PAP)을 나타낸 것이고, 도 22b는 시험 기간 동안 마취된 양의 폐혈관 내성 지수(PVRI)를 나타낸 것이다. 도 22a 및 22b에 나타나 있는 바와 같이, NO가 NO 발생기(14)에 의해 연속적으로 발생된 경우에 4분 윈도우(400) 동안, PAP 및 PVRI는 21% 및 50% 산소 둘 모두에서 호흡하는 동안 빠르게 감소되었다. 또한, NO 발생기(14)에 의해 생성된 NO에 대한 PAP 및 PVRI의 감소는 가스 실린더로부터 희석에 의해 동일한 수준으로 공급된 NO에 대한 PAP 및 PVRI의 감소와 유사했다. 따라서, 호흡기 시스템(10)은 NO 흡입 치료제를 투여하는 경우에 가스 실린더에 대한 실현가능하고 등가의 대체일 수 있다.
실시예 12: 마취된 양에 대하여 호흡기 시스템(100)을 사용한 공기로부터의 연속적인 NO 발생
환자(11)로서 마취된 양으로 호흡기 시스템(100)을 시험하였다. 기준(BL)을 생성시킨 다음, U46619를 30분 동안 투여한 후에 호흡기 시스템(100)의 NO 발생기(102)를 연속적으로 스파킹하도록(즉, NO를 발생시키도록) 작동시켰다. 전극(36)은 이리듐-플래티넘으로부터 제작된 것이었다. 작동되면, 제어기(33)는 다음 설정을 이용하여 4분 동안 전극(36)을 스파킹하도록 구성되었다: B=35, N=25, P=240μs; 및 H=100μs. 이는 약 40 ppm의 NO를 생성시켰고, 이후 제어기(33)로 NO 발생기(102)를 중지시켰다. 21% 산소를 흡기 라인(18)에 공급하는 경우, 50% 산소를 흡기 라인(18)에 공급하는 경우, 및 NO를 압축 가스 실린더로부터 희석된 마취된 양에 공급한 경우에 시험을 수행하였다.
도 23a는 시험 기간 동안 마취된 양의 평균 폐동맥압(PAP)을 나타낸 것이고, 도 23b는 시험 기간 동안 마취된 양의 폐혈관 내성 지수(PVRI)를 나타낸 것이다. 도 23a 및 23b에 나타나 있는 바와 같이, NO가 NO 발생기(102)에 의해 연속적으로 발생된 경우에 4분 윈도우(402) 동안, PAP 및 PVRI는 21% 및 50% 산소 둘 모두에서 호흡하는 동안 빠르게 감소되었다. 또한, NO 발생기(102)에 의해 생성된 NO에 대한 PAP 및 PVRI의 감소는 가스 실린더에 의해 공급된 NO에 대한 PAP 및 PVRI의 감소와 유사했다. 또한, 호흡기 시스템(100)의 성능은 호흡기 시스템(10)과 유사했다. 따라서, 호흡기 시스템(100)은 NO 흡입 치료제를 투여하는 경우에 압축 가스 실린더에 대한 실현가능하고 등가의 대체를 제공할 수 있다.
실시예 13: 마취된 양에 대하여 호흡기 시스템(100)을 사용한 공기로부터의 간헐적인 NO 발생
환자(11)로서 마취된 양으로 호흡기 시스템(100)을 시험하였다. 기준(BL)을 생성시킨 다음, U46619를 30분 동안 투여한 후에 호흡기 시스템(100)의 NO 발생기(102)를 간헐적으로 스파킹하도록(즉, NO를 발생시키도록) 작동시켰다. 전극(36)은 이리듐-플래티넘으로부터 제작된 것이었다. 작동되면, 제어기(33)는 다음 설정을 이용하여 4분 동안 처음 0.8초의 흡기 동안만 전극(36)을 스파킹하도록 구성되었다: B=35, N=25, P=240μs; 및 H=100μs. 이후 제어기(33)로 NO 발생기(102)를 중지시켰다. 21% 산소를 흡기 라인(18)에 공급하는 경우, 50% 산소를 흡기 라인(18)에 공급하는 경우, 및 가스 실린더로부터 마취된 양으로 NO를 공급하는 경우에 시험을 수행하였다.
도 24a는 시험 기간 동안 마취된 양의 PAP를 나타낸 것이고, 도 24b는 시험 기간 동안 마취된 양의 PVRI를 나타낸 것이다. 도 24a 및 24b에 나타나 있는 바와 같이, NO가 NO 발생기(102)에 의해 처음 0.8초의 흡기 동안 생성되는 경우에 4분 윈도우(404) 동안, 평균 폐동맥압(PAP) 및 폐혈관 내성 지수(PVRI)는 21% 또는 50% 산소에서 호흡하는 동안 빠르게 감소되었다. 또한, NO 발생기(102)에 의해 생성된 NO에 대한 PAP 및 PVRI의 감소는 압축 가스 실린더로부터 공급되고 희석된 NO에 대한 PAP 및 PVRI의 감소와 유사했다. 또한, 전극(36)을 간헐적으로 스파킹하는 경우의 호흡기 시스템(100)의 성능은 전극(36)을 연속적으로 스파킹하는 경우의 호흡기 시스템(10)과 유사했다. 따라서, 호흡기 시스템(100)으로 NO를 간헐적으로 발생시키는 것은 NO 흡입 치료제를 투여하는 경우에 가스 실린더에 대한 실현가능한 대체일 수 있다.
본 발명은 상기에서 기술되었지만, 상기 또는 하기 설명에서 기재되는 특징들의 어떠한 본 발명의 조합으로 확장된다. 본 발명의 예시적인 구체예는 첨부된 도면을 참조로 본원에서 상세하게 기재되지만, 본 발명은 이러한 정확한 구체예로 제한되지 않음이 이해되어야 한다. 또한, 개별적으로 또는 구체예의 일부로서 기재된 특정 특징은 다른 특징 및 구체예에 특정 특징이 언급되어 있지 않을지라도 다른 개별적으로 기재된 특징, 또는 다른 구체예의 일부와 조합될 수 있음이 고려된다. 따라서, 본 발명은 이미 기재되지 않은 그러한 특이적인 조합으로 확장된다.
본 발명은 특정 구체예 및 실시예와 연관되어 상기에서 기술되었지만, 본 발명은 반드시 그러한 것으로 제한되지 않으며, 그러한 구체예, 실시예 및 용도로부터 벗어난 다수 다른 구체예, 실시예, 용도, 변형예가 본원에 첨부된 청구항에 의해 포함되는 것으로 의도된다. 본원에 인용된 각각의 특허 및 공보의 전체 개시 내용은 개별적으로 본원에 참조로 포함된다.

Claims (46)

  1. 산화질소를 발생시키기 위한 장치로서,
    한 쌍 이상의 전극;
    전극의 하류에 배열된 필터(filter);
    전극의 하류에 배열된 스캐빈져(scavenger);
    가스의 유량, 전극 상류의 산소 농도, 스캐빈져 하류의 산화질소 농도, 및 스캐빈져 하류의 이산화질소 농도 중 하나 이상을 측정하도록 구성되는 하나 이상의 센서(sensor); 및
    전극 및 하나 이상의 센서와 소통되고 전극의 타이밍(timing) 및 스파킹(sparking) 특징을 제어하며 전기 신호를 전극으로 공급하도록 구성되는 제어기를 포함하고,
    전극의 스파킹(sparking) 특징이 전극에 의해 발생되는 산화질소의 농도를 결정하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 전극이 텅스텐 카바이드, 탄소, 니켈, 이리듐, 티타늄, 레늄, 및 플래티넘 중 하나 이상을 포함하는 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 전극이 이리듐을 포함하는 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 스캐빈져가 칼슘 하이드록사이드로부터 제작되는 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 하나 이상의 센서가 전극의 하류에 배열된 기도 유량계, 전극의 상류에 배열된 산소 센서, 스캐빈져의 하류에 배열된 산화질소 센서, 및 스캐빈져의 하류에 배열된 이산화질소 센서를 포함하는 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 점화 코일이 제어기 및 전극과 소통되는 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 제어기가 추가로 점화 코일이 저장된 전기 에너지를 전극으로 공급하는 것을 지시하도록 구성되는 장치.
  8. 제 1항에 있어서, 전극으로 공급되는 전기 신호가 초당 전극 스파크 그룹(electrode spark group)의 갯수, 스파크 그룹 당 개별적인 전극 스파크의 횟수, 개별적인 전극 스파크 간 시간, 및 펄스 기간(pulse duration) 중 하나 이상을 제어하는 장치.
  9. 제 8항에 있어서, 제어기가 추가로 하나 이상의 센서로부터의 피드백(feedback)에 반응하여 초당 전극 스파크 그룹의 갯수, 스파크 그룹 당 개별적인 전극 스파크의 횟수, 개별적인 전극 스파크 간 시간, 및 펄스 기간 중 하나 이상을 변화시키도록 구성되는 장치.
  10. 제 1항에 있어서, 전극의 상류에 배열된 가스 펌프(gas pump)를 추가로 포함하는 장치.
  11. 제 1항에 있어서, 하나 이상의 센서가 흡기(inspiration)의 표시를 제공하는 장치.
  12. 제 12항에 있어서, 제어기가 추가로 흡기를 검출하는데 반응하여 전기 신호를 전극으로 공급하도록 구성되는 장치.
  13. 제 1항에 있어서, 필터가 약 0.22 마이크로미터 초과의 직경을 지니는 전극의 하류로 유동하는 입자를 여과하도록 구성되는 장치.
  14. 호흡 장치, 흡기 라인, 및 흡기 라인 상에 배열된 기도 유량계를 지니는 호흡기 시스템으로 통합될 산화질소를 발생시키기 위한 장치로서, 장치가
    흡기 라인과 소통되는 한 쌍 이상의 전극;
    전극의 하류에 배열된 필터;
    전극의 하류에 배열된 스캐빈져;
    전극 상류의 산소 농도, 기압, 스캐빈져 하류의 산화질소 농도, 및 스캐빈져 하류의 이산화질소 농도 중 하나 이상을 측정하도록 구성되는 하나 이상의 센서; 및
    전극, 하나 이상의 센서, 및 기도 유량계와 소통되고 전극의 타이밍 및 스파킹 특징을 제어하며 전기 신호를 전극으로 공급하도록 구성되는 제어기를 포함하고,
    전극의 스파킹 특징이 전극에 의해 발생되는 산화질소의 농도를 결정하는 장치.
  15. 제 14항에 있어서, 전극이 입구와 출구 사이에 배열되고, 출구가 흡기 라인에 커플링되는 장치.
  16. 제 14항에 있어서, 전극이 흡기 라인으로 일부 또는 전부 통합되는 장치.
  17. 제 16항에 있어서, 필터가 흡기 라인 상에 배열되는 장치.
  18. 제 16항에 있어서, 스캐빈져가 흡기 라인 상에 배열되는 장치.
  19. 제 14항에 있어서, 전극이 텅스텐 카바이드, 탄소, 니켈, 이리듐, 티타늄, 레늄, 및 플래티넘 중 하나 이상을 포함하는 장치.
  20. 제 14항에 있어서, 전극이 이리듐을 포함하는 장치.
  21. 제 14항에 있어서, 스캐빈져가 칼슘 하이드록사이드로부터 제작되는 장치.
  22. 제 14항에 있어서, 하나 이상의 센서가 전극의 상류에 배열된 산소 센서, 스캐빈져의 하류에 배열된 산화질소 센서, 및 스캐빈져의 하류에 배열된 이산화질소 센서를 포함하는 장치.
  23. 제 14항에 있어서, 점화 코일이 제어기 및 전극과 소통되는 장치.
  24. 제 23항에 있어서, 제어기가 추가로 점화 코일이 저장된 전기 에너지를 전극으로 공급하는 것을 지시하도록 구성되는 장치.
  25. 제 14항에 있어서, 전극으로 공급되는 전기 신호가 초당 전극 스파크 그룹의 갯수, 스파크 그룹 당 개별적인 전극 스파크의 횟수, 개별적인 전극 스파크 간 시간, 및 펄스 기간 중 하나 이상을 제어하는 장치.
  26. 제 25항에 있어서, 제어기가 추가로 하나 이상의 센서로부터의 피드백에 방응하여 초당 전극 스파크 그룹의 갯수, 스파크 그룹 당 개별적인 전극 스파크의 횟수, 개별적인 전극 스파크 간 시간, 및 펄스 기간 중 하나 이상을 변화시키도록 구성되는 장치.
  27. 제 15항에 있어서, 전극의 상류에 배열된 가스 펌프를 추가로 포함하는 장치.
  28. 제 16항에 있어서, 기도 유량계가 흡기의 표시를 제공하는 장치.
  29. 제 28항에 있어서, 제어기가 추가로 흡기를 검출하는데 반응하여 전기 신호를 전극으로 공급하도록 구성되는 장치.
  30. 제 14항에 있어서, 필터가 약 0.22 마이크로미터 초과의 직경을 지니는 전극의 하류에 유동하는 입자를 여과하도록 구성되는 장치.
  31. 제 14항에 있어서, 호흡 장치가 환기 시스템, 지속성 기도 양압(continuous positive airway pressure: CPAP) 시스템, 고주파수 진동 벤틸레이터(high frequency oscillatory ventilator: HFOV), 안면 마스크(face mask), 비강 캐뉼라(nasal cannula), 또는 흡입기 중 하나를 포함하는 장치.
  32. 호흡 장치 및 흡기 라인을 지니는 호흡기 시스템으로 통합될 산화질소를 발생시키기 위한 장치로서, 장치가
    챔버 입구, 및 챔버 내에 배열된 한 쌍 이상의 전극을 포함하는 챔버;
    환자의 기도에 유체 경로를 제공하도록 구성되 메인 챔버;
    전극의 하류에 배열된 필터;
    전극의 하류에 배열된 스캐빈져;
    전극 상류의 산소 농도, 기압, 스캐빈져 하류의 산화질소 농도, 및 스캐빈져 하류의 이산화질소 농도 중 하나 이상을 측정하도록 구성되는 하나 이상의 센서; 및
    전극 및 하나 이상의 센서와 소통되고 전극의 스파킹 특징을 제어하며 전기 신호를 전극으로 공급하도록 구성되는 제어기를 포함하고,
    챔버가 메인 챔버와 소통되고, 챔버 내 가스가 메인 챔버로 비-기계적으로 유도되는 장치.
  33. 제 32항에 있어서, 메인 챔버가 벤츄리(venturi)를 포함하는 장치.
  34. 제 33항에 있어서, 메인 챔버의 벤츄리에 챔버를 연결하는 통로를 추가로 포함하는 장치.
  35. 제 33항에 있어서, 벤츄리를 통하는 가스의 유동이 챔버 상에 진공을 유도하도록 구성되는 장치.
  36. 제 32항에 있어서, 챔버 입구의 상류에 배열된 사전-스캐빈져(pre-scavenger)를 추가로 포함하는 장치.
  37. 제 32항에 있어서, 챔버 입구의 상류에 배열된 사전-필터(pre-filter)를 추가로 포함하는 장치.
  38. 제 32항에 있어서, 메인 챔버 및 챔버가 평행한 경로를 형성하는 장치.
  39. 환자의 기도와 소통되는 호흡 장치를 지니는 호흡기 시스템에서 산화질소를 발생시키는 방법으로서, 방법이
    한 쌍의 전극을 포함하는 산화질소 발생기를 환자의 기도에 커플링시키고;
    요망되는 농도의 산화질소 가스를 생성시키도록 산화질소 발생기를 작동시키고;
    전극의 요망되는 스파킹 특징을 결정하여 요망되는 농도의 산화질소 가스를 생성시키고;
    스파킹 특징이 결정되면 전기 신호를 전극으로 공급하고, 이것이 전극간 요망되는 스파킹 특징을 개시하여 환자의 기도에 제공되는 가스의 유동 중에 요망되는 농도의 산화질소 가스를 발생시킴을 포함하는 방법.
  40. 제 39항에 있어서, 호흡 장치가 환기 시스템, 지속성 기도 양압(CPAP) 시스템, 고주파수 진동 벤틸레이터(HFOV), 안면 마스크, 비강 캐뉼라, 또는 흡입기 중 하나를 포함하는 방법.
  41. 제 39항에 있어서, 요망되는 농도의 산화질소 가스를 생성시키도록 산화질소 발생기를 작동시키는 것이
    환자에게 제공되는 가스 유량, 환자에게 제공되는 가스의 온도, 및 환자에게 제공되는 가스의 압력 중 하나 이상을 모니터링하고;
    환자에게 제공되는 가스 유량, 환자에게 제공되는 가스의 온도, 및 환자에게 제공되는 가스의 압력 중 하나 이상의 변화를 검출하고;
    검출되는 변화가 흡기 발생의 표시인지를 확인함을 포함하는 방법.
  42. 제 39항에 있어서, 환자에게 제공되는 가스 유동 중에 미립자를 여과함을 추가로 포함하는 방법.
  43. 제 39항에 있어서, 환자에게 제공되는 가스 유동 중에 이산화질소 및 오존 중 하나 이상을 스캐빈징함을 추가로 포함하는 방법.
  44. 제 39항에 있어서, 전극의 요망되는 스파킹 특징을 결정하는 것이
    대기압을 측정하고;
    초당 전극 스파크 그룹의 갯수, 스파크 그룹 당 개별적인 전극 스파크의 횟수, 개별적인 전극 스파크 간 시간, 및 펄스 기간을 결정함을 포함하는 방법.
  45. 제 39항에 있어서,
    전극 하류의 산화질소 농도 및 전극 하류의 이산화질소 농도 중 하나 이상을 모니터링하고;
    산화질소 농도 및 이산화질소 농도 중 하나 이상이 요망되는 농도와 같지 않음을 확인하고;
    전극 하류의 산화질소 농도가 요망되는 농도와 같지 않음을 확인하는 것에 반응하여, 전기 신호를 통해, 초당 전극 스파크 그룹의 갯수, 스파크 그룹 당 개별적인 전극 스파크의 횟수, 개별적인 전극 스파크 간 시간, 및 펄스 기간 중 하나 이상을 변화시킴을 추가로 포함하는 방법.
  46. 제 39항에 있어서,
    전극 하류의 이산화질소 농도를 모니터링하고;
    이산화질소 농도가 사전-규정된 최대 농도 초과임을 확인하고;
    전극 하류의 이산화질소 농도가 사전-규정된 최대 농도보다 높음을 확인하면, 전기 신호를 전극으로 공급하는 것을 중지함을 추가로 포함하는 방법.
KR1020177013677A 2014-10-20 2015-10-20 산화질소의 합성을 위한 시스템 및 방법 KR20170072293A (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462065825P 2014-10-20 2014-10-20
US62/065,825 2014-10-20
US201462077806P 2014-11-10 2014-11-10
US62/077,806 2014-11-10
PCT/US2015/056443 WO2016064863A1 (en) 2014-10-20 2015-10-20 Systems and methods for the synthesis of nitric oxide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170072293A true KR20170072293A (ko) 2017-06-26

Family

ID=55761418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177013677A KR20170072293A (ko) 2014-10-20 2015-10-20 산화질소의 합성을 위한 시스템 및 방법

Country Status (12)

Country Link
US (2) US11497878B2 (ko)
EP (2) EP3753597A1 (ko)
JP (3) JP6947633B2 (ko)
KR (1) KR20170072293A (ko)
CN (2) CN116177503A (ko)
AU (2) AU2015336055B2 (ko)
BR (1) BR112017007841B1 (ko)
CA (1) CA2963874C (ko)
ES (1) ES2822215T3 (ko)
MX (1) MX2017004796A (ko)
RU (1) RU2730960C2 (ko)
WO (1) WO2016064863A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210059751A (ko) * 2018-10-25 2021-05-25 데이진 화-마 가부시키가이샤 일산화질소 투여 장치

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2014227827B2 (en) 2013-03-15 2019-05-16 The General Hospital Corporation Inspiratory synthesis of nitric oxide
EP3432965B1 (en) * 2016-03-25 2021-09-29 The General Hospital Corporation Systems for electric plasma synthesis and delivery of nitric oxide
KR20190016936A (ko) * 2016-05-04 2019-02-19 말린크로트 하스피탈 프로덕츠 아이피 리미티드 인공호흡기 및/또는 산화질소 전달 시스템과 연계된 환자 호흡 회로의 샘플 가스를 습도 조절하기 위한 장치 및 방법
CA3036361A1 (en) * 2016-09-10 2018-03-15 Vero Biotech LLC System and method for portable nitric oxide delivery
CA3054660C (en) * 2017-02-27 2022-05-03 Third Pole, Inc. Systems and methods for ambulatory generation of nitric oxide
CN113620263A (zh) * 2017-02-27 2021-11-09 第三极股份有限公司 生成一氧化氮的系统和方法
MX2020010523A (es) * 2017-02-27 2021-02-09 Third Pole Inc Sistemas y metodos para generar oxido nitrico.
WO2018183811A1 (en) 2017-03-31 2018-10-04 The General Hospital Corporation Systems and methods for a cooled nitric oxide generator
CN112567208B (zh) * 2018-07-06 2024-10-18 贝克顿·迪金森公司 流量传感器和用于调整流体流动测量的方法
WO2020069368A1 (en) * 2018-09-27 2020-04-02 The Regents Of The University Of Michigan Gas delivery devices
CN110872714B (zh) * 2018-10-22 2024-05-14 南京诺令生物科技有限公司 一种便携式一氧化氮制造机
WO2020084995A1 (ja) 2018-10-25 2020-04-30 帝人ファーマ株式会社 中継投与装置及び一酸化窒素投与システム
WO2020084993A1 (ja) * 2018-10-25 2020-04-30 帝人ファーマ株式会社 一酸化窒素投与装置
ES2956317T3 (es) * 2018-10-25 2023-12-19 Teijin Pharma Ltd Dispositivo de administración de óxido nítrico
CN109568745B (zh) * 2018-11-21 2021-11-19 史海权 一种医用一氧化氮供气系统及方法
CN114269685A (zh) 2019-05-15 2022-04-01 第三极股份有限公司 用于一氧化氮生成的电极
WO2020232419A1 (en) * 2019-05-15 2020-11-19 Third Pole, Inc. Systems and methods for generating nitric oxide
CN115151183A (zh) * 2020-01-11 2022-10-04 第三极股份有限公司 具有湿度控制的用于一氧化氮生成的系统和方法
US20230201514A1 (en) * 2020-06-05 2023-06-29 The General Hospital Corporation Systems and methods for nitric oxide generation and treatment
US20210395905A1 (en) 2020-06-18 2021-12-23 Third Pole, Inc. Systems and methods for preventing and treating infections with nitric oxide
WO2022064395A1 (pt) * 2020-09-22 2022-03-31 Jorge Alberto Ferreira Noras Aparelho portátil individual e conjunto para fornecimento de ar com filtragem melhorada
WO2022192757A1 (en) * 2021-03-11 2022-09-15 Third Pole, Inc. Systems and methods for nitric oxide generation and delivery
WO2023049873A1 (en) 2021-09-23 2023-03-30 Third Pole, Inc. Systems and methods for delivering nitric oxide

Family Cites Families (134)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2525938A (en) 1946-11-01 1950-10-17 Koppers Co Inc Electrochemical apparatus with adjustable electrode
US2485481A (en) 1949-06-17 1949-10-18 Koppers Co Inc Electrochemical production of nitrogen oxide
US2684448A (en) 1952-06-03 1954-07-20 Us Navy Controllable pulse generator
US3047370A (en) 1959-07-28 1962-07-31 Grace W R & Co Transparent soda lime cartridge
US3225309A (en) 1963-12-05 1965-12-21 John H Phelps Pulse wave generator with independent control of pulse repetition frequency and duty cycle
IL57239A (en) 1979-05-08 1982-04-30 Alamaro Moshe Production of nitric oxides
NO803666L (no) 1980-12-03 1982-06-04 Moshe Alamaro Modifisert birkeland/eyde - prosess ii
US4500563A (en) 1982-12-15 1985-02-19 Pacific Western Systems, Inc. Independently variably controlled pulsed R.F. plasma chemical vapor processing
US4680694A (en) 1985-04-22 1987-07-14 National Distillers And Chemical Corporation Ozonator power supply
US4705670A (en) 1985-09-03 1987-11-10 Hare Louis R O Multiple oxidation nitrogen fixation
US4695358A (en) 1985-11-08 1987-09-22 Florida State University Method of removing SO2, NOX and particles from gas mixtures using streamer corona
US4816229A (en) 1986-07-09 1989-03-28 American Ozone Technology, Inc. Ozone apparatus
US4877589A (en) 1988-09-19 1989-10-31 Hare Louis R O Nitrogen fixation by electric arc and catalyst
US5378436A (en) * 1990-03-06 1995-01-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method and apparatus for producing hydrogen peroxide
JPH04132560A (ja) 1990-09-21 1992-05-06 Tottori Univ 医療用酸素濃縮装置および方法
US5396882A (en) * 1992-03-11 1995-03-14 The General Hospital Corporation Generation of nitric oxide from air for medical uses
DE69133584D1 (de) 1990-12-05 2007-12-13 Gen Hospital Corp Vorrichtung zum Behandeln einen Lungengefässverengung und von Asthma
US5285372A (en) 1991-10-23 1994-02-08 Henkel Corporation Power supply for an ozone generator with a bridge inverter
DE4202025C2 (de) * 1992-01-25 1995-02-02 Draegerwerk Ag Gebläseunterstütztes Atemschutzgerät mit einstellbarer Gebläseleistung
US6290683B1 (en) 1992-04-29 2001-09-18 Mali-Tech Ltd. Skin piercing needle assembly
DE59208797D1 (de) 1992-05-21 1997-09-18 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung und unabhängigen Überwachung eines sehr kleinen Glasflusses
CA2075789C (en) 1992-08-11 1998-12-22 Amir Salama Inner electrode for an ozone generator, ozone generator containing said electrode and method of use of said ozone generator
US5546935A (en) 1993-03-09 1996-08-20 Medamicus, Inc. Endotracheal tube mounted pressure transducer
EP0621051B1 (de) 1993-04-17 2001-08-22 MESSER GRIESHEIM AUSTRIA Ges.m.b.H. Gerät zur kontrollierten Zudosierung von NO zur Atemluft von Patienten
GB9309294D0 (en) 1993-05-06 1993-06-16 Smiths Ind Public Ltd Heaters and heated devices
BR9303645A (pt) * 1993-08-31 1995-04-25 Oliveira Marques Antonio Se De Processo de fabricação de produto alimentício
CA2169859A1 (en) 1993-09-13 1995-03-23 Niels Jacobsen Method and means for generating nitric oxide
GB9320978D0 (en) 1993-10-12 1993-12-01 Higenbottam Timohy W Nitric oxide treatment
US5558083A (en) 1993-11-22 1996-09-24 Ohmeda Inc. Nitric oxide delivery system
DE19534248A1 (de) 1995-09-18 1997-03-20 Hoechst Ag Verfahren zur Herstellung von NO¶2¶-freiem Stickstoffmonoxid
RU2072241C1 (ru) 1995-09-20 1997-01-27 Панина Елена Владимировна Способ формирования дыхательной газовой смеси и аппарат для его осуществления
SE9504310D0 (sv) 1995-12-01 1995-12-01 Siemens Elema Ab Doseringsanordning
US5692495A (en) * 1996-04-02 1997-12-02 The Boc Group, Inc. Method and apparatus for the production of nitric oxide gas mixture
US5732693A (en) 1996-10-02 1998-03-31 Ohmeda Inc. Pause control of nitric oxide therapy
US5752504A (en) 1996-12-13 1998-05-19 Ohmeda Inc. System for monitoring therapy during calibration
WO1998031282A1 (de) 1997-01-17 1998-07-23 Messer Griesheim Austria Ges.Mbh Gesteuertes gasversorgungssystem
US6125846A (en) 1997-05-16 2000-10-03 Datex-Ohmeda, Inc. Purge system for nitric oxide administration apparatus
US6164276A (en) 1997-05-16 2000-12-26 Datex-Ohmeda, Inc. Accurate dose nitric oxide pulse delivery device with monitoring and alarms
FI974148A (fi) 1997-11-05 1999-05-06 Instrumentarium Oy Menetelmä ja sovitelma hengityslaitteen yhteydessä
US6109260A (en) 1998-02-18 2000-08-29 Datex-Ohmeda, Inc. Nitric oxide administration device with timed pulse
US6089229A (en) 1998-05-26 2000-07-18 Datex-Ohmeda, Inc. High concentration no pulse delivery device
DE19823748C2 (de) 1998-05-27 2000-05-18 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur plasmachemischen Erzeugung von Stickstoffmonoxid
JP2000102616A (ja) 1998-09-28 2000-04-11 Shusuke Akiyama 医療用一酸化窒素吸入装置
US6224653B1 (en) 1998-12-29 2001-05-01 Pulsatron Technology Corporation Electrostatic method and means for removing contaminants from gases
US6197091B1 (en) 1999-03-05 2001-03-06 The Boc Group, Inc. Ozone purification process
US6581599B1 (en) 1999-11-24 2003-06-24 Sensormedics Corporation Method and apparatus for delivery of inhaled nitric oxide to spontaneous-breathing and mechanically-ventilated patients
US7516742B2 (en) 1999-11-24 2009-04-14 Cardinal Health 207, Inc. Method and apparatus for delivery of inhaled nitric oxide to spontaneous-breathing and mechanically-ventilated patients with intermittent dosing
US6758214B2 (en) * 2000-01-28 2004-07-06 Cyterra Corporation Simple nitric oxide generator for ambulatory and/or bedside inhaled no treatment
CN100455456C (zh) * 2000-03-09 2009-01-28 马里·德哈波特·林赛 用于机动车车厢的便携式空气净化器
ATE376898T1 (de) 2000-07-12 2007-11-15 Utron Inc Dynamische verdichtung von pulvern unter verwendung einer gepulsten energiequelle
US6668828B1 (en) 2000-10-16 2003-12-30 Pulmonox Technologies Corporations System and elements for managing therapeutic gas administration to a spontaneously breathing non-ventilated patient
US7255105B2 (en) 2000-10-16 2007-08-14 Pulmonox Technologies Corporation System for use in administrating therapeutic gas to a patient
SE0004229D0 (sv) 2000-11-17 2000-11-17 Aga Ab Inhalation of nitric oxide
US7335181B2 (en) 2000-12-26 2008-02-26 Pulmonox Technologies Corporation Nitric oxide decontamination of the upper respiratory tract
US7122018B2 (en) 2000-12-26 2006-10-17 Sensormedics Corporation Device and method for treatment of wounds with nitric oxide
US6432077B1 (en) 2000-12-26 2002-08-13 Sensormedics Corporation Device and method for treatment of surface infections with nitric oxide
WO2002062250A1 (de) 2001-02-07 2002-08-15 Synthes Ag Chur Vorrichtung und verfahren für die intraoperative navigation
RU2183474C1 (ru) 2001-02-09 2002-06-20 Пекшев Александр Валерьевич Способ и устройство для формирования no-содержащего газового потока для воздействия на биологический объект
US6584339B2 (en) 2001-06-27 2003-06-24 Vanderbilt University Method and apparatus for collecting and processing physical space data for use while performing image-guided surgery
RU2199167C1 (ru) 2001-07-06 2003-02-20 Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики Газонаполненный разрядник
AU2002336401A1 (en) 2001-09-05 2003-03-18 Cyterra Corporation Nitric oxide generation
US6920876B2 (en) 2001-12-10 2005-07-26 Pulmonox Technologies Corporation Device for administration of nitric oxide to horses spontaneously breathing
JP2004065636A (ja) * 2002-08-07 2004-03-04 Osaka Industrial Promotion Organization 可搬型医療用一酸化窒素発生装置及び可搬型医療用一酸化窒素吸入装置
US7531133B2 (en) 2002-09-10 2009-05-12 Pulmonox Technologies Corporation Use of nitric oxide gas in an extracorporeal circuitry to treat blood plasma
AU2002951984A0 (en) 2002-10-10 2002-10-31 Compumedics Limited Sleep quality and auto cpap awakening
CA2413834A1 (en) 2002-12-10 2004-06-10 1017975 Alberta Limited Nitric oxide gas generator
US20040226556A1 (en) 2003-05-13 2004-11-18 Deem Mark E. Apparatus for treating asthma using neurotoxin
US8381729B2 (en) * 2003-06-18 2013-02-26 Breathe Technologies, Inc. Methods and devices for minimally invasive respiratory support
US20050108813A1 (en) 2003-07-10 2005-05-26 Cylena Medical Technologies Inc. Protective apparel spacers and low resistance air flow
US7485324B2 (en) 2003-09-29 2009-02-03 Pulmonox Technologies Corporation Use of exogenous gaseous nitric oxide in the treatment and disinfection of biofilms
US20050281465A1 (en) 2004-02-04 2005-12-22 Joel Marquart Method and apparatus for computer assistance with total hip replacement procedure
US7051737B2 (en) 2004-02-05 2006-05-30 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Sevices Mucus shaving apparatus for endotracheal tubes
US7312584B2 (en) 2004-03-29 2007-12-25 Mitsubishi Electric Corporation Plasma-generation power-supply device
JP4320637B2 (ja) 2004-04-08 2009-08-26 三菱電機株式会社 オゾン発生装置およびオゾン発生方法
US8518457B2 (en) 2004-05-11 2013-08-27 Pulmonox Technologies Corporation Use of inhaled gaseous nitric oxide as a mucolytic agent or expectorant
WO2005110441A2 (en) 2004-05-11 2005-11-24 Sensormedics Corporation Intermittent dosing of nitric oxide gas
US20050263150A1 (en) 2004-06-01 2005-12-01 Chathampally Yashwant G Systems and methods for the administration of drugs and medications
US20060025700A1 (en) 2004-07-01 2006-02-02 Joel Fallik Method and apparatus for measuring lung temperature in real time
US7560076B2 (en) 2004-08-18 2009-07-14 Geno Llc Conversion of nitrogen dioxide (NO2) to nitric oxide (NO)
AT500959B1 (de) 2004-11-09 2007-05-15 Carl M Dr Fleck Verfahren und filteranordnung zum abscheiden von russpartikeln
US20060173396A1 (en) 2004-12-09 2006-08-03 Mehdi Hatamian Systems and methods for temperature adjustment using bodily fluids as a thermic medium
JP4997491B2 (ja) 2005-03-30 2012-08-08 国立大学法人 熊本大学 Ｎｏ発生装置
US7615931B2 (en) 2005-05-02 2009-11-10 International Technology Center Pulsed dielectric barrier discharge
RU2007146596A (ru) 2005-05-19 2009-06-27 И-Пилл Фарма, Лтд. (Il) Проглатываемое устройство для образования окиси азота в тканях
CN100404083C (zh) * 2005-08-03 2008-07-23 华中科技大学 呼吸衰竭救治仪的一氧化氮供气系统
US7832398B2 (en) * 2005-12-29 2010-11-16 General Elecrtic Company Arrangement in connection with an anaesthesia/ventilation system for a patient and a gas separation unit for an anaesthesia/ventilation system
US8790715B2 (en) 2006-02-16 2014-07-29 Ino Therapeutics Llc Method and apparatus for generating nitric oxide for medical use
GB0609400D0 (en) 2006-05-12 2006-06-21 Intersurgical Ag Improvements relating to respiratory masks
US7299785B1 (en) 2006-08-30 2007-11-27 Bruce D. Browne Embedded igniter system for internal combustion engines
US20080078382A1 (en) * 2006-09-20 2008-04-03 Lemahieu Edward Methods and Systems of Delivering Medication Via Inhalation
US8079998B2 (en) 2006-10-20 2011-12-20 Pulmonox Technologies Corporation Methods and devices for the delivery of therapeutic gases including nitric oxide
US8020552B2 (en) 2007-02-26 2011-09-20 Microtek Medical, Inc. Helmets and methods of making and using the same
GB2482454B (en) 2007-03-09 2012-05-16 Strata Products Worldwide Llc Apparatus, system and method for cleaning air
US7589473B2 (en) 2007-08-06 2009-09-15 Plasma Surgical Investments, Ltd. Pulsed plasma device and method for generating pulsed plasma
WO2009018837A1 (en) 2007-08-06 2009-02-12 Plasma Surgical Investments Limited Pulsed plasma device and method for generating pulsed plasma
US9649467B2 (en) * 2008-01-31 2017-05-16 Syk Technologies, Llc Nitric oxide reactor and distributor apparatus and method
JP4576464B2 (ja) 2008-08-05 2010-11-10 本田技研工業株式会社 排ガス浄化装置の劣化判定装置
US8539953B2 (en) 2008-11-19 2013-09-24 John E. Moenning, Jr. Combination anesthesia and scavenger surgical mask
EP2391209A4 (en) 2009-01-27 2014-03-26 Teleflex Medical Inc EXPECTORING ASPIRATION AND DISSOLUTION SOLUTION FOR ENDOTRACHEAL PROBE AND TRACHEOSTOMY PROBE
US9511240B2 (en) 2009-03-16 2016-12-06 Drexel University Apparatus for atmospheric pressure pin-to-hole spark discharge and uses thereof
TW201034710A (en) 2009-03-31 2010-10-01 Top Vision Medical Equipment Consultant Co Ltd Gas supply device capable of sensing and displaying concentration of suspended particles
US8151791B2 (en) 2009-04-29 2012-04-10 Lifeserve Innovations, Llc Methods and devices for performing an emergency or non-emergency tracheotomy
CA3130908A1 (en) 2009-06-30 2010-12-30 Mallinckrodt Hospital Products IP Limited Methods of treating term and near-term neonates having hypoxic respiratory failure associated with clinical or echocardiographic evidence of pulmonary hypertension
US8416552B2 (en) 2009-10-23 2013-04-09 Illinois Tool Works Inc. Self-balancing ionized gas streams
DE102009053067A1 (de) 2009-11-13 2011-05-19 Willy Rüsch GmbH Trachealtubus mit Temperatursensor
CN102781825B (zh) * 2009-12-23 2016-03-09 皇家飞利浦电子股份有限公司 产生一氧化氮的方法
DE202011101554U1 (de) 2010-08-11 2011-11-16 Sls Medical Technology Corp., Ltd. Beatmungsgerät zum Identifizieren der Reinheit/Trübung eines Filters
US20140031668A1 (en) 2010-09-08 2014-01-30 Disruptive Navigational Technologies, Llc Surgical and Medical Instrument Tracking Using a Depth-Sensing Device
CN103458951B (zh) 2011-01-06 2016-06-01 亿诺医疗公司 气体输送设备与系统
WO2012155213A1 (en) 2011-05-18 2012-11-22 Ulco Medical Pty Ltd Soda lime cartridge
CN103607972B (zh) 2011-06-22 2016-08-17 新特斯有限责任公司 用于定位的超声ct配准
WO2013052548A2 (en) 2011-10-03 2013-04-11 Nitric Generation Technologies Llc Apparatus and method for generating nitric oxide in controlled and accurate amounts
CA2854776C (en) * 2011-11-07 2020-08-18 Ino Therapeutics Llc Apparatus and method for monitoring nitric oxide delivery
CA3041707C (en) 2011-11-15 2021-04-06 Manickam UMASUTHAN Method of real-time tracking of moving/flexible surfaces
WO2013076102A1 (de) 2011-11-22 2013-05-30 MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines nicht-thermischen plasmas mit vorherbestimmter ozonkonzentration
EP3421042B1 (en) 2012-03-07 2024-04-17 Beyond Air Ltd Inhalation of nitric oxide for treating respiratory diseases
US20150090261A1 (en) * 2012-05-30 2015-04-02 David Bruce Crosbie Nitric oxide generator and inhaler
US9067788B1 (en) 2012-11-01 2015-06-30 Rick B. Spielman Apparatus for highly efficient cold-plasma ozone production
US20140127081A1 (en) * 2012-11-05 2014-05-08 Geno Llc Dual platform system for the delivery of nitric oxide
KR102169734B1 (ko) * 2012-11-28 2020-10-26 이-니코틴 테크놀로지, 인크. 화합물 전달을 위한 방법 및 장치
US9795756B2 (en) 2012-12-04 2017-10-24 Mallinckrodt Hospital Products IP Limited Cannula for minimizing dilution of dosing during nitric oxide delivery
CN108355215B (zh) 2012-12-04 2022-03-25 马林克罗特医疗产品知识产权公司 用于在氧化氮递送期间对给药的稀释最小化的套管
KR101308788B1 (ko) * 2012-12-13 2013-09-16 운해이엔씨(주) 무균 및 무취의 산화질소 발생장치
EP2964302A2 (en) 2013-03-07 2016-01-13 Advanced Inhalation Therapies (AIT) Ltd. Inhalation of nitric oxide for treating respiratory diseases
AU2014228152B2 (en) 2013-03-15 2018-07-05 The General Hospital Corporation Synthesis of nitric oxide gas for inhalation
AU2014227827B2 (en) * 2013-03-15 2019-05-16 The General Hospital Corporation Inspiratory synthesis of nitric oxide
JP6186146B2 (ja) 2013-03-15 2017-08-23 株式会社Uacj 熱交換器
US9522247B2 (en) 2013-06-28 2016-12-20 L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Method of treating a patient having pulmonary hypertension by long term NO therapy
US11800991B2 (en) 2013-08-15 2023-10-31 Intuitive Surgical Operations, Inc. Graphical user interface for catheter positioning and insertion
US20150072023A1 (en) 2013-09-11 2015-03-12 Advanced Inhalation Therapies (Ait) Ltd. Inhalation of nitric oxide for treating respiratory diseases
EP3043853A2 (en) 2013-09-11 2016-07-20 Advanced Inhalation Therapies (AIT) Ltd. System for nitric oxide inhalation
CA2917170A1 (en) 2013-10-31 2015-05-07 Origin, Inc. Methods for using nitric oxide in a plasma state to treat medical conditions and diseases
JP6732654B2 (ja) 2014-02-19 2020-07-29 マリンクロット ホスピタル プロダクツ アイピー リミテッド 一酸化窒素に曝される電気化学ガスセンサーの長期の感度変動を補償する方法
WO2016030760A2 (en) 2014-08-25 2016-03-03 Advanced Inhalation Therapies (Ait) Ltd. Treatment of inflammation, respiratory tract infections and cystic fibrosis

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210059751A (ko) * 2018-10-25 2021-05-25 데이진 화-마 가부시키가이샤 일산화질소 투여 장치

Also Published As

Publication number Publication date
CA2963874C (en) 2023-10-03
RU2017113542A (ru) 2018-11-22
JP7234319B2 (ja) 2023-03-07
EP3209359A1 (en) 2017-08-30
BR112017007841A2 (pt) 2017-12-26
WO2016064863A1 (en) 2016-04-28
EP3209359B1 (en) 2020-07-01
JP6947633B2 (ja) 2021-10-13
CA2963874A1 (en) 2016-04-28
AU2015336055A1 (en) 2017-04-20
ES2822215T3 (es) 2021-04-29
US11497878B2 (en) 2022-11-15
JP2017531539A (ja) 2017-10-26
MX2017004796A (es) 2017-07-27
WO2016064863A8 (en) 2017-04-27
CN116177503A (zh) 2023-05-30
AU2020256426B2 (en) 2022-07-07
EP3753597A1 (en) 2020-12-23
RU2017113542A3 (ko) 2019-04-02
JP2022000177A (ja) 2022-01-04
US20230140163A1 (en) 2023-05-04
AU2020256426A1 (en) 2020-11-12
CN107073239A (zh) 2017-08-18
EP3209359A4 (en) 2018-05-30
RU2730960C2 (ru) 2020-08-26
BR112017007841B1 (pt) 2022-11-08
JP2023059931A (ja) 2023-04-27
AU2015336055B2 (en) 2020-07-16
US20180296790A1 (en) 2018-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2020256426B2 (en) Systems and methods for the synthesis of nitric oxide
AU2019216668B2 (en) Inspiratory synthesis of nitric oxide
FI110922B (fi) Typpioksidia ilmasta lääketieteellisiin käyttötarkoituksiin
US11827989B2 (en) Systems and methods for preventing and treating infections with nitric oxide
RU2718082C1 (ru) Охлаждаемый генератор no, соответствующие системы и способы
US11617850B2 (en) Delivery systems and methods for electric plasma synthesis of nitric oxide

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application