KR20210153061A - 버블 cpap 요법을 제공하는 호흡 장치 - Google Patents

버블 cpap 요법을 제공하는 호흡 장치 Download PDF

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KR20210153061A
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blower
flow rate
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피터 치-양 슈
시메이 고메스 위소스키
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피셔 앤 페이켈 핼스케어 리미티드
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Abstract

유동 발생기가 구비된 호흡 시스템은 환자에게 전달되는 가스 기류의 압력을 제어하여 버블 CPAP 요법을 제공할 수 있다. 호흡 시스템의 컨트롤러는 가스 기류의 압력을 제어하기 위해 유동 발생기의 모터 속도를 제어할 수 있다. 상기 컨트롤러는 또한 시스템의 가스 통로 내의 버블링 및/또는 누출 가능성을 검출할 수 있다. 호흡 시스템은 고유량 시스템을 포함할 수 있다.

Description

버블 CPAP 요법을 제공하는 호흡 장치
본 개시는 환자에게 호흡 유량 요법을 제공하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 개시는 버블 CPAP 요법을 제공하기 위해 유동 발생기를 사용하는 것에 관한 것이다.
호흡 보조 기기는 사용자나 환자에게 가스 기류를 전달하기 위해 병원, 의료 시설, 주거 요양원 또는 가정집과 같은 다양한 환경에서 사용된다. 호흡 보조 기기 또는 호흡 치료 기기(총칭하여 "호흡 기기" 또는 "호흡 장치")는 가스 기류와 함께 보충 산소 또는 기타 가스를 전달하는 데 사용할 수 있고/있거나 가습 장치는 가온 가습 가스를 전달하는 데 사용할 수 있다. 호흡 기기는 유량, 온도, 가스 농도, 습도, 압력 등을 비롯한 가스 기류 특성을 조정하고 제어할 수 있도록 한다. 유량 센서 및/또는 압력 센서와 같은 센서들을 사용하여 가스 기류의 특성을 측정한다.
버블 CPAP(지속적 기도 양압)은 환자(일반적으로 유아)에게 환자 인터페이스를 통해 가스 기류를 공급하는 호흡 요법의 한 형태이다. 가스 기류는 일반적으로 병원이나 진료소의 벽에 부착되어 있는 가스 공급원에 의해 제공되거나, 예를 들어 이송 시에는 압축 공기 및/또는 산소의 실린더에 의해 제공될 수 있다. 환자 인터페이스는 두 도관, 즉 흡기 도관과 호기 도관에 연결된다. 흡기 도관은 환자에게 가스를 공급한다. 호기 도관은 환자로부터의 호기 가스를 위한 통로를 제공한다. 호기 도관은 압력을 설정하는 데 사용되는 압력 조절기와 연결되어 있다. 압력 조절기는 호기 도관의 한쪽 단부가 침수되는 수주(column of water)가 있는 챔버일 수 있다. 호기 가스는 압력 조절기 내로 배출된다. 호기 가스가 물 속으로 배출되면 물에 기포가 발생한다. 즉, 버블링 효과가 발생한다. 환자 인터페이스는 통상 환자의 입 및/또는 코와 밀봉 상태를 형성하도록 구성된다. 밀봉식 환자 인터페이스의 예로, 네이잘 마스크, 오랄 마스크, 안면 마스크, 네이잘 필로우 또는 밀봉 비강 프롱들을 구비한 캐뉼라가 있을 수 있다.
특정 개발 도상국이나 외딴 지역과 같은 일부 위치에서는 벽부착형 공급원이 없을 수 있다. 본 개시는 벽부착형 공급원에 대한 대안으로, 및/또는 선택적으로는 벽부착형 공급원에 추가로, 유동 발생기를 이용하여 버블 CPAP 요법을 제공하는 시스템 및 방법을 제공한다. 유동 발생기는 또한 가스 기류를 가온 가습하기 위한 통합형 가습기를 포함할 수 있다. 통합형 가습기가 있는 유량 발생기의 일 예가 고유량 호흡 기기이다. 고유량 호흡 기기와 함께 발열 호흡 튜브를 사용하여, 가스 기류를 가습기에서 환자 인터페이스로 전달할 수도 있다. 유동 발생기는 또한 통합형 블렌더를 포함하여, 가스 기류에 보충 가스를 제공할 수 있다. 유동 발생기는 바람직하게는 가스 공급원(예컨대, 가스 탱크 또는 벽부착형 공급원)에 연결되기 보다는 주변 가스(예컨대, 주변 공기)를 끌어들이는 유동 발생기이다. 블렌더를 사용하면 보충 가스(들)가 주변 가스에 유입되어 혼합될 수 있다.
고유량 호흡 기기는 비제한적으로 고유량 요법(비강 고유량 요법 또는 기관 고유량 요법으로도 알려짐), CPAP, 바이레벨 버블 CPAP를 포함한 다양한 치료 모드를 제공할 수 있어, 다른 호흡 치료 모드로 전환할 때(예를 들어, 환자의 상태가 변할 때) 다른 호흡 기기로 전환할 필요가 없도록 한다.
고유량 호흡 기기는 버블 CPAP 치료 모드 또는 비강 고유량 치료 모드로 작동할 수 있다(아래에 더 상세히 설명됨). 추가로 또는 대안으로, 고유량 호흡 기기는 또한 다른 고유량 치료 모드(예컨대, 기관 고유량 또는 다른 고유량)로 작동할 수 있다. 비강 고유량은 비강 인터페이스를 통해 전달된다. 기관 고유량은 기관 인터페이스를 통해 전달될 수 있다. 다른 인터페이스들도 가능하다. 예컨대, 구강 인터페이스는 구강 경로를 통해 기도에 고유량을 제공한다. 전술한 호흡 기기는 고유량 치료 모드 또는 버블 CPAP 치료 모드로 작동할 수 있다.
아래에 더 상세히 설명하겠지만, 고유량 호흡 기기는 유량 제어 장치로서 작동한다(예를 들어, 고유량 호흡 장치는 목표 유량이 달성되도록 송풍기의 모터를 제어할 수 있다). 목표 유량은 일정한 유량일 수 있다. 목표 유량은 사용자에 의해 설정되거나, 또는 호흡 기기가 버블 CPAP 치료 모드 또는 비강 고유량 치료 모드 중 어느 모드에 있는지를 기반으로 정해질 수 있다. 일 예로, 컨트롤러는 버블 CPAP 치료 모드 및 비강 고유량 치료 모드 각각에 대해 기정된 목표 유량을 포함할 수 있다. 이들 기정된 목표 유량은 컨트롤러의 메모리에 저장될 수 있다.
버블 CPAP 치료 모드에서의 작동 시, 고유량 호흡 기기는 일정한 유량(실질적으로 일정한 유량을 포함)을 전달하기 위해 송풍기일 수도 있는 유량 발생기의 모터 속도를 제어할 수 있다. 호흡 기기는 호흡 회로(호흡 튜브 또는 흡기 도관이라고도 함) 내의 압력 또는 장치의 유동 통로 내의 압력을 모니터링할 수 있으며, 압력이 한계값을 초과하는 경우에는 목표 모터 속도를 조정할 수 있다. 이러한 호흡 기기의 경우, 종래의 버블 CPAP 시스템의 압력 릴리프 밸브가 소프트웨어 제어로 대체됨으로써 가스 기류의 압력을 더 잘 제어할 수 있다. 호흡 기기는 다수의 알람 신호와 모니터링을 제공할 수 있다. 예를 들어, 호흡 기기는 불규칙한 양의 누출 여부, 폐색, 간헐적 버블링, 제시된 및/또는 자동적 유량 변화, 압력이 한계값을 초과하는 경우 유량이 흡기 요구량을 충족하는지의 여부를 판단할 수 있고/있거나 버블링 발생 여부를 검출할 수 있다. 고유량 호흡 기기는 또한 생성되는 압력을 제한함으로써, 환자에게 전달될 압력이 압력 한계값보다 낮도록 한다. 일 예로, 버블 CPAP 치료 모드에서의 유량은 고유량일 수 있다.
호흡 기기 및 호흡 장치란 용어는 동일한 항목을 설명하고 정의하기 위해 혼용될 수 있다.
호흡 기기 또는 호흡 장치는 아래에 더 상세히 설명하겠지만 하나 이상의 추가 구성요소(예를 들어, 흡기 튜브, 호기 튜브, 기포발생기)를 포함하는 호흡기 시스템의 일부일 수 있다.
일부 구성에서, 환자 인터페이스를 통해 환자에게 호흡 요법을 제공하도록 구성된 호흡 장치는 컨트롤러와; 모터를 구비한 송풍기로서, 상기 송풍기의 모터 속도는 상기 컨트롤러에 의해 제어될 수 있는 송풍기와; 송풍기의 하류측 가스 기류의 압력을 측정하도록 구성된 압력 센서를 포함하며, 상기 컨트롤러는 압력을 한계값과 비교하고; 압력이 한계값을 초과하면 이에 대한 응답으로 송풍기의 목표 모터 속도를 감소시키고; 압력이 한계값을 초과하지 않으면 이에 대한 응답으로 모터 속도를 제어하여 목표 유량을 달성하도록 구성될 수 있다.
일부 구성에서, 환자 인터페이스를 통해 환자에게 호흡 요법을 제공하도록 구성된 호흡 장치는 컨트롤러와; 모터를 구비한 송풍기로서, 상기 송풍기의 모터 속도는 상기 컨트롤러에 의해 제어되는 송풍기와; 송풍기의 하류측 가스 기류의 압력을 측정하도록 구성된 압력 센서를 포함하며, 상기 컨트롤러는 압력을 한계값과 비교하고; 압력이 한계값을 초과하면 이에 대한 응답으로 송풍기의 목표 모터 속도를 감소시키고; 압력이 한계값을 초과하지 않으면 이에 대한 응답으로 목표 모터 속도를 조절하여 목표 유량을 달성하도록 구성된다.
일부 구성에서, 환자 인터페이스를 통해 환자에게 호흡 요법을 제공하도록 구성된 호흡 장치는 컨트롤러와; 상기 컨트롤러에 의해 제어되는 송풍기와; 상기 송풍기의 하류측 가스 기류의 압력을 측정하도록 구성된 압력 센서를 포함하며, 상기 컨트롤러는 압력을 한계값과 비교하고; 압력이 한계값을 초과하면 송풍기를 제어하여 압력을 한계값 아래로 떨어뜨리고; 압력이 한계값을 초과하지 않으면 송풍기를 제어하여 목표 유량을 달성하도록 구성된다.
일부 구성에서, 송풍기는 모터를 포함한다.
일부 구성에서, 송풍기는 모터 속도, 모터 전류, 및/또는 목표 모터 속도에 대한 모터 전압 중 하나 이상을 목표 모터 전류, 및/또는 목표 모터 전압에 이르도록 조절함으로써 제어된다.
일부 구성에서, 목표 모터 속도는 일정 비율로 감소될 수 있다. 일부 구성에서, 목표 모터 속도는 가변 비율로 감소될 수 있다.
일부 구성에서, 컨트롤러는 압력이 한계값 아래로 떨어질 때까지 목표 모터 속도를 계속 감소시키도록 구성될 수 있다.
일부 구성에서, 압력 센서는 절대 압력 센서일 수 있다.
일부 구성에서, 압력은 압력 센서의 판독값과 제2 압력 센서의 판독값 간의 차이를 구함으로써 측정될 수 있으며, 상기 압력 센서 및 제2 압력 센서는 둘 다 절대 압력 센서이다.
일부 구성에서, 압력 센서는 주변 압력과 송풍기의 하류측 압력 간의 차이를 구하도록 구성된 게이지 압력 센서일 수 있다.
일부 구성에서, 컨트롤러는 목표 유량의 입력을 수신하도록 구성될 수 있다.
일부 구성에서, 목표 유량은 사용자에 의해 설정될 수 있다.
일부 구성에서, 호흡 장치는 주변 공기 입구와는 별도로 산소 입구를 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 송풍기는 주변 공기 입구에서 유입되는 주변 공기와 산소 입구에서 유입되는 산소를 혼합하도록 구성될 수 있다.
일부 구성에서, FdO2는 부분적으로는 목표 유량에 따라 정해질 수 있다.
일부 구성에서, 컨트롤러는 산소 흡입 밸브의 개방 정도를 조정함으로써 FdO2를 제어하도록 추가 구성될 수 있다.
일부 구성에서, 목표 유량은 일정할 수 있다.
일부 구성에서, 호흡 장치는 기포발생기에 결합될 수 있으며, 컨트롤러는 유동 매개변수 신호의 변동을 모니터링하여 버블링을 검출하도록 구성될 수 있다.
일부 구성에서, 유동 매개변수 신호는 흐름 신호, 압력 신호, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 변동은 한계값으로부터의 유동 매개변수 신호 진폭의 변화량일 수 있다.
일부 구성에서, 변화량은 주파수 영역에서 분석될 수 있다.
일부 구성에서, 컨트롤러는 기정된 기간 동안 버블링이 부재하면 이에 대한 응답으로 경고를 출력하도록 구성될 수 있다.
일부 구성에서, 컨트롤러는, 버블링이 검출되는지 여부에 근거하여, 누출, 폐색, 간헐적 버블링, 제시된 및/또는 자동적인 유량 변화, 및/또는 유량이 흡기 요구량을 충족하는지의 여부 중 하나 이상에 대해 경고를 출력하도록 구성될 수 있다.
일부 구성에서, 호흡 장치는 가습 챔버를 추가로 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 호흡 장치는 하나 이상의 유량 센서를 추가로 포함할 수 있다.
일부 구성에서 호흡 장치는 고유량 호흡 장치일 수 있다.
일부 구성에서, 호흡 장치는 배터리를 포함한다.
일부 구성에서, 배터리는 호흡 장치의 주 전원이다.
일부 구성에서, 배터리는 호흡 장치의 보조 전원이다.
일부 구성에서, 호흡 장치는 모터 속도 한계값을 갖는다.
일부 구성에서, 모터 속도 한계값은 주변 압력을 기반으로 정해진다.
일부 구성에서, 시스템은 위에서 설명한 호흡 장치의 임의의 구성을 포함할 수 있다. 시스템은 환자 인터페이스에 가스 기류를 제공하기 위한 흡기 도관을 추가로 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 환자 인터페이스는 환자의 얼굴 위나 둘레로 밀봉 상태를 형성할 수 있다.
일부 구성에서, 환자 인터페이스는 호기 도관에 연결되도록 구성될 수 있다.
일부 구성에서, 호기 도관은 기포발생기에 연결되도록 구성될 수 있다.
일부 구성에서, 시스템은 송풍기와 환자 인터페이스 사이에 압력 릴리프 밸브를 포함하지 않을 수 있다.
일부 구성에서, 유동 발생기를 구비한 호흡 장치에 결합된 환자 인터페이스를 통해 버블 CPAP 요법을 제공하는 방법으로서, 상기 유동 발생기는 호흡 장치의 컨트롤러와 전기 통신하는 모터를 포함하며, 상기 방법은: 압력 센서의 판독값을 기반으로 유동 발생기의 하류측 가스 기류의 압력을 측정하는 단계; 상기 압력을 한계값과 비교하는 단계; 압력이 한계값을 초과하면 이에 대한 응답으로 유동 발생기의 목표 모터 속도를 감소시키는 단계; 및 압력이 한계값을 초과하지 않으면 이에 대한 응답으로 모터 속도를 제어하여 목표 유량을 달성하는 단계를 포함한다.
일부 구성에서, 유동 발생기를 구비한 호흡 장치에 결합된 환자 인터페이스를 통해 버블 CPAP 요법을 제공하는 방법으로서, 상기 유동 발생기는 호흡 장치의 컨트롤러와 전기 통신하는 모터를 포함하고, 상기 컨트롤러는 모터를 목표 모터 속도에 이르도록 제어하도록 구성되며, 상기 방법은: 압력 센서의 판독값을 기반으로 유동 발생기의 하류측 가스 기류의 압력을 측정하는 단계; 상기 압력을 한계값과 비교하는 단계; 압력이 한계값을 초과하면 이에 대한 응답으로 유동 발생기의 목표 모터 속도를 감소시키는 단계; 및 압력이 한계값을 초과하지 않으면 이에 대한 응답으로 목표 모터 속도를 조절하여 목표 유량을 달성하는 단계를 포함한다.
일부 구성에서, 유동 발생기를 구비한 호흡 장치에 결합된 환자 인터페이스를 통해 버블 CPAP 요법을 제공하는 방법으로서, 상기 유동 발생기는 송풍기를 포함하되, 선택적으로 상기 송풍기는 호흡 장치의 컨트롤러와 전기 통신하는 모터를 포함하며, 상기 컨트롤러는 모터를 목표 모터 속도에 이르도록 제어하도록 구성되며, 상기 방법은: 압력 센서의 판독값을 기반으로 유동 발생기의 하류측 가스 기류의 압력을 측정하는 단계; 상기 압력을 한계값과 비교하는 단계; 압력이 한계값을 초과하면 송풍기를 제어하여 압력을 한계값 아래로 떨어뜨리는 단계; 압력이 한계값을 초과하지 않으면 목표 유량을 달성하도록 송풍기를 제어하는 단계를 포함한다.
일부 구성에서, 송풍기는 모터 속도, 모터 전류, 및/또는 목표 모터 속도에 대한 모터 전압 중 하나 이상을 목표 모터 전류, 및/또는 목표 모터 전압에 이르도록 조절함으로써 제어된다.
일부 구성에서, 목표 모터 속도는 일정 비율로 감소될 수 있다. 일부 구성에서, 목표 모터 속도는 가변 비율로 감소될 수 있다.
일부 구성에서, 상기 방법은 압력이 한계값 아래로 떨어질 때까지 목표 모터 속도를 계속 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 압력 센서는 절대 압력 센서일 수 있다.
일부 구성에서, 측정하는 단계는 압력 센서의 판독값과 제2 압력 센서의 판독값 사이의 차이를 구하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 압력 센서와 제2 압력 센서는 둘 다 절대 압력 센서이다.
일부 구성에서, 압력 센서는 주변 압력과 송풍기의 하류측 압력 간의 차이를 구하도록 구성된 게이지 압력 센서일 수 있다.
일부 구성에서, 목표 유량은 일정할 수 있다.
일부 구성에서, 상기 방법은 목표 유량의 입력을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 목표 유량은 사용자에 의해 설정될 수 있다.
일부 구성에서, 제어하는 단계는 원하는 모터 속도를 정하기 위해 하나 이상의 유량 센서에 의해 측정된 환자에게 전달될 유량과 목표 유량 사이의 차이를 기반으로 PID 제어기를 실행하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 호흡 장치는 주변 공기 입구와는 별도로 산소 입구를 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 유량 발생기는 주변 공기 입구에서 유입되는 주변 공기와 산소 입구에서 유입되는 산소를 혼합하도록 구성될 수 있다.
일부 구성에서, FdO2는 부분적으로는 목표 유량에 따라 정해질 수 있다.
일부 구성에서, 상기 방법은 산소 흡입 밸브의 개방 정도를 조정함으로써 FdO2를 제어하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 상기 방법은 유동 매개변수 신호의 변동을 모니터링하여, 호흡 장치에 결합된 기포발생기에서의 버블링을 검출하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 유동 매개변수 신호는 흐름 신호, 압력 신호, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 변동은 한계값으로부터의 유동 매개변수 신호 진폭의 변화량일 수 있다.
일부 구성에서, 변화량은 주파수 영역에서 분석될 수 있다.
일부 구성에서, 상기 방법은 기정된 기간 동안 버블링이 부재하면 이에 대한 응답으로 경고를 출력하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 상기 방법은 버블링이 검출되는지 여부에 근거하여, 누출, 폐색, 간헐적 버블링, 제시된 및/또는 자동적인 유량 변화, 및/또는 유량이 흡기 요구량을 충족하는지의 여부 중 하나 이상에 대해 경고를 출력하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 호흡 장치는 가습 챔버를 추가로 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 호흡 장치는 배터리를 포함한다.
일부 구성에서, 배터리는 호흡 장치의 주 전원이다.
일부 구성에서, 배터리는 호흡 장치의 보조 전원이다.
일부 구성에서, 호흡 장치는 모터 속도 한계값을 갖는다.
일부 구성에서, 모터 속도 한계값은 주변 압력을 기반으로 정해진다.
일부 구성에서, 장치는 환자 인터페이스를 구비한 호흡 시스템에 포함될 수 있으며, 상기 시스템은 유동 발생기과 환자 인터페이스 사이에 압력 릴리프 밸브를 포함하지 않는다.
일부 구성에서, 호흡 장치는 환자 인터페이스에 가스 기류를 제공하기 위한 흡기 도관에 결합될 수 있다.
일부 구성에서, 환자 인터페이스는 환자의 얼굴 위나 둘레로 밀봉 상태를 형성할 수 있다.
일부 구성에서, 환자 인터페이스는 호기 도관에 연결되도록 구성될 수 있다.
일부 구성에서, 호기 도관은 기포발생기에 연결되도록 구성될 수 있다.
일부 구성에서, 환자 인터페이스를 통해 환자에게 버블 CPAP 요법을 제공하도록 구성된 호흡 시스템은: 컨트롤러, 모터를 구비한 송풍기로서 상기 송풍기의 모터 속도는 상기 컨트롤러에 의해 제어될 수 있으며, 환자에게 가스 기류를 목표 유량으로 전달하도록 구성된 송풍기, 및 컨트롤러와 송풍기를 에워싸는 하우징을 포함하는 호흡 장치; 환자 인터페이스에 가스 기류를 제공하기 위한 흡기 도관; 및 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 호기 도관으로서, 상기 근위 단부는 환자 인터페이스에 결합되고 상기 원위 단부는 수주에 기정된 깊이까지 침수되는 것인 호기 도관을 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 상기 시스템은 송풍기의 하류측 가스 기류의 압력을 측정하도록 구성된 압력 센서를 추가로 포함할 수 있으며, 컨트롤러는 압력을 한계값과 비교하고; 압력이 한계값을 초과하면 이에 대한 응답으로 송풍기의 목표 모터 속도를 감소시키고; 압력이 한계값을 초과하지 않으면 이에 대한 응답으로 모터 속도를 제어하여 목표 유량을 달성하도록 구성될 수 있다.
일부 구성에서, 환자 인터페이스를 통해 환자에게 버블 CPAP 요법을 제공하도록 구성된 호흡 시스템은: 컨트롤러, 모터를 구비한 송풍기로서 상기 송풍기의 모터 속도는 상기 컨트롤러에 의해 목표 모터 속도에 이르도록 제어될 수 있으며, 환자에게 가스 기류를 목표 유량으로 전달하도록 구성된 송풍기, 및 컨트롤러와 송풍기를 에워싸는 하우징을 포함하는 호흡 장치; 환자 인터페이스에 가스 기류를 제공하기 위한 흡기 도관; 및 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 호기 도관으로서, 상기 근위 단부는 환자 인터페이스에 결합되고 상기 원위 단부는 수주에 기정된 깊이까지 침수되는 것인 호기 도관을 포함할 수 있다.
송풍기는 주변 공기를 끌어들이는 입구를 포함하여 환자 도관(즉, 흡기 도관)을 통해 환자에게 주변 공기를 전달한다. 컨트롤러는 목표 모터 속도, 목표 유량 또는 둘 다에 이르도록 송풍기를 제어한다. 컨트롤러는 바람직하게는 목표 모터 속도 또는 목표 유량을 달성하기 위해 송풍기의 모터에 제공되는 전류, 전압 또는 전력을 제어(즉, 변경)하기 위해 제어 신호들을 제공한다. 본 호흡 시스템은 또한, 선택적으로, 보충 가스(예컨대, 산소)를 수용하는 보충 가스 입구를 포함할 수 있다. 송풍기는 주변 가스와 보충 가스를 받아서 함께 혼합하도록 구성된다.
일부 구성에서, 상기 시스템은 송풍기의 하류측 가스 기류의 압력을 측정하도록 구성된 압력 센서를 추가로 포함할 수 있으며, 컨트롤러는 압력을 한계값과 비교하고; 압력이 한계값을 초과하면 이에 대한 응답으로 송풍기의 목표 모터 속도를 감소시키고; 압력이 한계값을 초과하지 않으면 이에 대한 응답으로 목표 모터 속도를 조절하여 목표 유량을 달성하도록 구성된다.
일부 구성에서, 상기 시스템은 송풍기의 하류측 가스 기류의 압력을 측정하도록 구성된 압력 센서를 추가로 포함할 수 있으며, 컨트롤러는 압력을 한계값과 비교하고; 압력이 한계값을 초과하면 송풍기를 제어하여 압력을 한계값 아래로 떨어뜨리고; 압력이 한계값을 초과하지 않으면 송풍기를 제어하여 목표 유량을 달성하도록 구성된다.
일부 구성에서, 송풍기는 모터 속도, 모터 전류, 및/또는 목표 모터 속도에 대한 모터 전압 중 하나 이상을 목표 모터 전류, 및/또는 목표 모터 전압에 이르도록 조절함으로써 제어된다.
일부 구성에서, 목표 모터 속도는 일정 비율로 감소될 수 있다. 일부 구성에서, 목표 모터 속도는 가변 비율로 감소될 수 있다.
일부 구성에서, 컨트롤러는 압력이 한계값 아래로 떨어질 때까지 목표 모터 속도를 계속 감소시키도록 구성될 수 있다.
일부 구성에서, 압력 센서는 절대 압력 센서일 수 있다.
일부 구성에서, 압력은 압력 센서의 판독값과 제2 압력 센서의 판독값 간의 차이를 구함으로써 측정될 수 있으며, 상기 압력 센서 및 제2 압력 센서는 둘 다 절대 압력 센서이다.
일부 구성에서, 압력 센서는 주변 압력과 송풍기의 하류측 압력 간의 차이를 구하도록 구성된 게이지 압력 센서일 수 있다.
일부 구성에서, 목표 유량은 일정할 수 있다.
일부 구성에서, 컨트롤러는 목표 유량의 입력을 수신하도록 구성될 수 있다.
일부 구성에서, 목표 유량은 사용자에 의해 설정될 수 있다.
일부 구성에서, 호흡 장치는 주변 공기 입구와는 별도로 산소 입구를 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 송풍기는 주변 공기 입구에서 유입되는 주변 공기와 산소 입구에서 유입되는 산소를 혼합하도록 구성될 수 있다.
일부 구성에서, FdO2는 부분적으로는 목표 유량에 따라 정해질 수 있다.
일부 구성에서, 컨트롤러는 산소 흡입 밸브의 개방 정도를 조정함으로써 FdO2를 제어하도록 추가 구성될 수 있다.
일부 구성에서, 시스템은 기포발생기를 포함할 수 있으며, 상기 기포발생기 안에는 수주가 들어있다.
일부 구성에서, 컨트롤러는 유동 매개변수 신호의 변동을 모니터링하여 버블링을 검출하도록 구성될 수 있다.
일부 구성에서, 유동 매개변수 신호는 흐름 신호, 압력 신호, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 변동은 한계값으로부터의 유동 매개변수 신호 진폭의 변화량일 수 있다.
일부 구성에서, 변화량은 주파수 영역에서 분석될 수 있다.
일부 구성에서, 컨트롤러는 기정된 기간 동안 버블링이 부재하면 이에 대한 응답으로 경고를 출력하도록 구성될 수 있다.
일부 구성에서, 컨트롤러는, 버블링이 검출되는지 여부에 근거하여, 누출, 폐색, 간헐적 버블링, 제시된 및/또는 자동적인 유량 변화, 및/또는 유량이 흡기 요구량을 충족하는지의 여부 중 하나 이상에 대해 경고를 출력하도록 구성될 수 있다.
일부 구성에서, 환자 인터페이스는 환자의 얼굴 위나 둘레로 밀봉 상태를 형성할 수 있다.
일부 구성에서, 호흡 장치는 가습 챔버를 추가로 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 호흡 장치는 하나 이상의 유량 센서를 추가로 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 시스템은 송풍기와 환자 인터페이스 사이에 압력 릴리프 밸브를 포함하지 않을 수 있다.
일부 구성에서, 호흡 장치는 고유량 호흡 장치일 수 있다.
일부 구성에서, 호흡 장치는 배터리를 포함한다.
일부 구성에서, 배터리는 호흡 장치의 주 전원이다.
일부 구성에서, 배터리는 호흡 장치의 보조 전원이다.
일부 구성에서, 호흡 장치는 모터 속도 한계값을 갖는다.
일부 구성에서, 모터 속도 한계값은 주변 압력을 기반으로 정해진다.
일부 구성에서, 고유량 요법 또는 버블 CPAP 요법을 제공하도록 구성된 호흡 시스템으로서, 상기 호흡 시스템은: 유동 발생기를 포함하는 호흡 장치와; 상기 유동 발생기와 유체 유동 가능하게 결합된 가습기와; 상기 유동 발생기를 전자식으로 제어하는 컨트롤러와; 상기 가습기와 유체 연통되는 흡기 도관을 포함하며, 상기 호흡 장치는 고유량 치료 모드와 버블 CPAP 치료 모드 간에 전환될 수 있되, 고유량 치료 모드에서의 호흡 장치는 고유량 요법을 제공하도록 구성되며, 버블 CPAP 치료 모드에서의 호흡 장치는 버블 CPAP 요법을 제공하도록 구성된다.
일부 구성에서, 고유량 요법은 비강 고유량 요법이다.
일부 구성에서, 호흡 장치는 하우징을 포함하며, 유동 발생기와 가습기는 상기 하우징에 통합된다. 컨트롤러도 하우징 안에 위치한다. 가습기는 히터 플레이트 및 가습 챔버를 포함할 수 있다. 히터 플레이트는 하우징 안에 위치한다. 하우징은 챔버 베이를 획정하고, 히터 플레이트가 챔버 베이에 위치한다. 가습 챔버는 히터 플레이트 상에 착탈식으로 배치된다. 하우징은 가스 출구 및 상기 출구에 연결가능한 흡기 도관을 포함한다.
고유량 치료 모드에서 시스템은 흡기 도관에 결합된 비-밀봉식 환자 인터페이스를 포함하여 구성된다.
일부 구성에서, 비-밀봉식 환자 인터페이스는 비강 캐뉼라일 수 있다.
일부 구성에서, 사용 시, 비강 캐뉼라는 사용자의 얼굴 위에 놓여 사용자의 콧구멍에 가스를 제공한다.
버블 CPAP 치료 모드에서 시스템은 흡기 도관에 결합된 밀봉식 환자 인터페이스와, 상기 밀봉식 환자 인터페이스에 결합된 호기 도관을 포함하며, 호기 도관은 환자 인터페이스 내부 및/또는 환자의 기도 내부의 압력을 조절하는 압력 조절기에 결합된다.
일부 구성에서, 압력 조절기는 수주 및 상기 수주에 침수된 호기 도관을 갖는 챔버를 포함한다. 사용자에게 제공되는 압력은 수주 안에서의 호기 도관의 침수 깊이에 준하여 정의되거나 설정된다.
일부 구성에서, 흡기 도관은 고유량 치료 모드와 버블 CPAP 치료 모드 간에 공통이다.
일부 구성에서, 컨트롤러는 고유량 치료 모드와 관련된 고유량 요법 제어 프로그램을 포함한다.
일부 구성에서, 컨트롤러는 버블 CPAP 치료 모드와 관련된 버블 CPAP 요법 제어 프로그램을 포함한다.
일부 구성에서, 컨트롤러는 선택된 작동 모드에 상응하는 프로그램을 선택하여 적용하도록 구성된다.
일부 구성에서, 각 프로그램은 작동 매개변수들을 정의한다.
일부 구성에서, 작동 매개변수는 하나 이상의 모터 속도 한계값 또는 압력 한계값(예를 들어, 압력 캡)을 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 작동 매개변수는 하나 이상의 경보 조건을 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 상기 하나 이상의 경보 조건은 버블 CPAP 치료 모드에서의 버블링 부족을 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 작동 매개변수는 습도 수준을 정의할 수 있다.
일부 구성에서, 작동 매개변수는 가습기를 제어하기 위한 하나 이상의 온도 또는 이슬점 설정점을 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 고유량 치료 모드 시 제공되는 습도 수준은 버블 CPAP 치료 모드 시 제공되는 습도 수준보다 높을 수 있다.
일부 구성에서, 작동 매개변수는 또한 각 모드에서의 유동 한계를 정의할 수 있다.
일부 구성에서, 컨트롤러는 기포발생기의 버블링을 검출하도록 구성되며, 버블링이 검출되면 컨트롤러는 버블 CPAP 치료 모드를 선택한다.
일부 구성에서, 컨트롤러는 기포발생기가 버블링을 검출하면 자동으로 모드 전환을 할 수 있다.
일부 구성에서, 사용자는 (선택적으로, 사용자 인터페이스를 통해) 고유량 치료 모드 또는 버블 CPAP 치료 모드를 선택할 수 있다.
일부 구성에서, 컨트롤러는 유동 매개변수 신호의 변동을 모니터링하여 버블링을 검출하도록 구성된다.
일부 구성에서, 유동 매개변수 신호는 흐름 신호, 압력 신호, 또는 이들의 조합을 포함한다.
일부 구성에서, 변동은 한계값으로부터의 유동 매개변수 신호 진폭의 변화량이다.
일부 구성에서, 변화량은 주파수 영역에서 분석된다.
일부 구성에서, 동일한 흡기 도관을 고유량 치료 모드와 버블 CPAP 치료 모드에 사용할 수 있다. 동일한 흡기 도관을 이들 두 모드에 사용할 수 있기 때문에 모드 변경 시 교환해야 하는 구성요소들의 개수가 줄어든다. 또한, 공통 흡기 도관 덕분에, 하우징에 송풍기와 가습기가 통합된 동일한 호흡 장치를 버블 CPAP 치료 모드와 고유량 치료 모드 둘 다에 사용할 수 있게 된다. 또한, 공통 하우징에 송풍기와 가습기가 통합됨에 따라, 종래 기술에 따른 시스템에서 요구되는 여러 구성요소들의 고유한 구성이 아닌 단일 장치가 사용될 수 있기 때문에 버블 CPAP 치료 모드와 고유량 치료 모드 간에 간단하게 전환된다. 본 호흡 시스템은, 인터페이스만 변경하면서, 버블 CPAP 요법과 고유량 요법 모두를 제공하는 데 사용될 수 있는 단일 호흡 장치를 제공한다. 가스 공급 측의 구성요소들은 바뀌지 않는다. 즉, 하나의 공통 호흡 장치를 사용하여 가습 가스를 전달할 수 있기 때문에 가스 공급 구성요소들에는 변경 사항이 없다.
일부 구성에서, 호흡 장치와 함께 사용되는 고유량 치료 모드 키트는 비-밀봉식 환자 인터페이스 또는 흡기 도관 중 하나 이상을 포함한다.
일부 구성에서, 고유량 치료 모드 키트는 고유량 치료 모드에서 사용된다(본 명세서의 다른 곳에서 설명됨).
일부 구성에서, 호흡 장치와 함께 사용되는 버블 CPAP 치료 모드 키트는 밀봉식 환자 인터페이스, 흡기 도관, 호기 도관 또는 기포발생기 중 하나 이상을 포함한다.
일부 구성에서, 버블 CPAP 치료 모드 키트는 버블 CPAP 치료 모드에서 사용된다(본 명세서의 다른 곳에서 설명됨).
첨부 도면은 특정 실시형태들을 개략적으로 예시하되 본 개시를 제한하고자 함이 아니며, 이들 도면을 참조로 본 개시의 전술된 특징과 그외 다른 특징, 양태들 및 이점들을 설명하기로 한다.
도 1은 호흡 기기를 사용하여 버블 CPAP 요법을 제공하는 종래 구조를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 버블 CPAP 요법을 제공하는 유동 발생기가 구비된 호흡 기기를 개략적으로 나타낸다.
도 3a는 환자에게 호흡 요법을 제공하도록 구성된 고유량 호흡 시스템을 개략적으로 나타낸다.
도 3b는 소정 위치에 가습 챔버를 구비한 예시적 고유량 호흡 기기의 정면 사시도이다.
도 3c는 도 3b에 예시된 호흡 기기의 배면 사시도이다.
도 4는 도 3b에 예시된 호흡 기기의 예시적 감지 챔버를 나타낸다.
도 5는 버블 CPAP 요법을 제공하는 유동 발생기가 구비된 호흡 기기의 모터 제어에 관한 예시적 블록도를 나타낸다.
도 6은 버블 CPAP 요법 제공 시 기포 발생 현상을 검출하는 것에 관한 예시적 순서도를 나타낸다.
도 7은 고유량 요법 컨트롤러 프로그램과 버블 CPAP 요법 컨트롤러 프로그램을 갖는, 호흡 기기를 나타낸다.
특정예들을 하기에 설명하였지만, 당업자라면 본 개시가 본원에 구체적으로 개시된 예들 및/또는 용도, 그리고 이들의 자명한 수정예 및 등가물을 넘어 확장된다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본원에 기재되는 개시내용의 범주는 후술되는 임의의 특정 예들에 의해 한정되지 않는 것으로 한다.
버블 CPAP 요법은 양압 환기 장치에 연결된 환자에게 공급되는 가스의 압력에 변화 또는 진동을 일으킬 수 있다. 호기 도관의 한쪽 단부가 수주에 침수될 때 발생되는 기포로 인해, 환자에게 전달되는 가스의 압력에 변화가 생기거나 맥동이 발생한다. 버블 CPAP 시스템은 또한 호기 도관의 단부가 수주 안에 침수되는 높이를 변화시켜, 환자에게 공급되는 가스의 평균 압력을 변화시키는 방법을 제공한다. 호기 도관의 단부가 침수되는 높이를 일정하게 유지함으로써 환자에게 공급되는 가스의 평균 압력을 유지할 수 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 버블 CPAP 요법을 제공하는 종래 호흡 시스템은 흡기 도관(121)에 연결된 환자 인터페이스(이를테면 도 1의 마스크(128))를 통해 가습 가압 가스를 환자(119)에 제공할 수 있다. 흡기 도관(121)은 일정 부피의 물(115)이 들어 있는 가습 챔버(110)의 출구(112)에 연결된다. 가습 챔버(110) 안의 물(115)이 히터 플레이트(113)에 의해 데워지면, 수면 위의 가습 챔버(110) 용적이 수증기로 채워진다. 수증기는 벽부착형 공급원(118)(도 1 참조)으로부터 가습 챔버(110)의 입구(116)를 통해 가습 챔버(110) 내로 제공되는 가스(예를 들어, 공기) 기류를 가온 가습할 수 있다. 이렇게 가온 가습된 가스는 가습 챔버(110)의 출구(112)를 빠져나가 흡기 도관(121) 내로 전달된다. 흡기 도관(121)에는 도 1의 열선(120)과 같은 히터가 구비될 수 있으며, 상기 히터는 흡기 도관(121)의 벽들을 가열하여 도관을 따라 습도 프로파일이 실질적으로 일정하도록 조장함으로써, 가습된 가스가 흡기 도관(121) 안에서 응결되는 것을 감소시킨다. 이하 더 상세히 설명하겠지만, 장치는 이를테면 시스템에 구비된 하나 이상의 센서로부터의 입력을 통해 흡기 도관(121)과 히터 플레이트(113)에 전력을 공급하여 가열되도록 할 수 있다.
가습된 가스는 흡기 도관(121)을 통과해 환자 인터페이스에, 이를테면 환자(119)의 입, 코, 및/또는 비공에 부착된 마스크(128)에 전달될 수 있다. 흡기 도관(121)은 환자(119)에게 가스 기류를 제공하며, 주변 공기, 산소, 주변 공기와 산소의 혼합물, 또는 주변 공기와 다른 보충 가스(들)의 혼합물이 이러한 가스에 해당될 수 있다. 가스에는 분무요법을 통해 추가될 수 있는 약물이 포함될 수 있다. 버블 CPAP의 경우, 흡기 도관(121)을 통과하는 가스 기류는 실질적으로 일정한 유량으로 전달될 수 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 종래 구조는 벽부착형 공급원(118)으로부터 공급되는 가스 기류를 포함한다. 벽부착형 공급원(118)은 가스를 목표 유량으로 전달함으로써 환자에게 전달되는 가스 유량이 유지되도록 한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 과잉 가스는 호기 도관(130)을 통과하여 압력 조절기(도시된 예에서, 기포발생기)(134)까지 흐를 수 있다. 버블 CPAP 시스템에서, 호기 도관(130)은 개방 말단부(136)까지 이어질 수 있다. 이 말단부(136)는 기포발생기(134) 안에 든 일정 부피의 물(138)에 잠길 수 있다.
기포발생기는 수위(140) 아래 원하는 깊이까지 물(138) 속에 잠기는 호기 도관(130)의 말단부(136)에 의해 압력을 조절할 수 있다. 선택적으로 말단부(136)는 또한 호기 도관(130)의 단부에 통합될 수 있는 짧은 도관 상에 위치할 수 있다. 기포발생기는 압력이 원하는 수준을 초과할 때마다 가스를 배출하는 식으로 평균 압력을 목표 수준에 유지시키는 압력 조절기로서의 역할을 할 수 있다. 버블 CPAP 시스템은 또한 압력이 원하는 수준을 초과할 때 과잉 가스를 배출하기 위한 압력 릴리프 밸브(146)를 포함할 수 있다. 기포발생기는 임상적 이점이 있을 수 있는 압력 진동을 발생시킬 수도 있다. 기계적 환기 요업에 비해 버블 CPAP 요법은 급성 폐 손상 및 기관지 폐 이형성증의 발병률을 낮출 수 있다.
예시적 유량 호흡치료 기기에 대한 개요
도 2는 버블 CPAP 요법을 제공하도록 구성된 유동 발생기(218)(송풍기로도 지칭되지만, 본원에 개시된 다른 유형의 유동 발생기를 포함할 수 있음)를 구비한 예시적 호흡 기기를 나타낸다. 유동 발생기를 사용하여 가스 기류를 생성하면 버블 CPAP 요법을 제공하기 위한 벽부착형 공급원 없이도(이를테면, 벽부착형 공급원을 사용할 수 없는 상황) 호흡 기기를 사용할 수 있게 된다. 또한, 호흡 기기에 유동 발생기(예컨대, 송풍기)를 사용하면, 호흡 기기는 주변 공기를 끌어들인 후 버블 CPAP를 위한 가스 기류로서 주변 공기를 제공할 수 있다. 따라서 가스 저장조나 가스 공급원(예컨대, 벽부착형 공급원)이 필요하기 않기 때문에 호흡 기기를 더 간편하고 저렴하게 사용할 수 있게 된다. 유동 발생기(예컨대, 송풍기)를 구비한 호흡 기기는 주변 공기를 환자에게 제공하기 때문에 가스가 고갈될 위험이 없어서 유리하다. 풍부한 주변 공기 덕분에, 가스 공급원이 비어서 치료가 중단되는 일이 없도록 보장한다. 유동 발생기에 가습기 및 선택사양 보충 가스 블렌더를 통합함으로써(예를 들어, 도 3c에 나타낸 산소 주입 포트(358')를 통합함으로써), 시스템에 필요한 개별 구성요소의 개수가 감소되며, 구조가 단순화된다. 또한 더 적은 개수의 개별 구성요소가 튜브로 연결되어 있기 때문에 시스템은 공간을 덜 차지한다. 이러한 통합형 가습기-선택적 보충 가스 블렌더를 구비한 본 호흡 장치는 공간을 덜 차지하며 추가적인 상호연결 튜브의 개수를 줄일 수 있다. 게다가, 나중에 더 설명하겠지만, 가습기 및 선택적 보충 가스 블렌더와 통합된 유동 발생기는 단일 컨트롤러로 제어될 수 있어 다양한 유동 매개변수의 추가 모니터링 및 통제가 가능해진다. 그 외에도, 유동 발생기를 구비한 본 호흡 기기는 비강 고유량 요법과 같은 다른 형태의 치료를 제공할 수 있으므로, 환자의 상태(병태)가 달라짐에 따라 다른 유형의 호흡 보조 요법으로 더 수월하게 전환할 수 있고, 필요한 소모성 부품들의 개수를 줄일 수도 있다. 예를 들어, 하나의 공통 가열 호흡 튜브를 여러 가지 치료에 사용하고 환자 인터페이스만 교체하면 된다.
도 2의 호흡 시스템은 장치 하우징(214) 내에 통합된 송풍기(218)에 의해 적어도 가스 기류가 제공된다는 점에서 도 1의 종래 버블 CPAP 구조와 다를 수 있다. 도 2의 시스템은 또한 환자(119)에게 전달되는 가스 기류 내의 산소 농도를 조절하기 위한 보충 가스 공급원(예컨대, 산소 탱크, 유량계에 결합된 산소 블렌더 등)을 선택적으로 포함할 수 있다. 보충 가스 공급원은 (예를 들면, 보충 가스 주입구가) 장치 하우징(214) 및/또는 송풍기(218)에 연결될 수 있다. 보충 가스 공급원은 또한 질소와 같은 다른 유형의 보충 가스를 제공하도록 구성될 수도 있다. 보충 가스 공급원은 환자에게 가스 기류를 제공하기 위해 주변 공기와 보충 가스를 혼합하는 내부 블렌더에 연결될 수 있다. 이러한 가스 기류에 유입되거나 함유되어 있는 보충 가스의 농도를 조절할 수 있다. 본 호흡 시스템은 흡기 도관(121) 내에 온도 센서(이를테면, 도 1의 온도 센서(144))를 포함할 수 있다. 온도 센서(144)는 장치 하우징(214)에 배치된 컨트롤러에 결합되어 컨트롤러와 전기 통신이 가능하다.
일부 실시형태에 의하면, 송풍기는 주변 가스와 보충 가스를 수용하고 이들을 함께 혼합하도록 구성된다.
도 2의 호흡 시스템은 고유량 시스템을 포함하여 구성될 수 있다. 고유량 시스템(10)의 개략도를 도 3a에 나타내었다. 호흡 시스템(10)은 메인 장치 하우징(100)을 포함할 수 있다. 메인 장치 하우징(100)은 모터/임펠러 장치(이를테면, 송풍기) 형태일 수 있는 유동 발생기(11), 선택적 가습기 또는 가습 챔버(12), 컨트롤러(13), 및 사용자 인터페이스(14)를 구비할 수 있다. 사용자 인터페이스(14)는 디스플레이 및 입력 장치(들)(이를테면, 버튼(들)), 터치스크린, 터치스크린과 버튼(들)의 조합 등을 포함할 수 있다. 컨트롤러(13)는 하나 이상의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 프로세서를 포함할 수 있으며, 기기의 여러 구성요소들을 제어하도록 구성되거나 프로그래밍될 수 있다. 이러한 제어의 예로, 유동 발생기(11)를 작동하여 환자에게 전달될 가스 기류를 생성하게 하는 것, 가습기(12)(구비된 경우)를 작동하여 가스 기류를 가습 및/또는 가온시키게 하는 것, 사용자 인터페이스(14)로부터 호흡 시스템(10)의 사용자-정의 작동 및/또는 재구성에 대한 사용자 입력을 수신하는 것, 그리고 사용자에게 정보를 (예를 들어, 디스플레이 상에) 출력하는 것, 또는 그 외의 것들이 포함되되 이에 제한되지는 않는다. 여기서 사용자는 환자, 의료 전문인, 또는 다른 사람일 수 있다.
도 3a를 계속 참조하면, 환자 호흡 도관(16)은 호흡 시스템(10)의 메인 장치 하우징(100)에 있는 가스 기류 배출구(21)에 결합될 수 있고, 환자 인터페이스(17)에 결합될 수 있다. 환자 인터페이스는 고유량 요법을 제공하기 위해 매니폴드(19)와 비강 프롱들(18)을 구비한 비강 캐뉼라와 같은 비-밀봉식 인터페이스일 수 있다. 비강 캐뉼라는 사용자의 콧구멍과 완전히 밀봉되지 않아, 사용자가 숨을 내쉬었을 때 호기 가스가 비강 프롱들 주변으로 새어 나오게 된다. 환자 호흡 도관(16)은 또한 밀봉식 인터페이스에, 이를테면 버블 CPAP 요법을 제공하기 위한 안면 마스크, 오랄-네이잘(oral-nasal) 마스크, 네이잘 마스크, 네이잘 필로우 마스크 또는 비강 캐뉼라에 결합될 수 있다. 환자 인터페이스는 또한 선택적으로 기관내관, 기관절개 인터페이스 등을 포함할 수 있다.
가스 기류는 유동 발생기(11)에 의해 생성될 수 있으며, 가습된 후에 환자 도관(16)을 경유하여 환자 인터페이스(17)를 통해 환자에게 전달될 수 있다. 컨트롤러(13)는 유동 발생기(11)를 제어하여 원하는 유량의 가스 기류를 생성하도록 만들 수 있고/있거나, 하나 이상의 밸브를 제어하여 공기와 산소 또는 다른 호흡 가스와의 혼합을 통제하게끔 만들 수 있다. 컨트롤러(13)는 가습 챔버(12)(구비된 경우) 내의 발열 소자를 제어하여 가스를 원하는 온도까지 가온하도록 만듦으로써, 환자에게 전달될 가스가 원하는 수준의 온도 및/또는 습도를 갖도록 할 수 있다. 환자 도관(16)에는 도관을 통과하여 환자에게 전달되는 가스 기류를 가온하기 위한 발열 소자(16a)(이를테면, 열선)가 구비될 수 있다. 발열 소자(16a) 역시 컨트롤러(13)의 제어 하에 작동할 수 있다. 발열 소자(16a)는 가스를 가온하여 환자 도관(16) 안의 응결 현상을 감소 및/또는 방지한다.
시스템(10)은 가스 기류의 특성들을 모니터링하도록 및/또는 적절한 치료를 제공하는 방식으로 작동하도록, 컨트롤러(13)와 통신하는, 초음파 변환기(들), 유량 센서(들)(이를테면, 서미스터 유량 센서), 압력 센서(들), 온도 센서(들), 습도 센서(들) 또는 다른 센서들을 사용할 수 있다. 가스 기류의 특성들의 예로, 가스 농도, 유량, 압력, 온도, 습도 등이 있을 수 있다. 센서들(3a, 3b, 3c, 20, 25), 이를테면 압력 센서, 온도 센서, 습도 센서 및/또는 유량 센서는 메인 장치 하우징(100), 환자 도관(16) 및/또는 환자 인터페이스(17) 내 다양한 위치에 배치될 수 있다. 컨트롤러(13)는 센서로부터의 출력을 수신하여, 적절한 치료를 제공하는 방식으로 컨트롤러가 호흡 시스템(10)을 작동시키는 데 도움을 받을 수 있다(이를테면, 가스 기류에 적절한 목표 온도, 유량 및/또는 압력을 정할 수 있다). 적절한 치료를 제공하는 것에는 환자의 흡기 요구량을 충족시키는 것이 포함될 수 있다. 적절한 치료를 위한 유량, 이를테면 고유량 요법을 위한 유량 및/또는 환자의 흡기 요구량을 충족시키거나 이를 초과하는 유량에 관해서 아래에 설명하였다.
시스템(10)은, 컨트롤러(13)를 인에이블하여 컨트롤러가 작동 센서들로부터 무선 방식으로 데이터 신호(8)를 수신하고/하거나 시스템(10)의 다양한 구성요소들을 제어하게 하는 무선 데이터 송신기 및/또는 수신기, 혹은 송수신기(15)를 포함할 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 데이터 송신기 및/또는 수신기(15)는 원격 서버에 데이터를 전달할 수 있거나 시스템(10)의 원격 제어를 가능하게 한다. 일 실시형태에서, 원격 서버는 버블 CPAP 시스템의 사용 또는 고유량 요법 시스템의 사용과 같은 환자 사용 데이터를 기록할 수 있다. 이때 '사용'은 사용 시간일 수 있고/있거나, 유량과 습도 수준(예컨대, 이슬점)을 또한 포함할 수 있다. 컨트롤러(13)가 인에이블되어 작동 센서들로부터의 데이터 신호(8)를 수신하고/하거나 시스템(10)의 다양한 구성요소들을 제어하도록, 시스템(10)은 또한, 예를 들어, 케이블이나 전선을 이용하는 유선 연결부를 포함할 수 있다.
시스템(10)은 전원전압부로부터 전력을 공급받을 수 있다.
일부 실시형태에서, 시스템은 보조 전원(예컨대, 배터리)을 포함할 수 있다.
일부 실시형태에서, 시스템은 배터리를 포함할 수 있다. 배터리는 시스템의 주 전원을 제공할 수 있거나, 주 전원을 사용할 수 없는 경우에 보조 전원으로서 역할을 할 수 있다. 이는 지속적으로 치료가 제공될 수 있기 때문에, 즉, 주 전원이 부족하거나 정전이 발생하더라도 환자에게 가스가 계속 전달될 수 있기 때문에 유리하다. 이는 신생아나 영유아의 경우 일정 기간 동안 치료를 유지할 수 있어, 치료 부재로 인해 이들 환자에게 생리학적 악화나 피해가 발생할 가능성을 줄인다는 장점이 있다.
주 전압 전원을 사용할 수 없는 상황에서 시스템 사용을 가능하게 하므로 배터리가 시스템의 휴대성을 높인다고 할 수 있다.
본원에서 논의된 고유량 요법은, 일반적으로 환자의 흡기 유량을 충족시키거나 초과하도록 의도된 유량으로 설정된 의도적 비밀봉 환자 인터페이스를 통해 목표 유량의 가습된 호흡 가스를 전달하는 호흡 보조 시스템을 일반적으로 지칭하는, 당업자가 이해하는 대로의 전형적인 보편적 의미를 갖는 것으로 한다. 전형적인 환자 인터페이스는 비강 또는 기관 - 대응 환자 인터페이스를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 성인의 일반적인 호흡량(flow)은 보통 분당 약 15 리터 내지 분당 약 60 리터 이상의 범위이지만 이에 제한되지는 않는다. 소아 환자(이를테면, 신생아, 영유아, 및 소아)의 일반적인 호흡량은 보통 환자의 체중 킬로그램당, 분당 약 1 리터 내지 분당 약 3 리터 이상의 범위이지만 이에 제한되지는 않는다. 고유량 요법은 또한 선택적으로 보조 산소를 포함한 가스 혼합물형 조성물 사용 및/또는 치료 약물의 투여를 포함할 수 있다. 고유량 요법은 여러 통상적 명칭 중에서 종종 비강 고유량(NHF) 요법, 가습 고유량 비강 캐뉼라(HHFNC) 요법, 고유량 비강 산소(HFNO) 요법, 고유량 요법(HFT) 또는 기관 고유량(THF) 요법으로 흔히 일컬어진다.
본원에 사용된 바와 같이, "고유량" 요법은 또한 환자의 최대 흡기 요구량을 선택적으로 충족시키거나 초과하는 비교적 높은 유량의 가스를 환자의 기도에 투여하는 것을 나타낼 수 있다. "고유량"을 달성하는 데 사용되는 몇 가지 예시적인 유량은 이하 열거되는 유량들 중 임의의 하나일 수 있다. 예를 들어, 일부 구성에 의하면, 성인 환자에 있어서 '고유량 요법'이란 환자에게 분당 약 10 리터(10 LPM) 이상의 유량, 이를테면 약 10 LPM 내지 약 100 LPM, 또는 약 15 LPM 내지 약 95 LPM, 또는 약 20 LPM 내지 약 90 LPM, 또는 약 25 LPM 내지 약 85 LPM, 또는 약 30 LPM 내지 약 80 LPM, 또는 약 35 LPM 내지 약 75 LPM, 또는 약 40 LPM 내지 약 70 LPM, 또는 약 45 LPM 내지 약 65 LPM, 또는 약 50 LPM 내지 약 60 LPM 유량의 가스(들)를 전달하는 것을 나타낼 수 있다. 일부 구성에 의하면, 신생아, 유아 또는 소아 환자에 있어서 '고유량 요법'이란 환자에게 분당 1 LPM을 초과하는 유량, 이를테면 약 1 LPM 내지 약 25 LPM, 또는 약 2 LPM 내지 약 25 LPM, 또는 약 2 LPM 내지 약 5 LPM, 또는 약 5 LPM 내지 약 25 LPM, 또는 약 5 LPM 내지 약 10 LPM, 또는 약 10 LPM 내지 약 25 LPM, 또는 약 10 LPM 내지 약 20 LPM, 또는 약 10 LPM 내지 15 LPM, 또는 약 20 LPM 내지 25 LPM 유량으로 가스(들)를 전달하는 것을 나타낼 수 있다. 성인 환자나, 신생아, 유아 또는 소아 환자가 관여된 고유량 요법 기기는 환자에게 약 1 LPM 내지 약 100 LPM의 유량 혹은 위에 열거된 하위 범위들 중 어느 한 범위 내의 유량으로 가스(들)를 전달할 수 있다.
도 3b와 도 3c는 호흡 시스템(10)의 예시적 호흡 장치를 나타낸다. 상기 호흡 장치는 유동 발생기를 둘러싸는 메인 하우징(300)을 포함할 수 있다. 유동 발생기는 모터 및/또는 센서 모듈을 포함할 수 있다. 모터 및/또는 센서 모듈은 메인 하우징(300)에 비착탈식으로 결합될 수 있다. 또한 선택적으로는 모터 및/또는 센서 모듈이 메인 하우징(300)에 착탈식으로 결합될 수 있다. 메인 하우징(300)은 착탈식 가습 챔버(310)가 수용되는 가습기 또는 가습 챔버 베이(318)를 포함할 수 있다. 착탈식 가습 챔버(310)에는 환자에게 전달될 가스를 가온 가습하는 데 적합한 액체(이를테면, 물)가 들어 있다. 가습 챔버(310)는 챔버 베이(318) 내로 직선 슬라이드-온 이동하여 장치 하우징(300)에 유체 유동 가능하게 결합될 수 있다.
가온 가습 가스는 챔버(310)의 출구(308)를 빠져나가 가습 가스 리턴부(340)로 들어 갈 수 있다. 가습 가스 리턴부는 착탈식 L자형 엘보를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 착탈식 엘보에는 환자 인터페이스(17)에 가스를 전달하기 위해 흡기 도관(이를테면, 도 3a의 흡기 도관(16))에 결합되는 환자 출구 포트(344)가 또한 구비되어 있을 수 있다. 가스 배출 포트(322), 가습 가스 리턴부(340) 및 환자 배출 포트(344) 각각에 씰(이를테면, O-링 씰 또는 T-씰)이 구비되어 있어, 장치 하우징(300), 가습 챔버(310), 및 흡기 도관 사이에 밀폐된 가스 통로를 제공할 수 있도록 한다. 하우징(300) 내의 가습 챔버 베이(318)의 바닥 부분에는 가습 과정 시 사용되는 가습 챔버(310) 안의 물을 가열하기 위한 히터 플레이트 또는 다른 적절한 발열 소자(들)와 같은 히터 장치가 구비될 수 있다. 엘보는 하나 이상의 통합 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 엘보는 한 쌍의 내장형 온도 센서를 포함할 수 있다.
도 3c에 나타낸 바와 같이, 호흡 장치에는 유동 발생기로 하여금 공기, 산소(또는 대안적 보충 가스), 또는 이들의 적절한 혼합물을 가습 챔버(310)에, 그리고는 환자에게 전달할 수 있게 하는 장치가 포함될 수 있다. 이러한 장치는 하우징(300)의 배면벽(322)에 있는 공기 주입구(356')를 포함할 수 있다. 호흡 장치는 별도의 산소 주입 포트(358')를 포함할 수 있다. 도시된 구성에서, 산소 주입 포트(358')는 하우징(300)의 뒤쪽 끝에서 하우징(300)의 한 측면에 가깝게 위치할 수 있다. 산소 주입 포트(358')는 산소 저장 탱크나 산소 블렌더와 같은 산소 공급원에 연결될 수 있다. 산소 주입 포트(358')는 밸브와 유체 연통될 수 있다. 이러한 밸브로는, 가습 챔버(310)로 전달되는 가스 기류에 추가될 산소의 양을 제어할 수 있는 솔레노이드 밸브가 적절할 수 있다.
하우징(300)은 감지회로기판과 같은 적절한 전자기판을 포함할 수 있다. 전자기판은 적절한 전기 또는 전자 부품들을 포함하거나 이들과 전기 통신을 할 수 있다. 이러한 부품들의 예로, 마이크로프로세서, 커패시터, 저항소자, 다이오드, 연산증폭기, 비교기, 및 스위치가 있지만 이에 국한되지는 않는다. 하나 이상의 센서를 전자기판과 함께 사용할 수 있다. 전자기판의 부품들(이를테면, 하나 이상의 마이크로프로세서, 단 이에 국한되지는 않음)이 호흡 기기의 컨트롤러(13)로서의 역할을 할 수 있다. 전자 기판들 중 하나 또는 둘 다가 시스템(10)의 전자 부품들(디스플레이부 및 사용자 인터페이스(14), 모터, 밸브 및 히터 플레이트, 단 이에 국한되지는 않음)과 전기 통신이 가능함에 따라, 예컨대 모터를 작동시켜 원하는 가스 유량을 제공하고, 가스 기류를 적당한 수준까지 가온 가습하며, 상기 가스 기류에 적당한 양(또는 대안적 보충 가스의 양)의 산소가 공급되도록 한다.
위에서 언급한 대로, 유량 센서, 온도 센서, 습도 센서 및/또는 압력 센서와 같은 작동 센서들이 호흡 장치, 환자 도관(16) 및/또는 캐뉼라(17) 내 다양한 위치에 배치될 수 있다. 전자기판은 이들 센서와 전기 통신이 가능하다. 컨트롤러(13)는 센서로부터의 출력을 수신하여, 흡기 요구량을 충족시키는 등 최적 치료를 제공하는 방식으로 컨트롤러(13)가 흡기 시스템(10)을 작동시키는 데 도움을 받을 수 있다. 하나 이상의 센서(예를 들어, 홀 효과(hall-effect) 센서)를 사용하여 유동 발생기 모터의 모터 속도를 측정할 수 있다. 상기 모터는 별도의 센서를 사용하지 않고도 모터 속도 측정이 가능한 브러쉬리스 DC 모터를 포함하여 구성될 수도 있다. 예를 들어, 브러쉬리스 DC 모터의 운전 시, 모터의 비활성화 권선에서 역기전력을 측정할 수 있고, 그로부터 모터 위치를 측정하게 되며, 결국은 이 모터 위치를 이용하여 모터 속도를 계산할 수 있다. 또한, 모터 드라이버를 사용하여 모터 전류를 측정할 수 있고, 이렇게 측정된 모터 전류를 이전에 구한 모터 속도와 함께 사용하여 모터 토크를 계산할 수 있다. 모터는 또한 저관성(low inertia) 모터를 포함하여 구성될 수 있다.
실내 공기는 주입 포트(이를테면, 도 3c의 공기 주입 포트(356'))를 통해 유동 발생기로 유입될 수 있다. 유동 발생기는 1,000 RPM 초과 30,000 RPM 미만, 2,000 RPM 초과 21,000 RPM 미만, 4,000 RPM 초과 15,000 RPM 미만, 또는 이들 수치 중 임의의 범위의 모터 속도로 작동할 수 있다. 유동 발생기가 작동되면, 유동 발생기로 유입되는, 이를테면 주입 포트를 통해 모터 및/또는 센서 챔버로 유입되는 가스들이 혼합될 수 있다. 혼합하는 데에도 에너지가 필요하기 때문에, 유동 발생기를 혼합기로 사용하면 별도의 혼합기(이를테면, 배플들을 포함한 정지형 혼합기)가 구비된 시스템에서 발생하는 압력 강하를 줄일 수 있다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 혼합된 공기는 유동 발생기에서 빠져나가 모터 및/또는 센서 모듈에 위치할 수 있는 센서 챔버(400) 내의 유동 통로(402)로 진입할 수 있다. 센서 챔버(406) 내에는 초음파 센서(406) 및/또는 발열 서미스터 유량 센서와 같은 센서들을 구비한 감지회로기판(404)이 가스 기류 속에 적어도 일부가 잠기도록 배치된다. 감지회로기판의 센서들 중 적어도 몇몇은 가스 기류 속에 위치하여 해당 기류의 가스 특성을 측정할 수 있다. 가스는 센서 챔버(400) 내의 유동 통로(402)를 통과한 후 가습 챔버(310)로 나갈 수 있다.
센서들을 유동 발생기의 하류측에 위치시킴으로써, 센서들이 유동 발생기 및/또는 혼합기의 상류측에 위치한 경우보다, 측정(이를테면, 산소 농도를 비롯한 가스 분획 농도 측정)의 정확도를 높일 수 있다. 이러한 위치 설정을 통해 반복적 유량 프로파일을 얻을 수 있다. 또한, 통합형 유량 발생기-혼합기의 하류측에 센서들을 위치시키면 유동 발생기 및 별도의 혼합기 앞에서 감지가 이루어지는 경우에 발생할 수 있는 압력 강하의 영향을 피하게 된다. 또한, 감지회로기판 및 센서들의 적어도 일부가 유동 통로 속에 잠기면, 기류 속에 잠겨 있는 센서들이 가스 기류와 동일 조건(이를테면, 온도 및 압력)에 노출될 가능성이 더 높기 때문에 가스 기류 특성을 더 잘 표현하게 되어, 측정의 정확도를 높일 수 있게 된다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 유동 통로(402)는 곡면 형상일 수 있다. 유동 통로(402)는 급선회가 없는 곡면 형상을 갖도록 구성될 수 있다. 유동 통로(402)는 곡면형 단부들을 가질 수 있되, 이들 곡면형 단부 사이는 좀더 직선인 부분으로 이루어진다. 곡면 유동 통로 형상의 경우, 측정 영역과 유동 통로가 부분적으로 일치되어 유동 통로의 측정 부분을 형성함에 따라, 유량 측정의 감도를 감소시키지 않으면서 가스 기류의 압력 강하를 감소시킬 수 있다.
감지회로기판(404)은 음향 송신기 및/또는 수신기, 습도 센서, 온도 센서, 서미스터 등과 같은 센서들을 포함할 수 있다. 적어도 두 가지 다른 유형의 센서를 사용하여 가스 유량을 측정할 수 있다. 제1 유형의 센서는 서미스터를 포함할 수 있으며, 이러한 센서는 가스 기류와 서미스터 간의 열 전달을 모니터링하여 유량을 구할 수 있다. 서미스터 유량 센서는 가스가 서미스터 주변과 서미스터를 지나가며 흐를 때 기류 속 일정한 목표 온도에서 서미스터가 작동되도록 구성될 수 있다. 이 센서는 서미스터를 목표 온도로 유지하는 데 필요한 전력량을 측정할 수 있다. 목표 온도는 가스 기류의 온도보다 높게 구성됨에 따라, 서미스터를 더 높은 유량 및 목표 온도에 유지하기 위해 더 많은 전력이 필요하게 된다.
서미스터 유량 센서는 또한 목표 온도와 가스 기류 온도 간의 차이가 너무 작거나 너무 크지 않도록 서미스터에서 다수(예를 들어, 2개, 3개 또는 그 이상)의 일정한 온도를 유지할 수 있다. 이러한 다수의 상이한 목표 온도 덕분에 서미스터 유량 센서는 넓은 범위의 가스 온도에 걸쳐 정확해질 수 있다. 예를 들어, 서미스터 회로는 상이한 두 목표 온도 간에 전환할 수 있게 구성될 수 있어, 가스 기류의 온도가 언제나 상기 두 목표 온도 중 하나를 기준으로 특정 범위에 속할 수 있다(예를 들어, 너무 가깝지도 너무 차이가 많이 나지도 않음). 서미스터 회로는 약 50℃ 내지 약 70℃, 또는 약 66℃의 제1 목표 온도에서 작동하도록 구성될 수 있다. 제1 목표 온도와 연관되는 바람직한 기류 온도 범위는 약 0℃ 내지 약 60℃, 또는 약 0℃ 내지 약 40℃일 수 있다. 서미스터 회로는 약 90℃ 내지 약 110℃, 또는 약 100℃의 제2 목표 온도에서 작동하도록 구성될 수 있다. 제2 목표 온도와 연관되는 바람직한 기류 온도 범위는 약 20℃ 내지 약 100℃, 또는 약 30℃ 내지 약 70℃일 수 있다.
컨트롤러는 서미스터 회로 내의 저항기를 연결하거나 바이패스함으로써 서미스터 회로가 적어도 제1 또는 제2 목표 온도 모드 간에 전환되게끔 서미스터 회로를 조정하도록 구성될 수 있다. 서미스터 회로는 제1 분압기 암과 제2 분압기 암을 포함하는 휘트스톤 브릿지(Wheatstone bridge) 구성으로 배치될 수 있다. 서미스터는 이들 분압기 암 중 하나에 위치할 수 있다. 서미스터 유량 센서에 관한 더 자세한 내용은 국제 특허 번호 WO2018052320A2에 기재되어 있으며, 그 전체내용이 본원에 참조로 포함되었다.
제2 유형의 센서는 음향(이를테면, 초음파) 센서 어셈블리를 포함하여 구성될 수 있다. 음향 송신기 및/또는 수신기를 포함하는 음향 센서는 유량 요법 기기에 사용될 수 있는 가스 속도 및/또는 조성을 구하기 위해 음향 신호의 비행 시간을 측정하는 데 사용될 수 있다. 초음파 감지(초음파 송신기 및/또는 수신기 포함) 토폴로지의 경우, 드라이버는 제1 센서(이를테면, 초음파 변환기)로 하여금 제1 방향으로 초음파 펄스를 생성하게 한다. 제2 센서(이를테면, 제2 초음파 변환기)는 이러한 펄스를 수신하고 제1 초음파 변환기와 제2 초음파 변환기 사이의 펄스 비행 시간 측정값을 제공한다. 호흡 기기의 프로세서나 컨트롤러는 상기 비행 시간 측정값을 사용하여 초음파 변환기들 사이의 가스 기류의 음속을 계산할 수 있다. 제2 센서는 또한 펄스를 송신할 수 있고 제1 센서는 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 펄스를 수신하여 제2의 비행 시간 측정값을 제공함에 따라, 유량 또는 속도와 같은 가스 기류 특성을 구할 수 있게 된다. 다른 음향 감지 토폴로지에 의하면, 음향 송신기(이를테면, 초음파 변환기)에 의해 전송된 음향 펄스들은 음향 수신기(이를테면, 마이크)에 의해 수신될 수 있다. 음향 유량 센서에 관한 더 자세한 내용은 국제 특허 번호 WO2017095241A3에 기재되어 있으며, 그 전체내용이 본원에 참조로 포함되었다. 음향 펄스가 가스의 유동 통로를 따라 전송될 수 있으므로 음향 센서를 사용하여 가스의 유량 또는 속도를 측정하는 것이 가능해진다.
제1 및 제2 유형의 센서로부터의 각 판독값을 조합하여 더 정확한 유량 측정값을 구할 수 있다. 예를 들어, 기정된 유량, 그리고 제1 및 제2 유형의 센서들 중 한 유형의 센서로부터의 하나 이상의 출력을 사용하여 현재 유량 예측값을 구할 수 있다. 그런 후 제1 및 제2 유형의 센서들 중 나머지 한 유형의 센서로부터의 하나 이상의 출력을 사용하여 현재 유량 예측값을 업데이트하고 이에 따라 최종 유량을 계산할 수 있다.
호흡 시스템은 고유량 요법 또는 버블 CPAP 요법을 제공하도록 구성될 수 있다.
호흡 장치는 고유량 치료 모드와 버블 CPAP 치료 모드 간에 전환될 수 있다.
고유량 치료 모드에서의 호흡 장치는 고유량 요법을 제공하도록 구성된다.
버블 CPAP 치료 모드에서의 호흡 장치는 버블 CPAP 요법을 제공하도록 구성된다.
고유량 요법은 비강 고유량 요법이다.
고유량 치료 모드에서 호흡 시스템이 흡기 도관(121)에 결합된 비-밀봉식 환자 인터페이스를 포함하여 구성된다.
비-밀봉식 환자 인터페이스는 비강 캐뉼라일 수 있다.
사용 시, 비강 캐뉼라는 사용자의 얼굴 위에 놓여 사용자의 콧구멍에 가스를 제공한다.
버블 CPAP 치료 모드에서 호흡 시스템은 흡기 도관(121)에 결합된 밀봉식 환자 인터페이스와, 상기 밀봉식 환자 인터페이스에 결합된 호기 도관(130)을 포함한다.
호기 도관(130)은 환자 인터페이스 내부 및/또는 환자의 기도 내부의 압력을 조절하는 압력 조절기에 결합된다.
위에서 상술한 바와 같이, 압력 조절기는 수주(water column) 및 상기 수주에 침수된 호기 도관(130)을 갖는 챔버를 포함한다. 사용자에게 제공되는 압력은 수주 안에서의 호기 도관(130)의 침수 깊이에 준하여 정의되거나 설정된다.
흡기 도관(121)은 고유량 치료 모드와 버블 CPAP 치료 모드 간에 공통일 수 있다.
동일한 흡기 도관을 이들 두 모드에 사용할 수 있기 때문에 모드 변경 시 교환해야 하는 구성요소들의 개수가 줄어든다.
또한, 공통 흡기 도관 덕분에, 하우징에 송풍기와 가습기가 통합된 동일한 호흡 장치를 버블 CPAP 치료 모드와 고유량 치료 모드 둘 다에 사용할 수 있게 된다. 또한, 공통 하우징에 송풍기와 가습기가 통합됨에 따라, 종래 기술에 따른 시스템에서 요구되는 여러 구성요소들의 고유한 구성이 아닌 단일 장치가 사용될 수 있기 때문에 버블 CPAP 치료 모드와 고유량 치료 모드 간에 간단하게 전환된다.
본 호흡 시스템은, 인터페이스만 변경하면서, 버블 CPAP 요법과 고유량 요법 모두를 제공하는 데 사용될 수 있는 단일 호흡 장치를 제공한다. 가스 공급 측의 구성요소들은 바뀌지 않는다. 즉, 하나의 공통 호흡 장치를 사용하여 가습 가스를 전달할 수 있기 때문에 가스 공급 구성요소들에는 변경 사항이 없다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 컨트롤러(13)는 고유량 치료 모드와 관련된 고유량 요법 제어 프로그램(210)을 포함할 수 있다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 컨트롤러(13)는 버블 CPAP 치료 모드와 관련된 버블 CPAP 요법 제어 프로그램(211)을 포함할 수 있다.
일부 실시형태에서, 고유량 치료 모드는 고유량 요법 컨트롤러를 구비할 수 있다. 선택적으로 고유량 요법 컨트롤러는 고유량 요법 제어 프로그램(210)을 실행하도록 구성될 수 있다.
일부 실시형태에서, 버블 CPAP 치료 모드는 버블 CPAP 요법 컨트롤러를 구비할 수 있다. 선택적으로 버블 CPAP 요법 컨트롤러는 버블 CPAP 요법 제어 프로그램(211)을 실행하도록 구성될 수 있다.
컨트롤러(13)는 선택된 작동 모드에 상응하는 프로그램(210, 211)을 선택하여 적용하도록 구성된다.
고유량 요법 제어 프로그램(210) 및 버블 CPAP 요법 제어 프로그램(211) 각각은 그에 상응하는 작동 매개변수들을 정의한다.
일부 구성에서, 작동 매개변수는 하나 이상의 모터 속도 한계값 또는 압력 한계값(예를 들어, 압력 캡)을 포함할 수 있으며, 이에 대해서는 아래에서 더 자세히 설명하기로 한다.
작동 매개변수는 하나 이상의 경보 조건을 포함할 수 있다.
상기 하나 이상의 경보 조건으로, 버블 CPAP 치료 모드에서의 버블링 부족이 포함될 수 있다.
일부 실시형태에서, 버블링 부족이 임계 시간을 초과하는 기간 동안 검출되면 경보가 활성화될 수 있다.
작동 매개변수는 습도 수준을 정의할 수 있다.
작동 매개변수는 가습기를 제어하기 위한 하나 이상의 온도 또는 이슬점 설정점을 포함할 수 있다.
고유량 치료 모드 시 제공되는 습도 수준은 버블 CPAP 치료 모드 시 제공되는 습도 수준보다 높을 수 있다.
작동 매개변수는 또한 각 모드에서의 유동 한계를 정의할 수 있다.
컨트롤러는 기포발생기의 버블링을 검출하도록 구성될 수 있으며, 버블링이 검출되면 컨트롤러는 버블 CPAP 치료 모드를 선택한다.
컨트롤러는 기정된 시간 동안 버블링이 검출되면 버블 CPAP 치료 모드를 선택할 수 있다.
컨트롤러는 (선택적으로, 기정된 시간 동안) 버블링이 검출되면 버블 CPAP 치료 모드로 모드를 변경할 것을 고려하라는 메시지를 사용자에게 제공할 수 있다.
컨트롤러는 기포발생기가 버블링을 검출하면 자동으로 모드를 버블 CPAP 치료 모드로 전환할 수 있다.
사용자는 (선택적으로, 사용자 인터페이스를 통해) 고유량 치료 모드 또는 버블 CPAP 치료 모드를 선택할 수 있다.
버블링의 검출은 본 명세서의 다른 부분에서 설명되는 것과 같을 수 있다.
FdO 2 제어
전술한 바와 같이, 유동 발생기는 산소 및/또는 다른 호흡가능 가스와의 혼합기로 사용될 수 있다. 주변 공기를 끌어들이는 유동 발생기는 공기를 산소 공급원으로부터의 산소와 혼합할 수 있다. 이러한 산소 공급원은 고압 공급원 또는 저압 공급원일 수 있다.
저압 공급원, 이를테면 산소 캐니스터, 산소 탱크, 벽부착형 산소 공급원, 또는 산소 농축기로부터 산소를 제공받을 때 호흡 장치는 산소를 일정한 유량으로 제공받을 수 있다. 그런 후 산소는 주변 공기와 혼합될 수 있다. 환자에게 전달되는 가스 내의 산소 분율(FdO2)은 저압 공급원으로부터의 산소에 대해 설정된 유량 및 호흡 장치가 생성하는 총 유량에 따라 달라질 수 있다. 호흡 장치는 Fd02를 측정하고 이를 디스플레이에 표시할 수 있다.
고압 공급원, 이를테면 산소 캐니스터, 산소 탱크, 벽부착형 산소 공급원, 또는 산소 농축기로부터 산소를 제공받을 때 호흡 장치는 본원에 설명된 산소 입구 포트로의 밸브를 조정함으로써 산소 유량을 제어할 수 있다. FdO2는 밸브를 통과하는 산소의 유량에 따라(또한 밸브 개방 정도에 따라), 그리고 호흡 장치가 생성하는 총 유량에 따라 달라질 수 있다. 사용자(이를테면, 임상의)는 디스플레이 상의 사용자 인터페이스에 목표 Fd02를 설정해 놓을 수 있으며, 이러한 목표 Fd02 및 측정된 FdO2에 근거하여 밸브 개방 정도(개도)를 조정함으로써 원하는 산소 분율을 달성할 수 있다. 산소 농도는 다양한 센서로(이를테면, 전술한 초음파 센서를 사용하여) 측정될 수 있다. 예시적인 산소 농도 측정 방법들에 관한 더 자세한 내용은 국제 특허 번호 WO2013151447A1에 기재되어 있으며, 그 전체내용이 본원에 참조로 포함되었다.
유량 제어
전술한 바와 같이, 버블 CPAP는 일반적으로 환자에게 일정한 가스 기류를 전달하는 것을 포함한다.
일부 구성에서, 유동 발생기는 송풍기 및/또는 모터의 매개변수들을 통제하여 유량을 원하는 수준으로 유지할 수 있다.
예를 들어, 유동 발생기(또는 예를 들어, 컨트롤러)는 모터 속도, 모터 전류 및/또는 모터 전압 중 하나를 목표 모터 속도, 목표 모터 전류, 및/또는 목표 모터 전압까지 조절할 수 있다.
일부 구성에서, 본원에 기재된 호흡 장치 예들은 가스의 유량을 측정할 수 있고, 일정한 유량을 원하는 수준으로 유지하기 위해 적어도 부분적으로는 유량 측정값을 기반으로 유동 발생기의 모터 속도를 제어할 수 있다.
유동 발생기는 예를 들어 모터의 모터 속도를 목표 모터 속도까지 조절할 수 있다. 모터 속도는 원하는 유량, 즉 목표 유량에 상응하게 조절될 수 있다. 일 예로, 모터 속도는 제어 매개변수인데, 왜냐하면 센서(예컨대, 송풍기 하류측에 있는 유량 센서)로부터의 피드백에 비해 모터 속도에 대한 피드백을 컨트롤러가 빠르게 판독하게 되면서 컨트롤러가 더 빠른 응답을 해낼 수 있기 때문이다. 대안으로, 컨트롤러는 유량 센서로부터의 유량 판독값을 사용하여 모터를 제어할 수 있다.
컨트롤러는 송풍기를 목표 모터 속도, 목표 유량, 또는 둘 다까지 제어한다. 바람직하게, 컨트롤러는 목표 모터 속도나 목표 유량을 달성하기 위해 송풍기의 모터에 공급되는 전류, 전압 또는 전력을 제어(즉, 변경)하기 위해 제어 신호들을 제공한다.
또 다른 대안으로, 컨트롤러는 모터를 제어하는 데 있어서 모터 속도와 유량을 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 예의 경우, 컨트롤러는 모터 속도 판독값 및 유량 센서로부터의 유량 판독값에 대한 피드백을 사용하여 모터를 제어함으로써 목표 모터 속도 및/또는 목표 유량을 달성할 수 있도록 한다.
유량 측정은 하나 이상의 유량 센서를 사용하여 수행될 수 있다. 전술한 바와 같이, 가스의 유량을 측정할 수 있는 센서들의 예로, 초음파 센서 및 발열 서미스터가 있을 수 있다. 초음파 센서가 더 빠른 신호를 제공할 수 있지만 발열 서미스터보다는 일반적으로 정확도가 떨어진다. 발열 서미스터가 더 정확한 신호를 제공할 수 있기는 해도, 기류 속의 작은 빠른 변화에 반응하지 않기도 한다. 본원에 기재된 비강 고유량 시스템에서, 유량 센서의 흐름 신호는 유동 발생기를 제어하는 데 사용되기 전에 먼저 필터링되어야 한다. 이는 비강 고유량 요법을 받는 환자가 기침하거나, 말하거나, 캐뉼라 위치를 변경하는 등으로 유량 변동을 유발할 수 있기 때문이다. 이 경우 이들 이벤트에 근거하여 호흡 장치가 모터 속도를 갑자기 변경하지 않는 것이 바람직할 수 있다.
그러나, 버블 CPAP 요법을 제공하는 경우, 이렇게 환자에 의해 유발되는 유동 변동이 덜 일반적이다. 이에 따라, 시스템 내의 작은 누출, 부분적 막힘 및/또는 환자의 호흡 요구량의 동적 변화를 고려하여 유량 제어가 보다 잘 반응하도록 설계할 수 있다. 유량 제어는 유량 측정 시 비강 고유량 요법에서 사용되는 것보다 짧은 필터를 사용하여 수행될 수 있다. 추가로 및/또는 대안으로, 컨트롤러는 초음파 센서에 의해 측정된 유량을 사용함으로써, 훨씬 더 빠른 신호를 제공할 수 있다. 추가로 및/또는 대안으로, 컨트롤러는 초음파 센서와 발열 서미스터에 의해 측정된 유량들을 조합하여 사용할 수도 있다. 컨트롤러는 초음파 센서 사용을 통해 유량의 더 높은 주파수 변화를 검출할 수 있으며, 발열 서미스터로 측정할 때 보다 정확도가 낮을 수 있는 초음파 센서 사용으로 인한 더 낮은 정확도의 측정값을 발열 서미스터 사용을 통해 보상할 수 있다. 컨트롤러는 유량 및/또는 압력을 측정하기 위해 다른 유형의 센서(들)를 사용할 수도 있다. 압력 및/또는 유량 센서는 단일 센서를 포함할 수 있다.
본원에 개시된 하나 이상의 유량 센서들로부터 흐름 신호를 수신한 후에 시스템 컨트롤러는 이들 흐름 신호로부터 유량을 측정할 수 있다. 시스템 컨트롤러는 목표 유량과 측정된 유량의 차이를 구할 수 있다. 상기 차이는 PID 제어기에 입력될 수 있다. 그러면 PID 제어기는 수신된 입력을 기반으로 유동 발생기의 모터 속도를 변경시키는 명령을 출력할 수 있다. 일 예로, PID 제어기는 모터 속도가 변경되도록 전류, 전압 또는 전력을 모터에 출력할 수 있다.
유량 제어는 또한 압력 측정값들을 기반으로 이루어질 수 있다. 종래의 버블 CPAP 시스템에서는 기류 공급원과 환자 사이에 압력 릴리프 밸브가 배치되어 있다. 압력 릴리프 밸브는 설정 압력에서 개방될 수 있는 수동 밸브로서, 가스 기류의 일부를 배출하여 환자에게 전달될 가스의 압력을 제한한다.
유동 발생기를 사용하여 가스 기류를 제공함에 따라, 소프트웨어를 통해 유동 발생기의 모터 속도 상에서 압력 제한이 실현될 수 있다. 본원에 기재된 고유량 시스템은 과잉 기류를 배출시키는 추가 밸브를 구비하지 않을 수 있다. 유동 발생기의 모터 속도는 측정된 압력을 기반으로 직접 제어될 수 있기 때문에 모터 속도를 제어하는 것이 압력 릴리프 밸브를 통해 가스를 배출시키는 것보다 더 정확하게 압력을 제어할 수 있도록 한다. 본원에 기재된 바와 같이, 유동 발생기가 구비된 호흡 시스템(즉, 호흡 장치)을 사용하면, 압력 한계값에 도달하였을 때 압력을 낮추기 위해 유동 발생기를 제어하여 모터 속도를 감소시키도록 할 수 있으므로 압력 릴리프 밸브가 필요하지 않다. 본 호흡 시스템은 압력 릴리프 밸브 뿐만 아니라 가스 공급원도 필요로 하지 않기 때문에 시스템이 간단하고 필요한 구성요소들의 개수가 낮다.
도 5는 장치 컨트롤러에 의한 모터 제어의 예시적 블록도를 나타낸다. 장치 컨트롤러는 하나 이상의 압력 센서들로부터 입력(502)을 수신할 수 있다. 컨트롤러는 환자에게 전달되는 압력을 압력 센서 입력으로부터 측정할 수 있다. 압력 센서는 유동 발생기의 하류측에 위치할 수 있다. 예를 들어, 압력 센서는 환자 인터페이스에 또는 그 근처에 위치할 수 있다. 압력 센서는 유동 발생기 바로 뒤에 위치할 수도 있다. 환자에게 전달되는 압력은 유동 발생기 하류측의 절대 압력과 주변 압력 간의 차이를 고려하여 결정될 수 있다. 유동 발생기의 하류측에 있는 메인 장치 하우징 내의 압력을 측정하고 흡기 도관을 따라 발생되는 압력 강하를 계산하여, 환자에게 전달되는 압력을 추정할 수 있다. 압력 센서(들)는 또한 가스 기류 속 다른 위치에 위치할 수 있다. 선택적으로는, 적어도 부분적으로 유량을 기반으로 압력 측정치를 또한 계산할 수 있다. 압력 센서는 게이지 압력 센서, 또는 대안으로 2개의 절대 압력 센서들을 포함할 수 있다. 게이지 압력 센서는 유동 발생기 하류측의 절대 압력과 주변 압력 간의 차이를 직접 측정할 수 있다. 2개의 절대 압력 센서를 구비한 시스템의 경우, 한 센서는 유동 발생기의 하류측에 위치하여 유동 발생기 하류측의 절대 압력을 측정할 수 있고, 나머지 한 센서는 다른 곳에 위치하여 주변 압력을 측정할 수 있다. 컨트롤러는 상기 2개의 절대 압력 센서들에 의해 얻은 압력 측정값 간의 차이를 구함으로써 환자에게 전달되는 압력을 결정할 수 있다.
판단 로직(504)에서, 컨트롤러는 측정된 압력(예를 들어, 전술된 압력 측정값)을 기정된 압력 한계값과 비교할 수 있다. 압력 한계값은 기포발생기에 설정될 수 있는 최대 압력보다 높게 설정될 수 있다. 일부 구성에 의하면, 기포발생기의 최대 압력은 약 10 cmH2O에 설정될 수 있으며, 압력 제어를 위한 압력 한계값은 예를 들어 약 12 cmH2O, 약 13 cmH2O, 약 14 cmH2O, 약 15 cmH2O, 약 16 cmH2O, 약 17 cmH2O, 또는 약 18 cmH2O에 설정될 수 있다.
압력 한계값은 주변 압력을 기반으로 정해질 수 있다.
압력 한계값들 사이의 상관관계는 선형 또는 비선형일 수 있다.
압력 한계값은 주변 압력보다 높게 정해진 양 또는 백분율을 기반으로 정해질 수 있다.
주변 압력을 기반으로 한 압력 한계값으로 주변 압력의 보상이 가능해진다. 이는 버블 CPAP 시스템에서 중요할 수 있는데, 왜냐하면 기포발생기의 최대 압력이 주변 압력에 의해 영향을 받게 되고 이러한 주변 압력의 영향이 압력 한계값을 구하는 데 포함될 수 있기 때문이다.
일부 실시형태에서, 압력 한계값은 기정된 주변 압력(예를 들어, 미리 설정된 비-측정 주변 압력)을 기반으로 정해질 수 있다.
압력 한계값은 사용자에 의해 설정될 수도 있다.
측정된 압력이 압력 한계값보다 낮은 경우, 컨트롤러는 본원에 기재된, 유량-기반 PID 제어기(506)의 출력에 근거하여 모터 속도를 조정할 수 있다. 컨트롤러는 목표(또는 설정) 유량(이를테면, 사용자에 의해 설정된 유량)과 측정된 유량 간의 차이를 PID 제어기에 입력할 수 있다. 컨트롤러는 목표 유량을 유지하도록 구성된 PID 제어기에서 결정된 모터 속도를 출력(출력(510))할 수 있다.
측정된 압력이 압력 한계값보다 높은 경우, 컨트롤러는 압력 캡 알고리즘(508)을 실행할 수 있다. 압력 캡 알고리즘(508)은 목표 모터 속도를 설정량, 설정 감소율, 가변 감소율만큼 감소시킬 수 있거나, 또는 압력-기반 PID 제어 방법을 이용하여 낮출 수 있다. 컨트롤러는 이렇게 감소된 모터 속도를 출력(제어기의 출력(510))할 수 있다. 측정된 압력이 압력 한계값 아래로 떨어질 때까지, 목표 모터 속도는 도 5에 나타낸 것처럼 모터 제어가 반복될 때마다 감소한다. 목표 모터 속도는 일정한 비율로 또는 가변 비율로 감소될 수 있다.
일부 실시형태에서, 압력 캡 알고리즘(508)은 측정된 압력이 압력 한계값을 초과하는 양에 비례하여 목표 모터 속도를 감소시킬 수 있다(예를 들어, 비례 제어 방법의 일부임).
일부 실시형태에서, 압력 캡 알고리즘(508)은 측정된 압력이 기정된 시간 내에 압력 한계값 아래로 떨어지도록 목표 모터 속도를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 압력 캡 알고리즘(508)은 측정된 압력이 약 2초 내지 약 20초 이내, 또는 약 5초 내지 약 15초 이내, 또는 약 10초 이내에 압력 한계값 아래로 떨어지도록 목표 모터 속도를 감소시킬 수 있다.
일부 실시형태에서, 목표 모터 속도의 설정 감소율은 측정된 압력이 기정된 시간 내에 압력 한계값 아래로 떨어지도록 충분히 높게 설정될 수 있다.
추가로 및/또는 대안으로, 측정된 압력이 한계값을 초과하였을 때 호흡 장치는 시각, 청각 및/또는 촉각 경보를 출력할 수 있다.
일부 구성에서, 호흡 장치는 환자에게 지나치게 높은 압력이 전달되는 것을 추가로 방지하기 위해 모터가 설정 속도를 넘지 못하게 할 수 있다. 이러한 모터 속도 제한은 하나 이상의 센서가 잘못된 압력 측정값을 출력하고/하거나 다른 방식으로 결함이 생긴 상황에서 안전 조치로서 작용할 수 있다. 즉, 가스 기류의 압력이 기정된 최대값을 초과하는 것을 막기 위해 두 가지 점검이 가능하다. 한 가지 점검은 압력 캡이 될 수 있다. 나머지 한 점검은, 압력 센서의 판독값이 잘못된 경우, 모터 속도의 최대값을 제한시키는 것이 될 수 있다.
일부 실시형태에서, 모터 속도 한계값은 가변적일 수 있다.
모터 속도 한계값은 주변 압력을 기반으로 정해질 수 있다. 이에 따라 모터 속도 한계값을 이용하여 예를 들어 호흡 장치의 고도(altitude)를 설명할 수 있게 된다.
모터 속도 한계값과 주변 압력 사이의 상관관계는 선형 또는 비선형일 수 있다.
일부 실시형태에서, 모터 속도 한계값은 주변 압력이 제1 주변 압력(예를 들어, 약 101 kPa(즉, 대략 해수면))일 때의 제1 모터 속도(예를 들어, 10,000 RPM)일 수 있다.
일부 실시형태에서, 모터 속도 한계값은 주변 압력이 제2 주변 압력(예를 들어, 약 79.5 kPa(즉, 해발 약 2000미터)이거나 예를 들어 약 70.1 kPa(즉, 해발 약 3000미터))일 때의 제2 모터 속도(예를 들어, 약 15,000 RPM)일 수 있다.
모터 속도 한계값은 제1 및 제2 주변 압력 사이에서 제1 및 제2 모터 속도 사이의 범위에서 변할 수 있다.
일부 실시형태에서, 모터 속도 한계값은 또한 주변 온도를 기반으로 정해질 수 있다.
버블링 검출
고유량 장치의 유동 발생기는 또한 기포발생기에서의 버블링의 존재를 검출하도록 구성될 수 있다. 버블링은 시스템이 제대로 작동하고 있음을 나타내는 데 유용할 수 있다. 예를 들어, 일시적인 버블링 부족은 그 순간에 환자의 최대 흡기 유량이 호흡 장치가 전달하는 유량을 초과하고 있음을 나타낼 수 있다. 또한, 버블링 부족이 오래 지속된다는 것은 가스 통로 내에(이를테면, 호흡 회로 내에) 누출이 있음을 나타낼 수 있다.
버블링 검출은 압력 및/또는 기류 속 진동의 존재를 검출하는 것으로 가능하다. 장치 컨트롤러가 유량을 제어하는 호흡 시스템의 경우, 상기 컨트롤러는 예를 들어 본원에 개시된 압력 센서로부터의 압력 신호 입력을 사용하여 버블링의 존재를 판단할 수도 있다.
도 6은 버블링이 검출될 수 있는지 여부를 결정하는 예시적 순서도를 나타낸다. 도 6에서는 압력 신호가 예로 사용되었지만 순서도는 또한 흐름 신호에 적용되고/되거나 압력 신호와 흐름 신호의 조합에 적용될 수 있다. 단계 602에서, 컨트롤러는 압력 센서로부터 압력 신호를 수신할 수 있다. 단계 603에서는 압력 신호를 선택적으로 필터링하여, 측정된 진폭이 측정된 압력 신호의 진폭이 되도록 할 수 있다. 단계 604에서, 컨트롤러는 환자에게 전달되는 가스 기류의 압력의 평균값(예를 들어, 본원에 개시된 하나 이상의 압력 센서들에 의해 측정됨)으로부터의 압력 신호의 변화량을 구할 수 있다. 단계 606과 단계 608에서, 컨트롤러는 압력 신호에 진동이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 변화량이 특정 크기(606)와 특정 주파수(608)를 초과하면 진동이 존재하는 것이다. 예를 들어, 차단 주파수가 약 5Hz인 고역 통과 필터 또는 차단 주파수가 약 5 Hz 내지 약 20 Hz인 대역 통과 필터를 사용하여 압력 신호를 필터링한다. 상기 특정 크기(예를 들어, 피크 대 피크 측정 시)는 약 0.25 cmH2O일 수 있다. 임계 크기는 단일 임계값일 수 있거나, 설정된 유량 또는 압력에 따라 달라질 수 있다. 이러한 진동이 존재하면, 단계 610에서 컨트롤러는 버블링이 발생하고 있는 것으로 판단한다는 표시를 출력할 수 있다. 여기에 제공된 예에서, 약 0.25 cmH2O를 초과하는 크기(예를 들어, 피크 대 피크 측정 시)의 필터링된 신호에 진동이 존재하면, 컨트롤러는 버블링이 검출된 것으로 판단할 수 있다. 크기가 약 0.25 cmH2O를 초과하지 않으면 컨트롤러는 버블링 여부를 결정할 수 없다고 판단할 수 있다. 대안으로, 컨트롤러는 주파수 영역에서 전력 스펙트럼을 분석할 수 있다. 주파수 대역에 충분한 전력이 있는 경우 컨트롤러는 버블링이 검출된 것으로 판단할 수 있다. 그렇지 않으면 컨트롤러는 버블링이 검출되지 않은 것으로 판단할 수 있다. 이어서 컨트롤러는 단계 602로 되돌아갈 수 있다. 단계 606에서, 변동이 크기 한계값을 초과하지 않으면, 및/또는 단계 608에서 변동이 주파수 한계값을 초과하지 않으면, 컨트롤러는 단계 602로 되돌아가서 버블링 검출 과정을 반복할 수 있다. 단계 612와 단계 614에서 컨트롤러는 버블링이 없다는 시각, 청각 및/또는 촉각 경보를 선택적으로 출력할 수 있다.
선택적으로 컨트롤러는 또한 버블링이 없는 것으로 여겨지는 기간을 모니터링할 수 있다. 버블링이 기정된 기간(이를테면, 약 5초, 약 10초, 약 15초, 약 20초, 또는 그 이상)동안 검출되지 않으면, 선택적으로 컨트롤러는 사용자에게 호흡 시스템의 가스 통로에 누출이 있는지 확인하라는 메시지를 출력할 수 있다.
용어
본 개시를 특정 실시형태 및 예의 맥락에서 설명하였지만, 당업자라면 본 개시가 본원에 구체적으로 기재된 실시형태를 넘어 다른 대안적 실시형태 및/또는 용도, 그리고 그의 명백한 수정예와 균등물로 확장된다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 개시의 실시형태의 여러 변형예를 상세하게 도시하고 설명하였지만, 당업자에게는 본 개시의 범위 내의 다른 수정예들이 쉽게 명백해질 것이다. 또한, 실시형태들의 특정 특징 및 양태의 다양한 조합 또는 하위 조합이 이루어질 수 있고 그 조합은 여전히 본 개시의 범위에 속하는 것으로 간주한다. 예를 들어, 일 실시형태와 관련하여 전술한 특징은 본원에 기재된 다른 실시형태와 함께 사용될 수 있고 그 조합은 여전히 본 개시의 범위에 속한다. 개시된 실시형태들의 다양한 특징 및 양태는 본 개시의 실시형태의 다양한 모드를 형성하기 위해 서로 결합되거나 대체될 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 본원에 기재된 개시의 범위가 전술한 특정 실시형태에 의해 제한되어서는 안 된다. 그러므로, 달리 언급되지 않는 한, 또는 명백하게 양립할 수 없는 경우가 아니라면, 본 발명의 각 실시형태는, 본원에 기재된 필수 특징들에 추가로, 여기에 개시된 본 발명의 다른 실시형태로부터 본원에 기재된 것과 같은 특징들을 하나 이상 포함할 수 있다.
특정 양태, 실시형태 또는 예와 관련하여 설명한 특징, 재료, 특성 또는 그룹은 양립할 수 없는 경우를 제외하고는 이 섹션 또는 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 임의의 다른 양태, 실시형태 또는 예에 적용가능한 것으로 이해해야 한다. 본 명세서(첨부된 청구범위, 요약서 및 도면 포함)에 개시된 모든 특징, 및/또는 이렇게 개시된 임의의 방법 또는 과정의 모든 단계는 임의의 조합으로 통합될 수 있으나, 단 이러한 특징들 및/또는 단계들 중 적어도 일부가 상호 배타적인 조합은 제외한다. 권리범위는 임의의 전술한 실시형태의 세부사항으로 제한되지 않는다. 권리범위는 본 명세서(첨부된 청구범위, 요약서 및 도면 포함)에 개시된 특징들 중 임의의 신규한 한 특징 혹은 임의의 신규한 조합, 또는 이렇게 개시된 임의의 방법 또는 과정의 단계들 중 임의의 신규한 한 단계 또는 임의의 신규한 조합까지 확장된다.
또한, 개별 구현의 맥락에서 본 개시에 기재된 어떤 특징들은 단일 구현에서 조합 형태로 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 구현의 맥락에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 또는 임의의 적절한 하위 조합 형태로 다수의 구현예로 실행될 수도 있다. 더욱이, 특징들이 어떤 조합 형태로 작용하는 것으로 위에서 설명하기도 하였지만, 청구된 조합에서 하나 이상의 특징이 일부 경우에 그 조합에서 제거될 수 있으며 이러한 조합은 하위 조합 또는 하위 조합의 변형으로 청구될 수 있다.
또한, 여러 동작들이 도면에 도시되었거나 본 명세서에서 특정 순서로 설명되기도 하였지만, 이러한 동작들이 도시된 특정 순서 또는 순차적인 순서로 수행될 필요가 없거나, 또는 바람직한 결과를 얻기 위해 모든 동작이 수행될 필요는 없다. 예시적 방법 및 과정에는 도시되거나 설명되지 않은 다른 동작들이 포함될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 추가 동작이 본원에 기재된 동작들 중 어느 하나의 이전에, 이후에, 동시에, 또는 그 사이에 수행될 수 있다. 또한, 다른 구현예에서는 이들 동작이 재배치되거나 재정렬될 수 있다. 당업자라면 일부 실시형태에서 예시 및/또는 개시된 과정에 포함된 실제 단계들이 도면에 도시된 단계들과 다를 수 있음을 이해할 것이다. 실시형태에 따라 전술한 특정 단계가 생략될 수 있으며 다른 단계가 추가될 수 있다. 아울러, 전술한 특정 실시형태의 특징 및 속성들이 다양한 방식으로 조합되어 추가 실시형태를 형성할 수 있으며, 이들 모두가 본 개시의 범위에 속한다. 또한, 전술한 구현예들에서 다양한 시스템 구성요소가 개별 구성이라고 해서 모든 구현예가 이러한 개별 구성을 요구하는 것으로 이해해서는 안 되며, 설명된 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 제품으로 함께 통합되거나 여러 제품으로 패키징될 수 있음을 이해해야 한다.
본 개시의 목적상, 본원에는 특정 양태, 이점 및 신규 특징들을 기재하였다. 임의의 특정 실시형태에 따르면 이러한 모든 이점이 반드시 달성될 수 있는 것은 아니다. 따라서, 예를 들어, 당업자라면 본원에 교시된 장점들 중 한 가지 이점 또는 한 그룹의 이점들을 실현하는 방식으로 본 개시를 구현하거나 수행할 수 있지만, 본원에 교시되거나 제시될 수 있는 다른 장점들까지 반드시 실현할 필요는 없음을 인식할 것이다.
본원에 사용된 조건적 용어, 예를 들어, 그 중에서도, "~ 수 있는(다)", "예컨대" 등은 달리 구체적으로 명시하지 않는 한, 혹은 이들이 사용된 맥락 내에서 달리 해석되지 않는 한, 특정 실시형태가 특정 특징, 요소 및/또는 단계를 포함하는 반면 다른 실시형태는 이들을 포함하지 않는다는 의미를 전달하기 위함이다. 따라서, 이러한 조건부 표현은 일반적으로 특징, 요소 및/또는 단계가 어느 방식으로든 하나 이상의 실시형태에 요구된다는 것, 또는 다른 입력 또는 프롬프트(prompt) 유무에 관계없이 이러한 특징, 요소 및/또는 단계가 임의의 특정 실시형태에 포함되거나 수행되어야 하는지 여부를 판단하기 위한 로직이 하나 이상의 실시형태에 반드시 포함되어야 한다는 것을 의미하고자 함이 아니다.
"포함하는", "포함하는", "구비한(갖는)" 등의 용어는 동의어이며 포괄적으로 개방형 방식으로 사용되며 추가적인 요소, 기능, 작용, 동작 등을 배제하지 않다. 또한 "또는"이란 용어는 포괄적인 의미(배타적인 의미가 아님)로 사용되므로 예를 들어 요소들의 목록을 연결하는 데 사용되는 경우 "또는"이란 용어는 그 목록에 있는 요소들 중 하나, 일부 또는 전체를 의미한다.
"X, Y, 또는 Z 중 적어도 하나"란 문구와 같은 접속 표현은, 달리 구체적으로 명시하지 않는 한, 해당 맥락에서 사용된 대로 항목, 용어 등이 X, Y, 또는 Z라는 의미를 통상 전달하는 것으로 이해하면 된다. 따라서, 이러한 접속 표현은 일반적으로 특정 실시예가 X 중 적어도 하나와, Y 중 적어도 하나와, Z 중 적어도 하나의 존재를 요구한다는 것을 의미하고자 함이 아니다.
정도와 관련하여 본원에 사용된 표현, 이를테면 본원에 사용된 "대략", "약", "대체로", 및 "실질적으로"이란 용어들은 명시된 값, 양 또는 특성에 근접한 값, 양 또는 특성을 나타내는 것으로서, 그 값, 양 또는 특성으로 여전히 원하는 기능을 수행하거나 원하는 결과를 달성한다. 예를 들어, "대략", "약", "대체로", 및 "실질적으로"란 용어들은 명시된 양의 10% 미만, 5% 미만, 1% 미만, 0.1% 미만, 및 0.01% 미만의 양을 가리킬 수 있다. 또 다른 예로, 특정 실시형태에서, "대체로 평행한" 및 "실질적으로 평행한"이란 용어는 정확히 평행한 상태로부터 15도 이하, 10도 이하, 5도 이하, 3도 이하, 1도 이하, 0.1도 이하, 또는 기타 만큼 벗어난 값, 양 또는 특성을 가리킨다.
본원에 개시된 모든 방법을 언급된 순서대로 수행할 필요는 없다. 본원에 개시된 방법들은 의사가 행하는 특정 조치들을 포함하는 한편, 명시적이든 묵시적이든 이들 조치에 대한 제3자의 지시를 포함할 수도 있다. 예를 들어, "모터 속도를 제어"하는 것과 같은 동작에는 "모터 속도 제어를 명령"하는 것이 포함된다.
본원에 기재된 모든 방법 및 작업이 컴퓨터 시스템에 의해 수행되고 완전히 자동화될 수 있다. 일부 경우에, 컴퓨터 시스템은 설명된 기능을 수행하기 위해 네트워크를 통해 통신하고 상호 운용하는 여러 개별 컴퓨터 또는 컴퓨팅 장치(예컨대, 물리적 서버, 워크스테이션, 스토리지 어레이, 클라우드 컴퓨팅 리소스 등)를 포함할 수 있다. 통상 이러한 각각의 컴퓨팅 장치는 메모리 또는 다른 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체 또는 장치(예컨대, 고체 상태 저장 장치, 디스크 드라이브 등)에 저장된 프로그램 명령 또는 모듈을 실행하는 프로세서(또는 다중 프로세서)를 포함한다. 본원에 개시된 다양한 기능은 이러한 프로그램 명령으로 구현될 수 있고/있거나 컴퓨터 시스템의 특정 용도용 회로(예를 들어, ASIC 또는 FPGA)에서 구현될 수 있다. 컴퓨터 시스템에 여러 컴퓨팅 장치가 포함된 경우 이러한 장치는 함께 배치될 수 있지만 반드시 그럴 필요는 없다. 개시된 방법 및 작업들의 결과는 물리적 저장 장치(이를테면, 고체 상태 메모리 칩 및/또는 자기 디스크)를 다른 상태로 변환함으로써 지속적으로 저장될 수 있다. 일부 실시형태에 의하면, 컴퓨터 시스템은 처리 자원이 대다수의 별개의 사업체 또는 다른 사용자들에 의해 공유되는 클라우드 기반 컴퓨팅 시스템일 수 있다.
본 개시의 범위는 이 섹션 또는 본 명세서의 다른 곳에서 바람직한 실시형태들의 특정 개시내용에 의해 제한되도록 의도되지 않으며, 이 섹션 또는 본 명세서의 다른 곳에서 제시된 대로 혹은 장차 나중에 제시되는 대로의 청구범위에 의해 정의될 수 있다. 청구범위의 언어는 청구범위에 사용된 언어에 기초하여 광범위하게 해석되어야 하며, 본 명세서에 기재된 또는 본 출원의 심사 절차 중에 있는 예들에 제한되지 않으며, 이러한 예들은 배타적이지 않은 것으로 해석해야 한다.

Claims (67)

  1. 환자 인터페이스를 통해 환자에게 호흡 요법을 제공하도록 구성된 호흡 장치에 있어서,
    컨트롤러와;
    모터를 구비한 송풍기로서, 상기 송풍기의 모터 속도는 상기 컨트롤러에 의해 제어되는, 송풍기와;
    송풍기의 하류측 가스 기류의 압력을 측정하도록 구성된 압력 센서
    를 포함하며,
    상기 컨트롤러는:
    압력을 한계값과 비교하고;
    압력이 한계값을 초과하면 이에 대한 응답으로 송풍기의 목표 모터 속도를 감소시키고;
    압력이 한계값을 초과하지 않으면 이에 대한 응답으로 모터 속도를 제어하여 목표 유량을 달성하도록 구성되는 것인, 호흡 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    목표 모터 속도가 일정 비율로 감소되는 것인 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    목표 모터 속도가 가변 비율로 감소되는 것인 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    컨트롤러는 압력이 한계값 아래로 떨어질 때까지 목표 모터 속도를 계속 감소시키도록 구성되는 것인 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    압력 센서는 절대 압력 센서인 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    압력은 압력 센서의 판독값과 제2 압력 센서의 판독값 간의 차이를 구함으로써 측정되며, 상기 압력 센서 및 제2 압력 센서는 둘 다 절대 압력 센서인 장치.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    압력 센서는 주변 압력과 송풍기의 하류측 압력 간의 차이를 구하도록 구성된 게이지 압력 센서인 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    컨트롤러는 목표 유량의 입력을 수신하도록 구성되는 것인 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    목표 유량은 사용자에 의해 설정되는, 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    주변 공기 입구와는 별도로 산소 입구를 포함하는 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    송풍기는 주변 공기 입구에서 유입되는 주변 공기와 산소 입구에서 유입되는 산소를 혼합하도록 구성되는 것인 장치.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    FdO2는 부분적으로는 목표 유량에 따라 정해지는 것인 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    컨트롤러는 산소 흡입 밸브의 개방 정도를 조정함으로써 FdO2를 제어하도록 추가 구성되는 것인 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    목표 유량이 일정한 것인 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    장치가 기포발생기에 결합되며, 컨트롤러는 유동 매개변수 신호의 변동을 모니터링하여 버블링을 검출하도록 구성되는 것인 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    유동 매개변수 신호는 흐름 신호, 압력 신호, 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 장치.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    변동은 한계값으로부터의 유동 매개변수 신호 진폭의 변화량인 장치.
  18. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    변화량은 주파수 영역에서 분석되는 것인 장치.
  19. 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    컨트롤러는 기정된 기간 동안 버블링이 부재하면 이에 대한 응답으로 경고를 출력하도록 구성되는 것인 장치.
  20. 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    컨트롤러는, 버블링이 검출되는지 여부에 근거하여, 누출, 폐색, 간헐적 버블링, 제시된 및/또는 자동적인 유량 변화, 및/또는 유량이 흡기 요구량을 충족하는지의 여부 중 하나 이상에 대해 경고를 출력하도록 구성되는 것인 장치.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    가습 챔버를 추가로 포함하는 장치.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 유량 센서를 추가로 포함하는 장치.
  23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    장치는 고유량 호흡 장치인, 장치.
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    배터리를 포함하는, 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    배터리가 장치의 주 전원인 장치.
  26. 제24항에 있어서,
    배터리가 장치의 보조 전원인 장치.
  27. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    모터 속도 한계값을 갖는, 장치.
  28. 제27항에 있어서,
    모터 속도 한계값은 주변 압력을 기반으로 정해지는 것인 장치.
  29. 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 따른 장치를 포함하는 시스템으로서, 환자 인터페이스에 가스 기류를 제공하기 위한 흡기 도관을 추가로 포함하는 시스템.
  30. 제29항에 있어서,
    환자 인터페이스는 환자의 얼굴 위나 둘레로 밀봉 상태를 형성하는 것인 시스템.
  31. 제29항 또는 제30항에 있어서,
    환자 인터페이스는 호기 도관에 연결되도록 구성되는 것인 시스템.
  32. 제31항에 있어서,
    호기 도관은 기포발생기에 연결되도록 구성되는 것인 시스템.
  33. 제24항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    송풍기와 환자 인터페이스 사이에 압력 릴리프 밸브를 포함하지 않는, 시스템.
  34. 환자 인터페이스를 통해 환자에게 버블 CPAP 요법을 제공하도록 구성된 호흡 시스템에 있어서,
    컨트롤러;
    모터를 구비한 송풍기로서, 상기 송풍기의 모터 속도는 상기 컨트롤러에 의해 제어될 수 있으며, 환자에게 가스 기류를 목표 유량으로 전달하도록 구성된 송풍기; 및
    컨트롤러와 송풍기를 에워싸는 하우징
    을 포함하는 호흡 장치;
    환자 인터페이스에 가스 기류를 제공하기 위한 흡기 도관; 및
    근위 단부 및 원위 단부를 갖는 호기 도관으로서, 상기 근위 단부는 환자 인터페이스에 결합되고 상기 원위 단부는 수주에 기정된 깊이까지 침수되는 것인 호기 도관
    을 포함하는 호흡 시스템.
  35. 제34항에 있어서,
    송풍기의 하류측 가스 기류의 압력을 측정하도록 구성된 압력 센서를 추가로 포함하며,
    컨트롤러는:
    압력을 한계값과 비교하고;
    압력이 한계값을 초과하면 이에 대한 응답으로 송풍기의 목표 모터 속도를 감소시키고;
    압력이 한계값을 초과하지 않으면 이에 대한 응답으로 모터 속도를 제어하여 목표 유량을 달성하도록 구성되는 것인 호흡 시스템.
  36. 제35항에 있어서,
    목표 모터 속도가 일정 비율로 감소되는 것인 시스템.
  37. 제35항에 있어서,
    목표 모터 속도가 가변 비율로 감소되는 것인 시스템.
  38. 제35항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서,
    컨트롤러는 압력이 한계값 아래로 떨어질 때까지 목표 모터 속도를 계속 감소시키도록 구성되는 것인 시스템.
  39. 제35항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서,
    압력 센서는 절대 압력 센서인 시스템.
  40. 제35항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서,
    압력은 압력 센서의 판독값과 제2 압력 센서의 판독값 간의 차이를 구함으로써 측정되며, 상기 압력 센서 및 제2 압력 센서는 둘 다 절대 압력 센서인 시스템.
  41. 제35항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서,
    압력 센서는 주변 압력과 송풍기의 하류측 압력 간의 차이를 구하도록 구성된 게이지 압력 센서인 시스템.
  42. 제34항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서,
    목표 유량이 일정한 것인 시스템.
  43. 제34항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서,
    컨트롤러는 목표 유량의 입력을 수신하도록 구성되는 것인 시스템.
  44. 제43항에 있어서,
    목표 유량은 사용자에 의해 설정되는 것인 시스템.
  45. 제34항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서,
    주변 공기 입구와는 별도로 산소 입구를 포함하는 시스템.
  46. 제45항에 있어서,
    송풍기는 주변 공기 입구에서 유입되는 주변 공기와 산소 입구에서 유입되는 산소를 혼합하도록 구성되는 것인 시스템.
  47. 제45항 또는 제46항에 있어서,
    FdO2는 부분적으로는 목표 유량에 따라 정해지는 것인 시스템.
  48. 제47항에 있어서,
    컨트롤러는 산소 흡입 밸브의 개방 정도를 조정함으로써 FdO2를 제어하도록 추가 구성되는 것인 시스템.
  49. 제34항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서,
    기포발생기를 추가로 포함하며, 상기 기포발생기 안에는 수주가 들어있는 것인 시스템.
  50. 제49항에 있어서,
    컨트롤러는 유동 매개변수 신호의 변동을 모니터링하여 버블링을 검출하도록 구성되는 것인 시스템.
  51. 제50항에 있어서,
    유동 매개변수 신호는 흐름 신호, 압력 신호, 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 시스템.
  52. 제50항 또는 제51항에 있어서,
    변동은 한계값으로부터의 유동 매개변수 신호 진폭의 변화량인 시스템.
  53. 제50항 또는 제51항에 있어서,
    변화량은 주파수 영역에서 분석되는 것인 시스템.
  54. 제50항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서,
    컨트롤러는 기정된 기간 동안 버블링이 부재하면 이에 대한 응답으로 경고를 출력하도록 구성되는 것인 시스템.
  55. 제50항 내지 제54항 중 어느 한 항에 있어서,
    컨트롤러는, 버블링이 검출되는지 여부에 근거하여, 누출, 폐색, 간헐적 버블링, 제시된 및/또는 자동적인 유량 변화, 및/또는 유량이 흡기 요구량을 충족하는지의 여부 중 하나 이상에 대해 경고를 출력하도록 구성되는 것인 시스템.
  56. 제34항 내지 제55항 중 어느 한 항에 있어서,
    환자 인터페이스는 환자의 얼굴 위나 둘레로 밀봉 상태를 형성하는 것인 시스템.
  57. 제34항 내지 제56항 중 어느 한 항에 있어서,
    호흡 장치가 가습 챔버를 추가로 포함하는 것인 시스템.
  58. 제34항 내지 제57항 중 어느 한 항에 있어서,
    호흡 장치가 하나 이상의 유량 센서를 추가로 포함하는 것인 시스템.
  59. 제34항 내지 제58항 중 어느 한 항에 있어서,
    송풍기와 환자 인터페이스 사이에 압력 릴리프 밸브를 포함하지 않는, 시스템.
  60. 제34항 내지 제59항 중 어느 한 항에 있어서,
    호흡 장치가 고유량 호흡 장치인 시스템.
  61. 제34항 내지 제60항 중 어느 한 항에 있어서,
    호흡 장치는 배터리를 포함하는 것인 시스템.
  62. 제61항에 있어서,
    배터리가 호흡 장치의 주 전원인 시스템.
  63. 제61항에 있어서,
    배터리가 호흡 장치의 보조 전원인 시스템.
  64. 제34항 내지 제63항 중 어느 한 항에 있어서,
    호흡 장치는 모터 속도 한계값을 갖는 것인 시스템.
  65. 제64항에 있어서,
    모터 속도 한계값은 주변 압력을 기반으로 정해지는 것인 시스템.
  66. 환자 인터페이스를 통해 환자에게 호흡 요법을 제공하도록 구성된 호흡 장치에 있어서,
    컨트롤러와;
    상기 컨트롤러에 의해 제어되는 송풍기와;
    송풍기의 하류측 가스 기류의 압력을 측정하도록 구성된 압력 센서
    를 포함하며,
    상기 컨트롤러는:
    압력을 한계값과 비교하고;
    압력이 한계값을 초과하면 송풍기를 제어하여 압력을 한계값 아래로 떨어뜨리고;
    압력이 한계값을 초과하지 않으면 송풍기를 제어하여 목표 유량을 달성하도록 구성되는 것인, 호흡 장치.
  67. 고유량 요법 또는 버블 CPAP 요법을 제공하도록 구성된 호흡 시스템으로서,
    유동 발생기를 포함하는 호흡 장치와;
    상기 유동 발생기와 유체 유동 가능하게 결합된 가습기와;
    상기 유동 발생기를 전자식으로 제어하는 컨트롤러와;
    상기 가습기와 유체 연통되는 흡기 도관
    을 포함하며,
    상기 호흡 장치는 고유량 치료 모드와 버블 CPAP 치료 모드 간에 전환될 수 있되, 고유량 치료 모드에서의 호흡 장치는 고유량 요법을 제공하도록 구성되며, 버블 CPAP 치료 모드에서의 호흡 장치는 버블 CPAP 요법을 제공하도록 구성되는 것인 호흡 시스템.
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