(57)【要約】      （修正有）【課題】圧力及び／又は流量を変化させる人工呼吸器から呼吸ガスを受け取る患者へ、促進治療ガス（ＮＯ）流量測定器を使用して、治療ガスを供給するシステム及び方法を提供する。【解決手段】高周波人工呼吸器、又は吸気圧力若しくは流量において逆向き及び／又は振動を提供する人工呼吸器の技術を付けた患者の呼吸回路の吸気肢部における呼吸ガス内に治療ガスを供給する一酸化窒素供給システム１００であって、該一酸化窒素供給システム１００は、治療ガスの流れを提供する少なくとも１つの制御弁１０９と、注入モジュール１０７と、治療ガス注入口１１０に流体連結した少なくとも１つのＮＯ流量センサー１１５と、ＮＯ流量センサー１１５と通信を行いＮＯ流量センサー１１５から流量情報を受け取る制御システムと、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波人工呼吸器、又は吸気圧力若しくは流量において逆向き及び／又は振動を提供する人工呼吸器の技術を付けた患者の呼吸回路の吸気肢部における呼吸ガス内に治療ガスを供給する一酸化窒素供給システムであって、該一酸化窒素供給システムは、
治療ガスの流れを提供する少なくとも１つの制御弁と、
注入モジュールであって：
第１開口部及び第２開口部を有する注入器本体であって、第１開口部及び第２開口部は、患者の呼吸ガスを第１開口部及び第２開口部を通して呼吸回路内に流すことができるように、かつ前記呼吸回路の吸気肢部に注入モジュールを接続するように構成された、該注入器本体と、
注入器本体における治療ガス注入口であって、治療ガスの流れを受け取るように構成し、治療ガスを注入モジュール内に、次に、呼吸回路の吸気肢部における患者の呼吸ガス内に注入できるように構成した該治療ガス注入口と
を有する該注入モジュールと、
治療ガス注入口に流体連結した少なくとも１つのＮＯ流量センサーと、
ＮＯ流量センサーと通信を行いＮＯ流量センサーから流量情報を受け取る制御システムであって、
（ｉ）高周波人工呼吸器の使用を検出し、
（ｉｉ）高周波人工呼吸器によって生成した流量情報をノイズとして処理し、このノイズをフィルタリングし、及び／又は、ノイズを減らす技術を使用することによって、誤ったＮＯ流量現象を補正し、
（ｉｉｉ）流量情報が不足していると識別し、不足した識別情報を付け加え、
（ｉｖ）流量情報を逆向き流量として識別し、流量情報の値を逆向きにする、
該制御システムと
を備える一酸化窒素供給システム。
【請求項２】
請求項１に記載の一酸化窒素供給システムで、制御システムは、ユーザー入力情報を分析し、ノイズ検出アルゴリズム及び／又は信号回復アルゴリズムを使用して、誤ったＮＯ流量現象を検出する、一酸化窒素供給システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の一酸化窒素供給システムで、制御システムは流量情報を使用して、所定の投与量のＮＯを注入モジュール内に、次に、呼吸回路の吸気肢部における患者の呼吸ガス内に確実に供給するようにする、一酸化窒素供給システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムで、制御システムは流量情報を使用して、所定の投与量のＮＯが不足供給及び／又は不足投与とならないようにする、一酸化窒素供給システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムで、さらに逆止弁を有し、逆止弁は、（ｉ）注入モジュール内の治療ガス注入口と流体連結する、及び（ｉｉ）注入モジュールに統合する、の１つ又はそれ以上を有する、一酸化窒素供給システム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムで、少なくとも１つの双方向流量センサーは熱質量流量計（熱分散流量計）である、一酸化窒素供給システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムで、吸気肢部はまた呼吸回路における呼気肢部である、一酸化窒素供給システム。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムで、治療ガスは、（ｉ）一酸化窒素及び（ｉｉ）一酸化窒素放出剤、の１つ又はそれ以上を有する、一酸化窒素供給システム。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムで、制御弁はＮO流量センサーの上流にある、一酸化窒素供給システム。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムで、治療ガス注入口は、導管を介して治療ガスの流れを受け取り、導管は、（ｉ）約１／３２インチから約１／４インチの断面の内径を有する、（ｉｉ）一酸化窒素供給システム内の内部部分及び一酸化窒素供給システムの外側の外部部分を有し、導管の内部部分は、導管の外部部分の断面の直径とほぼ同じ断面の直径を有する、の１つ又はそれ以上を満たす、一酸化窒素供給システム。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムで、さらに治療ガス注入口と流体連結し制御システムと通信する少なくとも１つの第２ＮO流量センサーを有し、制御システムはＮO流量センサーからの流量情報を受け取り、ＮO流量センサーからの流量情報が一致しない時に漏出を検出する、一酸化窒素供給システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の一酸化窒素供給システムで、治療ガスの流量は漏出が検出されると増える、一酸化窒素供給システム。
【請求項１３】
高周波人工呼吸器又は吸気圧力若しくは流量において逆向き及び／又は振動を提供する人工呼吸器の技術を付けた患者の呼吸回路の吸気肢部における呼吸ガス内に治療ガスを供給する一酸化窒素供給システムあって、該一酸化窒素供給システムは、
治療ガスの流れを提供する少なくとも１つの制御弁と、
注入モジュールであって：
第１開口部及び第２開口部を有する注入器本体であって、第１開口部及び第２開口部は、患者の呼吸ガスを第１開口部及び第２開口部を通して呼吸回路内に流すことができるように、かつ前記呼吸回路の吸気肢部に注入モジュールを接続するように構成された、該注入器本体と、
注入器本体における治療ガス注入口であって、治療ガスの流れを受け取るように構成し、治療ガスを注入モジュール内に、次に、呼吸回路の吸気肢部における患者の呼吸ガス内に注入できるように構成した治療ガス注入口と
を有する該注入モジュールと、
治療ガス注入口に流体連結した少なくとも１つの双方向ＮＯ流量センサーであって、治療ガス注入口を通る前向き方向及び逆向き方向の流量を測定することができる、該双方向ＮＯ流量センサーと、
双方向ＮＯ流量センサーと通信を行う制御システムであって、双方向ＮＯ流量センサーから少なくとも前向き流量情報及び逆向き流量情報を有する双方向流量情報を受け取る、該制御システムと
を備える一酸化窒素供給システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の一酸化窒素供給システムで、制御システムは、ユーザー入力、検出アルゴリズム、及び／又は信号回復を分析することによって誤ったＮＯ流量現象を検出する、一酸化窒素供給システム。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の一酸化窒素供給システムで、制御システムは双方向流量情報を使用して、高周波人工呼吸器によって生成した流量情報をノイズとして処理し、このノイズをフィルタリングし、及び／又はノイズを減らす技術を使用することによって誤ったＮＯ流量現象を補正する、一酸化窒素供給システム。
【請求項１６】
請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムで、制御システムは双方向流量情報を使用して、所定の投与量のＮＯを注入モジュール内に、次に、呼吸回路の吸気肢部における患者の呼吸ガス内に確実に供給するようにする、一酸化窒素供給システム。
【請求項１７】
請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムで、制御システムは双方向流量情報を使用して、所定の投与量のＮＯが不足供給及び／又は不足投与とならないようにする、一酸化窒素供給システム。
【請求項１８】
請求項１３〜１７のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムで、さらに逆止弁を有し、該逆止弁は、（ｉ）注入モジュールの治療ガス注入口と流体連結する、及び（ｉｉ）注入モジュールに統合する、の１つ又はそれ以上を満たす、一酸化窒素供給システム。
【請求項１９】
請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムで、少なくとも１つの双方向流量センサーは熱質量流量計（熱分散流量計）である、一酸化窒素供給システム。
【請求項２０】
請求項１３〜１９のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムで、吸気肢部はまた呼吸回路における呼気肢部である、一酸化窒素供給システム。
【請求項２１】
請求項１３〜２０のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムで、治療ガスは（ｉ）一酸化窒素及び（ｉｉ）一酸化窒素放出剤、の１つ又はそれ以上を有する、一酸化窒素供給システム。
【請求項２２】
請求項１３〜２１のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムで、制御弁はＮO流量センサーの上流にある、一酸化窒素供給システム。
【請求項２３】
請求項１３〜２２のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムで、治療ガス注入口は、導管を介して治療ガスの流れを受け取り、導管は、（ｉ）約１／３２インチから約１／４インチの断面の内径を有する、（ｉｉ）一酸化窒素供給システム内の内部部分及び一酸化窒素供給システムの外側の外部部分を有し、導管の内部部分は、導管の外部部分の断面の直径とほぼ同じ断面の直径を有する、の１つ又はそれ以上を満たす、一酸化窒素供給システム。
【請求項２４】
請求項１３〜２３のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムで、さらに治療ガス注入口と流体連結し制御システムと通信する少なくとも１つの第２ＮO流量センサーを有し、制御システムはＮO流量センサーから流量情報を受け取り、ＮO流量センサーからの流量情報が一致しない時に漏出を検出する、一酸化窒素供給システム。
【請求項２５】
請求項２４に記載の一酸化窒素供給システムで、治療ガスの流量は漏出が検出されると増える、一酸化窒素供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、治療ガスが必要で、少なくとも圧力及び／又は流量を変化させる人工呼吸器から呼吸ガスを受け取る患者へ、促進治療ガス（ＮＯ）流量測定器を使用して、治療ガスを供給するシステム及び方法に関連する。
【背景技術】
【０００２】
治療ガスをそれが必要な患者に供給して、医学的な利点を提供することができる。この治療ガスの一つは一酸化窒素（ＮＯ）ガスであり、空気感染した時に肺における血管を拡張するように機能し、血液の酸素供給を改善し肺高血圧を低下させる。少なくともこのため、一酸化窒素は呼吸ガスにおける治療ガスとして肺高血圧患者に提供できる。
【０００３】
さらに、多くの患者は、呼吸ガス（例えば、吸気呼吸ガス）を人工呼吸器から受け取り、人工呼吸器は、少なくとも圧力及び／又は流量を変化させることができる（例えば、高周波人工呼吸器など）。従来の人工呼吸器ではなく、高周波人工呼吸器は、一定の膨張した圧力（気道内圧〔ＭＡＰ〕を意味する）を使用し、圧力はＭＡＰの周りで非常に高速で（例えば、最大毎分９００回転など）振動して変化する。言い換えれば、高周波人工呼吸器は、患者の呼吸回路内で一定の圧力を維持し、この圧力は非常に高速で振動する。有益には、これは患者の肺における血管を横切るガス交換を促進することができる。
【０００４】
高周波人工呼吸器は有益であるが、高周波人工呼吸器から呼吸ガスを受け取る患者は、治療ガスから更なる利益を受け取る。これらの更なる利益を利用して、治療ガスは、高周波人工呼吸器を付けた呼吸回路から患者が受け取る呼吸ガス内へ供給する必要がある。しかし、高周波人工呼吸器から患者へ供給される患者の呼吸ガス内へ治療ガスを供給することは、困難であり、及び／又は、予期しない問題が存在する。これらの困難及び／又は予期しない問題は、治療ガスの供給及び／又は投与の正確性に影響を与えるだろう。
【０００５】
従って、少なくとも圧力及び／又は流量を変化させることができる人工呼吸器（例えば、高周波人工呼吸器など）から呼吸ガスを受け取る患者へ治療ガスを供給する時に発生し得る困難及び／又は予期しない問題を克服して、治療ガスの供給及び／投与の正確性を上げる必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５５５８０８３号明細書
【特許文献２】米国特許第１４／６７２４４７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の態様は、ＮＯを含む治療ガスを呼吸回路の吸気肢部内に供給する一酸化窒素供給システムに関連し、呼吸回路は高周波人工呼吸器を付けることができる。この一酸化窒素供給システムは、治療ガスの流量を受け取り、治療ガスを供給回路内に注入する、注入モジュールを有することができる。注入モジュールは、前向きＮＯ流量を測定することができる単方向ＮＯ流量センサー（例えば、注入モジュール内に行く、一酸化窒素供給システムから注入モジュールへ行く、など）及び／又は、前向きＮＯ流量及び逆向きＮＯ流量を測定することができる双方向ＮＯ流量センサーを有することができる、及び／又は、通信することができる。上述の流量センサー及び／又は流量センサーから一酸化窒素供給システムへ通信した情報を用いて、一酸化窒素供給システムは、ＮＯを注入モジュールへより正確に供給することができ、及び／又は、治療ガスの呼吸ガス内への供給不足を避ける及び／又は減少することができる。
【０００８】
例示的な実施形態において、ＮＯ流量センサーは、少なくとも、出願者によって見つかった驚くべき誤った流量現象に対して対処するのに使用することができる。
【０００９】
例示的な実施形態において、流量情報は、双方向流量センサーから得ることができる。この双方向流量センサーからの情報は、少なくとも圧力及び／流量を変化させることができる人工呼吸器（例えば、高周波人工呼吸器）の使用を検出するのに使用できる、及び／又は、少なくとも人工呼吸器によって生成した流量情報における歪曲を補正することができる。
【００１０】
例示的な実施形態において、流量情報は、一方向流量センサーから得ることができる。この一方向流量センサーからの情報は、少なくとも圧力及び／流量を変化させることができる人工呼吸器（例えば、高周波人工呼吸器）の使用を検出するのに使用できる、及び／又は、少なくとも人工呼吸器によって生成した流量情報における歪曲を補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本発明の特性及び利点は、添付の図面と一緒に以下で詳細な説明を参照にしてより全体的に理解することができるであろう。
【図１】本発明の例示的な実施形態に従った、例示的な一酸化窒素供給システムを示す。
【図２】本発明の例示的な実施形態に従った、逆止弁を有する例示的な一酸化窒素供給システムを示す。
【図３】本発明の例示的な実施形態に従った、自由呼吸弁を有する例示的な人工呼吸器を使用した例示的な一酸化窒素供給システムを示す。
【図４Ａ】本発明の例示的な実施形態に従った、双方向ＮＯ流量センサーを有する例示的な注入モジュールを示す。
【図４Ｂ】本発明の例示的な実施形態に従った、双方向ＮＯ流量センサーを有する例示的な注入モジュールを示す。
【図５Ａ】本発明の例示的な実施形態に従った、流量センサーからの情報について例示的なグラフ表示を示す。
【図５Ｂ】本発明の例示的な実施形態に従った、流量センサーからの情報について例示的なグラフ表示を示す。
【図５Ｃ】本発明の例示的な実施形態に従った、流量センサーからの情報について例示的なグラフ表示を示す。
【図６Ａ】本発明の例示的な実施形態に従った、マイナス流量の情報を含む流量センサーからの情報の例示的なグラフ表示及び／又はマイナス流量を示す。
【図６Ｂ】本発明の例示的な実施形態に従った、マイナス流量の情報を含む流量センサーからの情報の例示的なグラフ表示及び／又はマイナス流量を示す。
【図６Ｃ】本発明の例示的な実施形態に従った、マイナス流量の情報を含む流量センサーからの情報の例示的なグラフ表示及び／又はマイナス流量を示す。
【発明の詳細な説明】
【００１２】
本発明は、概して、治療ガスが必要で、人工呼吸器から呼吸ガスを受け取る患者へ治療ガスを供給するシステム及び方法に関連し、人工呼吸器は少なくとも圧力及び／又は流量を変化させることができ（例えば、高周波人工呼吸器）、数ある中でも、促進治療ガス（例えば、一酸化窒素、ＮＯなど）流量測定器を使用する。これらの促進治療ガス流量測定器の少なくともいくつかは、いくつかの驚くべき現象に対処するのに使用することができ、それら現象は、時に、少なくとも圧力及び／流量を変化させることができる人工呼吸器（例えば、高周波人工呼吸器）をつけた呼吸回路から患者が受け取る呼吸ガス内へ乱れた流れで治療ガスを混合する時に発生する。これらの促進治療ガス流量測定器の少なくともいくつか及び／又は本発明を利用すると、人工呼吸器から患者が受け取る呼吸ガス内に乱れた流れで混合した治療ガスの投与量はより正確となる、及び／又は、呼吸ガス内への治療ガスの供給不足を避ける及び／又は減少させることができる。
【００１３】
ここで使用する「比例した乱れた流れで混合した」、「乱れた流れの混合」、「比例計量混合」及び同様のものは、流れの混合に関連し、主流が乱れた流れに関連する調整できない（制御できない）流れであり、乱れた流れの中に導入する構成要素を主流の一部として制御し、主流の流量計の上流（又は代替的には下流）と一般的に混合する。様々な実施形態において、吸気流量は「乱れた流れ」であり、それは、流量を特に制御又は調整しないためであり、また、一酸化窒素は、供給ラインを通して、吸気流量の一部として供給する混合要素である。
【００１４】
ここで使用する「偽ＮＯ流量」及び同様のものは、流量センサーによって誤って測定した流量現象を示す。この偽ＮＯ流量の実施例には、限定することはないが、ＮＯが正確に流れない時の流量センサーによるＮＯ流量の測定、及び、実際のＮＯ流量と大きく異なる値であるＮＯ流量の測定がある。
【００１５】
本発明のシステム及び方法は、治療ガスを供給システムから注入モジュールへ供給することができ、次に、呼吸回路（限定することはないが、高周波人工呼吸器、及び／又は何の他の適用可能な人工呼吸器及び／又は人工呼吸技術を付けている）と流体連結し、呼吸回路から患者が呼吸ガスを受け取る。本発明のシステム及び方法には、少なくとも１つの治療ガス流量センサーがあり、それは、治療ガスが供給システムから注入モジュールへ流れ、次に呼吸回路内及び患者へ流れる流量を測定する。有利には、治療ガス流量センサーは、１方向以上の流量を測定でき（例えば、双方向治療ガス流量センサー）及び／又は、いくつかの驚くべき現象に対処し、それらの現象は、時に、少なくとも圧力及び／又は流量を変化させることができる人工呼吸器（例えば、高周波人工呼吸器）を付けた呼吸回路における呼吸ガス内に治療ガスを乱れた流れで混合する時に発生する。
【００１６】
さらに、本発明のシステム及び方法は、技術（例えば、アルゴリズム、ユーザー入力、など）を使用して、少なくとも圧力及び／又は流量を変化させることができる人工呼吸器（例えば、高周波人工呼吸器など）を使用して、少なくともいくつかの驚くべき現象を補正するかどうかを画定することができ、驚くべき現象は、時に、人工呼吸器を付けた呼吸回路における呼吸ガス内に治療ガスを乱れた流れで混合する時に発生する。これらの技術は、時に、少なくとも治療ガス流量センサーからの情報を使用することができ、治療ガス流量センサーは、１方向における流量を測定できる（例えば、単方向流量センサー）及び／又は１方向以上の方向における流量を測定できる（例えば、双方向流量センサー）。
【００１７】
さらに、本発明のシステム及び方法は、技術（例えば、アルゴリズム、ユーザー入力など）をより有効な作動弁に使用することができる、及び／又は、限定することはないが、数例を挙げると、静摩擦、動摩擦、及び／又はバルブ部分相互作用等のバルブ作動に影響を与えることができる力を補正することができる。少なくともいくつかの実施例において、これは、ＮＯ供給及びモニタリングの正確性を高める結果となり、治療ガスの呼吸ガス内への供給不足を避ける及び／又は減少することができる。
【００１８】
図１を参照すると、注入モジュールを介して、高周波人工呼吸器から呼吸ガスを受け取る患者へ治療の一酸化窒素ガスを供給する例示的な一酸化窒素供給システム１００を例示的に示す。本発明のいずれの技術も、呼吸器具（例えば、人工呼吸器、高周波人工呼吸器、呼吸マスク、鼻カニューラなど）から呼吸ガスを受け取る患者へ治療ガスを供給するいずれの適用可能なシステムにおいて使用できる。例えば、本発明のシステム及び方法は、供給システム及び／又は他の技術である先行特許文献１（米国特許第５５５８０８３号明細書の「一酸化窒素供給システム」）を使用、修正、及び／又は加えることができ、先行特許文献１の内容は、全体を参照して組み込むことができる。
【００１９】
本発明のシステム及び方法は、時に、高周波人工呼吸器と一緒の使用を示すが、本発明のシステム及び方法は、いずれかの適用可能な呼吸器具と一緒に使用することができ、いずれかの適用可能な呼吸器具は、高周波人工呼吸器、困難及び／又は問題と直面するいずれかの適用可能な呼吸器具、及び／又は、逆向きの吸気圧力及び／又は圧力を提供することができる、人工呼吸器及び／又は人工呼吸技術（例えば、二相性陽圧呼吸マスク、圧力及び／又は流量を変化させるいずれかの人工呼吸技術、など）をつけたいずれかの適用可能な呼吸器具を付けることができる。従って、高周波人工呼吸器と呼ぶことは、単に簡単のためであり、限定することはない。さらに、時に、吸気圧力及び／又は流量は逆向きではなく、さらに、正のままとすることができる圧力及び／又は流量（例えば、高周波正弦波圧力及び／又は流量）を変化させる。簡単のため、逆向きの吸気圧力及び／又は流量の作成と呼ぶことは、時に、正のままとすることができる圧力及び／又は流量（例えば、高周波正弦波圧力及び／又は流量）を変化させる状況を引き起こす。従って、逆向きの吸気圧力及び／又は流量と呼ぶことは、簡単のためであり、限定することはない。
【００２０】
本発明のシステム及び方法は、いずれかの適用可能な治療ガスと一緒に使用することができる。治療ガス、治療ガス流量測定、治療ガス供給システム、及び同様のものは、空気感染した一酸化窒素ガス治療に使用する一酸化窒素ガス（ＮＯ）を意味して説明する。他の治療ガスも使用することができることを理解されたい。従って、一酸化窒素、ＮＯ、及び同様のものと呼ぶことは、簡単のためであり、限定することはない。
【００２１】
本発明のシステム及び方法は、呼吸回路及び／又はいずれかの場所における患者の呼吸ガス内に治療ガスを乱れた流れで混合するのに使用することができる。実施例によって、治療ガスは、呼吸回路の前にある場所で患者の呼吸ガス内に乱れた流れで混合することができる。他の実施例によって、少なくともいくつかの例において、患者の呼吸回路には、吸気及び呼気の両方に対して１つのみの肢部を含むことができる。例えば、ＢｉＰＡＰ人工呼吸器は、吸気肢部及び呼気肢部を結合する１つのみの肢部を有することができる。この実施例に従って、治療ガスは、吸気肢部及び呼気肢部の両方として機能することができる肢部における患者の呼吸ガス内に乱れた流れで混合することができる。簡単のため、患者の呼吸回路は、時に、分かれた吸気肢部及び呼気肢部を有するように示す。これは簡単のためであり、限定することはない。
【００２２】
例示的な実施形態において、一酸化窒素供給システム１００等の一酸化窒素供給システムは、（高周波人工呼吸器を付けた）呼吸回路における患者の呼吸ガス内に治療ガス（例えば、一酸化窒素、ＮＯなど）を、患者の呼吸ガスの一部として（例えば、ｐｐｍなど）、及び／又は、パルスとして（例えば、ｍｌ／呼吸、ｍｇ／ｋｇ／時など）、乱れた流れで混合するのに使用することができる。ＮＯ又はパルスＮＯ（例えば、パルスとして乱れた流れで混合する、など）を患者の呼吸ガス内に少なくとも乱れた流れで混合するために、一酸化窒素供給システム１００は、一酸化窒素源１０３（例えば、円柱保管したＮＯ、ＮＯ生成器、など）から例えば、導管１０５を介して一酸化窒素を有する及び／又は受け取ることができる。ＮＯ含有ガスの円柱の代わりに、ＮＯはベッド脇で生成することができ、適切な化学反応、例えば、二酸化窒素等のＮＯ放出剤をアスコルビン酸等の還元剤との反応等によって生成できる。さらに、導管１０５は、例えば、治療ガス注入口１１０を介して、注入モジュール１０７とも流体連結することができ、注入モジュール１０７もまた、高周波人工呼吸器１１７を付けた呼吸回路の吸気肢部と流体連結することができる。
【００２３】
図示するように、高周波人工呼吸器１１７は、呼吸ガスを（例えば前向き流量１３３）患者へ患者の呼吸回路の吸気肢部１２１を介して供給する吸気排出口と、患者の呼気を患者の呼吸回路の呼気支部を介して受け取る呼気注入口とを有することができる。注入モジュール１０７を呼吸回路との吸気支部１２１と接続すると、一酸化窒素は、一酸化窒素供給システム１００から（例えばＮＯ前向き流量１３７）注入モジュール１０７へ、導管１０５及び／又は治療ガス注入口１１０を介して供給することができる。この一酸化窒素はその後、注入モジュールを介して、患者１０８に呼吸ガスを供給するのに使用する高周波人工呼吸器１１７を付けた患者の呼吸回路の吸気支部１２１内に供給することができる。
【００２４】
一酸化窒素の導管１０５を通して注入モジュール１０７へ、次に呼吸ガスを患者の呼吸回路から受け取る患者１０８への流量を調節するため、一酸化窒素供給システム１００は、１つ又はそれ以上の制御弁１０９（例えば、比例弁、双方向弁など）を有することができる。例えば、制御弁１０９が開いていると、一酸化窒素は前向き方向において（例えばＮＯ前向き流量１３７）導管１０５を通して注入モジュール１０７、次に患者１０８へ流れることによって患者１０８へ供給することができる。他の実施例に関して、制御弁１０９が閉じていると、一酸化窒素は、前向き方向において流れないため患者１０８まで供給されない。
【００２５】
少なくともいくつかの実施例において、一酸化窒素供給システム１００は、１つ又はそれ以上のＮＯ流量センサー１１５を有することができ、ＮＯ流量センサーは、制御弁１０９及び／又は導管１０５を通る治療ガスの流量を（例えばＮＯ前向き流量１３７）測定することができ、次に、治療ガス流入口１１０を通り注入モジュール１０７、次に患者１０８まで流れる治療ガスの流量を測定することができる。さらに、少なくともいくつかの実施例において、注入モジュール１０７は、１つ又はそれ以上の呼吸回路ガス（ＢＣＧ）流量センサー１１９を有することができ、呼吸回路ガス（ＢＣＧ）流量センサー１１９は、注入モジュール１０７を通り、次に患者１０８へ流れる患者の呼吸ガス（例えば前向き流量１３３）の流量を少なくとも測定できる。注入モジュール１０７内に示したが、ＢＣＧ
流量センサー１１９は、呼気肢部１２１内のいずれの場所、注入モジュール１０７の上流等に設置することができる。また、ＢＣＧ流量センサー１１９からの流量情報を受け取る代わりに、一酸化窒素供給システム１００は、高周波人工呼吸器１１７からの呼吸ガスの流れを示す、高周波人工呼吸器１１７から直接流量情報を受け取ることができる。
【００２６】
例示的な実施形態において、本発明のシステム及び方法は、治療ガス呼吸システム及び方法と共に使用、修正、及び／又はつけることができ、治療ガス呼吸システム及び方法は、双方向呼吸回路ガス（ＢＣＧ）流量センサーを有する。実施例によって、ここで示す１つ又はそれ以上の呼吸回路ガス（ＢＣＧ）流量センサー１１９は、双方向であり、及び／又は、本発明のシステム及び方法は、さらに、１つ又はそれ以上の双方向呼吸回路ガス（ＢＣＧ）流量センサーを有することができる。例えば、本発明のシステム及び方法は、供給システム及び／又は他の教えと共に使用、修正、及び／又は付けることができ、他の教えは、先行特許文献２（２０１５年３月３０日出願の米国特許第１４／６７２４４７号明細書、「促進呼吸回路ガス（ＢＣＧ）流量測定を使用した患者へ治療ガスを供給するシステム及び方法」）であり、その内容は全体を参照してここに組み込む。
【００２７】
例示的な実施形態において、一酸化窒素ガス流量は、呼吸ガス流量に対して比例し(
供給電圧に比例している、とも知られている）、混合した呼吸ガス及び治療ガスにおける所定の濃度のＮＯを提供する。例えば、一酸化窒素ガス供給システム１００は、所定の濃度のＮＯが混合した呼吸ガス及び治療ガスにおいてＮＯ源１０３の既知のＮＯ濃度を使用することによって保証することができ；ＢＣＧ流量センサー１１９を使用して患者の回路における呼吸ガスの量；及び、ＮＯ流量センサー１１５からの情報を使用して導管１０５における注入モジュール１０７への治療ガス流量の量である。
【００２８】
少なくとも治療ガスを患者へ供給するため、及び／又は、ここで開示するいくつかの教えを少なくとも実施するため、一酸化窒素供給システム１００は、制御システムを有することができ、制御システムは、１つ又はそれ以上のＣＰＵ１１１を有することができる。ＣＰＵ１１１は、メモリ（図示せず）に接続することができ、また、１つまたはそれ以上の簡単に利用可能なメモリであり、例えば、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、リード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュ・メモリ、コンパクトディスク、フロッピーディスク、ハードディスク、又はローカル若しくはリモート・デジタル・ステレージ等がある。支持回路（図示せず）はＣＰＵ１１１に接続し、ＣＰＵ１１１、センサー、バルブ、サンプリング・システム、ユーザー入力／表示、注入モジュール、呼吸機器などを従来の方法で支持することができる。これらの回路には、キャッシュメモリ、パワーサプライ、クロック回路、入力／出力電気回路、サブシステム、電力制御装置、シグナルコンディショナ、並びに同様のものがある。ＣＰＵ１１１は、センサー、バルブ、サンプリング・システム、供給システム、ユーザー入力／表示、注入モジュール、呼吸機器などと通信することができる。例示的な実施形態において、メモリは、ＣＰＵ１１１によって実行する時、一連の機械実行可能な指示（又はアルゴリズム）を記憶することができ、供給システムが方法を実行することができる。例えば、供給システムは、方法を実行することができ；患者の呼吸回路の吸気肢部における流量を測定するステップと；吸気流量の間に一酸化窒素を含む治療ガスを患者へ供給するステップと；吸気流量又は吸気流量における変化をモニタリングするステップと、連続した吸気流量において供給された治療ガスの量（例えば、体積又は質量）を変化させるステップを有する。この機械実行の指示はまた、ここで示す他の方法のいずれかに関する指示も有することができる。
【００２９】
さらに、治療ガスの投与を少なくとも正確にするため、一酸化窒素供給システム１００は、ユーザー入力／表示１１３を有することができ、ユーザー入力／表示１１３は、ディスプレイ及びキーボード及び／又はボタン、又は、タッチスクリーン装置である。ユーザー入力／表示１１３は、ユーザーから所定の設定を受け取り、患者の処方箋（ｍｇ／ｋｇ標準体重、ｍｇ／ｋｇ／時、ｍｇ／ｋｇ／呼吸、ｍＬ／呼吸、円筒濃度、供給濃度、持続時間等）、患者の年齢、身長、性別、体重などを受け取る。ユーザー入力／表示１１３はまた、高周波人工呼吸器との使用等において、操作モードに関したユーザー入力を受け取ることができる。例えば、ユーザー入力／表示１１３は、一酸化窒素供給システム１００が高周波人工呼吸器と一緒に使用することを示すように、ユーザーがボタン又は他の手段を有する。ユーザー入力／表示１１３は、患者の投与量及び／又はガス測定を画定するのに使用する少なくともいくつかの実施例において、例えば、患者１０８へサンプルライン１３１を介して供給するガスのサンプルを受け取ることができるガスサンプリングシステム１２９を使用してできる。ガスサンプリングシステム１２９は、多くのセンサーを有することができ、限定することはないが、一酸化窒素ガスセンサー、二酸化窒素ガスセンサー、及び酸素ガス等があり、それらは、関連性のある情報（例えばガス濃度など）をユーザー入力／表示１１３上に表示するのに使用することができる。
【００３０】
図１〜３において示すように、ＣＰＵ１１１は、制御バルブ１１９、ユーザー入力／表示１１３、ＮＯ流量センサー１１５、ＢＣＧ流量センサー１１９及び／又はガスサンプリングシステム１２９と通信することができる。ＣＰＵ１１１は、適切なアルゴリズムの使用を通して、ここで示す方法のいずれかを実行することができる。
【００３１】
上述の方法は、高周波人工呼吸器をつけた患者の呼吸回路から呼吸ガスを受け取る患者へ治療ガスを有益に供給するのに使用することができるが、上述の方法は、少なくともいくつかの驚くべき現象を説明することはできず、それらの現象は、例えば、患者の呼吸ガスの割合として患者の呼吸ガス内にＮＯを乱れた流れで混合する時に発生する。これらの現象の少なくともいくつかについての知識がないと、正確なＮＯ濃度（例えば、患者の呼吸ガスのＮＯ濃度、１００万分の１（ＰＰＭ）ＮＯなど）が、所定のＮＯ濃度と異なる（例えば、投与不足など）。このＮＯ濃度は、患者に対する処方の投与とすることができるため特に重要である。従って、これらの現象の少なくともいくつかを説明することによって、より正確なＮＯ投与が可能となり、ＮＯの投与不足を避ける及び／又は減少することができる。
【００３２】
高周波人工呼吸器をつけた呼吸回路における患者の呼吸ガスとＮＯを乱れた流れで混合したことを驚いて見つけることができる減少（誤ったＮＯ流量現象）を広範囲な研究が発見し、少なくともいくつかの実施例において、一酸化窒素供給ライン（例えば導管１０５）及び／又は注入モジュール（例えば治療ガス注入口１１０）におけるＮＯ流量を起こし、流量センサー１１５によって誤って流れているのを測定する（ＮＯは流れていなくても）。この結果、例えば、ＮＯ供給システム１００によって、ＮＯ供給及び／又はモニタリングの正確性が減少し、この誤ったＮＯ流量によって、ＮＯ供給システム１００は所定よりも少ないＮＯを供給し（例えば投与不足）、このシステムはＮＯが供給されていると誤って認識する。
【００３３】
これらの誤ったＮＯ流量測定は、例えば流量センサーによって流量として認識された、高周波人工呼吸器１１７において敏速な作動弁及び／又はダイアグラム（図示せず）によって起こる振動又は圧力振動によって引き起こり、次に、ＮＯ供給システム１００は、ＮＯ供給及び／又はモニタリングに使用することができる。流量は流量センサー１１５によって誤って認識されるが、これは、これらの振動又は圧力振動が導管１０５において含まれるＮＯガスに短時間で圧力をかけ、非常に少量のＮＯ流量が導管１０５を通る時にこの加圧及び／又は減圧（時に、簡単のため加圧として示す）の結果、ＮＯ流量センサー１１５上に流量を見ることができる（例えばＮＯ前向き流量１３７）。この結果、実際には前向き流量又は流量が全くない時に、ＮＯ前向き流量１３７が発生している（例えば、導管１０５において、注入モジュール１０７で、治療ガス注入口を通して、など）と一酸化窒素供給システムが誤って検出する状況となりうる。従って、少なくともこの誤った流量現象の結果、ＮＯ供給及びモニタリングの正確性が高まり、治療ガスの呼吸ガス内への供給不足を避ける／又は減少することができる。
【００３４】
図２を見てみると、例示的な実施形態において、少なくとも誤ったＮＯ流量に対処する時、逆止弁２０２（例えば、空気圧式逆止弁）を吸気肢部１２１と流体連結して設置することができる。例えば、逆止弁を吸気肢部１２１に流体連結して設置することができるが、吸気肢部１２１には設置しない。他の実施例に関して、逆止弁２０２は、注入モジュール１０７の上流で吸気肢部１２１に設置することができる。使用する時、逆止弁２０２を開いて、注入モジュール１０７に到着する及び／または流量センサー１１５によって測定する前に、誤ったＮＯ流量源、振動、及び／又は圧力振動が転換されるようにする。逆止弁の使用は、誤ったＮＯ流量に関連する少なくともいくつかの問題に対処することができるが、これらの逆止弁はまた多くの問題を導入し、その問題には、限定することはないが、２３例を挙げると、前向き流量クラッキング圧からの応答遅延流量、表面シール及び材料が静電気の物理的引力でシール性能に影響を与える汚染、部品公差または材料の選択によるユニット間の繰り返し、シール性能に影響を与える表面仕上げがあり、可聴雑音又は前向き流量が誘発する振動「ノイズ」の生成に弱い非減衰のばね質量系として特徴付けられ、及び／又は、流量制御の正確性、反復性、及び制御応答時間から損なうことができる。
【００３５】
さらに、逆止弁２０２は、人工呼吸器を妨げることができ、人工呼吸器は図３において示すように自由呼吸バルブ３０２を有する。自由呼吸バルブ３０２（時々窒息を防ぐバルブと呼ばれる）は空気に対して開いて、人工呼吸器を使用して患者が無意識に呼吸できるようにする。自由呼吸バルブ３０２は、無意識に呼吸するように試みている患者が空気を吸入する能力を有するようにするために人工呼吸器が必要である。実施例によって、人工呼吸器がこの自由呼吸バルブ３０２を持たない時、呼吸大気を患者に供給する時間を制御する人工呼吸器を有する閉ざされたシステムとして考えられる。この自由呼吸バルブがないと、患者が無意識に呼吸するように試みていると、ユーザーは空気を吸って呼吸できず、患者の呼吸回路内へ流れる空気の入り口がない。この自由呼吸バルブがあると、患者が無意識のうちに呼吸するように試みると、その後自由呼吸バルブはユーザーが周りの環境から空気を吸うように作動することができる。自由呼吸バルブを備える人工呼吸器に関して、患者の呼吸回路において備える逆止弁は、自由呼吸バルブからの妨害を許し、逆止弁はこの安全性の特徴の目的を達成させず、この人工呼吸器と一緒に使用しない。
【００３６】
例示的な実施形態において、自由呼吸バルブ３０２の妨害を少なくとも減少及び／又は妨げるため、逆止弁２０２及び／又は更なる逆止弁を、注入モジュール１０７、治療ガス注入口１１０、及び／又は導管１０５に及び／又は流体連結して設置できる。
【００３７】
例示的な実施形態において、少なくともいくつかの上述の現象（例えば誤ったＮＯ流量など）に対処するため、及び／又は更なる利益を提供するため、ＮＯ流量は制御弁の上流で測定できる。この配置において（例えば、ＮＯ流量センサーが制御弁の上流にある）、制御弁を閉じると、少なくともいくつかの上述の現象に露呈したＮＯ流量センサーは、ほぼ減少及び／又は削減することができる。例えば、少なくともいくつかの上述の現象に露呈したＮＯ流量センサーを減少及び／又は削減するため、ＮＯ流量センサー１１５をバルブ１０９の上流に設置することができる。少なくともいくつかの例において、ＮＯ流量センサー１１５は、バルブ１０９の上流にあろうと下流にあろうと、バルブ１０９が適切に機能するかどうか、及び／又は流量がバルブ１０９を通過して漏出しないかどうかを画定するのに使用することができる。例えば、流量が予測を超えてＮＯ流量センサー１１５によって検出されると、これはバルブ１０９における漏出を示すことができる。
【００３８】
例示的な実施形態において、少なくともいくつかの上述の現象（例えば誤ったＮＯ流量など）に対処するため、及び／又は更なる利益を提供するため、ＮＯ供給導管（例えば、導管１０５）は非常に小さな断面の直径を有することができる。例えば、ＮＯ供給導管（例えば、導管１０５）は、約１／３２インチ約１／４インチの断面の内径を有することができる。他の実施例において、ＮＯ供給導管（例えば、導管１０５）は、約１／８インチの断面の内径を有することができる。断面は、ＮＯ供給導管における圧縮性体積を大きく減少させるように選択することができ、例えば、流量センサーによって検出した振動信号は、大きく減少及び／又は効果的に削減できる。少なくともいくつかの実施例において、断面図は、流れに対する抵抗性を大きく増加させるように選択することができ、圧力変化及び／又は高周波人工呼吸器を付けた振動は、流れに対する増加した抵抗性を回復させるのに十分ではなく、及び／又は、圧力変化及び／又は振動の伝播は、大きく減少及び／又は削減することができ、例えば、ＮＯ流量センサー（例えば、供給システムを付けたＮＯ流量センサー）に到着する前にできる。少なくともいくつかの実施形態において、ＮＯ供給導管（例えば、導管１０５）の断面の内径は、システム１００の内部でも外部でも同じ断面の直径とすることができ、及び／又はＮＯ供給導管（例えば、導管１０５）は、流量制御弁の少なくとも１つの下流の断面の直径と同じとすることができる。
【００３９】
図４Ａ４Ｂを参照すると、例示的な注入モジュールを例示的に示し、それは、少なくともいくつかの上述の現象（例えば、誤ったＮＯ流量など）に対処する、及び／又は、更なる利益を提供することができる。注入モジュール４００は、第１端４０４及び第２端４０６を有し、それらは、患者の呼吸回路の吸気肢部に結合することができる。第１端４０４及び第２端４０６で、第１開口部及び第２開口部がそれぞれあり、注入モジュール４００の本体において、注入モジュールを通して液体を流すことができる（例えば、呼吸ガス）。注入モジュール４００はまた、通信ポート４０８を有し、通信ポート４０８は、注入モジュール（及びいずれかの付け加えた部品）と一酸化窒素供給システムとの間の情報を通信することができる（例えば、液体及び／又は空気圧通信、電気及び／又はデジタル通信、など）。本発明のシステム及び方法は、この情報を使用して、例えば、少なくともいくつかの上述の現象に対処する、及び／又は、更なる利益を提供する。さらに、注入モジュール４００は、注入モジュール４００は、治療ガス注入口４１０を有し、治療ガス注入口４１０は、治療ガスを一酸化窒素供給システムから受け取ることができ、及び／又は、注入モジュールを通る呼吸ガス内に治療ガスを注入することができる。
【００４０】
例示的な実施形態において、本発明の注入モジュールは、１つ又はそれ以上の双方向ＮＯ流量センサー４０２を有する及び／又は流体連結することができ、例えば、少なくともいくつかの上述の現象（例えば、誤ったＮＯ流量など）に対処する、及び／又は、更なる利益を提供する。例えば、注入モジュール４００は、１つ又はそれ以上の双方向一酸化窒素（ＮＯ）流量センサー４１２を有する及び／又は流体連結することができる。双方向ＮＯ流量センサー４１２は、治療ガス注入口４１０に設置する、及び／又は流体連結させることができ、及び／又は、双方向ＮＯ流量センサー４１２は、ＮＯ供給導管（例えば、図１において示した導管１０５）を通り注入モジュール４００へ及び／又は患者の呼吸回路の吸気肢部へ流れる流量を測定することができる。さらに、双方向ＮＯ流量センサー４１２は、ＮＯ供給に対するフィードバックの制御振動として使用することができる、及び／又は、患者の呼吸回路内に供給するＮＯガスの流量及び／又は量をモニタリングするのに使用することができる。例えば、双方向ＮＯ流量センサー４１２から測定した流量は、ＮＯの漏出を検出する流量センサー１１５からの流量測定と比較することができる。この結果、より正確に投与することができ、及び／又は、周囲の環境への一酸化窒素の漏出のリスクを減少することができる。
【００４１】
少なくともいくつかの実施形態において、治療ガス注入口４１０に位置するように図示しているが、双方向ＮＯ流量センサー４１２は、注入モジュールへ供給するＮＯと流体連結したいずれの場所でも良い。例えば、双方向ＮＯ流量センサー４１２は、一酸化窒素供給システム及び／又はＮＯ供給導管（例えば、図１において図示した導管１０５）と流体連結したいずれかの位置に設置することができる。他の実施例において、双方向ＮＯ流量センサー４１２はＮＯ流量センサー１１５（図１３において示す）と置換する、又は、結合して使用することができる。
【００４２】
少なくともいくつかの実施形態において、２つ又はそれ以上の双方向ＮＯ流量センサーは、治療ガス注入口４１０に設置する、及び／又は流体連結させることができる。例えば、１つ又はそれ以上の双方向ＮＯ流量センサーは、治療ガス注入口４１０に設置することができる、及び／又は、１つ又はそれ以上の双方向ＮＯ流量センサーは、治療ガス注入口４１０と流体連結することができる。２つ又はそれ以上の双方向ＮＯ流量センサーは、例えば、非常に幅広い範囲の流量速度に対して注入モジュール４００を介して供給するＮＯの流量を測定することができる。
【００４３】
例示的な実施形態において、双方向ＮＯ流量センサー４１２は、前向き及び逆向き方向の両方における流量を測定できるいずれかのセンサーとすることができる。例えば、双方向流量センサー１１９は、熱質量流量計（時々、熱分散流量計と呼ばれる）；圧力ベースの流量計；光学流量計；電磁気、超音波、及び／又はコリオリ流量計；レーザードップラー流量計、及び／又は、約２ミリ秒未満の応答時間を提供し、＋-１０ＳＬＰＭ以上でない範囲を有するいずれかの流量計とすることができる。逆向き流量の例示的な限界は、-１０、-９、-８、-７、-６、-５、-４、-３、-２．５、-２、-１．５、-１、-０．７５、-０．５、-０．４、-０．３、-０．２又は-０．１ＳＰＬＭとすることができる。同様に、前向き流量の例示的な限界は、１０、９、８、７、６、５、４、３、２．５、２、１．５、１、０．７５、０．５、０．４、０．３、０．２又は０．１ＳＰＬＭとすることができる。少なくともいくつかの実施例において、双方向流量センサー１１９は、圧力ベースの流量計とすることができ（例えば、異なる圧力センサー型の流量計など）、及び／又は、流体及び／又は空気圧通信は通信ポート４０８を介して提供することができる。
【００４４】
例示的な実施形態において、双方向ＮＯ流量センサー４１２は、例えば、通信ポート４０８を介して、一酸化窒素供給システムと流体連結することができる。これによって、流量情報を一酸化窒素供給システムへ通信させることができ、ＮＯ供給及び／又はモニタリングに関して一酸化窒素供給システムによって使用することができる。この双方向流量情報を使用する時、一酸化窒素供給システムはより正確にＮＯを供給及び／又はモニタリングすることができる。
【００４５】
例示的な実施形態において、本発明のシステム及び方法は技術（例えばアルゴリズム、ユーザー入力など）を使用することができ、高周波人工呼吸器を使用できるかどうか画定する。さらに、例示的な実施形態において、高周波人工呼吸器を使用していると画定した時、本発明のシステム及び方法は、技術（例えばアルゴリズム、ユーザー入力など）を使用することができ、少なくともいくつかの驚くべき現象（例えば誤ったＮＯ流量など）を補正する、及び／又は、時に、高周波人工呼吸器を付けた呼吸回路における呼吸ガス内に治療ガスを乱れた流れで混合した時に発生する驚くべき現象に影響を与える、及び／又は更なる利益を提供する。これらの技術は、時に、少なくとも治療ガス流量センサーからの情報を使用することができ、治療ガス流量センサーは、ＮＯ流量センサー１１５（例えば、１方向における流量を測定できる）、ＮＯ流量センサー４１２（例えば、１つ以上の方向における流量を測定できる）及び／又は、注入モジュール、治療ガス注入口、及び／又はＮＯ導管と流体連結するいずれかの流量センサー等がある。
【００４６】
本発明のシステム及び方法は、治療ガス（例えばＮＯ）が人工呼吸器を付けた呼吸回路内に供給されるかどうかについて、いずれかの妥当な技術を使用して画定でき、それら技術には、限定することはないが、数例を挙げると、ユーザー入力（例えば、一酸化窒素供給システムへのユーザー入力情報）、検出（例えば、一酸化窒素供給システムによる検出アルゴリズム）、信号回復、及び／又は、それらのいずれかの組み合わせ及び／又はさらに分けたもの、人工呼吸器との直接の通信等がある。例えば、一酸化窒素供給システムによって、ＮＯが高周波人工呼吸器を付けた呼吸回路内に供給することをユーザーが入力できるようになる。他の実施例に関して、一酸化窒素供給システムは、ＮＯが高周波人工呼吸器を付けた呼吸回路内に、例えば、検出及び／又は信号回復技術を使用して検出することができる。
【００４７】
例示的な実施形態において、高周波人工呼吸器を使用していると画定すると、本発明のシステム及び方法は、少なくともいくつかの驚くべき現象（例えば、誤ったＮＯ流量現象など）を補正することができ、人工呼吸器を付けて効果を与え、及び／又はいずれかの妥当な技術を使用して更なる利益を提供し、それら技術には、限定することはないが、数例を挙げると、濾過、還元技術の使用、それらのいずれかの組み合わせ及び／又はさらに分けたもの、ＮＯ流量情報を付けた高周波人工呼吸器が生成した情報を補正できるいずれかの工程の使用、高周波振動に対応しないようにするＮＯ供給制御アルゴリズムの変化、電気濾過、デジタル濾過、流量制御弁の上流に位置するＮＯ流量センサー、使用した非常に小さな直径のＮＯ注入器、及び／又は、空気圧濾過等がある。実施例によって、本発明のシステム及び方法は、高周波人工呼吸器生成情報をノイズとして考えることができ、いずれかの妥当な技術を使用してこのノイズをＮＯ流量情報（例えばＮＯ流量センサーからの情報）から除去することができる。技術には、限定することはないが、数例を挙げると、線形フィルター、非線形フィルター、統計的信号処理、ノイズゲート、及び／又は、それらのいずれかの組み合わせ及び／又はさらに分かれたものがある。
【００４８】
簡単に理解するため、少なくともいくつかの例示的な検出及び／又は信号回復技術及び／又は例示的な補償技術をここで開示する。他の技術も使用できることを理解されたい。さらに、本発明で開示する技術は、簡単に理解するためであり、限定することはないことを理解されたい。
【００４９】
実施例によって、ＮＯが人工呼吸器を付けた呼吸回路内に供給されるかどうかを画定するため、本発明のシステム及び方法は、圧力及び／又は高周波人工呼吸器システムの使用を示す流量情報を識別することができる。少なくともいくつかの実施例において、圧力及び／又はＮＯ流量センサーからの流量情報は、ＮＯ流量センサーには、流量センサー１１５（図１３において図示する）、及び／又は双方向ＮＯ流量センサー（図４Ａ４Ｂにおいて図示する）があり、分析することができ（例えば、一酸化窒素供給システムによって）、高周波人工呼吸器を使用しているかどうかを画定することができる。例えば、ＮＯ流量センサーからの情報は、ＮＯ流量センサーからの期待した情報に対して分析し、及び／又は、実際のＮＯ流量情報は、実際のＮＯ流量情報から離れた高周波人工呼吸器が生成した流量情報と識別する。実施例によって、ＮＯ流量センサーからの情報は、数例を挙げると、高周波の期待していない前向き及び／又は逆向きの流量及び／又は圧力、高周波の期待しない前向き流量及び／又は圧力、高周波の期待しないゼロ及び／又は前向き及び／又は逆向き流量を示し、期待した流量情報に対して分析することができる。
【００５０】
図５Ａ５Ｂを参照すると、ＮＯ流量センサーからの情報のグラフ表示を例示的に図示して、高周波人工呼吸器が使用されているかどうかを画定するための少なくとも１つの例示的な技術を実践する。ＮＯ流量センサーからの情報は、電流、電圧の形、及び／又は、流量及び／又は圧力を示す他のいずれかの形の情報であることを理解されたい。簡単のため、図示する流速は例示的に図示する。これは簡単のためであり、限定することはない。
【００５１】
図５Ａを参照すると、プロット５０２は、所定の流量速度１０ｍｌ／分に対するＮＯ流量センサーからの例示的な期待した情報を示し、例えば、高周波人工呼吸器を付けていない呼吸回路内にＮＯを供給する時である。図示するように、プロット５０２は、ほぼ一直線として考えられ、プロット５０２は、一定の流量速度（例えば、１０ｍｌ／分の一定の流量速度）に対するＮＯ流量センサーからの期待した情報を示す。もちろん、流量速度が一定でない時、プロットはそれに従って対応する。例えば、一定の流量速度を患者の呼吸回路の一部に対して提供し、その後、患者の呼吸回路の他の部分に対して変化させる。簡単に理解するため、一定の流量速度を図示する。これは簡単のためであり、限定することはない。
【００５２】
図５Ｂを参照すると、プロット５０４は、例示的な流量測度０ｍｌ／分に対するＮＯ流量センサーからの例示的な高周波人工呼吸器の期待した情報を示す。図示するように、プロット５０４は、非線形の形（例えば、正弦曲線など）であると考えることができ、プロット５０４は、振動又は圧力振動に対するＮＯ流量センサーからの情報を示し、振動又は圧力振動は、例えば、高周波人工呼吸器によって少なくとも一部生成する。
【００５３】
図５Ｃを参照すると、プロット５０６は、振動又は圧力振動によって曲がった時の、流量測度１０ｍｌ／分に対するＮＯ流量センサーからの例示的な実際の情報を示す。時に、プロット５０６は、所定の流量測度１０ｍｌ／分に対するＮＯ流量センサーからの例示的な期待した情報（例えば図５Ａにおけるプロット５０２）と、高周波人工呼吸器によって生成した振動又は圧力振動を示すＮＯ流量センサーからの例示的な情報を組み合わせた合計で曲がっていると考えることができる。これらの変形によって、一酸化窒素供給システムが流量は所定の一定流量１０ｍｌ／分と異なる速度で供給されると考えられるようになる（これらの変形が、誤ったＮＯ流量を示し、実際のＮＯ流量ではない場合にも）。
【００５４】
問題なのは、この誤った流量情報に対応して、ＮＯ供給システムが呼吸回路へのガスの流量を調整して、所定の流量測度で供給するように試みる。この新しい流量測度は、変形に基づいていて、実際の流量測度ではないため、この調整された流量測度は、呼吸回路内へのＮＯの実際の供給を所定の流量測度ではない速度で引き起こすことができる。
【００５５】
上述の問題にさらに加えて、ＮＯ供給システムが呼吸回路へのガスの流量を調節しようと試して所定の流量速度で供給するように試すため、供給バルブ（例えばバルブ１０９など）を作動させる（例えば、開ける、閉める、部分的に開ける、部分的に閉めるなど）。このバルブの作動によって、少なくともいくつかの実施例において供給に少なくとも遅延時間を引き起こすことができるバルブ部品の相互作用を引き起こす。実施例によって、流量を調整しようと試みる時（調整する必要はないが）、バルブを閉じて、静摩擦及び／又は動摩擦を加えた力を回復するようにバルブを再度開ける。これらの力は一定ではなく（例えば、より多くの力が動摩擦よりも静摩擦よりも回復するのに必要である）、バルブ作動及び／又はＮＯ供給における遅延を引き起こすことができる。例示的な実施形態において、ここで開示した技術を使用すると、システムがＮＯ流量を調整しようと試みる時間の長さは減少及び／又は削減する。この結果、上述の問題の発生が減少する。さらに、少なくともいくつかの実施例において、この結果、ＮＯ供給及びモニタリングの正確性が増加し、及び／又は、呼吸ガス内への治療ガスの供給不足を回避及び／又は減少させることができる。
【００５６】
例示的な実施形態において、少なくとも上述の問題に対処する時、本発明のシステム及び方法は、技術（例えば、アルゴリズム、ユーザー入力など）をより効果的に正確なバルブに使用でき、及び／又は、バルブ作動に影響を与える力を補正することができ、限定することはないが、数例を挙げると、静摩擦、動摩擦、及び／又は、バルブ部品の相互作用がある。例えば、本発明のシステム及び方法は、時に、様々な力を回復するのに必要な力の量を識別、要因とする、及び／又は補正する（例えば、静摩擦、動摩擦など）。
【００５７】
図５Ａ５Ｃをさらに参照すると、上述の実施例に従って、高周波人工呼吸器の使用を検出すため、本発明のシステム及び方法は、ＮＯ流量センサーからの実際の情報を、所定の流量速度に関したＮＯ流量センサーからの期待した情報に対して分析することができる。例えば、１０ｍｌ／分でＮＯを供給する時、一酸化窒素供給システムは、ＮＯ流量センサーからの実際の情報（例えば、図５Ｃのプロット５０６において示す）を、ＮＯ流量センサーからの期待した情報（例えば、図５Ａのプロット５０２において示す）に対して分析し、実際の偏差を識別し、その後、一酸化窒素供給システムは、ＮＯが高周波人工呼吸器を付けた呼吸回路内に供給されていることを画定することができる。実際の偏差は識別可能であり、毎分８０振動未満の流量振動が期待されるため、十里の人工呼吸器の呼吸速度は毎分約８０呼吸未満であるが、高周波人工呼吸器を付けた振動が毎分何１００マグニチュードである。
【００５８】
上述の実施例に従って、高周波人工呼吸器の使用が検出されると、本発明のシステム及び方法は、少なくとも高周波人工呼吸器によって生成した情報を補正することができる。例えば、一酸化窒素供給システムは、ＮＯ流量からの情報から高周波人工呼吸器が生成した振動又は圧力振動を示す情報をフィルタリングする。この高周波人工呼吸器が生成しや情報をフィルタリングすると、一酸化窒素供給システムは、正しいＮＯ投与量を患者へ供給することができる。
【００５９】
上述の変化に加えて、少なくとも上述の誤ったＮＯ流量現象は、時に、非常に低い流量速度（例えば１００ｍｌ／分未満）で見られる。さらに、少なくとも上述の現象は、流量情報を十分に大きい程度まで曲げて、ゼロ流量及び／又は負の流量が発生していると考えられる。問題なことには、非常に低い流量速度は、有利であり、及び／又は、所定の投与量のＮＯを患者へ供給するのに必要である。少なくとも上述の現象を検出及び／又は補正するのに失敗すると、時に、所定の治療投与量でなく、時に、効果に影響を与える投与を患者へ供給することになる。
【００６０】
例示的な実施形態において、より小さな変形は、単方向及び／又は双方向流量センサーからの情報の使用を補正し、及び／又は、大きな変形は、時に、双方向流量センサーからの情報の使用を必要とし、及び／又は、更なる技術を必要とする。図５Ｃに戻って参照すると、プロット５０６は、５ｍｌ／分と１５ｍｌ／分の間である、１０ｍｌ／分の所定の流量の変形を示す。この実施例において、誤ったＮＯ流量の検出及び／又は補正は、単方向流量センサー及び／又は双方向流量センサーによって達成し、例えば、流量速度は０ｍｌ／分未満とならない。しかし、例示的な実施形態において、所定の流量が０ｍｌ／分未満となる変形の検出及び／又は補正は、より複雑となり、及び／又は、双方向流量センサーを必要とすることができる。
【００６１】
例えば、図６Ａを参照すると、プロット６０６は、１５ｍｌ／分の変形を示す１０ｍｌ／分の所定の流量を示し（例えば、プロット６０６０は２５ｍｌ／分から５ｍｌ／分の間で変形する）、所定の流量は、点６０８６１０の間で０ｍｌ／分未満に変形する。このプロット６０６の点６０８６１０の間の負の領域は、逆向き方向における誤ったＮＯ流量を示すと考えることができる。この流量が逆向き方向であると考えると、双方向流量センサー情報を使用すると、プロット６０６は図６Ａにおいて示すように表れるが、単方向流量センサー情報を使用すると、プロット６０６は図６Ｂにおいて示すように表れ（例えば流量なし、０ｍｌ／分流量、など）及び／又は図６Ｃにおいて示すように表れる（例えば、等しい又は反対の正の流量、負のバルブに対する正のバルブ）
【００６２】
例示的な実施形態において、双方向流量センサー及び／又は双方向流量センサーからの情報は、非常に少ない流量及び／又は０ｍｌ／分未満の流量を示す変形を検出及び／又は補正するのに使用する。双方向流量センサーからの情報は、高周波人工呼吸器
の使用を検出するのに使用し、及び／又は、ＮＯ流量センサーからの情報を補正するのに使用し、その情報は、限定することはないが、ここで開示したいずれかの技術等のいずれかの妥当な技術を使用して、振動又は圧力振動を高周波人工呼吸器が生成することを示す。
【００６３】
図６Ｂ６Ｃを参照すると、例示的な実施形態において、単方向流量センサー及び／又は単方向流量センサーからの情報は、非常に少ない流量及び／又は０ｍｌ／分未満の流量を示す変形をいずれかの妥当な技術を使用して検出及び／又は補正するのに使用でき、それら技術には、限定することはないが、数例を挙げると、挿入、曲線適合、及び／又は回帰分析がある。
【００６４】
例えば、単方向流量センサー及び／又は単方向流量センサーからの情報を使用して高周波人工呼吸器の使用を検出するため、本発明のシステム及び方法は、所定の流量速度に関して、ＮＯ流量センサーからの実際の情報を、ＮＯ流量センサーからの期待した情報に対して分析し、ＮＯ流量センサーからの期待した情報以上の変形と考えられる。この技術を使用すると、本発明のシステム及び方法は、限定することはないが、ここで開示するいずれかの技術等のいずれかの妥当な技術を使用して、ＮＯ流量センサーからの期待した情報以上の正の値と考えることによって高周波人工呼吸器の使用を検出する。
【００６５】
上述の実施例に従って、単方向流量センサー及び／又は単方向流量センサーからの情報を使用して高周波人工呼吸器の使用を検出すると、本発明のシステム及び方法は、限定することはないが、ここで開示するいずれかの技術等のいずれかの妥当な技術を使用して、高周波人工呼吸器が生成した振動又は圧力振動を示す情報を補正することができる。例えば、プロット６０６の点６０８から６１０の間の領域に関して（図６Ｂにおいて示す）、本発明のシステム及び方法は、無くなったプロット情報を付け加えて、また、限定することはないが、ここで開示するいずれかの技術等のいずれかの妥当な技術を使用して変形を補正することができる。他の実施例に関して、プロット６０６の点６０８と６１０の間の領域に関して（図６Ｃにおいて示す）、本発明のシステム及び方法は、これらの値を逆にして（例えば、正の値を負の値として考える）、また、限定することはないが、ここで開示するいずれかの技術等のいずれかの妥当な技術を使用して変形（例えば、実際に見える変形及び／又は逆転した変形）を補正することができる。
【００６６】
当業者には、多くの適応及び修正が容易であることが分かっており、適応及び修正は、本発明の調剤ガスを供給する治療ガス供給システムを形成することができ、その結果、基地の所定の量の薬剤ガスを患者内に導入する方法及びシステムを改善でき、その全ては以下の請求項において画定した本発明の範囲内となる。したがって、本発明は以下の請求項及びそれら同等のものによってのみ限定される。
【００６７】
本明細書を通して、「１つの実施形態」「ある実施形態」「１つ又はそれ以上の実施形態」「例示的な実施形態」「複数の例示的な実施形態」及び／又は「複数の実施形態」は、本発明の少なくとも１つの実施形態を有する実施形態に関連して説明した特定の特性、構造、材料、又は特徴を意味する。従って、本明細書を通した様々な場所における「１つ又はそれ以上の実施形態において」「特定の実施形態において」及び／又は「１つの実施形態において」等の文節は、本発明の同じ実施形態を必ずしも示さない。さらに、特定の特性、構造、材料、又は特徴は、１つ又はそれ以上の実施形態における適切な方法において組み合わせることができる。
【００６８】
説明したいずれのステップも、本発明の範囲を逸脱することなく、再編成、分離、及び／又は組み合わせることができることを理解されたい。簡単のため、ステップは、時に、連続して存在する。これは単に簡単のためであり、限定することはない。
【００６９】
さらに、説明した本発明のいずれの要素及び／又は実施形態は、本発明の範囲を逸脱することなく、再編成、分離、及び／又は組み合わせることができることを理解されたい。簡単のため、要素は、時に、別々に説明する。これは単に簡単のためであり、限定することはない。
【００７０】
本発明は、特定の実施形態に関連付けて説明しているが、これらの実施形態は、本発明の原理及び応用を単に示すことを理解されたい。当業者には、様々な修正及び変更を本発明の範囲を逸脱することなく本発明の方法及び装置に対してすることができることは明らかである。従って、本発明は、添付の請求項及びそれらと同等のものの範囲の修正及び変更を含むことを示す。
【図１】
2020062469.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
2020062469.tif 000008
【図５Ｂ】
2020062469.tif 000009
【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
2020062469.tif 000011
【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年2月7日(2020.2.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波人工呼吸器、又は吸気圧力若しくは流量において逆向き及び／又は振動を提供する人工呼吸器の技術を付けた患者の呼吸回路の吸気肢部における呼吸ガス内に治療ガスを供給する方法であって、該方法は、
一酸化窒素供給システムの少なくとも１つの制御弁を通して、患者の呼吸回路の吸気肢部における呼吸ガス内に治療ガスを注入するように構成された注入モジュールに一酸化窒素（ＮＯ）を含む治療ガスの流れを供給するステップと、
少なくとも１つのＮＯ流量センサーを用いて、少なくとも１つの制御弁におけるＮＯ流量を測定するステップであって、前記ＮＯ流量センサーは、前記注入モジュールの治療ガス注入口に流体連結している、該ステップと、
前記少なくとも１つのＮＯ流量センサーと通信を行う制御システムを用いて、前記少なくとも１つのＮＯ流量センサーから流量情報を受け取るステップと
を含み、
前記制御システムは、
（ｉ）前記高周波人工呼吸器の使用を検出し、
（ｉｉ）前記高周波人工呼吸器によって生成した前記流量情報をノイズとして処理し、このノイズをフィルタリングし、及び／又は、ノイズを減らす技術を使用することによって、誤ったＮＯ流量現象を補正し、
（ｉｉｉ）前記流量情報が不足していると識別し、不足した前記流量情報を付け加え、
（ｉｖ）前記流量情報を逆向き流量として識別し、前記流量情報の値を逆向きにするように作動可能である、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記制御システムは、ユーザー入力情報を分析し、ノイズ検出アルゴリズム及び／又は信号回復アルゴリズムを使用して、誤ったＮＯ流量現象を検出するように作動可能である、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記制御システムは、前記流量情報を使用して、所望の投与量のＮＯを前記注入モジュール内に、次に、前記呼吸回路の吸気肢部における患者の呼吸ガス内に確実に供給するように作動可能である、方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、前記制御システムは、前記流量情報を使用して、所望の投与量のＮＯが不足供給及び／又は不足投与とならないように作動可能である、方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、誤ったＮＯ流量に応じて逆止弁を開放又は閉塞するステップを更に含み、前記逆止弁は、（ｉ）前記注入モジュール内の前記治療ガス注入口と流体連結する、及び（ｉｉ）前記注入モジュールに統合する、の１つ又はそれ以上を満たす、方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、前記制御弁は、前記一酸化窒素供給システムにおける前記ＮＯ流量センサーの上流にある、方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、前記治療ガス注入口は、導管を介して治療ガスの流れを受け取り、前記導管は、（ｉ）約１／３２インチから約１／４インチの断面の内径を有する、（ｉｉ）一酸化窒素供給システム内の内部部分及び一酸化窒素供給システムの外側の外部部分を有し、前記導管の内部部分は、前記導管の外部部分の断面の直径とほぼ同じ断面の直径を有する、の１つ又はそれ以上を満たす、方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、
少なくとも１つの第２ＮＯ流量センサーを用いてＮＯ流量を測定するステップを更に含み、前記第２ＮＯ流量センサーは、前記治療ガス注入口と流体連結し前記制御システムと通信し、
前記制御システムは前記ＮＯ流量センサーからの流量情報を受け取り、前記ＮＯ流量センサーからの前記流量情報が一致しない時に漏出を検出するように作動可能である、方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、漏出が検出されると治療ガスの流量を増加させる、方法。
【請求項１０】
高周波人工呼吸器、又は吸気圧力若しくは流量において逆向き及び／又は振動を提供する人工呼吸器の技術を付けた患者の呼吸回路の吸気肢部における呼吸ガス内に治療ガスを供給する方法であって、該方法は、
一酸化窒素供給システムの少なくとも１つの制御弁を用いて、治療ガスの流れを供給するステップと、
少なくとも１つの双方向ＮＯ流量センサーを用いて注入モジュールの治療ガス注入口を通る前向き方向及び逆向き方向のＮＯ流量を測定するステップであって、前記少なくとも１つの双方向ＮＯ流量センサーは、前記注入モジュールの前記治療ガス注入口に流体連結している、該ステップと、
前記少なくとも１つの双方向ＮＯ流量センサーと通信を行う制御システムを用いて、前記少なくとも１つの双方向ＮＯ流量センサーから少なくとも前向き流量情報及び逆向き流量情報を有する双方向流量情報を受け取るステップと
を含む、方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、前記制御システムは、ユーザー入力、検出アルゴリズム、及び／又は信号回復を分析することによって誤ったＮＯ流量現象を検出するように作動可能である、方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の方法であって、前記制御システムは、前記双方向流量情報を使用して、前記高周波人工呼吸器によって生成した流量情報をノイズとして処理し、このノイズをフィルタリングし、及び／又はノイズを減らす技術を使用することによって誤ったＮＯ流量現象を補正する、方法。
【請求項１３】
請求項１０に記載の方法であって、前記制御システムは、前記双方向流量情報を使用して、所望の投与量のＮＯを前記注入モジュール内に、次に、前記呼吸回路の吸気肢部における患者の呼吸ガス内に確実に供給するように作動可能である、方法。
【請求項１４】
請求項１０に記載の方法であって、前記制御システムは、前記双方向流量情報を使用して、所望の投与量のＮＯが不足供給及び／又は不足投与とならないように作動可能である、方法。
【請求項１５】
請求項１０に記載の方法であって、誤ったＮＯ流量に応じて逆止弁を開放又は閉塞するステップを更に含み、前記逆止弁は、（ｉ）前記注入モジュールの前記治療ガス注入口と流体連結する、及び（ｉｉ）前記注入モジュールに統合する、の１つ又はそれ以上を満たす、方法。
【請求項１６】
請求項１０に記載の方法であって、前記治療ガスは（ｉ）一酸化窒素及び（ｉｉ）一酸化窒素放出剤、の１つ又はそれ以上を有する、方法。
【請求項１７】
請求項１０に記載の方法であって、前記制御弁は、前記一酸化窒素供給システムにおける前記ＮＯ流量センサーの上流にある、方法。
【請求項１８】
請求項１０に記載の方法であって、前記治療ガス注入口は、導管を介して治療ガスの流れを受け取り、前記導管は、（ｉ）約１／３２インチから約１／４インチの断面の内径を有する、（ｉｉ）一酸化窒素供給システム内の内部部分及び一酸化窒素供給システムの外側の外部部分を有し、前記導管の内部部分は、前記導管の外部部分の断面の直径とほぼ同じ断面の直径を有する、の１つ又はそれ以上を満たす、方法。
【請求項１９】
請求項１０に記載の方法であって、
少なくとも１つの第２ＮＯ流量センサーを用いてＮＯ流量を測定するステップを更に含み、前記第２ＮＯ流量センサーは、前記治療ガス注入口と流体連結し前記制御システムと通信し、
前記制御システムは前記ＮＯ流量センサーから流量情報を受け取り、前記ＮＯ流量センサーからの前記流量情報が一致しない時に漏出を検出する、方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法であって、漏出が検出されると前記治療ガスの流量を増加させる、方法。
【外国語明細書】
2020062469000001.pdf