(57)【要約】      （修正有）【課題】温度、湿度および流量を制御できる加湿システムを提供する。【解決手段】一部の実施形態では、加湿システム１００が、加熱板１０８を有するヒーターベース１０２と、加湿チャンバ１０４と、回路１２３とを含む。回路は、吸息導管１２０、呼息導管１２２、Ｙピース１２４、患者導管１２６、および／または乾燥導管１３２を含む様々な導管を含み得る。使用時、チャンバは、ある量の液体を入れている。ヒーターベースは加熱板を加熱し、その加熱板が次に、液体を、少なくともある程度の液体が蒸気になるような温度まで加熱し、それによりチャンバ内のガスを加湿する。ガスは、吸息導管を経由して患者に送達される。様々な特徴が、システムの制御を助け、かつ患者が確実に、所望の条件を有するガスを受け取ることができるようにする。【選択図】図１
2020114409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある量の液体を保持するように構成された加湿チャンバであって、
側壁；
前記側壁に接続された上壁；および
前記上壁および前記側壁の少なくとも一方を通って延在する入口および出口であって、前記加湿チャンバ内で前記入口と前記出口との間にガス流路が画成される、入口および出口
を含み、
前記側壁および前記上壁の少なくとも一方の少なくとも第１の部分が、前記側壁および前記上壁の少なくとも一方の第２の部分と比較して、前記ガス流路にあるガスの熱損失を増やすことができるように構成されて、前記ガス流路にある前記ガスの熱損失が前記ガスの温度を低下させ得る、加湿チャンバ
を含む加湿装置。
【請求項２】
熱損失を増やすことができるように構成された前記第１の部分が、前記側壁および前記上壁の前記少なくとも一方の前記第２の部分よりも熱伝導率が高い材料を含む、請求項０に記載の加湿装置。
【請求項３】
熱損失を増やすことができるように構成された前記第１の部分が、使用時に通常の運転水位を上回るように構成された前記側壁および前記上壁の前記少なくとも一方の領域に位置決めされている、請求項０または２に記載の加湿装置。
【請求項４】
さらに、加熱板を含む加湿器を含み、前記加湿器が、前記加湿チャンバを収容して、前記チャンバの底面が少なくとも部分的に前記加熱板に接触するように構成されており、前記加熱板は、振動して、前記加湿チャンバ内の前記ある量の液体を攪乱し、前記流路中に前記液体に隣接するガスの境界層の形成を阻止するように構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の加湿装置。
【請求項５】
さらに、前記加湿チャンバと流体連通するポンプを含み、前記ポンプは、前記チャンバから液体を除去して前記加湿チャンバの圧縮性体積を変更させて、所与の加湿チャンバを、一回換気量または頻度が異なる呼吸療法を必要とする患者に適合させることができるように、構成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の加湿装置。
【請求項６】
さらに、
外側チューブと、前記外側チューブ内に配置された内側チューブと
を含む導管を含み、
前記内側チューブ内、または前記外側チューブと前記内側チューブとの間のいずれかにガス流路が画成され、前記内側チューブが前記導管の有効体積を低減させ、前記導管のコンプライアンスを低下させる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の加湿装置。
【請求項７】
前記ガス流路が前記内側チューブ内に画成され、および前記外側チューブと前記内側チューブとの間の空間が、少なくとも部分的に流体で満たされて、前記導管のコンプライアンスを低下させる、請求項６に記載の加湿装置。
【請求項８】
さらに、前記液体を紫外線光に曝すように構成された紫外線光源を含み、汚染の可能性を低下させる、請求項０〜７のいずれか一項に記載の加湿装置。
【請求項９】
前記紫外線光源が、前記加湿チャンバ内に位置決めされたスリーブ内に含まれている、請求項８に記載の加湿装置。
【請求項１０】
前記紫外線光源が、前記液体を前記加湿チャンバに供給するように構成された液溜め内に位置決めされている、請求項８に記載の加湿装置。
【請求項１１】
さらに、前記装置の表面上に印刷された導体材料のパターンを含む少なくとも１つの水位センサーを含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の加湿装置。
【請求項１２】
さらに、前記加湿装置の少なくとも１つの構成要素の少なくとも一部に結合されるかまたはそれを形成する少なくとも１つの変色指示体を含み、前記指示体は、前記構成要素を流れるガスの温度および／または湿度の変化に応答して色を変えるように構成されている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の加湿装置。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの変色指示体が、前記加湿装置の前記構成要素上を覆っている、請求項１２に記載の加湿装置。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの変色指示体は、前記構成要素の一部分に置き換わる、請求項１２に記載の加湿装置。
【請求項１５】
さらに、前記少なくとも１つの変色指示体を監視するように位置決めされたカメラを含む、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の加湿装置。
【請求項１６】
前記カメラが、前記構成要素を流れるガスの湿度、流量、温度、圧力、および／またはガス含有量の１つ以上を監視するように構成されている、請求項１５に記載の加湿装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１２年３月３０日出願の米国仮特許出願第６１／６１８，５７３号明細書、および２０１３年３月１４日出願の同第６１／７８５，６４４号明細書の優先権を主張し、それら各々が、参照することにより本書に援用される。
【０００２】
本開示は、概して、患者に加湿ガスをもたらすための加湿システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
多くのガス加湿システムは、呼吸治療、腹腔鏡検査などを含む様々な医療処置のために、加熱しかつ加湿したガスを送達する。これらのシステムは、センサーを使用することにより、温度、湿度および流量を制御するように構成できる。そのようなシステムの様々な構成要素はまた、システムの制御を支援するおよび／または所望の特性を有するガスを患者に提供するのを支援するように設計された特徴を含み得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一部の実施形態では、加湿システムが、ヒーターを有するヒーターベースと、加湿チャンバと、回路とを含む。回路は、吸息導管、呼息導管、Ｙピース、患者導管、および／または乾燥導管を含む様々な導管を含み得る。使用時、加湿チャンバには、ある量の液体が入っている。ヒーターベースはヒーターを作動し、このヒーターが次に、蒸発、気化および／または噴霧化の１つ以上によって少なくともある程度の液体が蒸気になるような温度まで液体を加熱し、それにより、ガスがチャンバ内の液体の上方を通過するときにガスを加湿する。加湿ガスは、吸息導管を経由して患者に送達され得る。一部の実施形態では、加湿システムはフロー源を含む。
【０００５】
一部の実施形態では、加湿回路は、電熱線または他のタイプのヒーターまたは発熱体を有する導管を含み得る。一部の構成例では、加湿回路は、吸息導管および呼息導管が単一導管として形成される構造を含み得る。単一導管は、電熱線が切断されず、両導管に沿って実質的に連続して延びるようにし得る。一部の構成例では、回路は、通気性のある外側導管を有する同軸導管を含む。一部の実施形態では、導管は、導管の圧縮性体積を低減させるように構成された内側チューブを含む。一部の実施形態では、導管は、加熱されたビードすなわちホットビード、温度センサー、および流れセンサーを含み、および導管を流れるガスの湿度は、電力損、温度、および流れの測定値に基づいて決定され得る。
【０００６】
一部の実施形態では、加湿チャンバは、チャンバに液体を加える／チャンバから液体を除去するように構成されたポンプに結合され、それにより、チャンバが可変圧縮性体積を有することができるようにする。一部の実施形態では、加湿チャンバは１つ以上のフロートを含み、フロートは、チャンバ内の液体レベルが高くなりすぎる可能性を低下させるまたはなくすのを助けるように機能する。１つまたは複数のフロートが存在することに起因する、チャンバ内の液体の表面積の縮小を小さくするために、１つまたは複数のフロートは、少なくとも部分的に吸収材料または親水性材料で作製される。一部の実施形態では、加湿チャンバ壁は、少なくとも部分的に疎水性材料または親水性材料で作製され、凝縮物の蓄積を低減させることによる湿度の損失を小さくする。
【０００７】
一部の実施形態では、様々なタイプのセンサーが加湿システムに設けられる。例えば、温度は、好適な温度センサー、１つ以上の光ファイバーケーブル、および／または超音波反射によって感知し得る。一部の実施形態では、１つ以上のセンサーは、１つ以上のプロセッサーと無線で通信して、システムの制御を助け得る。
【０００８】
別の態様では、本発明は、図面のいずれか１つ以上を参照して本明細書で説明するような構成要素にある。
【０００９】
要約すれば、本開示は、以下の番号を付した項目に従って説明し得る。
【００１０】
項目１．加湿装置は：ある量の液体を保持するように構成された加湿チャンバを含み、チャンバは：側壁；側壁に接続された上壁；および上壁および側壁の少なくとも一方を通って延在する入口および出口であって、入口と出口との間で加湿チャンバ内にガス流路が画成されている、入口および出口を含み；側壁および上壁の少なくとも一方の少なくとも第１の部分は、側壁および上壁の少なくとも一方の第２の部分と比較して、ガス流路にあるガスの熱損失を増やすことができるように構成されて、ガス流路にあるガスの熱損失がガスの温度を低下させ得る。
【００１１】
項目２．項目１に記載の加湿装置であって、熱損失を増やすことができるように構成された第１の部分が、側壁および上壁の少なくとも一方の第２の部分よりも熱伝導率が高い材料を含む。
【００１２】
項目３．項目１または２に記載の加湿装置であって、熱損失を増やすことができるように構成された第１の部分が、使用時に通常の運転水位の上方にあるように構成された側壁および上壁の少なくとも一方の領域に位置決めされている。
【００１３】
項目４．項目１〜３のいずれかに記載の加湿装置が、さらに、加熱板を含む加湿器を含み、加湿器が、加湿チャンバを収容して、チャンバの底面が少なくとも部分的に加熱板に接触するように構成され、加熱板は、振動して、加湿チャンバ内のある量の液体を攪乱し、流路中に液体に隣接するガスの境界層の形成を阻止するように構成されている。
【００１４】
項目５．項目１〜４のいずれかに記載の加湿装置が、さらに、加湿チャンバと流体連通するポンプを含み、ポンプは、チャンバから液体を除去して加湿チャンバの圧縮性体積を変更させて、所与の加湿チャンバを、一回換気量または頻度が異なる呼吸療法を必要とする患者に適合させることができるように、構成されている。
【００１５】
項目６．項目１〜５のいずれかに記載の加湿装置が、さらに、外側チューブと、外側チューブ内に配置された内側チューブとを含む導管を含み；内側チューブ内、または外側チューブと内側チューブとの間のいずれかにガス流路が画成され、内側チューブが導管の有効体積を低減させ、導管のコンプライアンスを低下させる。
【００１６】
項目７．項目６に記載の加湿装置であって、ガス流路が内側チューブ内に画成され、および外側チューブと内側チューブとの間の空間が少なくとも部分的に流体で満たされて、導管のコンプライアンスを低下させる。
【００１７】
項目８．項目１〜７のいずれかに記載の加湿装置が、さらに、液体を紫外線光に曝すように構成された紫外線光源を含み、汚染の可能性を低下させる。
【００１８】
項目９．項目８に記載の加湿装置であって、紫外線光源が、加湿チャンバ内に位置決めされたスリーブ内に含まれている。
【００１９】
項目１０．項目８に記載の加湿装置であって、紫外線光源が、加湿チャンバに液体を供給するように構成された液溜め内に位置決めされている。
【００２０】
項目１１．項目１〜１０のいずれかに記載の加湿装置が、さらに、装置の表面上に印刷された導体材料のパターンを含む少なくとも１つの水位センサーを含む。
【００２１】
項目１２．項目１〜１１のいずれかに記載の加湿装置が、さらに、加湿装置の少なくとも１つの構成要素の少なくとも一部に結合されるかまたはそれを形成する少なくとも１つの変色指示体を含み、指示体は、構成要素を流れるガスの温度および／または湿度の変化に応答して色を変えるように構成されている。
【００２２】
項目１３．項目１２に記載の加湿装置であって、少なくとも１つの変色指示体が、加湿装置の構成要素上を覆っている。
【００２３】
項目１４．項目１２に記載の加湿装置であって、少なくとも１つの変色指示体が、構成要素の一部分に置き換わる。
【００２４】
項目１５．項目１２〜１４に記載のいずれかの加湿装置が、さらに、少なくとも１つの変色指示体を監視するように位置決めされたカメラを含む。
【００２５】
項目１６．項目１５に記載の加湿装置であって、カメラが、構成要素を流れるガスの湿度、流量、温度、圧力、および／またはガス含有量の１つ以上を監視するように構成されている。
【００２６】
項目１７．加湿装置が：ある量の液体を保持するように構成された加湿チャンバを含み、チャンバが：側壁；側壁に接続された上壁；側壁に接続された底面；および上壁、側壁および底面のうちの少なくとも１つに形成された入口および出口であって、入口と出口との間にガス流路が形成されている、入口と出口を含み；および加湿チャンバの底面が、熱伝導性であって曲げやすいすなわち柔軟性の材料を含む。
【００２７】
項目１８．項目１７に記載の加湿装置であって、柔軟性の熱伝導性材料が、アルミニウム箔を含む。
【００２８】
項目１９．項目１７または１８に記載の加湿装置が、さらに、加湿チャンバ内に配置されたチャンバ加熱板を含む。
【００２９】
項目２０．項目１９に記載の加湿装置が、さらに、加熱板を含む加湿器を含み、加湿器は、加湿チャンバを収容して、チャンバ加熱板が加湿器の加熱板に熱的に接続されているように構成されている。
【００３０】
項目２１．項目１９または２０に記載の加湿装置であって、チャンバ加熱板は、チャンバ加熱板を加熱するように構成されたヒーター線を含む。
【００３１】
項目２２．加湿装置がＹピースを含み、Ｙピースが：呼吸回路アセンブリの吸息リム（ｌｉｍｂ）に結合されるように構成された第１の枝管；呼吸回路アセンブリの呼息リムに結合されるように構成された第２の枝管；患者供給導管または患者インターフェースに結合されるように構成された第３の枝管；およびＹピースの少なくとも一部分に沿ってまたはその周りに延在する加熱素子を含む。
【００３２】
項目２３．項目２２に記載の加湿装置であって、加熱素子が１つ以上のヒーター線を含む。
【００３３】
項目２４．項目２２または２３に記載の加湿装置が、さらに、Ｙピースに結合されたように構成された少なくとも１つの導管を含む。
【００３４】
項目２５．項目２４に記載の加湿装置であって、導管が、導管を部分的に通って軸方向に延在する切込みを含んで、吸息リムおよび呼息リムを形成し、およびＹピースの第１および第２の枝管は、切込みに隣接する吸息リムおよび呼息リムの端部にそれぞれ結合されるように構成され、切込みは、加熱手段を切断しないように形成されるため、加熱手段は、吸息リムおよび呼息リムの双方に沿って途切れずに延びている。
【００３５】
項目２６．項目２２〜２５のいずれかに記載の加湿装置が、さらに、Ｙピースの一部または全てに結合されるかまたはそれを形成する少なくとも１つの変色指示体を含み、指示体は、構成要素を流れるガスの温度および／または湿度の変化に応答して、色を変えるように構成されている。
【００３６】
項目２７．項目２６に記載の加湿装置であって、少なくとも１つの変色指示体は、Ｙピース上を覆っている。
【００３７】
項目２８．項目２６に記載の加湿装置であって、少なくとも１つの変色指示体は、Ｙピースの一部分に置き換わる。
【００３８】
項目２９．項目２６〜２８に記載のいずれかの加湿装置が、さらに、少なくとも１つの変色指示体を監視するように位置決めされたカメラを含む。
【００３９】
項目３０．項目２９に記載の加湿装置であって、カメラが、構成要素を流れる湿度、流量、温度、圧力、および／またはガス含有量の１つ以上を監視するように構成されている。
【００４０】
項目３１．加湿システムを流れるガスの湿度を決定する方法であって、この方法は、ガスの流量を測定するステップ；ガスの温度を測定するステップ；サーミスタを予め決められた温度に維持するために、加熱されたサーミスタによって使用された電力を測定するように構成された電力計を使用して、電力損を測定するステップ；および測定された流量、温度、および電力損を使用してガスの湿度を決定するステップを含む。
【００４１】
項目３２．加湿装置が：ある量の液体を保持するように構成されたチャンバを含み、チャンバは：チャンバを画成する外装体；チャンバへの通路を画成する入口ポート；チャンバからの通路を画成する出口ポート；入口ポートと出口ポートとの間に画成されたガス流路；入口ポートに位置決めされた流量センサー；入口ポートに位置決めされた少なくとも１つのサーミスタプローブ；および出口ポートに位置決めされた少なくとも１つのサーミスタプローブ；およびチャンバを収容するように構成された加湿器であって、流量センサーおよびサーミスタプローブから温度、流量、および熱放散データを受信し、それらのデータを使用して、流路を入口ポートと出口ポートとの間で移動するガスによって得られた湿度を決定するように構成されたプロセッサーを含む加湿器を含む。
【００４２】
項目３３．呼吸回路アセンブリが、回路アセンブリの複数の位置において、導管内を流れるガスの温度および／または導管の周囲の気温を測定するための手段を有する１つ以上の導管を含む。
【００４３】
項目３４．項目３３に記載の呼吸回路アセンブリであって、温度を測定するための手段が、導管の１つ以上の内表面または外表面に印刷された導体材料のパターンを含む、１つ以上の印刷された温度センサーを含む。
【００４４】
項目３５．項目３３または３４に記載の呼吸回路アセンブリであって、温度を測定するための手段が、１つ以上の導管の外側に沿っておよび／または１つ以上の導管内に長手方向に延在する１つ以上の光ファイバーケーブルを含む。
【００４５】
項目３６．項目３３〜３５のいずれかに記載の呼吸回路アセンブリであって、温度を測定するための手段が：音波発生器；音波発生器から離間した波受信器；および音波発生器と波受信器との間に位置決めされたプレートであって、プレートの１つまたは複数の特性が、温度変化に応答して変化するように構成されている、プレートを含む。
【００４６】
項目３７．加湿装置が：項目３３〜３６のいずれかに記載の呼吸回路アセンブリ；プロセッサーを含む加湿器；および温度を測定するための手段とプロセッサーとの間でデータおよび／または命令を通信しかつ転送することができるように構成された無線通信手段を含む。
【００４７】
項目３８．項目３７に記載の加湿装置であって、温度を測定するための手段が発電手段を含む。
【００４８】
項目３９．項目３８に記載の加湿装置であって、発電手段が、呼吸回路アセンブリ内を流れるガスの熱エネルギーから電力を発生させるように構成された熱エネルギー収集手段を含む。
【００４９】
項目４０．項目３８または３９に記載の加湿装置であって、発電手段が、呼吸回路アセンブリ内の振動から電力を発生させるように構成された圧力エネルギー収集手段を含む。
【００５０】
項目４１．項目３８〜４０のいずれかに記載の加湿装置であって、発電手段が、放射エネルギー収集手段を含む。
【００５１】
項目４２．加湿装置が：ある量の液体を保持するように構成された加湿チャンバ；プロセッサーおよび加熱板を含む加湿器であって、チャンバを収容して、チャンバの底面が加熱板に接触するように構成されている加湿器；および患者の皮膚温を測定するために使用時に患者の皮膚に位置決めされ、かつ有線または無線接続を介してプロセッサーに接続されるように構成された温度センサーを含み；プロセッサーは温度センサーからのデータを受信するように構成されている。
【００５２】
項目４３．項目４２に記載の加湿装置であって、プロセッサーは、データに基づいて加湿装置の１つ以上の動作パラメータを調整するように構成されている。
【００５３】
項目４４．項目４３に記載の加湿装置であって、１つ以上の動作パラメータが、加熱板の温度および／またはチャンバ内のある量の液体を含む。
【００５４】
項目４５．項目４２に記載の加湿装置であって、加湿器がさらにディスプレイを含み、およびプロセッサーが、患者の皮膚温をディスプレイ上に表示するように構成されている。
【００５５】
項目４６．加湿チャンバが：チャンバを画成する外装体；チャンバ内に配置されかつ制御された量の液体をチャンバに排出するように構成された１つ以上のエジェクタ；および１つ以上のエジェクタから排出された液体を、液体を蒸発させるのに十分な温度まで加熱するように構成された加熱手段を含む。
【００５６】
項目４７．項目４６に記載の加湿チャンバであって、加熱手段が、チャンバ内に配置された加熱板を含み、およびエジェクタが加熱板に液体を排出する。
【００５７】
項目４８．項目４６に記載の加湿チャンバであって、加熱手段が、１つ以上のエジェクタの各々のノズルにまたはそれに近接して位置決めされた１つ以上のヒーターを含む。
【００５８】
項目４９．加湿システムが：プロセッサーを含む加湿器、制御プログラムまたはアルゴリズムを格納する第１のメモリ、および第１のデータ転送接続；および加湿システムの構成要素に結合された第２のメモリおよび第２のデータ転送接続を含み、第２のメモリは、第１のメモリに格納された制御プログラムまたはアルゴリズムの少なくとも一部分を更新するかまたは置き換えるように構成されたデータを格納し；使用時、第２のデータ転送接続は、第１のデータ転送接続に動作可能に接続されて、第２のメモリとプロセッサーおよび／または第１のメモリとの間に動作可能な接続を形成する。
【００５９】
項目５０．項目４９に記載の加湿システムであって、第２のメモリおよび第２のデータ転送接続は、加湿器によって収容されるように構成された加湿チャンバに結合されている。
【００６０】
項目５１．項目４９に記載の加湿システムであって、第２のメモリおよび第２のデータ転送接続は、呼吸回路アセンブリの導管に結合されている。
【００６１】
項目５２．項目５１に記載の加湿システムが、さらに、第３のデータ転送接続を含む加湿チャンバを含み、使用時、呼吸回路アセンブリの第２のデータ転送接続は、加湿チャンバの第３のデータ転送接続に動作可能に結合され、これは、加湿器の第１のデータ転送接続に動作可能に結合されている。
【００６２】
項目５３．項目４９〜５２のいずれかに記載の加湿システムであって、第１および第２のデータ転送接続の一方はＲＦＩＤタグであり、および第１および第２のデータ転送接続の他方はＲＦＩＤ質問機であり、物理的接触がなくても第１および第２のデータ接続を動作可能に結合できるようにする。
【００６３】
本開示と、従来技術を上回って達成された利点とを要約するために、特定の目標および利点を本明細書で説明する。当然ながら、必ずしもそのような全ての目標または利点が、任意の特定の実施形態に従って達成される必要はないことを理解されたい。それゆえ、例えば、当業者は、本開示を、本明細書で教示または提案されるように１つの利点または利点群を達成するまたは最適にするように供し得るまたは実施され得るが、必ずしも本明細書で教示または提案されるような他の目標または利点を達成するわけではないことを認識する。これらの実施形態の全ては、本明細書の開示の範囲内にあるものとする。これらのおよび他の実施形態は、添付の図面を参照する以下の詳細な説明から当業者に容易に分かり、本開示は、任意の特定の１つまたは複数の開示の実施形態に限定されない。
【００６４】
本明細書では、特許明細書、他の外部文書、または他の情報源を参照したが、これは、概して、本発明の特徴を説明する内容を提供するためのものである。他で具体的に示さない限り、そのような外部文書の参照は、いずれの管轄区域においても、そのような文書またはそのような情報源が、従来技術であること、または当業界の共通の一般知識の一部を形成することの自認とはみなされない。
【００６５】
本発明のさらなる態様および利点は、例として与えられるにすぎない次の説明から明らかとなる。
【００６６】
本明細書および特許請求の範囲では、用語「〜を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、「少なくとも一部は〜にある」を意味する。用語「〜を含む」を含む本明細書および特許請求の範囲での各記述を解釈する際、それ以外の特徴またはその用語の付いた特徴も存在する可能性がある。「〜を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」および「〜を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」などの関連語は、同じように解釈される。
【００６７】
本発明はまた、本願明細書中および／または発明の個別にまたは集合的な記述中において、参照されるまたは提示された部分、要素および特徴、および任意の２つ以上の前記部分、要素、特徴または発明の記述のいずれかまたは全ての組み合わせにあると広く言うことができ、および本発明が関係する当業界において公知の等価物を有する具体的な整数を本明細書で述べる場合、そのような公知の等価物は、個別に説明される場合には、本明細書に組み込まれるとみなされる。
【００６８】
本発明は、前述のものにあり、かつまた、下記で例として与えるにすぎない構造を予想する。
【００６９】
本開示のこれらのおよび他の特徴、態様および利点は、以下の図面を参照して説明し、これら図面は説明のためのものであり、本開示を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】加湿システムの様々な実施形態を示す。
【図２】加湿システムの実施形態を部分的に示す。
【図３Ａ】単一導管から形成された回路のリムを示す。
【図３Ｂ】単一導管から形成された回路のリムを示す。
【図３Ｃ】単一導管から形成された回路のリムを示す。
【図４Ａ】同軸導管の例示的な実施形態を示す。
【図４Ｂ】同軸導管の例示的な実施形態を示す。
【図５Ａ】コンプライアンスを低下させるように設計された導管の例を示す。
【図５Ｂ】コンプライアンスを低下させるように設計された導管の例を示す。
【図５Ｃ】コンプライアンスを低下させるように設計された導管の例を示す。
【図６】湿度を測定するためのセンサーシステムを示す。
【図７Ａ】温度感知システムの様々な実施形態を示す。
【図７Ｂ】温度感知システムの様々な実施形態を示す。
【図７Ｃ】温度感知システムの様々な実施形態を示す。
【図７Ｄ】温度感知システムの様々な実施形態を示す。
【図７Ｅ】温度感知システムの様々な実施形態を示す。
【図７Ｆ】温度感知システムの様々な実施形態を示す。
【図８】ポンプおよびフロートを含む加湿チャンバの例示的な実施形態を示す。
【図９】加湿チャンバの代替的な実施形態を示す。
【図１０】ヒーターベースの内部構成要素の例示的な実施形態を示す。
【図１１】ヒーターベースメモリのソフトウェアを更新するための手段を示す。
【図１２】３７℃における乾燥空気と飽和空気との流量対電力損のグラフ表示である。
【図１３Ａ】加湿器用のディスプレイおよびユーザ入力ボタンの例示的な実施形態を示す。
【図１３Ｂ】図１３Ａのディスプレイ用の例示的な論理および表示を示す。
【発明を実施するための形態】
【００７１】
いくつかの実施形態および例を下記に示すが、当業者には、本開示が、具体的に開示した実施形態および／または使用およびそれらの明らかな修正例および等価物を超えていることが認識される。それゆえ、本明細書で開示した本開示の範囲は、下記で説明する任意の特定の実施形態に限定されないものとする。
【００７２】
本明細書で説明されるような様々な特徴は、システムを制御するのを支援し、かつ患者が、所望の条件を有するガスを受け取る可能性を高め得る。本明細書で説明する特徴は、既存の加湿システムにおいて、および／または呼吸気加湿、腹腔鏡検査、および他の目的のための改良型システムにおいて、個別に、または様々な組み合わせおよび副結合で使用できる。
【００７３】
加湿システムの概要
図１を参照して説明すると、加湿システム１００の例示的な実施形態が示されている。
加湿システム１００は任意の好適な構成を有し得る。いくつかの例として、一部の適用例では、加湿システム１００は、呼吸治療、陽圧装置、非侵襲的換気療法、および腹腔鏡検査を含むがこれに限定されない外科的処置と共に使用できる。望ましくは、加湿システム１００は、湿気または水蒸気をガスの供給源に供給するように適合され得る。一部の構成例では、加湿システム１００は、パスオーバー（ｐａｓｓｏｖｅｒ）型加湿器、ブローバイ（ｂｌｏｗ−ｂｙ）型加湿器、バブルスルー（ｂｕｂｂｌｅ  ｔｈｒｏｕｇｈ）型加湿器（例えば、Ｗｏｌｆｅ  ｂｏｔｔｌｅ、ＡｑｕｉｎＯｘ）、ディフューザーベースの加湿器、噴霧器などを含み得る。一部の構成例では、加湿システム１００は、所望の実装例に依存して、加熱されてもまたは加熱されなくてもよい。一部の構成例では、加湿システム１００にフロー源を統合できる。
【００７４】
加湿器
図１を参照して説明すると、図示の加湿システムは、加熱されたパスオーバー型加湿器を含み得る。加湿器は、２０１２年３月１５日出願の米国仮特許出願第６１／６１１３３１号明細書（この全体が、参照することにより本書に援用される）に記載されているように構成できる。図示の加湿システムは加湿器１０２を含む。図２にも示すように、加湿器１０２は加湿チャンバ１０４を収容する。一部の構成例では、加湿器１０２は、加湿チャンバ１０４を収容するハウジング１０３を含む。一部の構成例では、ハウジング１０３は、加湿チャンバ１０４を越えて上方に延在し得る。一部の構成例では、ハウジング１０３は、加湿チャンバ１０４の少なくとも一部分の上部を覆うように延在し得る。一部の構成例では、ハウジング１０３は、加湿チャンバ１０４全体を覆い得る。一部の構成例では、ハウジング１０３は、完全にまたは実質的に完全に加湿チャンバ１０４を覆い隠す。
【００７５】
引き続き図１を参照して説明すると、加湿器１０２は加熱板１０８を含み得る。加熱板１０８は任意の好適な構成を有し得る。加熱板１０８は、好ましくは、ほぼ水平な上面１０９に沿って位置決めされ得る。一部の構成例では、加熱板１０８は、上面１０９に対してほぼ同一平面にある、わずかに下方に凹んでいる、またはわずかに上方に位置決めされている。一部の構成例では、固定カラー１０６が加熱板１０８の周りに少なくとも部分的に延在している。固定カラー１０６を使用して、加熱板１０８上の適所に加湿チャンバ１０４を固定できる。
【００７６】
一部の構成例では、加熱板１０８は、アクセス可能な上面１１１を含み得る。換言すると、加熱板１０８は、好ましくは、加熱板１０８の上面１１１がハウジング１０３の上面１０９によって隠されないように、露出している。一部の配置例では、加熱板１０８の少なくとも上面１１１は保護カバーによって覆われ得る。一部の配置例では、追加的な加熱部品が上方に延在し、追加的な加熱部品が加湿チャンバに追加的に熱伝達をもたらすようにし得る。一部の構成例では、１つ以上のそのような追加的な加熱部品は、概して、チャンバ１０４の少なくとも垂直方向に延在する部分をスリーブのように取り囲み得る。
【００７７】
加熱板１０８は、任意の好適な加熱素子を含み得る。加熱素子は、例えば、限定するものではないが、加湿器１０２によって作動され得るかまたは電力供給され得る。加熱板１０８の加熱素子が作動されるかまたは電力供給されるとき、加熱板１０８は温度を、例えば、予め決められたまたは設定可能な温度まで上昇させ得る。温度は、設定可能または調整可能とし得るが、好ましくは、加熱板１０８から加湿チャンバ１０４への熱伝達を可能するのに十分な高温とし、チャンバ内の液体を十分に加熱し、加湿チャンバ１０４を通過するガスの流れを加湿し得る。
【００７８】
使用時、ガスが液体の上を流れると、加熱ガスの境界層が加湿器チャンバ１０４内に生じ得る。境界面は、水表面であるとみなすことができ、かつ一般的に、水表面の上を流れるガスの熱および速度プロフィールを指す。温度プロフィールが不変の領域は、熱的に発達した領域すなわち熱確立済み領域と呼ばれ得る一方、上方に熱境界が生じる流れの領域は、熱的に発達している領域すなわち熱確立段階領域と呼ばれ得る。熱伝達係数は、熱境界領域の熱確立段階領域において最大である。これは、境界面（例えば、水）に接触している流体粒子が停止し、かつ一般に、完全な熱確立済み領域中の水の表面温度であるとみなされるためであると考えられている。そのようなものとして、温度プロフィールは、全体的に均一になる。
【００７９】
従って、図２に示す加湿器では、液体表面付近の気体粒子が、抗力（ｄｒａｇ）ゆえに表面の上方をよりゆっくりと流れ、液体表面と接触している粒子が停止するため、境界層は、加湿チャンバ１０４内の液体表面の上面にまたは液体表面に隣接して生じ得る。これにより、境界層への熱損失に起因して液体表面温度がより低くなり得る。それゆえ、蒸発速度が遅くなる。そのような境界層は、液体加熱中の蒸気の生成を抑制する可能性があり、これは、高いガス流量が望まれるときには特に懸念される。一部の実施形態では、そのような境界層の可能性を低下させるのを支援するために、加熱板１０８および／またはチャンバ１０４の少なくとも一部は振動し得る。振動は、チャンバ１０４内の液体を攪乱し、かつ境界層の形成を阻止する。液体が動くことによって、境界層が消散するのを助け、それにより、熱損失を低下させかつ液体の温度を維持するのを助け、それにより、蒸発による加湿ガスの生成量を増やす。一部の実施形態では、ヒーターベース１０２は、偏心重りおよび／または好適に構成された圧電素子を備えるモータを含み、チャンバ１０４内の水を振動させ得る。
【００８０】
引き続き図１を参照して説明すると、加湿システム１００は、さらに、電力源１１０を含み得る。使用時、電力源１１０は加湿器１０２に電力を供給し、次に、これにより加熱板１０８を作動させ、加熱板１０８を所望の温度まで加熱させる。一部の構成例では、電力源１１０はハウジング１０３に組み込まれ得る。一部の構成例では、電力源１１０はハウジング１０３に結合され得る。しかしながら、好ましくは、電力源１１０は、ハウジング１０３の外部にあり、かつ加湿器１０２に電気的に接続される。好都合には、別個の電力源１１０にすることよって、加湿器１０２をより軽量にすることができ、加湿器１０２内で生成される熱を減らし、かつ修理を簡単にする。
【００８１】
電力源１１０は加湿器１０２に電力を提供する。電力源１１０からの電力は、必要に応じて、加湿器から他の構成要素に提供され得る。一部の実施形態では、電力源１１０を使用して、複数の別個の装置に電力を供給し得る。電力源１１０は、例えば、限定するものではないが、変圧器１１３およびコンセント接続部１１５を含み得る。電力源１１０は、スイッチモード電力供給装置とし得る。電力源１１０は、従来の２ピンまたは３ピン型の電気コネクタによって加湿器１０２に接続できる。電力源１１０は、主電源に接続できる。その代わりにまたはそれに加えて、電力源１１０は、電力貯蔵装置（１つ以上のバッテリーなど）、発電機（１つ以上の太陽電池など）および／またはサージ保護装置などを有し得る。
【００８２】
加湿器１０２は、１つ以上のプロセッサー１１２および１つ以上の関連のメモリ１１４を含み、これらは、とりわけ、加熱板１０８の加熱を制御するのに役立ち得る。
【００８３】
加湿チャンバ
加湿チャンバ１０４は、ある量の液体、例えば水を含むように構成できる。図２に示す例示的な加湿チャンバは、少なくとも１つの側壁１１７および少なくとも１つの上壁１１９を含み得る。
【００８４】
チャンバ１０４の側壁１１７および上壁１１９のうちの少なくとも一方の少なくとも一部分１３０は、透明材、例えばガラス、ポリカーボネートなどを含み、使用者がチャンバ１０４内の液体量を簡単に見て評価することができるようにする。一部の構成例では、不透明または非半透明の材料を使用して、チャンバ１０４の部分１３１を形成してもよい。
そのような構成では、好ましくは、透明部分１３０は窓または他の構造を画成して、液体レベルを示し得る。
【００８５】
一部の構成例では、側壁１１７および上壁１１９のうちの少なくとも一方の少なくとも一部分１２９は、チャンバの残りの部分の熱伝導率よりも高いおよび／または好ましくはポリカーボネートの熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料から形成できる。好ましくは、部分１２９は、一般的に通常の運転水位よりも高い領域に形成される。換言すると、一部の構成例では、通常の水位の上方の領域の少なくとも一部分は、通常水と接触している領域と比較して熱伝導率が高い。そのような適用例では、側壁１１７および上壁１１９のうちの少なくとも一方の部分１２９によって、高い熱損失が発生し得る。熱損失によって、ガスを、吸息導管１２０に流入する前に、冷却できる。これは、同様に、チャンバ１０４内の水の動作温度を、そうでない場合に可能である温度よりも高くすることができ、それにより、水をより気化させ、かつチャンバ１０４を通過するガスをより加湿する一方、患者に送達されるガスは、好適な温度に維持できる。
【００８６】
チャンバ１０４は、チャンバ１０４に液体導管１１６を接続するための開口部またはポートを含み得る。あるいは、図１に示すように、液体導管１１６は、チャンバ１０４と一体的に形成できるまたはチャンバに永久的に結合できる。使用時、液体導管１１６は、液体源からチャンバ１０４へ液体、例えば水を輸送する。チャンバ１０４および／または液体導管１１６は、チャンバ１０４および／または液体導管１１６内の液体の流れおよび／または量を制限または限定するための、任意の好適な構造を含み得る。
【００８７】
一部の構成例では、液体源は水袋とし、および水袋は、例えば導管１１６によってチャンバ１０４に接続できる。一部の構成例では、液体源は加湿器１０２に組み込まれ得る。
一部の構成例では、液体源は、水道水や配水本管からの水（ｍａｉｎｓ  ｗａｔｅｒ）を含み得る。そのような実施形態では、液体源とチャンバ１０４との間に水フィルタが含まれ、鉱物、汚染物質などがチャンバ１０４に持ち込まれて、システム１００の構成要素の性能に損傷を与えるまたは妨害する可能性を低下させ得る。
【００８８】
液体源が加湿器１０２に組み込まれるか、または液体導管１１６が加湿器１０２のハウジング１０３を通過する構成では、液体は紫外線光に曝して、例えば限定するものではないが、細菌および／または菌・カビ類によって汚染される可能性を低下し得る。一部の構成例では、紫外線光は、例えば、ＵＶ−ＢまたはＵＶ−Ｃ光源を含むことができ、これらは、低圧または中圧水銀灯、エキシマーランプ、キセノンおよび他の充填混合物による閃光灯、ガス放電灯、ＬＥＤ（例えば、サファイア基板上で成長された、ピーク発光波長が２６０ｎｍ〜３４０ｎｍの範囲のＡＩＧａＮベースのＤＵＶ  ＬＥＤ）、レーザ、マイクロ波駆動型ランプまたは任意の他の好適な構成例とし得る。一部の構成例では、拡散または鏡面反射体を使用して、紫外線光源の効果を増幅させ得る一方、加湿器１０２またはその構成要素を製造するために使用される材料への紫外線光源の影響を低下させる。一部の配置例では、液体を含む部材は、限定するものではないが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）、または他の同様のプラスチックなどの任意のタイプの反射性材料、または被覆された、陽極処理されたまたは研磨されたアルミニウム、または３１６Ｌステンレス鋼などのステンレス鋼を含む他の高反射性材料で被覆し得る。
【００８９】
加湿チャンバ１０４自体が紫外線光に曝され得る。一部の構成例では、紫外線光源は、チャンバ１０４自体の内部にあるか、またはチャンバ１０４に対して露出している加湿器の一部分の内部にある。紫外線光源が液体に曝される構成例では、紫外線光源は、好ましくはスリーブ、例えば、限定するものではないが石英スリーブなどの内部に含まれる。スリーブは、最大動作温度を維持し、かつ液体と接触する可能性を低下させ得る。スリーブは、チャンバまたは液溜め内に位置決めし得る。紫外線光源がＵＶ−Ｃ放射線を生成する場合、紫外線光源は、好ましくは、非常に小さい領域（例えば、約２００〜２８０ナノメートル）に曝されて、波長を最大限生かすようにする。そのような適用例では、紫外線光源は、好ましくは、液体が通過するスリーブに向けられる。これは、スリーブが導管１１６を中断するか、それに隣接するか、またはそれを包むかに関わらない。一部の構成例では、導管１１６を使用して、液体を、紫外領域を複数回通過するように方向付け得る。一部の実施形態では、紫外線光の少なくとも一部がシステム１００から逃げるのを阻止するように遮蔽材が設けられ、それにより、患者および／または操作者が紫外線に曝される危険性を低下させ得る。
【００９０】
加湿チャンバ１０４の面１２１の少なくとも一部分は、熱伝導性材料で形成され得る。
一部の構成例では、面１２１は壁面とし得る。一部の構成例では、面１２１は、非底面とし得る。一部の構成例では、面１２１は底面とし得る。一部の構成例では、面１２１は、例えば、限定するものではないが、底面の少なくとも一部分および側面に広がり得る。加湿チャンバ１０４が加湿器１０２に設置されるとき、加湿チャンバ１０４は加湿器１０２に取り外し可能に取り付け可能であるため、チャンバ１０４の熱伝導面（例えば底面１２１）は、加熱板１０８の上面に接触する。使用時、面１２１の熱伝導性材料は、加熱板１０８からチャンバ１０４の内容物に熱を伝える。
【００９１】
一部の適用例では、面１２１は、熱伝導性金属、例えばアルミニウムで形成できる。好ましくは、材料は、十分に強固であり、かつ容易に加工でき、単純な製造プロセスを可能にする。一部の適用例では、底面１２１の少なくとも一部分は、曲げやすいすなわち柔軟性の金属箔、例えばアルミニウム箔で形成できる。一部の実施形態では、加熱板１０８は、加熱板１０８と底面１２１との間に気泡が形成される危険性を低下させるように適合された１つ以上の孔１３５を含み得る。一部の適用例では、チャンバ１０４の底部１２１の少なくとも一部分は、プラスチック材料で形成できる。一部の構成例では、熱伝導性インサート（好ましくは金属）１３７が、面１２１を通って加湿チャンバ１０４まで延在し得る。加湿チャンバ１０４内の液体がインサート１３７を取り囲み、およびインサート１３７は、加熱板１０８からの熱を液体へ伝えることができる。
【００９２】
一部の実施形態では、チャンバ１０４の面１２１の少なくとも一部分は、熱伝導性のプラスチック材料から形成できる。例えば、限定するものではないが、面１２１は、少なくとも一部分が、熱伝導性の充填材を含む材料から形成され得る。例えば、そのような材料は、以下のリストから選択される１つまたは複数の補強充填材を含み得る：銅、ミルドガラスファイバー、炭化ケイ素粒子、連続炭素繊維、不連続炭素繊維、および以下のリストから選択されるマトリクス：銅、タングステン、ポリマー、Ａｌ／ＳｉＣ、アルミニウムおよび炭素。一部の適用例では、使用される材料の厚さ方向（ｔｈｒｏｕｇｈ−ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）熱伝導率は、約４０Ｗ／ｍ．Ｋ〜約４００Ｗ／ｍ．Ｋである。一部の適用例では、使用される材料の厚さ方向熱伝導率は、約１２０Ｗ／ｍ．Ｋ〜約２９０Ｗ／ｍ．Ｋである。適切なプラスチック材料の使用は、好都合には、製造コストを削減し、底部を成形する能力ゆえに製造可能性を高め、かつチャンバ１０４の重量を削減し得る。
【００９３】
チャンバ１０４は、ガスがチャンバ１０４に流入および／またはそこから流出できるようにする１つ以上のポート１１８（１１８ａ、１１８ｂ）を含み得る。ポート１１８は、上壁１１９から外側に突出し得る。一部の構成例では、ポート１１８は、側壁１１７および上壁１１９の一方または双方から外側に突出し得る。一部の構成例では、ポート１１８の１つ以上が、必ずしも上方に突出することなく、チャンバ１０４への開口部によって画成され得る。図１に示す実施形態は、上方に延出する出口ポート１１８ｂと、上方に延出する入口ポート１１８ａとを含み、双方とも、チャンバ１０４の上壁１１９に配置されている。
【００９４】
回路アセンブリ
回路アセンブリ１２３はポート１１８に接続され得る。任意の好適な回路アセンブリ１２３を使用し得る。一部の実施形態では、回路アセンブリ１２３は吸息導管１２０を含み、この吸息導管１２０は、チャンバ１０４の出口ポート１１８ｂに結合され、かつそれと流体連通し得る。人工呼吸器などの加圧ガス源１２５と共に使用されるものなどの一部の実施形態では、呼息導管１２２が、ガス源１２５に結合され、かつそれと流体連通し得る。チャンバ１０４の出口ポート１１８ｂに対向する吸息導管１２０の端部と、ガス源１２５に対向する呼息導管１２２の端部とは、Ｙピース１２４によって互いに接続することができ、このＹピースは、カテーテルマウントなどの患者供給導管１２６に結合し得る。Ｙピース１２４に対向する患者供給導管１２６の端部はインターフェース１２８に結合でき、これにより、患者が、吸息導管１２０および患者供給導管１２６を経由して加湿チャンバ１０４からのガスを吸入し、かつ患者供給導管１２６および呼息導管１２２を経由してガスを呼気することができるようにする。インターフェースは、任意の好適なものを使用し得る。例えば、限定するものではないが、インターフェース１２８は、鼻カニューレ、マスク、気管内チューブ、気管チューブ、または任意の他の好適なインターフェースとし得る。一部の実施形態では、呼息導管１２２およびＹピース１２４を省略し、および吸息導管１２０をインターフェース１２８に接続できる。
【００９５】
一部の実施形態では、例えば図１に示すように、回路アセンブリ１２３は、ガス源１２５（例えば、人工呼吸器、ブロワなど）とチャンバ１０４の入口ポート１１８ａとに結合された供給導管１３２を含み得る。一部の構成例では、回路アセンブリは、チャンバ１０４の出口ポート１１８ｂとインターフェース１２８とに結合された吸息導管１２０を含み得る。一部の実施形態では、例えば図１に示すように、回路アセンブリ１２３は、さらに、インターフェース１２８とガス供給源１２５とに結合された呼息導管１２２を含み得る。吸息導管１２０および呼息導管１２２は、Ｙピース１２４を、および、一部の構成例では、患者導管１２６を介して、インターフェース１２８に結合され得る。
【００９６】
好ましくは、吸息導管１２０、呼息導管１２２、Ｙピース１２４、患者供給導管１２６および供給導管１３２の１つ以上は、任意の好適な方法で加熱され得る。場合によっては、これらの構成要素の１つ以上はヒーター線を備え、ヒーター線は、構成要素の長さのある程度の部分に沿って延在し得る。例えば、１本のヒーター線または複数のヒーター線は、導管によって画成されたルーメン内をまたはその外側を長手方向に延在でき、または１本のヒーター線または複数のヒーター線は、ルーメン内をまたはその外側をらせん状に延在できる。１本のヒーター線または複数のヒーター線の少なくとも一方の端部は加湿器１０２に接続でき、加湿器１０２が、１本のヒーター線または複数のヒーター線に電力を供給できるようにする。一部の配置例では、１本のヒーター線または複数のヒーター線に供給された電力は、加湿器のプロセッサー１１２によって扱われ得る。好ましくは、ヒーター線は、関連の導管または他の構成要素が加湿器に接続されるときに、加湿器に接続される。例えば、空気圧接続が確立されると、電気的接続を確立できる。一層好ましくは、空気圧接続が確立され得る前に電気的接続を確立する必要がある。一部の実施形態では、電気的接続が確立され得る前に空気圧接続を確立する必要がある。どちらの場合も、ガス流中のスパークの危険性を低下させ得る。
【００９７】
導管の特徴
単一チューブ導管
一部の実施形態では、回路アセンブリ１２３の構成要素の１つ以上を、例えば、それらの長さに沿って長手方向にまたはらせん状に設けられたヒーター線１３８によって加熱できる。ヒーター線１３８は、回路アセンブリ１２３を通過するガスを所望の温度および／または湿度に維持するのを助け、かつレインアウト（ｒａｉｎ  ｏｕｔ）の可能性を低下させるまたはなくすのを助け得る。ヒーター線１３８は、加湿器１０２によって電力供給できる。そのような実施形態では、吸息導管１２０および呼息導管１２２は、それぞれ、導管のＹピース１２４の端部における電気的接続を必要とし、そのために、製造コストが増大し、かつシステム１００に故障の原因が加わることなり得る。あるいは、一部の実施形態では、図３Ａ〜３Ｃに示すように、吸息導管１２０および呼息導管１２２は、最初は一体形に形成される。次いで、複合導管を、ヒーター線１３８が切断されないように構成部分（すなわち、吸息導管１２０および呼息導管１２２）に切り分け得る。それゆえ、単一のヒーター線１３８が、吸息導管１２０および呼息導管１２２の双方の全長に沿って途切れずに延びる。その後、吸息導管１２０および呼息導管１２２の切断端部にＹピース１２４のアームを挿入して、接着剤、締り嵌め、または任意の他の適切な構成要素またはアセンブリを用いて適所に保持し得る。一部の実施形態では、吸息導管１２０と呼息導管１２２とを接続するピボット点１２１を、製造プロセスの最中に一時的に、または永久的に強化して、複合導管が切断される危険性を低下させ得る。
【００９８】
同軸導管
一部の実施形態では、例えば図４Ａおよび図４Ｂに示すように、吸息導管１２０、呼息導管１２２、患者導管１２６、および／または乾燥導管１３２の１つ以上を、同軸導管１６０とし得る。同軸導管１６０は、外側導管１６２および内側導管１６４を含むことができ、それらの間には中間空間１６６が存在する。流体、例えば絶縁性流動体が中間空間１６６を循環し得る。使用時、患者によって吸入されたおよび／または呼気されたガスは、内側導管１６４内をおよび／または中間空間１６６を移動できる。
【００９９】
中間空間１６６はまた、１本以上のヒーター線１３８を含み得る。１本または複数本のヒーター線１３８は、らせん状に巻かれる（図４Ａに示すように）、または導管の長さに沿って長手方向に延び得る（図４Ｂに示すように）。ヒーター線１３８は、中間空間１６６の流体を予め決められた温度にまたは予め決められた温度範囲内に維持できる。ヒーター線１３８は同様に、またはその代わりに、流体が中間空間１６６を循環することなく、内側導管１６４および／または外側導管１６２を、予め決められた温度にまたは予め決められた温度範囲内に維持するように構成できる。そのような構成では、ヒーター線１３８を、所望の温度制御を達成するのに適切なように、内側導管１６４または外側導管１６２に当接できる。
【０１００】
中間空間１６６および／または内側導管１６４での凝縮物の形成を低下させるのを助けるために、内側導管１６４および外側導管１６２の一方または双方は、少なくとも部分的に、実質的に通気性のある材料、例えば通気性ポリマーで作製できる。通気性材料は、内側導管１６４、中間空間１６６、および／または外部環境の湿度を等しくするのを助け得る。これにより、ヒーター線１３８が湿度を管理する必要性を低下させるため、ヒーター線１３８がより効果的に動作するのを助けることができる。
【０１０１】
導管のコンプライアンスの低下
伝統的な加湿システムでは、回路アセンブリ１２３の様々な導管が、曲げやすいすなわち可撓性の構造を有し、それにより、必要に応じて、導管を自由に位置決めし、かつ曲げることができるようにする。しかしながら、この可撓性構造は、加圧時の回路アセンブリ１２３におけるコンプライアンスを大きくし得る。呼吸回路設計（例えば導管設計）との関連では、「コンプライアンス」は、体積変化対圧力変化の比率であると定義され、および「スティフネス」または「剛性」に類似している。
【０１０２】
一部の構成例では、図１の構成を含め、呼吸回路は、人工呼吸器と組み合わせて使用される。換気療法では、取り組むべき主要な懸案事項は、送達された一回換気量の「損失」を最小限にしながら、吸息の最中に所望の気道圧を維持することである。この状況において、「一回換気量」は、吸息流と呼息流とで置換される空気の量である。
【０１０３】
十分に高い圧力のガス流を仮定すると、導管は膨張して、実際に患者に送達されるガスの圧力を低下させ得る。これは、高頻度換気法を使用するときに特に懸念される。高頻度換気法では、適切なガス流を維持するためには、導管内の圧力を十分に高くする必要がする。例えば、いくつかの新生児の示すところによれば、システム１００は、約５Ｈｚの吸入−呼気サイクルで動作し得る。高圧下では、導管の体積は、静止状態の導管体積の約１２０％まで増え得る。さらに、高頻度換気法は、一般に、比較的少ない一回換気量を送達するために使用されるため、圧縮性体積の減少量が小さくても、送達される一回換気量における縮小率は比較的大きくなり得る。
【０１０４】
高頻度換気法の最中、回路の共鳴が発生し得る。つまり、患者に到達するのではなく、チューブによって貯蔵されるおよび／または吸収されるエネルギーの割合が増え、それにより、送達される容積の減少を引き起こし得るか、または実際の気道圧の望ましくない変動を引き起こし得る。送達される一回換気量の「損失」を最小限にするまたは低下させる一方で、所望の気道圧を維持することに関与する設計パラメータは、コンプライアンス、圧縮性体積および流れ抵抗であり、これらは全て相互に関係する。
【０１０５】
任意の所与の導管内の流れ抵抗は、導管の直径および長さと組み合わせて、導管壁のプロフィールならびに表面粗さによる影響を受け得る。これらのパラメータは、導管の圧縮性体積に影響を及ぼす。導管壁に選択された材料特性およびプロフィール、ならびに対応する壁の厚さは、導管コンプライアンスに影響を及ぼす。換言すると、所与の圧縮性体積に関して、コンプライアンスは、圧縮性体積を変化させることなく、導管壁の特性を修正することによって、高くもまたは低くもなり得る。同様に、圧縮性体積が大きい導管はまた、圧縮性体積が小さい同様の導管よりも高いコンプライアンスを有する。
【０１０６】
圧縮性体積は、導管を単に短くする一方、同じ導管の構造および直径を維持することによって、小さくし得る。しかしながら、多くの人工呼吸器の適用では、長さは重視すべき事柄であり、それゆえ、単に長さを短くすることは、実行可能な選択肢ではないことが多い。
【０１０７】
導管の長さを単に短くすることの代替例として、図５Ａに示すように、内部に内側チューブ１７２が同軸に配置されている導管１７０を、回路アセンブリ１２３の導管のいずれかまたは全てに使用できる。内側チューブ１７２は、有底チューブとすることができ、および導管１７０の曲げを大幅に抑止しないように、十分に可撓性があり得る。一部の実施形態では、内側チューブ１７２は、導管１７０と実質的に同じ構造で、より直径が小さいとし得る。
【０１０８】
使用時、回路アセンブリ１２３を移動するガスは、導管１７０と内側チューブ１７２との間の中間空間１７４を通過する。導管１７０の体積部の一部分は内側チューブ１７２によって占有されるため、導管１７０の体積は、高周波流れの最中でも、静止状態の導管１７０単独の体積の約１００％とし得る。換言すると、非輸送用内側チューブを含むことによって生じた体積減少は、導管内のコンプライアンスを効果的に低下させる。一部の実施形態では、導管１７０内に内側チューブ１７２を含めることによって、導管１７０の体積を、導管１７０単独の体積の約６０％まで、さらに減少させることができる。体積は、内側チューブ１７２のサイズによって変動し、それゆえ、そのサイズを変化させることによって選択できる。一部の適用例では、内側チューブ１７２を使用して、導管１７０によって貯蔵されるおよび／または吸収されるエネルギーの割合を低下させ得る。図５Ｂを参照して説明すると、内側チューブ１７２は、複数の半径方向支持構造１７６によって外側導管１７０に結合され得る。図示の構成例では、流れは内側チューブ１７２を通って輸送される一方、外側導管１７０は停滞空気などで充填され得る。内側チューブ１７２と外側導管１７０との間に延在する構造１７６は、ばねのような特徴または構造とし得る。支持構造１７６は、同軸のチューブ１７２と導管１７０の中心軸に沿って分布配置され得る。支持構造１７６の効果的なばね定数は、例えば、内側チューブ１７２内の圧力の変化に起因する導管１７０内の内側チューブ１７２の振動を減衰させるように調整できる。チューブの長さに沿った密度は、所望の減衰に従って決定できる。一部の構成例では、半径方向に延在するばねのような構造１７６を使用するのではなく、内側チューブ１７２の外表面に、半径方向にチューブなどを位置決めできる。一部の構成例では、ばねのような構造、チューブなどの代わりか、またはそれらの構造に加えてのいずれかとして、内側チューブ１７２の端部を、スパイン（ｓｐｉｎｅ）のような構造を用いて両端部で固着できる。そのような構成は、内側チューブ１７２を所望のレベルまでプレテンションできるようにし、それにより、導管のコンプライアンスを、任意の特定の人工呼吸器のパラメータに合うように、適合できるようにする。
【０１０９】
内側チューブ１７２が流れを運ぶ一部の構成例では、内側チューブ１７２と外側導管１７０との間の空間１７４は、例えば、限定するものではないが、一方の端部において封止でき、かつ他方の端部において加圧できる。換言すると、空間１７４は封止され、かつ加圧され得る。一部の構成例では、圧力は、所望の性能特性に合うように調整できる。空間１７４内の加圧ガスは、内側チューブ１７２の寸法の変化を制限することによって、内側チューブ１７２のコンプライアンスを低下させ得る。そうでなければ、コンプライアンスの低下が、例えば換気の最中に内側チューブ１７２内の圧力が高くなると、生じ得る。
【０１１０】
一部の実施形態では、空間１７４を加圧空気またはガスで充填するのではなく、中間空間１７４は、非ニュートン性流体で充填または部分的に充填され得る。ニュートン性流体は、グラフで表すときに、応力対歪みの曲線が全体的に線形であり、かつ原点を通過する流体である。それゆえ、曲線の傾きは一定であり、これは、ニュートン性流体の流体粘度と定義できる。非ニュートン性流体は、せん断応力とせん断率との関係が非線形であり、および時間依存性の可能性もあるものである。それゆえ、非ニュートン性流体は、一定の粘性係数を定義できない流体と定義できる。空間１７４内に配置されているそのような流体の効果は、非線形である。中間空間１７４に非ニュートン性流体を含めることによって、内側チューブ１７２内の様々なガス圧の存在下での内側チューブ１７２の剛性が明らかに高いことにゆえに、導管１７０のコンプライアンスを低下させるのを助け得る。それゆえ、非ニュートン性流体は、内側チューブ１７２内の圧力変化に応答して、内側チューブ１７２の物理的な振動を減衰し得る。
【０１１１】
一部の実施形態では、導管１７０は、繊維性材料で作製できるかまたはそれを含むことができ、および中間空間１７４は、加圧流体、例えば、送達中のガスで充填または部分的に充填され、流体静力学的骨格と同様の構造を形成し得る。一部の実施形態では、導管１７０は、繊維性材料で作製できるかまたはそれを含むことができる。繊維性材料の繊維は、導管１７０またはチューブ１７２の長手方向軸の周りに形成された、交差らせん編成（ｉｎｔｅｒｗｏｖｅｎ  ｃｒｏｓｓｅｄ  ｈｅｌｉｃｅｓ）として配置できる。この配置は、導管１７０またはチューブ１７２の曲げまたは収縮を可能にし得る。あるいは、繊維性材料は、互いに垂直方向に向けられた２層の繊維を含むことができ、外層は、導管１７０またはチューブ１７２の長手方向軸と位置合わせされている。そのような構成を、加圧された非ニュートン性流体と共に使用できる。この配置は、導管１７０またはチューブ１７２の拡張および収縮に抵抗でき、それにより、コンプライアンスを低下させ、かつ、加圧流体と組み合わせて、ガス経路での圧力振動に起因する導管１７０またはチューブ１７２の物理的かく乱を減衰できる。
【０１１２】
代替的な湿度測定
本明細書で説明するように、システム１００の特定の構成要素内、例えば、回路アセンブリ１２３内のガスの湿度を測定して、湿度が、患者の治療に最適であると予測される範囲またはその目標範囲内にあることを保証することが有益であることが多い。測定された湿度レベルおよびその分析に基づいて、プロセッサー１１２は、システム１００のパラメータを調整して、目標送達湿度、例えば、温度３７℃において１００％の相対湿度を達成する。例えば、プロセッサー１１２は、加熱板１０８および／または１本または複数本のヒーター線１３８の温度を調整し得る。
【０１１３】
一部の従来技術の加湿システムは、湿度を測定するために、従来の独立型の湿度センサーを含む。しかしながら、従来の独立型の湿度センサーは、嵩張り、壊れやすく、および／または高価なことがある。さらに、加湿チャンバから通じる導管や、相対湿度が０％または１００％に近いなど、高湿度環境に発生し得る結露がセンサーにあると、湿度センサーの測定は不正確となることがあったり、または湿度センサーが完全には機能しなかったりする。
【０１１４】
従来の湿度センサーの代替例として、湿度は、他の測定値に基づいて決定できる。一部の実施形態では、例えば図６に示すように、導管１８０は、加熱されたビードすなわちホットビード１８２を含み、ビードは、導管１８０を通るガスの流路に位置決めされる。ホットビード１８２は、加湿器１０２への電気的接続を介して電力供給され、ホットビード１８２を予め決められた温度、例えば、約８０℃に維持し得る。一部の実施形態では、ホットビード１８２の熱出力は、導管１８０を通過するガスの量と比較すると比較的小さく、ホットビード１８２によるガスの著しい加熱を回避するまたは制限する。
【０１１５】
使用時、例えば、電力計によってホットビード１８２の電力使用量を監視する。この電力計は、ホットビード１８２の比較的近くにあるか、または、例えば、ホットビード１８２の電力源など、ホットビード１８２から離れた場所にあるかのいずれかである。導管１８０内のガスが停滞している場合、ホットビード１８２の電力使用量は実質的に一定である。しかしながら、ガスがホットビード１８２を流れ過ぎる場合、ガス流がホットビード１８２から熱を運び去るため、ホットビード１８２は冷え始める。そのため、ホットビード１８２を予め決められた温度に維持するためには追加的な電力供給が必要となり、ホットビード１８２による電力使用量が増大する。それゆえ、ガス流が多いことは、電力使用量の増大に相関する。電力使用量はまた、ガスの温度および湿度に関係する。低温のガスは、高温のガスよりも速い速度でホットビード１８２を冷却する傾向を有する。それゆえ、ガスの温度が低下するにつれて、電力使用量は増大する。より高い湿度のガスは、加熱するためにより大量のエネルギーを必要とする傾向を有し、それにより、より大きな冷却効果をもたらすため、湿度が増すにつれて、電力使用量は増大する。
【０１１６】
これらの関係性に基づいて、電力損、ガスの流量、ガスの温度、およびガスの湿度のうちの３つの変数の測定値が分かっている場合、残りの１つを計算することが可能である。
これは、独立型の湿度センサーを必要とすることなく、流量、温度、および電力損に基づいて湿度を計算できるようにする。そのためには、導管１８０はまた、温度センサー１８４および流れセンサー１８６を含み得る。温度センサー１８４は、ホットビード１８２の上流に配置されて、温度を測定する前にホットビード１８２によりガスを加熱することを回避するまたは最小限にするのを助け得る。一部の実施形態では、温度センサー１８４とホットビード１８２とを分離するのは小さな空間にすぎない。なぜなら、空間が大きすぎると、ホットビード１８２に到達する前にガスの温度を変化させてしまい得るためである；例えば、ガスは、導管１８０の長さが長すぎる場合には、長さ部分に沿って顕著に冷えることがある。同時に、温度センサー１８４とホットビード１８２との間の空間が小さすぎる場合、ホットビード１８２は、温度センサー１８４における温度測定値をつり上げる。温度センサー１８４とホットビード１８２との間の間隔に対して適切な距離は、少なくとも一部にはホットビード１８２の熱出力およびガスの温度プロフィールに依存して、当業者が決定できる。流れセンサー１８６は、ホットビード１８２の近くに配置されて、ホットビード１８２を通過するガスの流れを正確に測定し得る。一部の実施形態では、ホットビード１８２はチャンバ出口に配置され得る。流れセンサー１８６はチャンバ入口に配置され得る。
【０１１７】
一部の実施形態では、加湿チャンバへの入口に２つのサーミスタプローブを位置決めでき、および加湿チャンバからの出口に１つまたは２つのサーミスタプローブを位置決めできる。これら３つまたは４つのプローブの各々は、ガスの温度を測定するために使用でき、かつまた、対流熱損失を測定するために特定の温度に加熱することができる。これら３つまたは４つのプローブを複数のモードで駆動できる能力により、信号対雑音比高めるために様々な信号処理技術を実施する、かつまたガスの他の特性を測定する可能性を考慮に入れる。例えば、３つまたは４つのプローブを使用することによって、加湿チャンバ１０４を通過するガスに加えられた湿度を決定できる。
【０１１８】
湿度の高い空気は、加熱されたサーミスタの熱放散を高めることが分かっている。追加的な水蒸気が密度、粘度を変化させ、さらに重要なことには、熱伝導率は対流熱損失を増大させる。３７℃および１気圧での乾燥空気と飽和空気との差は、流量測定値に約１２％のずれをもたらす。このシフトは、図１２のグラフから分かる。
【０１１９】
一般的に、チャンバの入口側での流量測定値におけるずれは、望ましくない。しかしながら、加熱されたプローブをチャンバの出口ポートおよび入口ポートの双方に配置することによって、チャンバ内でピックアップされた湿気の量を測定できる。一部の構成例では、この測定値を使用して、水の流出を検出できる。一部の構成例では、（１）チャンバ入口側の流量測定値は湿度とは無関係である、または（２）チャンバの入口ポートに存在する湿気の量が分かっている（例えば、入口ポートにあるまたはその近くにある湿度センサーの使用）のいずれかである。一部の実施形態では、例えば、温度センサー１８４および流れセンサー１８６はプロセッサー１１２に温度測定値および流れ測定値を提供するため、プロセッサーは、式、ルックアップテーブルなどを使用してガスの湿度を決定できる。
その後、決定された湿度を使用して、システム１００の１つ以上の他の構成要素、例えば、加熱板１０８の温度を制御し得る。一部の実施形態では、ホットビード１８２、温度センサー１８４、および流れセンサー１８６は、回路アセンブリ１２３以外のシステム１００の構成要素に配置され、システム１００の他の箇所の湿度を決定できるようにし得る。
さらに、一部の実施形態では、湿度センサーは、ホットビード１８２、温度センサー１８４、または流れセンサー１８６に代わって、電力損、温度、または流れを決定できるようにし得る。これは、電力、温度、または流れセンサーが利用できないとき、またはそれらをシステム１００に含ませることができないときに、有用とし得る。
【０１２０】
センサー
一部の環境では、加湿システム１００を最適に機能させることは、さらに難しいとし得る。場合によっては、回路アセンブリ１２３の複数の部分が、２つ以上の異なる温度環境にあることがあり、および温度差によって、加湿ガスを、回路アセンブリ１２３の低温セクション内でおよび／または高温セクションが低温セクションに接する境界セクションにおいて、凝縮させ得る。これらの状況では、ならびに回路アセンブリ１２３全体が概して実質的に同じ環境にある、より典型的な状況では、回路アセンブリ１２３に沿った様々な点で、回路アセンブリ１２３の温度および回路アセンブリ１２３の周囲の気温を監視することを有益とし得る。図７Ａに示すように、１つ以上の温度センサー３４０を、導管の外表面の周りに配置し得る。図７Ｂに示すように、温度センサー３４０は、導管の長さまたはその一部分に沿って実質的に一直線に配置され得る。他の配置も可能である。一部の実施形態では、センサー３４０の１つ以上を、導管からセンサー３４０を分離させる離間部片３４２を介して導管に結合できる。場合によっては、これにより、好都合にも、気温をより正確に測定し得る。
【０１２１】
本明細書で説明した温度センサー３４０および／または他のセンサーは、別個の物理的な装置として設けられ得る。しかしながら、一部の実施形態では、１つ以上のセンサーをチャンバ１０４に、または回路アセンブリ１２３の一部に印刷により設けることができる。一部の実施形態では、例えば米国特許第６，４０６，１８１号明細書（その全体が、参照することにより本書に援用される）に説明されているように、センサーは、インクジェット印刷によって印刷される。他の方法も可能である。被印刷温度センサーは、所望の表面上に導体材料のパターンを印刷することによって、形成できる。一部の実施形態では、半導体（例えばシリコン）または有機材料を印刷できる。使用時にその表面温度が変化する場合、導体材料の抵抗に、対応する変化が引き起こされる。抵抗を測定することによって、プロセッサー１１２は温度を決定できる。
【０１２２】
複数の別個の温度センサー３４０の代わりにまたはそれらに加えて、回路アセンブリ１２３またはその一部分は、図７Ｄに示すように導管の外側に、または図７Ｅに示すように導管内に光ファイバーケーブル３４４を含むことができる。ラマン散乱などの光ファイバーケーブルのいくつかの特性は、ケーブルの温度に依存する。そのような特性を測定しかつ処理することによって、プロセッサー１１２は、ケーブル３４４に沿った温度プロフィールを決定できる。そのような特性を測定するためにケーブル３４４に沿って光パルスを送信して、監視手段がパルスの後方反射を監視する。その後、監視手段および／またはプロセッサー１１２は、ケーブル３４４に沿った温度プロフィールを決定し、それにより、隣接する導管の温度を示し得る。一部の実施形態では、ケーブル３４４は、導管と同時に製造でき、好ましくは押し出され得る。
【０１２３】
回路アセンブリ１２３の導管の温度はまた、超音波反射などの音響反射によって決定できる。図７Ｆに示すように、導管内にプレート３４６を配置する。プレート３４６、例えば、プレート３４６を含む材料は、温度に依存してプレート３４６のサイズまたは別の特性が変化するように、選択される。一部の実施形態では、プレートは、一方の端部では固定され、かつ他方の端部で自由に拡張できる。プレートは、温度によって直径が変化するリング形状とし得る。波発生器３４８が超音波を発生し、超音波は、導管の内部を波受信器３５０まで移動する。波受信器は、マイクロフォン、圧電素子などを含み得る。波が導管を通って移動するとき、プレート３４６が波に干渉して、受信機３５０によって受信される信号に影響を及ぼす。その後、波受信器３５０は信号をプロセッサー１１２に送信し、プロセッサーは波を解釈して、プレート３４６の特性、それゆえプレート３４６の温度を決定し得る。プレート３４６の温度は導管の温度に密接に関係する。一部の実施形態では、波発生器３４８および波受信器３５０は、一緒に位置決めできる、または単一の装置に組み込むこともできる。そのような実施形態では、プロセッサー１１２は、受信機３５０によって受信された波の反射部分を示す信号を解釈できる。一部の実施形態では、波発生器３４８は超音波パルスを発生し、超音波パルスの反射を波受信器３５０が監視する。
ガスを通って移動する音の速度は、温度に依存して変化するため、波が波発生器３４８と波受信器３５０との間を移動するのに費やす時間に基づいて温度を計算することが可能である。さらに、チューブの温度に依存して（すなわち、ガスの温度を厳密に反映して）、コルゲーションはそれらの分離距離を変化させる傾向を有するため、測定されたコルゲーション分離を参照コルゲーション分離と比較することによって、ガスの温度を計算することが可能である。これらの方法の任意の組み合わせを使用できることに留意されたい。
【０１２４】
一部の実施形態では、システム１００の複数の構成要素は、表面上に導体材料のパターンを印刷することによって形成された１つ以上の水位センサーを含み得る。水が材料と接触すると、材料の表面静電容量が増大する。その代わりにまたはそれに加えて、表面、例えばハッチブラケットは、長さの異なる複数の導電性トラックを含み得る。最長のトラックに電力が印加され、他のトラックで電圧、抵抗、および／または電流を測定する。測定値が一定の閾値を超える場合、プロセッサー１１２は、液体が一定レベルで存在することを推測し得る。プロセッサーは、同様に、より高い静電容量はより高い湿度を示すため、静電容量を測定することによって空気の湿度を決定し得る。一部の実施形態では、システム１００の複数の構成要素は、表面上のヒーター配置の形態でドラフト（ｄｒａｕｇｈｔ）センサーを含み得る。ヒーター配置の電力損を監視でき、およびプロセッサー１１２はこの電力損を使用して、周囲空気の流れを、すなわち、通風があるかどうかおよびどの程度の通風があるかどうかを決定できる。
【０１２５】
患者側センサー
一般に、加湿システム、例えば本明細書で説明するシステム１００は、体温が正常範囲内（例えば約３５℃〜約３９℃）の患者に使用するように適合されている。しかしながら、場合によっては、そのようなシステム１００を、低体温または高体温の患者に対して、またはそうでなければ患者の核心温度すなわち深部体温および／または皮膚温を変化させることが望ましい場合に使用する必要があるまたはそれが望まれることがある。それゆえ、一部の実施形態では、システム１００は、例えば患者の皮膚など、患者に、患者に隣接して、または患者の付近に配置された温度センサーを含み、患者の皮膚温および／または核心温度を測定し得る。
【０１２６】
使用時、患者の皮膚温が、第１の予め決められたレベル、例えば約３５℃を下回る場合、システム１００の動作パラメータは、回路アセンブリ１２３の患者側のガスの温度を対応して低下させるように調整できる。患者の皮膚が、第２の予め決められたレベル、例えば約３９℃を上回る場合、これに対応して、システム１００の動作パラメータを、回路アセンブリ１２３の患者側のガスの温度を上昇させるように調整できる。そのようなガス温度の調整によって、患者の気道に入ると大きな温度変化が発生する場合に患者の気道に凝縮物が形成される危険性を回避するまたは低下させるのを助け得る。患者体温センサーは、プロセッサー１１２にデータを提供でき、プロセッサーは、その後、動作パラメータ、例えば、加熱板１０８の温度、チャンバ１０４内の液体２３２の体積などを自動的に調整する。一部の実施形態では、プロセッサー１１２は、加湿器１０２のディスプレイに患者の体温を表示するため、使用者は、患者の病歴および状態に関する任意の他の関連知識を考えて、動作パラメータを手動で調整するかどうかを決定できる。一部の実施形態では、患者体温センサー自体が、例えば、数値表示、グラフ表示、色表示などによって、温度を表示し得る。その後、使用者は、同様に、いずれかの動作パラメータを調整するかどうか、およびどのように調整するかを決定できる。
【０１２７】
変色指示体
使用時、様々なセンサーからのデータをプロセッサー１１２に提供でき、プロセッサーは、センサーのデータを使用して、加熱板１０８の温度を変化させることにより、所望の通りにまたは必要に応じて、システム１００を流れるガスの温度および／または湿度を調整できる。システム１００は、１つ以上の構成要素の過熱などの危険な状況を阻止するために、様々な安全機構および／またはプロセスを含み得るが、使用者、患者、および／または電子機器、フィードバックシステムなどが、システム１００内の空気の温度、湿度、および／または他の条件を監視し得る。一部の実施形態では、加湿器１０２はディスプレイ１５２を含み得る。プロセッサー１１２は、ディスプレイが１つ以上のセンサーの位置におけるガスの温度や湿度を示すように、構成できる。しかしながら、加湿器１０２にディスプレイを含めることによって、システム１００はり嵩張り、壊れやすくなり、および／または高価になり得る。
【０１２８】
ディスプレイの代替例として、システム１００の１つ以上の構成要素は、温度または湿度指示体、例えば、様々な温度および／または湿度に依存して色が変化する材料セクションを含み得る。そのような材料の例は、米国特許出願公開第２００９／０２６６１４５号明細書に説明されており、その全体が、参照することにより本書に援用される。使用時、ガスが、温度または湿度指示体を通過して移動するとき、指示体の温度または湿度は、ガスの温度または湿度に近づく傾向を有する。例えば、一実施形態では、指示体は、指示体が第１の予め決められた温度を下回るとき、または第１の予め決められた範囲内の温度にあるとき、第１の色、例えば緑を示し、および指示体の温度が第２の予め決められた温度を超えるとき、または第２の予め決められた範囲内の温度にあるとき、第２の色、例えば赤を示す。ガスの温度または湿度の変化と指示体の温度または湿度の変化との間には、ある程度の遅れがあり得る。しかしながら、ガスの温度および湿度は一般に急速には変化しないため、指示体の遅れの潜在的な欠点は、指示体の利点に勝らない。
【０１２９】
一部の実施形態では、任意の１つ以上の構成要素は、部分的にまたは全体的に指示体材料で作製され得る。例えば、Ｙピース１２４は指示体材料製とし得る。そのような実施形態では、例えば十分な剛性、耐湿性などを有する一方、変色指示体の機能を果たすなど、構成要素の機能に好適なように特定の材料を選択する。あるいは、指示体材料は、既存のまたは従来の構成要素を覆い得るかまたはその上にオーバーモールディングし得る。これにより、１つまたは複数の指示体材料の選択の柔軟性を大きくし得る。なぜなら、指示体材料は、必ずしも、構成要素の機能に好適である必要はないためである。そのような実施形態では、主構成要素は、少なくとも部分的に、十分に熱伝導性を有する材料で作製され、ガスからの熱を、構成要素を通して指示体材料まで伝えることができるようにする。別の実施形態では、構成要素は、指示体材料の窓を含み得る、すなわち、構成要素の一部分が除去されて、指示体材料のセクションで置き換えられ得る。そのような実施形態では、構成要素は、熱伝導性材料製とする必要はない。一部の実施形態では、システム１００は、指示体材料の複数の領域を含む。
【０１３０】
一部の実施形態では、１つ以上の変色領域を監視する位置にカメラなどが設けられ得る。カメラは、１つ以上の部分情報、水位、流量、湿度、温度、圧力、および／またはガス含有量、特に酸素含有量を監視し得る。
【０１３１】
導管からの凝縮物の除去
様々な設計特性を使用して回路アセンブリ１２３内の温度を制御するのを助け、凝縮物を減らすことができるが、凝縮物は、いくつかの状況では避けられない可能性がある。凝縮物が、回路アセンブリ１２３の物理的に低い箇所の領域に蓄積し、患者に流れるおよび／または回路アセンブリ１２３を塞ぐ危険性がある。一部の実施形態では、システム１００は、回路アセンブリ１２３に沿って１つ以上の点に接続された導管を有するポンプを含み得る。ポンプは、システム１００の一体部分とし得る。使用時、ポンプは、回路アセンブリ１２３の導管から凝縮物を除去するのを助ける。一実施形態では、ポンプは、インターフェース１２８に近接して患者導管１２６に接続されて、凝縮物が患者に到達する前に、患者導管１２６から凝縮物を除去し得る。一部の実施形態では、ポンプは、回路アセンブリ１２３内の物理的に低い点に接続されて、そこに蓄積し得る凝縮物の除去を助け得る。ポンプは、加湿チャンバ１０４または別個の溜め部に接続されて、そこに、収集された凝縮物を堆積させ得る。
【０１３２】
加湿チャンバの特徴
可変チャンバ圧縮性体積
加湿チャンバ１０４は、一般的に、図８に示すように、空洞２３０を取り囲む外壁を含む。チャンバ１０４の壁は、一般に剛性であり、空洞２３０の総体積を固定する。空洞２３０は、ある量の液体２３２、多くの場合水を入れるように構成されている。チャンバ１０４は、液体導管１１６をチャンバ１０４に接続するためのチャンバ入口２４８を含み得る。あるいは、液体導管１１６は、チャンバ入口２４８および／またはチャンバ１０４に一体的に形成され得るか、または永久的に結合され得る。液体導管１１６は、液体源２４６からチャンバ１０４へ液体、例えば水を運ぶ。使用時、液体２３２は、空洞２３０に液体蒸気を生成するために加熱される。空洞２３０の総体積は固定され、かつ水は非圧縮性流体であるため、空洞２３０の圧縮性体積は、水の体積が一定であるとき、概して一定である。
【０１３３】
一部の実施形態では、システム１００は、ポンプ導管２３６を介してチャンバ１０４と流体連通するポンプ２３４を含み得る。ポンプ２３４はチャンバ１０４から液体を除去でき、それにより、空洞２３０の圧縮性体積が増大する。空洞２３０から除去された液体は、溜め部導管２４０を介して溜め部２３８へポンプでくみ上げられ得る。一部の実施形態では、チャンバ２３０から除去された液体は廃棄される。除去された液体の一部分は溜め部２３８に貯蔵される一方、残りは廃棄される。一部の実施形態では、ポンプ２３４を使用して空洞２３０に液体を加え、それにより、空洞２３０の圧縮性体積を減少し得る。空洞２３０に加えられた液体は、溜め部２３８および／または液体源２４６からくることがある。使用時に空洞２３０の圧縮性体積を変化させる能力により、好都合にも、一回換気量および／または呼吸頻度が異なる様々な患者に同じチャンバ１０４を使用できるようにし得る。空洞２３０の圧縮性体積を変化させることによって、換気の波形に対する影響を小さくし得る。例えば、新生児患者に使用するためのシステム１００は、成人患者と比較するとき、システム全体の圧縮性体積が小さい場合に、より効果的であるとし得る。
【０１３４】
フロート
一部の実施形態では、加湿チャンバ１０４は安全機能を含んで、空洞２３０内の液体２３２のレベルが特定のレベルを超えないようにするのを助け得る。そのような安全機能の例示的な実施形態は、図８に示すようなフロートシステムである。チャンバ１０４は、第１のフロート２５０、および、任意選択的に第２のフロート２５２を含み得る。第１のフロート２５０および任意選択的な第２のフロート２５２は、垂直に延在するピストン２５４に結合される。ピストン２５４は、チャンバ入口２４８とほぼ整列するような向きにされる。ピストン２５４は、ピストン２５４の上端部にまたはその付近に第１のブロック２５６、および第１のブロック２５６の下方のピストン２５４の上端部付近に、任意選択的な第２のブロック２５８を含む。
【０１３５】
使用時、チャンバ１０４内の液体レベル２３２が上昇または下降するにつれ、フロート２５０、２５２は液体レベル２３２と共に上昇したり下降したりし、それにより、ピストン２５４を同様に上方または下方へ動かす。チャンバ１０４内の液体レベル２３２が第１の予め決められたレベルに達し、それゆえ、第１のフロート２５０をチャンバ２３０内の第１の予め決められた高さまで上昇させると、ピストン２５４は上方に動いて、第１のブロック２５６がチャンバ入口２４８を塞ぐようにする。それにより、第１のブロック２５６は、空洞２３０へ液体がさらに入るのを防止し得るまたは遅らせ得る。チャンバ１０４内の液体レベル２３２が第２の予め決められたレベルに達し、それゆえ第２のフロート２５２をチャンバ２３０内の第２の予め決められた高さまで上昇させると、ピストン２５４はさらに上方へ動き、第２のブロック２５８がチャンバ入口２４８を塞ぐようにする。第１のブロック２５６および第２のブロック２５８は、所望の通りにまたは必要に応じて、部分的にまたは完全にチャンバ入口２４８を塞ぐようなサイズに、形状にされ、およびそうでなければそのように構成され得る。一部の実施形態では、第１のブロック２５６および第２のブロック２５８は、異なる形状またはサイズとし得る。例えば、第１のブロック２５６は、部分的にのみチャンバ入口２４８を塞いで、チャンバ１０４へ液体が入るのを遅らせるようなサイズおよび形状にされ得る。第２のブロック２５８は、第１のブロック２５６よりも大きくでき、かつ全体的に、チャンバ入口２４８を完全に塞いで、チャンバ１０４へ液体がこれ以上入ることがないようにするようなサイズおよび形状にされ得る。
他のサイズおよび構成も可能である。
【０１３６】
一部の実施形態では、第１のフロート２５０および第２のフロート２５２の一方または双方は、部分的にまたは全体的に、液体、例えば水の吸収および／または蒸発を可能にする材料で被覆され得るかまたは作製され得る。それゆえ、第１のフロート２５０および／または第２のフロート２５２は、チャンバ１０４内の液体２３２に浮いているときに、少なくともある程度の液体を吸収できる。
【０１３７】
代替的な加湿器
図１に示す加湿チャンバ１０４の実施形態は、比較的単純な構造であり、製造コストの削減を可能にし得る。しかしながら、場合によっては、図９に示すようなチャンバ３０４の代替的な実施形態を使用することを有益とし得る。チャンバ３０４は、チャンバ３０４の底部付近に配置され得る加熱板３０８を含む。加熱板３０８は、加熱されるのに好適な任意の材料、例えば、アルミニウム、銅、または本明細書で説明するような好適なプラスチックで作製し得る。
【０１３８】
一部の実施形態では、加熱板３０８は加熱板１０８に熱的に接続されているため、加熱板３０８は、加熱板１０８によって生成された熱を伝導する。あるいは、加熱板３０８は、例えば、加熱板３０８に埋め込まれかつ加湿器１０２への電気的接続によって電力供給されるヒーター線を介して、独立して加熱され得る。加熱板３０８が独立して加熱される場合、加熱板１０８は省略できる。一部の実施形態では、加熱板３０８は、部分的に自己発熱し、かつ部分的に加熱板１０８によって加熱される。
【０１３９】
一部の実施形態では、チャンバ３０４は、制御された量の液体、例えば水を排出するように適合された１つ以上のエジェクタ３１０を含み得る。エジェクタ３１０は、米国特許第６，２６０，９５９号明細書に説明されているもののような、インクジェット応用に使用されるエジェクタと同様とし得る。しかしながら、制御された量の液体を排出できる他の装置を使用できる。使用時、加熱板３０８は十分な温度に加熱され、接触するとチャンバ３０４内の液体を蒸発させる。その後、エジェクタ３１０は加熱板３０８に、制御された量の液体を排出し、液体は蒸発する。使用される液体が水である場合、加熱板３０８との接触による蒸発により、チャンバ３０４に湿度をもたらす。一部の実施形態では、エジェクタ３１０によって排出される液体の量は、チャンバ３０４内の湿度レベルを制御するために、可変とし得る。一部の実施形態では、エジェクタ３１０は、本明細書で説明した様々なセンサーおよび／またはプロセッサー１１２と協働して、排出される液体の量、それゆえ湿度を所望のレベルに変更する。代替的な実施形態では、チャンバ３０４は、各エジェクタ３１０のノズルにまたはその付近にヒーターを含み得る。エジェクタ３１０から液体が排出されるため、液体はヒーターを通過し、液体を蒸発させる。この実施形態は、加熱板３０８の必要性をなくし得る。
【０１４０】
ＲＦＩＤ（無線周波数識別）
図１０は、加湿器１０２の例示的な実施形態の様々な内部構成要素を示す。一部の実施形態では、加湿器１０２は、プロセッサー１１２に動作可能に接続された１つ以上のセンサーを含む。それに加えてまたはその代わりに、システム１００は、システムのどこか他の箇所に配置されているがプロセッサー１１２に動作可能に接続された１つ以上のセンサーを含み得る。いくつかのそのようなセンサーを本明細書で説明する。一部の実施形態では、センサーのいずれかまたは全てが、プロセッサー１１２に加えてまたはその代わりに、加湿器１０２から離れた場所にあるプロセッサーに動作可能に接続され得る。一部の実施形態では、プロセッサー１１２および／リモートプロセッサーは、いくつもの異なるセンサーからデータを受信し、その後、データをコンパイルして処理し、特定のエラー状態に適合するかどうかを決定する。例えば、プロセッサーは、複数の個別のセンサーからのデータに基づいて特定のエラー状態に適合するかどうか決定するために、ニューラルネットワークを実装し得る。
【０１４１】
一部の実施形態では、システム１００は、プロセッサー１１２に動作可能に接続された無線通信手段３２０を含む。無線通信手段３２０は、無線周波数スペクトルで通信できる任意の好適な装置または構成要素を含み得る。センサーの全ておよび／またはリモートプロセッサーのいずれかも同様に、無線通信できる。それゆえ、１つまたは複数のセンサーおよび１つまたは複数のプロセッサーは、データおよび命令を無線で通信および転送できる。例えば、患者の近くのインターフェース１２８に配置されたセンサーは、プロセッサー１１２と無線で通信できる。場合によっては、センサーとプロセッサーとの間に有線接続があることが好ましいことがある；しかしながら、無線接続は、好都合にも、ケーブルの必要性をなくす。
【０１４２】
一部の実施形態では、近距離（ｌｏｗ−ｄｉｓｔａｎｃｅ）無線通信方法、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）またはＺｉｇＢｅｅを使用して、センサーおよびプロセッサー間でデータを送信できる。センサーのいくつかまたは全ては、それら自体が一緒になってプロセッサーの方へ信号を伝搬するように構成できる。それゆえ、情報は、なおも、１つ以上のセンサーがプロセッサーの通常の範囲の外側にあるときでも、送信できる。
【０１４３】
一部の実施形態では、複数の加湿システム１００からのセンサーおよびプロセッサー１１２は、単一のリモート監視システムと通信できる。これにより、好都合にも、使用者または操作者が複数の患者を同時にかつ都合よく監視できるようにし得る。一部の実施形態では、プロセッサー１１２は、ネットワーク、例えば病院のネットワークと通信するように適合できる。プロセッサー１１２は、ネットワークから情報、例えば、業務規程を検索できる。業務規程は、とりわけ、回路変更周波数、噴霧器の使用、警報レベルに関する規則を含み得る。これは、好都合にも、あるネットワークに関連付けられた特定の位置にシステム１００を自動的にセットアップできるようにし、時間のかかる手作業でのセットアップをなくすかまたは減らし得る。
【０１４４】
一部の実施形態では、無線センサーの１つ以上は、有線接続以外の電源から電力を受けることができる。例えば、１つまたは複数のセンサーは、導管内の暖かいガスの熱エネルギーから電力を発生させる熱エネルギー収集手段（例えば、ペルティエ素子）；導管内の振動から電力を発生させる圧力エネルギー収集手段（例えば、圧電素子）；および／または放射エネルギー収集手段（例えば、ソーラーパネル）などの発電手段を含み得る。
【０１４５】
傾きセンサー
一部の実施形態では、加湿器１０２は、加湿器の傾き状態を感知するように設計された傾きセンサー３２２を含み得る。傾きセンサー３２２は加速度計を含み得る。傾きセンサー３２２は、連続的にまたは実質的に連続的にデータを収集し得るか、または加湿器の状態を定期的にポーリングし得る。傾き状態は、とりわけ、システム１００が装着されているブラケットのたるみまたは不良、システムが配置される表面のでこぼこ、または誤った向き（例えば、落下した結果）などのいくつもの状況から生じ得る。
【０１４６】
使用時、傾きセンサー３２２が傾き状態を感知するとき、センサーは、警報信号をプロセッサー１１２に送信できる。その代わりにまたはそれに加えて、傾きセンサー３２２は、傾き情報をプロセッサー１１２に送信でき、プロセッサー１１２は傾き状態を感知できる。その後、プロセッサー１１２は、加湿システム１００に含まれる任意の警報手段を作動できる。例えば、システム１００は、可聴警報を発するために可聴警報手段３２４、例えばスピーカー、ベル、および／またはサイレンを含み得る。一部の実施形態では、可聴警報手段３２４は、特定の警報に関連付られてメモリ１１４に格納された、事前に録音された音および／またはメッセージを放送し得る。例えば、可聴警報手段３２４は、使用者にシステム１００の向きを正しくするよう指示するメッセージを放送できる。システム１００は同様に、またはその代わりに、視覚的な警報を表示するための可視警報手段３２６、例えば定常光（ｃｏｎｓｔａｎｔ  ｌｉｇｈｔ）（例えば、ＬＥＤ）、点滅光、エラー状態に関連付けられた１色以上の光、および／またはスクリーン（例えば、ＬＣＤパネル）を含み得る。一部の実施形態では、可視警報手段３２６は、特定の警報に関連付けられた、予め決められた光の配置および／またはメッセージを表示し、これらは、メモリ１１４に格納され得る。例えば、可視警報手段３２６は、使用者にシステム１００の向きを正しくするよう指示するメッセージを表示できる。一部の実施形態では、加湿器１０２は、リモートコンピュータシステムおよび／または遠く離れた操作者と通信できるリモート通信手段３２８を含み得る。リモート通信手段３２８は、好適な使用者にシステム１００向きを正しくするよう指示する遠隔警報を生じ得る。
【０１４７】
一部の実施形態では、加湿器１００は、誤った向きの影響を改善するまたは最小にすることができる。例えば、システム１００は、システム１００の少なくとも一部、例えば、加湿器１０２および／またはチャンバ１０４の向きを変更できる方向付け手段を含み得る。方向付け手段は、システムの向きを変更するために伸長したり引っ込んだりする液圧式および／または空気式の脚部を含み得る。システム１００の部分は、枢動式にヒンジで動き、それらの部分が、自然に正しい向きに戻るようにし得る。他の手段が可能である。
【０１４８】
制御アルゴリズム
使用時、加湿システム１００は、概して、メモリ１１４に格納されたプログラムまたはアルゴリズムによって一般に動作するプロセッサー１１２によって制御できる。加湿器１０２は、長期使用を意図していることが多い一方、システムの他の構成要素、例えば、加湿チャンバ１０４、回路アセンブリ１２３などは使い捨てであり、患者毎におよび／または一人の患者でも周期的に交換し得る。加湿器１０２の寿命、およびこの分野における進歩に基づいて、メモリ１１４に格納されたプログラムやアルゴリズムは、時間が経つにつれて時代遅れになる可能性がある。従来の方法でメモリ１１４を更新することは、ある期間、加湿器を使用不能にすることを必要とし得る。
【０１４９】
メモリプログラムやアルゴリズムを更新する改良型の装置および方法は、図１１に示すように、例えば頻繁に交換される構成要素など、システム１００の他の構成要素にデータを格納および転送するように適合された構成要素に結合することを含み得る。一部の実施形態では、回路アセンブリ１２３は、データを格納するのに好適なメモリ２６０、およびメモリ２６０に動作可能に接続された第１のデータ接続２６２を含み得る。メモリ２６０および第１のデータ接続２６２は、互いに物理的に隣接するように配置でき、かつ回路アセンブリ１２３の外壁に接続できる。一部の実施形態では、メモリ２６０および第１のデータ接続２６２は、吸息導管１２０のチャンバ１０４側付近に配置できる。あるいは、メモリ２６０および第１のデータ接続２６２は、回路アセンブリ１２３の異なる個所に配置できる。メモリ２６０および／または第１のデータ接続２６２は除去可能および／または交換可能とし得る。これにより、メモリ２６０を、異なるソフトウェア、おそらく更新済みのソフトウェアを含む異なるメモリと交換できるようにする。
【０１５０】
別のシステムの構成要素、例えばチャンバ出口ポート１１８ｂには第２のデータ接続２６４が結合され、かつ第１の接続２６２に動作可能に接続するように構成される。一部の実施形態では、第１の接続２６２はオスコネクタを有し、かつ第２の接続２６４は、相補的なメスコネクタを有し得る。あるいは、第１の接続２６２はメスコネクタを有し、および第２の接続２６４は、相補的なオスコネクタを有し得る。一部の実施形態では、第１の接続２６２および第２の接続２６４は、相互に結合可能である。第１の接続２６２および第２の接続２６４が結合されると、メモリ２６０と加湿器１０２のプロセッサー１１２および／またはメモリ１１４との間に動作可能な接続が形成される。
【０１５１】
一部の実施形態では、メモリ２６０と加湿器１０２のプロセッサー１１２および／またはメモリ１１４との間の動作可能な接続は、加湿器１０２から延出するスパイン（ｓｐｉｎｅ）によって容易にされ得る。スパインは、プロセッサー１１２および／またはメモリ１１４への電気およびデータ転送接続および経路を含み得る。一部の実施形態では、第１の接続２６２は、スパインに直接、動作可能に接続する。あるいは、第１の接続２６２は第２の接続２６４につながり、これが次に、加湿チャンバ１０４が加湿器１０２に設置されると、スパインにつながる。一部の実施形態では、メモリ２６０および接続は、チャンバ１０４、例えば、出口ポート１１８ｂに結合され、および接続は、スパインに動作可能に接続するように構成される。接続の他の機構および接続のための他の位置も可能である。
【０１５２】
一部の実施形態では、第１のデータ接続２６２および第２のデータ接続２６４は、物理的に接触せずに、動作可能に接続できる。例えば、接続２６２、２６４のうちの一方はＲＦＩＤタグを含み、および他方はＲＦＩＤ質問機を含み得る。
【０１５３】
使用時、第１のデータ接続２６２、第２のデータ接続２６４、および／またはスパインを上首尾に接続すると、プロセッサー１１２は、メモリ２６０に格納された情報の少なくとも一部を、メモリ１１４に格納された情報と比較し、かつ認可された場合に、メモリ２６０からメモリ１１４へのデータ転送を開始し得る。例えば、プロセッサー１１２は、メモリ２６０に格納されたソフトウェアのバージョンに関する情報を検索でき、かつそれを、メモリ１１４に格納されたソフトウェアのバージョンに関する情報と比較できる。比較が、メモリ２６０は更新済みのソフトウェアを含むことを示す場合、プロセッサー１１２はデータ転送を開始し、かつメモリ２６０からメモリ１１４へソフトウェアをコピーする。メモリ１１４上の既存のソフトウェアは削除され得るか、または動作不能な方法で格納され得る。それゆえ、加湿器１０２、およびおそらく他の構成要素の動作に使用されたソフトウェアは、技術的専門知識がなくても、またはやり直しすることなく、更新できる。
一部の実施形態では、メモリ２６０は、単に、入手可能なソフトウェアの最新バージョンに関する情報を含み得る。メモリ２６０とメモリ１１４のバージョン情報の比較が、メモリ１１４が時代遅れであることを示す場合、プロセッサー１１２は使用者に通知し得る。
使用者は、所望の場合にメモリ１１４を更新するための適切な手段を講じ得る。これは、導管毎に更新済みのソフトウェア自体を含める費用をかけることなく、時代遅れのソフトウェアの通知をできるようにし得る。一部の実施形態では、更新済みのソフトウェアは、いくつもの別個のモジュールにセグメント化され、その各々が、異なる回路アセンブリ１２３に含まれ得る。使用時、プロセッサー１１２は、複数の回路アセンブリ１２３のアタッチメントから時間をかけてモジュールを収集する。全てのモジュールが収集されたら、更新済みのソフトウェアをコンパイルでき、および上記のプロセスを行うことができる。
【０１５４】
ディスプレイおよびフィードバック
一部の実施形態では、加湿器はディスプレイ１５２を含む。一部の実施形態では、ディスプレイ１５２は、ＯＬＥＤグラフ表示である。一部の実施形態では、ディスプレイ１５２は、Ｅインク（電気泳動インク）表示である。Ｅインク表示は、好都合にも、ステータスを変更するために電力を必要とするにすぎないため、ディスプレイ１５２は、電源が切られていても情報を表示できる。例えば、ディスプレイ１５２は、電力が検出されるまで「電源につないでください」と表示し得る。患者を生かしておくために必要とし得る人工呼吸器の設定に介護士が時間と努力を集中しているために、加湿器は、忙しいＩＣＵおよび他の病院では忘れられることがあるため、そのようなディスプレイは、好都合にも、介護士に加湿器を設定するように気づかせるのを助け得る。
【０１５５】
プロセッサー１１２は、例えば、図１３Ａおよび図１３Ｂに示すように、情報、例えば、情報用のプロンプト、フィードバック情報などをディスプレイ１５２に表示するように構成できる。加湿器は、さらに、ユーザ入力用の機構、例えば、電源、メニュー、ＯＫ、および上向き矢印および下向き矢印ボタン１５３を含み得る。メニューボタンを押すと、プロセッサー１１２に、ディスプレイ１５２上に様々なオプション、例えば、治療のタイプ、温度および／または湿度設定などを表示させ得る。上向き矢印および下向き矢印ボタンを使用して、ディスプレイ１５２に提供された様々なオプションをスクロールすることができる。ＯＫボタンを押すと、例えば、ディスプレイ１５２上で強調または選択された特定の治療オプションまたはレベルに設定できる。メニューボタンは、治療の設定を変更するためのオプションのリストを表示させるために、いつでも押すことができる。一部の実施形態では、１つのボタンがＯＫおよびメニューボタンの機能を果たす。
【０１５６】
プロセッサー１１２はまた、図１２Ｂに示すように、様々なエラーまたは警告メッセージをディスプレイ１５２上に表示させるように構成できる。例えば、加湿器１０２および／または加湿システムの他の構成要素がバッテリー電源で動作していて、バッテリー電源が特定の閾値未満に降下した場合、「電源につないでください」メッセージがディスプレイ１５２上に点滅し得る。ガス流が加湿システム１００において検出されるが、加湿器１０２および／またはディスプレイ１５２の電源が入っていない場合、「Ｏｎボタンを押してください」メッセージがディスプレイ１５２上に点滅し得る。例示的なエラーメッセージは以下を含み得る：加湿チャンバ１０４が加湿器１０２に設置されていない、加湿システムにおいていずれかの電気的接続が適切になされていない、または本明細書で詳細に説明したようなセンサーが設置されていない、および適切に位置決めされていない場合には、「回路がありません」または「回路を修理してください」；吸息導管１２０および／または呼息導管１２２が誤って接続されている場合には、「ベントポートを取り換えてください」；液体源２４６、例えば水袋が空である、液体源２４６から加湿チャンバ１０４への液体導管１１６が適切に接続されていない、液体導管１１６がねじれている、または液体導管１１６から加湿チャンバ１０４への弁に欠陥がある場合には、「水が必要です」；導管のいずれかにおいてヒーター線１３８またはセンサーに欠陥がある場合には、「回路を交換してください」；および欠陥のある接続など、内部故障がある場合には、「サービスに送付してください」。他のエラーメッセージまたはフィードバック情報は同様に、またはその代わりに、ディスプレイ１５２に提供され得る。
【０１５７】
本開示は、いくつかの実施形態および例との関連で説明されたが、当業者には、本開示は、具体的に開示した実施形態を超えて他の代替的な実施形態および／または使用およびその明白な修正例および均等物まで及ぶことを理解されたい。さらに、本開示の実施形態のいくつかの変形例を詳細に示しかつ説明したが、当業者には、本開示の範囲内にある他の修正例が容易に分かるであろう。実施形態の具体的な特徴および態様の様々な組み合わせまたは副結合がなされてもよく、なおも本開示の範囲内にあることも考慮される。本開示の実施形態の様々なモードを形成するために、開示の実施形態の様々な特徴および態様は、互いに組み合わせることができる、または置き換えることができることを理解されたい。さらに、本明細書で提供された様々な構成要素の寸法は例示であり、および他の寸法を使用してもよい。それゆえ、本明細書に開示の範囲は、上述の特定の実施形態によって限定されるものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【外国語明細書】
2020114409000001.pdf