(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
肺疾患を治療するための圧力支持システムであって：
呼吸ガスの流れを生成するよう適応された圧力発生システムと；
前記呼吸ガスの流れを患者の気道に送達する、前記圧力発生システムに動作上結合された患者回路と；
前記圧力発生システムに動作上結合されたコントローラとを有しており、前記コントローラは、患者の肺のメカニクスを示すパラメータを判別し、前記呼吸ガスの流れを前記患者に送達するのを、前記患者の吸気相の少なくとも一部の間に、前記の判別されたパラメータに基づいて決定される圧力レベルで行うよう、
（ａ）第一の数の呼吸サイクルにわたってあるIPAP/EPAP差圧で第一の二レベル陽圧支持を与え、ここで、前記第一の二レベル陽圧支持の前記IPAP/EPAP差圧は所定のベースラインIPAPレベルおよび所定のベースラインEPAPレベルに基づくベースライン・レベルであり、
（ｂ）患者の肺のメカニクスを示すパラメータを判別し、
（ｃ）判別されたパラメータが所定のベースライン範囲外であるかどうかを判別し、
（ｄ）判別されたパラメータが所定のベースライン範囲外であるかどうかに応じて前記IPAP/EPAP差圧を変えるよう、
前記圧力発生システムを制御するよう適応されている、
圧力支持システム。
【請求項２】
前記判別されたパラメータが所定のベースライン範囲外であるかどうかに応じて前記IPAP/EPAP差圧を変えることが、前記判別されたパラメータが所定のベースライン範囲外であると判別することに応答して前記IPAP/EPAP差圧を増加させることを含む、請求項１記載の圧力支持システム。
【請求項３】
前記判別されたパラメータが所定のベースライン範囲外であるかどうかに応じて前記IPAP/EPAP差圧を変えることが、前記判別されたパラメータが所定のベースライン範囲内であると判別することに応答して前記IPAP/EPAP差圧を減少させることを含む、請求項１または２記載の圧力支持システム。
【請求項４】
前記コントローラがさらに：
（ｅ）第二の数の呼吸サイクルにわたってそのときのIPAP/EPAP差圧で第二の二レベル陽圧支持を与え、
（ｆ）前記パラメータを再判別し、
（ｇ）そのときの再判別されたパラメータが前記ベースライン範囲内にある、またはそのときのIPAP/EPAP差圧が所定の最大差圧に等しいと判別されるまで、段階（ｄ）（ｅ）および（ｆ）を一回または複数回繰り返すよう、
前記圧力発生システムを制御するよう適応されている、
請求項１ないし３のうちいずれか一項記載の圧力支持システム。
【請求項５】
前記コントローラが、段階（ｄ）において前記IPAP/EPAP差圧を所定の増分または大きさずつ増大させるよう構成されている、請求項１ないし４のうちいずれか一項記載の圧力支持システム。
【請求項６】
前記コントローラがそのときのIPAP/EPAP差圧が前記所定の最大差圧に等しいと判別する場合、患者に喘息薬を使い始めるよう通知し、そのときのIPAP/EPAP差圧で前記第二の二レベル陽圧支持を提供することを続けるよう構成されている請求項１ないし５のうちいずれか一項記載の圧力支持システム。
【請求項７】
前記コントローラがそのときのIPAP/EPAP差圧が前記所定の最大差圧に等しいと判別する場合、そのときのIPAP/EPAP差圧で前記第二の二レベル陽圧支持を提供することを続けつつ、自動的に患者に喘息薬を与えるよう構成されている、請求項１ないし５のうちいずれか一項記載の圧力支持システム。
【請求項８】
患者に薬を与える薬送達装置を有する、請求項７記載の圧力支持システム。
【請求項９】
前記コントローラそのときの再判別されたパラメータが前記ベースライン範囲内であると判別する場合、前記コントローラがさらに：（ｈ）そのときのIPAP/EPAP差圧を低下したレベルに低下させ；（ｉ）第三の数の呼吸サイクルにわたって前記低下したレベルで第三の二レベル陽圧支持を与え；（ｊ）前記パラメータを再判別し；（ｋ）そのときの再判別されたパラメータが前記ベースライン範囲外である、またはそのときの低下したレベルが前記ベースライン・レベルに等しいと判別されるまで、段階（ｈ）（ｉ）および（ｊ）を一回または複数回繰り返すよう構成されている、請求項１ないし８のうちいずれか一項記載の圧力支持システム。
【請求項１０】
段階（ｋ）において前記コントローラがそのときの再判別されたパラメータが前記ベースライン範囲外であると判別する場合、前記コントローラが段階（ｄ）（ｅ）（ｆ）および（ｇ）を繰り返すよう構成されている、請求項４のうちいずれか一項記載の圧力支持システム。
【請求項１１】
段階（ｋ）において前記コントローラがそのときの再判別されたパラメータが前記ベースライン範囲外ではなく、そのときの低下したレベルが前記ベースライン・レベルに等しいと判別される場合、前記コントローラが、前記ベースライン・レベルで前記第三の二レベル陽圧支持を提供することを続けるよう構成されている、請求項１ないし１０のうちいずれか一項記載の圧力支持システム。
【請求項１２】
前記パラメータが上気道抵抗または肺コンプライアンスである、請求項１ないし１１のうちいずれか一項記載の圧力支持システム。
【請求項１３】
前記肺疾患が喘息またはCOPDである、請求項１ないし１２のうちいずれか一項記載の圧力支持システム。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のうちいずれか一項記載の圧力支持システムであって、前記コントローラに動作上結合された一つまたは複数のセンサーをさらに有し、前記一つまたは複数のセンサーは、前記呼吸ガスの流れに関連する一つまたは複数の特性を測定して該特性を示す一つまたは複数の信号を生成するよう適応されており、前記コントローラは前記パラメータを前記一つまたは複数の信号を使って判別するよう適応されている、圧力支持システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、米国特許法第１１９条（ｅ）のもとで2008年12月19日に出願された米国仮出願第61/139,077号の優先権を主張する。前記明細書の内容はここに参照によって組み込まれる。
【０００２】
本発明は、喘息、COPDまたはその他の肺疾患といった、気道に影響する肺疾患を処置するためのシステムおよび方法に、特に陽圧気道支持（positive  pressure  airway  support）を使ってそのような肺疾患を処置するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
喘息は、気道としても知られる人の気管支に影響する慢性疾病である。気管支は、肺に空気を送り込み、肺から空気を搬出する管である。喘息患者の気管は、腫れおよび過剰の粘液の生成の結果として炎症を起こしている。喘息患者の気管は、運動、ほこりまたは煙草の煙といったものに過度に敏感でもある。この過剰な敏感性のため、喘息患者が運動したりそのような物質を吸入したりするとき、気道を囲む平滑筋を緊張させる。気道炎症と筋肉の緊張は気道を狭め、空気が気道を通って動くのを難しくする。結果として、喘息患者は、繰り返し、喘鳴、胸苦しさ、息切れおよび咳の期間を経験する。これらは一般に喘息発作と呼ばれる、
典型的には、喘息は次の二つの方法のいずれかまたは両方において、薬で処置される。第一の方法は、一般に救急薬（rescue  medications）として知られるものを用いる。救急薬は急性の発作の症状をすぐに止めるために必要に応じて投与される。第二の方法は、一般に長期管理薬（controller  medications）として知られるものを使って喘息を管理し、発作が起こることを防ごうとするものである。そのような長期管理薬は典型的には、発作が起こったかどうかに関わりなく毎日服用され、喘息に関連した気道の炎症を治療しようとする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
喘息の治療のための薬の使用は多くの事例において有効であることが立証されているが、人によっては薬に完全に反応しなかったり、および／または悪い副作用を受けたりする。さらに、一般に、たいていの医師および／または喘息患者は、有効であるために必要とされる最低限の投薬量を使うことを好む。よって、喘息および／またはCOPDのような気道に影響するその他の肺疾患を治療するためには、薬と一緒に、および／または薬の（少なくとも部分的には）代わりに追加的な療法が使われる必要が常にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ある実施形態では、喘息またはCOPDのような肺疾患を治療する方法であって、患者の肺のメカニクス（限定するものではないが、気道抵抗または肺コンプライアンスなど）を示すパラメータを決定し、患者の気道に対して陽圧支持（positive  pressure  support）を与えることを含み、患者の吸気相の少なくとも一部の間の陽圧支持の圧力レベル（これは一定であっても可変であってもよい）は、前記の決定されたパラメータに基づいて決定される、方法が提供される。ある個別的な実装では、吸気相の少なくとも一部の間の陽圧支持の圧力レベルはピーク圧力を含み、患者の呼気相の少なくとも一部の間の陽圧支持の第二の圧力レベル（これは一定であっても可変であってもよい）は前記ピーク圧力より低い。好ましくは、前記第二の圧力レベルも、前記の決定されたパラメータに基づいて決定される。さらに、前記決定する段階は、前記与える段階に先立って実行されてもよいし、あるいはまた、前記決定されるステップは前記与える段階の間に実行されてもよい。
【０００６】
ある個別的な実施形態では、本発明は、喘息またはCOPDのような肺疾患を治療する方法であって、上気道抵抗または肺コンプライアンスなどの患者の肺のメカニクスを示すパラメータを決定し、患者の気道に対して二レベル陽圧支持（bi-level  positive  pressure  support）を与えることを含む、方法を提供する。二レベル陽圧支持は、吸気陽気道圧（IPAP:  inspiratory  positive  airway  pressure）レベルおよび呼気陽気道圧（EPAP:  expiratory  positive  airway  pressure）レベルをもつ。ここで、IPAPレベルおよびEPAPレベルの一方または両方は、前記の決定されたパラメータに基づいて決定される。
【０００７】
もう一つの実施形態では、本発明は、喘息やCOPDのような肺疾患を治療するための圧力支持システム（pressure  support  system）であって、呼吸ガスの流れを生成するよう適応された圧力発生システムと、前記呼吸ガスの流れを患者の気道に送達する、前記圧力発生システムに動作上結合された患者回路と、前記圧力発生システムに動作上結合されたコントローラとを有するシステムとを提供する。前記コントローラは、患者の肺のメカニクスを示すパラメータを判別し、前記呼吸ガスの流れを前記患者に送達するのを前記患者の吸気相の少なくとも一部の間にある圧力レベルで行うよう、前記圧力発生システムを制御するよう適応され、前記圧力レベルは前記の判別されたパラメータに基づいて決定される。ある個別的な実施形態では、吸気相の少なくとも一部の間の陽圧支持の圧力レベルはピーク圧力を含み、前記コントローラは、患者の呼気相の少なくとも一部の間、前記ピーク圧力より低い第二の圧力レベルで患者に呼吸ガスの流れを送達するよう、前記圧力発生システムを制御するよう適応される。好ましくは、前記第二の圧力レベルも、前記の判別されたパラメータに基づいて決定される。前記コントローラは、前記圧力発生システムの制御に先立って前記パラメータを判別するよう適応されてもよいし、あるいはまた、前記コントローラは、前記圧力発生システムの制御の間に前記パラメータを判別するよう適応される。
【０００８】
もう一つの個別的な実施形態では、本発明は、喘息やCOPDのような肺疾患を治療するための圧力支持システムであって、呼吸ガスの流れを生成するよう適応された圧力発生システムと、前記呼吸ガスの流れを患者の気道に送達する、前記圧力発生システムに動作上結合された患者回路と、前記圧力発生システムに動作上結合されたコントローラとを有するシステムとを提供する。前記コントローラは、上気道抵抗または肺コンプライアンスなどの患者の肺のメカニクスを示すパラメータを判別し、前記圧力発生システムを制御して、前記患者の吸気相の少なくとも一部の間には吸気陽気道圧（IPAP）レベルで前記呼吸ガスの流れを前記患者に送達し、患者の呼気相の少なくとも一部の間には呼気陽気道圧（EPAP）レベルで前記呼吸ガスの流れを前記患者に送達するよう適応される。IPAPレベルおよびEPAPレベルの一方または両方は前記の判別されたパラメータに基づいて決定される。
【０００９】
もう一つの実施形態では、本発明は、喘息またはCOPDのような肺疾患を治療する方法であって、（ａ）第一の数の呼吸サイクルにわたって所定のベースラインIPAP/EPAP差圧で第一の二レベル陽圧支持を与え、（ｂ）上気道抵抗または肺コンプライアンスなどの患者の肺のメカニクスを示すパラメータを判別し、（ｃ）判別されたパラメータが所定のベースライン範囲外であることを判別することを含む方法を提供する。本方法はさらに、（ｄ）前記IPAP/EPAP差圧を現在のIPAP/EPAP差圧まで増し、（ｅ）第二の数の呼吸サイクルにわたってそのときの現在のIPAP/EPAP差圧で第二の二レベル陽圧支持を与え、（ｆ）前記パラメータを再判別することを含む。最後に、ステップ（ｇ）において、本方法は、そのときの現在の再判別されたパラメータが前記ベースライン範囲内にある、またはそのときの現在のIPAP/EPAP差圧が所定の最大差圧に等しいと判別されるまで、ステップ（ｄ）（ｅ）および（ｆ）を一回または複数回繰り返すことを含む。
【００１０】
ある個別的な実施形態では、ステップ（ｇ）においてそのときの現在のIPAP/EPAP差圧が前記所定の最大差圧に等しいと判別される場合、本方法はさらに、患者に喘息薬を使い始めることを通知し、そのときの現在のIPAP/EPAP差圧で前記第二の二レベル陽圧支持を提供し続けることを含む。あるいはまた、ステップ（ｇ）においてそのときの現在のIPAP/EPAP差圧が前記所定の最大差圧に等しいと判別される場合、本方法はさらに、そのときの現在のIPAP/EPAP差圧で前記第二の二レベル陽圧支持を提供し続けつつ、たとえば患者が使っている患者回路に結合された薬送達装置を使って、自動的に患者に喘息薬を提供することを含む。
【００１１】
さらにもう一つの個別的な実施形態では、ステップ（ｇ）においてそのときの現在の再判別されたパラメータが前記ベースライン範囲内であると判別される場合、本方法はさらに、（ｈ）そのときの現在のIPAP/EPAP差圧を低下したレベルに低下させ、（ｉ）第三の数の呼吸サイクルにわたって前記低下したレベルで第三の二レベル陽圧支持を与え、（ｊ）前記パラメータを再判別し、（ｋ）そのときの現在の再判別されたパラメータが前記ベースライン範囲外である、またはそのときの現在の低下したレベルが前記ベースライン・レベルに等しいと判別されるまで、ステップ（ｈ）（ｉ）および（ｊ）を一回または複数回繰り返すことを含む。ステップ（ｋ）においてそのときの現在の再判別されたパラメータが前記ベースライン範囲外であると判別される場合、本方法はステップ（ｄ）（ｅ）（ｆ）および（ｇ）を繰り返す。あるいはまた、そのときの現在の再判別されたパラメータが前記ベースライン範囲外ではなく、そのときの現在の低下したレベルが前記ベースライン・レベルに等しいと判別される場合、本方法はさらに、前記ベースライン・レベルで前記第三の二レベル陽圧支持を提供することを続けることを含む。
【発明の効果】
【００１２】
したがって、本発明が実質的に上記の側面および利点のすべてを達成することは今や明白なはずである。本発明の追加的な側面および利点は、以下の記述において述べられ、部分的には該記述から自明であり、あるいは本発明の実施によって学習されうる。さらに、本発明の側面および利点は、付属の請求項において具体的に記載される手段および組み合わせによって実現し、得ることができる。
【００１３】
付属の図面は、本発明の現在のところ好ましい実施形態を示しており、上記の概要および下記の詳細な説明とともに、本発明の原理を説明するはたらきをする。図面を通じて、同様の参照符号は同様のまたは対応する部分を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】二レベルの陽圧支持システムによって出力される典型的な従来技術の圧力曲線である。
【図２】本発明のある限定しない実施形態に基づく圧力支持システムである。
【図３Ａ】二レベル陽圧支持療法を使う、本発明のある個別的な限定しない実施形態に基づく喘息治療方法を示すフローチャートの一部である。
【図３Ｂ】二レベル陽圧支持療法を使う、本発明のある個別的な限定しない実施形態に基づく喘息治療方法を示すフローチャートの一部である。
【図３Ｃ】二レベル陽圧支持療法を使う、本発明のある個別的な限定しない実施形態に基づく喘息治療方法を示すフローチャートの一部である。
【図４】図３Ａ、３Ｂ、３Ｃの方法から帰結しうる例示的な圧力曲線である。
【図５】図５は、二レベル陽圧支持療法を使う、本発明のある代替的な実施形態に基づく喘息治療方法を示すフローチャートである。
【図６】図５の方法から帰結しうる例示的な圧力曲線を示す図である。
【図７】図５の方法から帰結しうる例示的な圧力曲線を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本稿での用法では、二つ以上の部分または構成要素が「結合」されているとの陳述は、それらの部分が、直接的にまたは一つもしくは複数の中間部分もしくは構成要素を通じて、結び合わされているまたは一緒に動作することを意味する。
【００１６】
本稿での用法では、用語「数」は、１または１より大きな整数（すなわち複数）を意味する。
【００１７】
喘息は、平滑筋細胞の化学物質欠乏（すなわちp38  MAPKおよびHSP27抑制）および動的な平滑筋拡張欠乏（すなわち、機械的な摂動および妨げられない筋収縮が失われ、過剰な気道制限につながること）の両方の結果であるとの仮説が立てられている。平たくいえばつまり、正常な人における上気道が開放を維持されるのは、上気道の平滑筋が該筋肉を伸ばすことを受け持つキーとなるタンパク質を処理でき、より多様な呼吸パターン（すなわち、深い吸気とより浅い吸気の両方の正常な組み合わせ）によって気道筋を機械的に操作するからである。喘息をもつ個人においては、何らかの理由により、これらのキーとなるタンパク質の処理が抑制され、そのため気道筋がより短くなる（より収縮する）。喘息患者はまた、おそらくは今述べた、より短い筋状態のため、呼吸のダイナミックレンジが同じではない。
【００１８】
高められた圧力で呼吸ガスの流れを患者の気道に与える陽圧支持システムはよく知られている。そのような圧力支持の一つの形は、二レベル陽圧支持療法として知られている。二レベル陽圧支持療法では、患者に送達されるガスの圧力は患者の呼吸サイクルとともに変動する。具体的には、吸気陽気道圧（IPAP）が患者の呼吸サイクルの吸気相の間に提供され、呼気陽気道圧（EPAP）が患者の呼吸サイクルの呼気相の間に提供される。EPAPはIPAPより低く、そのため患者が息を吐くのはIPAP圧力に比べ相対的に低い圧力に抗してとなり、それにより患者の快適さが増す。米国ペンシルヴェニア州マリーズヴィルのレスピロニクス社（Respironics,  Inc.）によって製造されるBiPAP（登録商標）およびBi-Flex（登録商標）ファミリーの圧力支持装置が、さまざまな形の二レベル陽圧支持療法を提供する圧力支持装置の例である。さらに、米国特許第5,433,193号、5,313,937号、5,239,995号、5,148,802号、6,532,960号および6,640,806号を含むいくつかの米国特許は二レベル陽圧支持システムを詳細に記述している。これらのすべては参照によりここに、その全文が書かれているかのように、明示的に組み込まれる。
【００１９】
上で論じたように、（用語の本稿での使用による）二レベル陽圧支持システムは、吸気の少なくとも一部の間に患者の気道にIPAPレベルの圧力を提供し、呼気の少なくとも一部の間にEPAPレベルの圧力を提供する。図１は、例示的な二レベル陽圧支持システムによって出力される典型的な圧力曲線５を概略的に描いている。患者の呼吸サイクルの呼気相の間には、圧力曲線５は呼気圧（EPAP）１０にある。呼気の終わりに、すなわち患者の呼吸サイクルのその後の吸気相の始まりには、圧力曲線５は吸気圧（IPAP）１５に変わる。システムが吸気の終わりを検出するとき、すなわちその後の呼気相の始まりにおいて、圧力曲線５はより低い呼気圧（EPAP）１０に戻り、再びサイクルが始まる。EPAP  １０とIPAP  １５の間の圧力差は図１ではΔPで表されている。図１に見られるように、ここに示した例示的な圧力波形では、この圧力変化は（瞬間的にではなく）徐々に起こる。これは患者の快適さを改善する助けになる。この徐々の遷移効果は、システム圧力がEPAP  １０からIPAP  １５まで上がるのにかかる時間によって測られ、二レベル圧力支持システムの「立ち上がり時間」と称される。同様に、図１は、IPAP  １５からEPAP  １０までの瞬間的な遷移ではなく、IPAP  １５からEPAP  １０へのシステム圧力の漸進的な遷移を示している。この漸進的な遷移の効果は、システム圧力がIPAP  １５からEPAP  １０まで下がるのにかかる時間によって測られ、二レベル圧力支持システムの「降下時間」と称される。さらに、EPAP  １０からIPAP  １５へ、IPAP  １５からEPAP  １０への遷移は図１（および本稿の他所で述べる図４、図６および図７）では指数関数的な傾斜として示されているが、これは単に例示的であることを意図したものであり、傾斜は、ほぼ一定のレベルから別のほぼ一定のレベルへの直線（一定の遷移レート）または他の任意の遷移波形（方形波をも含む）であってもよいことは理解しておくべきである。
【００２０】
本稿でより詳細に述べるように、本発明は、さまざまな実施形態において、陽圧支持療法、好ましくは二レベル陽圧支持療法を使って、喘息やCOPDのような気道に影響する肺疾患の治療のための備えをする。具体的には、本発明は陽圧支持療法、好ましくは二レベル陽圧支持療法を用いて、喘息患者のような気道に影響する肺疾患を患う個人に共通する上気道筋の機械的摂動の問題および欠乏に対処する。より具体的には、ある実施形態では、本発明は、陽圧支持療法、好ましくは二レベル陽圧支持療法を使って喘息やCOPAのような肺疾患を治療することを、限定するものではないが上気道抵抗または肺コンプライアンスなどの患者の肺のメカニクスを示すパラメータを決定し、決定されたパラメータに基づいて陽圧支持療法設定（たとえば、吸気相の少なくとも一部の間の圧力レベルまたはIPAPおよびEPAP設定）を変えることにより行う。別の実施形態では、本発明は、陽圧支持療法、好ましくは二レベル陽圧支持療法を使って喘息やCOPAのような肺疾患を治療することを、陽圧支持療法セッションの間に用いられる陽圧支持療法設定（吸気相の少なくとも一部の間の圧力レベルまたはIPAPおよびEPAP設定の範囲）を動的に、好ましくは擬似ランダムに変えることによって行う。本稿で述べる陽圧支持療法の方法は、好ましくは、個人が現在何らかの急性症状を患っているかどうかに関わりなく、該個人の状態を治療するために、該個人によって定期的に使用されることが意図されている。定期的にとは、限定するものではないが、毎日一回または複数回などである。本療法の一つの目標または目的は、長期管理薬および／または救急薬に対する該個人の必要性を軽減することである。
【００２１】
上記のように、好ましい実施形態では、患者に提供される陽圧支持は二レベルの陽圧支持である。よって、図解と説明の簡単のため、以下に記述される特定の実施形態（図２ないし図７）はそのような二レベルの陽圧支持を用いる。しかしながら、これは限定することを意図したものではなく、吸気相の少なくとも一部の間に、および可能性としては患者の呼気相の少なくとも一部の間にも、与えられる他の形の陽圧支持（すなわち、ユーザーに与えられる圧力が大気圧より高い他の療法波形）も考えられていることは理解しておくべきである。図２は、ある個別的な限定しない実施形態に基づく、本稿に記載される喘息やCOPDのような肺疾患を治療するための二レベル陽圧支持療法を提供するよう適応されうる圧力支持システム５０の概略図である。図２を参照するに、圧力支持システム５０は、通常のCPAPまたは二レベル圧力支持装置において使用される送風機のような、概括的に矢印Cによって示される呼吸ガスを任意の好適な源から受け取るガス流れ発生器５２を含む。該好適な源はたとえば、酸素または空気の加圧タンク、周辺大気またはそれらの組み合わせである。ガス流れ発生器５２は、空気、酸素またはそれらの混合物のような呼吸ガスの流れを、相対的により高い圧力およびより低い、すなわち周辺の大気圧に概して等しいまたはそれ以上である圧力で患者５４の気道に送達するために、発生させる。ガス発生器５２からの、概括的に矢印Dによって示される呼吸ガスの加圧された流れは、送達導路５６を介して、任意の既知の構成の呼吸マスクまたは患者インターフェース５８に送達される。該呼吸マスクまたは患者インターフェースは、典型的には、患者５４の気道に呼吸ガスの流れを伝えるために、療法の間、患者によって身につけられるまたは他の仕方で患者に取り付けられる。送達導路５６および患者インターフェース・デバイス５８は典型的には、まとめて患者回路と称される。
【００２２】
図２に示される圧力支持システム５０は、単一肢システムとして知られるものである。これはつまり、患者回路が、患者５４を圧力支持システム５０に接続する一つの送達導路５６しか含まないことを意味する。よって、吐き出されたガスを矢印Eによって示されるようにシステムからベントするために、排気ベント５７が送達導路５６に設けられる。排気ベント５７は、送達導路５６に加えて、または送達導路５６の代わりに他の位置に、たとえば患者インターフェース・デバイス５８中に設けられることもできる。また、圧力支持システム５０からガスがベントされるべき所望される仕方に依存して、排気ベント５７が幅広い多様な構成をもつことができることも理解しておくべきである。
【００２３】
本発明はまた、圧力支持システム５０が、患者５４に接続された送達導路と排気導路をもつ二肢システムであることもできることも考えている。二肢システムでは、排気導路は患者５４からの排気ガスを運び、患者５４から遠位の端部に排気バルブを含む。そのような実施形態における排気バルブは典型的には、システムにおいて所望されるレベルまたは圧力を維持するために能動的に制御される。それは一般に、終末呼気陽圧（PEEP:  positive  end  expiratory  pressure）として知られる。
【００２４】
さらに、図２に示される圧力支持システム５０の図示した例示的な実施形態では、患者インターフェース５８は鼻マスクである。しかしながら、患者インターフェース５８は鼻／口マスク、鼻枕または好適なガス流れ伝達機能を提供する他の任意のデバイスを含むことができることは理解しておくべきである。また、本発明の目的のためには、「患者インターフェース」という句は、送達導路５６および加圧された呼吸ガスの源を患者につなぐ他の任意の構造を含むことができる。
【００２５】
図示した実施形態では、圧力支持システム５０は、送達導路５６中に設けられるバルブ６０の形の圧力コントローラを含む。バルブ６０は、患者５４に送達される流れ発生器５２からの呼吸ガスの流れの圧力を制御する。今の目的のためには、流れ発生器５２およびバルブ６０はまとめて圧力発生システムと称される。両者は協働して患者に送達されるガスの圧力および／または流れを制御するよう作用するからである。しかしながら、単独での、あるいは圧力制御バルブと組み合わせての、患者に送達されるガスの圧力を制御するための他の技法、たとえば流れ発生器５２の送風機スピードを変えること、が、本発明によって考えられていることは明白なはずである。こうして、バルブ６０は、患者５４に送達される呼吸ガスの流れの圧力を制御するために使われる技法によっては、任意的である。バルブ６０がなくされる場合、圧力発生システムは流れ発生器５２だけに対応し、患者回路におけるガスの圧力は、たとえば、流れ発生器５２のモーター速度を制御することによって制御される。
【００２６】
圧力支持システム５０はさらに、送達導路５６内の呼吸ガスの流れを測定するフロー・センサー６２を含む。図２に示される個別的な実施形態では、フロー・センサー６２は、送達導路５６の線上に、最も好ましくはバルブ６０の下流に挿入される。フロー・センサー６２は、コントローラ６４に与えられ患者５４におけるガスの流れを決定するためにコントローラ６４によって使用されるフロー信号QMEASURED〔Q測定〕を生成する。
【００２７】
もちろん、患者５４の呼吸フローの測定のための他の技法も本発明によって考えられている。たとえば、限定することなく、患者５４においてあるいは送達導路５６に沿った他の位置において直接フローを測定する、流れ発生器５２の動作に基づいて患者フローを測定する、バルブ６０の上流のフロー・センサーを使って患者フローを測定するなどである。コントローラ６４は、たとえば、データおよび圧力支持システム５０の動作を制御するためにコントローラ６４によって実行可能なソフトウェアのための記憶媒体を提供するメモリ（図示せず）を含むまたは該メモリに動作的に結合されているマイクロプロセッサ、マイクロコントローラまたは他の何らかの好適な処理デバイスであってもよい。前記動作の制御は、本稿で詳述するように患者呼吸の特性をモニタリングし、それに基づいて呼吸ガスの流れを制御することを含む。最後に、圧力支持システム５０によって使用されるさまざまなパラメータを設定するためならびに情報およびデータを臨床担当者やケア担当者のようなユーザーに対して表示および出力するための入出力装置６６が設けられている。
【００２８】
図３Ａ、３Ｂ、３Ｃは、二レベル陽圧支持療法を使う、本発明のある個別的な限定しない実施形態に基づく、喘息やCOPDのような肺疾患を治療する方法を示すフローチャートである。図３Ａ、３Ｂ、３Ｃに示される方法は、図２に示した例示的な圧力支持システム５０において（または他の好適な圧力支持システムにおいて）実装されてもよい。例示目的のため、本方法は、ここでは圧力支持システム５０において実装されるものとして記述される。図３Ａ、３Ｂ、３Ｃに示される方法では、喘息やCOPDのような肺疾患療法が、患者の肺のメカニクスを示すパラメータを判別し、次いで判別されたパラメータに基づいて二レベル陽圧支持療法設定（たとえば限定するものではないがIPAP/EPAP差圧ΔP）を変えることによって、提供される。図３Ａ、３Ｂ、３Ｃに示される個別的な実施形態では、使用される患者の肺のメカニクスを示すパラメータは患者の上気道抵抗である。これは単に使用されうる好ましいパラメータであって、限定することは意図されていないことは理解しておくべきである。圧力支持システム５０において判別されうる他の好適なパラメータ、たとえば限定するものではないが肺コンプライアンス、も用いられうる。
【００２９】
圧力支持システム５０を使って上気道抵抗および／または肺コンプライアンスを判別するいくつかの異なる好適な方法が可能である。そのような方法は、測定された流れ信号（たとえば図２のQMEASURED）に基づく方法を含む。しかしながら、知られるように、上気道抵抗および／または肺コンプライアンスの非侵襲的な推定における最も困難な課題の一つは、測定される流れ信号に対する横隔膜筋圧（Pmus）の影響をいかにしてなくすかである。流れ信号におけるPmus成分は典型的には大きな推定誤差につながるからである。
【００３０】
本発明の被譲渡者は、上気道抵抗および／または肺コンプライアンスの非侵襲的な測定のための流れ信号に基づく方法であって、単一区画肺モデル（single  compartment  lung  model）に基づき、二レベル療法を使ってPmus成分の問題を解決するものを開発した。具体的には、二つの異なるIPAP圧力（たとえば2cmH2O離れている）が相続く息において適用され、流れ応答が測定され、次いで互いから引き算される。流れ応答の引き算は、横隔膜によって引き起こされる流れ成分（すなわちPmus成分）を除去し、外部源によって加えられる圧力差の結果である信号を残す。次いでデータの最小二乗誤差当てはめを使って、上気道抵抗および肺コンプライアンスが決定されうる。具体的には、外部圧力源に対する単一区画モデルの指数関数的な流れ応答の自然対数の最小二乗線形回帰分析を使って、切片と傾きが決定できる。これらの値から、時定数および肺コンプライアンスが決定できる。これは次いで、上気道抵抗の決定を許容する。
【００３１】
本発明の被譲渡者はまた、一次の単一区画肺モデル方程式および圧力支持（圧力支持は、吸気および呼気の期間中に加えられる圧力の間の差である）を変動させるランダム化されたパターンを使うことによって肺コンプライアンスおよび気道抵抗を推定するための同様の、しかしやや異なる方法をも開発した。この代替的な方法は、相続く息における二つの異なる吸気圧力設定についてのシステムの体積応答の差を取ることによって、Pmus成分の問題を解決する。この技法では、肺コンプライアンスおよびPmusは、差分体積信号の定常状態応答を使って、あるいはこの定常状態値を数値的な方法を通じて近似して、単純に推定されることができる。気道抵抗の推定は、前記差分体積信号およびコンプライアンス推定における時間応答情報を使うことによって、得られる。
【００３２】
今述べた肺コンプライアンスおよび／または気道抵抗を決定する個別的な方法は本稿に記載される発明に特に適用可能であると考えられるものの、上気道抵抗および／または肺コンプライアンスを決定するためのいくつかの他の方法が当技術分野において知られており、やはり本発明において利用されうる。たとえば、「Method  and  Breathing  Apparatus  for  Assessing  Pulmonary  Stress」という名称の米国特許出願公開第2004/097821号は、肺抵抗およびコンプライアンスを決定するための、単一区画モデルを利用する方法を記述している。具体的には、単一区画モデルの圧力および流れを関係付ける式が、抵抗およびコンプライアンスを決定するために直接使用される。これらの値は次いで、呼吸系に存在する肺応力を表す応力指数（stress  index）値を決定するために使われる。「Apparatus  and  Method  for  Determining  Respiratory  Mechanics  of  a  Patient  and  for  Controlling  a  Ventilator  Based  Thereon」という名称の米国特許第6,257,234号は、3〜10Hzおよび2〜10cmH2Oの範囲内の強制された単一圧力振動を使って患者の呼吸系の抵抗およびエラスタンスを非侵襲的に検出する方法を記述している。抵抗は、療法圧力に対して少なくとも一つの強制された単一圧力振動を重畳するよう換気装置を制御し、次いで圧力‐流れ関係を観察することによって検出される。エラスタンスは、一時的に呼吸系を閉塞する効果をもつ圧力を供給するよう換気装置を制御し、呼吸系が平衡に達するまで待ち、圧力‐体積関係を評価することによって検出される。エラスタンス・パラメータにおける抵抗は、圧力、流れおよび体積信号からの二つ以上のデータ点を使って計算される。「Method  and  Device  for  Controlling  a  Respirator  for  Therapeutic  Treatment  of  Sleep  Apnea」という名称の米国特許第5,881,724号は、振動抵抗測定（oscilloresistometry）による測定された圧力振幅に基づいて個人の呼吸抵抗が決定される方法を記述している。具体的には、正弦波流れが呼吸流れに重畳され、結果として得られる圧力振動が抵抗を決定するために使われる。「Method  and  Apparatus  for  Determining  Respiratory  System  Resistance  During  Assisted  Ventilation」という名称の米国特許第6,837,242号は、コンプライアンスの既知の値および測定された圧力、体積および流れを使って抵抗が計算される方法を記述している。具体的には、圧力、流れおよび体積の摂動の導入を通じて圧力‐流れ関係を見出すことによって抵抗が測定される。Pmusは全圧力、体積および流れを使って推定される。
【００３３】
図３Ａ、３Ｂ、３Ｃを参照して、そこに示される方法についてこれから述べる。下記でより詳細に述べるように、本方法は、正常な、疾病のない（たとえば喘息でない）状態を表すベースライン上気道抵抗範囲が確立されていることを前提とする。該ベースライン抵抗範囲はたとえば、臨床担当者によって事前設定されてもよいし、あるいは圧力支持システム５０によって、患者が疾病（たとえば喘息）症状を患っていない期間の間にいくつかの抵抗測定を行うことにより確立されてもよい。さらに、図３Ａ、３Ｂ、３Ｃに示される方法は、ベースラインIPAPおよびEPAPレベルでの二レベル陽圧支持のベースライン・レベルが、好ましくは臨床担当者によって圧力支持システム５０に入力されることにより、確立されていることも前提としている。このように、ベースライン二レベル陽圧支持は、たとえば図１に示されるようなベースラインIPAP/EPAP差圧ΔPをもつ。以下でより詳細に述べるように、本方法に従って療法の間に患者に与えられる実際の二レベル陽圧支持は、なされる具体的な気道抵抗測定に基づいて、このベースライン療法のまわりで、このベースライン療法に比べて変えられる。
【００３４】
図３Ａを参照するに、本方法はステップ１００で始まる。ここで、患者５４は患者インターフェース５８を所定の仕方で取り付け、ベースラインIPAPおよびEPAPレベルにおける二レベル陽圧支持が圧力支持システム５０よって提供される。図３Ａ、３Ｂ、３Ｃに示される方法の具体的な実施形態は、このベースライン支持レベルを、抵抗測定がなされ支持のレベルが変えられる前の初期療法期間について与える。こうして、ステップ１０５では、初期療法期間が経過したかどうかについての判定がなされる。そのような初期療法期間はたとえば5ないし10分であってもよい。ステップ１０５における答えがノーであれば、本方法はステップ１００に戻る。しかしながら、ステップ１０５における答えがイエスである、つまり初期療法期間が経過している場合には、ステップ１１０で、圧力支持システム５０は患者５４の気道抵抗を、たとえば限定するものではないが本稿の他所で記述される方法の一つを使って決定する。次に、ステップ１１５において、測定された気道抵抗があらかじめ確立されたベースライン範囲内であるかどうかについての判定がなされる。答えがイエスであれば、ステップ１２０において、事前設定された全療法期間が経過したかどうかについての判定がなされる。この事前設定された全療法期間は、本発明の療法が現在の療法セッションにおいて提供されるべき全期間である。ステップ１２０における答えがイエスであれば、療法は終了され、二レベル陽圧支持はもはや圧力支持システム５０によって提供されない。しかしながら、ステップ１２０における答えがノーであれば、本方法はステップ１００に戻る。
【００３５】
図３Ａに見られるように、ステップ１１５における答えがノーである、つまり決定された気道抵抗が事前確立された正常なベースライン範囲内にない場合には、本方法は図３Ｂに示されるステップ１２５に進む。下記でより詳細に述べるように、図３Ａ、３Ｂ、３Ｃに示される本方法の実施形態は、IPAP/EPAP差圧を何らかの事前設定された最大レベルまで増大させることができる。こうして、ステップ１２５において、現在のIPAP/EPAP差圧が事前設定された最大IPAP/EPAP差圧に等しいかどうか（すなわち、最大IPAP/EPAP差圧に達したか）についての判定がなされる。ステップ１２５における答えがノーであれば、ステップ１３０において、IPAP/EPAP差圧が所定の量だけ増加させられる。たとえば、これはIPAPレベルを上げ、かつEPAPレベルを下げることによって、IPAPレベルを上げることだけによって、あるいはEPAPレベルを下げることだけによって、なされてもよい。前記増加の量は、好ましくは圧力支持システム５０の入出力装置６６を使う臨床担当者によって設定される所定のきざみ量であってもよい。図３Ａ、３Ｂ、３Ｃに示される実施形態では、IPAP/EPAP差圧が増加させられるたびに療法は所定の滞留（dwell）期間にわたって滞留することが許容される。該所定の滞留期間は、たとえば、限定するものではないが、患者の一回または複数回の呼吸サイクルであってもよい。このように、ステップ１３５において、所定の滞留期間が満了したかどうかについての判定がなされる。答えがノーであれば、本方法はステップ１３５に戻る。しかしながら、答えがイエスであれば、ステップ１４０において、気道抵抗が、好ましくは本稿で記載される方法の一つに従って、再び決定される。次に、ステップ１４５において、決定された気道抵抗が所定のベースライン範囲内であるかどうかについての判定がなされる。ステップ１４５における答えがノーであれば、本方法はステップ１２５に戻る。しかしながら、ステップ１４５における答えがイエスであれば、本方法はステップ１５０に進む。これについては下記でより詳細に述べる。
【００３６】
再びステップ１２５を参照するに、もし答えがイエスである、つまり現在のIPAP/EPAP差圧が最大IPAP/EPAP差圧に等しい場合、本方法はステップ１５５に進む。ステップ１５５では、患者は、薬（喘息薬）を用いて提供される療法を増強するよう通知される。たとえば、患者５４は一時的に患者インターフェース５８を取り外し、救急薬を服用してもよい。薬が投与されたのち、患者５４は患者インターフェース５８を再び取り付ける。あるいはまた、たとえば限定するものではないが「Medication  Inhaler  Mixer」という名称の米国特許第5,297,543号および「Nebulizer  Drug  Delivery  Device  for  Ventilator」という名称の米国特許出願公開第2006/0201500号に記載されるように、ネブライザーのような薬送達装置が患者インターフェース５８に結合されていてもよい。これらの文献はいずれも本願の被譲渡者が所有するものであり、その開示はここに参照によって組み込まれる。そのような実施形態では、ステップ１５５において、圧力支持システム５０は、療法が継続される間に、自動的に薬送達装置に薬を患者５４に送達させる。次に、ステップ１５５（いずれの実装であれ）に続いて、本方法はステップ１６０に進む。ここで、最大IPAP/EPAP差圧での二レベル陽圧支持療法が所定の時間期間にわたって続けられる。その後、ステップ１６５において、気道抵抗が再び決定される。次いで、ステップ１７０において、決定された抵抗が前記所定のベースライン範囲内であるかどうかについての判定がなされる。答えがノーであれば、ステップ１７５で、全療法期間が経過したかどうかについての判定がなされる。答えがイエスであれば、療法は終了される。しかしながら、答えがノーであれば、本方法はステップ１６０に戻る。しかしながら、ステップ１７０での答えがイエスである、つまり決定された気道抵抗が前記ベースライン範囲内である場合には、本方法はステップ１５０に進む。
【００３７】
ステップ１４５での肯定の答えまたはステップ１７０での肯定の答え（いずれも現在の決定された抵抗がベースライン範囲内であることを意味する）の結果として到達しうるステップ１５０において、二レベル陽圧支持療法がそのときの現在IPAP/EPAP差圧で提供される。さらに、療法のそのレベルは、所定の滞留期間にわたって提供される。こうして、ステップ１８０において、滞留期間が満了したかどうかについての判定がなされる。答えがノーであれば、本方法はステップ１５０に戻り、療法が継続される。しかしながら、ステップ１８０での答えがイエスである、つまり療法期間が満了した場合には、本方法は図３Ｃのステップ１８５に進む。
【００３８】
ステップ１８５では、IPAP/EPAP差圧が所定のきざみ量だけ減少させられる。このステップは、効果の上ではステップ１３０の逆であり、好ましくは逆の仕方で実行される。つまり、前記増加に使われる具体的な実装（上述）に依存して、所定のきざみの減少を達成させるために、IPAPレベルが下げられかつEPAPレベルが上げられてもよく、IPAPだけが下げられてもよく、あるいはEPAPだけが上げられてもよい。次に、ステップ１９０において、所定の滞留期間が満了したかどうかについての判定がなされる。答えがノーであれば、本方法はステップ１９０に戻る。これは実際上、滞留期間の満了を待つループを生成することになる。しかしながら、ステップ１９０での答えがイエスである、つまり滞留期間が満了した場合には、ステップ１９５において、患者５４の気道抵抗が本稿の他所で述べられるように決定される。ステップ２００では、決定された抵抗が所定のベースライン範囲内であるかどうかについての判定がなされる。ステップ２００での答えがノーであれば、本方法は図３Ｂのステップ１３０に戻り、IPAP/EPAP差圧が前述したようにして増加させられる。しかしながら、ステップ２００における答えがイエスであれば、ステップ２０５において、ベースラインIPAPおよびEPAPレベルに到達したかどうかについての判定がなされる。２０５における答えがノーであれば、本方法はステップ１８５に戻り、IPAP/EPAP差圧が前述のように所定のきざみだけさらに減少させられる。ステップ２０５における答えがイエスである、つまり療法のベースラインに達した場合には、本方法は図３Ａのステップ１００に戻り、処理は先述したように続く。
【００３９】
こうして、つまるところ、本発明のある側面によれば、図３Ａ、３Ｂ、３Ｃの個別的な例示的実施形態に示されるように、気道抵抗測定がベースラインに比べて気道抵抗の増加を示す際に（この増加は患者５４の体系の悪化を示す）、IPAP/EPAP差圧は所定の増分または大きさだけ増加させられる。IPAP/EPAP差圧は、患者の気道抵抗が改善するまで、あるいは所定の最大IPAP/EPAP差圧に達するまで増加させられ続ける。患者５４の気道抵抗における所望の改善なく最大IPAP/EPAP差圧に達した場合には、患者５４は、薬（たとえば喘息薬）を用いて二レベル陽圧支持療法を増強するよう通知される（あるいはまた、薬は、統合された送達装置によって、本稿で述べたように、自動的に投与されてもよい）。患者５４の気道抵抗が増大したIPAP/EPAP差圧で改善できるのであれば、療法は、所定の期間にわたってその設定において滞留し、その後、IPAP/EPAP差圧が段階的に減少させられる。IPAP/EPAP差圧が減少させられる際に患者の気道抵抗が正常なままであれば、ベースライン・レベルが達成されるまで減少させられる。そうでなく、IPAP/EPAP差圧の低下の間に気道抵抗が正常から離れる方向に動けば、正常な気道抵抗を確立し直す努力において、IPAP/EPAP差圧は再び増加させられる。
【００４０】
図４は、図３Ａ、３Ｂ、３Ｃに示される方法に従って、患者５４に二レベル陽圧支持療法を提供しうる例示的な圧力曲線２２５を示している。図４に見られるように、圧力曲線２２５は、二レベル陽圧支持療法が提供されるセクション２３０および２３５、IPAP/EPAP差圧が増加させられるセクション２４０およびIPAP/EPAP差圧が減少させられるセクション２４５を含む。図解目的のため、圧力曲線２２５のうち、気道抵抗を決定する一つまたは複数の方法から帰結する変動を含みうるセクションは省略している。さらに、圧力曲線２２５は図３Ａ、３Ｂ、３Ｃに示される方法から帰結しうる一つの例示的な可能性でしかなく、他の多くの変形が可能であることは理解されるであろう。
【００４１】
さらに、図３Ａ、３Ｂ、３Ｃに示される個別的な実施形態では、用いられる、患者の肺のメカニクスを示すパラメータは上気道抵抗である。しかしながら、これは限定することを意図したものではなく、本発明の範囲から外れることなく、代わりに他のそのようなパラメータ、たとえば限定するものではないが肺コンプライアンスが用いられてもよいことは理解しておくべきである。
【００４２】
さらに、図３Ａ、３Ｂ、３Ｃに示される個別的な実施形態では、患者の肺のメカニクスを示すパラメータは、結果として行われる療法（これは好ましくは固定した継続期間をもつ）とは別個のステップで決定される。しかしながら、これは必須ではない。代わりに、患者の肺のメカニクスを示すパラメータ（たとえば抵抗または肺コンプライアンス）は療法の間に決定されることができ、圧力はリアルタイムで同時に修正／タイトレーションされることができる。
【００４３】
さらに、図２、図３Ａ、３Ｂ、３Ｃに示した個別的な実施形態では、患者の肺のメカニクスを示すパラメータは圧力支持システム５０によって決定される。これは単に一つの具体例である。代替的に、患者の肺のメカニクスを示すパラメータの決定は、別個の（圧力支持システム５０の外部の）装置によって達成され、圧力支持システム５０に有線または無線で送信されることができる。たとえば、喘息患者が療法の効果を判定するために使う装置であるハンドヘルド型（携帯型）肺活量計を用いて患者の肺のメカニクスを示すパラメータを決定し、本稿の他所で記載される方法において使うために、決定されたデータをその一部として設けられる適切なインターフェースを通じて圧力支持システム５０に自動的に送信することもできる。さらなる代替として、肺活量計のような別個の装置によって決定されたデータは、本稿の他所で記載される方法において使うために、（自動的に送信されるのではなく）キーボードまたはタッチスクリーンのような好適なユーザー・インターフェースを使って、圧力支持システム５０に手動で入力されることもできる。
【００４４】
さらにもう一つの個別的な実施形態では、所定の時間期間についてのコンプライアンスおよび療法の有効性（たとえば、一日または数日にわたる呼吸抵抗または肺コンプライアンス）に関係するデータを患者のケア提供者に送るために、モデム、メモリー・カードまたは他のデータ接続方法を使うことができる。さらに、もう一つの個別的な実施形態では、圧力支持システム５０は、ユーザーに、どのくらいよく肺を伸張させているかを示すフィードバック・コンポーネントをもつことができる。たとえば、「療法の有効性」フィードバック・コンポーネントは、圧力支持システム５０の一部として設けられるディスプレイ上に数値的におよび／またはグラフィカルに表示されることができ、および／または圧力支持システム５０の一部として設けられるスピーカーのようなフィードバック装置を使った聴覚フィードバックの形で提供されることができる。フィードバックの一つの方法は、所定の時間期間にわたる療法から帰結するユーザーの増加する（減少する）一回換気量（tidal  volume）、あるいは目標一回換気量を達成または超過することを示すことができる。当技術分野において知られているように、一回換気量は、呼吸サイクルの諸部分を通じて空気流量を積分することによって決定できる。
【００４５】
図５は、二レベル陽圧支持療法を使って本発明のある代替的な実施形態に基づいて喘息を治療する方法を示すフローチャートである。図５の方法は、図２に示される例示的な圧力支持システム５０において（あるいは別の好適な圧力支持システムにおいて）実装されてもよい。図５に示される方法では、喘息療法は、ベースライン・レベルに比べて患者５４に提供されるIPAP/EPAP差圧を周期的に変えることによって提供される。換言すれば、この実施形態では、患者の上気道の筋肉を動的に操作するために、IPAPおよびEPAP設定の範囲が変えられる。好ましくは、特定のIPAPおよびEPAP設定（すなわち特定のIPAP/EPAP差分）が擬似ランダムに決定され、設定される。あるいはまた、特定のIPAPおよびEPAP設定は、患者の上気道の筋肉の好適な動的な操作を提供する何らかの所定の方式（たとえば事前設定されたパターン）に従って変えられてもよい。
【００４６】
図５を参照するに、本方法はステップ２５０で始まる。ここでは、圧力支持システム５０によって、所定のベースライン・レベルで（すなわち、所定のベースラインIPAPおよびEPAPレベルで）、二レベル陽圧支持が患者５４に提供される。好ましくは、そのベースライン・レベルは、圧力支持システム５０の入出力装置６６を使って臨床担当者によって確立される。図５に示される実施例では、そのベースライン二レベル陽圧支持療法は、所定の初期療法期間にわたって提供される。初期療法期間も好ましくは、圧力支持システム５０の入出力装置６６を使って臨床担当者によって確立される。こうして、ステップ２５５では、その初期療法期間が経過したかどうかについての判定がなされる。答えがノーであれば、本方法はステップ２５０に戻り、ベースライン療法が続けられる。しかしながら、ステップ２５５における答えがイエスである場合には、ステップ２６０で、IPAP/EPAP差圧が、（ある種の所定の安全限界値の範囲内で）擬似ランダムに、あるいは記憶されている所定の方式に従ってコントローラ６４によって、変えられる。図５に示した実施形態では、新しいIPAP/EPAP差圧での新しい二レベル陽圧支持療法が特定の滞留期間にわたって提供される。こうして、ステップ２６０に続いて、本方法はステップ２６５に進む。ここでは、滞留期間が満了したかどうかについての判定がなされる。ステップ２６５における答えがノーであれば、本方法はステップ２６５に戻る。しかしながら、ステップ２６５における答えがイエスである、つまり滞留期間が満了した場合には、本方法はステップ２７０に進み、所定の全療法期間が経過したかどうかについての判定がなされる。好ましくは、図５の療法が提供されるべき全期間を示すこの所定の全療法期間は、圧力支持システム５０の入出力装置６６を使って臨床担当者および／または患者５４によって確立される。ステップ２７０における答えがノーである、つまり療法が続けられるべきである場合には、本方法はステップ２６０に戻って、IPAP/EPAP差圧が再び変えられる。ステップ２７０における答えがイエスである、つまり全療法期間が経過した場合には、療法は終了する。こうして、図５の方法では、ベースライン療法の初期期間に続いて、所定の療法期間が経過するまで、定期的に変わるIPAPおよびEPAP設定をもつ二レベル陽圧支持療法が患者５４に提供されることになる。
【００４７】
ステップ２６５の滞留期間は、たとえば、患者５４の一回の呼吸サイクルの長さに等しくてもよく、その場合、IPAP/EPAP差圧は呼吸毎に変わる。あるいはまた、滞留期間は患者５４の複数回の呼吸サイクルにまたがってもよく、その場合、IPAP/EPAP差圧は数呼吸サイクルにわたって同じままであり、その後数呼吸サイクルにわたって新しいレベルに変わる、などとなる。
【００４８】
図６および図７は、図５に示される方法から帰結しうる例示的な圧力曲線２７５および２８０を示している。図６および図７に見られるように、圧力曲線２７５および２８０は、ΔP1によって示されるベースラインIPAP/EPAP差圧と、ΔP2、ΔP3および圧力曲線２８０の場合にはΔP4によって示される変動するIPAP/EPAP差圧とを含む。ここでもまた、図６および図７に示される圧力曲線２７５および２８０は単に例示的であることが意図されており、限定することは意図していない。よって、他の仕方で変動するIPAP/EPAP差圧をもつ他の圧力曲線も図５に示される方法から帰結することがあり、よって本発明の範囲内である。
【００４９】
本発明の好ましい実施形態が上記で記述され、例解されているが、これらは本発明の例であり、限定するものと考えるべきではないことは理解しておくべきである。本発明の精神および範囲から外れることなく、追加、置換およびその他の修正をすることができる。たとえば、本稿の他所で開示されている実施形態は喘息の治療との関連で記述されているが、本稿に記載される方法およびシステムは気道に影響する他の肺疾患を治療するために用いられてもよい。そのような肺疾患は、限定することなく、慢性閉塞性肺疾患（COPD:  chronic  obstructive  pulmonary  disease）などである。したがって、本発明は、以上の記述によって限定されると考えられるものではなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
いくつかの態様を記載しておく。
〔態様１〕
肺疾患を治療する方法であって：
患者の肺のメカニクスを示すパラメータを決定する段階と；
患者の気道に対して陽圧支持を与える段階とを含み、患者の吸気相の少なくとも一部の間の陽圧支持の圧力レベルは、前記の決定されたパラメータに基づいて決定される、
方法。
〔態様２〕
吸気相の少なくとも一部の間の陽圧支持の圧力レベルはピーク圧力を含み、患者の呼気相の少なくとも一部の間の陽圧支持の第二の圧力レベルは前記ピーク圧力より低い、態様１記載の方法。
〔態様３〕
前記第二の圧力レベルも、前記の決定されたパラメータに基づいて決定される、態様２記載の方法。
〔態様４〕
態様１記載の方法であって、患者の気道に対して陽圧支持を与える前記段階が、患者の気道に対して二レベル陽圧支持を与えることを含み、前記二レベル陽圧支持は、吸気陽気道圧（IPAP）レベルおよび呼気陽気道圧（EPAP）レベルをもち、前記IPAPレベルおよび前記EPAPレベルは前記の決定されたパラメータに基づいて決定される、方法。
〔態様５〕
前記決定する段階が前記与える段階に先立って実行される、態様１記載の方法。
〔態様６〕
前記決定する段階が前記与える段階の期間中に実行される、態様１記載の方法。
〔態様７〕
前記肺疾患が喘息である、態様１記載の方法。
〔態様８〕
前記肺疾患がCOPDである、態様１記載の方法。
〔態様９〕
前記パラメータが上気道抵抗である、態様１記載の方法。
〔態様１０〕
前記パラメータが肺コンプライアンスである、態様１記載の方法。
〔態様１１〕
前記与える段階が圧力支持システムによって実行され、患者の肺のメカニクスを示すパラメータを決定する前記段階が、前記圧力支持システムの外部の装置において前記パラメータを決定し、該パラメータを前記圧力支持システムに提供することを含む、態様１記載の方法。
〔態様１２〕
前記与える段階が圧力支持システムによって実行され、患者の肺のメカニクスを示すパラメータを決定する前記段階が、前記圧力支持システムの外部で前記パラメータを決定し、該パラメータを前記圧力支持システムに手動で入力することを含む、態様１記載の方法。
〔態様１３〕
肺疾患を治療するための圧力支持システムであって：
呼吸ガスの流れを生成するよう適応された圧力発生システムと；
前記呼吸ガスの流れを患者の気道に送達する、前記圧力発生システムに動作上結合された患者回路と；
前記圧力発生システムに動作上結合されたコントローラとを有しており、前記コントローラは、患者の肺のメカニクスを示すパラメータを判別し、前記呼吸ガスの流れを前記患者に送達するのを、前記患者の吸気相の少なくとも一部の間に、前記の判別されたパラメータに基づいて決定される圧力レベルで行うよう、前記圧力発生システムを制御するよう適応されている、
システム。
〔態様１４〕
吸気相の少なくとも一部の間の陽圧支持の圧力レベルはピーク圧力を含み、前記コントローラは、患者の呼気相の少なくとも一部の間、前記ピーク圧力より低い第二の圧力レベルで患者に呼吸ガスの流れを送達するよう、前記圧力発生システムを制御するよう適応される、態様１３記載のシステム。
〔態様１５〕
前記第二の圧力レベルも、前記の判別されたパラメータに基づいて決定される、態様１４記載のシステム。
〔態様１６〕
態様１３記載のシステムであって、前記コントローラは、患者の吸気相の前記少なくとも一部の間は吸気陽気道圧（IPAP）レベルで患者に前記呼吸ガスの流れを送達し、患者の呼気相の少なくとも一部の間には呼気陽気道圧（EPAP）レベルで患者に前記呼吸ガスの流れを送達するよう前記圧力発生システムを制御するよう適応されており、前記IPAPレベルおよび前記EPAPレベルは前記の判別されたパラメータに基づいて決定される、システム。
〔態様１７〕
前記コントローラが、前記圧力発生システムの前記制御に先立って前記パラメータを判別するよう適応されている、態様１３記載のシステム。
〔態様１８〕
前記コントローラが、前記圧力発生システムの前記制御の期間中に前記パラメータを判別するよう適応されている、態様１３記載のシステム。
〔態様１９〕
前記パラメータが上気道抵抗である、態様１３記載のシステム。
〔態様２０〕
前記パラメータが肺コンプライアンスである、態様１３記載のシステム。
〔態様２１〕
前記肺疾患が喘息である、態様１３記載のシステム。
〔態様２２〕
前記肺疾患がCOPDである、態様１３記載のシステム。
〔態様２３〕
態様１３記載のシステムであって、前記コントローラに動作上結合された一つまたは複数のセンサーをさらに有し、前記一つまたは複数のセンサーは、前記呼吸ガスの流れに関連する一つまたは複数の特性を測定して該特性を示す一つまたは複数の信号を生成するよう適応されており、前記コントローラは前記パラメータを前記一つまたは複数の信号を使って判別するよう適応されている、システム。
〔態様２４〕
肺疾患を治療する方法であって：
（ａ）第一の数の呼吸サイクルにわたってあるIPAP/EPAP差圧で第一の二レベル陽圧支持を与え、ここで、前記第一の二レベル陽圧支持の前記IPAP/EPAP差圧は所定のベースラインIPAPレベルおよび所定のベースラインEPAPレベルに基づくベースライン・レベルであり、
（ｂ）患者の肺のメカニクスを示すパラメータを判別し、
（ｃ）判別されたパラメータが所定のベースライン範囲外であることを判別し、
（ｄ）前記IPAP/EPAP差圧を現在のIPAP/EPAP差圧まで増加させ、
（ｅ）第二の数の呼吸サイクルにわたってそのときの現在のIPAP/EPAP差圧で第二の二レベル陽圧支持を与え、
（ｆ）前記パラメータを再判別し、
（ｇ）そのときの現在の再判別されたパラメータが前記ベースライン範囲内にある、またはそのときの現在のIPAP/EPAP差圧が所定の最大差圧に等しいと判別されるまで、段階（ｄ）（ｅ）および（ｆ）を一回または複数回繰り返すことを含む、
方法。
〔態様２５〕
態様２４記載の方法であって、（ｇ）においてそのときの現在のIPAP/EPAP差圧が前記所定の最大差圧に等しいと判別される場合、当該方法がさらに、患者に喘息薬を使い始めることを通知し、そのときの現在のIPAP/EPAP差圧で前記第二の二レベル陽圧支持を提供することを続けることを含む、方法。
〔態様２６〕
態様２４記載の方法であって、（ｇ）においてそのときの現在のIPAP/EPAP差圧が前記所定の最大差圧に等しいと判別される場合、当該方法がさらに、そのときの現在のIPAP/EPAP差圧で前記第二の二レベル陽圧支持を提供することを続けつつ、自動的に患者に喘息薬を与えることを含む、方法。
〔態様２７〕
態様２４記載の方法であって、（ｇ）においてそのときの現在の再判別されたパラメータが前記ベースライン範囲内であると判別される場合、当該方法がさらに：（ｈ）そのときの現在のIPAP/EPAP差圧を低下したレベルに低下させ；（ｉ）第三の数の呼吸サイクルにわたって前記低下したレベルで第三の二レベル陽圧支持を与え；（ｊ）前記パラメータを再判別し；（ｋ）そのときの現在の再判別されたパラメータが前記ベースライン範囲外である、またはそのときの現在の低下したレベルが前記ベースライン・レベルに等しいと判別されるまで、段階（ｈ）（ｉ）および（ｊ）を一回または複数回繰り返すことを含む、方法。
〔態様２８〕
態様２７記載の方法であって、（ｋ）においてそのときの現在の再判別されたパラメータが前記ベースライン範囲外であると判別される場合、当該方法がステップ（ｄ）（ｅ）（ｆ）および（ｇ）を繰り返す、方法。
〔態様２９〕
態様２７記載の方法であって、（ｋ）においてそのときの現在の再判別されたパラメータが前記ベースライン範囲外ではなく、そのときの現在の低下したレベルが前記ベースライン・レベルに等しいと判別される場合、当該方法がさらに、前記ベースライン・レベルで前記第三の二レベル陽圧支持を提供することを続けることを含む、方法。
〔態様３０〕
前記肺疾患が喘息である、態様２４記載の方法。
〔態様３１〕
前記肺疾患がCOPDである、態様２４記載の方法。
【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４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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