(57)【要約】  呼吸治療システムは、ドライバユニットと患者用インターフェースデバイスとを備える。ドライバユニットは、源から患者用インターフェースデバイスに加圧ガスを供給するように構成されている。少なくとも１つの電子弁が、患者用インターフェースデバイスに所望の流れを供給するために使用されている。
2011502737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の気道に対してパーカッション呼吸治療を実行するシステムにおいて、
システムは、
入口と患者の気道に流体的に接続される出口とを備える患者用インターフェースデバイスと、
入口にガス流を供給するユニットであって、加圧ガス源と流体的に接続可能な入力側ラインと、患者用インターフェースデバイスの入口と流体的に接続可能な出力側ラインと、入力側が入力側ラインに対して流体的に接続され且つ出力側が出力側ラインに対して流体的に接続された少なくとも１つの電子弁とを備えたドライバユニットと、
少なくとも１つの電子弁と電気的に接続され且つ入力側ラインから出力側ラインへとガス流のパーカッションパルスが選択的に供給されるように少なくとも１つの電子弁の動作を制御するコントローラとを有するシステム。
【請求項２】
コントローラが、出力側ラインへと高周波数の圧力パルスが選択的に供給されるように少なくとも１つの電子弁を制御するように構成されている請求項１のシステム。
【請求項３】
少なくとも１つの電子弁が、２−２５Ｈｚの範囲の周波数で動作する請求項２のシステム。
【請求項４】
コントローラが、出力側ラインへと基準値の陽性気道圧が選択的に供給されるように少なくとも１つの電子弁を制御するように構成されている請求項２のシステム。
【請求項５】
ドライバユニットが、入力側が入力側ラインに流体的に接続され且つ出力側が出力側ラインに流体的に接続された第２の電子弁を有し、
コントローラが、第２の電子弁に電気的に接続され且つ入力側ラインから出力側ラインへとガス流が選択的に供給されるように第２の電子弁を制御するように構成されている請求項１のシステム。
【請求項６】
コントローラが、出力側ラインへと基準値の陽性気道圧が選択的に供給されるように第２の電子弁を制御するように構成されている請求項５のシステム。
【請求項７】
最初に言及した少なくとも１つの電子弁のオリフィスが、第２の電子弁のオリフィスに比べて大きい請求項５のシステム。
【請求項８】
最初に言及した少なくとも１つの電子弁と第２の電子弁とが、並列状態で、入力側ラインと出力側ラインとの間に流体的に接続されている請求項５のシステム。
【請求項９】
ドライバユニットに設けられ、且つ入力側ラインに流体的に接続される入力側と、出力側とを備えたネブフロー弁と、
ネブフロー弁の出力側に接続可能なネブライザとを有し、
コントローラが、ネブフロー弁に電気的に接続され且つネブフロー弁からネブライザへのガスの供給を制御するように構成されている請求項１のシステム。
【請求項１０】
ネブライザがドライバユニットから離れて設けられている請求項９のシステム。
【請求項１１】
ネブライザが、ネブフロー弁と患者用インターフェースデバイスの出口とに選択的に流体的に接続可能である請求項１０のシステム。
【請求項１２】
ドライバユニットが、少なくとも１つの電子弁の上流側の入力側ラインに流体的に接続された圧力レギュレータをさらに有する請求項１のシステム。
【請求項１３】
ドライバユニットが、少なくとも１つの電子弁の下流側の出力側ラインに流体的に接続された遮断用電子弁をさらに有する請求項１のシステム。
【請求項１４】
遮断用電子弁が、コントローラに電気的に接続され、
コントローラが、出力側ラインから圧力を選択的に放出するように遮断用電子弁の動作を制御するように構成されている請求項１３のシステム。
【請求項１５】
ドライバユニットがさらに、患者用インターフェースデバイスに流体的に接続可能な患者用圧力ラインと、
入力側が入力側ラインに流体的に接続され且つ出力側が患者用圧力ラインに流体的に接続されたパージ用電子弁とを有し、
コントローラが、パージ用電子弁に電気的に接続され且つ入力側ラインから患者用圧力ラインへとガス流が供給されるようにパージ用電子弁を制御するように構成されている請求項１のシステム。
【請求項１６】
ドライバユニットがさらに、患者用インターフェースデバイス内の圧力を検出するために、患者用圧力ラインに選択的に流体的に接続された患者用圧力センサと、
入力側が患者用圧力ラインに流体的に接続され且つ出力側が患者用圧力センサに流体的に接続された自動零点調整用電子弁とを有し、
コントローラが、自動零点調整用電子弁に電気的に接続され、且つ、パージ用電子弁の動作中、患者用圧力ラインから患者用センサへのガス流を選択的に制限するように構成されている請求項１５のシステム。
【請求項１７】
ドライバユニットがさらに、出力側ライン内の圧力を検出するために、出力側ラインに流体的に接続された圧力センサを有し、
コントローラが、圧力センサに電気的に接続され、且つ圧力センサから送信された情報に応答して少なくとも１つの電子弁の動作を制御するように構成されている請求項１のシステム。
【請求項１８】
ドライバユニットがさらに、患者用インターフェースデバイス内の圧力を検出するために、患者用インターフェースデバイスに選択的に流体的に接続された患者用圧力センサを有し、
コントローラが、患者用圧力センサに電気的に接続され、且つ患者用圧力センサから送信された情報に応答して少なくとも１つの電子弁の動作を制御するように構成されている請求項１のシステム。
【請求項１９】
ドライバユニットがさらに、コントローラに電気的に接続されたグラフィックユーザインターフェースを有し、
コントローラが、グラフィックユーザインターフェースに動作パラメータを表示するように指示するように構成されている請求項１のシステム。
【請求項２０】
動作パラメータに、実行中の治療のための圧力パルスについての、患者側圧力の最小値、平均値、最大値、およびその動向、または周波数の少なくとも１つが含まれる請求項１９のシステム。
【請求項２１】
ドライバユニットがさらに、コントローラに電気的に接続され且つ動作モードについてのユーザの選択を受け取るように構成されたユーザ入力デバイスを有する請求項１のシステム。
【請求項２２】
コントローラが、予め決定された治療プロトコルを少なくとも１つ記憶している請求項１のシステム。
【請求項２３】
患者用インターフェースデバイスがさらに、情報を記憶する記憶媒体を有し、
ドライバユニットがさらに、コントローラに電気的に接続されたデバイスを有し、
デバイスが記憶媒体から情報を読み出してコントローラに該情報を送信する請求項１のシステム。
【請求項２４】
記憶媒体に記憶されている情報が、ドライバユニットによって実行される予め決定された治療プロトコルに関連するものであり、
コントローラが、予め決定された治療プロトコルに基づいてドライバユニットの動作を制御する請求項２３のシステム。
【請求項２５】
コントローラが、予め決定された治療プロトコルを記憶するように構成されており、且つその予め決定された治療プロトコルを開始する指示を受け取ると、該予め決定された治療プロトコルを自動的に作成するように構成されている請求項１のシステム。
【請求項２６】
予め決定された治療プロトコルには、第１の期間中に第１の周波数でパーカッション治療を実行するように、且つ、第１の期間の後の第２の期間中に第１の周波数より低い第２の周波数でパーカッション治療を実行するように、少なくとも１つの電子弁を制御することが含まれている請求項２５のシステム。
【請求項２７】
ドライバユニットがさらに、少なくとも１つの電子弁の上流側の入力側ラインに流体的に接続されたボリュームチャンバを有する請求項１のシステム。
【請求項２８】
患者の気道に対してパーカッション呼吸治療を実行するシステムにおいて、
入口と患者の気道に流体的に接続される出口とを備える患者用インターフェースデバイスと、
入口にガス流を供給するユニットであって、加圧ガス源と流体的に接続可能な入力側ラインと、患者用インターフェースデバイスの入口に流体的に接続可能な出力側ラインと、患者用インターフェースデバイスの出口に流体的に接続可能な患者用圧力ラインと、入力側が入力側ラインに流体的に接続され且つ出力側が出力側ラインに流体的に接続された第１の電子弁と、入力側が入力側ラインに流体的に接続され且つ出力側が患者用圧力ラインに接続された第２の電子弁とを有するドライバユニットと、
第１の電子弁および第２の電子弁に電気的に接続され且つ第１の電子弁および第２の電子弁の動作を制御することにより、第１の電子弁および第２の電子弁に、出力側ラインに陽性圧力を供給する基準モード、出力側ラインに高周波数の圧力パルスを供給するパーカッションモード、および患者用圧力ラインに圧力を供給するパージモードの動作を選択的に実行させるコントローラとを有し、
コントローラがさらに、基準モードとパーカッションモードとを同時に行うように構成されているシステム。
【請求項２９】
ドライバユニットに設けられ、入力側が入力側ラインに流体的に接続され且つ出力側が予備ラインに流体的に接続されたネブフロー弁と、
予備ラインと患者用インターフェースデバイスの出口とに流体的に接続可能なネブライザとを有し、
コントローラがネブフロー弁に電気的に接続され、且つ予備ラインにガス流を供給するネブライザモードを実行するように構成されている請求項２８のシステム。
【請求項３０】
患者用圧力ラインに流体的に接続され、コントローラに電気的に接続され、患者用インターフェースデバイス内の圧力を示す第１の圧力信号を出力する第１の圧力センサと、
出力側ラインに流体的に接続され、コントローラに電気的に接続され、出力側ライン内の圧力を示す第２の圧力信号を出力する第２の圧力センサとを有し、
コントローラが、第１の圧力信号または第２の圧力信号の少なくとも一方の関数として第１の電子弁を動作させるように構成されている請求項２８のシステム。
【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、２００７年１１月１９日に出願された米国仮特許出願第６０／９８８９７７号に基づくとともにその利益を主張するものである。また、本出願は、本出願と同日出願の米国特許出願第１２／２７４０８３号（タイトル「Ｐａｔｉｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ  Ｆｏｒ  Ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ  Ｔｈｅｒａｐｙ」）に関連し、その全体は参照として本明細書に組み込まれている。
【０００２】
本発明は、呼吸治療システムおよびデバイスに関する。特に、患者に対して呼吸の圧力パルス（例えば、高周波数の肺内パーカッション換気）を供給する動作について複数のモードを提供することができる、呼吸治療システム、およびシステムの一部として使用される圧力パルス発生器またはドライバユニットに関連する。
【背景技術】
【０００３】
今日、幅広い種類の呼吸治療デバイスが、患者の呼吸器官の健康を手助けする、または治療する、若しくは改善するために使用されている。例えば、陽性気道圧（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ａｉｒｗａｙ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）（ＰＡＰ）は、長い間、酸素化の改善や肺容量の増加を容易にすることによって気管支の清浄化を促進する有効なツールとして認識されている。特に、ＰＡＰは、患者の肺からの分泌物（例えば粘液）の移動や除去の促進に有益なものとして認識されている。この関連として、患者の気柱（ａｉｒ  ｃｏｌｕｍｎ）について高頻度気道クリアランス（ｈｉｇｈ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ａｓｓｉｓｔｅｄ  ａｉｒｗａｙ  ｃｌｅａｒａｎｃｅ）（ＨＦＡＡＣ）の形式の陽性気道圧が、分泌物の除去を容易にする技術として認識されている。概括的に言えば、ＨＦＡＡＣデバイスは、模擬的な咳によって誘発されてクリアランスが陽性の痰の粘性を体外で減少させる。ＨＦＡＡＣは、患者の胸壁に力を直接的に加えることにより、実行されるまたは作り出される（すなわち、胸部の理学療法（ｃｈｅｓｔ  ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｔｈｅｒａｐｙ）（ＣＰＴ）、または患者の気道に直接的に力を加えることにより（すなわち、高頻度肺内パーカッション換気（ｈｉｇｈ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｉｎｔｒａｐｕｌｍｏｎａｒｙ  ｐｅｒｃｕｓｓｉｖｅ  ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）（ＩＰＶ）などの呼吸治療））。多くの患者や介護人は、あまり目ざわりでなく、より簡単に実施できる呼吸治療アプローチを好む。この目的を達成するために、ＩＰＶ技術が、肺を拡張して分泌物を移動させることに関して、ＣＰＴにとって代わる効率的なものとして浮かびあがっている。
【０００４】
様々なＩＰＶ治療システムが、上述の呼吸治療（高頻度肺内パーカッション換気）（このほかに他の治療および／または換気）のために、使用されている。概括的に言えば、高頻度ＩＰＶシステムは、陽圧ガス（例えば、空気、酸素など）源と流体的に接続される患者の呼吸回路を確立する携帯式のデバイスを含んでいる。この関連として、システムはさらに、供給された陽圧ガスに影響を与え、圧力プロファイル（ｐｒｏｆｉｌｅ）を形成し、あるいはこれとは異なり、患者の呼吸回路に間欠的にガスの流れを発生させ、そして、患者の肺をパーカッション換気するドライバユニットを備える。このアプローチによれば、患者は呼吸回路のマウスピース（またはマスク）を介して呼吸し、マウスピース（またはマスク）が、患者の気道に対して発生した高速のガス流「小爆発（ｍｉｎｉ−ｂｕｒｓｔｓ）」を供給する。脈動するパーカッション気流は、患者の気道圧を周期的に上昇させる。
【０００５】
従来のドライバユニットは、患者の呼吸回路や患者に供給される圧力プロファイルを発生する／制御する空圧式の弁に依存している。このように機能するドライバアプローチを組み込んでいるＩＰＶの例として、ＩＰＶ（登録商標）ベンチレータデバイス（アイダホ州、サンドポイントのＰｅｒｃｕｓｓｉｏｎＡｉｒｅ社製）やパーカッションネブ（登録商標）システム（カリフォルニア州サクラメントのＶｏｒｔｒａｎ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）がある。これらのまたはそれ以外の入手可能なＩＰＶシステムがＩＰＶ治療（例えば、陽性気道圧を供給するおよび／またはエアロゾル供給）に加えて他の動作モードを提供する可能性があるものの、空圧式の弁を用いたものでは、患者に対して供給される周波数および／または圧力の利用可能な範囲が明らかに制限される。システムの他の欠点としては、弁の制御が制限されることまたはフィードバックに基づく弁の制御ができないこと、所望の制御設定を確立したり維持したりすることが困難であることなどがある。
【発明の概要】
【０００６】
上述のことを考慮すると、呼吸治療システムを改良する必要がある。また、このようなシステムに使用されるドライバユニットは、患者に対して所望のＩＰＶ治療（他の治療も同様に）を安定して実行できる必要がある。
【０００７】
本発明に係るいくつかの態様は、患者用インターフェースデバイスとドライバユニットを備えて呼吸治療を実行するシステムに関連する。患者用インターフェースデバイスは、患者の呼吸回路として機能し、また入口と出口とを定義する。ドライバユニットは、その入口にガス流を供給し、また、入力側ライン、出力側ライン、少なくとも１つの電子式の弁（電子弁）、およびコントローラを備える。入力側ラインは、介護人側（例えば、家庭や病院）に設けられたコンプレッサや加圧された空気源または酸素源などの、ガス源に流体的に接続可能である。出力側ラインは、患者用インターフェースデバイスの入口に流体的に接続し、ドライバユニットによって発生した（または影響を受けた）ガス流を供給する。電子弁は、入力側ラインに流体的に接続される入力側と出力側ラインに流体的に接続される出力側とを備える。最後に、コントローラは、電子弁に電気的に接続され、また、電子弁の動作を制御して入力側ラインから出力側ラインに向かうガス流を選択的に変化させるように構成されている。いくつかの実施形態において、コントローラは、高周波数（高頻度）の圧力パルス（例えば、パーカッション治療）を出力側ラインに選択的に供給するように電子弁を制御するように構成され、また、連続的な陽性気道圧を選択的に供給するように電子弁を制御することもできる。
【０００８】
別の実施形態において、ドライバユニットはさらに、入力側ラインと出力側ラインとの間に流体的に配置され、コントローラによって電気的に制御される第２の電子弁を備える。この関連として、コントローラは、入力側ラインと出力側ラインとの間に並列状態で流体的に接続されている電子弁とともに、出力側ラインに連続的な陽性気道圧を選択的に供給するように第２の電子弁を制御するように構成されている。さらに別の実施形態において、ドライバユニットは、入力側ラインとネブライザとの間に流体的に接続されるネブフロー（ｎｅｂ  ｆｌｏｗ）弁などの１つまたはそれ以上の追加的な構成要素を備える。ネブライザは、ドライバユニットから離れて設けられ、患者用インターフェースデバイスの出口端に選択的に接続される。他のオプション的な構成要素として、１つまたはそれ以上の電子弁の上流側に流体的に配置される圧力レギュレータと、患者用圧力ラインに流体的に接続されたパージ用電子弁と、出力側ラインに流体的に接続された遮断用電子弁と、１つまたはそれ以上の圧力センサと、グラフィックユーザインターフェースと、および／またはユーザ入力デバイスとがある。さらに、コントローラは、いくつかの実施形態において、電子弁の動作を制御することによって、１つまたはそれ以上の予め決定された治療プロトコルを、他の所望の動作モードと同様に、実行する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】呼吸治療システムの概略図
【００１０】
【図２】別の呼吸治療システムの概略図
【図３】別の呼吸治療システムの概略図
【図４】別の呼吸治療システムの概略図
【図５】別の呼吸治療システムの概略図
【図６】別の呼吸治療システムの概略図
【図７】別の呼吸治療システムの概略図
【図８】別の呼吸治療システムの概略図
【図９】別の呼吸治療システムの概略図
【図１０】別の呼吸治療システムの概略図
【図１１】別の呼吸治療システムの概略図
【図１２】別の呼吸治療システムの概略図
【図１３】別の呼吸治療システムの概略図
【図１４】別の呼吸治療システムの概略図
【００１１】
【図１５】第１の実施形態の患者用インターフェースデバイスを示す図
【図１６】第１の実施形態の患者用インターフェースデバイスを示す図
【００１２】
【図１７】第２の実施形態の患者用インターフェースデバイスを示す図
【００１３】
【図１８】第３の実施形態の患者用インターフェースデバイスを示す図
【図１９】第３の実施形態の患者用インターフェースデバイスを示す図
【図２０】第３の実施形態の患者用インターフェースデバイスを示す図
【００１４】
【図２１】ドライバユニットが患者用インターフェースデバイスに流体的に接続するための複数のポートを備えるコネクタを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（詳細な説明）
図１は呼吸治療システム２０の一実施形態を概略的に示している。呼吸治療システム２０は、ドライバユニット２２と、インターフェースデバイス２４とを備える。インターフェースデバイス２４は、使用中、患者２５に向かう呼吸経路と、患者２５から始まる呼吸経路とを確立する患者のインターフェース回路の役割をする。特に、呼吸経路は、患者２５の気道（例えば、口、副鼻腔）にまで及んでいる。一実施形態において、気道にまで及ぶ呼吸経路は、挿管を介して患者２５に確立されている。また、所望される場合、システム２０は、ベンチレータ（ｖｅｎｔｉｌａｔｏｒ）とともに、若しくはベンチレータがない状態で使用される。種々の構成要素の詳細については後述する。概括的に言えば、ドライバユニット２２は、加圧ガス（例えば、空気、酸素など）源２６（ほとんどの場合）と流体的に接続するように構成されており、また、入力側ライン３０と出力側ライン３２との間に流体的に配置されている１つまたはそれ以上の電子弁の動作を制御するコントローラ２８を備える。特に、源２６から流れた加圧ガスは入力側ライン３０で電子弁の影響を受け、それにより出力側ライン３２を介して患者用インターフェースデバイス２４に所望の流れ／圧力が発生するまたは供給される。
【００１６】
以下のように、ドライバユニット２２は複数の異なる構成要素や機能を備え、また、システム２０はネブライザ（ｎｅｂｕｌｉｚｅｒ：噴霧器）３４などのオプション的な構成要素を備える。システム２０に使用することができるネブライザとして、オハイオ州ダブリンのＣａｒｄｉｎａｌ  Ｈｅａｌｔｈ社から得られるＡｉｒＬｉｆｅ（登録商標）のＢｒａｎｄ  Ｍｉｓｔｙ  Ｍａｘ  １０（登録商標）がある。ネブライザ３４を使用する場合、予備ライン３５がドライバユニット２２からネブライザ３４に向かって延びる。コントローラ２８は、ドライバユニット２２を制御し、予備ライン３５を介してネブライザ３４に所望の流れ／圧力を供給するために使用される。とにかく、システム２０は、ドライバユニット２２の動作を介して高周波圧力パルスを患者に供給することができ（例えばパーカッション治療）、また、従来からある空圧式の弁をベースとするドライバユニットと比較して、実行可能な周波数範囲および圧力範囲が広い。患者用圧力ライン３６は、患者用インターフェースデバイスに流体的に接続し、ドライバユニット２２に戻るように設けられている。それにより、患者用インターフェースデバイス２４内の圧力が測定されるおよび／またはモニタリングされる。コントローラ２８は、患者用インターフェースデバイス２４内の圧力の測定結果に基づいて患者２５への空気供給量を制御するように構成されている。ドライバユニット２２はさらに電子弁を備える。電子弁として、例えば患者用圧力ライン３６をパージするためのものであって患者用圧力ライン３６内に流体が過剰に蓄積しないようにするものや、または圧力センサの自動零点調整を可能にするものなどがある。一実施形態において、ドライバユニット２２は、中央の処理ステーション、例えばナースステーションに、ドライバユニット２２の動作に関する情報および／または患者に関する情報を送信するために接続されている。
【００１７】
図２に示すように、ドライバユニット２２は、コントローラ２８に加えて複数の他の構成要素を備えており、それぞれは携帯型ハウジング３７内または該ハウジング３７によって保持されている。例えば、図２の一構成では、ドライバユニット２２は、供給加圧ガスに影響を与え、連続的な高周波圧力パルスにするように構成された電子弁４０（例えば比例ソレノイドバルブ）を備える。代わりとして、複数のオン−オフ式ソレノイドバルブを、電子弁４０を補完するために、および／または電子弁４０と置換するために使用することができる。電子弁４０は、供給加圧ガスに選択的に影響を与え、基準圧力、陽性気道圧（ＰＡＰ）、連続的な陽性気道圧（ＣＰＡＰ）などとして供給するように構成されている。２層の圧力を供給する２層（ｂｉｌｅｖｅｌ）ＰＡＰ（ＢｉＰＡＰ）などの他の形態の陽性気道圧が使用されてもよい。いずれにしても、ＰＡＰはドライバユニット２２内のマニホールド用センサによって制御され、一方、ＣＰＡＰは患者用圧力ライン３６に流体的に接続されている患者用圧力センサから制御される。電子弁４０は、入力側ライン３０と出力側ライン３２との間を流体的に接続し、またコントローラ２８と電気的に接続されている。したがって、コントローラ２８は、コントローラ２８が保持するプログラム（例えばソフトウェアおよび／またはハードウェア）に基づいて電子弁４０の動作を制御する。これに関連して、コントローラ２８は、コントローラ２８に電気的に接続されている電源（図示せず）を用いて、電子弁４０への電力供給も制御してもよい（後述するように他の構成要素に対しても同様である）。電源としては、ハウジング３７内に保持されるバッテリ、従来からある壁面コンセント電源に接続されている電力コードなど、様々な形態のものが可能である。
【００１８】
電子弁４０は、入力側４２と出力側４４とを備えるまたは定義する。入力側４２はハウジング３７内の内部入力側ライン４６に流体的に接続し、一方、出力側４４はハウジング３７内の内部出力側ライン４８に流体的に接続している。内部入力側ライン４６は入力側ライン３０に流体的に接続し、内部出力側ライン４８は出力側ライン３２に流体的に接続している。このような構成により、入力側ライン３０に供給されたガス流は、電子弁４０に送られる。電子弁４０は、源２６から流れた加圧ガスに影響を与えるとき、高周波圧力パルスを導入するまたは発生させるのに適した様々な形態をとることができる。特に、システム２０が病院に設けられている「標準的な」ソースガス圧（例えば、４０−７０ｐｓｉの範囲の圧力で維持されている酸素または空気）を使用するように構成されている実施形態においては、電子弁４０は、コントローラ２８からの信号に応答して内部のオリフィスを繰り返し開閉するように（すなわち、ガスの通過を許可するまたは防止するように）構成され、それにより、周波数および圧力が広範囲であるパルス圧流を発生させる。例えば、いくつかの構成において、電子弁４０は、１−２５Ｈｚの範囲の周波数の圧力パルスを発生させることができる。他の周波数として、１Ｈｚより下の周波数または２５Ｈｚ（例えば、３０Ｈｚまたは４０Ｈｚ）より上の周波数であってもよい。
【００１９】
従来からある空圧式のシャトル弁をベースとするドライバユニットと比較すると、本発明の電子弁４０は、より正確に制御でき、周波数や圧力の使用可能範囲が拡大するという著しい利点を提供する。また、空圧式の弁はチャージする必要があり、それにより、患者への最初の圧力パルスが大きくなる。さらに、電子弁４０を電気的に制御することにより、源２６でガス圧が変化しても、電子弁４０によって発生するパルスプロフィールへの影響は小さくなる若しくは影響はない。それにより、予期せぬ高圧の発生を抑制しつつ安定した治療を実行することができる。さらにまた、電気制御される弁４０は、振動圧力モードでの動作中、「失速（ｓｔａｌｌ）」しない。それにより、空圧式の弁を用いるドライバユニットでは起こった、問題のある、予期せぬ高い一定圧力が供給されることが回避される。加えて、ドライバユニット２２内のパラメータをモニタリングすることにより、ドライバユニット２２は、好ましくない状況を回避することによって安全性を向上することができ、および／または介護人にアラームを介して警告することができる。電子弁４０は、所望される場合、連続的な陽性気道圧を発生するために提供される。電子弁４０はさらに、死容積（ｄｅａｄ  ｖｏｌｕｍｅ）が減少するように構成可能である。一つの特別な実施形態において、死容積は２立方インチより小さくされる。
【００２０】
上述の電子弁４０に加えて、ドライバユニット２２は、コントローラ２８に電気的に接続されて制御される、オプション的なパージ用電子弁５０を備える。一実施形態において、パージ用電子弁５０は、ソレノイドバルブである。図２の一構成の場合、パージ用電子弁５０は、電子弁４０と並列した状態で内部入力側ライン４６に流体的に接続され、患者用インターフェース２４からドライバユニット２２に向かう患者用圧力ライン３６をパージする役割をする。パージ用電子弁５０は、内部入力側ライン４６と流体的に接続する入力側５２と、パージライン５６と流体的に接続する出力側５４とを備える。パージライン５６が患者用圧力ライン３６に流体的に接続されることにより、パージ用電子弁５０が動作して、患者用圧力ライン３６から蓄積した流体、特に患者２５から排出された液体および／または他の粒子が取り除かれる。
【００２１】
この目的を達成するために、患者感知用の自動零点調整用電子弁６０（例えばソレノイドバルブ）が、パージ用電子弁５０と協働するために設けられている。自動零点調整用電子弁６０は、コントローラ２８と電気的に接続されて制御され、入力側６２、出力側６４、および排出側６６を備える。通常動作中、自動零点調整用電子弁６０は、常時「開弁（ｏｐｅｎ）」状態であって、後述するように、患者用圧力ライン３６から患者用圧力センサ６７に流体が流れることを許可する。患者用圧力ライン３６がパージされるとき、自動零点調整用電子弁６０は閉弁（クローズ）し、患者用圧力センサ６７が、外気に開放されている（例えば、ハウジング３７の外側に流体的に開放されている）排出ライン６８に流体的に接続される。次に、パージ用電子弁５０が開弁され、患者用圧力ライン３６がパージ可能にされる。患者用圧力ライン３６のパージが完了すると、パージ用電子弁５０は閉じられ、自動零点調整用電子弁６０は通常動作状態として開弁される。
【００２２】
自動零点調整用電子弁６０は、例えばシステム２０の立ち上げ時に、患者用圧力センサ６７をキャリブレーションするために使用される。患者用圧力センサ６７をキャリブレーションするために、自動零点調整用電子弁６０は閉弁し、それにより、排出ライン６８を介して外気に流体的に接続されている患者用圧力センサ６７は外気圧を検出する。そうでない場合、患者用圧力センサ６７は、既知の基準外気圧に調整される。所望される場合、患者用圧力ライン３６は、この調整中にパージされる。キャリブレーションの後、自動零点調整用電子弁６０は、通常動作状態として開弁される。
【００２３】
ドライバユニット２２は、追加的またオプション的な機能として予備用弁７０を備える。予備用弁７０は、電子式（例えばソレノイド）または空圧式である。予備用弁７０は、入力側７２と出力側７４とを定義し、コントローラ２８に電気的に接続されて制御される。入力側７２は、電子弁４０とパージ用電子弁５０と並列状態で内部入力側ライン４６に流体的に接続されている。しかしながら、出力側７４は、内部出力側ライン４６に接続されていない。代わりに、出力側７４は、予備ライン３５と選択的に接続するためにハウジング３７内を延びている内部予備ライン７８に流体的に接続されている。このような構成の場合、予備用弁７０は、ネブライザ３４へのガスの流れを制御し、そのため、「ネブフロー弁（ｎｅｂ  ｆｌｏｗ  ｖａｌｖｅ）」と呼ばれている。ネブライザ３４の詳細は後述する。概括的に言えば、しかしながら、ネブライザ動作モードにおいて、コントローラ２８は、ネブフロー弁７０を開弁状態に制御し、それによりネブライザ３４へのガスの流れを可能にする。
【００２４】
図２に示すように、電子弁４０、パージ用電子弁５０、自動零点調整用電子弁６０、およびネブフロー弁７０は、マニホールド８０の一部として、またはマニホールド８０に接続されている。マニホールド８０は、事実上、内部入力側ライン４６から３本の並列なガスの流路を確立する。電子弁４０によってガスの流れが許可される内部出力側ライン４８に至る流路、パージ用電子弁６０によってガスの流れが許可されるフィードバックライン３６に至る流路、およびネブフロー弁７０によってガスの流れが許可される上述した予備ライン３５（コントローラ２８の制御により）に至る流路が確立される。
【００２５】
オプション的なボリュームチャンバ８８が、電子弁４０の「上流側」の内部入力側ライン４６に沿って設けられる。ボリュームチャンバ８８は、入力側ライン３０からの流体を貯えるアキュムレータまたはリザーバとして機能する。したがって、ボリュームチャンバ８８は、弁４０，５０，７０の一つ以上が開弁したことによる圧力降下を抑制することができる。例えば、パージ用電子弁５０が開弁すると、ボリュームチャンバ８８内の流体は、ボリュームチャンバ８８からパージ用電子弁５０の入力側５２までの圧力降下を抑制するために使用される。
【００２６】
起こりうる圧力変動をガス源２６から求めるために、ドライバユニット２２はさらに、弁４０の「上流側」の内部入力側ライン４６に沿って、オプション的な圧力レギュレータ９０を備える。圧力レギュレータ９０は、機械的にまたは電気的に制御されるデバイスであって、流入してきた加圧ガスの流れを所定の圧力になるように規制し、それにより、源２６での供給圧力に関係なく、安定したシステム２０による治療結果が維持される。そのようなドライバユニット２２により、どこの病院でも安定した治療結果が得られる。場所によって実際の源２６の圧力が変わりうることが確認されている。
【００２７】
図２のドライバユニット２２には、追加的なオプション機能として、弁４０の「上流側」の内部入力側ライン４６に流体的に接続されているフィルタ１００が設けられている。フィルタ１００は、様々な形態をとることが可能であり、概して、源２６からのガス流内に混入しているくず（ｄｅｂｒｉｓ）や湿気を取り除くように構成されている。いくつかの実施形態において、フィルタ１００は、水分を捕捉するものであって、圧力レギュレータ９０の上流側に流体的に配置されている。
【００２８】
所望される場合、ドライバユニット２２はさらに、入力用電子弁（ソレノイド）１０２を備える。入力用電子弁１０２は、入力側１０４と出力側１０６とを備える。入力用電子弁１０２は、フィルタ１００の「上流側」の内部入力側ライン４６に流体的に接続されている。また、入力用電子弁１０２は、コントローラ２８に電気的に接続されて制御される。入力用電子弁１０２は、緊急用の「遮断」弁として動作し、内部圧力が規定限界を超えたとき、または患者側の圧力が規定値を超えたときに閉弁状態に制御され、ドライバユニット２２への流れを遮断する。入力用電子弁１０２は、常時「閉弁」状態であって、コントローラ２８からの指示に基づいて、入力側１０４から出力側１０６に向かって選択的に流体を流すことも可能である。ドライバユニット２２が非動作状態にあるとき、入力用電子弁１０２は閉弁している。その結果、マニホールド８０および／またはハウジング３７内の圧力が潜在的に増加するリスクが低減される。
【００２９】
さらなる実施形態において、電子式排出弁１０８と排出ライン１０９とが、内部入力側ライン４６と外気とを流体的に接続し、電子式排出弁１０８によって内部入力入側ライン４６内の圧力の増加を抑制している。排出弁１０８は、コントローラ２８に電気的に接続されて制御される電子弁である。排出弁１０８は、入力側１１２と出力側１１４とを定義する。入力側１１２は内部入力側ライン４６に流体的に接続され、出力側１１４は排出ライン１０９に流体的に接続されている。排出弁１０８は、常時「開弁」状態であって、入力側１１２から出力側１１４への流れを許可する。ドライバユニット２２の通常動作中、排出弁１０８は、コントローラ２８によって閉弁状態に制御される。さらに別の実施形態において、電子弁４０、パージ用電子弁５０、および／またはネブフロー弁７０は、内部入力側ライン４６内の圧力を低下させるために制御される。
【００３０】
いくつかの構成の場合、ドライバユニット２２は、１つまたはそれ以上の異なる源２６からのガスを扱うように構成されている。例えば、源は酸素、コンプレッサからの加圧空気、ブレンダからの微量酸素などである。また、これらの源は、源の種類、地域の基準などに基づいて、いくつかの異なる種類のコネクタを備えていてもよい。この点に関して、入力側ライン３０は１つまたはそれ以上の入力側コネクタ１１０と流体的に選択的に接続されており、コネクタ１１０それぞれは、別々の供給源２６に流体的に接続するように構成されている。例えば、１つのコネクタは加圧酸素源に流体的に接続され、別のコネクタは加圧空気に流体的に接続されている。それにより、ドライバユニット２２の内部においてガスのブレンドが可能になる。加えて、コネクタは、微量の吸気用酸素を供給するブレンダに接続されるように構成されている。図示されている実施形態においては、１つのコネクタ１１０のみが設けられ、入力側ライン３０に接続されている。コネクタ１１０はまた、内部入力側ライン４６に流体的に接続されている。
【００３１】
上述したように、コントローラ２８は、弁４０，５０，６０，７０，１０２，１０８の動作を制御する。いくつかの実施形態において、コントローラ２８は、制御している動作についてのフィードバック情報を利用する。この点に関して、ドライバユニット２２はさらに、内部出力側ライン４８に流体的に接続されている、オプション的なマニホールド用圧力センサ１２０を備えている。マニホールド用圧力センサ１２０は、内部出力側ライン４８内のガス圧を検出できる種々の形態をとることができる。とにかく、マニホールド用圧力センサ１２０は、コントローラ２８に電気的に接続されており、出力側ライン３２内で検出された圧力を示す情報を信号として出力し、それにより、コントローラ２８に、クローズドループフィードバックを提供する。一例において、マニホールド用圧力センサ１２０は、所望のＰＡＰレベルが患者に提供されているか否かをモニタリングするために使用されている。
【００３２】
上述したように、患者用圧力センサ６７は、コントローラ２８に対する情報源として構成され、またその役割をする。患者用圧力センサ６７は、種々の形態をとることができ、また患者用インターフェースデバイス２４に流体的に接続され、患者用圧力ライン３６と自動零点調整用電子弁６０とを介して患者用インターフェースデバイス２４内の圧力を検出する。以下に詳細に記載するように、患者用インターフェースデバイス２４は、（ハウジング３７によって保持されている）患者用圧力センサ６７に流体的に接続された患者用圧力ライン３６を受け入れる便利な（ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ）ポートを備えるように構成されている。とにかく、患者用圧力センサ６７は、コントローラ２８に電気的に接続され、患者用インターフェースデバイス２４で検出された圧力を示す情報を信号として出力する。一例において、患者用圧力センサ６７は、所望のＣＰＡＰ設定が患者に対して提供されているか否かをモニタリングするために使用されている。計測手段や肺活量測定手段がドライバユニット２２に統合されている場合は、患者に対して供給される流量やパルス量などの他のパラメータが、コントローラ２８にフィードバックされる。
【００３３】
ドライバユニット２２はさらに、オプションとして、介護人に対して情報を表示する１つまたはそれ以上のディスプレイシステム１３０を備える。一例において、ディスプレイシステム１３０は液晶ディスプレイである。ディスプレイシステムは、コントローラ２８に電気的に接続されて制御され、またグラフィックユーザインターフェース（ＧＵＩ）１３２を備える。以下に説明するように、ＧＵＩ１３２は、種々の動作情報（例えば、現在のパルスプロファイル、最小圧力、最大圧力などのグラフィック描写）を表示するように制御される。
【００３４】
ドライバユニット２２は、コントローラ２８に電気的に接続されたユーザ入力デバイス（すなわちインターフェース）１４０を備える。ユーザインターフェース１４０は、介護人が所望の後述するような動作モードを選択できるように、選択指針として機能する。したがって、ユーザインターフェース１４０は、機械的デバイス（例えば、コントロールノブ）および／または視覚的デバイス（例えば、タッチパッドデバイス）を含む、幅広い種々の形態をとることができる。
【００３５】
システム２０の使用中、入力側ライン３０は、適当なコネクタ１１０を介して供給源２６に流体的に接続されている。患者用インターフェースデバイス２４は、ドライバユニット２２から離れた介護人に対して提供される。患者用インターフェースデバイス２４は、以下に記載するように、種々の構成が可能である。概括的に言えば、しかしながら、患者用インターフェースデバイス２４は、ハウジング３７から延びている出力側ライン３２に流体的に接続するように構成されている入口端１５０と、患者が呼吸する（マウスピースやマスクなどの患者用呼吸部材と接続可能なまたは該呼吸部材を形成する）出口端１５２とを備える、使い捨ての携帯型製品である。一実施形態において、出力側ライン３２、予備ライン３５、および患者用圧力ライン３６はそれぞれ、患者用インターフェースデバイス２４に備えられたチューブの形態である。
【００３６】
ライン３２，３５，３６はそれぞれ、ドライバユニット２２の対応するコネクタポート１５８内に係合する大きさのコネクタピース１５６（ほとんどの場合）で終端する。例えば、コネクタポート１５８は、ハウジング３７によって支持され、オペレータによる接続工程が一回ですむように、出力側ライン３２、患者用圧力ライン３６、および／または予備ライン３５の流体接続を確立する（すなわち、コネクタピース１５６がコネクタポート１５８に挿入される）。代わりとして、コネクタポート１５８は、ハウジングおよび／またはマニホールドと一体的に形成されてもよい。とにかく、コネクタピース１５６は、ドライバユニット２２への流体接続を単純にするために、ライン３２，２５，３６のそれぞれを一定の関係の状態で保持する。さらに、コネクタピース１５６は、コネクタポート１５８に対する固定と解除とを容易にする簡易脱着（クイックリリース）機構を備えていてもよい。
【００３７】
コネクタピース１５６はさらに、ドライバユニット２２の性能を示す、ＲＦＩＤタグなどの従来からある種類のストレージメディア（記憶媒体）１６０に記憶されている識別子（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を備える。そのために、ドライバユニット２２はさらに、コントローラ２８に電気的に接続され、ストレージメディア１６０から情報を受け取る、ＲＦＩＤタグリーダなどのデバイス１６２を備える。ストレージメディア１６０は、デバイス１６２を介してコントローラ２８に送信されるさらなる情報を有することも可能である。例えば、ストレージメディア１６０は特定の予め決定された治療プロトコルに関連付けされており、それにより、コントローラ２８は所望の治療プロトコルに関連して動作する。また、ストレージメディア１６０に記憶されている他の情報としては、患者情報、互換性情報などがある。代わりとして、他の種類の通信手段を、患者用インターフェースデバイス２４に関連する情報をドライバユニット２２に送信するために使用することも可能である。一例の通信手段として、カリフォルニア州のサニーベールのＭａｘｉｍ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社製の１−Ｗｉｒｅ（登録商標）シリアルメモリー製品などのコンタクトシリアルインターフェースが使用される。この場合、ホストとインターフェースを形成するスレーブのハードウェアとの間を直接的に接続するために、無線信号の干渉の可能性が取り除かれる。
【００３８】
とにかく、患者用インターフェース２４が出力側ライン３２に流体的に接続された状態で、また患者用圧力センサ６７が設けられた（患者用圧力ライン３６を介して）状態で、介護人は、患者に対して呼吸治療を実行するためにドライバユニット２２を操作する。これに関して、ドライバユニット２２は、自動零点調整モード、パーカッションモード、基準モード、陽性気道圧（ＰＡＰ）モード、パージモード、ネブライザモードを含む少なくとも６つの動作モードを選択的に提供する。これらのモードそれぞれは他と独立して実行される、若しくは２つまたはそれ以上のモードが同時に実行される。動作モードそれぞれの詳細は以下に記載する。１つまたはそれ以上のモードは、介護人によって簡単に実行される予め定義されたプロトコルの定義に従い、コントローラ２８によって実行される。
【００３９】
出発点として、ドライバユニット２２は、電子弁４０，５０，７０，１０２それぞれを通過するガスの流れが生じない常時「閉弁」状態を、電子弁４０，５０，７０，１０２のデフォルトとするように選択的に構成されている。電子弁６０，１０８は、ガスが弁６０，１０８を通過する常時「開弁」状態をデフォルトとしている。特に、弁６０の出力側６４が入力側６２に流体的に接続され、弁１０８の出力側１１４が入力側１１２側に流体的に接続される。システム２０に電源が投入されると、自動零点調整モードが、患者用圧力センサ６７をキャリブレーションするために、開始する。自動零点調整モードにおいて、患者用圧力センサ６７が排出ライン６８を介して外気に接続されていることから、自動零点調整用電子弁６０が閉弁することにより、患者用圧力センサ６７は外気圧を検出することができる。患者用圧力センサ６７の検出結果に基づいて、患者用圧力センサ６７が既知の大気圧を記録するように調整が実行される。患者用圧力センサ６７が所望に調整されると、自動零点調整用電子弁６０は開弁される。
【００４０】
パーカッションモードを所望する介護人の指示を受け取ると（ユーザ入力１４０を介して）、コントローラ２８は、電子弁４０を素早く開閉弁する。それにより、入力側ライン３０から出力側ライン３２へと流れるガスに圧力パルスを与えることができる。これに関して、電子弁４０の電気機械的構成により、コントローラ２８は、マニホールド用圧力センサ１２０の検出結果に基づいて供給される圧力パルスプロファイルを正確に制御することが可能になる。したがって、出力側ライン３２を介して患者用インターフェースデバイス２４に供給されるパルス化されたガスの流れは、電子弁４０の動作能力に対応した、いくつかの異なる周波数および／または圧力のうちの１つの周波数および／または圧力にされる。所望される場合、基準モードが、肺の健康回復を維持するために、パルス化されたガスの流れを補う。基準点の周波数や圧力が異なると患者への効果は異なる。例えば、約２０Ｈｚの周波数では粘液の粘性が低下することが分かっている。一方、８−１５Ｈｚの範囲の周波数は、標準的な繊毛ビート周波数の範囲であり、それにより分泌物を移動させる役割をする。２−５Ｈｚの範囲の周波数は、「軽い咳（ｍｉｎｉ−ｃｏｕｇｈ）」や粘液のせん断（ｓｈｅａｒ  ｍｕｃｏｕｓ）を促すことと同様に、肺を膨張させ、肺胞に酸素を送ることが分かっている。したがって、所望される治療結果に基づいて、介護人は（ユーザインターフェース１４０を介して）所望のプロトコル／周波数を実行する。
【００４１】
いくつかの場合において、介護人は所望のプロトコル（例えば、圧力および／または周波数）を承知しており、ユーザインターフェース１４０に所望値を入力してコントローラ２８に次に続く動作を実行させることができる。他の実施形態の場合、コントローラ２８には、１つまたはそれ以上の潜在的な適用可能なプロトコル設定が予めプログラムされている。例えば、コントローラ２８は、プロトコル設定のライブラリが保持されているメモリを備えている。プロトコルは、いくつかの要因に基づいて選択される。一実施形態において、流量検出手段および／または肺活量測定手段が使用される場合、プロトコルは、これらの手段から得られた測定結果に基づいて選択される。ユーザインターフェース１４０で所望のプロトコルが選択されると、コントローラ２８は、予め決定された設定を自動的に「ロード」する。これにより、従来のドライバユニットに比べて、システム２０の動作に関して、介護人のトレーニングが少しですみ、介護人によるセットアップが容易になる。例えば、１つの予め決定された所望のプロトコルは、２分間のＰＡＰモードを行い、次に２０Ｈｚのパーカッション治療を２分間行い、続いて２Ｈｚのパーカッション治療を２分間行うなどである。
【００４２】
代わりとして、または加えて、ストレージメディア１６０（例えばＲＦＩＤタグ）は、デバイス１６２（例えばＲＦＩＤタグリーダ）によって読取られ、またコントローラ２８に送信される特定の所望の設定を記憶することができる。さらに、予めプログラムされた機能が、介護人の治療知識とは別に、患者に対して一定で一律な治療が提供されることを実現する。一定で一律な治療を実行することにより、介護人は、患者用圧力センサ６７の所定の変化から、患者の気道に生じた変化を（例えば、肺の健康回復が改善したこと）を確認することができる。このことは、直感的にセットアップできないまたは使用できない市場に従来からあるデバイス／ドライバと正反対である。パルスのプロファイルを制御するために、介護人によって操作されるニードル弁がいくつか必要とされる。空圧式のシステムにおいて強度を変化させた場合、強度と周波数とを独立して変化させることが困難であるために、周波数も変化し得る。ニードル弁の位置を微小に調整しただけでも、その結果として、パルスプロファイルが大きく予想外に変化する可能性がある。これが、既存のデバイスにおいて、一定で期待通りの治療を行うことを困難にしている。
【００４３】
予めプログラムされた設定に加えてまたはこれに代って、コントローラ２８は、１つまたはそれ以上の所望の治療プロトコルを記憶するために、介護人によってプログラムされる。このようなプログラムは、介護人によってまたは介護人の同僚によって入力され（病院用の設定などとして）、それにより、確実に、病院全体にわたっておよびドライバユニット２２を使用する呼吸療法士全ての間で、正確で同一の治療行為が実現される。所望される場合、この情報は、ストレージメディアに直接記憶され、ドライバユニット２２の製造中および／または組み立て中に要求に応じて調整される。例えば、大人用と対照的な小児科用のシステムを用意するときに、異なるパラメータが使用され、これにより、異なる治療設定および／または警告設定が可能になる。
【００４４】
ユーザ入力されたおよび／または予め決定された設定に基づく電子弁４０の制御に加えて、いくつかの実施形態において、コントローラ２８はさらに、患者の肺の共振周波数（最も効果的に治療が行える可能性がある）を「探す（ｌｏｃａｔｅｄ）」ための実例ルーチンを実行するようにプログラムされている。特に、実例ルーチンには、コントローラ２８が、最初に高周波数パルス速度（例えば２０Ｈｚ）を発生させ、段階的に低速度（例えば２Ｈｚ）に低下させることを電子弁４０に実行させることが含まれている。このプロセスは、繰り返し行われ、その度に圧力が高圧側に増加される。所望される場合、高周波数パルス速度で開始し、そして低速度に低下することにより、速度をさらに低下することが可能である。
【００４５】
実例ルーチンの間中、患者は、圧力センサ６７，１２０から信号として出力された情報から胸の小刻みの動きをモニタリングされる。それにより、特定の患者の共振周波数、すなわち「スイートスポット（ｓｗｅｅｔ  ｓｐｏｔ）」に適切なベストのパルス速度周波数を決定する。一実施形態において、加速度計が患者の胸に取り付けられ、胸の動きを示す信号を出力する。この胸の動きの信号は、最適な周波数を特定するために、供給された周波数パルスの速度に基づいてモニタリングされている。
【００４６】
パーカッションモードの動作は、基準モードの動作によって補完される。基準モードは所望の圧力を供給し、そこにおいて、電子弁４０は、内部入力側ライン４６から内部出力側ライン４８への流れを部分的に妨害する。その圧力は、パーカッション治療の実行中（例えば、空気の流れの噴出の間）、患者の気道を開いた状態で維持するために供給される。
【００４７】
上述の行為のように、コントローラ２８は、患者に対してＰＡＰ圧力を供給している電子弁４０の制御を含む１つまたはそれ以上の治療プロトコルが予めプログラムされているまたはプリセットされている。一例として、非限定のプロトコルプログラムは、１）５分間低圧力でＰＡＰモードを実行する（すなわち電子弁４０が開弁する）、２）３分間低圧力にするとともに電子弁４０を２０Ｈｚで制御する、３）３分間低圧力にするとともに電子弁４０を制御して２Ｈｚの周波数のパーカッションパルスを発生させる、４）５分間高圧力にするとともに電子弁４０を５Ｈｚの周波数で制御することを含む。幅広い種類の他のプロトコルが同様に利用可能である。
【００４８】
ＰＡＰ治療が所望される場合、コントローラ２８は、ユーザインターフェース１４０で介護人が対応するＰＡＰモードを選択したことを受け、電子弁４０を所望量「開弁」するように制御する。これに関して、ＰＡＰ治療に要求される圧力は、実行する電子弁４０の設定が所望の圧力を達成できるか否かを判定するためにマニホールド用圧力センサ１２０からの情報をコントローラ２８がモニタリングすることによって、それとともにユーザによって選択される（または予めプログラムされる）。代わりとして、または加えて、ＣＰＡＰ、Ｂｉ−ＰＡＰなどの治療は、患者用圧力センサ６７から受け取った情報に基づいて実行される。
【００４９】
パージモードは、上述した自動零点調整モードとともに実行される。また、パージモードは自動零点調整モードから独立して実行することも可能である。患者用圧力ライン３６をパージするために、自動零点調整用電子弁６０が閉弁状態に移行し、それにより、入力側６２から出力側６４への流れが遮断される。この段階では、患者用圧力センサ６７は、携帯ハウジング３７から出る排出ライン６８に流体的に接続されている。したがって、患者用圧力センサ６７が外気圧を検出してコントローラ２８にフィードバックすることが遅延し、および／または患者用圧力センサ６７が自動零点調整モードに関して説明したように調整される。次にパージ用電子弁５０が開弁され、それにより入力側ライン３０からの流れは、患者用圧力ライン３６の流体および／または他の蓄積物をパージするのに使用される。患者用圧力ライン３６のパージが完了した後、パージ用電子弁５０は閉弁され、自動零点調整用電子弁６０は開弁状態に移行される。これにより、患者用圧力センサ６７６への流れが可能になる。
【００５０】
ネブライザモードにおいて、ネブライザ３４は、患者用インターフェースデバイス２４と同様に、ネブフロー弁７０に（予備ライン３５を介して）流体的に接続される。例えば、上述された１つのコネクタ１５６は、コネクタポート１５８を介するドライバユニット２２に対する流体接続を必要とする。いくつかの実施形態において、ネブライザ３４が患者用インターフェースデバイス２４の出力ポート１５２と流体的に接続するように、それとともにネブライザ３４がドライバユニット２２から離れて設けられるように、患者用インターフェースデバイス２４とネブライザ３４は構成されている。とにかく、患者用インターフェースデバイス２４の「下流側」にネブライザ３４を配置することにより、ネブライザ３４によって発生したエアロゾル化された薬剤は患者用インターフェースデバイス２４を通過せず、それにより、患者用インターフェースデバイス２４の形状内でエアロゾルが分解する可能性が著しく低下する。例えば、患者用インターフェースデバイス２４の「下流側」に配置されるネブライザ３４の構成により、患者が吸入可能な質量（例えばエアロゾル化された薬剤）が、従来からある患者用インターフェースの構成に比べて、５倍以上になる。
【００５１】
上述するようにネブライザ３４が流体的に接続されている場合、コントローラ２８は、ユーザインターフェース１４０で対応する介護人の選択を受け、ネブフロー弁７０制御して、予備ライン３５とネブライザ３４へのガスの流れを可能にする。これに関して、コントローラ２８は電子弁４０を閉弁状態で維持し、患者に対してネブライザ治療のみを実行する。代わりとして、また介護人に所望された場合、電子弁４０は同時に制御され（ネブフロー弁７０が少なくとも部分的に開弁されるとともに）、パーカッションとともに、基本治療および／またはＰＡＰ治療のためのパーカッションとともに、および／または予め定義されたプロトコル中に、患者に対してエアロゾル化された薬剤が供給される。
【００５２】
パーカッション、ＰＡＰ、またはネブライザ治療を実行している状態でシステム２０が動作している間、コントローラ２８は、患者用圧力センサ６７および／またはマニホールド用圧力センサ１２０から受信した情報を介して電子弁４０の所望の出力を維持するようにプログラムされている。マニホールド用圧力センサ１２０は、コントローラ２８による電子弁４０の出力のモニタリングを可能にするフィードバックを提供する。それにより、クローズドループシステムが形成され、コントローラ２８による弁４０の追加的な調整制御が可能になる。この機能により、所望のまたは現在のパルス圧力（または、基準モードの場合は基準圧力）が患者に対して一貫して絶え間なく確実に供給される。
【００５３】
患者用圧力センサ６７は、患者に対して供給されている圧力をモニタリングする。一例において、コントローラ２８が検出された患者側圧力および／またはマニホールド圧力が規定値を超えていると判定すると、コントローラ２８は、電子弁４０、７０，および／または１０２を自動的に制御し始めて閉弁状態にする。また、患者に対して供給される圧力は、患者用圧力センサ６７によって検出された圧力に基づいて調整される。一例において、患者の呼吸の吸気段階や呼気段階は、情報をコントローラ２８に送信する患者用圧力センサ６７および／または肺活量測定手段を使用することにより検出される。パーカッションモードの動作中、パーカッション治療は、患者の吸気段階中に電子弁４０を制御することによって実行され、それにより、吸気段階中にパーカッションパルスが供給される。最大患者側圧力が既知である場合（例えば医者によって規定されて）、電子弁４０はさらに最大患者側圧力と吸気／呼気段階とに基づいて制御される。代わりとして、肺活量測定手段が患者の呼吸の検出に使用され、所望の効果が最大限に得られるように、吸気段階または呼気段階のいずれかの間に、治療の実行を変更することができる。
【００５４】
他の測定手段が、表示するための情報をコントローラ２８に提供するためにおよび／またはドライバユニット２２の動作を制御するために使用される。例えば、肺活量計が、患者の吸気量および／または排気量を測定するために使用される。肺活量計は、患者用インターフェースデバイス２４に統合可能であり、また、肺の一部がきれいになったおよび／または回復したことに基づいて患者の回復を判断するために使用される（例えば、患者の排気量の増加は、患者の回復を示している可能性がある）。
【００５５】
上述したように、ディスプレイシステム１３０は、コントローラ２８によって制御され、所望するような介護人に対する種々の情報を表示する。様々な動作上の制御設定（例えば、動作モード、選択された圧力および／または周波数）を表示することに加えて、コントローラ２８は、患者に対して供給されている現在の圧力やガス流量を示すまたは関連する情報を特定して表示する。例えば、コントローラ２８は、患者用圧力センサ６７によって検出された圧力を記録するように、また、ディスプレイシステム１３０に表示される情報であって、最小圧力、平均圧力、最大圧力、および／または圧力の動向などの情報を算出するようにプログラムされている。ディスプレイプロトコルは変更でき、いくつかの実施形態において、コントローラ２８は、前のデータ取得の期間（例えば秒）に記録された最大圧力とともに、表示する情報を周期的（例えば、１秒ごと）にアップデートするようにプログラムされている。
【００５６】
ドライバユニット２２はまた、コントローラ２８によって制御される、種々のオプション的なアラーム機能を備える。例えば、マニホールド用圧力センサ１２０および／または患者用圧力センサ６７が検出した圧力が規定の圧力限界を超えると、コントローラ２２は、介護人に警告するために警報（例えば、音声的、視覚的）を発するように、また、治療プロトコルをステップダウンして選択的に電子弁４０，７０，１０２を閉弁するようにプログラムされている。これらの警報は、様々な状況に基づいた出来事（例えば、調整可能なしきい値を超えたこと）の情報を通知するために、あらゆる種類の設定にユーザによって調整することが可能である。
【００５７】
システム２０は、患者に対する呼吸治療の実行に有益な機能を、他に類を見ないほど、多数備えている。他の実施形態において、機能は、所望に追加される、変更される、または取り除かれる。例えば、図３は、ボリュームチャンバ８８とともに、パージ用電子弁５０、自動零点調整用電子弁６０、入力用電子弁１０２、排出用電子弁１０８が取り除かれた治療システム１７０を示している。また、治療システム１７０は、別々の供給源と接続される複数のコネクタ１１０を備えている。一方のコネクタは加圧酸素源と流体的に接続し、他方のコネクタは加圧空気源と流体的に接続している。さらにまた、一方のコネクタは、ガスブレンダによって生成された微量の吸入酸素源に接続することも可能である。別のさらなる実施形態において、ガスブレンダは、ハウジング３７と一体にされる。加えて、治療システム１７０は、第２の電子弁１７２および排出用弁１７４を備える。
【００５８】
第２の電子弁１７２は、電子弁４０と同様に構成され、コントローラ２８に電気的に接続されて制御される。電子弁４０と第２の電子弁１７２は、パーカッション治療とＰＡＰ治療とを別々に実行するように機能し、一方の弁が主にパーカッション治療を実行するために使用され、他方の弁が主に基本治療および／またはＰＡＰ治療を実行するために使用される。また、第２の電子弁１７２は、第１の弁とともに制御されているパーカッション治療の間中において、強度設定の範囲を拡大させるために使用される。第２の電子弁１７２はさらに電子弁４０に対してずらして配置され、それにより、パーカッション治療の実行について、高周波数設定を可能にしている。
【００５９】
図示された実施形態において、第２の電子弁１７２は、電子弁４０およびネブフロー弁７０と並行に配置されている。第２の電子弁は、内部入力側ライン４６と流体的に接続される入力側１７６と、内部出力側ライン４８と流体的に接続される出力側１７８とを備える。図３において、電子弁４０はパーカッション治療を実行するように構成されており、一方、第２の電子弁１７２はＰＡＰ治療を実行するように構成されている。したがって、コントローラ２８は、パーカッション治療が所望される場合は電子弁４０を駆動制御し、ＰＡＰ治療が所望される場合は第２の電子弁１７２を駆動制御する。さらに、コントローラ２８は、電子弁４０のパーカッション動作中は第２の電子弁１７２を開弁（または部分的に開弁）状態に制御し、それにより、外気圧を超える基準圧力（例えば、基準モード）を組み合わせた状態のパーカッション治療を実行する。
【００６０】
排出用電子弁１７４は、コントローラ２８に電気的に接続されて制御され、入力側１８０と出力側１８２とを備える。排出用電子弁１７４は、内部出力側ライン４８に流体的に接続された入力側１８０と排出ライン１８４に流体的に接続された出力側１８２とにより、緊急用の「放出」弁として機能する。排出ライン１８４は、外気に向かって開いている。一例において、コントローラ２８によって内部圧力が規定の限界を超えていると判定された場合、排出用電子弁１７４は開弁状態に制御され、それにより、内部出力側ライン４８内のガスの流れがシステム１７０外に排出される（それにより、患者用インターフェースデバイス２４や患者に向かって流れない）。代わりとして、排出用電子弁１７４は、内部入力側ライン４６または内部出力側ライン４８のいずれかに沿った任意の位置に設けられてもよく、また「常時開弁」状態または「常時閉弁」状態のいずれに制御されてもよい。例えば、排出用電子弁１７４は、比例ソレノイド弁４０，１７２の「上流側」に配置することができる（例えば、図２の排出用弁１０８と類似の位置に内部入力側ライン４６に沿って）。さらにまた、排出用電子弁１７４は、常時「開弁」状態に制御されて、内部入力側ライン４６または内部出力側ライン４８のいずれかに一致することができる（すなわち、入力側１８０と出力側１８２が、対応する内部入力側ライン４６または内部出力側ライン４８に流体的に接続される）。この構成の場合、圧力状態が過剰であると判定すると、コントローラ２８は、電子弁１７４を閉弁状態に制御し、それにより、患者に向かってガスの流れ／圧力が供給されることを抑制する。
【００６１】
図４は、本発明に係る、上述したシステム２０（図２）のいくつかの構成要素を含んだ、基礎的な呼吸治療システム１９０を示している。特に、このシステム１９０は、ドライバユニット２２と患者用インターフェース２４とを備える。ドライバユニット２２は、同様に、コントローラ２８と電子弁４０とを備える。電子弁４０は、入力ライン３０と出力ライン３２の間のガスの流れ／圧力を規制する。コントローラ２８は電子弁４０を制御し、上述したようなパーカッション治療を実行する。また、コントローラ２８は、所望される場合、基本圧力および／または陽性気道圧（ＰＡＰ）を供給するために電子弁４０を制御するように付加的にプログラムされる。
【００６２】
図５は、本発明に係る、代わりの呼吸治療システム２００を概略的に示している。システム２００は、ドライバユニット２２が空気源２０２にのみ接続するように構成されていることを除いて、上述のシステム１７０（図３）と同種である。したがって、コネクタ１１０が１つだけ設けられている（図３の２つまたはそれ以上のコネクタ１１０と比べて）。
【００６３】
図６は、システム２００と類似し、ドライバユニット２２が酸素源２１２にのみ流体的に接続するように構成されている、別の呼吸治療システム２１０を示している。
【００６４】
図７の代わりの構成を備えた呼吸治療システム２２０は、フィルタ１００（図３）を除いた以外、上述のシステム１７０（図３）と同種である。
【００６５】
図８は、マニホールド８０（図３）を除いた以外、図３のシステム１７０と同種である別の呼吸治療システム２３０を示している。したがって、独立したラインが、電子弁４０、第２の電子弁１７２、およびネブフロー弁７０と、入力ライン３０とを流体的に接続するために使用されている。代わりとして、部分的なマニホールドが設けられ、いくつかの弁が流体的に接続されてもよい（例えば、電子弁４０，１７２、ネブフロー電子弁７０のみと流体的に接続するマニホールド）。
【００６６】
図９の代わりの呼吸治療システム２４０では、オプション的な圧力レギュレータ９０（図３）が除かれている。この構成により、入力される圧力の制御は、患者用圧力センサ６７および／またはマニホールド用圧力センサ１２０が生成した情報に基づいて電子弁４０または１７２を制御するコントローラ２８によって追加的に行われる。
【００６７】
さらに別の呼吸治療システム２５０が概略的に図１０に示されており、これは、図３のシステム１７０と多くの点で同種である。しかしながら、システム１７０と異なり、ドライバユニット２２は、第２の電子弁１７２（図３）を除外している。この構成により、電子弁４０は、コントローラ２８によって制御され、所望のときに、陽性気道圧（ＰＡＰ）を供給する。
【００６８】
図１１の代わりの呼吸治療システム２６０では、エアロゾルに関連する構成要素が除かれている。したがって、ネブフロー弁７０（図３）と対応する予備ライン３５（図１および３）が除かれている。図１１はネブライザ３４（図３）を取り除かれたものを示すが、これは、別のネブライザユニット（図示せず）が、患者用インターフェースに離れて設けられ、該インターフェースに流体的に接続されている（ドライバユニット２２によって制御されない）ことと理解できる。
【００６９】
さらに別の代わりの呼吸治療システム２７０は、概略的に図１２に示され、図３のシステム１７０と類似している。しかしながら、呼吸治療システム２７０では、排出用電子弁１７４（図３）と関連する排出ライン１８４（図３）が除かれている。緊急時の遮断は、コントローラ２８が電子弁４０、１７２を閉弁状態に制御することにより実行される。
【００７０】
図１３の代わりの呼吸治療システム２８０では、オプション的なマニホールド用圧力センサ１２０（図３）が除かれている。遮断用電子弁１７４の動作は、患者用圧力センサ６７からの情報に基づいておよび／またはユーザ入力された指令に応答して決定される。
【００７１】
さらに別の代わりの実施形態の呼吸治療システム２９０が概略的に図１４に示されている。システム２９０は、上述のシステム１７０（図３）と類似するが、ディスプレイシステム１３０（図３）が除かれている点が異なる。
【００７２】
上述したように、患者用インターフェースデバイス２４は、ドライバユニット２２とって有益な種々の形態をとることができる。非常に概括的に言えば、患者に対してガスの流れ／圧力を供給できる構成であればなんでも可能である。患者用インターフェースデバイス２４は使い捨てでもよく、また呼吸治療を実行する様々な設計特性を備えてもよい。概括的に言えば、患者用インターフェースデバイス２４は、ハンドピースと接続された少なくとも１つのルーメン（例えば、デュアルルーメンチューブ、２つまたはそれ以上のシングルルーメンチューブなど）を定義する。ドライバユニット２２（出力ライン３２を介する）からの流れは、デュアルルーメンチューブの一方側（例えば、入口端１５０）を通過して同伴空気と混合されるハンドピースに向かい、そして出口端１５２に接続されたマウスピースまたはマスクなどの他の構成要素を介して患者に到達する。デュアルルーメンチューブの他方側は、ハンドピースの患者側端近くの圧力ポートに接続される。圧力ポートは、同様に、患者用圧力ライン３６に流体的に接続するように構成されている。一実施形態において、患者用圧力センサが患者用インターフェースデバイス２４に直接一体化されており、そこにおいて、患者用インターフェースデバイス２４はシングルのルーメンを必要とする。この例において、患者用センサに電力供給する手段とドライバユニット２２にデータを送信する手段とが、患者用インターフェースデバイス２４に設けられる。エアロゾル治療が所望される場合、ネブライザ３４が患者のハンドピース２４の出口端１６２に流体的に接続され、それとともにマウスピースがネブライザの反対側にＴ字コネクタを介して接続され、ドライバユニット２２からの流体の流れは予備ライン３５を介して別々のポートを通過してネブライザ３４に供給される。
【００７３】
患者用インターフェースデバイス２４にオプション的に組み込まれている追加の内部的な機能として、ベンチュリ、またはベンチュリ状アセンブリがある（例えば、移動可能なベンチュリチューブまたは固定式のベンチュリチューブ）。代わりとして、患者用インターフェースデバイス２４は、固定のオリフィスを備えたノズルまたは混合用のスロートは備えるがディフューザを備えないノズルなどの、ベンチュリでない構成を備えることができる。患者用インターフェースデバイス２４は、同伴用（ｅｎｔｒａｉｎｍｅｎｔ）弁または排気弁を備えてもよいし、備えなくてもよい。さらにまた、患者用インターフェースデバイス２４に使用される他の構成要素には、基礎的なダイバータ（ｄｉｖｅｒｔｅｒ）を備えた構成のデュアルジェット（ｄｕａｌ  ｊｅｔ）、コアンダ効果を発揮する構成のデュアルジェット、または外気を同伴しない他の構成が含まれる。再びであるが、このような患者用インターフェースデバイスの機能の一部または全てはオプション的なものであり、本願発明に係るシステム２０の動作にとって必要なものではない。
【００７４】
図１５や図１６は、患者用インターフェースデバイスの第１の例示的な実施形態を示している。図１５は患者用インターフェースデバイス３００の分解図であり、図１６は断面図である。患者用インターフェースデバイス３００は、ハウジング３０２と、そのハウジング３０２内に配置される複数の構成要素とを備える。患者用インターフェースデバイス３００は、いくつかのポートを定義し、例えば、パルス空気用入力ポート３０４、取込ポート３０６、出力コネクタポート３０８、排出ポート３１０、圧力ポート３１２を定義する。パルス化された空気（パルス空気）がドライバユニット２２（図１）から入力ポート３０４に入り、外気が取込ポート３０６を介してハウジング３０２内に誘引される。空気の流れは、患者用のマウスピースやネブライザと接続するように構成されている出力コネクタポート３０８に送られる。患者から吐出された空気は、出力コネクタポート３０８を介して戻り、排出ポート３１０を介して排出される。圧力ポート３１２は、患者用圧力ライン３６（図１）に接続され、それにより、患者用インターフェースデバイス３００内の圧力がドライバユニット２２（図１）によって測定される。
【００７５】
特に、パルス空気は、コネクタピース３２２と中央管路３２４とを備えるエンドキャップ３２０を貫通する入力ポート３０４に入る。エンドキャップ３２０は、ハウジング３０２に設けられた内部穴３２５内に配置されている。コネクタピース３２２は、出力ライン３２（図１）に接続されている。入力ポート３０４は、中央管路３２４に空気を供給するために、該中央管路３２４に流体的に接続されている。弾性のダイアフラム３２６は、管路３２４から、ジェットノズル３２９で終端するリテイナ３２８の管路３２７に至る流路をシールする。ノズル３２９からの空気はベンチュリアセンブリ３３０に入る。リテイナ３２８とベンチュリアセンブリ３３０は、一緒にジェットポンプを形成する。ジェットポンプは、ハウジング３０２内にスライド可能に配置されており、入力ポート３０４と出力コネクタポート３０８に対して前後に移動可能である。スプリング３３２は、ジェットポンプを入力ポート３０４に向かって付勢して出力コネクタポート３０８から遠ざける。また、Ｏリング３３４が、ベンチュリアセンブリ３３０とハウジング３０２の内部シール面３３８との間をシールするために設けられている。外気は、取込ポート３０６内に配置されているワンウェイチャック弁３４０を介してハウジング３０２内に入る。ワンウェイチャック弁３４０は、外気の取込ポート３０６への流入は許可するが、取込ポート３０６から外へのガスの流れは防止する。
【００７６】
図１６に関して、ベンチュリアセンブリ３３０は、入力ポート３０４と取込ポート３０６とからの空気を混合し、混合された空気を出力コネクタポート３０８に流体的に接続されているルーメン３５０に送るために、取込領域３４２と、スロート領域３４４と、膨張領域３４６とを形成する。図示する実施形態において、取込領域３４２は、入力ポート３０４と取込ポート３０６のための入力側開口３５２を定義する。スロート領域３４４は、ベンチュリアセンブリ３３０内の流れを方向付けるテーパー状の収束領域を定義する。膨張領域３４６は、スロート領域３４４からルーメン３５０に向かうに従って径が増加し、出力側開口３５６で終端するテーパー状の発散領域を定義する。ベンチュリアセンブリ３３０のために他の構成が使用できるが、図１５や図１６に示すベンチュリアセンブリ３３０において、空気の流れは、収束領域を通過して発散領域に向かい、ルーメン３５０に達するように方向付けされる。
【００７７】
動作中、ドライバユニット２２（図１）によって発生したパルスガスの流れは、入力ポート３０４に入る。パルス空気からダイアフラム３２６に力が作用し、ダイアフラム３２６は変形してジェットポンプ（すなわち、リテイナ３２８とベンチュリアセンブリ３３０）に力を付加する（スロート領域での力の方向は、図１６の右側方向である）。ジェットノズル３２９からスライドしたベンチュリアセンブリ３３０にパルス空気が入る。特に、ジェットノズルからの気流が取込領域３４２に入り、その間、取込ポート３０６を介して外気を誘引する真空がスロート領域３４４に発生する。混合されたパルス空気と外気はスロート領域３４４に入って方向付けされる。変形したダイアフラム３２６の力によってスプリング３３２が圧縮されているので、スライド式のジェットポンプは出力コネクタポート３０８に向かってスライドするまたは移動する。スライド移動は、ベンチュリアセンブリ３３０の先頭端（すなわち、ベンチュリアセンブリ３３０によって支持されているＯリング３３４）がハウジング３０２の内部シール面３３８と接触してその間をシールするまで継続する。このシール位置において、気流／圧力のパルスが出力コネクタポート３０８に、そして患者に効果的に供給される。また、ベンチュリアセンブリ３３０は、シール位置において、排出ポート３１０を効果的に閉じている。ダイアフラム３２６に作用する力が低減すると（すなわち、圧力パルスが終了した時点）、ダイアフラム３２６とスプリング３３２が、内部シール面３３８から離れる方向にベンチュリアセンブリ３３０を移動させ、出力コネクタポート３０８と排出ポート３１０との間の流路が連通される。したがって、患者は、出力コネクタポート３０８と排出ポート３１０とを介して簡単に息を吐くことができる（すなわち、スライド式のジェットポンプは、シール位置から離れた場合、患者から吐出された気流の直接的な抵抗にならない）。
【００７８】
さらなる実施形態において、ハウジング３０２は、ハウジング３０２の切り抜き部分から形成されたプログレッシブ（ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ）シール３５８（図１５）を備える。プログレッシブシール３５８は、テーパー状であって、出力コネクタポート３０８と外気との間（すなわち、排出ポート３１０を介して）を直接的にシールすることを防止している。言い換えると、シール３５８のオリフィスの大きさは、ベンチュリアセンブリ３３０が内部シール面３３８に接近するに従って小さくなる。したがって、出力コネクタポート３０６と外気の間は徐々にシールされる。
【００７９】
代わりの実施形態において、排出用弁を、ベンチュリアセンブリと別々に設けてもよい。この場合、ベンチュリアセンブリの固定を可能にするが、排出用弁の制御が増加する。さらなる実施形態において、排出用弁が除かれてもよい。
【００８０】
出力コネクタポート３０８は、患者用マウスピースまたはネブライザのいずれかを受け入れるように構成されている（ここでは、接続されたネブライザが同様に患者用マウスピースを支持するものと理解される）。ネブライザ（例えば、図１のネブライザ３４）は、ベンチュリアセンブリ３３０と取込ポート３０６の下流側に接続される。言い換えると、ネブライザからの出力コネクタポート３０８を介する流れは、パルス空気の流れに対して、外気と同時に取り込まれない。代わりに、噴霧された薬剤が、前もって混合されたパルスガスの流れと取り込まれた外気とに保持されて、患者に直接運ばれる。出力コネクタポート３０８の下流側にネブライザを配置することにより、患者用インターフェースデバイス３００内において、エアロゾル化された薬剤の粒子の分解が抑制される。特に、患者用インターフェース３００内での薬剤の分解を抑制することにより、呼吸できる量が患者に到着することが可能になる。例えば、患者に供給されて吸引できる薬剤（例えばアルブテロール）のパーセンテージ（質量について）が、ハウジング３０２内の直接的に薬剤が取り込まれることが抑制されるので、コネクタポートの下流側にネブライザが位置する場合に比べて数倍（例えば５倍以上）になる。
【００８１】
図示するように、排出ポート３１０は開口３５９を備えており、これにより、排出ポート３１０が、例えば人間の手や指によって不注意に簡単にシールされることを防止している。また、適当なフィルタ（図示せず）が排出ポート３１０内に配置され、これにより、好ましくない混入物質が介護人に到達することを防止する。フィルタは、細菌用、ＨＥＰＡ、ウイルス用などの様々な形態をとることが可能である。
【００８２】
圧力ポート３１２は、患者用圧力ライン３６（図１）と接続する適当な接続手段３６０を備えている。上述するように、ドライバユニット２２は、圧力センサ６７の使用を通じて患者用圧力ライン３６内の圧力を測定する。測定された圧力は、ドライバユニット２２に関連する１つまたはそれ以上の弁の制御に使用される。患者用圧力ライン３６がパージされる場合、流体がルーメン３５０内に流出する。ネブライザ３４が患者用インターフェースデバイス３００の下流側に配置されているため、患者用圧力ライン３６には、大量の薬剤が堆積している。したがって、患者用圧力ライン３６をパージすることは好都合である。
【００８３】
図１７は、患者用インターフェースデバイス４００の第２の例示的な実施形態を示している。患者用インターフェースデバイス４００は、図１５や図１６に図示する患者用インターフェースデバイス３００と類似の構成要素を備えている。また、患者用インターフェースデバイス４００は、出力コネクタポート３０８に直接的に一体化されているネブライザポート４０２を備える。このように、ネブライザは、ネブライザポート４０２を介して、またベンチュリアセンブリ３３０の下流側に、患者用インターフェースデバイス４００に直接的に且つ流体的に接続される。一体化されたネブライザポート４０２がベンチュリアセンブリ３３０に対して固定され、また介護人が互換性のあるネブライザを挿入するセットアップを素早くでき、さらに死容積（ｄｅａｄ  ｖｏｌｕｍｅ）が減少され、それにより、システムの効率が向上する。
【００８４】
図１８−２０は、患者用インターフェースデバイス５００の第３の実施形態を示している。患者用インターフェースデバイス５００は、患者用インターフェースデバイス３００（図１５，１６）と同一の構成要素をいくつか備え、類似の構成要素には類似の符号が付されている。患者用インターフェースデバイス３００と同様に、患者用インターフェースデバイス５００は、入力ポート５０４と出力コネクタポート５０８とを定義するハウジング５０２を備える。しかしながら、取込用と排出用のポートを別々に備える代わりに、ハウジング５０２は、ハウジング５０２の全長に沿って配置されている単一の排出／取込ポート５１０を備える。動作中、空気は、単一のポート５１０の引込部５１０ａ（すなわち、ベンチュリアセンブリ３３０の上流側）を介して単一のポート５１０内に取り込まれ、排出部５１０ｂ（すなわち、ベンチュリアセンブリ３３０の下流側）から排出される。図１９に示すように、所望される場合、フィルタ（例えば、細菌用、ＨＥＰＡ、ウイルス用）５１２が単一のポート５１０内に配置され、好ましくない混入物質がハウジング５０２内に侵入することが防止される。
【００８５】
図２０は、患者用インターフェースデバイス５００の断面図であり、ハウジング５０２内に配置されているいくつかの構成要素を示している。ハウジング５０２内の構成要素は、ハウジング３０２内の構成要素と同様に動作し、例えば、圧力ポート３１２、ダイアフラム３２６、リテイナ３２８、ノズル３２９、ベンチュリアセンブリ３３０、スプリング３３２、Ｏリング３３４、内部シール面３３８、ルーメン３５０が同様に図２０に示されている。図２０において、プログレッシブシール５５８は、ハウジング５０２の内部部分を切り抜いたものである。特に、プログレッシブシール５５８は、内部シール面３３８に形成され、図１５のプログレッシブシール３５８と同様に機能する。また、接続手段５６０が、ハウジング５０２に一体的に形成され、入力ポート５０４と出力コネクタポート５０８に関する同軸に対して斜めに方向付けされている。
【００８６】
図２１は、ドライバユニットのコネクタブロック６０２と係合するように構成されている一例のコネクタ６００を示している。コネクタ６００は、ドライバユニットに患者用インターフェースデバイスを素早く接続するために使用される。コネクタ６００は、コネクタブロック６０２の対応する開口６１０，６１２，６１４と流体的に接続するポート６０４，６０６，６０８を備える。さらに、ポート６０４，６０６，６０８は、患者用圧力ライン３６、出力ライン３２、予備ライン３５それぞれに流体的に接続されている。ライン３２，３５，３６がコネクタ６００に接続されると、ポート６０４，６０６，６０８は開口６１０，６１２，６１４内に配置される。また、コネクタ６００はタブ６２０，６２２を備え、このタブ６２０，６２２はそれぞれ、タブ受け入れ部６３０，６３２に係合する。タブ６２０，６２２は、一方が他方に向かって押圧されてタブ受け入れ部６３０，６３２に挿入される弾力的な部材である。タブ６２０，６２２の先端のフックがタブ受け入れ部６３０，６３２に係合し、これにより、コネクタ６００がコネクタブロック６０２に固定される。
【００８７】
本願発明は、好適な実施形態に関して記載されているが、本願発明の精神と範囲から逸脱することなくその形態や詳細を変更可能であることは、当業者であれば認めるところである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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