(57)【要約】  医療物質の投与を制御するシステムおよび方法を開示する。エアロゾル発生器は、医療物質をエアロゾル化し、人工呼吸器を使用する患者にエアロゾル化された医療物質を投与するように構成される。患者には、患者がある用量のエアロゾル化された医療物質の投与を開始する患者制御インターフェースが提供される。プロセッサは、患者が医療物質の投与に対する制限に従ってエアロゾル化された医療物質の投与を制御するように、患者制御インターフェースに応じて人工呼吸器およびエアロゾル発生器を制御するように構成される。【選択図】図３
2014509223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療物質の投与を制御する方法であって、
医療物質をエアロゾル化し、人工呼吸器を使用する患者に前記エアロゾル化された医療物質を投与するようにエアロゾル発生器を構成するステップと、
前記患者に、患者がある用量の前記エアロゾル化された医療物質の前記投与を開始する患者制御インターフェースを提供するステップと、
前記患者が前記医療物質の投与に対する制限に従って前記エアロゾル化された医療物質の前記投与を制御するように、前記患者制御インターフェースに応じて前記人工呼吸器および前記エアロゾル発生器を制御するようにプロセッサを構成するステップと、を含む、方法。
【請求項２】
前記プロセッサを構成する前記ステップは、ロックアウト期間を指定することをさらに含み、ある用量の前記エアロゾル化された医療物質が、前記エアロゾル化された医療物質の前回の投与から前記ロックアウト期間が経過した後のみ投与されるようにする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ロックアウト期間の残り時間量を表示するステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記医療物質が、薬剤である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記患者の健康と関連付けられる少なくとも１つの監視パラメータを測定するステップをさらに含み、前記プロセッサを構成する前記ステップは、前記少なくとも１つの監視パラメータに少なくとも１つの制限を指定することをさらに含み、ある用量の前記エアロゾル化された医療物質が、前記少なくとも１つの監視パラメータが前記少なくも１つの制限内であるときのみ投与されるようにする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記プロセッサを構成する前記ステップは、用量範囲を選択することをさらに含み、前記患者が、前記患者制御インターフェースを使用し、投与される前記エアロゾル化された医療物質の前記用量を前記用量範囲内で変化させるようにする、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記患者の現在の健康と関連付けられる少なくとも１つの健康パラメータを測定するステップと、
前記少なくとも１つの健康パラメータを表示するステップと、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
患者による使用のための人工呼吸システムであって、
前記患者に取り付けられる患者デバイスであって、ガスを前記患者の肺の中に導入するように構成される、患者デバイスと、
前記患者デバイスに流体的に結合されるガス制御モジュールであって、少なくとも１つの動作パラメータによってガスを前記患者デバイスに制御可能に提供するように構成される、ガス制御モジュールと、
前記患者デバイスに結合されるエアロゾル発生器であって、ある用量のエアロゾル化された医療物質を投与するように構成される、エアロゾル発生器と、
前記ガス制御モジュールの前記少なくとも１つの動作パラメータを制御し、かつ前記患者によってアクセス可能であるように構成される、患者制御インターフェースと、
前記ガス制御モジュール、前記エアロゾル発生器、および前記患者制御インターフェースに結合されるプロセッサであって、前記患者制御インターフェースに応じて前記ガス制御モジュールおよび前記エアロゾル発生器を動作するように構成される、プロセッサと、を備える、人工呼吸システム。
【請求項９】
前記ガス制御モジュールは、前記患者の健康と関連付けられる健康パラメータを測定するように構成され、
前記患者制御インターフェースは、前記健康パラメータを表示するようにさらに構成される、請求項８に記載の人工呼吸システム。
【請求項１０】
前記プロセッサに結合されるメモリをさらに備え、前記メモリは、１つ以上の実行可能な命令を記憶するように構成され、前記プロセッサは、前記メモリから前記命令を取り出し、前記取り出された命令に従って前記ガス制御モジュールおよび前記エアロゾル発生器を動作するようにさらに構成される、請求項８に記載の人工呼吸システム。
【請求項１１】
前記ガス制御モジュールは、前記患者の健康と関連付けられる健康パラメータを測定するように構成され、
前記エアロゾル発生器は、前記測定された健康パラメータが現在の制限内である場合のみ、前記エアロゾル化された医療物質を投与するようにさらに構成される、請求項８に記載の人工呼吸システム。
【請求項１２】
前記エアロゾル発生器は、前記エアロゾル化された医療物質の前回の投与から指定されたロックアウト期間が経過した後のみ、ある用量の前記エアロゾル化された医療物質を投与するようにさらに構成される、請求項８に記載の人工呼吸システム。
【請求項１３】
医療物質の投与を制御する方法を行うプロセッサによる実行のために、コンピュータ可読媒体に記憶されるコンピュータ実行可能命令を有する、コンピュータ可読媒体であって、該方法は、
医療物質をエアロゾル化し、人工呼吸器を使用する患者に前記エアロゾル化された医療物質を投与するようにエアロゾル発生器を構成するステップと、
前記患者に、患者がある用量の前記エアロゾル化された医療物質の前記投与を開始する患者制御インターフェースを提供するステップと、
前記患者が前記医療物質の投与に対する制限に従って前記エアロゾル化された医療物質の前記投与を制御するように、前記患者制御インターフェースに応じて前記人工呼吸器および前記エアロゾル発生器を制御するようにプロセッサを構成するステップと、を含む。
【請求項１４】
前記プロセッサを構成する前記ステップは、ロックアウト期間を指定することをさらに含み、ある用量の前記エアロゾル化された医療物質が、前記エアロゾル化された医療物質の前回の投与から前記ロックアウト期間が経過した後のみ投与されるようにする、請求項１３に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１５】
前記ロックアウト期間の残り時間量を表示するステップをさらに含む、請求項１４に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１６】
前記医療物質が、薬剤である、請求項１３に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１７】
前記患者の健康と関連付けられる少なくとも１つの監視パラメータを測定するステップをさらに含み、前記プロセッサを構成する前記ステップは、前記少なくとも１つの監視パラメータに少なくとも１つの制限を指定することをさらに含み、ある用量の前記エアロゾル化された医療物質が、前記少なくとも１つの監視パラメータが前記少なくとも１つの制限内であるときのみ投与されるようにする、請求項１３に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１８】
前記プロセッサを構成する前記ステップは、用量範囲を選択することをさらに含み、前記患者が、前記患者制御インターフェースを使用し、投与される前記エアロゾル化された医療物質の前記用量を前記用量範囲内で変化させるようにする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記患者の現在の健康と関連付けられる少なくとも１つの健康パラメータを測定するステップと、
前記少なくとも１つの健康パラメータを表示するステップと、をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
人工呼吸器を使用する患者への医療物質の投与を制御する方法であって、
医療物質をエアロゾル化し、前記患者に、前記エアロゾル化された医療物質を投与するようにエアロゾル発生器を構成するステップと、
前記患者に、患者がある用量の前記エアロゾル化された医療物質の前記投与を開始する患者制御インターフェースを提供するステップと、
前記患者が前記医療物質の前記投与に対する制限に従って前記エアロゾル化された医療物質の前記投与を制御するように、前記患者制御インターフェースに応じて前記エアロゾル発生器を制御するようにプロセッサを構成するステップと、を含む、方法。
【請求項２１】
人工呼吸器を制御するように構成される人工呼吸器コントローラであって、
ガスを前記患者の肺の中に導入するように構成される患者デバイスに結合するように構成されるエアロゾル発生器であって、前記患者デバイスが人工呼吸器にも結合され、前記エアロゾル発生器はある用量のエアロゾル化された医療物質を投与するようにさらに構成される、エアロゾル発生器と、
１つ以上の実行可能な命令およびデータを記憶するように構成される、メモリと、
ある用量のエアロゾル化された医療物質の投与を開始し、かつ前記患者によってアクセス可能であるように構成される、患者制御インターフェースと、
前記エアロゾル発生器、前記メモリ、および前記患者制御インターフェースに結合されるプロセッサであって、前記メモリから前記命令およびデータを取り出し、前記患者制御インターフェースに応じて前記エアロゾル発生器を動作するように構成される、プロセッサと、を備える、人工呼吸器コントローラ。
【請求項２２】
前記プロセッサは、前記人工呼吸器に結合され、ある用量の前記エアロゾル化された医療物質が投与されているとき、前記人工呼吸器の前記動作を修正するようにさらに構成される、請求項２１に記載の人工呼吸器コントローラ。
【請求項２３】
前記プロセッサは、前記エアロゾル化された医療物質の前回の投与から指定されたロックアウト期間が経過した後のみ、ある用量の前記エアロゾル化された医療物質を投与するようにさらに構成される、請求項２１に記載の人工呼吸器コントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、患者に治療エアロゾルを供給するためのシステムおよび方法に関し、具体的には、人工呼吸器を使用する患者によるエアロゾル化された医療物質の投与の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
重傷を負ったり、大手術を受けたりした人々は、自力で呼吸するのが困難である場合がある。吸収するために十分な酸素が肺で利用可能であることを確実にするために、人工呼吸器を、自発呼吸を機械的に支援または置き換えるために使用することができる。陽圧人工呼吸器は、マスク、または気管内チューブもしくは気管切開チューブ等の患者デバイスによって患者の気道内圧を上昇させることで機能する。陽圧によって、肺の中に流れ込むように空気が送り込まれる。人工呼吸器が圧力を低下させると、胸壁の弾性収縮が肺を虚脱させ、ある量の空気を押し出す。
【０００３】
人工呼吸器を使用する患者は、呼吸管に接続される噴霧器または他のエアロゾル発生器を使用して看護師または他の介護者によって患者に投与される、気管支拡張薬等の薬剤を投与されることが多い。これらの薬剤のいくつかは治療薬であり、固定したスケジュールで投与されなければならない。他の薬剤は、患者の快適性のために提供され、患者の要求に応じて投与される。これらの任意の薬剤は「ＰＲＮ」と呼ばれ、これは、概訳すると「必要とされるとき」になる、ラテン語の語句ｐｒｏ  ｒｅ  ｎａｔａの短縮形である。しかしながら、呼吸マスクや気管内チューブが配置されている場合、患者にとってその要求をするのが難しい場合があり、患者がうまく要求を伝えることができたときと、看護師が必要な器具および備品を集め、薬剤を投与することができたときとの間でさらなる遅延が生じることがある。安全かつ制御された方法でＰＲＮエアロゾル薬剤を自己投与することができることは患者にとって有益であろう。
【発明の概要】
【０００４】
開示されるシステムおよび方法は、患者が臭化イプラトロピウムを含む気管支拡張薬や、水中に０．９％のＮａＣｌを含む湿潤剤等の医療物質等のエアロゾル化された薬剤の投与を開始することができるように構成される人工呼吸器システムを説明するものである。ある実施形態では、医師は、患者の要求により患者に投与されることができる１つ以上の薬剤を処方することができる。人工呼吸器は、処方された薬剤のうちの１つ以上について、連続する投与の間の最小時間間隔を含むように構成することができる。
【０００５】
ある実施形態では、医療物質の投与を制御する方法が開示される。本方法は、医療物質をエアロゾル化し、人工呼吸器を使用する患者にエアロゾル化された医療物質を投与するようにエアロゾル発生器を構成するステップと、患者に、患者がある用量のエアロゾル化された医療物質の投与を開始する患者制御インターフェースを提供するステップと、患者が医療物質の投与に対する制限に従ってエアロゾル化された医療物質の投与を制御するように、患者制御インターフェースに応じて人工呼吸器およびエアロゾル発生器を制御するようにプロセッサを構成するステップと、を含む。
【０００６】
ある実施形態では、患者による使用のための人工呼吸システムが開示される。この人工呼吸器システムは、患者に取り付けられる患者デバイスであって、ガスを患者の肺の中に導入するように構成される、患者デバイスと、患者デバイスに流体的に結合されたガス制御モジュールであって、少なくとも１つの動作パラメータに従ってガスを患者デバイスに制御可能に提供するように構成される、ガス制御モジュールと、患者デバイスに結合されるエアロゾル発生器であって、ある用量のエアロゾル化された医療物質を投与するように構成される、エアロゾル発生器と、ガス制御モジュールの少なくとも１つの動作パラメータを制御し、かつ患者によってアクセス可能であるように構成される、患者制御インターフェースと、ガス制御モジュール、エアロゾル発生器、および患者制御インターフェースに結合されるプロセッサであって、患者制御インターフェースに応じてガス制御モジュールおよびエアロゾル発生器を動作するように構成される、プロセッサと、を備える。
【０００７】
ある実施形態では、医療物質の投与を制御する方法を行うプロセッサによる実行のために、コンピュータ可読媒体に記憶されるコンピュータ実行可能命令を有するコンピュータ可読媒体が開示される。本方法は、医療物質をエアロゾル化し、人工呼吸器を使用する患者に、エアロゾル化された医療物質を投与するようにエアロゾル発生器を構成するステップと、患者に、患者がある用量のエアロゾル化された医療物質の投与を開始する患者制御インターフェースを提供するステップと、患者が医療物質の投与に対する制限に従ってエアロゾル化された医療物質の投与を制御するように、患者制御インターフェースに応じて人工呼吸器およびエアロゾル発生器を制御するようにプロセッサを構成するステップと、を含む。
【０００８】
ある実施形態では、患者に取り付けられる患者デバイスであって、ガスを患者の肺の中に導入するように構成される、患者デバイスと、患者デバイスに結合されるエアロゾル発生器であって、患者デバイスによってある用量のエアロゾル化された医療物質を投与するように構成される、エアロゾル発生器と、エアロゾル発生器に結合され、かつ患者によってアクセス可能であるように構成される、患者制御インターフェースであって、エアロゾル発生器にエアロゾル化された医療物質の該用量の投与を開始させるように構成される、患者制御インターフェースと、を備える、患者による使用のためのエアロゾル発生システムが開示される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
さらなる理解を提供するように含まれ、本明細書に組み込まれ、かつその一部を構成する添付図面は、開示される実施形態を示し、説明とともに開示される実施形態の原理を説明するのに役立つ。
【００１０】
【図１】図１は、本開示のシステムに使用することができる陽圧機械的人工呼吸器を使用する患者を図示する。
【００１１】
【図２】図２は、本開示のある態様に係る患者制御インターフェースの一例を図示する。
【００１２】
【図３】図３は、本開示のある態様に係る患者によって制御されるように構成される人工呼吸器およびエアロゾル発生器のブロック図である。
【００１３】
【図４】図４は、本開示のある態様に係る人工呼吸器およびエアロゾル発生器を制御するように構成される人工呼吸器コントローラのブロック図である。
【００１４】
【図５】図５は、本開示のある態様に係る患者が医療物質の投与を制御する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
患者が人工呼吸器を使用している場合、エアロゾルとしてある医療物質を投与することは都合が良い。これらの医療物質は、薬剤、麻酔薬、または食塩溶液等、有益な効果を有する他の物質もしくは混合物であってもよい。医療物質が肺に直接供給されるため、人工呼吸器の動作による不快感を軽減することに加えて、肺損傷を治療するのに特に適している。特定の医療物質は、患者が要求に応じて医療物質を受け取ることができるＰＲＮとして処方され、医師によって投与の頻度に課せられる制限を受ける。開示されるシステムは、患者が課せられた制限内である用量のＰＲＮ医療物質の投与を開始できるようにし、看護師の作業負荷を減少させながら患者の快適性を増大させることができる。
【００１６】
以下の詳細な説明では、本開示の十分な理解を提供するために多くの特定の詳細が記載される。しかしながら、本開示の実施形態は特定の詳細の一部なしに実践されてもよいことが当業者に明らかであろう。他の事例では、周知の構造および技法は、本開示を分かりにくくしないために詳細には示されていない。
【００１７】
図１は、本開示のシステムに使用することができる陽圧機械的人工呼吸器１５を使用する患者１０を図示する。患者１０は、ストラップで取り付けられる経口気管内チューブ等の患者デバイス１６を装着している。他の状況では、フルフェースもしくは鼻と口のマスク、喉頭マスク、経鼻気管内チューブ、または気管切開チューブ等の代替の患者デバイス１６が使用されてもよい。この例では、人工呼吸器１５は、吸気ホース１８および呼気ホース２０によって患者デバイス１６に取り付けられる。この例では、患者１０に供給される空気が特定温度および湿度となるように、人工呼吸器１５からの空気は、吸気ホース１８に入る前に調整ユニット１４を通過する。ある実施形態では、エアロゾル発生器（図示せず）が、患者デバイス１６でまたはその近くで接続される。ある他の実施形態では、エアロゾル発生器は、調整ユニット１４にまたはその直後に接続される。ある他の実施形態では、エアロゾル発生器は、「Ｙ」コネクタを介して吸気ホース１８に接続される。これは、図３でより詳細に後述する。人工呼吸器１５はまた、患者がある用量のＰＲＮ医療物質を自己投与できるようにする患者制御インターフェース３０を含む。患者制御インターフェース３０の機能は、図２でより詳細に説明する。
【００１８】
図２は、本開示のある態様に係る患者制御インターフェース３０の一例を図示する。この例では、患者制御インターフェースは、テレビのリモコンと類似のサイズである無線のハンドヘルド３０である。この例示のハンドヘルド３０は、図１の人工呼吸器１５およびエアロゾル発生器（図１に図示せず）が医師の処方によって構成された、図１の患者１０が２つのＰＲＮ薬剤のいずれかのある用量を投与することを可能にするように構成される。ハンドヘルド３０は、ＰＲＮ医療物質名が表示部３２Ａおよび３２Ｂに表示されるように構成される。例示のハンドヘルド３０上に３つのボタンがある。「１」ボタン３６Ａは、表示部３２Ａに示される医療物質の投与を開始し、「２」ボタン３６Ｂは、表示部３２Ｂに示される医療物質の投与を開始する。この例では、ボタン３６Ａおよび３６Ｂの機能に関して患者にさらに指示するようにラベル３８が提供される。これらのボタンは、機能を理解し、または夜間もしくは弱い照明で操作するのに患者１０を支援するように照らされ、および／または色分けされてもよい。例えば、ナースコールボタン５２は、状況が緊急、または患者が苦しんでいる場合に押すボタンであることを示すよう赤色であってもよい。
【００１９】
図２の例では、人工呼吸器１５は、表示３２Ａおよび３２Ｂで識別される薬剤のそれぞれに対するロックアウト期間を有するように構成されている。表示部３４Ａおよび３４Ｂは、表示部３４Ａおよび３４Ｂに示される薬剤がそれぞれ次に投与されることができるまでの残り時間量を表示する。それぞれのロックアウト期間内に時間が残っている間、ボタン３６Ａおよび３６Ｂを押しても、ある用量のそれぞれの医療物質の投与は開始されない。
【００２０】
人工呼吸器１５を使用することが本質的に不快である場合があるため、損傷の危険性がなく、そのためＰＲＮ医療物質を自己投与する動機が少ない保証を患者１０に提供することが望ましい場合がある。この目的を達成するために、この例では、患者の血中酸素濃度４０の測定値および患者の呼吸数４２の測定値である患者１０の健康パラメータを表示することによってフィードバックが提供される。これらの健康パラメータの所望の範囲の直感的指針を提供するために、この例では、表示部４０および４２は、それぞれのパラメータの望ましくない範囲を示す赤色および望ましい範囲を示す緑色である隣接する色付きのバーを有する。この例では、血中酸素４０は、赤色バー４４および緑色バー４６を有する一方、呼吸数は、緑色の目標バー５０に加えて、患者の呼吸数が不必要に高いまたは低い可能性がある２つの赤色バー４８を有する。表示部４０および４２を調べることによって、患者１０および患者の家族は、患者が不快な状態である場合であっても患者１０が身体的に危険な状態ではないことを確認することができる。
【００２１】
図３は、本開示のある態様による患者１０によって制御されるように構成される人工呼吸器１５およびエアロゾル発生器２６０のブロック図である。患者１０は、フルフェースもしくは部分フェースマスク、気管内チューブ、または気管切開チューブを含む、ガスを患者の肺の中に導入するための当業者に既知であるマスクまたは挿管デバイスのいずれかであってもよい、図１に図示されるような患者デバイス１６を装着している。この例では、人工呼吸器１５は、ガス制御モジュール２１５と、プロセッサ２０５と、メモリ２１０と、臨床医インターフェース２２０と、通信モジュール２３５とを備える人工呼吸器１５として示される。この例では、ガス制御モジュール２１５は、選択した圧力、湿度、温度、および流量で、ホース２３０を介してガスを患者デバイス１６に選択的に供給する。この例では、人工呼吸器１５と患者デバイス１６との間の接続は、ガス制御モジュール２１５から患者デバイス１６までホース２３０によって達成される。ある実施形態では、ホース２３０は、患者の呼気ガスが人工呼吸器１５に戻されるように、吸気ホースおよび呼気ホース（図示せず）を含む。このガスは、周囲空気、酸素の特定量に高められた空気、または空気、酸素、および窒素もしくはヘリウム等の他のガスのうちの１つ以上の混合物であってもよい。
【００２２】
ある実施形態では、人工呼吸器１５の要素のいくつかが省略される一方、ある他の実施形態では、追加の要素が人工呼吸器１５に組み込まれる。ある実施形態では、臨床医インターフェース２２０等の要素が、人工呼吸器１５の外部であってもよい。ある実施形態では、臨床医インターフェース２２０等の要素は、標準のデスクトップコンピュータ等の別の器具または携帯電話等のハンドヘルドデバイスによって提供されてもよい。ある実施形態では、図示される要素は、組み合わされてもよく、あるいは１つの要素からの機能は、別の要素によって達成されてもよい。要素２０５、２１０、２１５、２２０、および２３５は、バス２５５によって相互接続されるように示され、それぞれの要素がバス上の任意の他の要素と通信をすることを可能にする。ある実施形態では、要素２０５、２１０、２１５、２２０、および２３５のいくつかまたは全ては、複数のパラレルバスおよびシリアルデータリンクを含む、当業者に既知である任意の通信方法によって他の要素の１つ以上とのみ相互接続されてもよい。
【００２３】
この例では、人工呼吸器１５はまた、通信リンク２４５を介して通信モジュール２３５から患者制御インターフェース３０まで結合されている。図１および２の無線ハンドヘルド３０等の実施形態では、通信リンク２４５は、光もしくは高周波の一方向または双方向リンクであってもよい。ある他の実施形態では、患者制御インターフェース３０は、人工呼吸器１５の一部である。ある他の実施形態では、患者制御インターフェース３０は、臨床医インターフェース２２０の代替の画面表示である。ある他の実施形態では、患者制御インターフェース３０は、別個のコンピュータの表示である。
【００２４】
エアロゾル発生器２６０は、この例では、人工呼吸器１５と患者デバイス１６との間の点で空気ホース２３０の吸気ホースに接続する、ホース２７０を介して患者デバイス１６に結合される。ある他の実施形態では、この接続は、患者デバイス１６にある。ある他の実施形態では、エアロゾル発生器２６０は、人工呼吸器１５の一部であり、ホース２７０は、ガス制御モジュール２１５に接続する。この実施形態では、エアロゾル発生器２６０は、医療物質を貯蔵および処理するように構成される貯蔵部２６５に結合される。図３の例では、医療物質は、液体である。ある他の実施形態では、医療物質は、固体、粉末、ガス、液体中に懸濁させた固体薬剤、または物質のこれらの形態の組み合わせの形をとってもよい。
【００２５】
この例では、患者制御インターフェース３０は、通信リンク２７５を介してエアロゾル発生器に結合される。患者１０によって操作されると、患者制御インターフェース３０は、貯蔵部２６５内に含まれる医療物質を投与するようにエアロゾル発生器２６０を制御し、その後で、エアロゾル発生器２６０が貯蔵部２６５の医療物質を含むエアロゾルを生成し、ホース２７０を介して患者１０にこのエアロゾルを供給する。ある実施形態では、エアロゾル発生器２６０は、プロセッサ２０５に接続され（図示せず）、人工呼吸器１５のプロセッサ２０５によって制御され、そこで、患者制御インターフェース３０が通信モジュール２３５を介してプロセッサ２０５にコマンドを送り、プロセッサ２０５が貯蔵部２６５内に含まれる医療物質を投与するようにエアロゾル発生器２６０を制御する。ある他の実施形態では、ガス制御モジュール２１５の動作は、医療物質の供給を高めるようにエアロゾル発生器２６０の動作と協調して調整される。これらの調整は、ガス制御モジュール２１５によって供給されるガスの流量および圧力の変化、エアロゾル発生器２６０によって供給されるエアロゾルの圧力に関係してガス制御モジュール２１５によって供給されるガスの相対圧力の調節、およびエアロゾル発生器２６０がエアロゾルを供給している間、ガス制御モジュール２１５によって供給されたガスの加湿の停止など、ガス制御モジュール２１５の動作の変化を含む。
【００２６】
ある実施形態では、人工呼吸器１５の通信モジュール２３５は、イーサネット有線または無線ネットワーク２５３等のネットワーク２５０を介して外部サーバーまたはデータベース２５０にリンクしている。ある他の実施形態では、プロセッサ２０５は、実行可能な命令、特定の患者１０に処方された動作パラメータに関する情報、または人工呼吸器１５の動作もしくは患者１０に関連する他のデータもしくは情報を取り出す。ある他の実施形態では、プロセッサ２０５は、医療物質が投与されたかどうかにかかわらず、動作の履歴、医療物質のそれぞれの投与の時間および用量、患者行動のログ、または患者制御インターフェース３０の作動の記録等、情報をデータベース２５０に送信する。
【００２７】
図４は、本開示のある態様による人工呼吸器１５およびエアロゾル発生器２６０を制御するように構成される人工呼吸器コントローラ３００のブロック図である。図３では、患者制御インターフェース３０が人工呼吸器１５およびエアロゾル発生器２６０のうちの一方または両方と直接通信したのに対して、図４に図示するシステムは、人工呼吸器コントローラ３００を含む。患者制御インターフェース３０は、有線または無線の通信リンク３２０でプロセッサ３０５に信号を送り、人工呼吸器１５およびエアロゾル発生器２６０を制御するための命令を記憶する、メモリ３１０にも結合される。人工呼吸器コントローラ３００のプロセッサ３０５は、有線または無線のリンク３１５および通信モジュール２３５を介してプロセッサ２０５と通信する。プロセッサ３０５はまた、有線または無線の通信リンク２７５でエアロゾル発生器２６０と通信する。患者制御インターフェース３０からの信号に応じて、かつメモリ３１０から取り出される命令に従って、プロセッサ３０５は、人工呼吸器１５を構成するようにプロセッサ２０５に信号を送り、ある用量の医療物質をエアロゾル化し、調合するようにエアロゾル発生器２６０に信号を送る。ある実施形態では、人工呼吸器１５の動作は、エアロゾル化された医療物質の投与中に変更されず、したがってプロセッサ３０５からプロセッサ２０５に信号が送られない。ある他の実施形態では、人工呼吸器コントローラ３００は、人工呼吸器１５に結合されない。ある実施形態では、リンク３１５は、ネットワーク２５３を含み、人工呼吸器コントローラ３００は、リンク２５３を介して人工呼吸器１５と通信する。ある実施形態では、人工呼吸器コントローラ３００は、ネットワーク２５３に接続される。ある他の実施形態では、人工呼吸器コントローラ３００は、エアロゾル発生器２６０と一体である。
【００２８】
図５は、本開示のある態様に係る患者１０が医療物質の投与を制御する方法のフローチャートである。このプロセスは、図３に示す人工呼吸器１５およびエアロゾル発生器２６０に関して記載される。ステップ１０５では、看護師または他の介護者は、患者に患者制御インターフェース３０を提供する。ステップ１１０では、看護師は、ある用量の医療物質を投与し、かつ医療物質の投与と関連付けられる任意のロックアウト時間間隔または制限を設定するようにエアロゾル発生器２６０を構成する。ステップ１１５では、看護師は、エアロゾル発生器２６０と動作するように人工呼吸器１５を構成する。ある実施形態では、プロセッサ２１５は、エアロゾル発生器２６０および人工呼吸器１５の両方を制御する。ある実施形態では、エアロゾル発生器２６０は、人工呼吸器１５とは独立して動作する。ある実施形態では、エアロゾル発生器２６０は、エアロゾル発生器２６０と人工呼吸器１５との間で情報がやり取りされるように人工呼吸器１５に接続され、この情報は、患者１０の健康監視パラメータ、医療物質に関連する投与命令、および動作設定のうちの１つ以上を含む。ある他の実施形態では、看護師は、患者１０の１つ以上の健康監視パラメータが指定された制限内である場合のみ、ある用量の医療物質を投与するようにエアロゾル発生器２６０を構成する。
【００２９】
人工呼吸器１５およびエアロゾル発生器２６０がステップ１１０および１１５で構成された後、人工呼吸器１５は、ステップ１２０で動作される。ある実施形態では、人工呼吸器１５は、このプロセスの開始前に動作していて、ステップ１２０は、エアロゾル発生器２６０によって医療物質の投与を可能にするように動作モードを切り替えることを含む。ステップ１２０では、人工呼吸器１５は、ステップ１２５で患者１０が患者制御インターフェース３０を介してエアロゾル発生器２６０を作動させるまで動作し続け、その後で、指定されたロックアウト期間が経過した場合、エアロゾル発生器２６０が医療物質を投与する。ステップ１３０で医療物質の投与を完了した後、エアロゾル発生器２６０は、ステップ１３５で投与を記録し、ステップ１４０で医療物質が投与された信号を供給する。ある実施形態では、エアロゾル発生器２６０は、人工呼吸器１５を介してデータベース２５０に医療物質の投与に関する情報を送信する。ある実施形態では、エアロゾル発生器２６０は、エアロゾル発生器２６０または人工呼吸器１５の視覚インジケータを作動させる。ある実施形態では、エアロゾル発生器２６０は、ポケットベルのメッセージ、電子メールメッセージ、または当業者に既知である他の通信形態を介して看護師にメッセージを送る。ステップ１４５では、看護師は、エアロゾル発生器をリセットするかどうか決定し、ステップ１５０への経路「はい」をたどるか、または医療物質の患者制御の投与を終了させ、その後で、このプロセスが終了への経路「いいえ」をたどる。ステップ１５０では、看護師は、医療物質の別の用量を貯蔵部２６５の中に充填し、エアロゾル発生器２６０をリセットする。ある実施形態では、貯蔵部２６５が、２つ以上の用量を保持し、エアロゾル発生器が、投与間でリセットされる必要がなく、その場合は、このプロセスがステップ１３５からステップ１２０へ直接移動する（この経路は図示せず）。
【００３０】
開示されるプロセス内のステップの特定の順序または階層は例示的な手法の図解であることが理解される。設計選好に基づき、プロセス内のステップの特定の順序または階層は再構成されてもよく、ステップのいくつかは同時に行われ、または請求項に係る発明の範囲から逸脱することなく省略されてもよいことが理解される。添付の方法の特許請求の範囲は、実例の順序で様々なステップの要素を提示し、提示される特定の順序または階層に限定されるものではない。
【００３１】
前述の説明は、当業者が本明細書に記載される様々な態様を実践することができるように提供される。上記が最良の形態および／または他の例であると考えられることを説明したが、これらの態様の様々な修正が当業者には容易に明らかになり、本明細書に規定される一般的原理が他の態様に適用されてもよいことが理解される。したがって、特許請求の範囲は、本明細書に示される態様に限定されることを意図されないが、単数の要素への言及が具体的にそのように記述されない限り、「１つおよび１つのみ」ではなく、むしろ「１つ以上」を意味するものである、特許請求の範囲の言語と一致する全範囲を許容されることである。具体的に他の記述がない限り、用語「一組」および「いくつか」は、１つ以上を指す。男性の代名詞（例えば、彼の）は、女性および中性（例えば、彼女のおよびそれの）ならびにその逆を含む。見出しおよび小見出しがある場合、便宜上のみ使用され、本発明を限定しない。
【００３２】
本開示に使用される「上部」、「底部」、「前部」、「後部」などの用語は、一般重力の基準枠ではなく、任意の基準枠を指すと理解されるべきである。したがって、上面、底面、前面、後面は、重力の基準枠で上方、下方、斜め、または水平に延在してもよい。
【００３３】
「態様」等の語句は、このような態様が主題技術に不可欠であること、またはこのような態様が主題技術の全ての構成に適用することを意味しない。一態様に関する開示は、全ての構成または１つ以上の構成に適用してもよい。一態様等の語句は、１つ以上の態様およびその逆を指してもよい。「実施形態」等の語句は、このような実施形態が主題技術に不可欠であること、またはこのような実施形態が主題技術の全ての構成に適用することを意味しない。一実施形態に関する開示は、全ての実施形態または１つ以上の実施形態に適用してもよい。一実施形態等の語句は、１つ以上の実施形態およびその逆を指してもよい。
【００３４】
「例示的」という語は、本明細書で使用され、「例または例証として機能すること」を意味する。本明細書で「例示的」と記載される態様または設計は、他の態様または設計に比べて好ましくまたは有利であると必ずしも解釈されるべきではない。
【００３５】
当業者に既知であり、または後で既知となる本開示にわたって記載される様々な態様の要素に対する全ての構造的かつ機能的な均等物が、本明細書に参照として明示的に組み込まれ、特許請求の範囲によって網羅されることが意図される。加えて、このような開示が特許請求の範囲に明記されているかどうかにかかわらず、公開目的を意図されるものは何も本明細書で開示されていない。要素が「ための手段」という語句を使用して明記されない限り、米国特許法第３５編第１１２条の第６項に基づいて解釈される特許請求の範囲の要素はなく、あるいは、方法の特許請求の範囲の場合、要素は、「ためのステップ」という語句を使用して記述される。さらに、「含む」、「有する」などの用語が説明または特許請求の範囲で使用される範囲内において、このような用語は、「備える」が特許請求の範囲で移行句として用いられるとき解釈されるように、「備える」という用語と類似の方法で包括的であることを意図される。
【００３６】
この説明に記載される方法のステップが、プロセッサと、少なくともキーボード、マウス、スキャナ、カメラを備える入力デバイスと、少なくともモニタ、プリンタを備える出力デバイスとを含むが限定されないハードウェアによって実行されてもよいことを当業者は理解するであろう。方法のステップは、必要に応じて適切なデバイスによって実行されるべきである。例えば、決定ステップは、決定アルゴリズムを実装することによってプロセッサ内の意思決定単位によって実行されることができる。この意思決定単位が、例えば前記決定アルゴリズムを実行するとき、コンピュータのプロセッサ内で物理的または効果的に存在することができることを当業者は理解するであろう。上記分析は、本明細書に記載される他のステップに適用されるべきである。
【００３７】
本明細書に記載される全ての要素、部分、およびステップが含まれるのが好ましい。これらの要素、部分、およびステップのいずれかは他の要素、部分、およびステップによって置き換えられ、または当業者に明らかであるように完全に削除されてもよいことが理解されるべきである。
【００３８】
概して、本文書は、少なくとも以下を開示する：医療物質の投与を制御するシステムおよび方法。エアロゾル発生器は、医療物質をエアロゾル化し、人工呼吸器を使用する患者にエアロゾル化された医療物質を投与するように構成される。患者には、患者がある用量のエアロゾル化された医療物質の投与を開始する患者制御インターフェースが提供される。プロセッサは、患者が医療物質の投与に対する制限に従ってエアロゾル化された医療物質の投与を制御するように、患者制御インターフェースに応じて人工呼吸器およびエアロゾル発生器を制御するように構成される。
【００３９】
概念
本文書は、少なくとも以下の概念を開示した。
【００４０】
概念１
医療物質の投与を制御する方法であって、
医療物質をエアロゾル化し、人工呼吸器を使用する患者にエアロゾル化された医療物質を投与するようにエアロゾル発生器を構成するステップと、
患者に、患者がある用量のエアロゾル化された医療物質の投与を開始する患者制御インターフェースを提供するステップと、
患者が医療物質の投与に対する制限に従ってエアロゾル化された医療物質の投与を制御するように、患者制御インターフェースに応じて人工呼吸器およびエアロゾル発生器を制御するようにプロセッサを構成するステップと、を含む、方法。
【００４１】
概念２
プロセッサを構成するステップは、ロックアウト期間を指定することをさらに含み、ある用量のエアロゾル化された医療物質が、エアロゾル化された医療物質の前回の投与から該ロックアウト期間が経過した後のみ投与されるようにする、概念１に記載の方法。
【００４２】
概念３
ロックアウト期間の残り時間量を表示するステップをさらに含む、概念２に記載の方法。
【００４３】
概念４
医療物質が、薬剤である、概念１に記載の方法。
【００４４】
概念５
患者の健康と関連付けられる少なくとも１つの監視パラメータを測定するステップをさらに含み、プロセッサを構成するステップは、少なくとも１つの監視パラメータに少なくとも１つの制限を指定することをさらに含み、ある用量のエアロゾル化された医療物質が、少なくとも１つの監視パラメータが少なくも１つの制限内であるときのみ投与されるようにする、概念１に記載の方法。
【００４５】
概念６
プロセッサを構成するステップは、用量範囲を選択することをさらに含み、患者が、患者制御インターフェースを使用し、投与されるエアロゾル化された医療物質の該用量を用量範囲内で変化させるようにする、概念１に記載の方法。
【００４６】
概念７
患者の現在の健康と関連付けられる少なくとも１つの健康パラメータを測定するステップと、
少なくとも１つの健康パラメータを表示するステップと、をさらに含む、概念１に記載の方法。
【００４７】
概念８
患者による使用のための人工呼吸システムであって、
患者に取り付けられる患者デバイスであって、ガスを患者の肺の中に導入するように構成される、患者デバイスと、
患者デバイスに流体的に結合されるガス制御モジュールであって、少なくとも１つの動作パラメータによってガスを患者デバイスに制御可能に提供するように構成される、ガス制御モジュールと、
患者デバイスに結合されるエアロゾル発生器であって、ある用量のエアロゾル化された医療物質を投与するように構成される、エアロゾル発生器と、
ガス制御モジュールの少なくとも１つの動作パラメータを制御し、かつ患者によってアクセス可能であるように構成される、患者制御インターフェースと、
ガス制御モジュール、エアロゾル発生器、および患者制御インターフェースに結合されるプロセッサであって、患者制御インターフェースに応じてガス制御モジュールおよびエアロゾル発生器を動作するように構成される、プロセッサと、を備える、人工呼吸システム。
【００４８】
概念９
ガス制御モジュールは、患者の健康と関連付けられる健康パラメータを測定するように構成され、
患者制御インターフェースは、健康パラメータを表示するようにさらに構成される、概念８に記載の人工呼吸システム。
【００４９】
概念１０
プロセッサに結合されるメモリをさらに備え、メモリは、１つ以上の実行可能な命令を記憶するように構成され、プロセッサは、メモリから該命令を取り出し、取り出された命令に従ってガス制御モジュールおよびエアロゾル発生器を動作するようにさらに構成される、概念８に記載の人工呼吸システム。
【００５０】
概念１１
ガス制御モジュールは、患者の健康と関連付けられる健康パラメータを測定するように構成され、
エアロゾル発生器は、測定された健康パラメータが現在の制限内である場合のみ、エアロゾル化された医療物質を投与するようにさらに構成される、概念８に記載の人工呼吸システム。
【００５１】
概念１２
エアロゾル発生器は、エアロゾル化された医療物質の前回の投与から指定されたロックアウト期間が経過した後のみ、ある用量のエアロゾル化された医療物質を投与するようにさらに構成される、概念８に記載の人工呼吸システム。
【００５２】
概念１３
医療物質の投与を制御する方法を行うプロセッサによる実行のために、コンピュータ可読媒体に記憶されるコンピュータ実行可能命令を有する、コンピュータ可読媒体であって、該方法は、
医療物質をエアロゾル化し、人工呼吸器を使用する患者にエアロゾル化された医療物質を投与するようにエアロゾル発生器を構成するステップと、
患者に、患者がある用量のエアロゾル化された医療物質の投与を開始する患者制御インターフェースを提供するステップと、
患者が医療物質の投与に対する制限に従ってエアロゾル化された医療物質の投与を制御するように、患者制御インターフェースに応じて人工呼吸器およびエアロゾル発生器を制御するようにプロセッサを構成するステップと、を含む。
【００５３】
概念１４
プロセッサを構成するステップは、ロックアウト期間を指定することをさらに含み、ある用量のエアロゾル化された医療物質が、エアロゾル化された医療物質の前回の投与から該ロックアウト期間が経過した後のみ投与されるようにする、概念１３に記載のコンピュータ可読媒体。
【００５４】
概念１５
ロックアウト期間の残り時間量を表示するステップをさらに含む、概念１４に記載のコンピュータ可読媒体。
【００５５】
概念１６
医療物質が、薬剤である、概念１３に記載のコンピュータ可読媒体。
【００５６】
概念１７
患者の健康と関連付けられる少なくとも１つの監視パラメータを測定するステップをさらに含み、プロセッサを構成するステップは、少なくとも１つの監視パラメータに少なくとも１つの制限を指定することをさらに含み、ある用量のエアロゾル化された医療物質が、少なくとも１つの監視パラメータが少なくとも１つの制限内であるときのみ投与されるようにする、概念１３に記載のコンピュータ可読媒体。
【００５７】
概念１８
プロセッサを構成するステップは、用量範囲を選択することをさらに含み、患者が、患者制御インターフェースを使用し、投与されるエアロゾル化された医療物質の該用量を用量範囲内で変化させるようにする、概念１３に記載の方法。
【００５８】
概念１９
患者の現在の健康と関連付けられる少なくとも１つの健康パラメータを測定するステップと、
少なくとも１つの健康パラメータを表示するステップと、をさらに含む、概念１３に記載の方法。
【００５９】
概念２０
人工呼吸器を使用する患者への医療物質の投与を制御する方法であって、
医療物質をエアロゾル化し、患者に、エアロゾル化された医療物質を投与するようにエアロゾル発生器を構成するステップと、
患者に、患者がある用量のエアロゾル化された医療物質の投与を開始する患者制御インターフェースを提供するステップと、
患者が医療物質の投与に対する制限に従ってエアロゾル化された医療物質の投与を制御するように、患者制御インターフェースに応じてエアロゾル発生器を制御するようにプロセッサを構成するステップと、を含む、方法。
【００６０】
概念２１
人工呼吸器を制御するように構成される人工呼吸器コントローラであって、
ガスを患者の肺の中に導入するように構成される患者デバイスに結合するように構成されるエアロゾル発生器であって、該患者デバイスが人工呼吸器にも結合され、また該エアロゾル発生器はある用量のエアロゾル化された医療物質を投与するようにさらに構成される、エアロゾル発生器と、
１つ以上の実行可能な命令およびデータを記憶するように構成される、メモリと、
ある用量のエアロゾル化された医療物質の投与を開始し、患者によってアクセス可能であるように構成される、患者制御インターフェースと、
エアロゾル発生器、メモリ、および患者制御インターフェースに結合されるプロセッサであって、メモリから該命令およびデータを取り出し、患者制御インターフェースに応じてエアロゾル発生器を動作するように構成される、プロセッサと、を備える、人工呼吸器コントローラ。
【００６１】
概念２２
プロセッサは、人工呼吸器に結合され、ある用量のエアロゾル化された医療物質が投与されているとき、人工呼吸器の動作を修正するようにさらに構成される、概念２１に記載の人工呼吸器コントローラ。
【００６２】
概念２３
プロセッサは、エアロゾル化された医療物質の前回の投与から指定されたロックアウト期間が経過した後のみ、ある用量のエアロゾル化された医療物質を投与するようにさらに構成される、概念２１に記載の人工呼吸器コントローラ。
【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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【国際調査報告】
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