(57)【要約】  呼吸キューを提供するための方法及び対応するシステムは、ユーザの呼吸をモニタリングするステップ、呼吸の吸気部分及び呼気部分を含むユーザ呼吸頻度を決定するステップ、ユーザの呼吸と実質的に同期して、吸気部分の間に高い陽空気圧、呼気部分の間に低陽空気圧をユーザに供給するステップ、ユーザ呼吸頻度を目標呼吸頻度と比較するステップ、ユーザ呼吸頻度が目標呼吸頻度より大きい場合、あらかじめ決められたように、高い陽空気圧がユーザに供給される時間を増加させて、低陽空気圧がユーザに供給される時間を調整するステップを含む。
2010500117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
呼吸キューを提供する方法であって、
吸気部分及び呼気部分から成るユーザの呼吸をモニタリングし、ユーザのユーザ呼吸頻度を決定し、
前記ユーザの呼吸に実質的に同期して、前記吸気部分の間に高い陽空気圧を、前記呼気部分の間に低い陽空気圧をユーザに供給し、
前記ユーザ呼吸頻度を目標呼吸頻度と比較し、
前記ユーザ呼吸頻度が前記目標呼吸頻度より大きい場合、予め定められたように、前記高い陽空気圧がユーザに供給される時間を増加させ、前記低い陽空気圧がユーザに供給される時間を調整する方法。
【請求項２】
前記高い陽空気圧がユーザに供給される時間と前記低い陽空気圧がユーザに供給される時間との間の予め定められた比を達成するように、前記低い陽空気圧がユーザに供給される時間を調整する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記低い陽空気圧がユーザに供給される時間が、推定呼気時間及びユーザの実際の呼気時間のうちの最小値となるように設定される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記目標呼吸速度が10BPM以下である請求項１に記載の方法。
【請求項５】
治療時間を記録し、前記治療時間を予め定められた最大治療時間と比較する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
予め定められたように前記高い陽空気圧がユーザに供給される時間を増加させる前記ステップは、予め定められた呼吸速度単位分、当該時間を長くすることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ユーザが所与の呼吸頻度で呼吸している長さを決定する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
最高レベル駆動システムが、前記高い陽空気圧及び前記低い陽空気圧を制御する低レベル制御システムに、前記目標呼吸頻度を供給する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
予め定められたように、前記高い陽空気圧がユーザに供給される時間を連続して増加させる、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
ユーザの平均呼吸速度を計算する、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記目標呼吸頻度とユーザの現在の呼吸頻度との間の差を計算する、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
大気以外の気体を供給する請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記高い陽空気圧が供給される時間の変化に対するユーザの反応に基づいて、ユーザの睡眠状態の開始を検出する、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
人の呼吸速度を遅くするための方法であって、
コントローラに呼吸速度目標を供給し、
前記コントローラにおいて、少なくとも部分的に、前記呼吸速度目標、及び前記呼吸速度目標と前記人の呼吸速度との間の誤差値に基づいて、前記人の呼吸の推定吸気時間を計算し、
少なくとも部分的に、前記推定吸気時間に基づいて、装置吸気時間及び装置呼気時間を生成し、
前記人へのHI空気圧供給及びLO空気圧供給をそれぞれ制御するために、前記装置吸気時間及び前記装置呼気時間を用いる方法。
【請求項１５】
前記人の呼吸ダイナミクスを示す信号を選択的にフィルタリングすることによって、ユーザの呼吸速度を決定する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記推定吸気時間及び前記人の吸気時間のうちの最大値に前記装置吸気時間を設定する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記装置呼気時間を、推定呼気時間及び前記人の呼吸期間と前記装置呼気時間との間の差のうちの最小値に設定する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記HI空気圧及び前記LO空気圧が二相性陽圧装置（Bi-PAP）により供給される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記LO空気圧が負圧である請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
二相性陽圧（BiPAP）装置を制御する方法であって、
装置吸気時間を、推定吸気時間及びユーザの実際の吸気時間のうちの最大値に設定し、
装置呼気時間を、推定呼気時間及び前記ユーザの呼吸期間と前記装置呼気時間との間の差のうちの最小値に設定し、
BiPAP装置におけるHI及びLO陽圧タイミングをそれぞれ制御するために、前記装置吸気時間及び前記装置呼気時間を使用する、方法。
【請求項２１】
治療時間を記録し、前記治療時間を予め定められた最大治療時間と比較する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
予め定められたように、前記推定吸気時間を増加させる、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記BiPAP装置のユーザが所与の呼吸頻度で呼吸する長さを決定する、請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、患者の呼吸速度を制御するためのシステム及び方法に関する。より具体的には、本発明の実施例は、（例えば、二相性（Bi-Level）陽圧システムにおいて）呼吸速度を低下させることによって患者を援助するために空気圧の適用を制御することを目指す。
【背景技術】
【０００２】
高血圧は、ほとんど全ての西洋文化において重大な問題であり、脳卒中及び心臓発作の根本的な原因である。高血圧は、"Silent Killer"と称され、アメリカ人のほぼ4人に1人に影響を及ぼし、いくつかのヨーロッパ地域においてより高い罹患率で発生する。高血圧は、閉鎖性睡眠時無呼吸（OSA）患者集団において共存する因子としての認知を得ており、最近の研究は、OSAのための治療を望んでいる患者のうちの80%もが、知らずにこの疾患を患っている可能性があることを示している。
【０００３】
よりゆっくりした呼吸が、高血圧を効果的に低減することが示された。実際、ヨガや気功のような技術の重点は、効果的にストレスを軽減して血圧を下げるために人の呼吸を遅くすることである。近年では、この反応の根底ある生理的メカニズムが、以下の事象の連鎖による自律神経系の変化に関係していることが示された。
− ゆっくりした呼吸のプロセスは、自律神経系が血圧をより頻繁に調整することを必要とする。
− これらの頻繁な変更に応答して、自律神経系は、（圧反射を介して）BP変化に対してより高感度になる。
− 圧反射が増幅される。
− よりよくBPを調整するために、中央神経制御の再調整は、迷走神経の活動を増加させて交感神経活動を抑制することよって発生し、それらは共にBPを低下させるように作用する。
【０００４】
いくつかの研究は、高血圧の人の血圧を下げるために、よりゆっくりした呼吸を使用するアイデアを支持する。現在、市場にでている１つの装置（IntercureTM (Fort Lee, NJ)によるRESPeRATE）が、高血圧の治療のためにFDAの承認を受けた。RESPeRATE装置は、ユーザをよりゆっくりした呼吸速度へ導くために視聴覚キュー（cue）を使用することによって、呼吸"コーチ"として作用するように設計されている。この装置の動作は、少なくとも部分的に、Gavishに対する米国特許5,800,337に記載される。Gavishは、ユーザのバイオリズム活動の変化に応答してユーザへの入力の少なくとも１つの"非周波数"特性を変更することによって、自然に生じるバイオリズム活動を変更するためのシステムを開示する。Gavishの主眼は、モニタされているユーザのバイオリズム（例えば呼吸）の全体的な頻度の変化から独立して、バイオリズムパターン（例えば呼吸）全体の一部又はセグメントの絶対的及び相対的な継続時間を達成することである。Gavishによって開示されるユーザへの入力は、聴覚的、視覚的又は触覚のキューを含む。
【０００５】
更に他のバイオリズムフィードバック方法が知られるが、それでもやはり、とりわけ、低い血圧を促し、又は単に改善されたリラクゼーション期間を生じさせるために、患者の呼吸速度又は頻度を達成するための異なるアプローチが必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
とりわけ血圧を低下させるために、陽圧キューを用いることによって患者が治療的な速度で呼吸するのを援助するための方法（一般的にペース呼吸（paced breathing：PB）法と呼ばれる方法）が本明細書に開示される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の態様は、ゆっくりした、治療的に有効な呼吸速度（例えば、<10 BPM（Breaths Per Minute））で呼吸するように患者をコーチするために、より自然な自己受容性信号として、Respironics (Murrysville, PA)から入手可能な二相性PAP（BiPAP）装置のような適切な装置からの陽空気圧（PAP）キューを使用することである。本願明細書において開示される方法は、他の生理的利点の中でも、血圧を下げるための薬剤を使わない態様を相当な患者に提供する。
【０００８】
１つの可能な実施形態において、ユーザの呼吸又は呼吸頻度を決定するために患者又はユーザの呼吸をモニタリングする方法が提供される。呼吸は、吸気部分又は時間及び呼気部分又は時間を有するとみなされることができる。ユーザの呼吸の吸気部分の間、二相性PAPのHI圧が供給され、呼気部分の間、二相性PAPのLO圧が供給される。そして、ユーザの呼吸頻度が目標呼吸頻度と比較される。ユーザの呼吸頻度が目標頻度より大きな場合、あらかじめ決められたように、二相性PAPのHI圧が供給される時間は増加され、二相性PAPのLO圧が供給される時間は調整される。LO圧時間は、HI圧時間とLO圧時間との間の一定の比率に従って調整されることができ、又はユーザの実際の呼気時間と一致するように調整されることができる。当業者には明らかなように、陽空気圧に加えて、圧力キューの一つ以上は、陽圧、負圧、又は大気圧であることができる。
【０００９】
本願明細書において記載される方法は、予め定められた期間にわたって（例えば所与の週にわたって）ユーザが受けた治療時間を追跡するために、カウンタ又はタイマーを保持することができる。これは、クリティカルではないが、なんらかの呼吸治療が有効であるためには、8週間の期間全体で180分のゆっくりした呼吸が閾値となることが報告されているので、実際は重要な特徴である。治療データは、例えば周知のSmartCard技術を用いて、記憶され、報告されることができる。
【００１０】
他の可能な実施形態は、従来のxPAP装置において見られるものと同じ報告技術を用いて血圧を追跡及び報告するために、Bi-PAP装置と併せて血圧カフ（血圧計）を使用すること含む。
【００１１】
更なる効果
本願明細書において記載されるゆっくりした呼吸を誘導するための方法及び装置は、高血圧のほかにも効果がある。同様の圧反射感度変化は痛みの変化と共に観察されており、したがって本装置は鎮痛効果を持つことができる。関連する自律性作用によって、この治療は、以下を含む更なる異常に対して効果があることが最終的に示される。
− 片頭痛不安（及びストレス）
− 下肢静止不能症候群
− 肥満
− 慢性疲労/線維筋痛
− 気分障害
− 陣痛間の緩慢なパターンの呼吸
【００１２】
操作方法、構造及び部品の組み合わせの関連した要素の機能、並びに製造の経済と同様に、本発明のこれらの及び他の目的、特徴及び特性は、添付の図面を参照して以下の説明及び添付された請求の範囲を考慮することで、より明らかになる。すべての図面はこの明細書の一部を構成し、それぞれの図において、同様の参照番号は対応する部分を指す。しかしながら、図面は図示及び説明のみを目的とするものであって、本発明の範囲を定めるものとしては意図されていないことが明白に理解されるべきである。本明細書及び請求の範囲において用いられるように、単数形の名詞は、別途特に述べられない限り、その名詞が指すものが複数存在することを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例によるPB方法のための例示的なシステムアーキテクチャを示す図。
【図２】本発明の実施例による最高レベル駆動システム（TLDS）によって実行される命令の例示的なシーケンス。
【図３】本発明の実施例による例示的な低レベル制御システム（LLCS）を示す図。
【図４Ａ】本発明の実施例によるPB方法のための動作シナリオを示す図。
【図４Ｂ】本発明の実施例によるPB方法のための動作シナリオを示す図
【図４Ｃ】本発明の実施例によるPB方法のための動作シナリオを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施例は、陽圧装置を使用して患者の呼吸速度を下げる能力を持つ。陽圧装置は周知であり、例えば米国特許6,105,575（この文献を全体として本願明細書に引用したものとする）において開示される。この同じ分野において、持続的気道陽圧法（CPAP）が長年にわたって用いられており、規則正しい呼吸を促進する際に有用であることが証明されている。吸気性陽空気圧（IPAP）が知られており、二相性陽空気圧（BiPAP）はそのカテゴリである。BiPAPにおいて、２つのレベルの陽空気圧（HI及びLO）が患者に供給される。本発明の原理に従ってBiPAPのHI及びLOセグメントのタイミングを適切に制御することは、呼吸速度を低減する際に患者をより効果的に助けることができる。
【００１５】
この点で、及び本発明の実施例に従って、ペース呼吸（PB）方法及び関連したシステム（本明細書ではひとまとめにして"PB方法"と呼ぶ）は、最初に患者の呼吸速度を測定して、それから、呼吸"コーチ"として作用するための最適な"装置吸気時間"（TinspM）及び"装置呼気時間"（TexpM）を決定する。TinspM及びTexpMは、BiPAP治療に関連した患者へのHI又はLO圧の適用に対応する。TinspM及びTexpMを設定することによって、PB方法は、患者の呼吸頻度を制御又は達成するのを助けることができる。制御条件において、患者呼吸速度は測定変数（BRP）であり、吸気及び呼気の期間（TinspM及びTexpM）は呼吸頻度のフィードバック制御のために使用される制御変数である。
【００１６】
PB方法は、好ましくは２つのレベルの制御から成るが、当業者は、本願明細書において記載される方法が、一つのプログラムモジュールとして実現されることができ、又はさらに多数のモジュール若しくは制御レベルに分解されることができることを理解するであろう。図1に示されるように、以下が提供される。
1. 目標呼吸速度を設定する最高レベル駆動システム（TLDS）102。
2. 入力として目標呼吸速度（BRtarget）を使用して、あらかじめ決められた制御論理に従って装置吸気及び呼気時間（TinspM及びTexpM）を設定する低レベル制御システム（LLCS）104。フィードバックは、変数BRtargetUpdate（以下に記載する）を通してTLDS102に提供される。
【００１７】
１つの実施例によれば、及び以下で説明されるように、吸気及び呼気の期間（TinspM及びTexpM）は、好ましくは、呼吸速度に関係なく、患者の呼吸のフィードバック制御のための変数が呼吸頻度であるように、一定の比率に設定される。患者が、装置の目標呼吸速度よりも迅速に自身の呼吸速度を落とすことができる場合、TLDS102は、LLCS104によって送信されるコマンド（すなわちBRtargetUpdate）を介してその目標呼吸速度を更新する。
【００１８】
最高レベル駆動システム
TLDS102の総合的な目的は、例えば少なくとも10分間、最も低い適当な頻度に患者の呼吸（BRP）を駆動することである。TLDS102は、目標呼吸速度（BRtarget）を下げて、この値を低レベル制御システム（LLCS）104に送信することによって、患者の呼吸速度を下げるように動作する。TLDS102は、患者が呼吸すべき速度を決定し、そしてLLCS104は、制御変数（TinspM及びTexpM）を設定することによってBRtargetに応答する。図2は、よりゆっくりと呼吸するように患者にコーチすることを援助するための、目標呼吸速度を下げる命令のシーケンスを示すフローチャートを示す。
【００１９】
図2に示される変数は、以下のように定められる。
ts− 同期(S)モードに費やされる時間
BRtarget(k)− 目標呼吸速度
BRp(k)− 平均患者呼吸速度
BR(K)− 瞬間的な呼吸速度
t− 現在の呼吸速度で費やされる時間
th− 総治療時間
X− Sモードにおけるサンプリング期間
y− 現在の呼吸速度で許容される最大時間
Tinsp− 患者の吸気時間
Te−患者の呼気時間
【００２０】
患者の呼吸速度を下げるために、ステップ202及び204で示されるように、TLDS102のステップ200のシーケンスは、X時間の間、同期モード(Sモード)でLLCS104を動かし（すなわち、TinspM = Tinsp及びTeM = Te）、そして患者の平均呼吸速度BRp(k)がモニタリングされる。つまり、装置は、正確に患者の呼吸パターンに従うように設定される。ステップ206において、一旦Sモード動作が完了すると、TLDS102は、Sモードの間に測定された現在の平均呼吸速度から呼吸速度単位（BRU）だけ目標呼吸速度を下げて、次の目標呼吸速度更新及び治療時間の終結を決定するために、治療タイマーthをリセットする。ステップ208で、呼吸カウントkは、呼気の終わりにインクリメントされる。その後で、ステップ210で、TLDS102は、現在の呼吸に費やされた時間を示すタイマーtをリセットする。
【００２１】
各々の呼吸の終わりに、TLDS102は、ステップ212において、最後の呼吸（BR(k)）が（例えば）10BPM（Breaths Per Minute）以下だったか否かを決定する。そうであれば、ステップ214において、呼吸期間は治療タイマーthに加えられる。ステップ216で示されるように、治療タイマーが10分以上の総時間に達していない場合、ステップ218において、TLDS102は、更新された目標呼吸速度があるかどうかを確認するためにLLCSをポーリングする。そうであれば、BRtargetがステップ220において更新され、新たなサイクルが開始される。さもなければ、TLDS102は、ステップ222において、（現在の呼吸速度で費やされた時間を示す）タイマーtをポーリングすることにより、目標呼吸速度を更新する時間であるかどうかを決定する。より具体的には、目標呼吸を更新する時間に達した場合（すなわち、目標呼吸速度が更新された最後の時間からy時間が経過した場合、すなわちt≧y時間の場合）、目標呼吸速度は、ステップ224によって実現される以下のルールに従って再び更新される。
1. 患者が装置よりゆっくりと呼吸している場合（すなわち、現在の目標呼吸速度が患者の平均呼吸速度以上である場合）、新たな目標呼吸速度は、「平均呼吸速度- 1BRU」に更新される（ステップ226）。
2. 患者が装置より速く呼吸している場合、目標呼吸速度は患者の呼吸速度に設定される（ステップ228）。値が等しい場合、ユーザの呼吸速度を下げるためにステップ226が実行される。好ましくは、患者の速度が装置より速い場合にのみ、目標は患者の速度に設定される。
【００２２】
より簡単に言えば、患者が装置よりゆっくりと呼吸している場合に、装置は、患者の呼吸をより遅いペースにするように調整される。さもなければ、患者が装置より速く呼吸している場合、装置は「後退」して、患者の呼吸速度にそれ自体を調整する。
【００２３】
最終的に、呼吸の終わりに措置が必要とされない場合（すなわち上記のケースのいずれも実行されなかった場合）、タイマーtはリセットされ、TLDSは新たな呼吸の終了を待つ。ステップ212において患者の瞬間的な呼吸速度が10BPM未満でない場合、その呼吸期間は総治療時間thに加えられず、プロセスはステップ216を継続する。総治療時間thが、ステップ216において示されるように例えば10分を超える場合、患者が、少なくとも10分の間、所望の頻度の呼吸速度であったと考えられ、ステップ230によって説明されるように、プロセスはSモードに戻る。
【００２４】
低レベル制御システム
TLDS 102によって生成される目標呼吸速度はLLCS 104に送信され、そこでそれは、現在の呼吸サイクルに用いられるべきTinspM及びTeMを決定するために用いられる。TinspM及びTeMの値を決定するために、LLCS104は、最高の快適さを患者に提供するための適切な制御値を選択するステートマシンモードに加えて、anti-windupメカニズムによる標準的な周知の積分制御式を使用する。
【００２５】
図3は、ブロック図で制御メカニズムを支配する要素を図示する。特に、
1. 呼吸速度（BR）ローパスフィルタ302、
2. コントローラ304、
3. ステートマシンメカニズム306、
4.肺ダイナミクス308、
が示される。
【００２６】
呼吸速度（BR）ローパスフィルタ302は、（肺ダイナミクス308をモニタリングすることによって）最後のn回の呼吸に対する平均呼吸速度を決定して、コントローラ304に患者の呼吸状態の測度を提供する。コントローラ304は、フィルタ呼吸速度及び目標呼吸速度の表示を用いて、現在の呼吸に対して適切であると思われる
2010500117.tif 000003
を推定する。最後に、ステートマシン306は、参照としてコントローラ304の出力を取得して、吸気及び呼気状態の実際の装置期間TinspM及びTeMをそれぞれ計算するためにそれを使用する。これらのブロックの挙動を表現する詳細な式は後述される。
【００２７】
2010500117.tif 000004
の値を決定するために、PB方法は、その式が積分コントローラに似ている呼吸速度コントローラを使用する（式(1), (2)参照）。コントローラ304の目的は、以下のように、現在の目標呼吸速度と現在のローパスフィルタ後の患者の呼吸速度との間の誤差(e(k))が増加したときに、装置推定吸気時間
2010500117.tif 000005
を増加させることである。
2010500117.tif 000006
【００２８】
これらの式において、kは、現在の呼吸数、e(K)は、現在の目標呼吸速度BRtarget(k)とBRp(k)をフィルタリングした後の患者の現在の呼吸速度との間の現在の誤差信号、
2010500117.tif 000007
は、ステートマシン306によって用いられる吸気の推定装置時間である。
【００２９】
BRローパスフィルター
１つの可能な実施例において、呼吸速度ローパスフィルタ302は、平均呼吸速度を決定するために、一つのFIRディジタルフィルタを使用する。このブロックの挙動を定めている例示的な式は以下の通りである。
2010500117.tif 000008
【００３０】
ここで、BRp(k)はローパスフィルタ信号であり、BR(k)は呼吸kでの瞬間的な信号サンプルである。そして、bmは重みづけ係数である。例えば、bmは、単純移動平均のための1/Nであることができる。あるいは、bmは、加重平均であることができる。
【００３１】
ステートマシン
ステートマシン306は、患者に供給される装置吸気及び呼気時間の実際の値を決定する。これらの値は、以下のように決定される。
2010500117.tif 000009
【００３２】
式(4)、(5)及び(6)において、kは、現在の呼吸を表し、
2010500117.tif 000010
及び
2010500117.tif 000011
は、推定された装置吸気及び呼気時間であり、Tinsp(K)は、患者の吸気時間であり、T(K)は、患者の一周期間（すなわち、所与の呼吸全体の期間）であり、TinspM(k)及びTeM(K)は、それぞれ、実際の装置吸気及び呼気時間を表す。
【００３３】
式(4)から、装置実吸気時間が、コントローラ推定時間と患者の吸気時間との間の最長の時間によって決定されることに注意されたい。このメカニズムは、患者が彼らの吸気時間を長くするように促すための道を提供する。式(6)における患者の呼気時間に関しては、ステートマシン306は、推定された装置呼気時間
2010500117.tif 000012
又は患者の呼気時間（T(k) - TinspM(k)）のうちの最短時間に基づいて、呼気を終える。装置推定呼気時間は、上述のように、装置吸気時間TinspM(k)の一定の比率(R)に基づいて計算される（式(5)参照）。
【００３４】
よりよく式(4)-(6)のダイナミクスを理解するために、いくつかのシナリオが、図4A-Cに図示される。これらの図において、グラフは、10BPMでの患者の呼吸を表し、Tinsp(k)=2秒、Te(k)=4秒である。
【００３５】
図4AのケースAは、
2010500117.tif 000013
であり、TinspM(k)をTinsp(k)=2秒に等しくする場合を図示する。このケースはまた、
2010500117.tif 000014
であり、したがってTeM(k)がTe(k)=4秒に等しい場合を図示する。ケースAでは、装置は、患者の呼吸に実質的に完全に同調する。
【００３６】
図4BのケースBは、
2010500117.tif 000015
の場合を図示する。この場合には、
2010500117.tif 000016
及びTinsp(k)=2.0秒である。なお、効果は、患者が、グラフに図示されるように、より長い間IPAP HI圧を供給されることである。最後に、図4CのケースCは、
2010500117.tif 000017
の場合を図示する。この場合、TeM(k)は、
2010500117.tif 000018
に等しく、装置は、患者が吸気を実際に開始する前に、新たな吸気期間を開始する。
【００３７】
LLCSの本質は、呼吸ごとに、２つの可能な頻度f1又はf2を選択することである。変数f1は患者の呼吸速度によって定められ（図4A及び4BのケースA及びB参照）、f2は、一定の比率(R)によって決定される一定の低頻度として定められる（図4CのケースC参照）。
【００３８】
予め設定された頻度f2が選択される場合、患者の呼吸速度f1は装置の現在の目標頻度より遅い。この場合、装置は、TLDSを介してそのコーチ頻度f1を下げることが望ましい。このシナリオにおいて、図1及び図2に示されるように、ステートマシン306は、現在の患者の呼吸速度（BRp(k)）以下の目標呼吸速度への更新を送信する。
【００３９】
上記に基づいて、当業者は、本PB方法の実施の形態の新規な態様を認識する。本PB方法の更に他の利点が以下に説明される。
【００４０】
上記で詳細に説明されたように、本PB方法は、ユーザの呼吸パターンを目標とされる頻度に導くために圧力キューを使用する。このように、大気以外の気体を供給することが意図される装置が、同様に動作するように構成されることができる。そのような装置の例は、酸素供給装置、麻酔装置、外気呼吸装置及び呼吸性（又は他の）薬物供給装置を含む。キューは、陽圧、負圧又は大気圧であることができることが、認識されなければならない。加えて、本発明者らは、本発明の固有の特徴は、ユーザに合図するために任意の人間が知覚できる刺激を利用するスタンドアロン装置に組み込まれることができることを意図する。上述のような圧力に基づくキューに加えて、キューは触覚、視覚又は聴覚であることもできる。
【００４１】
また、本PB方法が、圧力キューを供給する装置との患者の同期を追跡することを必要とするので、本方法を睡眠開始を追跡するために使用することが可能である。例えば、装置からの圧力キューを用いて呼吸速度を正常に低下させた期間の後、患者がもはや本PB方法に同期することが（そうすることを何度か試みたにもかかわらず）できない場合、装置は、ユーザが眠っており、もはや呼吸コーチと認知的に相互作用することができないと仮定することができる。そのような場合には、装置は、睡眠開始時刻の正確な評価を提供することができる。この特徴は、単なる「装置動作時間」に対して、本装置によって真の睡眠時間のより正確な評価を提供することができるので、ヘルスケア提供者に価値ある商品を示すことができる。
【００４２】
すでに示されたように、本PB方法は、ユーザの呼吸速度を下げるように能動的に機能する呼吸コーチを組み込む。そのような手段がストレスを低減することができ、よりリラックスした状態を誘導することができるという見解を支持する科学的及び事例的な知見がある。気功、ヨガ及び他の深呼吸運動が、ストレス解消及び多くの他の目的のために、数百万人によって用いられる。そのような行動修正の科学的な利点は、近年では十分に確立された。
【００４３】
同様の理由で、本PB方法は、慢性的疼痛症候群の治療において用いられることができる。本装置が適応症に対して機能するメカニズムは完全には理解されていないが、高血圧に対する注目した効果の媒介となる圧反射感度の変化に関連がある可能性がある。
【００４４】
また、同様の理由のために、本PB方法は、不安を防止するために、抗不安薬の代わりに又はそれに加えて、用いられることができる。
【００４５】
先の証拠は、深呼吸運動が、高血圧に関連するコレステロール及びストレスの効果的な低減をもたらすことができることを示唆した。これら効果の根底にあるメカニズムは、何週間かの深呼吸介入後の圧反射感度に関する中枢変化に関連がある可能性があると考えられる。コレステロールレベルの変化が、高血圧及びストレスレベルの低下又はいくつかの並列の現象の結果であるかどうかは、知られていない。
【００４６】
本PB方法は、減量プログラムにおいても効果的である。
【００４７】
同様に、本PB方法は、注意力欠損高活動性異常（ADHD）の検出及び治療に有用である。
【００４８】
また、本PB方法は、パニック障害の検出及び治療にも有用である。
【００４９】
加えて、リラックスを誘導し、ストレスを低減する本PB方法の技術の性質のために、ユーザによって感じられるリラクセーションのレベルをモニタリングすることが望ましい。そのような測定は、以下を含む。
− 交感神経緊張（眼圧測定）
− （カフを介した）非侵襲性血圧
− 脈波検査
− 脈波伝播時間
− 電気皮膚反応
− 瞳孔の直径
− 筋肉交感神経活動（MSNA）
【００５０】
本発明が、最も実用的かつ好ましい実施の形態であると現在考えられるものに基づいて解説のために詳細に説明されたが、そのような詳細は単にその目的のためであって、本発明は、開示された実施の形態に制限されず、それどころか、添付された請求の範囲の精神及び範囲内である変更及び同等の装置をカバーすることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【国際調査報告】
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