(57)【要約】  機械誘導される強制吸気呼気を、被検体の、例えば横隔膜ペーサを介する横隔膜ペーシングに同期させるシステム及び方法は、被検体の吸気及び／又は呼気の検出された開始を使用する。検出は、１つ以上のセンサによって生成される出力に基づいている。
2015531628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械誘導される強制吸気呼気を被検体の横隔膜ペーシングに同期させるシステムであって、
前記被検体の気道への供給のために、呼吸可能なガスの加圧フローを生成する圧力生成器と、
ｉ）前記被検体によって呼吸される前記呼吸可能なガスの加圧フローの１つ以上のガスパラメータ、及び／又は、
ｉｉ）前記被検体の１つ以上の呼吸パラメータ、
の片方又は両方に関連する情報を伝える１つ以上の出力信号を生成する１つ以上のセンサと、
コンピュータプログラムモジュールを実行する１つ以上のプロセッサと、
を含み、
前記コンピュータプログラムモジュールは、
前記被検体の前記横隔膜ペーシングの１つ以上の設定可能な動作設定を得る設定モジュールと、
第１の呼吸サイクルについて、前記被検体の吸気の開始を検出する検出モジュールであって、前記検出モジュールは、前記１つ以上の出力信号に基づいて、前記被検体の第１の吸気の開始を検出し、前記第１の吸気は、前記第１の呼吸サイクルに含まれている、前記検出モジュールと、
呼吸サイクルの間に前記機械誘導される強制吸気呼気のターゲットパラメータを決定するターゲットモジュールであって、前記ターゲットモジュールは、前記第１の吸気の開始の検出に応答して、前記被検体の前記横隔膜ペーシングに同調した第２の呼吸サイクルの間の前記機械誘導される強制吸気呼気の前記ターゲットパラメータを決定し、前記第２の呼吸サイクルは、前記第１の呼吸サイクルに続き、前記ターゲットパラメータは、前記第２の呼吸サイクルの間の吸気の開始、又は、前記第２の呼吸サイクルの間の呼気の開始である、前記ターゲットモジュールと、
前記被検体を強制吸気呼気させるように前記圧力生成器を制御する制御モジュールであって、前記制御モジュールは、前記第２の呼吸サイクルの間に、前記機械誘導される強制吸気呼気の前記ターゲットパラメータに従って前記被検体を強制吸気呼気させるように前記圧力生成器を制御する、前記制御モジュールと、
を含む、システム。
【請求項２】
前記システムとユーザとの間にインターフェースを提供するユーザインターフェースを更に含み、前記ユーザは、前記ユーザンターフェースを介して、前記システムに情報を提供し、前記設定モジュールは、前記ユーザインターフェースを介して、前記１つ以上の設定可能な動作設定を得る、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記設定モジュールは、前記被験者の前記横隔膜ペーシングを行う横隔膜ペーシングデバイスからの電子信号伝達を介して、前記１つ以上の設定可能な動作設定を得る、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記１つ以上のセンサは、前記被験者の前記１つ以上の呼吸パラメータに関する情報を伝える前記１つ以上の出力信号を生成する圧力バンドを含み、前記検出モジュールは、前記圧力バンドによって生成される前記１つ以上の出力信号に基づいて、前記第１の吸気の開始を検出し、前記設定モジュールは、前記圧力バンドによって生成される前記１つ以上の出力信号に基づいて、前記１つ以上の設定可能な動作設定を得る、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記１つ以上の出力信号は、１つ以上の呼吸サイクルの間に、前記被検体によって呼吸される前記呼吸可能なガスの加圧フローの前記１つ以上のガスパラメータに関連する情報を伝え、前記設定モジュールは、前記１つ以上の出力信号に基づいて、前記１つ以上の設定可能な動作設定を得る、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
機械誘導される強制吸気呼気を被検体の横隔膜ペーシングに同期させる方法であって、
前記被検体の気道への供給のために、呼吸可能なガスの加圧フローを生成するステップと、
ｉ）前記被検体によって呼吸される前記呼吸可能なガスの加圧フローの１つ以上のガスパラメータ、及び／又は、
ｉｉ）前記被検体の１つ以上の呼吸パラメータ、
の片方又は両方に関連する情報を伝える１つ以上の出力信号を生成するステップと、
前記被検体の前記横隔膜ペーシングの１つ以上の設定可能な動作設定を得るステップと、
第１の呼吸サイクルについて、前記被検体の第１の吸気の開始を検出する検出ステップであって、前記検出は、前記１つ以上の出力信号に基づき、前記第１の吸気は、前記第１の呼吸サイクルに含まれている、前記検出ステップと、
前記被検体の前記第１の吸気の開始の検出に応答して、前記被検体の前記横隔膜ペーシングに同調した第２の呼吸サイクルの間の前記機械誘導される強制吸気呼気のターゲットパラメータを決定する決定ステップであって、前記第２の呼吸サイクルは、前記第１の呼吸サイクルに続き、前記ターゲットパラメータは、前記第２の呼吸サイクルの間の吸気の開始、又は、前記第２の呼吸サイクルの間の呼気の開始である、前記決定ステップと、
前記第２の呼吸サイクルの間に、前記機械誘導される強制吸気呼気の決定された前記ターゲットパラメータに従って前記被検体を強制吸気呼気させるように圧力生成器を制御するステップと、
を含む、方法。
【請求項７】
ユーザインターフェースを介して、ユーザから情報を得るステップを更に含み、前記１つ以上の設定可能な動作設定は、前記ユーザインターフェースを介して、前記ユーザから得られる、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記１つ以上の設定可能な動作設定は、前記被験者の前記横隔膜ペーシングを行う横隔膜ペーシングデバイスからの電子信号伝達を介して得られる、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記被験者の１つ以上の呼吸パラメータに関する情報を伝える前記１つ以上の出力信号は、圧力バンドによって生成され、前記第１の吸気の開始を検出するステップは、前記圧力バンドによって生成される前記１つ以上の出力信号に基づき、前記ターゲットパラメータを決定する決定ステップは、前記圧力バントによって生成される前記１つ以上の出力信号に基づく、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記１つ以上の出力信号は、前記被検体によって呼吸される前記呼吸可能なガスの加圧フローの前記１つ以上のガスパラメータに関連する情報を伝え、前記１つ以上の設定可能な動作設定を得るステップは、前記１つ以上の出力信号に基づいている、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
機械誘導される強制吸気呼気を被検体の横隔膜ペーシングに同期させるシステムであって、
前記被検体の気道への供給のために、呼吸可能なガスの加圧フローを生成する圧力手段と、
ｉ）前記被検体によって呼吸される前記呼吸可能なガスの加圧フローの１つ以上のガスパラメータ、及び／又は、
ｉｉ）前記被検体の１つ以上の呼吸パラメータ、
の片方又は両方に関連する情報を伝える１つ以上の出力信号を生成する手段と、
前記被検体の前記横隔膜ペーシングの１つ以上の設定可能な動作設定を得る手段と、
第１の呼吸サイクルについて、前記被検体の第１の吸気の開始を検出する検出手段であって、前記検出は、前記１つ以上の出力信号に基づき、前記第１の吸気は、前記第１の呼吸サイクルに含まれている、前記検出手段と、
前記被検体の前記第１の吸気の開始を検出する前記手段の動作に応答して、前記被検体の前記横隔膜ペーシングに同調した第２の呼吸サイクルの間の前記機械誘導される強制吸気呼気のターゲットパラメータを決定する決定手段であって、前記第２の呼吸サイクルは、前記第１の呼吸サイクルに続き、前記ターゲットパラメータは、前記第２の呼吸サイクルの間の吸気の開始、又は、前記第２の呼吸サイクルの間の呼気の開始である、前記決定手段と、
前記第２の呼吸サイクルの間に、前記機械誘導される強制吸気呼気の決定された前記ターゲットパラメータに従って前記被検体を強制吸気呼気させるように前記圧力手段を制御する手段と、
を含む、システム。
【請求項１２】
ユーザから情報を得る手段を更に含み、前記１つ以上の設定可能な動作設定を得る手段の動作は、前記ユーザから情報を得る手段を介して行われる、請求項１１のシステム。
【請求項１３】
前記１つ以上の設定可能な動作設定を得る手段の動作は、前記被検体の前記横隔膜ペーシングを行う横隔膜ペーシングデバイスからの電子信号伝達を介して行われる、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記被検体の前記１つ以上の呼吸パラメータに関連する情報を伝える前記１つ以上の出力信号を生成する手段の動作は、圧力バンドを介して行われ、前記第１の吸気の開始を検出する前記検出手段の動作は、前記圧力バンドによって生成される前記１つ以上の出力信号に基づき、前記ターゲットパラメータを決定する前記決定手段の動作は、前記圧力バンドによって生成される前記１つ以上の出力信号に基づく、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記１つ以上の出力信号を生成する手段の動作は、前記被検体の前記１つ以上の呼吸パラメータに関連する情報を伝え、前記１つ以上の設定可能な動作設定を得る手段の動作は、前記１つ以上の出力信号に基づいている、請求項１１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本願は、２０１２年８月２０日に出願された米国特許仮出願第６１／６８４，８７２号の合衆国法典第３５巻第１１９（ｅ）条による優先権の利益を主張し、その内容は、参照することにより本明細書に組み込まれるものとする。
【背景技術】
【０００２】
本開示は、機械誘導される強制吸気呼気（inexsufflation：咳嗽介助）を使用して被検体を強制的に吸気及び呼気させる、特に、横隔膜ペーシングデバイスの使用中に、被検体を強制的に吸気及び呼気させるシステム及び方法に関する。
【０００３】
強制吸気呼気を介して患者の咳流量を増加させる様々なシステムが知られている。従来の強制吸気呼気は、通常、被検体の単一の呼気を含む単一の強制吸気呼気イベントを使用して達成される。呼吸回路及び／又は被検体は、被検体の気道に陽圧を与え、呼吸回路及び／又は被検体は、急激に圧力を逆転させ、このガスのすべて（又は実質的にすべて）を吐き出す。したがって、時間の経過と共に被検体の気道内に蓄積する分泌物が、ガスと共に吐き出される。強制吸気呼気に使用される従来のシステムの動作の制御は、吸気圧並びに／又は吸気及び／若しくは呼気の継続時間に関連する１つ以上の時間パラメータの設定を含む。強制吸気呼気に使用される従来のシステムは、人工呼吸器といった被検体の機械的人工換気を提供する呼吸治療デバイスと共に動作することが知られている。
【０００４】
被検体の呼吸パターンは、呼吸の割合（即ち、呼吸速度）、吸気期間、呼気期間、休止期間並びに／又は他の特性、パラメータ及び／又は期間のうちの１つ以上によって特徴付けられることが知られている。被検体の機械誘導される又は機械的強制吸気呼気の有効性は、強制吸気呼気のタイミングを、被検体の呼吸パターンに合わせることによって向上される。
【０００５】
一部の患者にとって、呼吸パターンを支援及び／又は制御する横隔膜ペーシングデバイスが有効であることが知られている。特定の（医学的）条件及び／又は状態下では、横隔膜ペーシングデバイスは、人工呼吸器の代わりに及び／又は人工呼吸器よりも好まれて使用されることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の１つ以上の実施形態は、機械誘導される強制吸気呼気を、被検体の横隔膜ペーシングに同期させるシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
当該システムは、圧力生成器、１つ以上のセンサ、１つ以上のプロセッサ、設定モジュール、検出モジュール、ターゲットモジュール及び制御モジュールを含む。圧力生成器は、被検体の気道への供給のために、呼吸可能なガスの加圧フローを生成する。１つ以上のセンサは、被検体によって呼吸される呼吸可能なガスのフローの１つ以上のガスパラメータ、及び／又は、被検体の１つ以上の呼吸パラメータの片方又は両方に関連する情報を伝える１つ以上の出力信号を生成する。１つ以上のプロセッサは、コンピュータプログラムモジュールを実行する。設定モジュールは、被検体の横隔膜ペーシングの１つ以上の設定可能な動作設定を得る。検出モジュールは、第１の呼吸サイクルについて、被検体の吸気の開始を検出し、また、検出モジュールは、１つ以上の出力信号に基づいて、被検体の第１の吸気の開始を検出する。第１の吸気は、第１の呼吸サイクルに含まれている。ターゲットモジュールは、呼吸サイクルの間に機械誘導される強制吸気呼気のターゲットパラメータを決定し、また、ターゲットモジュールは、第１の吸気の開始の検出に応答して、被検体の横隔膜ペーシングに同調した第２の呼吸サイクルの間の機械誘導される強制吸気呼気のターゲットパラメータを決定する。第２の呼吸サイクルは、第１の呼吸サイクルに続く。ターゲットパラメータは、第２の呼吸サイクルの間の吸気の開始、又は、第２の呼吸サイクルの間の呼気の開始である。制御モジュールは、被検体を強制吸気呼気させるように圧力生成器を制御し、また、制御モジュールは、第２の呼吸サイクルの間に、機械誘導される強制吸気呼気のターゲットパラメータに従って被検体を強制吸気呼気させるように圧力生成器を制御する。
【０００８】
本発明の１つ以上の実施形態の更に別の態様では、機械誘導される強制吸気呼気を被検体の横隔膜ペーシングに同期させる方法が提供される。当該方法は、被検体の気道への供給のために、呼吸可能なガスの加圧フローを生成するステップと、被検体によって呼吸される呼吸可能なガスのフローの１つ以上のガスパラメータ、及び／又は、被検体の１つ以上の呼吸パラメータの片方又は両方に関連する情報を伝える１つ以上の出力信号を生成するステップと、被検体の横隔膜ペーシングの１つ以上の設定可能な動作設定を得るステップと、第１の呼吸サイクルについて、被検体の第１の吸気の開始を検出するステップであって、検出は、１つ以上の出力信号に基づき、第１の吸気は、第１の呼吸サイクルに含まれている、ステップと、被検体の第１の吸気の開始の検出に応答して、被検体の横隔膜ペーシングに同調した第２の呼吸サイクルの間の機械誘導される強制吸気呼気のターゲットパラメータを決定するステップであって、第２の呼吸サイクルは、第１の呼吸サイクルに続き、ターゲットパラメータは、第２の呼吸サイクルの間の吸気の開始、又は、第２の呼吸サイクルの間の呼気の開始である、ステップと、第２の呼吸サイクルの間に、機械誘導される強制吸気呼気の決定されたターゲットパラメータに従って被検体を強制吸気呼気させるように圧力生成器を制御するステップとを含む。
【０００９】
１つ以上の実施形態の更に別の態様では、機械誘導される強制吸気呼気を被検体の横隔膜ペーシングに同期させるシステムが提供される。当該システムは、異なる機能のための様々な手段を含む。当該システムは、被検体の気道への供給のために、呼吸可能なガスの加圧フローを生成する圧力手段を含む。当該システムは更に、被検体によって呼吸される呼吸可能なガスのフローの１つ以上のガスパラメータ、及び／又は、被検体の１つ以上の呼吸パラメータの片方又は両方に関連する情報を伝える１つ以上の出力信号を生成する手段を含む。当該システムは更に、被検体の横隔膜ペーシングの１つ以上の設定可能な動作設定を得る手段を含む。当該システムは更に、第１の呼吸サイクルについて、被検体の第１の吸気の開始を検出する手段を含み、検出は、１つ以上の出力信号に基づき、第１の吸気は、第１の呼吸サイクルに含まれている。当該システムは更に、被検体の第１の吸気の開始を検出する手段の動作に応答して、被検体の横隔膜ペーシングに同調した第２の呼吸サイクルの間の機械誘導される強制吸気呼気のターゲットパラメータを決定する手段を含み、第２の呼吸サイクルは、第１の呼吸サイクルに続き、ターゲットパラメータは、第２の呼吸サイクルの間の吸気の開始、又は、第２の呼吸サイクルの間の呼気の開始である。当該システムは更に、第２の呼吸サイクルの間に、機械誘導される強制吸気呼気の決定されたターゲットパラメータに従って被検体を強制吸気呼気させるように圧力手段を制御する手段を含む。
【００１０】
本発明のこれらの及び他の目的、特徴及び特性、並びに、構造体の関連要素及び部品の組み合わせの動作方法及び機能及び製造の経済性は、添付図面を参照して以下の説明及び請求項を検討することにより明らかとなろう。図面はすべて、本明細書の一部を形成し、同様の参照符号は、様々な図面において対応する部分を指す。しかし、当然ながら、図面は、例示及び説明のために過ぎず、本発明の限定の定義として意図していない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、１つ以上の実施形態にしたがって、強制吸気呼気と被検体の横隔膜ペーシングとを同期させるシステムを概略的に説明する。
【図２】図２は、１つ以上の実施形態にしたがって、強制吸気呼気と被検体の横隔膜ペーシングとを同期させるシステムを示す。
【図３】図３は、強制吸気呼気時の圧力及びフローのプロットを示す。
【図４】図４は、１つ以上の実施形態にしたがって、強制吸気呼気と被検体の横隔膜ペーシングとを同期させる方法を説明する。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本明細書において使用されるように、「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」の単数形は、特に明記されない限り、複数形への参照も含む。本明細書において使用されるように、２つ以上の部分又は構成要素が「結合される」との記載は、それらの部分が直接的に又は間接的に（即ち、１つ以上の中間部分又は構成要素を介しても、一連となっている限り）互いに接合し又は一緒に動作することを意味する。本明細書において使用されるように、「直接的に結合される」とは、２つの要素が、互いに直接的に接触していることを意味する。本明細書において使用されるように、「固定的に結合される」又は「固定される」とは、２つの構成要素が、互いに対し一定の向きを維持しつつ、一体に動くように結合されていることを意味する。
【００１３】
本明細書において使用されるように、「単一の」との用語は、構成要素が単一の部品又はユニットとして作成されていることを意味する。つまり、別個に作成され、一ユニットとして後に結合された複数の部品を含む構成要素は、「単一の」構成要素又は本体ではない。本明細書において使用されるように、２つ以上の部分又は構成要素が互いに「係合する」との記載は、それらの部分が、直接的に又は１つ以上の中間部分又は構成要素を介して、互いに対し力を及ぼすことを意味する。本明細書において使用されるように、「数」との用語は、１又は１より大きい整数（即ち、複数）を意味する。
【００１４】
例えば、また、次に限定されることなく、上、下、左、右、上方、下方、前方、後方、及びそれらの派生語といった本明細書において使用される方向に関する表現は、図面に示される要素の方向に関連し、特に明記されない限り、請求項に制限を課すものではない。
【００１５】
図１は、被検体１０６の機械誘導される強制吸気呼気と、被検体１０６の横隔膜ペーサ１５０による横隔膜ペーシングとを同期させるシステム１００の例示的な実施形態を概略的に示す。強制吸気呼気は、分泌物を軟化及び／又は吐出させる。介助なしの強制吸気呼気は、様々な医学的条件によって、様々な患者にとって困難及び／又は不可能である場合がある。個々の強制吸気呼気（例えば個々の呼吸サイクルの間）の有効性は、（ピーク）流量、吐出（ガス）量及び／又は他のパラメータを含む１つ以上の特性パラメータを使用して定量化される。
【００１６】
横隔膜ペーサ１５０は、横隔膜ペーシングデバイス、横隔膜のペーサ、横隔膜のペーシングデバイス、横隔膜ペースメーカ、呼吸ペースメーカ、横隔神経ペーサ、横隔神経スティミュレータ及び／又は他の用語若しくは用語の組み合わせとも置換可能に呼ばれる。横隔膜ペーサ１５０は、電気インパルス及び／又は刺激を、被検体の横隔膜１５４、横隔膜１５４の付近の領域、被検体１０６の横隔膜１５４に関連する１つ以上の神経（例えば横隔神経１５５）及び／又は他の領域若しくは部位に、律動的に与える。横隔膜ペーサ１５０は、送信器１５６、アンテナ１５１、受信器１５２、１つ以上の電極１５３及び／又は他の構成要素を含む。横隔膜ペーサ１５０は、アンテナ１５１を介して送信器１５６によって電気信号を送信する。これらの電気信号は、被検体１０６内に外科的に埋め込まれている受信器１５２によって受信される。
【００１７】
受信器１５２は、被検体１０６内に横隔神経１５５の場所か又はその近くに外科的に埋め込まれている１つ以上の電極１５３に電気的に結合されている。１つ以上の電極１５３を通る電気パルスが、横隔神経１５５を刺激する。電気インパルス及び／又は刺激の印加に応答して、被検体１０６の横隔膜１５４が収縮し、吸気がもたらされる。続いて刺激を取り除く及び／又は減少させることによって、被検体の横隔膜が緩まり、呼気がもたらされる。このように横隔膜を律動的にペーシングすることによって、呼吸パターンが確立される。横隔膜ペーシングの動作設定は、呼吸速度、吸気期間、呼気期間、１回以上の休止期間、吸気対呼気（期間）比（これは「Ｉ：Ｅ比」とも呼ぶ）、流量のインジケータ、吸気量のインジケータ、１回換気量、分時拍出量、並びに／又は、被検体１０６の呼吸パラメータに対する先に知られている及び／若しくは（較正された）数学的関係を介して関連する他の動作設定のうちの１つ以上を含む。動作設定は、様々な単位、百分率、分数及び／又は他の適切な式で表現される。
【００１８】
システム１００は、横隔膜ペーサ１５０、圧力生成器１４０、ユーザインターフェース１２０、供給回路１８０、電子記憶装置１３０、１つ以上のセンサ１４２、１つ以上のプロセッサ１１０、設定モジュール１１１、検出モジュール１１２、ターゲットモジュール１１３、制御モジュール１１４、パラメータ決定モジュール１１５及び／又は他の構成要素のうち１つ以上を含む。システム１００は、強制吸気呼気の提供専用としてもよい。代替的に、及び／又は、同時に、システム１００は、強制吸気呼気に加えて他の機能を提供してもよい。幾つかの実施形態では、図１のシステム１００は、人工呼吸器又は横隔膜ペーシングデバイスと一体にされても、組み合わされても又は接続されていてもよい。
【００１９】
圧力生成器１４０は、例えば供給回路１８０を介して、被検体１０６の気道へ及び／又はそこからの供給のための呼吸可能なガスの加圧フローを提供する。供給は、呼吸可能なガスを、被検体１０６の気道へ及び／又はそこから流体連結するための１つ以上の経路を使用する。流体連結の方向及び／又は大きさは、例えば個々の経路毎に、選択的に制御される。圧力生成器１４０は、正及び／若しくは負圧レベル、流量、ボリューム、湿度、速度、加速度並びに／又は呼吸可能なガスの加圧フローの他のパラメータのうちの１つ以上を調節する。
【００２０】
供給回路１８０は、被検体１０６の気道へ及び／又はそこからの呼吸可能なガスの方向及び／又はフローを選択的に制御する。供給回路１８０は、時に、被検体インターフェース１８０とも呼ばれる。供給回路１８０は、第１のモード、第２のモード、第３のモード及び／又は他のモードで動作する。第１のモードでは、供給回路１８０は、その中を被検体１０６の気道に向けて連結されるガスが実質的にないように閉じられる。第２のモードでは、供給回路１８０は、ガスが、被検体１０６の気道から、供給回路１８０を介して、例えば周囲雰囲気中に排出されるように開かれる。第３のモードでは、供給回路１８０は、ガスが、例えば圧力生成器１４０から、供給回路１８０を介して、被検体１０６の気道に供給されるように開かれる。
【００２１】
システム１００の動作の様々なモード、モード間の遷移及び／又はモードの組み合わせにおいて、システム１００は、呼吸機能を提供するように使用される。例えば非限定的な例として、呼吸パターン、又は、特定の呼吸及び／若しくは空気特性を有する強制吸気呼気が挙げられる。提供される呼吸機能における呼吸サイクルは、吸気期間、呼気期間、これらの間の休止期間、及び／又は、本明細書に説明される様々な動作モードに対応する他の特性を含む。提供される呼吸機能は、機械的、機械誘導、機械支援及び／又は任意のそれらの組み合わせであってよい。
【００２２】
幾つかの実施態様では、供給回路１８０は、バルブ及び／又は別の圧力調整デバイスのうちの１つ以上を含む。一実施形態では、供給回路１８０は、複数のバルブを、直列及び／又は並列に含む。適切なバルブ及び／又は他の圧力調整デバイスの例としては、プラグバルブ、ボールバルブ、チェックバルブ、バタフライバルブ、ソレノイド及び／又は他の圧力調整デバイスが挙げられる。圧力調整デバイスは、油圧式に、空気圧式に、電気モータを介して、並びに／又は、バルブ及び／若しくは他の圧力制御デバイスを開いたり閉じたりする別の制御モードで制御される。
【００２３】
供給回路１８０は、導管１８２及び／又は被検体インターフェース器具１８４を含む。導管１８２は、被検体インターフェース器具１８４を圧力生成器１４０と流体連結させるシングルリム又はデュアルリム構成にある、ある長さのフレキシブルホース又は他の導管を含む。導管１８２は、呼吸可能なガス（例えば空気）のフローが、その中で、被検体インターフェース器具１８４と圧力生成器１４０との間で連結する流路を形成する。
【００２４】
図１のシステム１００の被検体インターフェース器具１８４は、呼吸可能なガスの加圧フローを、被検体１０６の気道に及び／又はそこから供給する。したがって、被検体インターフェース器具１８４は、この機能に適した任意の器具を含んでよい。幾つかの実施形態では、被検体インターフェース器具１８４は、介在する器具なしで、被検体１０６の気道に係合する。この実施形態では、被検体インターフェース器具１８４は、気管内チューブ、鼻カニューラ、気管切開チューブ、鼻マスク、鼻／口マスク、フルフェイスマスク、トータルフェイスマスク、及び／又は、ガスのフローを被検体の気道に連結する他のインターフェース器具のうちの１つ以上を含む。幾つかの実施形態では、圧力生成器１４０は、専用換気デバイスであり、被検体インターフェース器具１８４は、被検体１０６に呼吸治療を供給するように使用される別のインターフェース器具と着脱可能に結合される。例えば被検体インターフェース器具１８４は、気管内チューブ、気管切開ポータル、及び／又は、他のインターフェース器具と係合する及び／又は挿入される。本開示は、これらの例に限定されず、任意の被検体インターフェースを使用する被検体１０６への及び／又は被検体１０６からの呼吸可能なガスの流体連結も考える。
【００２５】
図１のシステム１００の電子記憶装置１３０は、情報を電子的に記憶する電子記憶媒体を含む。電子記憶装置１３０の電子記憶媒体は、システム１００と一体に提供される（即ち、実質的に取り外し不可能である）システム記憶装置、及び／又は、例えばポート（例えばＵＳＢポート、Ｆｉｒｅｗｉｒｅポート等）、スロット（例えばＳＤカードスロット等）又はドライブ（例えばディスクドライブ等）を介して、システム１００に着脱可能に接続可能なリムーバル記憶装置の一方又は両方を含む。電子記憶装置１３０は、光学的に読出し可能な記憶媒体（例えば光ディスク等）、磁気的に読出し可能な記憶媒体（例えば磁気テープ、磁気ハードドライブ、フロッピー（登録商標）ドライブ等）、電荷ベースの記憶媒体（例えばＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等）、半導体記憶媒体（例えばフラッシュドライブ等）、及び／又は、他の電子的に読出し可能な記憶媒体のうちの１つ以上を含む。電子記憶装置１３０は、ソフトウェアアルゴリズム、プロセッサ１１０によって決定された情報、ユーザインターフェース１２０を介して受信された情報、及び／又は、システム１００を正常に動作させる他の情報を記憶する。例えば電子記憶装置１３０は、個々の強制吸気呼気及び／若しくは１つ以上の強制吸気呼気を含む治療（本明細書の他の箇所に説明される）に関する情報、並びに／又は、他の情報を記録若しくは記憶する。電子記憶装置１３０は、システム１００内の独立した構成要素であってもよく、又は、電子記憶装置１３０は、システム１００の１つ以上の他の構成要素（例えばプロセッサ１１０）と一体に提供されてもよい。
【００２６】
図１のシステム１００のユーザインターフェース１２０は、システム１００とユーザ（例えばユーザ１０８、被検体１０６、介護士、治療方法決定者等）との間のインターフェースを提供し、当該インターフェースを介して、ユーザは、情報をシステム１００に提供し、また、システム１００から情報を受信することができる。これにより、データ、結果及び／又は命令、並びに、任意の他の通信アイテム（集合的に「情報」と呼ぶ）が、ユーザとシステム１００との間で通信される。ユーザ１０８に伝えられる情報の一例としては、被検体が処置及び／又は治療を受けている期間の間の個々の強制吸気呼気に関する情報を詳述する報告書である。ユーザインターフェース１２０を介してユーザ１０８から得られる情報の例としては、呼吸速度といった１つ以上の設定可能な（システム１００及び／又は横隔膜ペーサ１５０の）動作設定である。ユーザインターフェース１２０として含めるのに適切なインターフェースデバイスの例としては、キーパッド、ボタン、スイッチ、キーボード、ノブ、レバー、ディスプレイスクリーン、タッチスクリーン、スピーカー、マイクロホン、インジケータライト、可聴アラーム及びプリンタが挙げられる。情報は、ユーザ１０８又は被検体１０６に、ユーザインターフェース１２０によって、聴覚信号、視覚信号、触覚信号、及び／又は、他の知覚信号の形式で提供される。幾つかの実施形態では、電子ディスプレイが、ユーザインターフェース１２０と一体にされる、埋め込まれる及び／又は組み合わされてもよい。
【００２７】
当然ながら、ハードワイヤード又はワイヤレスである他の通信技術も、本明細書では、ユーザインターフェース１２０と考えられる。例えば一実施形態では、ユーザインターフェース１２０は、電子記憶装置１３０によって提供されるリムーバブル記憶装置インターフェースと一体にされてもよい。この例では、ユーザがシステム１００をカスタマイズできるようにする情報は、リムーバブル記憶装置（例えばスマートカード、フラッシュドライブ、リムーバブルディスク等）からシステム１００にロードされる。ユーザインターフェース１２０としてシステム１００と共に使用するために適応される他の例示的な入力デバイス及び技術は、次に限定されないが、ＲＳ−２３２ポート、ＲＦリンク、ＩＲリンク、モデム（電話器、ケーブル、イーサネット（登録商標）、インターネット等）を含む。つまり、システム１００と情報を通信する任意の技術が、ユーザインターフェース１２０と考えられる。
【００２８】
図１のシステム１００の１つ以上のセンサ１４２は、呼吸気流のガスパラメータ、気道力学、及び／又は、被検体１０６の呼吸パラメータに関する測定結果を伝える出力信号を生成する。これらのパラメータは、流量、（気道）圧力、湿気、速度、加速度、及び／又は、他のガス若しくは呼吸パラメータのうちの１つ以上を含む。代替的に、及び／又は、同時に、これらのパラメータは、例えば、被検体インターフェース機器１８４内の被検体１０６の気道における又はその付近の１つ以上のガスレベルに関連する。図１に示されるように、１つ以上のセンサ１４２は、導管１８２及び／又は被検体インターフェース機器１８４と流体連結する。幾つかの実施形態では、１つ以上のセンサ１４２は、次に限定されないが、被検体１０６の心拍数を含む被検体１０６に関連する生理学的パラメータに関する出力信号を生成する。非限定的な例として、１つ以上のセンサ４０２は、圧力バンドを含む。
【００２９】
図１における２つの部材を含むセンサ１４２の説明は、限定を意図していない。被検体インターフェース機器１８４における又はその付近におけるセンサ１４２の説明は、限定を意図していない。圧力生成器１４０における又はその付近におけるセンサ１４２の説明は、限定を意図していない。一実施形態では、センサ１４２は、被検体１０６の気道の状態及び／又は状況、被検体１０６の呼吸、被検体１０６によって呼吸されたガス、被検体１０６によって呼吸されたガスの組成、被検体１０６の気道へのガスの供給、及び／又は、被検体による呼吸努力に関連付けられるパラメータに関する情報を伝える出力信号を、上記されたように生成することによって動作する複数のセンサを含む。例えばパラメータは、バルブ駆動電流、ロータ速度、モータ速度、ブロワ速度、ファン速度、又は、先に知られている及び／若しくは（較正された）数学関係を介して上に列挙したパラメータのうちの何れかのパラメータの代理として機能する関連の測定結果といった圧力生成器１４０（又は、当該圧力生成器１４０が一体にされている、組み合わされている又は結合されているデバイス）の構成要素の測定の機械的ユニットに関連する。１つ以上のセンサ１４２から結果として得られる信号又は情報は、プロセッサ１１０、ユーザインターフェース１２０、電子記憶装置１３０及び／又はシステム１００の他の構成要素に送信される。この送信は、有線及び／又は無線であってよい。
【００３０】
図１のシステム１００のプロセッサ１１０は、システム１００の情報処理機能を提供する。したがって、プロセッサ１１０は、デジタルプロセッサ、アナログプロセッサ、情報を処理するようにデザインされたデジタル回路、情報を処理するようにデザインされたアナログ回路、状態機械及び／又は情報を電子的に処理する他の機構のうちの１つ以上を含む。プロセッサ１１０は、図１において、単一の実体として示されているが、これは例示目的に過ぎない。幾つかの実施形態では、プロセッサ１１０は、複数の処理ユニットを含む。
【００３１】
図１に示されるように、プロセッサ１１０は、１つ以上のコンピュータプログラムモジュールを実行する。１つ以上のコンピュータプログラムモジュールは、設定モジュール１１１、検出モジュール１１２、ターゲットモジュール１１３、制御モジュール１１４、パラメータ決定モジュール１１５及び／又は他のモジュールのうちの１つ以上を含む。プロセッサ１１０は、モジュール１１１〜１１５を、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、ハードウェア及び／若しくはファームウェアの組み合わせ、並びに／又は、プロセッサ１１０に処理機能を設定する他の機構によって、実行する。
【００３２】
当然ながら、モジュール１１１〜１１５は、図１では、単一の処理ユニット内に共同に設置されているように示されているが、プロセッサ１１０が、複数の処理ユニットを含む実施形態では、モジュール１１１〜１１５のうちの１つ以上が、他のモジュールから離れて設置されていてもよい。様々なモジュール１１１〜１１５によって提供される機能の説明は、本明細書では、例示目的として説明されており、限定を意図していない。モジュール１１１〜１１５は、いずれも、説明されるよりも多くの又は少ない機能を提供してもよい。例えばモジュール１１１〜１１５のうちの１つ以上は、除外されてもよく、また、その機能の一部又は全部が、組み込まれても、共有されても、一体にされても、及び／又は、モジュール１１１〜１１５のうちの別のモジュールによって提供されてもよい。なお、プロセッサ１１０は、モジュール１１１〜１１５のうちの１つに起因する以下に説明される機能の幾つか又はすべてを行う１つ以上の追加のモジュールを実行してもよい。
【００３３】
図１のシステム１００のパラメータ決定モジュール１１５は、１つ以上のガスパラメータ、呼吸パラメータ、及び／又は、センサ１４２によって生成される出力信号からの他のパラメータを決定する。１つ以上のガスパラメータは、（ピーク）フロー、流量、（１回換気）量、圧力、温度、湿度、速度、加速度、ガス組成（例えばＣＯ２といった１つ以上の構成物質の濃度）、散逸熱エネルギー、ガス漏れ、及び／又は、呼吸可能なガスのフローに関する他の測定結果のうちの１つ以上を含む、及び／又は、１つ以上に関連する。１つ以上の呼吸パラメータは、ガスパラメータ、並びに／又は、被検体１０６の気道に及び／若しくは気道から供給された呼吸可能なガスのフローの測定結果を伝える他の出力信号から導出される。１つ以上の呼吸パラメータは、呼吸速度、呼吸期間、吸気時間又は期間、呼気時間又は期間、吸気から呼気までの休止期間、呼気から吸気までの休止期間、呼吸フロー曲線形状、吸気から呼気までの遷移時間、呼気から吸気までの遷移時間、ピーク吸気流量からピーク呼気流量までの遷移時間、ピーク呼気流量からピーク吸気流量までの遷移時間、呼吸圧力曲線形状、（１呼吸サイクル及び／又は位相毎の）最大近位圧力降下、ピーク咳流量、平均化（又は総計）された咳流量、（１つ以上の呼吸サイクルについての）１回吸気換気量、（１つ以上の呼吸サイクルについての）１回呼気換気量、及び／又は、他の呼吸パラメータのうちの１つ以上を含む。呼吸パラメータは、一息毎に決定されても、咳毎に決定されても、及び／又は、他の間隔で決定されてもよい。
【００３４】
例えばピーク咳流量パラメータが、個々の呼吸サイクル及び／又は個々の強制吸気呼気について決定される。ピーク咳流量パラメータは、被検体１０６がどれほど効果的に分泌物を取り除くことができるかを決定するために使用される。例えば１回吸気換気量が、個々の呼吸サイクル及び／又は個々の強制吸気呼気について決定される。１回吸気換気量は、被検体１０６がどれほど効果的に分泌物を取り除くことができるかを決定するために使用される。このような決定を形成する際に、本明細書に説明される他のパラメータ及び／又はそれらの組み合わせを使用することは、本開示の範囲内と考えられる。
【００３５】
図１のシステム１００の設定モジュール１１１は、被検体１０６の横隔膜ペーシングの設定可能な動作設定を得る。幾つかの実施形態では、１つ以上の設定可能な動作設定が、例えばユーザ及び／又は被検体１０６から、手動で、例えばユーザインターフェース１２０を介して得られる。このような手動モードでは、被検体１０６は、それぞれ、同じ呼吸速度（即ち、呼吸頻度）及び／又は同じ若しくは同様の他の呼吸パラメータを使用するように、横隔膜ペーサ１５０とシステム１００とを共同に設定及び／又はプログラムする。
【００３６】
幾つかの実施形態では、１つ以上の設定可能な動作設定は、横隔膜ペーサ１５０からシステム１００への電気及び／又は電子信号の伝達を介して得られる。横隔膜ペーサ１５０は、本明細書において説明されるように、被検体１０６の横隔膜ペーシングを行う。このようなデータリンクモードでは、電子伝達は、（横隔膜ペーサ１５０及び／又はその意図する又は想像される機能の観点から）意図的であっても、非意図的であってもよい。幾つかの実施形態では、意図的な信号伝達は、１つ以上の設定可能な動作設定に関連する情報を、例えば送信器１５６、アンテナ１５１、及び／又は、横隔膜ペーサ１５０の他の構成要素のうちの１つ以上を介して、一斉同報及び／又は送信する横隔膜ペーサ１５０によって使用される。代替的に、及び／又は、同時に、非意図的な信号伝達は、例えば横隔膜ペーサ１５０と被検体１０６の横隔膜１５４との間の信号が、システム１００によってインターセプトされ、これにより、１つ以上の設定可能な動作設定に関連する情報が、インターセプトされた信号から抽出される場合に使用される。例えば１つ以上のセンサ１４２は、横隔膜ペーサ１５０の受信器１５２と同様に、横隔膜ペーサ１５０によって送信された情報に関する情報を伝える出力信号を生成してもよい。
【００３７】
例示として、図２は、幾つかの構成要素がハウジング２０２内に収容されているシステム１００の一実施形態を示す。ポート２１０がハウジング２０２に形成されている。ポート２０１は、呼吸可能なガスの（加圧）フローを、システム１００に連結する。図２に示される実施形態では、ユーザインターフェース１２０は、ハウジング２０２上に又はハウジング２０２によって担持される。ユーザインターフェース１２０は、強制吸気呼気用の第１の圧力レベル及び第２の圧力レベルを設定するために使用される吸気圧ノブ２２０及び（呼気）圧ノブ２３０と、それぞれ、０秒から約５秒までの期間を設定するために使用される吸気期間ノブ２４０、呼気期間ノブ２４１、休止期間ノブ２４２とを含むものとして示されている。本実施形態における休止期間は、呼気と、後続の吸気との間に挿入される。図２に示される実施形態は、例示を意図しており、限定を意図していない。
【００３８】
図１を参照するに、幾つかの実施形態では、１つ以上の設定可能な動作設定は、１つ以上のセンサ１４２からの１つ以上の生成された出力信号を介して得られる。例えば被検体１０６の呼吸速度は、圧力バンド及び／又は流量センサからの出力信号に基づいて決定される。
【００３９】
図１のシステム１００の検出モジュール１１２は、呼吸サイクル中の被検体の吸気及び／又は呼気の開始を検出する。検出モジュール１１２は、第１の呼吸サイクル中の第１の吸気の開始を検出する。検出モジュール１１２は、第１の呼吸サイクル中の第２の呼気の開始を検出する。検出モジュール１１２による検出は、１つ以上のセンサ１４２によって生成される１つ以上の出力信号に基づいている。吸気及び呼気の開始の検出に反応して、検出されたタイミング情報を使用して、呼吸速度、呼吸パターンの位相、吸気期間、呼気期間、休止期間、及び／又は、他の呼吸パラメータのうちの１つ以上が決定される。Ｉ：Ｅ比といった、それらの派生物も決定される。
【００４０】
ターゲットモジュール１１３は、１つ以上の（後続の）呼吸サイクルの間に、機械誘導される強制吸気呼気の１つ以上のターゲットパラメータを決定するが、ターゲットモジュール１１３は、検出モジュール１１２による検出に応答して、被検体１０６の横隔膜ペーシングと同調して行われる機械誘導される強制吸気呼気の１つ以上のターゲットパラメータを決定する。強制吸気呼気は、強制吸気と強制呼気とを含む。有効性及び／又は快適さは、機械誘導される強制吸気を、被検体の呼吸パターンの吸気に合せる及び／若しくは同期させることによって、並びに／又は、機械誘導される強制呼気を被検体の呼吸パターンの呼気に合せる及び／若しくは同期させることによって、向上される。適切な同期のためには、呼吸速度を一致させるだけでは十分ではない。ターゲットパラメータは、吸気及び／若しくは呼気の開始並びに／又は位相のうちの１つ以上に対応する。例えば呼吸治療の有効性及び／又は快適さは、（横隔膜ペーシング中の）吸気の開始が、機械誘導される強制吸気の開始に一致する、及び／又は、呼気の開始が、機械誘導される強制呼気の開始に一致する場合に向上される。機械誘導される強制吸気呼気のターゲットパラメータは、１つ以上の圧力レベル、振幅、傾斜、レート、及び／又は、機械誘導される強制吸気呼気に使用される任意の他の設定可能な動作条件若しくはパラメータを含む。
【００４１】
図１のシステム１００の制御モジュール１１４は、被検体１０６の強制吸気呼気の間に、システム１００の動作を制御する。制御モジュール１１４は、圧力生成器１４０を制御して、（呼吸）治療レジメン、呼吸可能なガスの加圧フローにおける調節及び／若しくは変化を制御する１つ以上のアルゴリズム、並びに／又は他の要因のうちの１つ以上に従って、呼吸可能なガスの加圧フローの１つ以上のガスパラメータの１つ以上のレベルを調節する。制御モジュール１１４は、呼吸可能なガスの加圧フローの１つ以上のガスパラメータが、呼吸治療レジメン及び／又は処置に従って、時間の経過と共に変えられるように圧力生成器１４０を制御する。制御モジュール１１４は、呼吸可能なガスの加圧フローを、吸気位相の間は、吸気圧レベルで提供し、及び／又は、呼気位相の間は、呼気圧レベルで提供するように圧力生成器１４０を制御する。
【００４２】
例えば、呼吸可能なガスの加圧フローの圧力は、被検体１０６を強制吸気させるように、吸気の間に、（例えば周囲の雰囲気に対して）高くされる。この強制吸気の間、流量、強制吸気圧、及び／又は、吸気量のうちの１つ以上が、制御モジュール１１４によって制御される。強制吸気が完了したこと（例えば、治療レジメンに従って決定される）に応答して、制御モジュール１１４は、圧力生成器１４０に、呼吸可能なガスの加圧フローの圧力を（例えば、周囲の雰囲気を下回るまで及び／若しくは負圧まで、又は、強制吸気圧よりも低い他の圧力まで）減少させて、被検体１０６の肺及び／又は気道内にあるガスを迅速に吐出させる及び／又は引き抜き、これにより、被検体１０６を強制呼気させる。
【００４３】
パラメータ決定モジュール１１５によって決定される及び／又は１つ以上のセンサ１４２を介して受信されるパラメータは、例えばフィードバック方式で、制御モジュール１１４によって使用され、システム１００の治療モード／設定／動作が調節される。代替的に、及び／又は、同時に、ユーザインターフェース１２０を介して受信された信号及び／又は情報は、例えばフィードバック方式で、制御モジュール１１４によって使用され、システム１００の１つ以上の治療モード／設定／動作が調節される。幾つかの実施形態では、ユーザ１０８は、（例えば手動で）ユーザインターフェース１２０を介して、システム１００の動作中に使用される１つ以上の圧力レベルを制御する。制御モジュール１１４は、複数の呼吸サイクルに亘って、被検体の呼吸サイクルにおける遷移する瞬間に対して、並びに／又は、任意の検出されたイベント及び／若しくは出来事に対する任意の他の関係において、その動作の時間を調整する。
【００４４】
幾つかの実施形態では、制御モジュール１１４を含む１つ以上のモジュールの動作は、例えばモジュールによって実行される命令によって実施されるアルゴリズムによってプログラム制御を介して管理される。このようなアルゴリズムは、システム１００の動作条件を、ターゲット動作条件が時間の経過と共に到達され及び／又は達成されるように、反復するようにデザインされる。アルゴリズムを介して、例えば吸気圧レベルといった呼吸可能なガスの加圧フローの１つ以上のガスパラメータが、１つ以上の最近の呼吸サイクル又は強制吸気呼気の決定されたパラメータに基づいて調節される。幾つかの実施形態では、代替的に、及び／又は、同時に、アルゴリズムは、個々の強制吸気呼気についてターゲットの１回吸気換気量に到達するようにデザインされる。
【００４５】
当然ながら、電子プロセッサ１１０及び／又はそのモジュールによる圧力生成器１４０の動作の説明は、限定を意図していない。供給回路１８０に沿う加圧に応答して圧力生成器１４０を開く他のコントローラも、本開示の範囲内である。他の機械的コントローラも考えられる。
【００４６】
例示として、図３は、時間の経過と共に横隔膜ペーシング及び／又は同期された強制吸気呼気を経験している被検体の気道における又はその付近のフロー及び圧力のプロットを示す。グラフ３０は、時間の経過と共に変化する患者のフローに関しての横隔膜ペーシングを介する呼吸努力を示す。グラフ３０は、被検体の約４回の呼吸サイクルに亘っている。グラフ３０において患者のフローのラベル付けされた４回発生の一時的なピークの記述は、例示に過ぎず、限定を意図していない。これらのピークは、第１のピーク、第２のピーク、以下同様に呼ばれる。グラフ３１は、時間の経過と共に変化する測定された患者のフローを示す。図３のグラフ３１に沿った参照符号１乃至５は、以下に説明されるように、５つの瞬間、即ち、イベントに対応する。グラフ３２は、圧力生成器によって提供される、長時間に及ぶ呼吸可能なガスの加圧フローの圧力のレベルを示す。圧力のレベルは、この例では、−４０ｃｍ−Ｈ２Ｏ〜＋４０ｃｍ−Ｈ２Ｏの範囲に及ぶ。グラフ３２に示される圧力のレベルは、グラフ３１の測定された患者のフローに基づいている。なお、グラフ３０、３１、３２は、瞬間及び／又は出来事がグラフ間で対応するように、同じ水平時間軸を共有する。
【００４７】
瞬間「１」において、圧力生成器が起動され、これにより、小さい陽圧が被検体に提供される。瞬間「２」において、第１の吸気の開始が検出され、これは、グラフ３０における第１のピークに相当する。瞬間「３」において、第１の吸気に続く第２の吸気の開始が検出され、これは、グラフ３０における第２のピークに相当する。瞬間「２」と瞬間「３」との相対的なタイミングに基づいて、被検体の現在の呼吸速度が決定される。なお、現在の呼吸速度は（通常、徐々に）、複数の呼吸サイクルの過程で、変化する。グラフ３１における瞬間「３」に応答して、圧力生成器は、グラフ３２において、＋４０ｃｍ−Ｈ２Ｏへの圧力レベルの上昇によって示されるように、被検体の第１の強制吸気を支援するために、あるレベルの陽圧を提供する。３４が付されたイベントは、グラフ３２において、第１の強制吸気の終了及び／又は−４０ｃｍ−Ｈ２Ｏへの圧力レベルの減少によって示されるように、第１の強制呼気の開始を示す。瞬間「３」に相当する呼吸サイクルの吸気期間は、瞬間「３」からイベント３４のタイミングまで及ぶ。休止期間３３は、強制呼気と次の強制吸気との間の休止期間を示す。休止期間３３は、休止期間の開始３３ａから休止期間の終了３３ｂまで及ぶ。瞬間「４」において又はその付近において、被検体の横隔膜ペーシングに同調して行われる第１の機械誘導される強制吸気呼気は、完了し、第２の吸気に続く第３の吸気の開始が検出され、これは、グラフ３０における第３のピークに相当する。
【００４８】
グラフ３１における瞬間「４」付近における息の吸込み（即ち、グラフ３０における第３のピークに対応するピークの直前のグラフ３１におけるフローの摂動３６）は、第１の機械誘導される強制吸気呼気に対し、被検体の呼吸パターンのＩ：Ｅ比とは異なるＩ：Ｅ比を使用することによって、もたらされる。生成された出力信号、及び／又は、呼吸パターンにおける遷移瞬間の検出（本明細書において他の場所において説明されている）に基づいて、例えばＩ：Ｅ比を含む強制吸気呼気の動作パラメータが、一息毎に、又は、複数の呼吸サイクルの過程に亘って、調節される。例えば瞬間「５」において又はその付近において、被検体の横隔膜ペーシングに同調して行われる第２の機械誘導される強制吸気呼気が、完了し、第３の吸気に続く第４の吸気の開始が検出され、これは、グラフ３０における第４のピークに対応する。本明細書において説明される調節によって、フローの摂動３７におけるグラフ３２における息の吸込みは、フローの摂動３６における息の吸込みに比べて、減少される。休止期間３５は、強制呼気と次の強制吸気との間の休止期間を示す。休止期間３５は、休止期間３３といった先の休止期間とは異なり、例えばこの例において示されているように、短い。このような変化は、グラフ３１に示されているように、複数の呼吸サイクルの期間に亘って、徐々に滑らかとなる圧力レベルに貢献する。代替的に、及び／又は、同時に、グラフ３２によって示される、吸気期間、呼気期間、及び／又は、Ｉ：Ｅ比は、（強制吸気呼気の）有効性及び／又は被検体にとっての快適さを向上させるために、後続の強制吸気呼気又は被検体の呼吸サイクル間で調節される。
【００４９】
図４は、強制吸気呼気と被検体の横隔膜ペーシングとを同期させる方法４００を説明する。以下に説明される方法４００のステップは、例示を意図している。幾つかの実施形態では、方法４００は、説明されていない１つ以上の追加のステップによっても、及び／又は、説明されるステップのうちの１つ以上のステップを省いても達成される。更に、図４に示され、以下に説明される方法４００のステップの順序は、限定を意図していない。
【００５０】
幾つかの実施形態では、方法４００は、１つ以上の処理デバイス（例えば、デジタルプロセッサ、アナログプロセッサ、情報を処理するようにデザインされたデジタル回路、情報を処理するようにデザインされたアナログ回路、状態機械、及び／又は、情報を電子的に処理する他の機構）内で実施される。１つ以上の処理デバイスは、電子記憶媒体上に電子的に記憶された命令に応答して、方法４００のステップの一部又はすべてを実行する１つ以上のデバイスを含む。当該１つ以上の処理デバイスは、方法４００のステップのうちの１つ以上のステップの実行のために特別にデザインされたハードウェア、ファームウェア及び／又はソフトウェアを介して設定される１つ以上のデバイスを含む。
【００５１】
ステップ４０２において、被検体の気道への供給のために、呼吸可能なガスの加圧フローが生成される。幾つかの実施形態では、ステップ４０２は、（図１に示され、本明細書において説明されている）圧力生成器１４０と同様の又は実質的に同じ圧力生成器によって行われる。
【００５２】
ステップ４０４において、被検体によって呼吸されている呼吸可能なガスのフローの１つ以上のガスパラメータ、及び／又は、被検体の１つ以上の呼吸パラメータのどちらか一方又は両方に関連する情報を伝える１つ以上の出力信号が生成される。幾つかの実施形態では、ステップ４０４は、（図１に示され、本明細書において説明されている）１つ以上のセンサ１４２と同様の又は実質的に同じセンサによって行われる。
【００５３】
ステップ４０６において、被検体の横隔膜ペーシングの１つ以上の設定可能な動作設定が得られる。幾つかの実施形態では、ステップ４０６は、（図１に示され、本明細書において説明されている）ユーザインターフェース１２０と同様の又は実質的に同じユーザインターフェースを介して行われる。
【００５４】
ステップ４０８において、被検体の、第１の呼吸サイクルの第１の吸気の開始が検出される。この検出は、１つ以上の出力信号に基づいている。第１の吸気は、第１の呼吸サイクルに含まれている。幾つかの実施形態では、ステップ４０８は、（図１に示され、本明細書において説明されている）検出モジュール１１２と同様の又は実質的に同じ検出モジュールによって行われる。
【００５５】
ステップ４１０において、被検体の第１の吸気の開始の検出に応答して、被検体の横隔膜ペーシングと同調した第２の呼吸サイクルの間に、機械誘導される強制吸気呼気のターゲットパラメータが決定される。第２の呼吸サイクルは、第１の呼吸サイクルに続く。ターゲットパラメータは、第２の呼吸サイクルの間の吸気の開始か、又は、第２の呼吸サイクルの間の呼気の開始である。幾つかの実施形態では、ステップ４１０は、（図１に示され、本明細書において説明されている）ターゲットモジュール１１３と同様の又は実質的に同じターゲットモジュールによって行われる。
【００５６】
ステップ４１２において、圧力生成器は、第２の呼吸サイクルの間の機械誘導される強制吸気呼気について決定されたターゲットパラメータに従って、被検体を強制吸気呼気させるように制御される。幾つかの実施形態では、ステップ４１２は、（図１に示され、本明細書において説明されている）制御モジュール１１４と同様の又は実質的に同じ制御モジュールによって行われる。
【００５７】
請求項では、括弧内に置かれる参照符号は、請求項を限定するものと解釈されるべきではない。「包含する」又は「含む」との用語は、請求項に記載される要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。幾つかの手段を列挙する装置の請求項において、これらの手段のうちの幾つかは、全く同一のハードウェアアイテムによって具現化される。「ａ」及び「ａｎ」の不定冠詞を伴う要素は、その要素が複数存在することを排除するものではない。幾つかの手段を列挙する装置の請求項において、これらの手段のうちの幾つかは、全く同一のハードウェアアイテムによって具現化される。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されるからといって、これらの手段の組み合わせを有利に使用することができないことを示すものではない。
【００５８】
本発明は、現在最も現実的でかつ好適であると考えられる実施形態に基づいて例示のために詳細に説明されたが、当然ながら、そのような詳細は、単にその目的のためだけであり、本発明は、開示された実施形態に限定されず、それどころか、添付の請求項の精神及び範囲内である変更形態及び等価配置を対象とすることを意図している。例えば、当然ながら、本発明は、可能な限りの範囲で、任意の実施形態の１つ以上の特徴は、任意の他の実施形態の１つ以上の特徴と組み合わされることも検討する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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