(57)【要約】  クッション、並びに前記クッションに結合されるフレーム及びハウジング部材を備える患者インタフェース装置である。前記フレーム及びハウジング部材は、呼吸ガス流を生成するように構成され、前記クッションと流体連通している圧力発生システムを含む。前記フレーム及びハウジング部材は、アンテナ、及び前記アンテナに結合されるＲＦエネルギーハーベスティング回路を含み、前記アンテナは、ＲＦエネルギーを受信し、このＲＦエネルギーを前記ＲＦエネルギーハーベスティング回路に供給するように構成され、前記ＲＦエネルギーハーベスティング回路は、前記ＲＦエネルギーを前記圧力発生システムに給電するための使用可能なエネルギーに変換するように構成される。
2022500101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の気道に呼吸ガス流を送出するための患者インタフェース装置において、前患者インタフェース装置は、
クッション、並びに
前記クッションに直接結合されるフレーム及びハウジング部材
を有し、前記フレーム及びハウジング部材は、
前記フレーム及びハウジング部材内に設けられ、前記呼吸ガス流を生成するように構成される圧力発生システムであり、前記クッションと流体連通している圧力発生システム、
アンテナ、並びに
前記フレーム及びハウジング部材内に設けられ、前記アンテナに結合される無線周波数（ＲＦ）エネルギーハーベスティング回路
を有し、前記アンテナは、ＲＦエネルギーを受信し、前記ＲＦエネルギーを前記ＲＦエネルギーハーベスティング回路に供給するように構成され、前記ＲＦエネルギーハーベスティング回路は、前記ＲＦエネルギーを前記圧力発生システムに給電するために使用可能なエネルギーに変換するように構成される、患者インタフェース装置。
【請求項２】
前記使用可能なエネルギーは、ＤＣ電圧であり、前記ＲＦエネルギーハーベスティング回路は、前記ＲＦエネルギーを前記ＤＣ電圧に変換するように構成される、請求項１に記載の患者インタフェース装置。
【請求項３】
前記アンテナに結合されるＲＦ通信モジュールをさらに有し、前記ＲＦ通信モジュールは、ＲＦデータ信号を生成し、前記患者インタフェース装置からのワイヤレス送信のために、前記ＲＦデータ信号を前記アンテナに供給するように構成及び構造化される、請求項１に記載の患者インタフェース装置。
【請求項４】
前記ＲＦエネルギーハーベスティング回路及び前記ＲＦ通信モジュールに結合される制御器をさらに有し、前記制御器は、前記ＲＦエネルギーハーベスティング回路によって生成される前記使用可能なエネルギーにより給電されるように構成及び構造化され、前記制御器は、前記ＲＦ通信モジュールが前記ＲＦデータ信号を生成することを可能にするための情報を前記ＲＦ通信モジュールに供給するようにさらに構成及び構造化される、請求項３に記載の患者インタフェース装置。
【請求項５】
前記制御器に結合される複数のセンサをさらに有し、前記ＲＦデータ信号を生成するための、前記制御器によって前記ＲＦ通信モジュールに供給される前記情報は、前記複数のセンサから受信した１つ以上の信号に基づいている、請求項４に記載の患者インタフェース装置。
【請求項６】
前記ＲＦエネルギーハーベスティング回路及び前記ＲＦ通信モジュールに結合される制御器をさらに有し、前記制御器は、前記ＲＦエネルギーハーベスティング回路によって生成される前記使用可能なエネルギーにより給電されるように構成及び構造化され、前記制御器は、前記ＲＦ通信モジュールから制御信号を受信するようにさらに構成及び構造化され、前記制御器は、前記制御信号に基づいて、前記圧力発生システムの動作を制御するようにさらに構成及び構造化される、請求項３に記載の患者インタフェース装置。
【請求項７】
前記圧力発生システムは、前記使用可能なエネルギーにより給電されるガス流発生器を含む、請求項１に記載の患者インタフェース装置。
【請求項８】
クッション、並びに
前記クッションに直接結合されるフレーム及びハウジング部材
を有する患者インタフェース装置、並びに
前記患者インタフェース装置から離間されるＲＦベースユニット
を有する圧力支援システムにおいて、前記フレーム及びハウジング部材は、
前記フレーム及びハウジング部材内に設けられ、呼吸ガス流を生成するように構成される圧力発生システムであり、前記クッションと流体連通している圧力発生システム、
アンテナ、並びに
前記フレーム及びハウジング部材内に設けられ、前記アンテナに結合される無線周波数（ＲＦ）エネルギーハーベスティング回路
を有し、前記アンテナは、ＲＦエネルギーを受信し、前記ＲＦエネルギーを前記ＲＦエネルギーハーベスティング回路に供給するように構成され、前記ＲＦエネルギーハーベスティング回路は、前記ＲＦエネルギーを前記圧力発生システムに給電するために使用可能なエネルギーに変換するように構成される、圧力支援システム。
【請求項９】
前記ＲＦベースユニットは、
第２の制御器、
前記第２の制御器に結合される第２のＲＦ通信モジュール、及び
前記第２のＲＦ通信モジュールに結合される第２のアンテナ
を含み、前記第２の制御器は、前記圧力発生システムにより生成される圧力レベルを含む、前記患者インタフェース装置の前記圧力発生システムの動作を制御するための情報を保管し、前記第２のＲＦ通信モジュールは、前記第２の制御器により保管される情報に基づいて、前記圧力発生システムの動作を制御するための１つ以上のＲＦ制御信号を生成し、前記第２のアンテナを介してワイヤレス送信するように構成及び構造化され、前記患者インタフェース装置の前記アンテナ及びＲＦ通信モジュールは、前記１つ以上のＲＦ制御信号を受信するように構成及び構造化され、前記患者インタフェース装置の制御器は、前記受信した１つ以上のＲＦ制御信号に基づいて、前記圧力発生システムの動作を制御するようにさらに構成及び構造化される、請求項８に記載の圧力支援システム。
【請求項１０】
前記ＲＦベースユニットは、
第２のＲＦ通信モジュール、及び
前記第２のＲＦ通信モジュールに結合される第２のアンテナ
を含み、前記第２のＲＦ通信モジュールは、前記ＲＦエネルギーを生成し、前記第２のアンテナを介してワイヤレス送信するように構成及び構造化される、請求項８に記載の圧力支援システム。
【請求項１１】
患者の気道に送出される呼吸ガス流を生成する方法において、
ＲＦベースユニットにおいて無線周波数（ＲＦ）エネルギーを生成し、前記ＲＦベースユニットからＲＦエネルギーを送信するステップ、
前記ＲＦベースユニットから離間される患者インタフェース装置において前記ＲＦエネルギーを受信するステップであり、前記患者インタフェース装置は、クッション並びに前記クッションに直接結合されるフレーム及びハウジング部材を含み、前記フレーム及びハウジング部材は、当該フレーム及びハウジング部材内に設けられ、前記クッションと流体連通している圧力発生システムを含む、ステップ、
前記ＲＦエネルギーを使用可能なエネルギーに変換するステップ、並びに
前記呼吸ガス流を生成し、前記呼吸ガス流を前記クッションに供給するために、前記使用可能なエネルギーを用いて圧力発生システムを給電するステップ
を有する方法。
【請求項１２】
前記患者インタフェース装置は、
アンテナ、及び
前記アンテナに結合される前記フレーム及びハウジング部材を含むＲＦエネルギーハーベスティング回路
を含み、前記アンテナは、ＲＦエネルギーを受信し、前記ＲＦエネルギーを前記ＲＦエネルギーハーベスティング回路に供給するように構成され、前記ＲＦエネルギーハーベスティング回路は、前記ＲＦエネルギーを前記使用可能なエネルギーに変換するように構成される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
ＲＦデータ信号を生成し、前記患者インタフェース装置から前記ＲＦデータ信号を送信するステップ、及び前記ＲＦベースユニットにおいて前記ＲＦデータ信号を受信するステップをさらに有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記患者インタフェース装置は、複数のセンサをさらに含み、前記ＲＦデータ信号は、前記複数のセンサにより生成される１つ以上の信号に基づいている、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記圧力発生システムにより生成される圧力レベルを含む、前記圧力発生システムの動作を制御するための１つ以上のＲＦ制御信号をＲＦベースユニットから送信するステップ、
前記患者インタフェース装置において、前記１つ以上のＲＦ制御信号を受信するステップ、及び
前記受信した１つ以上のＲＦ制御信号に基づいて、前記圧力発生システムの動作を制御するステップ
をさらに有する、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、２０１８年９月２１日に出願された米国仮特許出願第６２／７３４，３２８号の35U.S.C.§119(e)に基づく優先権利益を主張し、その内容は、参照により明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、気道圧力支援装置に関し、特に、無線周波数（ＲＦ）エネルギーにより給電される一体化したガス流発生器を有する患者インタフェース装置を含む気道圧力支援装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
多くの人は、睡眠時の呼吸障害を患っている。睡眠時無呼吸は、世界中で何百万人もの人々が患っている上記の睡眠時の呼吸障害の一般的な例である。睡眠時無呼吸の１つの種類は、閉塞性睡眠時無呼吸（ＯＳＡ）であり、これは、典型的には上気道又は咽頭領域である気道の閉塞によって呼吸ができないことにより、睡眠が繰り返し中断される状態である。気道の閉塞は、少なくとも一部は上気道セグメントを安定化させる筋肉の全般的な弛緩によるものであり、それにより組織が気道を崩壊させるためであると一般的に考えられている。
【０００４】
睡眠時無呼吸で苦しめられている人々は、睡眠中、潜在的に重症レベルのヘモグロビン酸素飽和度の低下を伴い、睡眠断片化及び換気の完全な又は略完全な中断を断続的に経験する。これらの症状は、日中の過度の眠気、不整脈、肺動脈高血圧、うっ血性心不全及び／又は認知機能障害に臨床的に変換される。睡眠時無呼吸の他の結果は、右室機能不全、睡眠中と同様に、覚醒時の二酸化炭素の貯留、並びに連続して減少する動脈血酸素分圧を含む。睡眠時無呼吸を患う人は、潜在的に危険な機器を運転及び／又は操作している間、事故の危険性の増大と同様に、これらの要因による高い死亡率の危険性がある。
【０００５】
患者の気道に持続的気道陽圧（ＣＰＡＰ）を加えることにより、睡眠時呼吸障害を治療することがよく知られている。この陽圧は、"副木"を効果的に気道に当て、それにより、肺までの開いた通路を維持する。患者の快適さを増大させるために、患者に送出されるガスの圧力が患者の呼吸サイクルと共に変化する、又は患者の呼吸努力と共に変化する陽圧治療を施すことも知られている。この圧力支援技術は、二層式(bi-level)の圧力支援と呼ばれ、患者に送出される吸気気道陽圧（ＩＰＡＰ）は、呼気気道陽圧（ＥＰＡＰ）よりも高い。例えば患者が無呼吸及び／又は低呼吸を経験しているかどうかのような、検出される患者の状態に基づいて、圧力が自動的に調節される陽圧治療を施すことも知られている。この圧力支援技術は、圧力支援装置が、呼吸障害を治療するために必要な分だけ高い圧力を患者に供給しようとするので、自動滴定型の陽圧支援と呼ばれる。
【０００６】
このように、圧力支援療法は、患者の顔の上に、柔らかくフレキシブルな封止クッションを持つマスク構成要素を含む患者インタフェース装置の配置を含む。マスク構成要素は、限定ではないが、患者の鼻を覆う鼻マスク、患者の鼻及び口を覆う鼻／口マスク、又は患者の顔を覆うフルフェイスマスクである。患者インタフェース装置は通例、ヘッドギア構成要素により患者の頭部に固定される。伝統的に、患者インタフェース装置は、例えば送風機ユニットのような別個に収容される圧力／フロー発生装置に、ガス送出管又は導管を介して接続される。圧力／フロー発生装置は、上述したように気道を「添木を当てる」ことを目的に、患者インタフェース装置を介して患者の気道に送出される陽圧の呼吸ガス流を生成する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そのような圧力支援療法のユーザのよくある不満は、患者インタフェース装置を圧力／フロー発生装置を含むハウジングに接続するガス送出管又は導管を用いて、ベッドで眠ることに関連する不快感である。この不快感は、そのような装置の定期的な使用を妨げ、従って、ＯＳＡを悪化させる危険性を増大させる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
それ故に、本発明の目的は、従来の圧力支援装置の欠点を克服する圧力支援装置を提供することである。本目的は、本発明のある実施例に従って、クッション、並びにこのクッションに直接結合されるフレーム及びハウジング部材を有する、患者の気道に呼吸ガス流を送出するための患者インタフェース装置を設けることにより達成される。フレーム及びハウジング部材は、これらフレーム及びハウジング部材内に設けられ、呼吸ガス流を発生させるように構成される圧力発生システムであり、前記クッションと流体連通している圧力発生システム、アンテナ、並びにこれらフレーム及びハウジング部材内に設けられ、前記アンテナに結合される無線周波数エネルギーハーベスティング回路を含む。アンテナは、無線周波数（ＲＦ）エネルギーを受信し、このＲＦエネルギーをＲＦエネルギーハーベスティング回路に供給するように構成され、ＲＦエネルギーハーベスティング回路は、ＲＦエネルギーを、圧力発生システムに給電するための使用可能なエネルギーに変換するように構成される。
【０００９】
もう１つの実施例において、患者インタフェース装置は、患者インタフェース装置から離間されるＲＦベースユニットも含む気道圧力支援システムの一部である。この実施例におけるＲＦベースユニットは、患者インタフェース装置に給電するために、患者インタフェース装置により受信される無線周波数（ＲＦ）エネルギーを生成するように構成及び構造化される。
【００１０】
さらにもう１つの実施例において、患者の気道に送出される呼吸ガス流を生成する方法が提供される。この方法は、ＲＦベースユニットにおいて無線周波数（ＲＦ）エネルギーを生成し、このＲＦベースユニットからＲＦエネルギーを送信するステップ、ＲＦベースユニットから離間される患者インタフェース装置においてＲＦエネルギーを受信するステップであり、前記患者インタフェース装置は、クッション、並びに前記クッションに直接結合されるフレーム及びハウジング部材を含み、フレーム及びハウジング部材は、これらフレーム及びハウジング部材内に設けられ、前記クッションと流体連通している圧力発生システムを含む、ステップ、ＲＦエネルギーを、例えば限定ではないがＤＣ電圧のような使用可能なエネルギーに変換するステップ、並びに呼吸ガス流を生成し、クッションに呼吸ガス流を供給するために、前記使用可能なエネルギーを用いて圧力発生システムに給電するステップを含む。
【００１１】
構成物の関連する要素の動作方法及び機能、並びに製造部品と製造の経済性との組み合わせと同じく、本開示のこれら及び他の目的、特徴並びに特性は、付随する図面を参照して、以下の説明及び添付の請求項を考慮するとより明白となり、これらの全てが本明細書を形成している。様々な図面において、同様の参照番号は対応する部品を示している。しかしながら、これら図面は単に例証及び説明を目的とするものであり、本発明の境界を規定するものとは意図されないことは明白に理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、開示される概念のある特定の限定ではない例示的な実施例による、ＲＦ給電される気道圧力支援システムを示す概略図である。
【図２】図２は、内部に収容される様々な構成要素を含む、ある特定の限定ではない例示的な実施例による、図１に示される患者インタフェース装置のフレーム及びハウジング部材の概略図である。
【図３】図３は、内部に収容される様々な構成要素を含む、ある特定の限定ではない例示的な実施例による、図１に示されるシステムのＲＦベースユニットの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
明細書において、特に文脈上はっきりと述べていない限り、複数あると述べていなくても、それらが複数あることを含む。明細書において、２つ以上の部品又は構成要素が"結合される"と述べることは、連動している限り、これらの部品が直接的に又は間接的、すなわち１つ以上の中間部品若しくは構成要素を介しての何れかにより接合される又は共に動作することを意味している。明細書において、"直接結合される"は、２つの要素が互いに直に接していることを意味している。明細書において、"数字"は、１若しくは１以上の整数（すなわち複数）を意味している。
【００１４】
明細書における方向の表現、例えば限定ではないが、頂部、底部、左側、右側、上方、下方、前方、後方及びそれらの派生語は、図面に示される要素の方位に関連し、特に明瞭に言わない限り、請求項を制限しない。
【００１５】
様々な特定の実施例に関連付けて明細書に詳述されるように、開示される概念は、例えば、患者インタフェース装置から離間され、この患者インタフェース装置に直接的に結合又は接続されていない、関連するＲＦ送信器により送信されるＲＦエネルギーのようなＲＦエネルギーによりワイヤレス給電される、内蔵送風機患者インタフェース装置（例えば、ＣＰＡＰマスク）を提供する。電力送信に加え、上記ＲＦ送信器は、治療の送達を制御すること及び／又はワイヤレスネットワークを介して睡眠関連又は他のデータを収集することを目的として、ワイヤレスットワークを介して前記内蔵送風機患者インタフェース装置と通信してもよい。このワイヤレス給電及び通信方式は、患者を送信器から分離する２つの装置間における、ある物理的距離で行うことができる。
【００１６】
例示的な実施例において、患者インタフェース装置（例えば、マスク）は、患者インタフェース装置に組み込まれる（例えば、患者インタフェース装置のフレーム部材により形成されるハウジング内に収容される）圧力／フロー発生装置（例えば、送風機ユニット）を含む。患者インタフェース装置は、限定ではないが、流量、湿度、圧力、温度及び送風機ファンＲＰＭのうちの１つ以上を含む、例えばＳｐＯ２、呼吸数、体温のような患者のパラメータを含む等の特定の定量化可能なメトリックを検出するための１つ以上のセンサを有してもよい。患者インタフェース装置は、ワイヤレスネットワークを介してＲＦ送信器からデータ／電力を受信するためのアンテナ装置も含む。このアンテナ装置は、上述したセンサにより生成されるデータをＲＦ送信器に送信するためにも使用される。さらに、患者インタフェース装置は、アンテナにより（例えば、ＲＦ送信器及び／又は周囲環境から）受信される無線周波数（ＲＦ）エネルギーを、内蔵の圧力／フロー発生装置に給電するのに適切なＡＣ又はＤＣ電流に変換する、一体化されるＲＦハーベスティング装置をさらに含む。患者インタフェース装置は、患者の顔に固定するための付随するヘッドギアも含む。
【００１７】
上述した構成要素は、例示的な実施例において、患者インタフェース装置の一部である１つのコンパクトなハウジング（例えば、柔軟でフレキシブルな封止クッションに接続されるハウジング／フレーム部材の組み合わせ）に嵌合するように設計される。ある実施例において、そのようなコンパクトなハウジングは、（おそらくスナップ式又は磁石の取付具を介した）既存のクッションへの追加として設計され得る。代替の実施例において、開示される患者インタフェース装置は、クッションの種類（例えば、フルフェイス、鼻の下のフルフェイス、鼻、鼻枕）毎に設計される卸売りとすることができる。
【００１８】
加えて、開示されるＲＦハーベスティング装置を実施するための詳細、及び繋がれていない(untethered)受信機（すなわち、患者インタフェース装置）とＲＦエネルギーの送信器（例えば、ＲＦ送信器）との間の設定は、ある特定の実施例において、米国特許番号9,021,277及び9,107,579に記載され、これらは、参照することにより明細書に含まれる。
【００１９】
図１は、気道圧力支援システム２のユーザの環境内、例えば寝室内で動作する、開示される概念のある特定の限定ではない例示的な実施例によるＲＦ給電式の気道圧力支援システム２を示す概略図である。図１を参照すると、気道圧力支援システム２は、ＲＦベースユニット４及び患者インタフェース装置６を含み、これらの各々は、明細書でより詳細に説明される。ＲＦベースユニット４は、環境内に設けられる構造物、例えば気道圧力支援システム２のユーザのベッドに近接してある寝室用のランプのような家具の上にあるように構成される。患者インタフェース装置６は、患者８により着用される、又は他の方法で取り付けられるように構造されている。明細書に詳述されるように、患者インタフェース装置６は、患者８に気道圧力支援療法を施すために、呼吸ガス流を生成し、患者８の気道に伝えるように構成される。見て分かるように、患者インタフェース装置６は、ＲＦベースユニット４から離間され、ＲＦベースユニット４に直接／物理的に結合又は接続されていない。むしろ、以下に説明するように、患者インタフェース装置６及びＲＦベースユニット４は、ワイヤレス通信ネットワークにより無線インタフェースを介してのみ互いに動作するように結合される（すなわち、２つの装置は、互いに物理的に接触していない）。
【００２０】
さらに、明細書に詳述されるように、気道圧力支援システム２は、患者インタフェース装置６が、ＲＦベースユニット４により生成される及び／又は患者インタフェース装置６を取り囲む周囲環境に存在するＲＦエネルギーによりワイヤレス給電されることを可能にする機能を備える。加えて、限定ではない例示的な実施例において、気道圧力支援システム２は、（例えば、患者インタフェース装置６の制御に関係するデータが、自身のベースユニット４から患者インタフェース装置６に伝えられるように及び／又は患者インタフェース装置６の動作に関係するデータ及びその動作により測定されるメトリックが、患者インタフェース装置６からＲＦベースユニット４に伝えられるように）ＲＦベースユニット４及び患者インタフェース装置６が、ワイヤレスネットワークを介して互いにワイヤレス通信することを可能にする機能をさらに備える。より具体的には、例示的な実施例において、ＲＦベースユニット４及び患者インタフェース装置６は、図１に概略的に示されるワイヤレスＰＡＮ(wireless personal area network)９を介して、及びそのワイヤレスＰＡＮの動作範囲内で互いに通信するように構成される。同様に、例示的な実施例において、ＲＦベースユニット４は、ＰＡＮ９を介して、及びそのＰＡＮの動作範囲内で、明細書に記載されるように患者インタフェース装置６に給電するのに十分な電力量を送るように構成される。
【００２１】
例示的な実施例において、患者インタフェース装置６は、例示される実施例では鼻マスクである患者シールアセンブリ１０を含む。しかしながら、患者の気道への呼吸ガス流の送出を容易にする他の種類の患者シールアセンブリ、例えば限定ではないが、鼻／口マスク、鼻クッション、鼻枕又はフルフェイスマスクは、本発明の範囲内にありながら、患者シールアセンブリ１０の代わりになり得る。
【００２２】
患者シールアセンブリ１０は、フレーム及びハウジング部材１４に結合されるクッション１２を含む。例示される実施例において、クッション１２は、例えば限定ではないが、シリコーン、適切なソフト熱可塑性エラストマー、独立気泡フォーム又はそのような材料の如何なる組合せのような、柔らかく、柔軟で、クッション性のあるエラストマー材料の一体片から規定される。同様に、例示される実施例において、フレーム及びハウジング部材１４は、以下に詳述される様々な構成要素を収容するように構成される、及び例えば限定ではないが、射出成形された熱可塑性樹脂若しくはシリコーンのような剛性又は半剛性材料で作られる。フレーム及びハウジング部材１４は、クッション１２が流体的に取り付けられるフェイスプレート部１６、及び接続部材２０によりフェイスプレート部１６に結合される額支持部材１８を含む。額クッション２２は、額支持部材１８の後部に結合される。例示的な実施例において、額クッション２２は、クッション１２の材料と同様の材料で作られる。患者インタフェース装置１０は、患者インタフェース装置１０を患者８の頭部に固定するためのヘッドギア構成要素２４を含む。ヘッドギア構成要素２４は、後方部材２６、上方ストラップ部材２８及び下方ストラップ部材３０を含む。例示的な実施例において、上方ストラップ部材２８及び下方ストラップ部材３０は各々、ヘッドギア構成要素２４が既知の方法で固定されることを可能にするために、その端部に設けられる、例えばVELCRO（登録商標）のような面ファスナーシステムを含む。開示される面ファスナー機構が単なる例示的なものであると意味すること、及び他の選択的に調整可能な締結機構も本発明の範囲内で可能であることが理解されるであろう。
【００２３】
図２は、内部に収容される様々な構成要素を含む、ある特定の限定ではない例示的な実施例によるフレーム及びハウジング部材１４の概略図である。図２に見られるように、フレーム及びハウジング部材１４は、周囲大気から（例えば、フレーム及びハウジング部材１４に設けられる通気口又は開口（図示せず）を通して）概ね矢印Ａで示される呼吸ガスを受け取り、相対的に高い及び低い圧力で、すなわち概ね周囲大気圧に等しい又はそれ以上で患者８の気道に送出するために、呼吸ガス流を発生させるガス流発生器４２（例えば、ファンを含む従来の送風機ユニット）を含む。例示的な実施例において、ガス流発生器３２は、３〜３０ｃｍＨ２Ｏの圧力範囲にある呼吸ガス流を供給することが可能である。概ね矢印Ｂで示される、ガス流発生器３２からの加圧された呼吸ガス流は、呼吸ガス流を患者８の気道に伝えるために、送出導管３４を介してクッション１２に送出される。加えて、呼気ガスを患者インタフェース装置６から排出するために、患者インタフェース装置６に排気口（図示せず）が設けられる。この排気口は、患者インタフェース装置６からガスを排出すべき所望の方法に応じて、多種多様な構成を持つことができることを理解されたい。
【００２４】
例示的な実施例において、フレーム及びハウジング部材１４は、送出導管３４に設けられる弁３６の形式の圧力制御器を含む。弁３６は、患者８に送出される、ガス流発生器３２からの呼吸ガス流の圧力を制御する。本目的のために、ガス流発生器３２及び弁３６は、これらガス流発生器３２及び弁３６が患者８に送出されるガスの圧力及び／又はガス流を制御するように協調して機能するので、まとめて圧力発生システムと呼ばれる。しかしながら、患者８に送出されるガスの圧力を単独で又は圧力制御弁と組み合わせて制御する、例えばガス流発生器３２のブロワ速度を変化させるための他の技術が本発明により検討されることは明らかである。故に、弁３６は、患者８に送出される呼吸ガス流の圧力を制御するのに使用される技術に応じて任意選択である。弁３６が除外される場合、圧力発生システムは、ガス流発生器３２だけに対応し、送出導管３４にあるガスの圧力は、例えばガス流発生器３２のモータ速度を制御することにより制御される。
【００２５】
フレーム及びハウジング部材１４は、送出導管３４内の呼吸ガス流を測定する流量センサ３８をさらに含む。図２に示される特定の実施例において、流量センサ３８は、弁３６の下流にある送出導管３４と一直線に挿入される。流量センサ３８は、フレーム及びハウジング部材１４に設けられる制御器４０に供給され、制御器４０により患者８におけるガス流（ＱＰＡＴＩＥＮＴ）を決定するのに使用される流量信号（ＱＭＥＡＳＵＲＥＤ）を生成する。ＱＭＥＡＳＵＲＥＤに基づいてＱＰＡＴＩＥＮＴを計算する技術は既知であり、患者回路の圧力降下、システムからの既知の漏れ、すなわち明細書に開示されるような回路からの意図的なガスの排出、及び例えばマスク／患者インタフェースにおける漏れのような、システムからの未知の（意図的でない）漏れを考慮に入れている。本発明は、全漏れ流量ＱＬＥＡＫを計算するために如何なる既知の又は今後開発される技術を使用すること、及びＱＭＥＡＳＵＲＥＤに基づいてＱＰＡＴＩＥＮＴを計算する際に（及び明細書の他の場所に記載される他の目的のために）この決定を使用することを検討している。このような技術の例は、米国特許番号5,148,802; 5,313,937; 5,313,937; 5,433,193; 5,632,269; 5,803,065; 6,029,664; 6,539,940; 6,626,175及び7,011,091により教示され、これらの各々の内容は、参照することにより本発明に組み込まれる
【００２６】
例示される実施例において、フレーム及びハウジング部材１４は、送出導管３４内の呼吸ガスの圧力を測定する圧力センサ４２も含む。図２に示される特定の実施例において、圧力センサ４２は、弁３６の下流にある送出導管３４と一直線に挿入される。圧力センサ３８は、制御器４０に供給される圧力信号を生成する。
【００２７】
流量センサ３８及び圧力センサ４２の代わりに又はそれに加えて、追加のセンサがフレーム及びハウジング部材１４内に設けられ、制御器４０に結合されてもよい。そのような追加のセンサは、限定ではないが、湿度センサ、温度センサ及び／又は送風機ファンＲＰＭセンサを含んでもよい。
【００２８】
制御器４０は、例えばマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又は他の何らかの適切な処理装置とすることができる処理部を含む。制御器４０は、前記処理部の内部にある又は前記処理部に動作するように結合され、患者インタフェース装置６の動作を制御するために、前記処理部により実行可能なデータ及びソフトウェアのための記憶媒体を提供する、例えばＲＡＭ及び／又はＲＯＭのような記憶部も含む。
【００２９】
図２に見られるように、フレーム及びハウジング部材１４は、アンテナ４６及び制御器４０と動作するように結合されるＲＦ通信モジュール４４をさらに含む。例えば、如何なる適切な周波数で動作するＲＦ無線又は同様の装置のようなＲＦ通信モジュール４４は、アンテナ４６によりＰＡＮ９を介してＲＦベースユニット４にワイヤレス送信されるＲＦ信号を生成するように構成及び構造化される。ＲＦ通信モジュール４４により生成される信号は、例示的な実施例において、流量センサ３８及び／又は圧力センサ４２（又は明細書に開示される他の如何なるセンサ）により測定されるパラメータに関する及び／又はそれらパラメータに基づく情報、及び／又は例えばガス流量発生器３２の動作（例えば、その動作速度）のような患者インタフェース装置６の動作に関する情報を含む、制御器４０により生成されるデータ信号である。ＲＦ通信モジュールは、如何なる適切な無線プロトコル、例えば限定ではないが、Wi-Fi又はBluetooth（登録商標）を使用してＰＡＮ９と通信するように構成及び構造化される。その代わりに、ＲＦ通信モジュール４４は、制御器４０により生成されるデータ信号を、例えばＲＦベースユニット４のような外部ソースに通信するために、この外部ソースから送られるＲＦキャリア信号を変調するように構成される負荷変調回路を有する。アンテナ４６は、如何なる適切なアンテナ、例えば限定ではないが、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナ、パッチアンテナ又はマルチバンドアンテナである。
【００３０】
例示的な実施例において、ＲＦベースユニット４及び患者インタフェース装置６は、近傍界(near-field)領域又は遠方界(far-field)領域の何れかを使用して、互いにワイヤレス通信するように構成及び構造化される。Klaus Finkenzeller著のＲＦＩＤハンドブックは、誘導結合又は近傍界領域を、ＲＦ波の波長であるλの０．１６倍未満である送信器と受信器との間の距離として規定し、遠方界領域をλの０．１６倍以上の距離として規定し、これらの規定を明細書において使用する。
【００３１】
図２にも見られるように、フレーム及びハウジング部材１４は、アンテナ４６に結合されるＲＦエネルギーハーベスティング回路４８を含む。ＲＦエネルギーハーベスティング回路４８は、例えばＲＦベースユニット４のような外部ソースからアンテナ４６を介してＲＦエネルギーを受け取り、この受け取ったＲＦエネルギーを、例えばＤＣ又はＡＣ電圧のような使用可能なエネルギーに変換（例えば整流）することにより、エネルギーを採取（harvest）するように構成される。次いで、この使用可能なエネルギー（例えばＤＣ電圧）は、すぐに又は蓄電装置５０（例えば、再充電可能なバッテリー）に保管された後に、上述した患者インタフェース装置６の他の構成要素に給電するのに使用される。ＲＦエネルギーハーベスティング回路４８は、アンテナ整合回路、整流回路、電圧変換回路及び／又は他の性能最適化回路を含む。（ＲＦからＤＣへの変換に適用される）整流回路は、ダイオード、トランジスタ又は他の何らかの整流装置又は組合せを含む。適切な整流回路の例は、限定ではないが、半波、全波及び電圧増倍回路を含む。参照することにより明細書に組み込まれる米国特許第6,615,074は、ここで述べた機能を実施するのに使用され得るＲＦエネルギーハーベスティング回路の多数の例を示す。
【００３２】
図３は、内部に収容される様々な構成要素を含む、ある特定の限定ではない例示的な実施例によるＲＦベースユニット４の概略図である。図３に見られるように、ＲＦベースユニット４は、処理器５４を含む制御器５２を含み、この処理器５２は、例えばマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又は他の何らかの適切な処理装置である。制御器５２は、処理器５４の内部にある又は処理器５４に動作するように結合され、ＲＦベースユニット４の動作を制御するために処理器５４により実行可能なデータ及びソフトウェアのための記憶媒体を提供する、例えばＲＡＭ及び／又ＲＯＭのような記憶装置５６も含む。ＲＦベースユニット４は、（情報がＲＦベースユニット４に入力される及びＲＦベースユニットから出力されることを可能にする）ユーザインタフェース５８を含む。ユーザインタフェース５８は、ディスプレイ、キーボード、タッチ式スクリーン又はそれらの如何なる組合せを含む。図３に見られるように、ＲＦベースユニット４は、アンテナ６２及び制御器５２に動作するように結合されるＲＦ通信モジュール６０をさらに含む。ＲＦ通信モジュール６０は、明細書に開示される無線プロトコルの何れかを使用して、アンテナ６２によりＰＡＮ９を介して患者インタフェース装置６にワイヤレス送信されるＲＦ信号を生成するように構成及び構造化される。例示的な実施例において、ＲＦ通信モジュールにより生成されるＲＦ信号は、少なくとも電力信号を含む、及び電力成分を備えるデータ信号を含んでもよい。
【００３３】
動作中、ユーザは、自分の顔に患者インタフェース装置６をヘッドギア構成要素２４で締め付ける。次いで、ユーザは、ＲＦベースユニット４をオンにして、ＲＦベースユニット４は、ＲＦエネルギーを生成し、ＲＦエネルギーをアンテナ６２からＰＡＮ９に送信するすることを開始する。送信されるＲＦエネルギーは、ＰＡＮ９を介して患者インタフェース装置１０のアンテナ４６により受信され、明細書に開示されるように使用可能なエネルギーに変換される。次いで、その使用可能なエネルギーは、患者インタフェース装置６により、この装置の構成要素に給電するのに使用される。特に、エネルギーは、ガス流発生器３２に給電するために使用され、患者８に圧力支援療法を施すために、明細書に開示されるように、クッション１２を介して患者８の気道に送出される呼吸ガス流をガス流発生器３２が生成することを可能にする。加えて、ＲＦベースユニットは、患者インタフェース装置１０の動作を制御するために、患者インタフェース装置１０の圧力発生システムにより生成される圧力レベルを含むデータ（例えばコマンド）をＰＡＮ９を介して患者インタフェース装置１０にワイヤレス通信する。特に、そのようなデータは、ＲＦベースユニット４のアンテナ６２により送信され、患者インタフェース装置６のアンテナ４６により受信される。次いで、制御器４０がデータ信号内の情報を使用して、圧力発生システムの患者ベースの装置の制御を含む、患者インタフェース装置６の動作を制御するように、このデータ信号は、ＲＦ通信モジュール４４を介して制御器４０に供給される。加えて、流量センサ３８、圧力センサ４２及び／又は明細書に開示される他の如何なるセンサの出力に基づいて制御器４０により生成されるデータ信号は、アンテナ４６を介してＰＡＮ９に送信するためにＲＦ通信モジュール４４に供給される。次いで、その信号は、ＲＦベース４のアンテナ６２により受信され、ＲＦベースユニット４の制御器５２において使用する（例えば分析する）又は制御器５２により記憶される。
【００３４】
例示される限定ではない例示的な実施例において、気道圧力支援システム２は、基本的にＣＰＡＰ圧力支援システムとして機能し、故に、適切なＣＰＡＰ圧力レベルを患者８に供給するために、そのようなシステムに必要な能力の全てを含む。これは、上述したように、ＲＦベースユニット４から、患者インタフェース装置６の入力コマンド、信号、指示又は患他の情報を介して、例えば最大及び最小のＣＰＡＰ圧力設定のような適切なＣＰＡＰ圧力を提供するために必要なパラメータを受信することを含む。これは、単に例示的なものであると意味すること、及び限定ではないが、BiPAP AutoSV、AVAPS、Auto CPAP及びBiPAP Autoを含む他の圧力支援方法は、本発明の範囲内であることを理解されたい。
【００３５】
例示的な実施例において、ＲＦベースユニット４及び患者インタフェース装置６は、近傍界領域又は遠方界領域の何れかを使用して、互いにワイヤレス通信するように構成及び構造化される。Klaus Finkenzeller著のＲＦＩＤハンドブックは、誘導結合又は近傍界領域を、ＲＦ波の波長であるλの０．１６倍未満である送信器と受信器との間の距離として規定し、遠方界領域をλの０．１６倍以上の距離として規定し、これらの規定を明細書において使用する。
【００３６】
請求項において、括弧の間に置かれる如何なる参照記号もその請求項を限定するとは解釈されるべきではない。「有する」又は「含む」という言葉は、請求項に挙げられる以外の素子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している装置の請求項において、これらの手段の幾つかは、ハードウェアの同一のアイテムにより具現化されてもよい。要素が複数あると述べていなくても、その要素が複数あることを排除しない。幾つかの手段を列挙している如何なる装置の請求項において、これらの手段の幾つかは、ハードウェアの１つの同じアイテムによって具現化されてもよい。幾つかの要素が互いに異なる従属請求項に挙げられているという単なる事実は、これらの要素が組み合わせて使用されることができないことを示していない。
【００３７】
本発明は、最も実用的で好ましい実施例であると現在考えられているものに基づいて、例示の目的に詳細に説明されていたとしても、そのような詳細は、単に例示が目的であること、並びに本発明は、開示される実施例に限定されるのではなく、それどころか添付の特許請求の範囲の主旨及び範囲内にある修正案及び同等の構成を含むことが意図されることを理解されたい。例えば、本発明は、可能な限り、何れかの実施例の１つ以上の特徴が他の何れかの実施例の１つ以上の特徴と組み合わされ得ることを検討していることが理解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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