(57)【要約】  本明細書には、新生児用保育器の内部から取得されたガスサンプルを分析する方法及び装置が説明される。様々な実施形態において、新生児用ガス分析装置１１０は、新生児用保育器１００から１つ以上のガスサンプルを取得するガスサンプラ１１２、１つ以上のガスサンプルから様々な種類の分子を捕捉、濃縮及び／又は分離するプレコンディショナ１１６、分離された分子を分析し、分析に基づいて、１つ以上の健康指標の１つ以上の信号を提供するガスアナライザ１１４、及び／又は、ガスサンプルの信頼性を示す信号を提供する信頼性インジケータ１２８を含む。幾つかの実施形態では、ユーザインターフェース１２６が設けられて、１つ以上の健康指標を示す出力が提供される。幾つかの実施形態では、タイバルサインコンポーネント１３２及び／又は空気品質コントローラ１３６が設けられてもよい。【特許請求の範囲】
【請求項１】
新生児用保育器の内部から１つ以上のガスサンプルを取得するガスサンプラと、
前記ガスサンプラとガス連通し、前記１つ以上のガスサンプルから１種類以上の生体分子を捕捉、濃縮又は分離するプレコンディショナと、
前記プレコンディショナとガス連通し、前記１種類以上の生体分子を分析し、前記分析に基づいて１つ以上の健康指標の１つ以上の信号を提供するガスアナライザと、
を含む、新生児用ガス分析装置。
【請求項２】
前記プレコンディショナは、前記１種類以上の生体分子を捕捉及び濃縮する収着剤材料を含む、請求項１に記載の新生児用ガス分析装置。
【請求項３】
前記プレコンディショナは、前記収着剤材料から前記１種類以上の生体分子を放出するように、前記吸着材料に関連付けられる温度を変更する温度レギュレータを含む、請求項２に記載の新生児用ガス分析装置。
【請求項４】
前記プレコンディショナは、前記１つ以上のガスサンプルから前記１種類以上の生体分子を放出するように、前記１つ以上のガスサンプルの温度を変更する温度レギュレータを含む、請求項１に記載の新生児用ガス分析装置。
【請求項５】
前記ガスアナライザに動作可能に結合され、前記新生児用保育器の前記内部と外部環境との分離状態に基づいて、前記ガスアナライザに、前記１つ以上のガスサンプルの信頼性を示す信号を提供する信頼性インジケータを更に含む、請求項１に記載の新生児用ガス分析装置。
【請求項６】
前記信頼性インジケータは、前記ガスアナライザに、前記新生児用保育器の前記内部が前記外部環境に晒されてからの時間の経過を示す信号を提供する、請求項５に記載の新生児用ガス分析装置。
【請求項７】
前記ガスアナライザは、前記時間の経過に基づいて、前記１つ以上の健康指標の前記１つ以上の信号の精度の尺度を計算する、請求項６に記載の新生児用ガス分析装置。
【請求項８】
前記ガスアナライザは更に、
バイタルサインユニットから、１つ以上のバイタルサインを示す１つ以上のバイタルサイン信号を受信し、
前記１つ以上のバイタルサイン信号を、前記１つ以上の生体分子と組み合わせて分析し、前記１つ以上のバイタルサイン信号の前記分析に更に基づいて、１つ以上の健康指標の前記１つ以上の信号を提供する、請求項１に記載の新生児用ガス分析装置。
【請求項９】
新生児を収容する内部を画定するハウジングと、
請求項１に記載の新生児用ガス分析装置と、
を含む、新生児用保育器。
【請求項１０】
新生児を収容する内部を画定するハウジングと、
前記ハウジングの前記内部から１つ以上のガスサンプルを取得するガスサンプラと、
前記ガスサンプラと、少なくとも間接的にガス連通し、前記１つ以上のガスサンプル内の１種類以上の生体分子を分析し、前記分析に基づいて、１つ以上の健康指標の１つ以上の信号を提供するガスアナライザと、
前記ガスアナライザに動作可能に結合され、前記ハウジングの前記内部と外部環境との分離状態に基づいて、前記ガスアナライザに、前記１つ以上のガスサンプルの信頼性を示す信号を提供する信頼性インジケータと、
を含み、
前記ガスアナライザは、前記１つ以上の健康指標を示す出力を提供するためユーザインターフェースをレンダリングするために使用可能であるデータを提供する、新生児用保育器。
【請求項１１】
前記ガスアナライザは、前記信頼性インジケータからの前記信号に基づいて、前記１つ以上の健康指標の前記１つ以上の信号の精度の尺度を計算する、請求項１０に記載の新生児用保育器。
【請求項１２】
前記信頼性インジケータは、前記ガスアナライザに、前記ハウジングの前記内部が前記外部環境に晒されてからの時間の経過を示す信号を提供する、請求項１０に記載の新生児用保育器。
【請求項１３】
前記ガスアナライザは、前記時間の経過に基づいて、前記１つ以上の健康指標の前記１つ以上の信号の精度の尺度を計算する、請求項１２に記載の新生児用保育器。
【請求項１４】
前記ガスサンプラ及び前記ガスアナライザとガス連通し、吸着又は温度調節を任意選択的に使用して、前記１つ以上のガスサンプルから前記１種類以上の生体分子を捕捉、濃縮又は分離するプレコンディショナを更に含む、請求項１０に記載の新生児用保育器。
【請求項１５】
新生児用保育器の内部から、１つ以上のガスサンプルを取得するステップと、
１つ以上の標的種類の分子を分離、捕捉又は濃縮するように、前記１つ以上のガスサンプルを事前調整するステップと、
捕捉された前記１つ以上のガスサンプル内の前記１つ以上の標的種類の分子のレベルを分析するステップと、
前記分析に基づいて、１つ以上の健康指標を示す信号を提供するステップと、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、新生児医療に関する。より具体的には、本明細書に開示される様々な発明方法及び装置は、新生児医療を向上させるガス分析に関する。
【背景技術】
【０００２】
特に新生児の母親以外の人による新生児用保育器内の新生児との物理的接触は、当該接触が新生児にストレスを与える及び／又は新生児を汚染物質に晒す可能性があるため、可能な限り回避されるべきである。新生児を保育器に入れることによって、ガス分析といった低侵襲技術を利用する機会がもたらされる。しかし、新生児疾患を診断するための既存のガス分析技術は、他の技術（例えば血液試料を得る）よりも低侵襲的ではあるが、例えばガスマスクを新生児の口及び鼻の上に配置する及び／又は新生児の鼻孔内に空気管を挿入するために、新生児との物理的接触が依然として必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、新生児の呼気並びに新生児の皮膚、糞便及び／又は尿のガス分析を行う侵襲の少ない、好適には非侵襲的な方法を提供することが当技術分野において必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示は、非侵襲的な新生児用ガス分析の発明方法及び装置に関する。例えば様々な実施形態において、新生児用ガス分析装置は、新生児用保育器の内部から１つ以上のガスサンプルを取得する。これらのサンプルは、幼児の呼吸、糞便、皮膚及び／又は尿で運び込まれる生体分子、炭水化物、揮発性有機化合物（「ＶＯＣ」）等といった様々な種類の関心分子を含む。新生児用ガス分析装置は、１つ以上のガスサンプルから一種類以上の分子を分離、捕捉及び／又は濃縮し、当該分離、捕捉及び／又は濃縮された生体分子を分析して、新生児用保育器内の幼児に関連付けられる１つ以上の健康指標を決定する。
【０００５】
概して、第１の態様では、新生児用ガス分析装置は、新生児用保育器の内部から１つ以上のガスサンプルを取得するガスサンプラと、ガスサンプラとガス連通し、１つ以上のガスサンプルから１種類以上の生体分子を捕捉、濃縮又は分離するプレコンディショナと、プレコンディショナとガス連通し、１種類以上の生体分子を分析し、分析に基づいて１つ以上の健康指標の１つ以上の信号を提供するガスアナライザとを含む。
【０００６】
第２の態様では、新生児用保育器は、新生児を収容する内部を画定するハウジングと、第１の態様による新生児用ガス分析装置とを含む。
【０００７】
様々な実施形態において、プレコンディショナは、１種類以上の生体分子を捕捉及び濃縮する収着剤材料を含む。様々なバージョンでは、プレコンディショナは、収着剤材料から１種類以上の生体分子を放出するように、吸着材料に関連付けられる温度を変更する温度レギュレータを含む。より一般的に、様々な実施形態において、プレコンディショナは、１つ以上のガスサンプルから１種類以上の生体分子を放出するように、１つ以上のガスサンプルの温度を変更する温度レギュレータを含む。
【０００８】
様々な実施形態において、新生児用ガス分析装置は、ガスアナライザに動作可能に結合される信頼性インジケータを更に含む。信頼性インジケータは、新生児用保育器の内部と外部環境との分離状態に基づいて、ガスアナライザに、１つ以上のガスサンプルの信頼性を示す信号を提供する。様々なバージョンでは、信頼性インジケータは、ガスアナライザに、新生児用保育器の内部が外部環境に晒されてからの時間の経過を示す信号を提供する。様々なバージョンでは、ガスアナライザは、時間の経過に基づいて、１つ以上の健康指標の１つ以上の信号の精度の尺度を計算する。
【０００９】
様々な実施形態において、ガスアナライザは更に、バイタルサインユニットから、１つ以上のバイタルサインを示す１つ以上のバイタルサイン信号を受信し、当該１つ以上のバイタルサイン信号を、１つ以上の生体分子と組み合わせて分析し、１つ以上のバイタルサイン信号の分析に更に基づいて、１つ以上の健康指標の１つ以上の信号を提供する。様々な実施形態において、１種類以上の生体分子は、１つ以上の炭水化物又は揮発性有機化合物を含む。
【００１０】
第３の態様では、方法は、新生児用保育器の内部から、１つ以上のガスサンプルを取得するステップと、１つ以上の標的種類の分子を分離、捕捉又は濃縮するように、１つ以上のガスサンプルを事前調整するステップと、捕捉された１つ以上のガスサンプル内の１つ以上の標的種類の分子のレベルを分析するステップと、分析に基づいて、１つ以上の健康指標を示す信号を提供するステップとを含む。
【００１１】
第４の態様では、新生児用ガス分析装置は、新生児用保育器のハウジングの内部から１つ以上のガスサンプルを取得するガスサンプラと、ガスサンプラと少なくとも間接的にガス連通し、１つ以上のガスサンプル内の１種類以上の生体分子を分析し、分析に基づいて、１つ以上の健康指標の１つ以上の信号を提供するガスアナライザと、ガスアナライザに動作可能に結合され、ハウジングの内部と外部環境との分離状態に基づいて、ガスアナライザに、１つ以上のガスサンプルの信頼性を示す信号を提供する信頼性インジケータとを含み、ガスアナライザは、１つ以上の健康指標を示す出力を提供するためユーザインターフェースをレンダリングするために使用可能であるデータを提供する。
【００１２】
第５の態様では、新生児用保育器は、新生児を収容する内部を画定するハウジングと、ハウジングの内部から１つ以上のガスサンプルを取得するガスサンプラと、ガスサンプラと、少なくとも間接的にガス連通し、１つ以上のガスサンプル内の１種類以上の生体分子を分析し、分析に基づいて、１つ以上の健康指標の１つ以上の信号を提供するガスアナライザと、ガスアナライザに動作可能に結合され、ハウジングの内部と外部環境との分離状態に基づいて、ガスアナライザに、１つ以上のガスサンプルの信頼性を示す信号を提供する信頼性インジケータとを含み、ガスアナライザは、１つ以上の健康指標を示す出力を提供するためユーザインターフェースをレンダリングするために使用可能であるデータを提供する。
【００１３】
様々な実施形態において、ガスアナライザは、信頼性インジケータからの信号に基づいて、１つ以上の健康指標の１つ以上の信号の精度の尺度を計算する。
【００１４】
様々な実施形態において、信頼性インジケータは、ガスアナライザに、ハウジングの内部が外部環境に晒されてからの時間の経過を示す信号を提供する。
【００１５】
様々な実施形態において、ガスアナライザは、時間の経過に基づいて、１つ以上の健康指標の１つ以上の信号の精度の尺度を計算する。
【００１６】
様々な実施形態において、新生児用ガス分析装置又は新生児用保育器は、ガスサンプラ及びガスアナライザとガス連通し、吸着又は温度調節を任意選択的に使用して、１つ以上のガスサンプルから１種類以上の生体分子を捕捉、濃縮又は分離するプレコンディショナを更に含む。
【００１７】
第６の態様では、方法は、新生児用保育器のハウジングの内部から１つ以上のガスサンプルを取得するステップと、１つ以上のガスサンプル内の１種類以上の生体分子を分析するステップと、分析に基づいて、１つ以上の健康指標の１つ以上の信号を提供するステップと、ハウジングの内部と外部環境との分離状態に基づいて、１つ以上のガスサンプルの信頼性を示す信号を提供するステップと、１つ以上の健康指標を示す出力を提供するためユーザインターフェースをレンダリングするために使用可能であるデータを提供するステップとを含む。
【００１８】
当然ながら、上記概念及び以下により詳細に説明される追加の概念（ただしこれらの概念は相互に矛盾しないものとする）のあらゆる組み合わせが、本明細書に開示される発明主題の一部であると考えられる。具体的には、本開示の終わりに登場する請求項に掛かる主題のあらゆる組み合わせが、本明細書に開示される発明主題の一部であると考えられる。更に、当然ながら、本明細書において明示的に使用され、また、参照することにより組み込まれる任意の開示にも出現する用語は、本明細書に開示される特定の概念に最も沿った意味が与えられるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
図中、同様の参照符号は、概して、様々な図全体を通して同じ部分を指す。更に、図は必ずしも縮尺通りではなく、概して、本発明の原理の説明に重きが置かれている。
【００２０】
【図１】図１は、様々な実施形態に従って、本開示の選択された態様を用いて構成された新生児ガス分析システムを備えた例示的な新生児用保育器を概略的に示す。
【図２】図２は、様々な実施形態に従って、新生児用保育器を使用して新生児ガス分析を行う例示的な方法を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
特に新生児の母親以外の人による新生児用保育器内の新生児との物理的接触は、当該接触が新生児にストレスを与えるため、可能な限り回避されるべきである。ガス分析を使用して、新生児疾患を診断する既存技術は、他の技術よりも低侵襲であるが、新生児との物理的接触を依然として必要とする。したがって、本出願人は、保育器に入れられた新生児のガス分析を行う低侵襲的で、好適には非侵襲的及び邪魔にならない態様を提供することが有益であることを認識及び理解している。上記に鑑みて、本発明の様々な実施形態及び実施態様は、新生児用ガス分析装置に関する。
【００２２】
図１を参照するに、一実施形態において、新生児用保育器１００（以下、単に「保育器」）は、透明、半透明又は更には不透明であってもよいハウジング１０２を含む。様々な実施形態において、保育器は、病気の又は未熟の新生児１０６をケアするために適した環境である内部１０４を画定する。本明細書に説明される装置、システム及び方法は、人間の「新生児」用保育器について言及しているが、これは限定を意図していない。本明細書に説明される様々な技術及び装置は、動物用保育器といった他の場所にも又は陰圧式人工呼吸器（例えば「人工肺」）といった他の医療保護環境に適用されてもよい。
【００２３】
様々な実施形態において、ハウジング１０２は、内部１０４と、保育器１００が置かれている外部環境（例えば新生児集中治療室、即ち、「ＮＩＣＵ」）との接点を提供する様々な開口又はポートを画定する。例えば２つの手挿入用ポータル１０８ａ及び１０８ｂが設けられ、医療関係者及び／又は幼児１０６の血縁者（例えば親）が内部１０４に手を入れ、医療測定（例えば血圧、血液試料）を行う、又は、単に人間的な触れ合いによって幼児１０６を撫でるといった様々な行為を行うことが可能にされる。幾つかの実施形態では、ポータル１０８ａ及び１０８ｂは、保育器１００の内部１０４に手を入れる人が内部１０４を細菌に晒さないことを確実とするために、一体型の手袋（図示せず）で密閉されている。他の実施形態では、ポータル１０８ａ及び１０８ｂは、必要に応じて、様々な機構を使用して選択的に開閉される。
【００２４】
様々な実施形態において、保育器１００に、新生児用ガス分析装置１１０が備わっている。様々な実施形態において、新生児用ガス分析装置１１０は、保育器１００の内部１０４から１つ以上のガスサンプルを取得するガスサンプラ１１２を含む。ガスサンプラ１１２は、状況に応じて、様々なサイズのサンプルを取得し、また、これも状況に応じて、様々な頻度で複数のサンプルを採取してもよい。幾つかの実施形態では、ガスサンプラ１１２は、ポンプ（図示せず）と、サンプリングされるガスのボリューム、ガスがサンプリングされる頻度等といったポンプの動作のパラメータを制御するように操作されるポンプコントローラ（これも図示せず）とを含む。幾つかの実施形態では、例えば内部１０４に収着剤材料を一定時間、配置することによって、パッシブガスサンプリングが採用される。
【００２５】
様々な実施形態において、新生児用ガス分析装置１１０は更に、ガスサンプラ１１２と直接的又は間接的にガス連通する（gaseous communication）ガスアナライザ１１４を含む。様々な実施形態において、ガスアナライザ１１４は、ガスサンプラ１１２によって取得されたガスサンプル内に含まれる１種類以上の分子を分析し、当該分析に基づいて１つ以上の健康指標の１つ以上の信号を提供する。例えば様々な実施形態において、ガスアナライザ１１４は、ガスサンプラ１１２によって取得されたガスサンプル内に含まれる１種類以上の分子のレベルを特定する。
【００２６】
保育器内にありうる生体分子、炭水化物及び／又は揮発性有機化合物（「ＶＯＣ」）といった様々な種類の分子が、ガスアナライザ１１４によって分析される。これらには、アセトン、アセトアルデヒド、オクタデカン、アセトアミド若しくはアンモニアといった窒素含有ＶＯＣ、二硫化炭素といった硫黄含有ＶＯＣ及び／又はジメチルエーテル若しくはジエチルエーテルといったエーテルが含まれるが、これらに限定されない。更に又は或いは、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペタン、ヘキサン、ヘプタン及び／又はオクタンを含む直鎖アルカンが分析される。更に又は或いは、２−メチルプロパン又はメチルブタンといった分岐鎖アルカンが分析される。幾つかの実施形態では、アルカン及び／又はプロピレン若しくは１−ブテン２−ブテン１−ペンテンといった非環状アルカンが分析される。更に又は或いは、様々な実施形態において、ベンジル及びフェニル炭化水素、非芳香族環状炭化水素、他の炭化水素、アルコール揮発性物質、アルデヒド揮発性物質、一級脂肪酸揮発性物質、分岐脂肪酸揮発性物質、不飽和酸揮発性物質、カルボン酸揮発性物質、酢酸エステル、直鎖脂肪酸エステル、分岐及び環状脂肪酢酸エステル、芳香族カルボン酸エステル、環状エステル、他のエステル、非環状アルカン（多重二重結合）、直鎖脂肪族ケトン、分岐鎖及び環状脂肪族ケトン、ジ−ケトン、不飽和ケトン、他のケトン及び／又はハロゲン含有ＶＯＣのうちの１つ以上が、ガスアナライザ１１４によって分析される。幾つかの実施形態では、ガスアナライザ１１４は、幼児１０６による一酸化炭素生成量を測定することによって、ビリルビンのレベルがいつ閾値に到達したのかを特定する。ビリルビンは、十分に高いレベルでは黄疸を引き起こす可能性がある。
【００２７】
ガスアナライザ１１４は、ガスサンプラ１１２によって取得されたガスサンプルのその分析に基づいて、幼児１０６に関する様々な健康指標を提供する。幾つかの実施形態では、ガスアナライザ１１４は、細菌感染といった病気に関する情報を提供する。幾つかの実施形態では、ガスアナライザ１１４は、呼気、皮膚、尿及び／又は糞便中に見つかったＶＯＣに関する情報を提供し、この情報は、健康問題を診断する及び／又は医療従事者に幼児１０６がおむつの交換を必要としていることを知らせるために使用される。幾つかの実施形態では、ガスアナライザ１１４は、その分析に基づいて、壊死性腸炎（「ＮＥＣ」）、気管支肺異形成症（「ＢＰＤ」）及び／又は肺炎の指標を提供する。
【００２８】
幾つかの実施態様では、新生児用ガス分析装置１１０は、ガスサンプラ１１２と直接的又は間接的にガス連通するプレコンディショナ１１６を含む。様々な実施形態において、プレコンディショナ１１６は、ガスサンプラ１１２によって取得された１つ以上のガスサンプルを、ガスアナライザ１１４による分析に適した状態となるように「事前調整」する。例えば様々な実施形態において、プレコンディショナ１１６は、ガスサンプラ１１２によって取得された１つ以上のガスサンプルから１種類以上の分子を捕捉、分離及び／又は濃縮する。
【００２９】
幾つかの実施形態では、プレコンディショナ１１６は、収着剤（例えば吸着剤又は吸収剤）で処理された１つ以上の表面（例えばビーズ）を含む。収着剤は、例えば吸収又は吸着を介して、１つ以上の炭水化物といった１種類以上の分子を捕捉及び／又は濃縮する。このような実施形態では、ガスアナライザ１１４は、捕捉及び濃縮された１種類以上の分子を分析する。
【００３０】
幾つかの実施形態では、プレコンディショナ１１６は、ガスサンプラ１１２によって取得された１つ以上のガスサンプルの温度を変更する（例えばサーモスタットといったコントローラを有する加熱要素を含む）温度レギュレータ（図示せず）を含む。温度レギュレータを動かして、ガスサンプラ１１２によって収集されたガスサンプルの温度を上げる及び／若しくは下げる、並びに／又は、（例えば収着剤材料内の）捕捉及び濃縮された標的種類の分子の温度を上げる及び／若しくは下げて、１つ以上の標的種類の分子を放出する。
【００３１】
幾つかの実施形態では、プレコンディショナ１１６は、ガスサンプラ１１２に所定時間間隔の間サンプリングをさせることによって、ガスサンプラ１１２によってサンプリングされたガスを濃縮する。幾つかの実施形態では、プレコンディショナ１１６は、例えば当該所定時間間隔にわたってガスサンプラ１１２によってサンプリングされたガスを圧縮することによって、ガスサンプラ１１２によって捕捉されたガスサンプルが適切なフロー及び／又は圧力にあるようにする。更に又は或いは、幾つかの実施形態では、プレコンディショナ１１６は、ガスサンプラ１１２によってサンプリングされたガスから、様々な成分を除去する。例えば幾つかの実施形態では、プレコンディショナ１１６は、例えば湿気及び／又は水蒸気状の水分を、ガスサンプラ１１２によってサンプリングされたガスから除去する。
【００３２】
様々な実施形態において、ガスアナライザ１１４といった新生児用ガス分析装置１１０の１つ以上のコンポーネントは、通信リンク１２０を介して、図１におけるサーバ１１８といった１つ以上のコンピュータシステムに通信可能に結合される。通信リンク１２０を実現するために、電気電子技術者協会（「ＩＥＥＥ」）８０２．３規格（イーサネット（登録商標））、ＩＥＥＥ８０２．１１規格（Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標））、ブルートゥース（登録商標）、無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）、符号化光等を含むがこれらに限定されない様々な有線又は無線通信技術が使用されてよい。様々な実施形態において、サーバ１１８は、例えば１つ以上の通信リンク１２４を介して、遠隔コンピュータデバイス１２２に、当該遠隔コンピュータデバイス１２２がユーザインターフェース１２６を提供することを可能にするデータだけでなく、ガスアナライザ１１４によって提供された１つ以上の健康指標の１つ以上の信号を示すデータも提供する。ユーザインターフェース１２６は、次に、チャート、グラフ、表、数値、警告（例えば可聴又は視覚）等といった１つ以上の健康指標を示す出力を提供する。通信リンク１２４は、通信リンク１２０と同じ技術及び／又は異なる技術を用いて実現される。
【００３３】
幾つかの実施形態では、サーバ１１８は、複数の保育器１００に設置される複数の新生児用ガス分析装置１１０と通信する。このようなシナリオでは、サーバ１１８は、例えばＮＩＣＵ全体の複数の新生児用保育器に関する健康指標及び／又は他のデータを、遠隔コンピュータデバイス（例えば１２２）に提供する。他の実施形態では、新生児用ガス分析装置１１０は、中間サーバなく、１つ以上の遠隔コンピュータデバイス（例えば１２２）と直接通信する。幾つかの実施形態では、新生児用ガス分析装置１１０は、ユーザが新生児用ガス分析装置１１０を直接制御し、及び／又は、新生児用ガス分析装置１１０から健康指標を直接取得することを可能にする一体型のユーザインターフェース（例えばハウジング１０２に取り付けられるタッチスクリーンディスプレイ）を含む。
【００３４】
幾つかの実施形態では、信頼性インジケータ１２８が、通信リンク１３０を介して、ガスアナライザ１１４といった新生児用ガス分析装置１１０の１つ以上のコンポーネントと通信する。通信リンク１３０は、通信リンク１２０及び／又は１２４と同じ又は異なる技術を用いて実現されてよい。幾つかの実施形態では、信頼性インジケータ１２８は、ハードウェア及びソフトウェアの任意の組み合わせとして実現され、また、例えばフィールドプログラマブルゲートアレイ（「ＦＰＧＡ」）及び／又は特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）を含む。信頼性インジケータ１２８はどのように実現されようとも、保育器１００の１つ以上の開口（例えばポータル１０８ａ及び１０８ｂ）がいつ開いたのかを検出する１つ以上のセンサ（図示せず）に動作可能に（例えば電気的に）結合される。
【００３５】
信頼性インジケータ１２８は、この検出に基づき、ガスアナライザ１１４に、保育器１００の内部１０４と外部環境との分離状態に基づいて、ガスサンプラ１１２によって取得された１つ以上のガスサンプルの信頼性を示す信号を提供する。例えば幾つかの実施形態では、信頼性インジケータ１２８は、ガスアナライザ１１４に、新生児用保育器１００の内部１０４が外部環境に晒されてからの時間の経過を示す信号を提供する。ガスアナライザ１１４は、信頼性インジケータ１２８からの信号に基づいて、ガスアナライザ１１４が提供する１つ以上の健康指標の１つ以上の信号の精度の尺度を計算する。例えばガスアナライザ１１４は、信頼性インジケータ１２８によって提供された時間の経過に基づいて、１つ以上の健康指標の１つ以上の信号の精度の尺度を計算する。幾つかの実施形態では、内部１０４が外部環境に晒されてからの時間の経過が、１つ以上の閾値を満たさない場合、ガスアナライザ１１４は、ガスサンプラ１１２からのガスサンプルを無視及び／若しくは破棄する、並びに／又は、内部１０４が外部環境に晒されてからの時間の経過が１つ以上の閾値を満たすまで待機してから、分析を再開する。
【００３６】
幾つかの実施形態では、バイタルサインユニット１３２が、通信リンク１３４を介して、ガスアナライザ１１４といった新生児用ガス分析装置１１０の１つ以上のコンポーネントと通信する。通信リンク１３４は、上記通信リンク（例えば１２０、１２４、１３０）と同じ又は異なる技術を用いて実現されてよい。バイタルサインユニット１３２は、様々な種類の侵襲的、半侵襲的及び心電図といった非侵襲的プローブを使用して、例えば幼児１０６から１つ以上のバイタルサインを取得する。酸素飽和度、呼吸に関するサイン、心拍数、血圧、血糖値等を含むがこれらに限定されない様々なバイタルサインが取得される。様々な実施形態において、バイタルサインユニット１３２は、例えばガスアナライザ１１４に、リンク１３４を介して、これらのバイタルサインを示す１つ以上の信号を提供する。ガスアナライザ１１４は、次に、これらのバイタルサインを自身の分析に組み込む。例えば幾つかの実施形態では、ガスアナライザ１１４は、心拍数の増加、血圧の上昇、体温の上昇及び１つ以上の生体指標化合物の発見の組み合わせに基づいて、細菌感染の可能性があることを決定する。別の例として、呼吸分析及び心拍数の変動性の組み合わせに基づいて、敗血症が検出される。幾つかの実施形態では、ガスアナライザ１１４は、サーバ１１８に、バイタルサインを示すデータを提供し、したがって、バイタルサインは、ユーザインターフェース１２６で、ガスアナライザ１１４によって行われた分析から決定された他の健康指標と共に提示される。
【００３７】
幾つかの実施形態では、空気品質コントローラ１３６が、通信リンク１３８を介して、ガスアナライザ１１４といった新生児用ガス分析装置１１０の１つ以上のコンポーネントと通信する。通信リンク１３８は、上記通信リンク（例えば１２０、１２４、１３０、１３４）と同じ又は異なる技術を用いて実現されてよい。空気品質コントローラ１３６は、例えばガスアナライザ１１４及び／又はバイタルサインユニット１３２から直接的又は間接的に、様々な健康指標、バイタルサイン及び／又は保育器１００内の他の条件を示すデータを受信する。空気品質コントローラ１３６がフィードバックとして取り扱うこの受信データに応えて、当該空気品質コントローラ１３６は、保育器１００の内部１０４に新鮮な空気１４０を選択的に入れるといった様々な空気品質制御手段を行う。図１には示されていないが、様々な実施形態において、空気品質コントローラ１３６と内部１０４との間に、１つ以上のフィルタ、収着剤材料又は他の空気清浄機構が配置されて、内部１０４を汚染しうる汚染物質が低減及び／又は排除される。
【００３８】
新鮮な空気１４０を提供することに加えて又はその代わりに、幾つかの実施形態では、空気品質コントローラ１３６は、温度、湿度、酸素レベル等といった新生児用ガス分析装置１１０から受信するデータに基づいて、保育器１００の内部１０４内の環境の他の特性をモニタリング及び／又は制御する。例えばガスアナライザ１１４は、内部１０４内の酸素が低過ぎるということを示すデータを提供する。これに応えて、空気品質コントローラ１３６は、ガスアナライザ１１４が内部１０４内の酸素レベルが許容範囲内にあると判断するまで、内部１０４に新鮮な空気を入れる。
【００３９】
図２を参照するに、ガス分析を使用して新生児用保育器（例えば１００）をモニタリングする例示的な方法２００が示される。方法２００の工程は、特定の順序で示されているが、これは限定を意図していない。１つ以上の工程が追加、省略又は再順序付けられてよい。ステップ２０２において、例えばガスサンプラ１１２によって、保育器（例えば１００）の内部（例えば１０４）から、１つ以上のガスサンプルが取得される。ステップ２０４において、ステップ２０２において取得された１つ以上のガスサンプルが、例えばプレコンディショナ１１６によって事前調整され、１つ以上のガスサンプルから１種類以上の分子（例は上記されている）が捕捉、濃縮及び／又は分離される。例えば幾つかの実施形態では、ステップ２０６において示されるように、１つ以上の収着剤材料を使用して、１つ以上の標的種類の分子が吸着される。幾つかの実施形態では、ステップ２０８において、ガスサンプル及び／又は収着剤材料の温度が変更され、例えば１つ以上の標的種類の分子が放出される。幾つかの実施形態では、ステップ２１０において、水といった１つ以上の非標的成分がガスサンプルから除去される。
【００４０】
ステップ２１２において、例えばバイタルサインユニット１３２によって、心拍数、体温、血圧、血糖値等といった１つ以上のバイタルサインが取得される。ステップ２１４において、例えば信頼性インジケータ１２８から、ガスサンプルの信頼性に関する１つ以上の信号が取得される。ステップ２１６において、ステップ２０４において捕捉、濃縮及び／又は分離された分子が、例えばステップ２１２において取得されたバイタル信号及び／又はステップ２１４において取得された信頼性信号と併せて、例えばガスアナライザ１１４によって分析される。
【００４１】
ステップ２１８において、ガスアナライザ１１４は、ステップ２１６における分析に基づいて、１つ以上の健康指標の１つ以上の信号を提供する。例えばガスアナライザ１１４は、様々な病気若しくは他の医学的状態を示す、又は、更には、保育器の内部１０４内の尿及び／若しくは糞便の存在を示す１つ以上の標的種類の分子（例えば炭水化物、ＶＯＣ）の高いレベルを示す信号を提供する。更に又は或いは、ステップ２２０において、ガスアナライザ１１４は、例えば空気品質コントローラ１３６によって、空気品質を制御するために、フィードバックとして使用される１つ以上の信号を提供する。
【００４２】
本明細書において、幾つかの発明実施形態を説明し例示したが、当業者であれば、本明細書にて説明した機能を実行するための、並びに／又は、本明細書にて説明した結果及び／若しくは１つ以上の利点を得るための様々な他の手段及び／若しくは構造体を容易に想到できよう。また、このような変更及び／又は改良の各々は、本明細書に説明される発明実施形態の範囲内であるとみなされる。より一般的には、当業者であれば、本明細書にて説明されるすべてのパラメータ、寸法、材料、及び構成は例示のためであり、実際のパラメータ、寸法、材料、及び／又は構成は、発明教示内容が用いられる１つ以上の特定用途に依存することを容易に理解できよう。当業者であれば、本明細書にて説明した特定の発明実施形態の多くの等価物を、単に所定の実験を用いて認識又は確認できよう。したがって、上記実施形態は、ほんの一例として提示されたものに過ぎず、発明実施形態は、添付の特許請求の範囲及びその等価物の範囲内で、具体的に説明された又はクレームされた以外の方法で実施可能であることは理解されるべきである。本開示の発明実施形態は、本明細書にて説明される個々の特徴、システム、商品、材料、キット及び／又は方法に関する。更に、２つ以上のこのような特徴、システム、商品、材料、キット及び／又は方法の任意の組み合わせも、当該特徴、システム、商品、材料、キット及び／又は方法が相互に矛盾していなければ、本開示の本発明の範囲内に含まれる。
【００４３】
本明細書にて定義されかつ用いられた定義はすべて、辞書の定義、参照することにより組み込まれた文献における定義及び／又は定義された用語の通常の意味に優先されて理解されるべきである。
【００４４】
「ａ」及び「ａｎ」の不定冠詞は、本明細書及び特許請求の範囲において使用される場合、特に明記されない限り、「少なくとも１つ」を意味するものと理解されるべきである。
【００４５】
「及び／又は」との表現は、本明細書及び特許請求の範囲において使用される場合、等位結合された要素の「いずれか又は両方」を意味すると理解されるべきである。即ち、要素は、ある場合は接続的に存在し、その他の場合は離接的に存在する。「及び／又は」を用いて列挙される複数の要素も同様に解釈されるべきであり、即ち、要素のうちの「１つ以上」が等位結合される。「及び／又は」節によって具体的に特定された要素以外の他の要素も、それが具体的に特定された要素に関連していても関連していなくても、任意選択的に存在してよい。したがって、非限定的な例として、「Ａ及び／又はＢ」への参照は、「含む」といった非制限的言語と共に用いられた場合、一実施形態では、Ａのみ（任意選択的にＢ以外の要素を含む）を指し、別の実施形態では、Ｂのみ（任意選択的にＡ以外の要素を含む）を指し、更に別の実施形態では、Ａ及びＢの両方（任意選択的にその他の要素を含む）を指す。
【００４６】
本明細書及び特許請求の範囲に使用される場合、「又は」は、上に定義したような「及び／又は」と同じ意味を有すると理解すべきである。例えばリストにおけるアイテムを分ける場合、「又は」又は「及び／又は」は包括的と解釈される。即ち、多数の要素又は要素のリストのうちの少なくとも１つを含むが、２つ以上の要素も含み、また、任意選択的に、リストにないアイテムを含むと解釈される。「〜のうちの１つのみ」又は「ちょうど１つの」といった反対を明らかに示す用語、又は、特許請求の範囲に用いられる場合は、「〜からなる」という用語だけが、多数の要素又は要素のリストのうちのまさに１つの要素が含まれることを指す。一般に、「又は」との用語は、本明細書において使用される場合、「いずれか」、「〜のうちの１つの」、「〜のうちの１つのみ」、又は「〜のうちのちょうど１つのみ」といった排他的な用語が先行する場合にのみ、排他的な代替（即ち「一方又は他方であるが、両方ではない」）を示すと解釈される。「本質的に〜からなる」は、特許請求の範囲に用いられる場合、特許法の分野にて用いられる通常の意味を有する。
【００４７】
本明細書及び特許請求の範囲に用いられるように、１つ以上の要素を含むリストを参照した際の「少なくとも１つ」との表現は、要素のリストにおける任意の１つ以上の要素から選択された少なくとも１つの要素を意味すると理解されるべきであるが、要素のリストに具体的に列挙された各要素の少なくとも１つを必ずしも含むわけではなく、要素のリストにおける要素の任意の組み合わせを排除するものではない。この定義は、「少なくとも１つの」との表現が指す要素のリストの中で具体的に特定された要素以外の要素が、それが具体的に特定された要素に関係していても関連していなくても、任意選択的に存在してもよいことを可能にする。したがって、非限定的な例として、「Ａ及びＢの少なくとも１つ」（又は、同等に「Ａ又はＢの少なくとも１つ」、又は、同等に「Ａ及び／又はＢの少なくとも１つ」）は、一実施形態では、少なくとも１つのＡ（任意選択的に２つ以上のＡを含む）であって、Ｂがない（任意選択的にＢ以外の要素を含む）ことを指し、別の実施形態では、少なくとも１つのＢ（任意選択的に２つ以上のＢを含む）であって、Ａがない（任意選択的にＡ以外の要素を含む）ことを指し、更に別の実施形態では、少なくとも１つのＡ（任意選択的に２つ以上のＡを含む）と、少なくとも１つのＢ（任意選択的に２つ以上のＢを含む）を指す（任意選択的に他の要素を含む）。
【００４８】
当然ながら、特に明記されない限り、本明細書に記載された２つ以上のステップ又は動作を含むどの方法においても、当該方法のステップ又は動作の順番は、記載された方法のステップ又は動作の順序に必ずしも限定されない。
【００４９】
特許請求の範囲だけでなく、上記明細書においても、「備える」、「含む」、「担持する」、「有する」、「含有する」、「関与する」、「保持する」、「〜から構成される」等といったあらゆる移行句は、非制限的、即ち、含むがそれに限定されないことを意味すると理解されるべきである。米国特許庁特許審査手続便覧の第２１１１．０３項に記載される通り、「〜からなる」及び「本質的に〜からなる」といった移行句のみが、制限又は半制限移行句である。なお、特許協力条約（「ＰＣＴ」）の規則第６．２（ｂ）項の規定により請求項において使用される特定の表現及び参照符号は、範囲を制限するものではない。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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