(57)【要約】複数の流量センサを含む吸入システムが開示されている。各流量センサは異なる流量範囲に亘る流量を測定するように構成されていて、それらセンサの組み合わされた流量範囲は吸入システムの全体としての流量容量を包含する。制御器が、患者へ送達させるよう要求されているガス流量に基づいて、最も適切な流量センサを選択する。【選択図】図１
2017525533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の外科手術での使用のために構成されている吸入システムであって、
複数の流量センサであって、その各々が異なる流量範囲に亘る流量を測定するように構成されている複数の流量センサと、
前記複数の流量センサ及び前記患者へ接続可能である主要ガス送達ラインに流体連通している第１の弁と、
前記第１の弁を通る所望の流量に基づいて前記複数の流量センサのうちの１つを選択するように構成されている制御器と、
を備えている吸入システム。
【請求項２】
前記制御器は、前記複数の流量センサのうちの１つを、前記第１の弁及び当該複数の流量センサのうちの選択されている１つを通る所望の流量に基づいて選択する、請求項１に記載の吸入システム。
【請求項３】
選択されていない流量センサへの流れは遮られるようにされた、請求項２に記載の吸入システム。
【請求項４】
前記選択されていない流量センサへの流れは、前記複数の流量センサの各々と流体連通しているオンオフ弁によって遮られるようにされた、請求項３に記載の吸入システム。
【請求項５】
前記複数の流量センサの前記異なる流量範囲の全ての組合せが、０．１リットル毎分の流量と５０リットル毎分の流量を包含する、請求項１に記載の吸入システム。
【請求項６】
前記第１の弁を通る前記所望の流量は、患者の腹腔内の所望圧力及び患者の腹腔内で検知される現在圧力に基づき前記制御器によって決定され、前記患者の腹腔内の前記圧力は、前記主要ガス送達ラインから分離している圧力感知ラインを通して測定されるか又は前記主要ガス送達ラインを通して測定される、請求項１に記載の吸入システム。
【請求項７】
前記複数の流量センサの前記異なる流量範囲の各々は、当該異なる流量範囲のうちの少なくとも１つの隣接する流量範囲と部分的にだけ重なり合うようにされた、請求項１に記載の吸入システム。
【請求項８】
前記制御器は前記第１の弁と流体連通しており、前記制御器は前記第１の弁を調整して当該第１の弁を通る前記流量を制御するように構成されている、請求項１に記載の吸入システム。
【請求項９】
前記第１の弁は制御可能な弁である、請求項１に記載の吸入システム。
【請求項１０】
前記システムは制御可能な弁を１つだけ含んでいる、請求項９に記載の吸入システム。
【請求項１１】
前記複数の流量センサの各々は、オリフィス及び圧力トランスデューサを備えている、請求項１に記載の吸入システム。
【請求項１２】
前記複数の流量センサの各々は、圧力トランスデューサを２つ備えている、請求項１に記載の吸入システム。
【請求項１３】
前記複数の流量センサは、第１の流量センサ、第２の流量センサ、及び第３の流量センサを備えている、請求項１に記載の吸入システム。
【請求項１４】
前記第１の流量センサは第１の流量範囲内の流量を測定するように構成されており、前記第２の流量センサは第２の流量範囲内の流量を測定するように構成されており、前記第３の流量センサは第３の流量範囲内の流量を測定するように構成されており、前記第１の流量範囲の区分は前記第２の流量範囲の区分より低く、前記第３の流量範囲の区分は前記第２の流量範囲の区分より高い、請求項１３に記載の吸入システム。
【請求項１５】
前記第１の弁を通る測定された流量は、前記所望の流量が前記第１の流量範囲内にあるときに当該第１の弁を通る前記所望の流量の３０パーセント以内である、請求項１４に記載の吸入システム。
【請求項１６】
前記複数の流量センサの各々での利用可能な多数のデジタル出力データ点は、各個別流量センサの前記流量範囲に亘って分配される、請求項１に記載の吸入システム。
【請求項１７】
前記複数の流量センサの各々は、少なくとも３８，０００の利用可能なデジタル出力データ点を有している、請求項１６に記載の吸入システム。
【請求項１８】
ガスを前記複数の流量センサ及び前記第１の弁ヘ分配するように構成されている送達マニホールドを更に備えており、前記送達マニホールド内の前記複数の流量センサへの流路は、オリフィスを含み、各流量センサの前記流量範囲に基づくサイズとされている、請求項１に記載の吸入システム。
【請求項１９】
第１の弁と流体連通している複数の流量センサを有し、前記複数の流量センサの各々が異なる流量範囲に亘る流量を測定するように構成されている、患者の外科手術での使用のために構成された吸入システムを、前記第１の弁及び前記複数の流量センサと流体連通している制御器で動作させる方法であって、
前記複数の流量センサのどれが現在選択されているかを判断する段階と、
前記第１の弁を通る所望流量を、患者の腹腔内の所望圧力及び患者の腹腔内で検知された現在圧力に基づいて決定する段階と、
前記第１の弁を通る前記所望流量が前記現在選択されている流量センサの流量範囲の外にある場合に、前記現在選択されている流量センサとは異なる流量センサを選択する段階と、
前記第１の弁を通る流量を前記選択されている流量センサを用いて測定する段階と、
前記測定された流量に応じて、前記第１の弁を調整して当該第１の弁を通る前記流量を制御する段階と、
を備えている方法。
【請求項２０】
患者の外科手術での使用のために構成されている吸入システムであって、
外科処置中の前記患者ヘガスを０．１リットル毎分から少なくとも５０リットル毎分に亘るガス流量の範囲で提供するように構成されている吸入器と、
前記吸入器と流体連通している制御器であって、所望流量のガスを前記患者へ送達させることを許容するように構成されている制御器と、
を備え、
前記制御器が、前記吸入器から前記患者への前記ガス流量を前記所望流量の０．０３リットル毎分以内に制御するようにプログラムされている、吸入システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、低侵襲性手術で使用される吸入器に関し、特に吸入器でのガス流量の制御及び測定に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス吸入器は医学分野で３０年余りに亘って主に腹腔鏡手術の様な低侵襲性手術時に使用されてきた。吸入器は外科医が患者の腹腔（腹膜腔）内で操作するための作業空間を提供する。必要となる作業空間は、腹腔を膨らませるガスを送達することによって作り出される。腹腔をガスで膨らませることによって、気腹として知られる状態が得られる。腹腔鏡手術の増加に因って益々多くの要望が吸入器へ寄せられるにつれ、吸入器の性能及び機能性は進化してきた。吸入器は、今や、胆嚢摘出術、ヘルニア手術、及び虫垂切除術の様な単純な腹腔鏡手術に加え、胃バイパス手術、ラップバンド手術、及び子宮切除術の様な複雑な腹腔鏡手術にも使用されている。必然的に、吸入器はその流量を増加させなくてはならず、また同時になおも受容可能な圧力測定及び流量測定の制御及び精度を維持しなければならない。適正な気腹を維持するという増え続ける要望についてゆくため、吸入器の最大流量容量は９リットル毎分から５０リットル毎分又はそれ以上へ増加した。近年、吸入器は、低侵襲性の小児腹腔鏡手術の様な様々な手術の特殊な必要性を勘案して予めプログラムされている性能範囲を含むようになってきた。小児腹腔鏡手術は、患者が比較的小柄であるため、極めて低い流量が極めて高い精度及び極めて厳密な制御範囲と共に必要とされる。０．１リットル毎分ほどに低い流量をプラス・マイナス０．０３リットル毎分の様な厳密な精度の制御範囲で制御できなくてはならない。腹腔鏡手術の流量要望を、患者安全を確保するうえで受容可能な精度及び制御範囲と共に満たす吸入システム、吸入装置、及び吸入方法が必要とさている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
１つの態様では、患者の手術での使用のために構成されている吸入システムは、複数の流量センサを含んでおり、流量センサの各々は異なる流量範囲に亘る流量を測定するように構成されている。第１の弁が、複数の流量センサ及び患者へ接続可能である主要ガス送達ラインと流体連通している。制御器は、第１の弁を通る所望流量に基づいて、複数の流量センサのうちの１つを選択するように構成されている。
【０００４】
別の態様では、第１の弁と流体連通している複数の流量センサを有し、流量センサの各々は異なる流量範囲に亘る流量を測定するように構成されている、患者の手術での使用のために構成されている吸入システムを、第１の弁及び複数の流量センサと流体連通している制御器で動作させる方法であって、複数の流量センサのどれが選択されるべきかを決定する段階と、第１の弁を通る所望の流量を、患者の腹腔内の所望圧力及び患者の腹腔内に検知される現在圧力に基づいて決定する段階と、第１の弁を通る所望流量が現在選択されている流量センサの流量範囲の外にある場合に、現在選択されている流量センサとは異なる流量センサを選択する段階と、第１の弁を通る流量を選択されている流量センサを用いて測定する段階と、第１の弁を調整して第１の弁を通る流量を制御する段階と、を含んでいる方法である。
【０００５】
当業者には、添付図及び次に続く詳細な説明が考察されれば、他のシステム、方法、特徴、及び利点が自明であるか若しくは自明となるはずである。全てのその様な追加のシステム、方法、特徴、及び利点は、この記載内に含まれるものとされ、本発明の範囲内にあるものとされ、付随の特許請求の範囲によって保護されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】一実施形態に係る吸入システムのブロック線図である。
【図２】制御ユニットの一実施形態の一例としての実施例である。
【図３】一実施形態に係る吸入システムと共に使用される決定フローチャートである。
【図４】一実施形態に係る吸入システムと共に使用される別の決定フローチャートである。
【図５】一実施形態に係る吸入システムのブロック線図である。
【図６】一実施形態に係る吸入システムのブロック線図である。
【図７】一実施形態に係る吸入システムのブロック線図である。
【図８】一実施形態に係る吸入システムのブロック線図である。
【図９】一実施形態に係る吸入システムのブロック線図である。
【図１０】一実施形態に係るマニホールドの断面図である。
【図１１Ａ】一実施形態に係るマニホールドの斜視図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａのマニホールドの平面図である。
【図１１Ｃ】図１１Ａのマニホールドの平面図である。
【図１１Ｄ】図１１Ａのマニホールドの平面図である。
【図１１Ｅ】図１１Ａのマニホールドの断面図である。
【図１１Ｆ】図１１Ａのマニホールドの断面図である。
【図１１Ｇ】図１１Ａのマニホールドの断面図である。
【図１１Ｈ】図１１Ａのマニホールドの断面図である。
【図１２】一実施形態に係る吸入システムのブロック線図である。
【図１３】一実施形態に係る吸入システムのブロック線図である。
【図１４】一実施形態に係る吸入システムのブロック線図である。
【図１５】一実施形態に係る吸入システムのブロック線図である。
【図１６】一実施形態に係る吸入システムのブロック線図である。
【図１７】一実施形態に係る吸入システムのブロック線図である。
【図１８Ａ】一実施形態に係る吸入システムの流量センサの分解能のグラフである。
【図１８Ｂ】図１８Ａの実施形態による吸入システムの流量センサの分解能のグラフである。
【図１９Ａ】一実施形態に係る吸入システムの流量センサの分解能のグラフである。
【図１９Ｂ】図１９Ａの実施形態による吸入システムの流量センサの分解能のグラフである。
【図２０Ａ】一実施形態に係る吸入システムの流量センサの分解能のグラフである。
【図２０Ｂ】図２０Ａの実施形態による吸入システムの流量センサの分解能のグラフである。
【図２１Ａ】一実施形態に係る吸入システムの流量センサの分解能のグラフである。
【図２１Ｂ】図２１Ａの実施形態による吸入システムの流量センサの分解能のグラフである。
【図２２Ａ】一実施形態に係る吸入システムの流量センサの分解能のグラフである。
【図２２Ｂ】図２２Ａの実施形態による吸入システムの流量センサの分解能のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本開示は、吸入器から患者への吸入ガスの流量を制御するためのシステム及び方法を対象としている。
【０００８】
本開示は、高流量と低流量の両方にて高い流量精度及び高い圧力精度を提供することのできる費用対効果に優れた高効率の吸入システムを提供している。吸入システムは、吸入システムが低流量から高流量へ又はその逆に移行した際に制御システムが適切な測定構成要素を選択できるようにする構成要素及びアルゴリズムを利用している。
【０００９】
図１を参照すると、吸入システム１００の一実施形態が示されている。吸入システム１００内の制御ユニット１０１は、患者の腹腔を加圧するために腹腔へのガスの流量を変える。ガスで加圧された腹腔を気腹と呼ぶ。気腹は、腹壁を臓器から隆起させ、患者の腹腔内に外科医のための視診及び操作用の空間を作り出す。腹腔内の圧力は操作中に例えば機器が取り出された場合又は腹腔の外に圧力が加えられた場合などに変化することがある。腹腔内部に安定した圧力を維持することは患者の安全にとって重要である。患者の安全にとっては、患者を過度に加圧しないことが重要であり、成人患者よりも傷害の影響を受けやすい小児患者は特にそうである。高精度の圧力制御が重要であり、ひいては、腹部圧力は腹部へのガス流量で以て制御されるのであるから高精度のガス流量測定が重要である。精度の許容レベルは、パーセンテージとして測定されている場合、流量に依存して変わってくる。比較的低い流量では低いパーセントの精度が許容可能であるのに対して、比較的高い流量では高いパーセントの精度が許容可能とされることもある。例えば、１リットル毎分に近いか又はそれ未満の流量ではプラス・マイナス３０％の精度が許容可能であるのに対し、１０リットル毎分に近いか又はそれを超える流量ではプラス・マイナス５％の精度が許容可能とされることもある。低精度流量測定は、吸入システムに、制御ユニット１０１が要求したよりも多くのガスを患者へ送達させないとも限らず、その様な送達は腹腔を過度に加圧しかねず、非効率な吸入ガス使用である。低精度ガス流量測定は、更に、吸入システムに、制御ユニット１０１が要求したよりも少ないガスを患者へ送達させないとも限らず、その様な送達は気腹の実現を遅らせかねず、また外科医の足を引っ張り操作を長引かせるかもしれない。高精度流量測定は、吸入システムが最適なガス流量を患者へ送達できるようにする。最適なガス流量は、管材、針、及びトロカールの様な、下流の絞りがある状態で、患者の腹腔内の所望圧力レベルを超えること無しに、吸入システムによって送達させることのできる最大の流量である。小児患者に係る操作については、小児の腹腔が比較的小さいサイズであるせいで気腹に達するためのガスの累積流量は成人患者の場合より遥かに少ないことから、高精度流量測定は特に重要である。例えば、小児用途は０．１リットル毎分から最大でも５リットル毎分程の低いガス流量を必要とするのに対し、成人用途は５０リットル毎分又はそれ以上という高いガス流量を利用することもある。
【００１０】
吸入システム１００は、流量センサ１０２、１０４、及び１０６を含んでいる。当該技術分野で知られている様に、流量センサ１０２、１０４、及び１０６は、オリフィスの様な既知の圧力降下領域の上流と下流のガスの圧力を測定し、測定された差圧に基づき流量を計算することによって、ガスの流量を測定することができる。代わりに、流量センサ１０２、１０４、及び１０６は、流量を測定する何らかの他の既知の手段を使用していてもよい。流量センサ１０２、１０４、及び１０６は、各々が、オリフィス１０８と圧力測定トランスデューサ１１０を含んでいてもよい。流量センサ１０２、１０４、及び１０６は、各々が、１つ又はそれ以上の冗長的な圧力測定トランスデューサを含んでいてもよい。
【００１１】
流量センサ１０２、１０４、及び１０６は、例えば、低流量、中流量、及び高流量の様な特定の流量範囲のために設計されていてもよい。例えば、低流量範囲は０リットル毎分からおおよそ１リットル毎分まで、中流量範囲はおおよそ１リットル毎分からおおよそ８リットル毎分まで、及び高流量範囲はおおよそ８リットル毎分から５０リットル毎分又はそれ以上の様な吸入器の最大流量まで、とされていてもよい。流量範囲の数及び個別の流量範囲のスパンは、システムの用途に依存して変わってもよい。流量センサ全てを組み合わせた流量範囲は、０リットル毎分から５０リットル毎分又はそれ以上までの様な、吸入システムの全体としての流量容量を包含することになる。吸入システム１００は、３つより多い又は少ない流量センサを含んでいてもよい。含むべき流量センサの数は、測定される流量の所望の分解能又は精度に基づいていてもよい。各センサの流量範囲を比較的狭くしてより多くの流量センサを含めば、より高い精度を実現することができる。制御ユニット１０１による処理を円滑にするために、流量センサの出力信号はアナログデジタル変換器へ送られてもよい。各センサの流量範囲を小さくすることは、より狭い流量範囲がアナログデジタル変換範囲に広げられることになるので、分解能を改善するはずである。センサが３８，０００の利用可能なデジタル出力データ点を有している場合、流量範囲が０から５０リットル毎分であれば、１リットル毎分につき７６０データ点を有することになるのに対し、流量範囲が０から１０リットル毎分であれば、１リットル毎分につき３，８００のデータ点を有することになる。
【００１２】
低、中、及び高の様な個別流量範囲は、隣接する流量範囲の１つ又はそれ以上と完全に又は部分的に重なり合ってヒステリシスをもたらすようになっていてもよい。例えば、低流量範囲がその上限側で１．１リットル毎分まで延びていて、一方で中流量範囲はその下限側で０．９リットル毎分まで延びていてもよい。流量が増加してゆくときは低流量から中流量への切り替わりが１．１リットル毎分にて起こるのに対し、流量が減少しているときは中流量から低流量へ戻る切り替わりは０．９リットル毎分にて起こるようになっていてもよい。流量範囲の重なり合いは、流量範囲を切り替える制御システムが２つの流量範囲の間を頻繁に行ったり来たりさせるのを回避できるようにする。流量範囲の重なり合いは、更に、制御システムが流量範囲の間を不必要に切り替えること回避できるようにする。
【００１３】
流量センサ１０２、１０４、及び１０６は、マニホールド１１２と流体連通している。マニホールド１１２は、単一の入口接続部からの流れを、流量センサ１０２、１０４、及び１０６へと分配し、そして単一の出口接続部に出るようにすることができる。代わりに、マニホールド１１２は、複数の入口接続部及び複数の出口接続部を含んでいてもよい。マニホールド１１２の入口は、吸入器と共に使用される二酸化炭素の様な高圧力ガス源へ直接又は間接に接続されていてもよい。マニホールド１１２の出口は、ガスを患者へ送達する管材へ直接又は間接に接続されていてもよい。マニホールド１１２は、管材又は他の流体連通方法を通して接続されている１つ又はそれ以上の組立体を含んでいてもよい。マニホールド１１２は、アルミニウム又は他の何らかの適した固体材料の様な材料の塊から機械加工されていてもよい。マニホールド１１２は、各流量センサのガス流量範囲のための特別な設計及びサイズである流路を含んでいてもよい。マニホールド１１２にはオリフィス１０８が含まれていてもよい。オリフィス１０８は、特定の流量センサが動作する範囲内の圧力降下を達成するサイズであってもよい。例えば、低流量範囲のセンサのためのオリフィスはおおよそ０．０２インチ（約０．５０８ミリメートル）の直径を有し、中流量範囲のセンサのためのオリフィスはおおよそ０．０５インチ（約１.２７ミリメートル）の直径を有し、高流量範囲のセンサのためのオリフィスはおおよそ０．１インチ（約２．５４ミリメートル）の直径を有していてもよい。オリフィスのサイズは、特定の流量範囲について最適化させることができる。マニホールド１１２が流れを特定の流路へ方向決めできるようにするため、管材、Ｌ字継手、フランジ、及び弁の様な、様々な流体制御機器が含まれているか又はマニホールド１１２へ取り付けられていてもよい。追加的又は代替的には、流体制御機器は、マニホールド１１２を構成している異なる組立体の間に配置されていてもよいし、又はマニホールド１１２の上流又は下流に配置されていてもよい。当該技術分野で理解されている様に、ガス管材、ベレス針、及びトロカールの様な、様々な機器類が吸入システム１００を患者へ接続するのに使用されていることもあれば、使用されていないこともある。
【００１４】
吸入システム１００は、図１に示されている流量センサ１０２、１０４、１０６への流路の様な、流路を通るガスの流量に影響を与える１つ又はそれ以上の弁１１４を含んでいてもよい。弁１１４は、オンオフ弁、可変オリフィス弁、又はガス流量に影響を及ぼすことが知られている他の如何なる弁であってもよい。弁１１４は、制御ユニット１０１によって電子的に監視され制御されていてもよい。制御ユニット１０１は、流量センサ１０２、１０４、及び１０６のガスの流量を制御するうえで必要に応じて弁１１４を調節することができる。弁１１４は、ガス流量を特定の単数又は複数の流量センサへ方向決めするのに使用することもできるし、特定の単数又は複数の流量センサへのガス流量を遮るのに使用することもできる。例えば、流量センサ１０２と関連付けられる弁１１４が開かれ、流量センサ１０４及び１０６と関連付けられる弁１１４が閉じられてもよい。そうすると、流量センサ１０２を通るガス流量が、制御可能な弁１１６を通って患者へ送達されるガス流量と同じということになる。
【００１５】
吸入システム１００では、制御可能な弁１１６が、流量センサ１０２、１０４、１０６の下流の、患者へ通じるガス出口の上流に配置されている。制御可能な弁１１６は、閉ループシステムを使用して極めて精密な流量を可能にさせるように流量センサ１０２、１０４、１０６、オリフィス１０８、及び制御ユニット１０１と連携して動作する。流量センサ１０２、１０４、及び１０６は、制御可能な弁１１６を経由して患者へ送達されているガス流量を測定する。当業者には、弁を通る流量が弁にて直接測定される必要はなく、弁の上流又は下流で測定されてもよいということが認識されるであろう。制御可能な弁１１６は、例えば弁を通して面積及び／又は圧力降下を変えることによってガス流量を制御することのできる何れの型式の弁であってもよい。制御可能な弁１１６を制御ユニット１０１によって調節して、患者への特定の要求されている流量が制御可能な弁１１６を通してもたらされるようにすることができる。
【００１６】
制御ユニット１０１は、ガスの特定の流量を患者へ送達するために制御可能な弁１１６を通る特定の流量を要求することができる。制御ユニット１０１は、患者の腹腔内に特定の圧力を実現するために特定の流量を患者へ送達させるように要求することができる。制御ユニット１０１は、要求流量を、吸入システム１００の動作パラメータ及びモード、吸入システム１００のガス圧力、患者の型、ユーザー入力、及び／又は患者の腹腔内の測定圧力と患者の腹腔内の所望圧力の間の差、に基づいて調節するようになっていてもよい。例えば、１５ミリメートル水銀柱（「ｍｍＨｇ」）の圧力が患者の腹腔内に所望されていて、腹腔内の圧力が現在５ｍｍＨｇであるなら、制御ユニット１０１は腹腔内の圧力が１０ｍｍＨｇである場合より大きい流量を要求することができる。
【００１７】
制御ユニット１０１は、要求流量を実現するべく、制御可能な弁１１６を、ガス流量に影響を与えることのできる吸入システム１００の何れかの因子に基づいて調節することができる。例えば、制御ユニット１０１は、制御可能な弁１１６を、吸入システム１００への入口でのガス圧力、何れかの圧力調整器の下流のガス圧力、制御可能な弁１１６の入口でのガス圧力、何れかのオリフィスを含むマニホールド１１２を通るガス流路、制御可能な弁１１６の上流の何れかの圧力降下、及び／又は吸入システムを患者へ接続している管材及び機器の様な制御可能な弁１１６の下流の何れかの圧力降下、に基づいて調節することができる。
【００１８】
図２は、図１の吸入システム１００と共に使用できる制御ユニット２００の一実施形態の例示としての実施例である。例えば、制御ユニット１０１は、制御ユニット２００の構成要素及び機能性の１つ又はそれ以上を含んでいてもよい。制御ユニット２００の一例としての実施形態は、図５−図９に示され以下に説明されている吸入システムと共に使用されてもよい。制御ユニット２００は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）、又はそれら両方の様な、プロセッサ２０２を含んでいてもよい。プロセッサ２０２は、１つ又はそれ以上の汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ、サーバ、ネットワーク、デジタル回路、アナログ回路、それらの組合せ、又は他の現時点で知られている又は今後開発されるデータ分析用及びデータ処理用のデバイスであってもよい。プロセッサ２０２は、手動で生成された（即ちプログラムされた）コードの様なソフトウェアプログラムを実装していてもよい。
【００１９】
制御ユニット２００は、バス２０８を介して通信することのできるメモリ２０４を含んでいてもよい。メモリ２０４は、メインメモリ、静的メモリ、又は動的メモリであってもよい。メモリ２０４は、限定するわけではないが、ランダムアクセスメモリ、読み出し専用メモリ、プログラム可能読み出し専用メモリ、電気的プログラム可能読み出し専用メモリ、電気的消去可能読み出し専用メモリ、フラッシュメモリ、磁気テープ又は磁気ディスク、光学式媒体、及び同類のものを含む、様々な型式の揮発性及び不揮発性記憶媒体の様なコンピュータ可読記憶媒体を含むことができるが、それらに限定されない。１つの事例では、メモリ２０４は、プロセッサ２０２のためのキャッシュメモリ又はランダムアクセスメモリを含んでいる。代替的又は追加的に、メモリ２０４は、プロセッサ２０２、システムメモリ、又は他のメモリから分離されていてもよく、例えばプロセッサのキャッシュメモリなどから分離されていてもよい。メモリ２０４は、データを記憶するための外部のストレージデバイス又はデータベースであってもよい。例として、ハードドライブ、コンパクトディスク（「ＣＤ」）、デジタルビデオディスク（「ＤＶＤ」）、メモリカード、メモリスティック、フロッピーディスク、ユニバーサルシリアルバス（「ＵＳＢ」）メモリデバイス、又はデータを記憶するよう動作する何れかの他のデバイス、が挙げられる。メモリ２０４は、プロセッサ２０２によって実行可能な命令２２４を記憶するように動作可能であってもよい。図面に描かれているか又はここに説明されている機能、プロセス、行為、又はタスクは、プログラムされたプロセッサ２０２がメモリ２０４に記憶されている命令２２４を実行することによって遂行されるようになっていてもよい。代替的又は追加的に、ここに説明されている機能、プロセス、行為、又はタスクを実施するための命令２２４は、ハードウェア、ソフトウェア、又はそれら二者の何らかの組合せ、例えば制御器内のＲＯＭなど、に埋め込まれていてもよい。機能、プロセス、行為、又はタスクは、特定の型式の命令セット、記憶媒体、プロセッサ、又は処理戦略から独立していてもよく、ソフトウェア、ハードウェア、集積回路、ファームウェア、マイクロコード、及び同類のものが、単独で又は組合せで動作することによって遂行されるようになっていてもよい。同じ様に、処理戦略は、多重処理、多重タスク処理、並行処理、及び同類のものを含んでいてもよい。
【００２０】
制御ユニット２００は、更に、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、フラットパネルディスプレイ、固体ディスプレイ、ブラウン管（ＣＲＴ）、プロジェクタ、プリンタ、又は他の現時点で知られているか又は今後開発される確定情報出力用ディスプレイデバイスの様な、ディスプレイ２１０を含んでいるか又はそれと通信していてもよい。ディスプレイ２１０は、ユーザーがプロセッサ２０２の機能性を確認するためのインターフェースの役割、具体的にはメモリ２０４内又はドライブユニット２０６内に記憶されているソフトウェアとのインターフェースの役割を果たしていてもよい。
【００２１】
加えて、制御ユニット２００は、ユーザーが制御ユニット２００の構成要素の何れかと対話することを可能にさせるように構成されている入力デバイス２１２を含んでいるか又はそれと通信していてもよい。入力デバイス２１２は、数値パッド、キーボード、又はマウスやジョイスティックの様なカーソル制御デバイス、タッチスクリーンディスプレイ、遠隔制御、又は制御ユニット２００と対話するよう動作する何れかの他のデバイスであってもよい。入力デバイス２１２はディスプレイ２１０の一部であってもよい。
【００２２】
制御ユニット２００は、更に、ディスクドライブユニット又は光学式ドライブユニット２０６を含んでいてもよい。ディスクドライブユニット２０６は、命令２２４の１つ又はそれ以上のセット、例えばソフトウェア、を埋め込むことのできるコンピュータ可読媒体２２２を含んでいてもよい。更に、命令２２４は、ここに説明されている方法又は論理の１つ又はそれ以上を遂行するようになっていてもよい。命令２２４は、制御ユニット２００による実行中は、メモリ２０４内及び／又はプロセッサ２０２内に完全に又は少なくとも部分的に常駐していてもよい。メモリ２０４及びプロセッサ２０２は、更に、以上に論じられているコンピュータ可読媒体を含んでいてもよい。
【００２３】
本開示は、命令２２４を含んでいるか又は伝搬された信号を受信しそれに応答して命令２２４を実行するコンピュータ可読媒体２２２を企図しており、その結果、ネットワーク２１６へ接続されているデバイスが、音声、映像、音響、画像、又は何れかの他のデータを、ネットワーク２１６上で通信できるようになる。更に、命令２２４は、ネットワーク２１６上で通信インターフェース２１４を介して送信又は受信されていてもよい。通信インターフェース２１４は、プロセッサ２０２の一部であってもよいし、又は別個の構成要素であってもよい。通信インターフェース２１４は、ソフトウェアで作成されていてもよいし、ハードウェアでの物理的接続であってもよい。通信インターフェース２１４は、ネットワーク２１６、追加のデバイス、外部媒体、ディスプレイ２１０、又は制御ユニット２００内の何れかの他の構成要素、又はそれらの組合せ、と接続するように構成されていてもよい。通信インターフェース２１４との接続は、ＲＳ−２３２接続、有線イーサネット（登録商標）接続の様な物理的接続、以下に論じられている無線接続、又は何れかの他の型式の接続であってもよい。同じ様に、制御ユニット２００の他の構成要素との追加の接続は物理的接続であってもよいし又は無線式に確立されていてもよい。
【００２４】
ネットワーク２１６は、吸入システム１００と連携して使用される追加のデバイス、有線ネットワーク、無線ネットワーク、又はそれらの組合せ、を含んでいてもよい。無線ネットワークは、セルラー電話ネットワーク、８０２．１１、８０２．１６、８０２．２０、又はＷｉＭａｘネットワークであってもよい。更に、ネットワーク２１６は、インターネットの様なパブリックネットワーク、イントラネットの様なプライベートネットワーク、又はそれらの組合せであってもよく、また、限定するわけではないが、ＴＣＰ／ＩＰベースのネットワーキングプロトコルを含む現時点で利用可能な又は今後開発される各種ネットワーキングプロトコルを利用することができる。
【００２５】
コンピュータ可読媒体２２２は単一媒体としてもよいし、或いはコンピュータ可読媒体２２２は、集中データベース又は分散データベース、及び／又は命令の１つ又はそれ以上のセットを記憶する関連付けられるキャッシュ及びサーバの様な、単一媒体又は複数媒体であってもよい。「コンピュータ可読媒体」という用語には、プロセッサによる実行のための命令のセットを記憶する、符号化する、又は担持することのできる何れかの媒体、又はコンピュータシステムにここに開示されている方法又は動作の何れか１つ又はそれ以上を遂行させることのできる何れかの媒体、も含められる。
【００２６】
コンピュータ可読媒体２２２は、メモリカード、又は１つ又はそれ以上の不揮発性読み出し専用メモリを収納している他のパッケージ、の様な固体メモリを含んでいてもよい。コンピュータ可読媒体２２２は、更に、ランダムアクセスメモリ又は他の揮発性の書き換え可能メモリであってもよい。加えて、コンピュータ可読媒体２２２は、伝送媒体上を通信される信号の様な搬送波信号を捕捉するディスク又はテープ又は他のストレージデバイスの様な光磁気式又は光学式の媒体を含んでいてもよい。電子メールへのデジタルファイル添付又は自己充足型情報アーカイブ又はアーカイブのセットは、分散媒体と考えることができ、それは有形の記憶媒体であることもある。従って、本開示は、データ又は命令が記憶されるようになっている、コンピュータ可読媒体又は分散媒体及び他の同等物並びに後継媒体のうちの何れか１つ又はそれ以上を含むものと考えることができる。
【００２７】
当該技術分野で知られている様に、吸入システム１００は、システムを動作させるため及び患者の安全を確保するために、追加の構成要素を含んでいてもよい。吸入システム１００は、圧力調整器１１８を含んでいる。圧力調整器１１８は、吸入システム１００の入口でのガスの圧力をより低いレベルへ下げて、腹腔鏡処置の様な所与の外科処置にとって安全な動作圧力を提供することができる。圧力調整器は、制御ユニット１０１によって制御されていてもよいし、又は自動的に動作していてもよい。圧力調整器１１８は圧力逃し弁を含んでいてもよい。吸入システム１００は、患者に向けての吸入システム１００のガス出口の上流に配置されている追加の圧力逃し弁１２０を含んでいてもよい。圧力逃し弁１２０は、患者へ送達されるガスの冗長的な圧力制御を提供することができる。ガス圧力が高くなり過ぎた場合には、圧力逃し弁１２０が開へ設定され、システム内の圧力を逃す。吸入システム１００はフィルタ１２２を含んでいる。フィルタ１２２は、吸入システム１００の入口へ接続されるガスから粒子を除去して、粒子が下流の機器を傷つけたり粒子が患者へ送達されたりすることを防ぐ。フィルタ１２２は、システムの用途に依存して特定のミクロンサイズの粒子を除去するように設計することができる。
【００２８】
吸入システム１００は、吸入システム１００と連携して働く別個の腹部圧力測定システム（図示せず）へ通じている別個のガスライン１２４への分枝を含んでいる。別個の腹部圧力測定システムは、患者の腹腔内の圧力を、吸入システム１００内の患者への主要ガス送達ラインから分離されているラインを通して測定することができる。別個の腹部圧力測定システムは、ガスが吸入システム１００内の主要ガス送達ラインを通って患者へ送達されている間の患者の腹腔内の圧力を測定することができる。従って、別個の腹部圧力測定システムによって測定される圧力は、吸入システム１００内の患者へ送達されるガスの流量によって歪められていない。別個の腹部圧力測定システムは、別個の腹部圧力測定システム内又は管材、針、又はトロカールの様な下流の機器内の詰まり又は漏れを検知するために、別個のガスライン１２４へ少量のガスを断続的又は継続的に送り出すようになっていてもよい。別個の腹部圧力測定システムは、動作原理を米国特許第６，２９９，５９２号と共有していてもよく、同特許の全体をこれによりここに参考文献として援用する。吸入システム１００は、別個のガスライン１２４への及び別個の腹部圧力測定システムへのガスの流量に影響を与える弁１２６を含んでいる。弁１２６は、オンオフ弁、可変オリフィス弁、又はガス流量に影響を及ぼすことが知られている他の如何なる弁であってもよい。弁１２６は、制御ユニット１０１によって電子的に監視され制御されていてもよい。
【００２９】
吸入システム１００の動作を、図１、図３、及び図４を参照しながら説明してゆく。吸入システム１００の入口は、高圧力ガス源へ直接又は間接に接続されることになる。吸入システム１００の出口は、患者の腹腔へ直接又は間接に接続されることになる。吸入システム１００は、腹腔を加圧し気腹を実現するために高圧力ガス源からのガスを患者の腹腔へ送達する。気腹は、典型的には、腹腔を１２ｍｍＨｇ−１５ｍｍＨｇに加圧することによって実現される。操作の型式及び／又は患者の型の様な各種パラメータに依存して異なる気腹圧力が使用されてもよい。腹腔内の圧力は、別個の腹部圧力測定システム内又は吸入システム１００内の圧力センサ（図示せず）によって測定される。
【００３０】
吸入システム１００内の制御ユニット１０１は、所望の気腹圧力を確立又は維持するために、腹腔へのガスの流量を変える。要求されるガス流量に基づき、制御ユニット１０１は、流量センサ１０２、１０４、１０６のうちの１つを選択することになる。流量センサを選択することによって、制御ユニット１０１は、測定流量計算時に選択されているセンサからの出力信号を利用することができる。選択されていない流量センサは引き続き信号を制御ユニット１０１へ出力していてもよいし、していなくてもよい。選択されている流量センサは、要求流量に対応している流量範囲を有しているはずである。制御ユニット１０１は、流量センサを、当該流量センサからの信号が許容可能な精度範囲内にあるかどうかに基づいて選択することができる。制御ユニット１０１は、許容可能な精度範囲を、吸入システム及び／又は吸入システムの構成要素を試験すること又はチューニングすることに基づいて決定することができる。例えば、流量センサが１リットル毎分から８リットル毎分の範囲内では高精度であることが知られていて、当該流量センサが測定流量は１０リットル毎分であることを指し示す信号を出力している場合、制御ユニット１０１は、より高い許容可能な精度範囲を有する流量センサを選択することができる。流量センサからの読み出し値は要求流量に関係付けられる。制御ユニット１０１は、選択されている流量センサと関連付けられる弁１１４を開き、選択されていない流量センサと関連付けられる弁１１４を閉じる。その結果、ガスは患者へ高圧力ガス源から選択されている流量センサを通って送達されてゆく。例えば、制御ユニット１０１が、０．５リットル毎分のガス流量を患者へ制御可能な弁１１６を通して送達させることを要求している場合、制御ユニット１０１は、０リットル毎分から１．１リットル毎分の流量範囲を有している流量センサ１０２を選択することができる。制御ユニット１０１は、流量センサ１０２と関連付けられる弁１１４を開き、流量センサ１０４及び１０６と関連付けられる弁１１４を閉じる。高圧力ガス源から患者へのガス流量は、流量センサ１０２を通って流れ、流量センサ１０２によって測定されることになる。制御ユニット１０１は、０．５リットル毎分の要求ガス流量を実現するべく制御可能な弁１１６を調節するために、流量センサ１０２によって測定されるガス流量を監視する。要求ガス流量が変更されれば、制御ユニット１０１は、当該要求ガス流量と一致する流量範囲を有している新たな流量センサを選択することができる。要求流量に対応する流量範囲を有している新たな流量センサを利用することは、要求流量を外れる流量範囲を有する流量センサを使用するよりもいっそう高精度な流量測定を提供する。
【００３１】
図３は、適切な流量センサを選択するのに吸入システム１００と共に使用することのできる決定フローチャートである。制御ユニット１０１は、確実に、最も適切な流量センサが選択されるようにするために、図３の決定フローチャートを、１秒間に何度も、例えば１０ミリ秒おきに、処理してゆくようになっていてもよい。図３は、低流量用途、中流量用途、高流量用途をそれぞれ指すのに、低流量状態、中流量状態、高流量状態の様な用語遣いを使用している。低流量状態では低流量センサ１０２を利用し、中流量状態では中流量センサ１０４を利用し、高流量状態では高流量センサ１０６を利用することができる。図３に掲げられている流量は、一例であり、用途に基づいて変わってもよい。当業者には、図３の論理経路が用途に依存して変わってもよい、ということが認識されるであろう。例えば、フローチャートは、図３に示されている様に、システムが≧１．１リットル毎分の要求流量の低流量状態で動作しているかどうかを判定することの代わりに、システムが≧８．４リットル毎分の要求流量の高流量状態で動作しているかどうかを判定することによって始まってもよい。以降の判定もそれに準じて変わってもよい。
【００３２】
図４は、適切な流量センサを選択するのに吸入システム１００と共に使用することのできる決定フローチャートである。図３の様に、図４は、低流量用途、中流量用途、高流量用途をそれぞれ指すのに、低流量状態、中流量状態、高流量状態の様な用語遣いを使用している。低流量状態では低流量センサ１０２を利用し、中流量状態では中流量センサ１０４を利用し、高流量状態では高流量センサ１０６を利用することができる。制御ユニット１０１が低流量状態にある場合、制御ユニット１０１は、要求流量が１．１リットル毎分以上であれば中流量状態へ切り替わり、要求流量が８．４リットル毎分以上であれば高流量状態へ切り替わることができる。制御ユニット１０１が中流量状態にある場合、制御ユニット１０１は、要求流量が０．９リットル毎分以下であれば低流量状態へ切り替わり、要求流量が８．４リットル毎分以上であれば高流量状態へ切り替わることができる。制御ユニット１０１が高流量状態にある場合、制御ユニット１０１は、要求流量が０．９リットル毎分以下であれば低流量状態へ切り替わり、要求流量が７．５リットル毎分以下であれば中流量状態へ切り替わることができる。
【００３３】
腹腔内で測定される圧力が、初期吸入中や腹部からの大量ガス損失後での様に、腹腔での所望気腹圧力から遠いなら、制御ユニット１０１は、最も速く所望圧力に達するために、相対的に高いガス流量を腹部へ送達させることを要求することができる。例えば、図４を参照して、吸入システム１００が低流量状態にあったとして、制御ユニット１０１が５０リットル毎分又はそれ以上の様な吸入器ユニットの最大流量を要求したなら、制御ユニット１０１は、高流量状態へ変更するために経路Ｔ４を辿ることになろう。高流量状態は、流量センサ１０６の様な最も高い流量範囲を有する流量センサを利用して、患者へ制御可能な弁１１６を通して送達されるガス流量を測定させることができる。制御ユニット１０１は、ガス流量がマニホールド１１２を通り流量センサ１０６を通って方向決めされるようにするため、弁１１４を調節することができる。その後、腹腔内の測定圧力が所望気腹圧力に近くなると、制御ユニット１０１は、患者への過加圧を防止するために、相対的に低いガス流量を腹部へ送達させることを要求することができる。例えば、図４を参照して、吸入システム１００が高流量状態にあったとして、制御ユニット１０１が１０リットル毎分のガス流量を要求したなら、制御ユニット１０１は、中流量状態へ変更するために経路Ｔ６を辿ることになろう。中流量状態は、流量センサ１０４の様な中間の流量範囲を有する流量センサを利用して、患者へ制御可能な弁１１６を通して送達されるガス流量を測定させることができる。制御ユニット１０１は、ガス流量がマニホールド１１２を通り流量センサ１０４を通って方向決めされるようにするため、弁１１４を調節することができる。測定圧力が所望気腹圧力に収束してゆく際に高精度流量測定を維持することが患者の過加圧を防止する。腹腔内の測定圧力が所望気腹圧力に達した時点で制御ユニット１０１は０リットル毎分のガス流量を要求することができる。
【００３４】
図５は別の実施形態である吸入システム５００を示している。吸入システム５００は、吸入システム１００と同じ要素の幾つか又は全てを含んでいてもよい。類似の要素を言うのに図１と同じ下２桁を使用するものとする。当業者には、吸入システム１００及びその要素の機能及び動作特性が、特定要素の配置場所及び数の相違に基づく軽微な変更を加えられたうえで吸入システム５００及びその要素へ適用可能であることが認識されるであろう。吸入システム５００は、制御ユニット５０１、圧力調整器５１８、フィルタ５２２、別個のガスライン５２４、弁５２６、制御可能な弁５１６、マニホールド５１２、弁５１４、オリフィス５０８、トランスデューサ５１０、流量センサ５０２、及び圧力逃し弁５２０、を含んでいる。流量センサ５０２は、複数のオリフィス５０８の何れを利用することもでき、単一のトランスデューサ５１０を含むことができる。
【００３５】
吸入システム５００は、流量センサ５０２と共に使用するための１つのトランスデューサ５１０を有している。トランスデューサ５１０は、流量センサ５０２のための全てのオリフィス５０８の上流及び下流の圧力を測定する。吸入システム５００の制御ユニット５０１は、患者へ送達させるよう要求されているガス流量とオリフィス５０８の流量範囲とに基づき、流量センサ５０２で使用されるべきオリフィス５０８のうちの１つを選択することになる。要求流量と最も近く一致する流量範囲を有するオリフィスを利用することが、結果的に最も高精度な流量測定をもたらすことになる。制御ユニット５０１は、選択されているオリフィスと関連付けられる弁５１４を開き、選択されていないオリフィスと関連付けられる弁５１４を閉じる。その結果、ガスは患者へ高圧力源から選択されているオリフィス及び流量センサを通って送達されてゆく。
【００３６】
吸入システム５００では、流量センサ５０２の上流に制御可能な弁５１６が配置されている。制御可能な弁５１６の位置は、システム要件、用途、又は製造者の選好に基づいて変えられてもよい。制御可能な弁５１６の位置は、空気圧系又はソフトウェアの様なシステムに影響を与えることもあるが、様々な位置が同様の成果を実現できる。
【００３７】
吸入システム５００の動作は、吸入システム１００の動作と同様であってもよい。吸入システム５００は、図３及び／又は図４の決定フローチャートに従うことができる。吸入システム５００は、制御可能な弁５１６を通しての患者へのガス流量測定の精度を、要求流量と一致する流量センサ５０２のためのオリフィス５０８を選択することによって改善することができる。吸入システム５００は３つのオリフィス相手に使用するのに圧力トランスデューサをたった１つしか含んでいないので、吸入システム５００は吸入システム１００より安価に製造することができるであろう。しかしながら、単一の圧力トランスデューサ５１０でのデジタル出力データ点が、０リットル毎分から５０リットル毎分又はそれ以上の様な吸入システム５００の全体としての流量範囲容量に亘って散らばるので、吸入システム５００での流量測定の分解能は吸入システム１００より低いかもしれない。
【００３８】
図６は別の実施形態である吸入システム６００を示している。吸入システム６００は、吸入システム５００と同じ要素の幾つか又は全てを含んでいてもよい。類似の要素を言うのに図５と同じ下２桁を使用するものとする。当業者には、吸入システム５００及びその要素の機能及び動作特性が、特定要素の配置場所及び数の相違に基づく軽微な変更を加えられたうえで吸入システム６００及びその要素へ適用可能であることが認識されるであろう。吸入システム６００は、制御ユニット６０１、圧力調整器６１８、フィルタ６２３、別個のガスライン６２４、弁６２６、マニホールド６１２、オリフィス６０８、トランスデューサ６１０、流量センサ６０２、圧力逃し弁６２０、及び制御可能な弁６２２、６２４、及び６２６、を含んでいる。流量センサ６０２は、複数のオリフィス６０８の何れを利用することもでき、単一のトランスデューサ６１０を含むことができる。
【００３９】
吸入システム６００は、流量センサ６０２と共に使用するための３つの制御可能な弁６２２、６２４、６２６を含んでいる。制御可能な弁６２２、６２４、６２６の、サイズ、型式、及びトリム、Ｃｖ値、Ｋ、流量曲線、行程、圧力降下、ゲインの様な動作特性は、流量センサ６０２の流量範囲に基づいて設計し最適化させることができる。流量センサ６０２の流量範囲は、どのオリフィス６０８が利用されるかに依存して変わってくる。代わりに、制御可能な弁６２２、６２４、６２６の各々は同一であってもよい。制御可能な弁をより幅狭い流量範囲について設計することは、結果的に弁を通るガス流量の制御を向上させることになる。要求流量と最も近く一致する流量範囲を有する流量センサ及び制御可能な弁を利用することが、結果的に最も高精度な流量測定をもたらすことになる。
【００４０】
吸入システム６００の動作は、吸入システム１００の動作と同様であってもよい。吸入システム６００は、図３及び／又は図４の決定フローチャートに従うことができる。吸入システム６００は、患者へのガス流量測定の精度を、要求流量と一致する流量セン６０２と共に使用されるべきオリフィス６０８を選択することによって改善することができる。吸入システム６００は制御可能な弁を３つ含んでいるので、吸入システム６００は吸入システム５００より製造するのに費用がかかる。但し、吸入システム６００では制御可能な弁がより狭い流量範囲について設計されているので、吸入システム６００での患者へのガス流量の制御は吸入システム５００より優れているであろう。
【００４１】
図７は別の実施形態である吸入システム７００を示している。吸入システム７００は、吸入システム１００と同じ要素の幾つか又は全てを含んでいてもよい。類似の要素を言うのに図１と同じ下２桁を使用するものとする。当業者には、吸入システム１００及びその要素の機能及び動作特性が、特定要素の配置場所の相違に基づく軽微な変更を加えられたうえで吸入システム７００及びその要素へ適用可能であることが認識されるであろう。吸入システム７００は、制御ユニット７０１、圧力調整器７１８、フィルタ７２２、別個のガスライン７２４、制御可能な弁７１６、マニホールド７１２、弁７１４、オリフィス７０８、トランスデューサ７１０、流量センサ７０２、７０４、７０６、圧力逃し弁７２０、及び弁７２８、を含んでいる。
【００４２】
吸入システム７００では、流量センサ７０２、７０４、７０６の上流に制御可能な弁７１６が配置されている。制御可能な弁７１６の位置は、システム要件、用途、又は製造者の選好に基づいて変えられてもよい。制御可能な弁７１６の位置は、空気圧系又はソフトウェアの様なシステムに影響を与えることもあるが、様々な位置が同様の成果を実現できる。
【００４３】
吸入システム７００は弁７２８を含んでいる。弁７２８は、オンオフ弁、可変オリフィス弁、又はガス流量に影響を及ぼすことが知られている他の如何なる弁であってもよい。弁７２８は、制御ユニット７０１によって電子的に監視され制御されていてもよい。制御ユニット７０１は、吸入システム７００内のガスの流量に影響を与えるうえで必要に応じて弁７２８を開閉することができる。弁７２８は、吸入システム７００の残部へのガス流量、また更に別個の腹部圧力測定システムへの別個のガスライン７２４を通るガス流量、を停止させるのに使用することができる。
【００４４】
吸入システム７００の動作は吸入システム１００の動作と同様であってもよい。吸入システム７００は、図３及び／又は図４の決定フローチャートに従うことができる。吸入システム７００は、制御可能な弁７１６を通しての患者へのガス流量測定の精度を、要求流量と一致する流量センサ７０２、７０４、７０６を選択することによって改善することができる。
【００４５】
図８は別の実施形態である吸入システム８００を示している。吸入システム８００は、吸入システム１００と同じ要素の幾つか又は全てを含んでいてもよい。類似の要素を言うのに図１と同じ下２桁を使用するものとする。当業者には、吸入システム１００及びその要素の機能及び動作特性が、特定要素の配置場所の相違及び特定要素の追加に基づく軽微な変更を加えられたうえで吸入システム８００及びその要素へ適用可能であることが認識されるであろう。吸入システム８００は、制御ユニット８０１、圧力調整器８１８、フィルタ８２２、別個のガスライン８２４、弁８２６、制御可能な弁８１６、マニホールド８１２、オリフィス８０８、トランスデューサ８１０、流量センサ８０２、８０４、８０６、圧力逃し弁８２０、及び分配弁８３０、を含んでいる。
【００４６】
吸入システム８００では、流量センサ８０２、８０４、８０６の上流に制御可能な弁８１６が配置されている。制御可能な弁８１６の位置は、システム要件、用途、又は製造者の選好に基づいて変えられてもよい。制御可能な弁８１６の位置は、空気圧系又はソフトウェアの様なシステムに影響を与えることもあるが、様々な位置が同様の成果を実現できる。
【００４７】
吸入システム８００は分配弁８３０を含んでいる。分配弁８３０は、吸入システム８００内に１つの入口と３つの出口を有している。代わりに、分配弁８３０は、より多くの又はより少ない入口と出口を有していてもよい。分配弁８３０は、制御ユニット８０１によって電子的に監視され制御されていてもよい。制御ユニット８０１は、吸入システム８００内のガスの流量を流量センサ８０２、８０４、８０６の１つへ方向決めするうえで必要に応じて分配弁８３０を調節することができる。分配弁８３０は、ガス流量を特定の単数又は複数の流量センサへ方向決めするのに使用することもできるし、特定の単数又は複数の流量センサへのガス流量を遮るのに使用することもできる。例えば、分配弁８３０は、流量センサ８０２と関連付けられる流路を開き、同時に流量センサ８０４及び８０６と関連付けられる流路を閉じることができる。その結果、流量センサ８０２を通るガス流量が、患者へ送達されるガス流量と同じということになる。
【００４８】
吸入システム８００の動作は、吸入システム１００の動作と同様であってもよい。吸入システム８００は、図３及び／又は図４の決定フローチャートに従うことができる。吸入システム８００は、患者へのガスの流量測定の精度を、要求流量と一致する流量センサ８０２、８０４、８０６を選択することによって改善することができる。吸入システム８００はガス流量を流量センサ８０２、８０４、８０６へ分配するのに３つの弁１１４の代わりに単一の分配弁８３０を含んでいるので、吸入システム８００は吸入システム１００より安価に製造することができるであろう。
【００４９】
図９は別の実施形態である吸入システム９００を示している。吸入システム９００は、吸入システム１００と同じ要素の幾つか又は全てを含んでいてもよい。類似の要素を言うのに図１と同じ下２桁を使用するものとする。当業者には、吸入システム１００及びその要素の機能及び動作特性が、特定要素の配置場所の相違に基づく変更を加えられたうえで吸入システム９００及びその要素へ適用可能であることが認識されるであろう。吸入システム９００は、制御ユニット９０１、圧力調整器９１８、フィルタ９２２、弁９２８、別個のガスライン９２４、制御可能な弁９１６、マニホールド９１２、９１３、オリフィス９０８、トランスデューサ９１０、流量センサ９０２、９０４、９０６、圧力逃し弁９２０、及び弁９３２及び９３４、を含んでいる。
【００５０】
吸入システム９００ではガス分配マニホールドが２つのマニホールド９１２とマニホールド９１３に分割されている。マニホールド９１２とマニホールド９１３は管材又は他の流体連通方法を通して接続されていてもよい。マニホールド９１２とマニホールド９１３の間にはフィルタ９２２の様な構成要素が配置されていてもよい。代わりに、マニホールド９１２とマニホールド９１３は接合されているか又は単一の材料片から作製されていてもよい。弁９３２及び９３４はガスをマニホールド９１２及び９１３へ分配する。弁９３２及び９３４は、制御ユニット９０１によって電子的に監視され制御されていてもよい。制御ユニット９０１は、流量センサ９０２、９０４、及び９０６へのガスの流量を制御するうえで必要に応じて弁９３２及び９３４を調節することができる。例えば、要求ガス流れが流量センサ９０６の様な高流量センサの流量範囲と一致している場合、弁９３２はガス流量を、流量センサ９０２又は９０４を通過させずにマニホールド９１２へ方向決めしようとする。また一方、要求ガス流量が流量センサ９０２の様な低流量センサか又は流量センサ９０４の様な中流量センサのどちらかの流量範囲に対応していれば、弁９３２はガス流量を弁９３４へ方向決めしようとする。弁９３４はガス流量を低流量センサか又は中流量センサのどちらかへ、どちらの流量センサが要求ガス流量に対応する流量範囲を有しているかに依存して、方向決めすることになる。
【００５１】
図９に示されている様に、制御ユニット９０１がどちらの流量センサを選択するかにかかわらず、吸入システム９００を通して患者へ送達されるガスは流量センサ９０６と関連付けられるオリフィス９０８を通過してゆく。流量センサ９０６は吸入システム９００での高流量センサであり、従って流量センサ９０６と関連付けられるオリフィス９０８は比較的広いということになるので、流量センサ９０６と関連付けられるオリフィス９０８を通してのガス圧力降下は比較的小さい。
【００５２】
吸入システム９００の動作は、吸入システム１００の動作と同様であってもよい。吸入システム９００は、図３及び／又は図４の決定フローチャートに従うことができる。吸入システム９００は、制御可能な弁９１６を通しての患者へのガス流量測定の精度を、要求流量と一致する流量センサ９０２、９０４、９０６を選択することによって改善することができる。吸入システム９００での弁の数の削減に因り、吸入システム９００は吸入システム１００よりも安価に製造、組み立てできるであろう。吸入システム９００は、ガス流量を適切な流量センサへ方向決めするのに２つの弁９３２及び９３４を含んでいるが、他の実施形態は３つの弁を含んでいることもある。より少ない弁を使用すれば、より安価であり、弁に動力供給する及び弁を監視するのに必要な電子部品が少なくて済み、制御すべき構成要素が少ないためにより単純な制御システムが可能になる。
【００５３】
図１０は、マニホールド９１２の一例としての実施形態を示している。図１０は、マニホールド９１２の下半部の断面図である。図１０に示されている開口部の寸法及び数は一例であり、吸入システムの用途にとっての必要に応じて変えられてもよい。開口部１０５０は、マニホールド９１２へのガス入口経路である。開口部１０５２及び１０５４は、圧力トランスデューサ測定ポートである。開口部１０５６は、流量センサ９０６と関連付けられる冗長的な圧力トランスデューサのためのポートである。オリフィス１０５８は、流量センサ９０６と関連付けられるオリフィスである。オリフィス１０５８は、吸入システム９００での高流量センサである流量センサ９０６の流量範囲に基づくサイズとすることができる。オリフィス１０５８は、マニホールド９１２から機械加工されていてもよいし、マニホールド９１２の中へ構築されていてもよい。開口部１０６０は、マニホールド９１２のガス出口経路である。
【００５４】
図１１は、マニホールド９１３の一例としての実施形態を示している。図１１Ａ−図１１Ｈは、マニホールド９１３の幾つかの斜視図、平面図、及び断面図を示している。開口部１１６２は、マニホールド９１３への中流量のガス入口経路である。開口部１１６４は、マニホールド９１３への低流量ガス入口経路である。開口部１１６６及び１１６８は、中流量センサのための圧力トランスデューサ測定ポートである。開口部１１７０及び１１７２は、低流量センサのための圧力トランスデューサ測定ポートである。開口部１１７４は、マニホールド９１２の中流量ガス出口経路である。開口部１１７６は、マニホールド９１２の低流量ガス出口経路である。オリフィス１１７８（２箇所）は、吸入システム９００での流量センサ９０４である中流量センサと関連付けられるオリフィスである。オリフィス１１７８は、流量センサ９０４の流量範囲に基づくサイズとすることができる。オリフィス１１８０（２箇所）は、吸入システム９００での流量センサ９０２である低流量センサと関連付けられるオリフィスである。オリフィス１１８０は、流量センサ９０２の流量範囲に基づくサイズとすることができる。オリフィス１１７８及び１１８０は、マニホールド９１３から機械加工されていてもよいし、マニホールド９１３の中へ直接構築されていてもよい。
【００５５】
低流量と中流量の様な２つの流量範囲を利用している追加の実施形態を含めることもできる。当該実施形態は低流量と高流量の間を４リットル毎分前後で切り替えるようになっていてもよい。動作要件によって支配される複数の流量範囲の間での切り替えに他の流量が使用されてもよい。２つの流量範囲を有する実施形態は、３つ又はそれ以上の流量範囲を有する実施形態より低い分解能を有しているかもしれないが、そうはいっても２つの流量範囲を有する実施形態は、０．１リットル毎分から５０リットル毎分又はそれ以上の流量容量の吸入システムのための許容可能な分解能レベルを実現することができる。図１２−図１７は、２つの流量範囲を有する実施形態を開示している。
【００５６】
図１２は別の実施形態である吸入システム１２００を示している。吸入システム１２００は、吸入システム９００と同じ要素の幾つか又は全てを含んでいてもよい。類似の要素を言うのに図９と同じ下２桁を使用するものとする。吸入システム１２００は、例えば低流量と高流量の様な２つの流量範囲を含んでいてもよい。当業者には、吸入システム９００及びその要素の機能及び動作特性が、特定要素の配置場所及び数の相違に基づく変更を加えられたうえで吸入システム１２００及びその要素へ適用可能であることが認識されるであろう。吸入システム１２００は、制御ユニット１２０１、圧力調整器１２１８、フィルタ１２２２、弁１２２８、別個のガスライン１２２４、制御可能な弁１２１６、マニホールド１２１２、１２１３、オリフィス１２０８、トランスデューサ１２１０、流量センサ１２０２、１２０４、圧力逃し弁１２２０、及び弁１２３２、を含んでいる。
【００５７】
吸入システム１２００ではガス分配マニホールドが２つのマニホールド１２１２とマニホールド１２１３へ分割されている。マニホールド１２１２とマニホールド１２１３は管材又は他の流体連通方法を通して接続されていてもよい。マニホールド１２１２とマニホールド１２１３の間にはフィルタ１２２２の様な構成要素が配置されていてもよい。代わりに、マニホールド１２１２とマニホールド１２１３は接合されているか又は単一の材料片から作製されていてもよい。弁１２３２は、ガスをマニホールド１２１２及び１２１３へ分配する。弁１２３２は制御ユニット１２０１によって電子的に監視され制御されていてもよい。制御ユニット１２０１は、流量センサ１２０２及び１２０４へのガスの流量を制御するうえで必要に応じて弁１２３２を調節することができる。例えば、要求ガス流量が流量センサ１２０４の様な高流量センサの流量範囲と一致していれば、弁１２３２は、ガス流量を、流量センサ１２０２を通過させずにマニホールド１２１２へ方向決めしようとする。しかしながら、要求ガス流量が流量センサ１２０２の様な低流量センサの流量範囲に対応していれば、弁１２３２はガス流量を流量センサ１２０２へ方向決めしようとする。
【００５８】
図１２に示されている様に、制御ユニット１２０１がどちらの流量センサを選択するかにかかわらず、吸入システム１２００を通して患者へ送達されるガスは流量センサ１２０４と関連付けられるオリフィス１２０８を通過してゆく。流量センサ１２０４は吸入システム１２００での高流量センサであり、従って流量センサ１２０４と関連付けられるオリフィス１２０８は比較的広いということになるので、流量センサ１２０４と関連付けられるオリフィス１２０８を通してのガス圧力降下は比較的小さい。
【００５９】
吸入システム１２００の動作は、吸入システム９００の動作と同様であってもよい。吸入システム１２００は、図３及び／又は図４の決定フローチャートに２ガス流路／状態向けの修正を加えたうえでそれに従うことができる。吸入システム１２００は、制御可能な弁１２１６を通しての患者へのガス流量測定の精度を、要求流量と一致する流量センサ１２０２、１２０４、を選択することによって改善することができる。吸入システム１２００での弁の数及び流量センサの数の削減に因り、吸入システム１２００は吸入システム９００より安価に製造、組み立てできるであろう。吸入システム１２００は、ガス流量を２つの流量センサのうち適切な一方へ方向決めするのに１つの弁１２０４を含んでいるが、他の実施形態は２つ又は３つの弁及び３つの流量センサを含んでいることもある。より少ない弁及びより少ない流量センサを使用すれば、より安価であり、弁とセンサに動力供給する及び弁とセンサを監視するのに必要な電子部品が少なくて済み、制御すべき構成要素が少ないためにより単純な制御システムが可能になる。
【００６０】
図１３は別の実施形態である吸入システム１３００を示している。吸入システム１３００は、吸入システム７００と同じ要素の幾つか又は全てを含んでいてもよい。類似の要素を言うのに図７と同じ下２桁を使用するものとする。吸入システム１３００は、例えば低流量と高流量の様な２つの流量範囲を含んでいてもよい。当業者には、吸入システム７００及びその要素の機能及び動作特性が、特定要素の配置場所及び数の相違に基づく軽微な変更を加えられたうえで吸入システム１３００及びその要素へ適用可能であることが認識されるであろう。吸入システム１３００は、制御ユニット１３０１、圧力調整器１３１８、フィルタ１３２２、別個のガスライン１３２４、制御可能な弁１３１６、マニホールド１３１２、弁１３１４、オリフィス１３０８、トランスデューサ１３１０、流量センサ１３０２、１３０４、圧力逃し弁１３２０、及び弁１３２８、を含んでいる。
【００６１】
吸入システム１３００では、流量センサ１３０２、１３０４の上流に制御可能な弁１３１６が配置されている。制御可能な弁１３１６の位置は、システム要件、用途、又は製造者の選好に基づいて変えられてもよい。制御可能な弁１３１６の位置は、空気圧系又はソフトウェアの様なシステムに影響を与えることもあるが、様々な位置が同様の成果を実現できる。
【００６２】
吸入システム１３００は、弁１３２８を含んでいる。弁１３２８は、オンオフ弁、可変オリフィス弁、又はガス流量に影響を及ぼすことが知られている他の如何なる弁であってもよい。弁１３２８は、制御ユニット１３０１によって電子的に監視され制御されていてもよい。制御ユニット１３０１は、吸入システム１３００内のガスの流量に影響を与えるうえで必要に応じて弁１３２８を開閉することができる。弁１３２８は、吸入システム１３００の残部へのガス流量、また更に別個の腹部圧力測定システムへの別個のガスライン１３２４を通るガス流量、を停止させるのに使用することができる。
【００６３】
吸入システム１３００の動作は、吸入システム７００の動作と同様であってもよい。吸入システム１３００は、図３及び／又は図４の決定フローチャートに２ガス流路／状態向けの修正を加えたうえでそれに従うことができる。吸入システム１３００は、制御可能な弁１３１６を通しての患者へのガス流量測定の精度を、要求流量と一致する流量センサ１３０２、１３０４、を選択することによって改善することができる。
【００６４】
図１４は別の実施形態である吸入システム１４００を示している。吸入システム１４００は、吸入システム８００と同じ要素の幾つか又は全てを含んでいてもよい。類似の要素を言うのに図８と同じ下２桁を使用するものとする。吸入システム１４００は、例えば低流量と高流量の様な２つの流量範囲を含んでいてもよい。当業者には、吸入システム８００及びその要素の機能及び動作特性が、特定要素の配置場所の相違及び特定要素の追加／削除に基づく軽微な変更を加えられたうえで吸入システム１４００及びその要素へ適用可能であることが認識されるであろう。吸入システム１４００は、制御ユニット１４０１、圧力調整器１４１８、フィルタ１４２２、別個のガスライン１４２４、弁１４２６、制御可能な弁１４１６、マニホールド１４１２、オリフィス１４０８、トランスデューサ１４１０、流量センサ１４０２、１４０４、圧力逃し弁１４２０、及び分配弁１４３０、を含んでいる。
【００６５】
吸入システム１４００では、流量センサ１４０２、１４０４の上流に制御可能な弁１４１６が配置されている。制御可能な弁１４１６の位置は、システム要件、用途、又は製造者の選好に基づいて変えられてもよい。制御可能な弁１４１６の位置は、空気圧系又はソフトウェアの様なシステムに影響を与えることもあるが、様々な位置が同様の成果を実現できる。
【００６６】
吸入システム１４００は分配弁１４３０を含んでいる。分配弁１４３０は、吸入システム１４００内に１つの入口と２つの出口を有している。代わりに、分配弁１４３０は、より多くの又はより少ない入口と出口を有していてもよい。分配弁１４３０は、制御ユニット１４０１によって電子的に監視され制御されていてもよい。制御ユニット１４０１は、吸入システム１４００内のガスの流量を流量センサ１４０２と流量センサ１４０４のうちの一方へ方向決めするうえで必要に応じて分配弁１４３０を調節することができる。分配弁１４３０は、ガス流量を特定の単数又は複数の流量センサへ方向決めするのに使用することもできるし、特定の単数又は複数の流量センサへのガス流量を遮るのに使用することもできる。例えば、分配弁１４３０は、流量センサ１４０２と関連付けられる流路を開き、同時に流量センサ１４０４と関連付けられる流路を閉じることができる。その結果、流量センサ１４０２を通るガス流量が、患者へ送達されるガス流量と同じということになる。
【００６７】
吸入システム１４００の動作は、吸入システム８００の動作と同様であってもよい。吸入システム１４００は、図３及び／又は図４の決定フローチャートに２ガス流路／状態向けの修正を加えたうえでそれに従うことができる。吸入システム１４００は、患者へのガス流量測定の精度を、要求流量と一致する流量センサ１４０２、１４０４、を選択することによって改善することができる。吸入システム１４００は２つの流量センサ１４０２、１４０４を含んでいるので、吸入システム１４００は吸入システム８００より安価に製造することができるであろう。
【００６８】
図１５は別の実施形態である吸入システム１５００を示している。吸入システム１５００は、吸入システム５００と同じ要素の幾つか又は全てを含んでいてもよい。類似の要素を言うのに図５と同じ下２桁を使用するものとする。吸入システム１５００は、例えば低流量と高流量の様な２つの流量範囲を含んでいてもよい。当業者には、吸入システム５００及びその要素の機能及び動作特性が、特定要素の配置場所及び数の相違に基づく軽微な変更を加えられたうえで吸入システム１５００及びその要素へ適用可能であることが認識されるであろう。吸入システム１５００は、制御ユニット１５０１、圧力調整器１５１８、フィルタ１５２２、別個のガスライン１５２４、弁１５２６、制御可能な弁１５１６、マニホールド１５１２、弁１５１４、オリフィス１５０８、トランスデューサ１５１０、流量センサ１５０２、及び圧力逃し弁１５２０、を含んでいる。流量センサ１５０２は、複数のオリフィス１５０８の何れを利用することもでき、単一のトランスデューサ１５１０を含むことができる。
【００６９】
吸入システム１５００は、流量センサ１５０２と共に使用するための１つのトランスデューサ１５１０を有している。トランスデューサ１５１０は、流量センサ１５０２のための全てのオリフィス１５０８の上流及び下流の圧力を測定する。吸入システム１５００の制御ユニット１５０１は、患者へ送達させるよう要求されているガス流量とオリフィス１５０８の流量範囲とに基づき、流量センサ１５０２で使用されるべきオリフィス１５０８のうちの１つを選択することになる。要求流量と最も近く一致する流量範囲を有するオリフィスを利用することが、結果的に最も高精度な流量測定をもたらすことになる。制御ユニット１５０１は、選択されているオリフィスと関連付けられる弁１５１４を開き、選択されていないオリフィスと関連付けられる弁１５１４を閉じる。その結果、ガスは患者へ高圧力源から選択されているオリフィス及び流量センサを通って送達されてゆく。
【００７０】
吸入システム１５００では、流量センサ１５０２の上流に制御可能な弁１５１６が配置されている。制御可能な弁５１６の位置は、システム要件、用途、又は製造者の選好に基づいて変えられてもよい。制御可能な弁１５１６の位置は、空気圧系又はソフトウェアの様なシステムに影響を与えることもあるが、様々な位置が同様の成果を実現できる。
【００７１】
吸入システム１５００の動作は、吸入システム５００の動作と同様であってもよい。吸入システム１５００は、図３及び／又は図４の決定フローチャートに２ガス流路／状態向けの修正を加えたうえでそれに従うことができる。吸入システム１５００は、制御可能な弁１５１６を通しての患者へのガス流量測定の精度を、要求流量と一致する流量センサ１５０２のオリフィス１５０８を選択することによって改善することができる。吸入システム１５００は２つのオリフィスと共に使用するのに圧力トランスデューサを１つしか含んでいないので、吸入システム１５００は吸入システム１００より安価に製造することができるであろう。しかしながら、単一の圧力トランスデューサ１５１０でのデジタル出力データ点が、０リットル毎分から５０リットル毎分又はそれ以上の様な吸入システム１５００の全体としての流量範囲機能に亘って分散するので、吸入システム１５００での流量測定の分解能は吸入システム１００より低いかもしれない。
【００７２】
図１６は別の実施形態である吸入システム１６００を示している。吸入システム１６００は、吸入システム６００と同じ要素の幾つか又は全てを含んでいてもよい。類似の要素を言うのに図６と同じ下２桁を使用するものとする。吸入システム１６００は、例えば低流量と高流量の様な２つの流量範囲を含んでいてもよい。当業者には、吸入システム６００及びその要素の機能及び動作特性が、特定要素の配置場所及び数の相違に基づく軽微な変更を加えられたうえで吸入システム１６００及びその要素へ適用可能であることが認識されるであろう。吸入システム１６００は、制御ユニット１６０１、圧力調整器１６１８、フィルタ１６２３、別個のガスライン１６２４、弁１６２６、マニホールド１６１２、オリフィス１６０８、トランスデューサ１６１０、流量センサ１６０２、圧力逃し弁１６２０、及び制御可能な弁１６２２、１６２４、を含んでいる。流量センサ１６０２は、複数のオリフィス１６０８の何れを利用することもでき、単一のトランスデューサ１６１０を含むことができる。
【００７３】
吸入システム１６００は、流量センサ１６０２と共に使用するための２つの制御可能な弁１６２２、１６２４を含んでいる。制御可能な弁１６２２、１６２４の、サイズ、型式、及びトリム、Ｃｖ値、Ｋ、流量曲線、行程、圧力降下、ゲインの様な動作特性は、流量センサ１６０２の流量範囲に基づいて設計し最適化させることができる。流量センサ１６０２の流量範囲は、どのオリフィス１６０８が利用されるかに依存して変わってくる。代わりに、制御可能な弁１６２２、１６２４の各々は同一であってもよい。制御可能な弁をより幅狭い流量範囲について設計することは、結果的に弁を通るガス流量の制御を向上させることになる。要求流量と最も近く一致する流量範囲を有する流量センサ及び制御可能な弁を利用することが、結果的に最も精度の高い流量測定をもたらすことになる。
【００７４】
吸入システム１６００の動作は、吸入システム６００の動作と同様であってもよい。吸入システム１６００は、図３及び／又は図４の決定フローチャートに２ガス流路／状態向けの修正を加えたうえでそれに従うことができる。吸入システム１６００は、患者へのガス流量測定の精度を、要求流量と一致する流量センサ１６０２と共に使用されるオリフィス１６０８を選択することによって改善することができる。吸入システム１６００は制御可能な弁を３つ含んでいるので、吸入システム１６００は吸入システム１５００より製造するのに費用がかかる。但し、吸入システム１６００では制御可能な弁がより狭い流量範囲について設計されているので、吸入システム１６００での患者へのガス流量の制御は吸入システム１５００より優れているであろう。
【００７５】
図１７は別の実施形態である吸入システム１７００を示している。吸入システム１７００は、吸入システム１００と同じ要素の幾つか又は全てを含んでいてもよい。類似の要素を言うのに図１と同じ下２桁を使用するものとする。吸入システム１７００は、例えば低流量と高流量の様な２つの流量範囲を含んでいてもよい。当業者には、吸入システム１００及びその要素の機能及び動作特性が、特定要素の配置場所及び数の相違に基づく軽微な変更を加えられたうえで吸入システム１７００及びその要素へ適用可能であることが認識されるであろう。吸入システム１７００は、制御ユニット１７０１、圧力調整器１７１８、フィルタ１７２２、別個のガスライン１７２４、制御可能な弁１７１６、マニホールド１７１２、弁１７１４、オリフィス１７０８、トランスデューサ１７１０、流量センサ１７０２、１７０４、圧力逃し弁１７２０、及び弁１７２６、を含んでいる。
【００７６】
吸入システム１７００では、流量センサ１７０２、１７０４の下流に制御可能な弁１７１６が配置されている。制御可能な弁１７１６の位置は、システム要件、用途、又は製造者の選好に基づいて変えられてもよい。制御可能な弁１７１６の位置は、空気圧系又はソフトウェアの様なシステムに影響を与えることもあるが、様々な位置が同様の成果を実現できる。
【００７７】
吸入システム１７００の動作は、吸入システム１００の動作と同様であってもよい。吸入システム１７００は、図３及び／又は図４の決定フローチャートに２ガス流路／状態向けの修正を加えたうえでそれに従うことができる。吸入システム１７００は、制御可能な弁１７１６を通しての患者へのガス流量測定の精度を、要求流量と一致する流量センサ１７０２、１７０４を選択することによって改善することができる。
【００７８】
流量は、制御ユニット２００の様な制御器によって、次の方程式、即ち、流量＝ゲイン＊（（（カウント−オフセット）^０．５）／１０，０００，０００）を使用して計算することができる。ゲインとオフセットは流量センサからの較正値である。カウントは現在のＡ／Ｄカウントである。各流量経路はゲイン及びオフセットについて異なる値を有している。ＡＤ変換器は２４ビットを有しており、よってカウントは０から２^２４−１まで変化する。流量センサの分解能を判定し、流量及びカウントに亘ってグラフ化することができる。
【００７９】
図１８−図２２は、様々な流量センサ分解能の一例としてのグラフを、流量と流量によるカウントの関数として示している。グラフは、流量を、Ａ／Ｄカウントと０．０１リットル毎分の様な流量の特定の粒度に対するＡ／Ｄカウントの関数として示している。
【００８０】
図１８Ａは、３つの流路を有する一実施形態での低流路についての、計算されたＡ／Ｄカウントに対する流量の一例としてのグラフを示している。図１８Ｂは、３つの流路を有する一実施形態での低流路についての、Ａ／Ｄカウントに対する流量当りのカウントの一例としてのグラフを示している。図１９Ａは、３つの流路を有する一実施形態での中流路についての、計算されたＡ／Ｄカウントに対する流量の一例としてのグラフを示している。図１９Ｂは、３つの流路を有する一実施形態での中流路についての、Ａ／Ｄカウントに対する流量当りのカウントの一例としてのグラフを示している。図２０Ａは、３つの流路を有する一実施形態での高流路についての、計算されたＡ／Ｄカウントに対する流量の一例としてのグラフを示している。図２０Ｂは、３つの流路を有する一実施形態での高流路についての、Ａ／Ｄカウントに対する流量当りのカウントの一例としてのグラフを示している。図２１Ａは、２つの流路を有する一実施形態での低流路についての、計算されたＡ／Ｄカウントに対する流量の一例としてのグラフを示している。図２１Ｂは、２つの流路を有する一実施形態での低流路についての、Ａ／Ｄカウントに対する流量当りのカウントの一例としてのグラフを示している。図２２Ａは、２つの流路を有する一実施形態での高流路についての、計算されたＡ／Ｄカウントに対する流量の一例としてのグラフを示している。図２２Ｂは、２つの流路を有する一実施形態での高流路についての、Ａ／Ｄカウントに対する流量当りのカウントの一例としてのグラフを示している。図２１Ａ、図２１Ｂ、及び図２２Ａ、図２２Ｂは、２流路型の実施形態が十分な流量分解能レベルを提供し得ることを示している。
【００８１】
本発明の様々な実施形態を説明してきたが、当業者には、更に多くの実施形態及び実施形が本発明の範囲内で実現可能であることが自明であろう。開示されている様々な実施形態の要素を組み合わせ及び適応させて、それら実施形態の動作特性及び利点の幾つか又は全てを有するシステムを創出することもできる。何れのその様な組合せもここで本願に開示されている。
【符号の説明】
【００８２】
１００  吸入システム
１０１  制御ユニット
１０２、１０４、１０６  流量センサ
１０８  オリフィス
１１０  圧力測定トランスデューサ
１１２  マニホールド
１１４、１２６  弁
１１６  制御可能な弁
１１８  圧力調整器
１２０  圧力逃し弁
１２２  フィルタ
１２４  別個のガスライン
２００  制御ユニット
２０２  プロセッサ
２０４  メモリ
２０６  ドライブユニット
２０８  バス
２１０  ディスプレイ
２１２  入力デバイス
２１４  通信インターフェース
２１６  ネットワーク
２２２  コンピュータ可読記憶媒体
２２４  命令
５００  吸入システム
５０１  制御ユニット
５０２  流量センサ
５０８  オリフィス
５１０  トランスデューサ
５１２  マニホールド
５１４、５２６  弁
５１６  制御可能な弁
５１８  圧力調整器
５２０  圧力逃し弁
５２２  フィルタ
５２４  別個のガスライン
６００  吸入システム
６０１  制御ユニット
６０２  流量センサ
６０８  オリフィス
６１０  トランスデューサ
６１２  マニホールド
６１８  圧力調整器
６２０  圧力逃し弁
６２２、６２４、６２６  制御可能な弁
６２３  フィルタ
６２４  別個のガスライン
６２６  弁
７００  吸入システム
７０１  制御ユニット
７０２、７０４、７０６  流量センサ
７０８  オリフィス
７１０  トランスデューサ
７１２  マニホールド
７１４、７２８  弁
７１６  制御可能な弁
７１８  圧力調整器
７２０  圧力逃し弁
７２２  フィルタ
７２４  別個のガスライン
８００  吸入システム
８０１  制御ユニット
８０２、８０４、８０６  流量センサ
８０８  オリフィス
８１０  トランスデューサ
８１２  マニホールド
８１６  制御可能な弁
８１８  圧力調整器
８２０  圧力逃し弁
８２２  フィルタ
８２４  別個のガスライン
８２６  弁
８３０  分配弁
９００  吸入システム
９０１  制御ユニット
９０２、９０４、９０６  流量センサ
９０８  オリフィス
９１０  トランスデューサ
９１２、９１３  マニホールド
９１６  制御可能な弁
９１８  圧力調整器
９２０  圧力逃し弁
９２２  フィルタ
９２４  別個のガスライン
９２８、９３２、９３４  弁
１０５０、１０５２、１０５４、１０５６、１０６０  開口部
１０５８  オリフィス
１１６２、１１６４、１１６６、１１６８、１１７０、１１７２、１１７４、１１７６  開口部
１１７８、１１８０  オリフィス
１２００  吸入システム
１２０１  制御ユニット
１２０２、１２０４  流量センサ
１２０８  オリフィス
１２１０  トランスデューサ
１２１２、１２１３  マニホールド
１２１６  制御可能な弁
１２１８  圧力調整器
１２２０  圧力逃し弁
１２２２  フィルタ
１２２４  別個のガスライン
１２２８、１２３２  弁
１３００  吸入システム
１３０１  制御ユニット
１３０２、１３０４  流量センサ
１３０８  オリフィス
１３１０  トランスデューサ
１３１２  マニホールド
１３１４、１３２８  弁
１３１６  制御可能な弁
１３１８  圧力調整器
１３２０  圧力逃し弁
１３２２  フィルタ
１３２４  別個のガスライン
１４００  吸入システム
１４０１  制御ユニット
１４０２、１４０４  流量センサ
１４０８  オリフィス
１４１０  トランスデューサ
１４１２  マニホールド
１４１６  制御可能な弁
１４１８  圧力調整器
１４２０  圧力逃し弁
１４２２  フィルタ
１４２４  別個のガスライン
１４２６  弁
１４３０  分配弁
１５００  吸入システム
１５０１  制御ユニット
１５０２  流量センサ
１５０８  オリフィス
１５１０  トランスデューサ
１５１２  マニホールド
１５１４、１５２６  弁
１５１６  制御可能な弁
１５１８  圧力調整器
１５２０  圧力逃し弁
１５２２  フィルタ
１５２４  別個のガスライン
１６００  吸入システム
１６０１  制御ユニット
１６０２  流量センサ
１６０８  オリフィス
１６１０  トランスデューサ
１６１２  マニホールド
１６１８  圧力調整器
１６２０  圧力逃し弁
１６２２、１６２４  制御可能な弁
１６２３  フィルタ
１６２４  別個のガスライン
１６２６  弁
１７００  吸入システム
１７０１  制御ユニット
１７０２、１７０４  流量センサ
１７０８  オリフィス
１７１０  トランスデューサ
１７１２  マニホールド
１７１４、１７２６  弁
１７１６  制御可能な弁
１７１８  圧力調整器
１７２０  圧力逃し弁
１７２２  フィルタ
１７２４  別個のガスライン
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１１Ｅ】
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【図１１Ｆ】
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【図１１Ｇ】
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【図１１Ｈ】
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【国際調査報告】
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