(57)【要約】  睡眠時無呼吸を治療するためのシステムの一実施形態は、カラー、ポンプ、モータ、センサ、メモリ機構、およびコントローラを含む。カラーは、対象者の咽喉に大きさを有する負圧を印加することによって、対象者が睡眠している間、対象者の気道を開いた状態に維持するように構成され、ポンプは負圧を生成するように構成される。モータは、ポンプを駆動するように構成され、センサは、気道が開いている程度に関連する感知信号を生成するように構成される。そして、コントローラは、感知信号に応答して負圧の大きさを変化させるように構成される。さらに、コントローラは睡眠時無呼吸システムの使用および設定に関する情報を取得し、メモリに記憶することができ、コントローラまたは別のコンピューティングシステムは、この情報を対象者のウェルビーイングと相関させることができ、対象者のウェルビーイングを改善することができる睡眠時無呼吸システムの使用または設定の変更を推奨することができる。
2020518298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象者の咽喉に大きさを有する負圧を印加することによって、前記対象者が睡眠している間、前記対象者の気道を開いた状態に維持するように構成されたカラーと、
前記負圧を生成するように構成されたポンプと、
前記ポンプを駆動するように構成されたモータと、
前記気道が開いている程度に関連する第１の感知信号を生成するように構成された第１のセンサと、
メモリと、
前記感知信号に応答して前記負圧の前記大きさを変化させ、前記対象者が経験した睡眠時無呼吸事象または睡眠時無呼吸治療に関連する情報を前記メモリに記憶するように構成されたコントローラと、を含むシステム。
【請求項２】
前記ポンプ、前記モータ、前記第１のセンサ、前記メモリ、および前記コントローラが、前記カラーに固定される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ポンプおよび前記モータを含むベースユニットと、
前記ベースユニットを前記カラーに結合するように構成されたホースと、をさらに含む請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記ポンプと、前記モータと、前記第１のセンサと、前記メモリと、前記コントローラとを含むベースユニットと、
前記ベースユニットを前記カラーに結合するように構成されたホースと、をさらに含む請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記コントローラは、
前記感知信号に応答して、前記対象者の前記気道に対する閉塞を検出し、
前記コントローラが前記気道に対する閉塞を検出した時刻を情報として前記メモリに記憶するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記カラーは、前記対象者の胸骨頭の上、前記対象者の二腹（Digastricus）前腹部の下、及び前記対象者の胸鎖乳突筋の間の咽喉の領域に前記負圧を印加するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記コントローラは、
前記感知信号に応答して、前記対象者の前記気道に対する閉塞を検出し、
前記コントローラが検出する前記気道に対する閉塞の持続時間を決定し、
前記持続時間を情報として前記メモリに記憶するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記ポンプ、前記モータ、前記センサ、前記コントローラ、および電源のうちの１つが固定され、前記カラーと前記対象者の前記咽喉との間に配置されるように構成される、取り外し可能な可撓性スリーブをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記センサは、前記対象者の血液中の酸素レベルに関連する前記感知信号を生成するように構成されたパルス酸素測定センサを含み、
前記コントローラは、
前記感知信号に応答して、前記対象者の血液中の酸素レベルの時間プロファイルを決定し、
決定された前記対象者の血液中の酸素レベルの時間プロファイルを情報として前記メモリに記憶するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記センサは、前記対象者によって生成された音のレベルに関連する前記感知信号を生成するように構成されたマイクロフォンを含み、
前記コントローラは、
前記感知信号に応答して、前記対象者によって生成された音のレベルの時間プロファイルを決定し、
決定された前記対象者によって生成された音のレベルの時間プロファイルを情報として前記メモリに記憶するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記センサは、前記対象者の動きのレベルに関連する前記感知信号を生成するように構成された加速度計を含み、
前記コントローラは、
前記感知信号に応答して、前記対象者の動きのレベルの時間プロファイルを決定し、
決定された前記対象者の動きのレベルの時間プロファイルを情報として前記メモリに記憶するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記センサは、電極を含み、前記電極は、前記対象者の頸に接触し、前記電極のうちの１つに流入または流出する電流に関連する前記感知信号を生成するように構成され、
前記コントローラは、
前記感知信号に応答して、前記電極のうちの１つに流入または流出する電流の時間プロファイルを決定し、
決定された前記電極のうちの１つに流入または流出する電流の時間プロファイルを情報として前記メモリに記憶するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記センサは電極を含み、前記電極は、前記対象者の頸に接触し、前記電極間の電圧に関連する前記感知信号を生成するように構成され、
前記コントローラは、
前記感知信号に応答して、前記電極間の電圧の時間プロファイルを決定し、
決定された前記電極間の電圧の時間プロファイルを情報として前記メモリに記憶するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記カラーに固定され、電源に結合され、前記対象者の頚の領域を加熱および冷却するように構成された加熱‐冷却アセンブリをさらに含み、
前記コントローラは、前記感知信号に応答して、前記加熱‐冷却アセンブリに前記対象者の前記頚の前記領域の温度を変化させるように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記カラーに固定され、電源から、前記モータ、前記センサ、および前記コントローラのうちの１つに電力を供給するように構成された電力供給器をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記カラーの側面に隣接して配置された触覚スイッチであって、前記側面は、前記対象者に背を向けるように構成され、前記触覚スイッチは、オン状態およびオフ状態を有する触覚スイッチと、
カラーに固定された電力供給器であって、
オン状態を有する前記触覚スイッチに応答して、前記モータ、前記センサ、および前記コントローラのうちの１つに電源から電力を供給し、
オフ状態を有する前記触覚スイッチに応答して、前記モータ、前記センサ、および前記コントローラのうちの１つの電力を停止するように構成された電力供給器と、をさらに備える請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
対象者の胸骨頭の上、前記対象者の二腹（Digastricus）の前腹の下、及び前記対象者の胸鎖乳突筋の間の前記対象者の咽喉の領域に大きさを有する負圧を印加することによって、前記対象者が睡眠している間、前記対象者の気道を開いた状態に維持するステップと、
前記気道が開いている程度を決定するステップと、
決定された前記気道が開いている程度に応答して、前記負圧の前記大きさを調整するステップと、
前記維持するステップ、前記決定するステップ、および前記調整するステップのうちの１つに関する情報を記憶するステップと、を含む方法。
【請求項１８】
前記気道が開いている程度を決定するステップは、
電磁エネルギーを前記対象者に向けて送信するステップと、
前記対象者によって方向転換された送信された前記電磁エネルギーの一部を受信するステップと、
送信した前記電磁エネルギーの受信部分に応答して、前記気道が開いている程度を決定するステップと、を含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記気道が開いている程度を決定するステップは、
前記対象者の血液中の酸素濃度を決定するステップと、
決定された前記対象者の前記血液中の酸素濃度に応答して、前記気道が開いている程度を決定するステップと、を含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記気道が開いている程度を決定するステップは、
前記対象者によって生成された音のレベルを決定するステップと、
決定された前記対象者によって生成された音のレベルに応答して、前記気道が開いている程度を決定するステップと、を含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記気道が開いている程度を決定するステップは、
前記対象者の動きのレベルを決定するステップと、
決定された前記対象者の動きのレベルに応答して、前記気道が開いている程度を決定するステップと、を含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
前記気道が開いている程度を決定するステップは、
前記対象者の前記気道の横断面積を決定するステップと、
決定された前記対象者の前記気道の横断面積に応答して、前記気道が開いている程度を決定するステップと、を含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２３】
前記気道が開いている程度を決定するステップは、
前記対象者の心臓の１回拍出量を決定するステップと、
決定された前記対象者の前記心臓の１回拍出量に応答して、前記気道が開いている程度を決定するステップと、を含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】
前記気道が開いている程度を決定するステップは、
呼気の間に前記対象者によって放出される空気中の物質のレベルを決定するステップと、
前記物質の決定されたレベルに応答して、前記気道が開いている程度を決定するステップと、を含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２５】
前記気道が開いている程度を決定するステップは、
前記対象者の頚に流入または頸から流出する電流のパラメータを決定するステップと、
前記電流の決定されたパラメータに応答して、前記気道が開いている程度を決定するステップと、を含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２６】
前記気道が開いている程度を決定するステップは、
前記対象者の頚の２つの領域の間の電圧のパラメータを決定するステップと、
決定された前記電圧のパラメータに応答して、前記気道が開いている程度を決定するステップと、を含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２７】
コンピュータシステムを使用して、対象者による睡眠時無呼吸装置の使用のパラメータを前記睡眠時無呼吸治療装置から受信するステップと、
前記コンピュータシステムを使用して、前記対象者のウェルビーイング（wellbeing）の態様を受信するステップと、
前記コンピュータシステムを使用して、前記睡眠時無呼吸装置の使用の前記パラメータをウェルビーイングの前記態様と相関させるステップと、
前記コンピュータシステムを使用して、前記ウェルビーイングの前記態様を改めるための前記睡眠時無呼吸装置の使用の前記パラメータの変更についての推奨を決定するステップと、
前記コンピュータシステムを使用して、前記対象者に前記推奨を提供するステップと、を含む方法。
【請求項２８】
前記睡眠時無呼吸装置を用いている前記対象者による前記睡眠時無呼吸装置の使用のパラメータを取得するステップをさらに含み、
前記睡眠時無呼吸装置は、
前記対象者の咽喉に大きさを有する負圧を印加することによって、前記対象者が睡眠している間、前記対象者の気道を開いた状態に維持するように構成されたカラーと、
前記負圧を生成するように構成されたポンプと、
前記ポンプを駆動するように構成されたモータと、
前記気道が開いている程度に関連する第１の感知信号を生成するように構成された第１のセンサと、
メモリと、
コントローラであって、
前記感知信号に応答して、前記負圧の前記大きさを変化させ、
前記睡眠時無呼吸装置の使用を検出し、
前記睡眠時無呼吸装置の前記使用に関連する前記パラメータを前記メモリに記憶し、
記憶された前記パラメータを前記コンピュータシステムに提供するように構成されたコントローラと、を含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記睡眠時無呼吸装置の使用の前記パラメータは、前記対象者が前記睡眠時無呼吸装置を使用する１日当たりの平均時間数を含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記睡眠時無呼吸装置の使用の前記パラメータは、前記対象者が前記睡眠時無呼吸装置を使用する頻度を含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
前記睡眠時無呼吸装置の使用の前記パラメータは、前記対象者が前記睡眠時無呼吸装置を使用する１日のうちの時間帯を含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３２】
前記睡眠時無呼吸装置の使用の前記パラメータは、前記対象者が前記睡眠時無呼吸装置を使用する、ある１日当たりの時間数と別の１日当たりの時間数との間の差を含む、請求項２７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先出願のすべての主題は、そのような主題が本明細書と矛盾しない限り、参照により本明細書に組み込まれる。
【発明の概要】
【０００２】
以下の概要は、例示に過ぎず、決して限定することを意図するものではない。上述の例示的な態様、実施形態、および特徴に加えて、さらなる態様、実施形態、および特徴は、図面および以下の詳細な説明を参照することによって明らかになるのであろう。
【０００３】
睡眠時無呼吸を治療するためのシステムは、カラーと、ポンプと、モータと、センサと、メモリ機構と、コントローラとを含む。カラーは対象者の咽喉に大きさ（magnitude）を有する負圧を加えることによって、対象者が睡眠している間、対象者の気道を開いた状態に維持するように構成され、ポンプは負圧を生成するように構成される。モータはポンプを駆動するように構成され、センサは気道が開放または閉塞される程度に関連する感知信号を生成するように構成される。また、コントローラは、感知信号に応答して負圧の大きさを変化させ、対象者が経験する睡眠時無呼吸事象または睡眠時無呼吸治療に関連する情報をメモリに記憶するように構成される。
【０００４】
例えば、ポンプ、モータ、センサ、およびコントローラのうちの１つ以上はシステムが自己完結型であるように、すなわち、システム全体が対象者によって装着され得るように、例えばストラップアセンブリによって対象者の咽喉の上に保持され得るように、カラーに固定され得る。あるいは、システムが少なくともポンプおよびモータを含むベースユニットを含むことができ、ポンプがホースを介して負圧を生成することができるように、ベースユニットをカラーに結合するエアホースを含むことができる。
【０００５】
さらに、コントローラは睡眠時無呼吸事象に関連する情報（例えば、一夜当たりの平均事象数、事象の平均頻度、各事象の平均持続時間、事象を引き起こす気道閉塞の平均レベル）を取得し、メモリに記憶することができ、コントローラまたは別のコンピューティングシステムはこの情報を対象者の生活様式選択と相関させることができ、対象者の睡眠時無呼吸症状を改善する（例えば、一夜当たりの平均事象数を低減する、事象の頻度を低減する、各事象の平均持続時間を低減する、各事象を引き起こす気道閉塞の平均レベルを低減する）ことができる生活様式（lifestyle）の変更（例えば、体重を減少する、長時間睡眠する、早寝する、就寝前２時間以内にカフェイン入り飲料を飲まない）を推奨することができる。
【０００６】
さらに、コントローラは睡眠時無呼吸事象に関連するかもしれず、しないかもしれない睡眠障害（sleep disturbances）に関連する情報（例えば、対象者の動き、寝床を離れた回数、睡眠時間数、無呼吸事象につながらない呼吸障害またはいびき、または睡眠時無呼吸事象に直接関連しない血圧、体温、心拍数などの他の生理学的特性）を取得し、メモリに保存することができる。
【０００７】
さらに、コントローラは睡眠時無呼吸システムの利用および設定に関連する情報（例えば、対象者がシステムを利用する一夜当たりの平均時間数、対象者がデバイスを利用する平均頻度（一週間当たりの日数）、対象者の就寝時間および起床時間、圧力設定、温度設定）を取得し、メモリに記憶することができ、コントローラまたは別のコンピューティングシステムはこの情報を対象者のウェルビーイング（wellbeing）（例えば、体重、血圧、血糖、精神状態、感情状態、心臓血管の健康、日中眠気）または対象者のウェルビーイングの変化（例えば、体重、血圧、血糖レベル、精神状態、感情状態、心臓血管の健康、日中眠気の変化）と相関させることができ、対象者のウェルビーイングを改善する（例えば、体重を減少する、血圧を下げる、血糖レベルを下げる、精神状態を改善する、感情状態を改善する、心臓血管の健康を改善する、対象者の日中の覚醒を改善する）ことができる睡眠時無呼吸システムの利用または設定の変化を推奨することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ヒト対象者の気道、ならびに気道付近の他の生物学的組織および構造の図である。
【図２】ＣＰＡＰマシンを用いた対象者の図である。
【図３】対象者の頚および頚の咽喉領域の図である。
【図４】一実施形態による、睡眠時無呼吸を治療するためのシステムを装着した対象者の図である。
【図５】一実施形態による、睡眠時無呼吸を治療するためのシステムの図である。
【図６】別の一実施形態による、睡眠時無呼吸を治療するためのシステムの図である。
【図７】さらに別の一実施形態による、睡眠時無呼吸を治療するためのシステムの図である。
【図８】一実施形態による、図４〜図７の睡眠時無呼吸システムの構成要素モジュールのブロック図である。
【図９】一実施形態による、図８の無呼吸度センサアセンブリの一部、ならびに対象者の頚および気道の断面の図である。
【図１０】別の一実施形態による、図８の無呼吸度センサアセンブリの一部、ならびに対象者の頚および気道の断面の図である。
【図１１】さらに別の一実施形態による、図８の無呼吸度センサアセンブリの一部、ならびに対象者の頚および気道の断面の図である。
【図１２】さらに別の一実施形態による、図８の無呼吸度センサアセンブリの一部、および対象者の図である。
【図１３】一実施形態による、対象者の気道が開いている程度を、気道が開いている程度に関連する状態に相関させるための手順の流れ図である。
【図１４】一実施形態による、図４〜図７のカラーのシール面および真空面の図である。
【図１５】別の一実施形態による、図４〜図７のカラーのシール面の図である。
【図１６】一実施形態による、図４〜図７のカラーの一部の図である。
【図１７】一実施形態による、図１６の線Ａ‐Ａに沿った図１６のカラー部分の図である。
【図１８】一実施形態による、図１６のカラー部分の端部領域の図である。
【図１９】別の一実施形態による、図４〜図７のカラーの一部の図である。
【図２０】一実施形態による、図１９の線Ａ‐Ａに沿った図１９のカラー部分の図である。
【図２１】さらに別の一実施形態による、図４〜図７のカラーの一部の図である。
【図２２】一実施形態による、図２１の線Ａ−Ａに沿った図２１のカラー部分の図である。
【図２３】一実施形態による、図４〜図７の睡眠時無呼吸治療システムの動作の流れ図である。
【図２４】一実施形態による、対象者の頚、頚の咽喉領域、および咽喉の睡眠時無呼吸の治療のために負圧を印加するための領域の正面図である。
【図２５】一実施形態による、図２４の頚、咽喉領域、および負圧印圧力領域の側面図である。
【図２６】一実施形態による、図２４〜２５の負圧印加領域に負圧を印加することによって睡眠時無呼吸を治療するように設計されたシステムを装着した対象者の正面図である。
【図２７】一実施形態による、図２６の睡眠時無呼吸治療システムを装着した対象者の側面図である。
【図２８】一実施形態による、図２６の睡眠時無呼吸治療システムを装着した対象者の別の側面図である。
【図２９】一実施形態による、図２６〜図２８の睡眠時無呼吸治療システムを装着した対象者の背面図である。
【図３０】一実施形態による、図２６〜図２９の睡眠時無呼吸治療システムの等角側面図である。
【図３１】一実施形態による、図２６〜図３０の睡眠時無呼吸治療システムの等角背面図である。
【図３２】一実施形態による、図２６〜３１の睡眠時無呼吸治療システムの分解図である。
【図３３】一実施形態による、透視部分を有する図２６〜図３２の睡眠時無呼吸治療システムのカラーアセンブリの等角正面図である。
【図３４】一実施形態による、透視部分を有する図２６〜図３３の睡眠時無呼吸治療システムのカラーアセンブリの等角側面図である。
【図３５】一実施形態による、図２６〜図３４のカラーアセンブリの等角透視側面図である。
【図３６】一実施形態による、触覚オン／オフスイッチを含む図２６〜図３５のカラーアセンブリの等角正面図である。
【図３７】一実施形態による、発光ダイオード（ＬＥＤ）バッテリレベルインジケータを有する図２６〜図３５のカラーアセンブリと、カラーアセンブリの遠隔制御のためのデバイスとの等角正面図である。
【図３８】一実施形態による、位置調節可能なセンサを含む、図２６〜図３２の睡眠時無呼吸治療システムを装着している対象者の等角側面図である。
【図３９】一実施形態による、図２６〜図３２の睡眠時無呼吸治療システムのカラーアセンブリおよびガスケットアセンブリの等角分解図である。
【図４０】一実施形態による、図２９のガスケットアセンブリのガスケットの切断側面図である。
【図４１】一実施形態による、交換可能なスリーブを含む、図２６〜図３２の睡眠時無呼吸治療システムの等角分解図である。
【図４２】一実施形態による、バッテリ充電コンタクトを含む図２６〜図３２の睡眠時無呼吸治療システムの等角図である。
【図４３】一実施形態による、図４２の睡眠時無呼吸治療システムのための、開姿勢にあるバッテリ充電保管ケースの等角上面図である。
【図４４】一実施形態による、図４３のバッテリ充電保管ケース内に配置された図４２の睡眠時無呼吸治療システムの等角図である。
【図４５】一実施形態による、図２６〜図３２、図４２、および図４４の睡眠時無呼吸治療システムの構成要素モジュールのブロック図である。
【図４６】一実施形態による、図４５の補助電源が含むことができる、環境発電（energy-harvesting）熱起電電源の等角図である。
【図４７】一実施形態による、図４５の補助電源が含むことができる環境発電運動電源の素子の等角図である。
【図４８】一実施形態による、図４７の素子の二等分断面の等角図である。
【図４９】一実施形態による、図４７〜図４８の素子を含む環境発電運動電源の等角図である。
【図５０】別の一実施形態による、図４７〜図４８の素子を含む環境発電運動電源の等角図である。
【図５１】別の一実施形態による、図５０の環境発電運動電源の動作の態様の図である。
【図５２】一実施形態による、図４５の補助電源が含むことができる環境発電ツイストストレッチ（twist-stretch）電源の等角図である。
【図５３】一実施形態による、図５２の環境発電ツイストストレッチ電源の摩擦電気ナノジェネレータ（ＴＥＮＧ）の切断側面図である。
【図５４】一実施形態による、図５２の環境発電ツイストストレッチ運動電源のエネルギー貯蔵構成要素の切断側面図である。
【図５５】一実施形態による、図２６〜図３２、図４２、および図４４の睡眠時無呼吸治療システムと、クライアントと、睡眠時無呼吸治療システムによって取得されたデータを、睡眠時無呼吸治療システムを使用する対象者に関連するデータと相関させることができるコンピュータ回路とを含むシステムのブロック図である。
【図５６】一実施形態による、対象者の睡眠時無呼吸を改善することができる対象者のライフスタイルの変化を決定するために、図５５のシステムによって実行することができるアルゴリズムの流れ図である。
【図５７】一実施形態による、対象者の睡眠時無呼吸治療装置の使用に関連し、対象者のウェルビーイングを改善することができる変化を決定するために、図５５のシステムによって実行することができるアルゴリズムの流れ図である。
【図５８】別の一実施形態による睡眠時無呼吸治療システムの等角図である。
【図５９】別の一実施形態による睡眠時無呼吸治療システムの等角図である。
【図６０】さらに別の一実施形態による睡眠時無呼吸治療システムの等角図である。
【図６１】さらに別の一実施形態による睡眠時無呼吸治療システムの等角図である。
【図６２】別の一実施形態による、睡眠時無呼吸治療システムを装着している対象者の等角図である。
【図６３】さらに別の一実施形態による、睡眠時無呼吸治療システムを装着している対象者の等角図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の詳細な説明では、本明細書の一部を形成する添付の図面を参照する。図面において、別段の指示がない限り、同様の記号は、典型的には同様の構成要素を識別する。詳細な説明、図面、および特許請求の範囲に記載される例示的な実施形態は、限定することを意味しない。ここに提示される主題の精神または範囲から逸脱することなく、他の実施形態を利用することができ、また、他の変更を行うことができる。
【００１０】
図面を参照して１つ以上の実施形態を説明し、全体を通して、同様の要素を指すために同様の参照番号を使用することができる。以下の説明では、説明の目的で、１つ以上の実施形態の完全な理解を提供するために、多数の特定の詳細が述べられる。しかし、これらの特定の詳細なしに１つ以上の実施形態を実施できることは明らかであろう。他の例では、１つ以上の実施形態の説明を容易にするために、周知の構造および装置がブロック図の形で示される。
【００１１】
睡眠時無呼吸は睡眠中の異常に少ない呼吸の事例によって、または呼吸の異常な休止（例えば、「無呼吸」または「無呼吸事象」）の例によって特徴付けられる疾患であり、例えば、そのような無呼吸は１時間あたり約５〜３０回以上の頻度で起こることがあり、各無呼吸は、約１０秒から１分以上続くことがありうる。
【００１２】
睡眠時無呼吸に罹っている対象者が無呼吸中に窒息するのを防止するために、身体はアドレナリンの短い「バースト」を生成し、このバーストは通常は対象者が再び呼吸を開始するのに十分であるが、対象者を完全に覚醒させるのに十分ではない程度に対象者を覚醒させる。
【００１３】
残念ながら、これらのアドレナリンのバーストは、対象者を重大な健康問題に直面させる可能性がある。例えば、このようなアドレナリンのバーストは対象者の心拍数を比較的迅速に増加させることによって対象者の心臓にストレスを与え得るので、このようなバーストは対象者の心臓発作または卒中のリスクを増加させ得る。さらに、これらのアドレナリンのバーストは対象者の熟睡パターンを中断するので、これらのバーストは睡眠の不足に関連する健康問題の根本的要因になりうる。このような睡眠不足に関連する健康問題の例には、体脂肪（脂肪組織(adipose tissue）の増加、動脈硬化症、日中の疲労、認知機能の低下、反応時間の低下、および注意スパンの低下が含まれる。
【００１４】
睡眠時無呼吸に罹っている対象者は、睡眠中または覚醒後でさえ呼吸困難を抱えていることにめったに気付いていないので、１つ以上の症状が、例えば、上記の健康問題の１つ以上の形態で、対象者に医療処置を求めさせる程に症状を現わすまで、対象者は、長年、睡眠時無呼吸に罹っていることに気付かないことがある。しかし、そのときまでに、対象は重篤な損傷（例えば、心臓発作）や障害（例えば、卒中によってもたらされる）を被っているかもしれず、または死亡（例えば、対象者が無呼吸後に呼吸を開始することができないことによってもたらされる）してしまっているかもしれない。
【００１５】
結果として、睡眠時無呼吸の適切な治療は、短期および長期の両方において対象者の健康を改善することができ、場合によっては、対象者の早死を予防することさえできる。
【００１６】
最も一般的なタイプの睡眠時無呼吸は、閉塞性睡眠時無呼吸である。
【００１７】
図１は、対象者１２の頭頸領域１０の切断図である。
【００１８】
図１を参照すると、閉塞性睡眠時無呼吸は対象者１２の気道１４が潰れていること、すなわち、睡眠中に、例えば、舌１６の背部、軟口蓋１８、または口蓋垂２０によってブロックされることを特徴とし、したがって、ブロックされた気道の各事例は、典型的には上述のように「無呼吸」を引き起こす。睡眠中の気道１４がブロックされる原因には、舌１６、軟口蓋１８、または口蓋垂２０における筋緊張の低下、過剰な弛緩、または過剰な組織が含まれ得る。
【００１９】
対象者１２の身体が上述のように対象者の呼吸を再び開始するために、閉塞気道誘発（blocked-airway-induced）無呼吸の間にアドレナリンのバーストを生成すると、アドレナリンバーストは対象者に、例えば咳をさせたりる、頚２２、頭２４、または顎２６を動かしたり、またはより深く呼吸させたり（より深い呼吸によって引き起こされるより強い吸引は、気道を開放させ得る）することによって、気道１４の閉塞を開放し得る。
【００２０】
次いで、対象者１２がより深い睡眠に戻った後、頚２２および顎２６の筋肉は弛緩し、対象者の呼吸数はより深い睡眠レベルに戻り、したがって、アドレナリンバーストがその後に続く無呼吸の別のサイクルが開始し得る。
【００２１】
さらに図１を参照すると、閉塞性睡眠時無呼吸に利用できる多くの治療がある。
【００２２】
侵襲的治療の例には、気道１４の閉塞の原因となる身体部分（例えば、舌１６、軟口蓋１８、または口蓋垂２０）から組織を除去するための外科手術、および身体部分を「硬化」させるために閉塞身体部分に１つ以上の部材を移植する（例えば、軟口蓋にプラスチックロッドを移植する）ための外科手術が含まれる。
【００２３】
残念なことに、このような侵襲的治療に伴う潜在的な問題には、外科的処置に関連するリスク、回復時間、不可逆性、および疼痛が含まれ、これには、この処置が飲食の際に回復後の不快感を対象者に引き起こすリスク、ならびにこの処置が閉塞性睡眠時無呼吸を引き起こす気道閉塞の再発を予防するのに成功しなかったと最終的に判明するリスクが含まれる。
【００２４】
非侵襲的治療の例には、対象者１２が体重を減らすこと、睡眠中に対象者の顎２６をわずかに突出した位置に維持する口腔器具を使用すること、図２に関連して以下に説明する連続気道正圧（Continuous Positive Airway Pressure，ＣＰＡＰ）マシンを使用することが含まれる。
【００２５】
そのような非侵襲的処置は例えば、侵襲的治療と比べてリスクおよび副作用が少ないので、侵襲的治療よりも一般的に好ましいが、体重を減らし、口腔器具を使用するなどのいくつかの非侵襲的処置は閉塞性睡眠時無呼吸に罹っている一部の対象者にとっては得ることが困難であるか、または無効であり得る。
【００２６】
しかし、残念ながら、ＣＰＡＰマシンは、これがなければ閉塞性睡眠時無呼吸に悩まされる大部分の対象者において閉塞性睡眠時無呼吸をうまく治療できることが分かっている。
【００２７】
図２は、閉塞性睡眠時無呼吸の発生を防止するためにＣＰＡＰマシン３０を使用する睡眠中の対象者１２の図である。
【００２８】
ＣＰＡＰマシン３０は、ベースユニット３２と、ホース３４と、マスクアセンブリ３６とを含む。
【００２９】
ベースユニット３２は、ホース３４内、したがって対象者１２の気道１４（図１）内の空気圧を、対象者が息を吸っている間（吸気）、および対象者が息を吐いている間（呼気）、ほぼ一定のレベルに維持するように構成される。ＣＰＡＰマシン３０がほぼ一定のレベルに維持する気道圧力が、呼気中と吸気中とで異なる場合、それはより適切にはＢｉＰＡＰ機械と呼ばれるが、一般的な使用法では「ＣＰＡＰ」は、吸気中および呼気中に気道圧力を同じ正のレベルに維持する機械と、吸気中および呼気中に気道圧力を異なる正のレベルに維持する機械との両方を示すために使用される。ベースユニット３２は典型的には家庭用電源コンセント（例えば、１１０／２２０ＶＡＣ）に直接差し込まれるか、またはＡＣアダプタに結合可能な電源コードを含む。
【００３０】
ホース３４はベースユニット３２をマスクアセンブリ３６に結合するように構成され、典型的には、対象者がＣＰＡＰマシン３０を使用している間に、対象者１２がベースユニットを床またはナイトスタンドの上に置くことを可能にするのに十分な長さ（例えば、６〜１０フィート）である。
マスクアセンブリ３６は、接続具（fitting）３８、マスク４０、およびストラップ４２を含む。接続具３８は、マスク４０をホース３４に結合するように構成され、対象者１２がいくらか自由に動けるようにするスイベルジョイント（swivel joint）でマスクに結合することができる。マスク４０は対象者１２の少なくとも鼻の周りに気密シール４４を形成するように構成され（ただし、マスクは図２に示すように対象者の口の周りにシールを形成することもできる）、空気がベースユニット３２からホース３４および接続具３８を通ってマスク４０に流入し続け、吸気中であっても１つ以上の開口部を通って流出し続けることを可能にする１つ以上の開口部（図２には図示せず）を含む。この絶え間ない空気流なしでは、対象者によって吸い込まれる空気は「淀む」。そして、ストラップ４２は、マスクと対象者の顔面との間に気密シール４４を形成するのに十分な程度のきつさで、マスク４０を対象者１２の頭２４に固定する。
【００３１】
さらに図２を参照すると、上述したように、ＣＰＡＰマシン３０は閉塞性睡眠時無呼吸のための効果的な非侵襲的治療であるが、ＣＰＡＰマシンは依然としていくつかの欠点を有することがある。例えば、マスクアセンブリ３６をベースユニット３２に効果的につなぐホース３４の性質上、睡眠中に対象者１２の全範囲の運動を奪うことがあり得る。一例として、対象者１２が左に転がると、ホース３４がベースユニット３２を引っ張り、ナイトスタンドから落としてしまうかもしれない。または、ベースユニットが床上にある場合に、対象者が左に転がると、ホース３４が教えられる（taught）ようになり、したがって、マスク４０を対象者の顔から外され、シール４４を破ることがあり得る。さらに、対象者１２が横向きで寝ると、枕によってマスク４０が対象者の顔から外れ、シール４４を破ることがある。さらに、気密シールを形成するためにストラップ４２がマスク４０を対象者１２の顔面に対して保持しなければならない力は、対象者に不快感を引き起こす可能性がある。加えて、ＣＰＡＰマシン３０は、例えば、航空機に載せてされて運ぶとき、対象者１２は、セキュリティを通過する時、少なくともベースユニット３２を他のアイテムから分離しなければならず、ベースユニットの寸法では、ブリーフケースまたはボストンバッグに入れて運ぶことが困難なので、移動に不便であることが判明し得る。
【００３２】
図３は、対象者１２の頚５０及び顎５２、並びに咽喉５４の図である。
【００３３】
図３を参照すると、対象者１２の頚５０および／または顎５２の１つ以上の領域に負圧（すなわち、吸引または真空）を加えることにより、閉塞性睡眠時無呼吸を非侵襲的に治療することができる。例えば、顎５２の下側５６、即ち、顎の下の咽喉５４の（舌骨筋などの）領域５８に負圧を加えると、対象者１２が寝ている間、対象者の気道１４（図１）を開き、開いた状態に維持するように、対象者の顎、舌１６（図１）、または対象者の１つ以上の他の生物学的構造を配置するのを補助することができる。別の例では、咽喉領域６０（咽喉領域５８の下、胸骨頭６２および鎖骨６４の上、および胸鎖乳突筋６６の間にある）の１つ以上の部分に負圧を加えると、対象者１２が寝ている間、対象者の気道１４を開き、開いた状態を維持するように、対象者１２の１つ以上の生物学的構造を配置することもできる。さらに別の例では、対象者１２が寝ている間に、咽喉５４の、二腹（Digastricus）５５の前腹部と、甲状軟骨（すなわち、のどぼとけ）５７と、胸鎖乳突筋６６との間の領域に負圧を加えると、対象者１２の気道１４を開き、開いた状態を維持するように、対象者１２の１つ以上の生物学的構造を配置することもできる。さらに別の例では、対象者１２が寝ている間に、咽喉５４の二腹５５の前腹部、舌骨５９、および胸鎖乳突筋６６の間の領域に負圧を印加すると、対象者の気道１４を開き、開いた状態を維持するように、対象者１２の１つ以上の生物学的構造を配置することもできる。
【００３４】
図４は、一実施形態による、閉塞性睡眠時無呼吸を治療するように構成された負圧睡眠時無呼吸治療システム７０を使用する対象者１２の図である。図５〜図２２に関連して以下に説明するように、システム７０は自己完結型であり、対象者の頚５０、顎５２、または咽喉５４の１つ以上の領域に負圧を加えて維持することによって、睡眠中に対象者の気道１４（図１）を開き、開いた状態を維持するように構成される。上記および以下で使用されるように、「自己完結型」（self-contained）は、システム７０が閉塞性睡眠時無呼吸を単独で治療するように構成されることを意味する。図２のＣＰＡＰマシン３０のようなＣＰＡＰマシンと比較して、システム７０は他のいかなるアイテムまたは場所にもつながれていないので、対象者１２により多くの運動の自由を可能にすることができ、頚の周りに着用され、顔の上に着用されていないので、より快適であることができ、より部品を少なく、より小さくすることができ、折り畳むことができるので、移動により相応しい。
【００３５】
負圧睡眠時無呼吸治療システム７０は、カラーアセンブリ７２と、カラーに固定されるように構成された構成要素モジュール７４とを含む。
【００３６】
カラーアセンブリ７２は、カラー７６と、ストラップ、スナップ、ボタン、またはＶｅｌｃｒｏ（登録商標）ストリップなどの締結具（図４では見えない）とを含み、締結具は、システム７０が負圧を加えるように構成される対象者の頚、顎５２、または咽喉５４の１つ以上の領域の周りに気密シールをカラーが形成するように、カラーを対象者の頚５０に固定するように構成される。カラー７６は、部分的にまたは完全に可撓性であってもよく、布、発泡体、金属、またはプラスチックなどの１つ以上の適切な材料から形成されてもよい。カラーまたは締結具は、アセンブリが様々な頚の周囲、長さ、および形状を有する対象者に適合できるように、カラーアセンブリ内部寸法の調節を可能にするように構成されてもよい。カラーアセンブリ７２は、図５〜図７に関連して以下に更に説明する。
【００３７】
そして、モジュール７４は、カラーアセンブリ７２以外のシステム７０の１つ以上の構成要素を含むように構成される。例えば、モジュール７４は、エアポンプ、モータ、電源、圧力、気道、および他のセンサ、ならびにマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラなどのコントローラ回路を含むことができる。モジュール７４は、図８に関連して以下に更に説明される。
【００３８】
引き続き図４を参照すると、負圧睡眠時無呼吸治療システム７０の代替実施形態が企図されている。例えば、可撓性である代わりに、カラー７６は互いにヒンジ結合された２つ以上の剛性部分を含み、これらの剛性部分が開いて対象者の頚５０を受け入れ、そして、閉じて頚の周りに付着するように構成されてもよい。更に、カラーアセンブリ７２以外のシステム構成要素の全てがモジュール７４内に配置されなくてもよい。例えば、これらの他の構成要素の幾つか又は全ては、カラー７６の外側又は締結具の外側に固定することができ、カラーの内側又は締結具の内側に固定することができ、又はカラー７６又は締結具の内側に配置することができる。さらに、モジュール７４およびカラー７６は、図４に示すもの以外の任意の適切な形状を有することができる。
【００３９】
図５は、一実施形態による、図４の負圧睡眠時無呼吸治療システム７０の図である。
【００４０】
カラー７６は、対象者がシステム７０を装着している間、対象者の頚５０（図４）を完全に取り囲むように構成された単一の可撓性ピースであり、Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標）締結具７８は、システム７０が様々な頚のサイズおよび形状に適合できるように調節可能である。
【００４１】
システム７０はまた、構成要素モジュール７４のレセプタクル９２に結合するように構成されたＡＣアダプタ／充電器９０を含み、このＡＣアダプタ／充電器９０は、システムが動作している間、システムに電力を供給するように、もしくはシステムが動作している間、または動作していない間、システムのバッテリ（図５には示されていない）を充電するように構成されている。あるいは、レセプタクル９２が標準的な電源コンセント（例えば、１１０ＶＡＣ，２２０ＶＡＣ）に結合するように構成された電源コードに結合するように構成されてもよい。
【００４２】
さらに、システム７０は、対象者の頚５０のそれぞれの対向領域とそれぞれ気密シールを形成するように構成された１つ以上のシール面９４を含み、シール面９４によって境界が定められ、システムが負圧を加える対象者の頚５０（図４）、顎５２（図４）、または咽喉５４（図４）の領域に向かい合って位置するように構成された１つ以上の真空面９６を含む。１つ以上のシール面９４および１つ以上の真空面９６は、図１４〜図２１に関連して以下でさらに説明される。
【００４３】
さらに、構成要素モジュール７４は、入出力装置９８、電力スイッチアセンブリ１００、および排気口アセンブリ１０２を含む。入出力装置９８は例えば、タッチスクリーンであり、対象者１２（図４）がシステム７０をプログラムし、または他の方法で制御し、システム７０から状態情報およびプログラミングの確認などの情報を受信することを可能にする。例えば、入出力装置は、対象者１２が負圧の大きさまたはその最大閾値を設定することを可能にし、システム７０が対象者を穏やかに覚醒させるように覚醒時間の設定（例えば、負圧の大きさ）を調整することができることを見越して対象者が覚醒時間を設定することを可能にするように構成することができる。あるいは、入出力装置９８が別個の入力装置（例えば、キーパッド）および出力装置（例えば、ディスプレイ、タッチスクリーンディスプレイ）を含み得る。電力スイッチアセンブリ１００は、例えば、対象者１２（図４）がシステム７０を「オン」または「オフ」にすることを可能にする任意の適切なアセンブリ（例えば、トグルスイッチまたはタッチスクリーンによって表示される触覚スライドスイッチ）である。そして、排気口アセンブリ１０２は、システム７０がカラー７６と対象者の頚５０（図４）、顎５２（図４）、または咽喉５４（図４）との間に負圧の１つ以上の領域を生成するために、カラーと頚、顎、または咽喉との間から吸引する空気のための排気口を提供する。
【００４４】
図６は、さらに別の一実施形態による、図４の負圧睡眠時無呼吸治療システム７０の図である。図６のシステム７０は、カラー７６がシステムを装着したときに対象者の頚５０（図４）を部分的にのみ取り囲むように構成され、図６の調節可能なＶｅｌｃｒｏ（登録商標）締結具７８が図５の締結具７８よりも長く、カラーの減少した長さを補償することを除いて、図５のシステム７０と同様である。
【００４５】
図７は、さらに別の実施形態による、図４の負圧睡眠時無呼吸治療システム７０の図である。図７のシステム７０は、カラー７６が対象者１２（図４）の顎５２（図４）の下に位置決めするように構成された部分１０４を含み、システムがカラー支持体１０６も含むことを除いて、図５〜図６のシステム７０と同様である。カラー７６は、対象者１２（図４）の頚５０（図４）を部分的にのみ取り囲むように構成され、対象者の顎５２（図４）または顎先２６（図１）の下に負圧を加えることができるように構成された部分１０４を含む。また、カラー支持体１０６は、図５および図６の締結具７８の代わりに、またはそれに加えて、対象者１２の肩（図７には図示せず）に嵌合するように構成されている。支持体１０６は可撓性、剛性、または半剛性である任意の適切な材料から作製することができ、睡眠中に対象者１２に動きの自由を与えるように設計されることができる。また、図７には示されていないが、図７のシステム７０は、ＡＣアダプタ９０、アダプタ・レセプタクル９２、シール面９４、および真空面９６、またはそれらの任意の適切な代替物のうちの１つ以上を含むことができる。
【００４６】
図４〜図７を参照すると、睡眠時無呼吸治療システム７０の代替実施形態が企図されている。例えば、カラーアセンブリ７２に対する構成要素モジュール７４の位置は、説明したものとは異なっていてもよい。さらに、構成要素モジュール７４に対する入出力装置９８、電力スイッチ１００、および排気口１０２の位置は、説明したものとは異なっていてもよい。さらに、図４〜図６のカラー７６は、図７の部分１０４と同じ機能を果たす顎部分または顎先部分を有してもよい。さらに、システム７０は、任意の適切な方法で変更されてもよい。
【００４７】
図８は、一実施形態による、図４〜図７の構成要素モジュール７４のブロック図である。電源レセプタクル９２、入出力装置９８、電力スイッチアセンブリ１００、および排気口アセンブリ１０２に加えて、構成要素モジュール７４は、以下の構成要素：バッテリ１１０などの電源、補助電源１１２、電力供給器（power supply）１１４、モータアセンブリ１１６、ポンプアセンブリ１１８、圧力調整器アセンブリ１２０、バルブアセンブリ１２２、シーリング材ディスペンサアセンブリ１２４、圧力センサアセンブリ１２６、無呼吸度センサアセンブリ１２８、メモリ１３０、温度制御アセンブリ１３２、コントローラ１３４、およびバス１３６を含む。モジュール７４は、また、これらの構成要素を収容するパッケージ（図８には図示せず）を含み得る。例えば、パッケージはエポキシ樹脂から形成されてもよく、収容された構成要素を保護するために、またはそれへのアクセスを防止するために封止されてもよく、または、例えば、修理または交換のために、収容された構成要素のうちの１つ以上へのアクセスを可能にする構造を含んでもよい。さらに、構成要素モジュール７４は、電源レセプタクル９２に加えて、例えば、圧力調整器アセンブリ１２０、バルブアセンブリ１２２、およびカラー７６（図４〜図７）の間の通気、ディスペンサアセンブリ１２４とカラーとの間のシーリング材の流動、ならびにセンサアセンブリ１２６およびセンサアセンブリ１２８の間の信号通信を可能にする他の適切なレセプタクルまたはコネクタを含むことができる。
【００４８】
電源レセプタクル９２は、電力スイッチアセンブリ１００を介して、例えばＡＣアダプタ９０（図５〜図６）からＤＣ電力信号を受信するように構成されるか、または例えば標準電源コンセント（例えば１１０ＶＡＣ、２２０ＶＡＣ）からＡＣ電力信号を受信するように構成される。
【００４９】
入出力装置９８は例えば、対象者１２（図４）、睡眠技師、または睡眠医師からデータを受信し、対象者、技師、または医師にデータを提供するように構成される。例えば、装置９８は、データを入力することを可能にし、データを表示するタッチスクリーンとすることができる。あるいは、デバイス９８はキーパッドまたはカードリーダなどの別個の入力デバイス１３８と、ディスプレイ画面またはカードライタなどの別個の出力デバイス１４０とを含むことができる。装置９８を介して構成要素モジュール７４に入力することができるデータの例には、コントローラ１３４のための命令プログラム、ならびに圧力および温度の範囲および閾値レベルなどのシステム構成パラメータおよびシステム動作パラメータが含まれる。
【００５０】
バッテリ１１０は、構成要素モジュール７４の構成要素に電力を供給し、負圧睡眠時無呼吸治療システム７０（図４〜図７）に全体的に電力を供給するためのエネルギーを蓄積するように構成される。バッテリ１１０は、ニッケル‐カドミウムバッテリ、リチウムイオンバッテリ、またはアルカリバッテリなどの任意の適切なタイプのバッテリとすることができ、任意の適切な出力電圧（例えば、５〜２５ＶＤＣの範囲内）を生成することができ、１回限り使用可能または再充電可能とすることができる。さらに、バッテリ１１０は、電気的に直列、電気的に並列、または電気的に直列および電気的に並列の両方で一緒に結合された２つ以上のバッテリまたはバッテリセルを含むことができる。さらに、バッテリ１１０は、バッテリが蓄積する充電または電圧の大きさが低充電閾値以下に低下した場合に、例えばコントローラ１３４または入出力装置９８にアラーム（例えばアラーム信号）を提供することができ、あるいは、別の構成要素、例えばコントローラ１３４が、バッテリの充電または電圧を監視し、そのようなアラームを生成することができる。さらに、構成要素モジュール７４は、バッテリ１１０を保持するためのレセプタクルを含むことができる。
【００５１】
補助電源１１２は、構成要素モジュール７４の構成要素に電力を供給し、負圧睡眠時無呼吸治療システム７０（図４〜図７）に全体的に電力を供給するためのエネルギーを生成するように構成される。例えば、補助電源１１２は、ばねと、対象者１２（図４）が巻かれたばねにエネルギーを蓄積するようにばねを巻くために回転することができる手動巻き取り機構とを含むことができ、ばねが巻き戻されると、ばねは、電力信号を生成するように構成された発電機（発電機も補助電源に含まれる）を駆動するように構成される。あるいは、補助電源１１２は、システム７０を装着している間に対象者１２が動くときなどの、補助電源の運動に応答してばねを巻き取る自動巻き取り機構を含むことができ、そのような自動巻き取り機構は自動巻き取り時計のばねを巻き取るために使用される従来の機構と同様であり得る。あるいは、補助電源１１２は、補助電源の運動に応答して発電機を自動的に駆動するための機構を含むことができ、このような機構は自家動力式時計の発電機を駆動するために使用される従来の機構に類似することができる。補助電源１１２は、発電機によって生成された電力信号を電力供給器１１４に直接供給するように構成することができ、または、生成された電力信号で、バッテリ１１０、または補助電源の一部である別のバッテリを充電するように構成することができる。
【００５２】
電力供給器１１４は（電力スイッチアセンブリ１００を介して）レセプタクル９２、バッテリ１１０、および補助電源１１２のうちの１つ以上から電力を受け取り、この電力を、電力供給器自体、モジュール７４の他の構成要素、およびシステム７０（図４〜図７）の任意の他の構成要素に電力を供給するのに適した１つ以上の電流および電圧に変換するように構成される。例えば、電力供給器１１４はレセプタクル９２で電力信号を感知し、この感知された信号を、それぞれのＤＣ電圧を有する１つ以上のＤＣ電力信号に変換するように構成することができる。さらに、電力供給器１１４は電力供給器がレセプタクル９２から電力信号を受信している間に、バッテリ１１０（および補助電源１１２内の任意のバッテリ）を充電するように構成することができる。電力供給器１１４はレセプタクル９２で電力信号を感知しない場合、補助電源１１２からの電力信号を１つ以上のＤＣ電力信号に変換し、バッテリ１１０（および補助電源１１２内の任意のバッテリ）を充電するために、補助電源からの任意の過剰電力（すなわち、睡眠時無呼吸治療システム７０の構成要素に電力を供給するのに必要な電力レベルよりも高い電力レベル）を使用するように構成することもできる。さらに、電力供給器１１４はレセプタクル９２で電力信号を感知せず、補助電源１１２からの電力がシステム７０の電力需要を満たすのに不十分であることを感知した場合、バッテリ１１０からの電力信号を１つ以上のＤＣ電力信号に変換し、補助電源からのいくらかの電力を使用してバッテリを充電するように構成することができる。電力供給器１１４は任意の適切なタイプの電力供給器、例えば、バックコンバータ、ブーストコンバータ、またはバックブーストコンバータなどのＤＣ‐ＤＣコンバータとすることができ、またはそれらを含むことができる。
【００５３】
モータアセンブリ１１６は、電力供給器１１４からの電力信号の形態の電気エネルギーを、ポンプアセンブリ１１８の１つ以上のポンプを駆動するための機械エネルギーに変換するように構成された１つ以上のモータを含む。例えば、モータアセンブリ１１６は、ＤＣモータ、ブラシレスＤＣモータ、ブラシ付きＡＣ同期モータ、または誘導モータなどの任意の適切な電気モータを含むことができる。さらに、モータアセンブリ１１６は、電力供給器１１４からの電力信号を、１つ以上のモータを駆動、整流、および他の方法で制御するための１つ以上の適切な信号に変換するためのモータコントローラ回路を含むことができる。さらに、モータアセンブリ１１６は１つ以上のモータを冷却するか、１つ以上のモータによって生成された振動を制止し、または他の方法で補償するか、あるいは１つ以上のモータによって生成された音を消音するかして、モータアセンブリが睡眠中に対象者１２（図４）を邪魔しないように構成された１つ以上の構造を含むことができる。
【００５４】
ポンプアセンブリ１１８は、モータアセンブリ１１６によって駆動されている間にカラー７６（図４〜図７）と対象者１２（図４）の頚５０（図４）との間の各圧力領域内（圧力領域は、図１４〜図２１に関連して以下でさらに説明される）に各負圧を生成するように構成された主ポンプ１４２と、モータアセンブリとは独立して動作するように構成された補助ポンプ１４４と、を含む。例えば、ポンプアセンブリ１１８は、例えば、１つ以上の回転軸およびトランスミッションを用いて、モータアセンブリ１１６に機械的に連結され得る。主ポンプ１４２は、インペラポンプまたはピストンポンプなどの任意の適切な流体ポンプまたは圧縮機とすることができる。また、主ポンプ１４２と同様に、補助ポンプ１４４はインペラポンプまたはピストンポンプなどの任意の適切な流体ポンプまたは圧縮機であってもよいが、主ポンプとは異なり、補助ポンプはモータアセンブリ１１６とは独立して駆動可能であるように構成される。例えば、補助ポンプ１４４は、補助電源１１２に関連して上述したばね機構と同様のものとすることができる手動または自動巻きばね機構を含むことができ、それによって駆動することができる。あるいは、補助ポンプ１４４が補助電源１１２に関連して上述した自家発電機構と同様のものとすることができる自家発電機構を含むことができ、それによって駆動可能であり得る。
ポンプアセンブリ１１８は、電力供給器１１４がモータアセンブリ１１６を作動させるのに十分な電力を供給している間は主ポンプ１４２と係合し、電力供給器がモータアセンブリを作動させるのに十分な電力を供給していない間は、補助ポンプ１４４と単独で又は主ポンプと共に係合するように構成されている。その結果、ポンプアセンブリ１１８は、供給器１１４からの電力がなくても負圧を発生するように構成される。
【００５５】
ポンプアセンブリ１１８がカラー７６（図４〜図７）と対象者の頚５０（図４）との間の圧力領域から圧送し、各負圧を生成する空気は、排気口１０２を介してポンプアセンブリから出る。
【００５６】
さらに、単一の主ポンプ１４２および単一の補助ポンプ１４４を含むものとして説明したが、ポンプアセンブリ１１８は複数の主ポンプまたは複数の補助ポンプを含むことができる。
【００５７】
さらに、主ポンプ１４２および補助ポンプ１４４を停止させるだけによるよりも速く圧力領域内の負圧の大きさを減少させるために、ポンプアセンブリ１１８は、空気を圧力領域に送り込む１つ以上のポンプを含むことができる。あるいは、モータアセンブリ１１６またはポンプアセンブリ１１８が１つ以上の主ポンプ１４２および補助ポンプ１４４を逆に駆動して、空気を圧力領域に送り込み、圧力領域内の負圧の大きさをより迅速に低減するように構成され得る。
【００５８】
圧力調整器アセンブリ１２０およびバルブアセンブリ１２２は協働して、対象者１２（図４）の頚５０（図４）とカラー７６（図４）との間の１つ以上の圧力領域の各々に各負圧を提供し、これらの１つ以上の圧力を調整するように構成される。バルブアセンブリ１２２はカラー７６（図４〜図７）と頚５０（図４）との間の１つ以上の圧力領域に１つ以上の負圧をそれぞれ向けるように構成された１つ以上のバルブを含み、圧力調整器アセンブリ１２０は、バルブに結合され、これらの１つ以上の負圧を各圧力レベルに調整するように構成された１つ以上の圧力調整器を含む。例えば、１つ以上のバルブは、それぞれ、空気がカラー７６からポンプアセンブリ１１８に向かって流れることを可能にする一方向バルブであり得る。また、１つ以上の圧力調整は、それぞれ、１つ以上の負圧のそれぞれをそれぞれのレベルに維持するために必要とされる吸引空気のレベルを超えて、ポンプアセンブリ１１８によって吸引される任意の空気をバイパスする、機械的な開ループ調整器であり得る。あるいは、各圧力調整器がポンプ・パワーを制御することによってそれぞれの圧力を調整するために、直接またはコントローラ１３４を介して、ポンプアセンブリ１１８またはモータアセンブリ１１６へのフィードバックを使用することができる。さらに、１つ以上の圧力調整器および１つ以上のバルブは、調整器アセンブリ１２０およびバルブアセンブリ１２２の一方または両方の一部とすることができ、またはこれらのアセンブリから分離することができる、ホースおよびカップリングの適切なネットワークを介して、互いに結合し、およびカラー７６と頚５０との間の圧力領域に結合することができる。さらに、調整器アセンブリ１２０の圧力調整器はカラー７６と頚５０との間の圧力領域における空気漏れを検出し、直接またはコントローラ１３４を介して、シーリング材ディスペンサ１２４に、漏れを封止するために空気漏れの近傍にシーリング材を分配するように命令するように構成することができる。さらに、１つ以上の圧力調整器はそれぞれ、それぞれの圧力領域内の負圧の大きさを、対象者１２のほぼ最大安全限界であると決定された閾値圧力レベルに制限するように構成することができる。さらに、調整器アセンブリ１２０およびバルブアセンブリ１２２は、１つ以上の圧力室内の圧力を急速に上昇させることによって、対象者１２の頚５０への負圧の印加を急速に解除するように構成された急速再加圧アセンブリの一部または全部を形成することができる。この急速な再加圧は対象者１２に対する不快感または損傷を防止するのに役立つことができ、対象者によって手動で（例えば、非常またはパニックボタンあるいは音声コマンドによって）作動させることができ、または、例えば、呼吸困難音異常心臓活動または低血中酸素レベルを検出することに応答してセンサによってトリガすることができる。そして、この急速な再加圧はポンプアセンブリ１１８のポンプのうちの１つ以上を停止すること、バルブ（例えば、非常バルブ）を開くこと、または頚５０と１つ以上のシール面９４との間のシールを破って、周囲の空気が１つ以上の圧力領域に入ることを可能にすること、または１つ以上の同様の動作を行うことを含み得る。
【００５９】
シーリング材ディスペンサアセンブリ１２４は、シーリング材リザーバ１４６を含み、シーリング材をリザーバから１つ以上のシール面９４（図５〜６および１４〜１５）に、またはその近くに分配するように構成され、これは、シール面と対象者１２（図４）の頚５０（図４）との間の気密シールを容易にし、強化し、および／または修復するためである。例えば、ディスペンサアセンブリ１２４は、ポンプアセンブリ１１８のポンプ１４２およびポンプ１４４の一方または両方に類似することができる１つ以上のシーリング材ポンプを含むことができる。さらに、ディスペンサアセンブリ１２４は、リザーバからシーリング材を輸送するために、リザーバ１４６を加圧するように、リザーバに力を加える（例えば、圧搾する）ように、ピストンを介してリザーバからシーリング材を押し出すように、または１つ以上の同様の動作を行うように構成された１つ以上のポンプまたは他の構造を含むことができる。さらに、ディスペンサアセンブリ１２４は、ホース、カップリング、および噴射ノズルの適切なネットワークを介して、リザーバ１４６およびカラー７６に連結され得、これらの構成要素は、ディスペンサアセンブリの一部であってもよく、またはディスペンサアセンブリとは別個であってもよい。
【００６０】
リザーバ１４６内に保持されるシーリング材は、可撓性または剛性のシール材を形成し、対象者の皮膚を刺激しない液体、ゲル、クリーム、または発泡体などの任意の適切な物質とすることができ、そのようなゲルの例には、シリコーンベースのゲルが含まれる。さらに、シーリング材は、シール面９４（図５〜図６）によって形成されるシールとは別個の第２のシールを形成するように構成することができる。
【００６１】
例えば、アセンブリ１２０の圧力調整器、またはアセンブリ１２６の圧力センサが圧力領域のうちの１つ（図１４〜２１に関連して以下で説明する）における漏れを感知した場合、圧力調整器は直接的にまたはコントローラ１３４を介して、ディスペンサアセンブリ１２４に、圧力領域に接する１つ以上のシール面９４（図５〜６および１４〜１５）に、またはその近くに、リザーバ１４６に保持されたシーリング材を分配するように命令することができる。例えば、圧力調整器は、漏れが遅くなったかまたは停止したことを圧力調整器が検出するまで、圧力領域に接する１つ以上のシール面９４の近くに、各シーリング材‐ディスペンサノズル（例えば、図１５に関連して以下に記載される）を介してシーリング材を連続的に分配するように、ディスペンサアセンブリ１２４に命令するように構成され得る。コントローラ１３４、圧力調整器アセンブリ１２０、または構成要素モジュール７４の別の１つ以上の構成要素は、以下の方法のうちの１つ以上によって圧力領域における漏れを検出するように構成され得る：ポンプアセンブリ１１８内のポンプの速度が閾値レベルを超えていると判定すること、ポンプアセンブリ１１８によって消費されたエネルギーまたは生成された熱が閾値レベルを超えていると判定すること、ポンプアセンブリを通る通気レベルがフローまたは漏れ閾値を超えていると判定すること、またはシール面９４と、シール面と向かい合う対象者の頚５０（図４）の部分との間に空間を検出することによって。
【００６２】
圧力センサアセンブリ１２６は、カラー７６（図４）と対象者１２（図４）の頚５０（図４）との間に形成された１つ以上の圧力領域の各々における圧力のそれぞれの指標（例えば、フィードバック信号）を生成し、コントローラ１３４に提供するように構成される。例えば、圧力センサアセンブリ１２６は、各圧力領域内に、または各圧力領域に結合されたエアホース内に、それぞれの圧力センサ（例えば、圧電真空センサ）を含むことができる。これらの圧力指標に応答して、コントローラ１３４は、ポンプアセンブリ１１８、圧力調整器アセンブリ１２０、またはバルブアセンブリ１２２を制御して、各圧力領域内の圧力を、それぞれのプログラムされた、または別の方法で設定されたレベルに維持するように構成され得る。さらに、コントローラ１３４が圧力室のうちの１つに漏れがあると判定した場合、コントローラは、漏れを封止するために上述したようにシーリング材を分配するようにシーリング材ディスペンサアセンブリ１２４を制御するように構成することができる。さらに、コントローラ１３４が、圧力領域内の圧力が安全閾値圧力レベルなどの閾値圧力レベルを超えたと判定した場合、コントローラは圧力領域内の圧力を安全閾値圧力レベル以下に維持するように、ポンプアセンブリ１１８、圧力調整器アセンブリ１２０、またはバルブアセンブリ１２２を制御することができる。さらに、圧力センサアセンブリ１２６からの１つ以上の圧力指標に応答して、コントローラ１３４は図１６〜図１８に関連して以下で説明するように、蠕動処置を実施することができる。換言すれば、ポンプアセンブリ１１８、圧力調整器アセンブリ１２０、バルブアセンブリ１２２、圧力センサアセンブリ１２４、及びコントローラ１３４は、それぞれのプログラムされた又は別の方法で設定された範囲内に１つ以上の圧力領域の各々内のそれぞれの圧力を維持するためのフィードバックループの少なくとも一部を形成し、或いは、少なくともコントローラ１３４がこのフィードバックループから省略することができる。さらに、圧力センサアセンブリ１２６は圧力調整器アセンブリ１２０の機能の少なくともいくつかを実行するように構成することができ、したがって、これらの機能のための冗長性を提供するように構成することができる。あるいは、圧力センサアセンブリ１２６がいくつかの圧力関連機能を実行するように構成することができ、圧力調整器アセンブリ１２０は他の圧力関連機能を実行するように構成することができ、例えば、圧力調整器アセンブリ１２０は任意の圧力領域内の圧力の大きさが安全閾値圧力レベルを超えないように構成することができ、圧力センサアセンブリ１２６は他のすべての圧力関連検知機能を実行するように構成することができる。
【００６３】
無呼吸度センサアセンブリ１２８は対象者１２（図４）が睡眠中に経験している睡眠時無呼吸の度合いの指標を生成し、コントローラ１３４に提供するように構成される。例えば、無呼吸度センサアセンブリ１２８は、対象者の気道１４（図１）が開いている度合いの指標を生成するように構成された１つ以上のセンサを含むことができる。この指標に応答して、コントローラ１３４はポンプアセンブリ１１８または圧力調整器アセンブリ１２０を制御して、対象者１２が経験している睡眠時無呼吸の程度を低下させるように、少なくとも１つの圧力領域の圧力を変化させるように構成される。例えば、無呼吸度センサアセンブリ１２８が対象者の気道１４が開いている程度が目標範囲未満であることを示す場合、コントローラ１３４はポンプアセンブリ１１８または圧力調整器アセンブリ１２０を制御して、少なくとも１つの圧力領域内の負圧の大きさを変化（例えば、増加）させて、気道の開放度を目標範囲内にするために対象者の気道が開いている程度を増加させるように構成され、対象者の気道が開いている程度を増加させることは、例えば、閉塞されているか、または閉塞されるのであろう位置における気道の横断面積を増加させることを意味し得る。対照的に、無呼吸度センサアセンブリ１２８が、対象者の気道１４が開いている程度が目標範囲を超えていることを示す場合、コントローラ１３４はポンプアセンブリ１１８または圧力調整器アセンブリ１２０を制御して、少なくとも１つの圧力領域内の負圧の大きさを変化（例えば、低下）させ、気道の開放度を目標範囲にするために、対象者の気道が開いている程度を低下させるように構成される。すなわち、ポンプアセンブリ１１８、圧力調整器アセンブリ１２０、バルブアセンブリ１２２、無呼吸度センサアセンブリ１２８、およびコントローラ１３４は、対象者１２が経験する無呼吸の程度を低減する（例えば、ゼロにする）ように、対象者の気道１４が開いている度合をプログラムされた、または他の方法で設定された目標範囲内に維持するためのフィードバックループの少なくとも一部を形成し、あるいは、少なくともコントローラ１３４がこのフィードバックループから省略されてもよい。無呼吸度センサアセンブリ１２８は、図９〜１３に関連して以下でさらに説明される。
【００６４】
メモリ１３０は任意の適切なタイプの揮発性メモリ回路（例えば、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ）または不揮発性メモリ回路（例えば、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）、ＦＬＡＳＨ）とすることができ、コントローラ１３４が実行するように構成されるプログラム命令を格納するように構成され、システム７０のための他のソフトウェア、ファームウェア、およびデータを格納するように構成される。例えば、メモリ１３０は各圧力室について１つ以上の安全閾値レベルまたは他の閾値レベルを格納し、１つ以上の無呼吸度目標範囲を格納し、負圧睡眠時無呼吸システム７０（図４〜７）について１つ以上の構成パラメータまたは動作パラメータを格納するように構成され得る。さらに、メモリ１３０は図１３に関連して以下でさらに説明するように、無呼吸度センサアセンブリ１２８から受信した信号レベルを無呼吸の程度（例えば、対象者の気道１４（図１）が開いている程度）と相関させるように構成されたルックアップテーブル（ＬＵＴ）１４８を含むように構成することができ、メモリはまた、無呼吸度センサアセンブリからの信号レベルを睡眠時無呼吸の程度と相関させる曲線の表示を記憶するように構成することもできる。
【００６５】
温度制御アセンブリ１３２は、例えば対象者１２（図４）の快適さのために、カラー７６（図４〜図７）と対象者の頚５０（図４）との間の１つ以上の圧力領域のそれぞれの温度を制御するように、あるいは対象者が睡眠時無呼吸事象の間に体験する気道閉塞の程度を低減または気道閉塞を排除するように構成される。アセンブリ１３２はカラー７６の周り（例えば、カラーの内側または表面上）に戦略的に配置された１つ以上の加熱素子（例えば、抵抗加熱素子）および冷却素子（例えば、熱電冷却素子）に結合されるように構成することができ、また、同様に戦略的に配置された１つ以上の温度センサに結合されるように構成することができ、加熱素子、冷却素子、および温度センサは温度制御アセンブリに含めることができ、または温度制御アセンブリとは別体とすることができる。１つのそのような温度センサからの指標（例えば、温度信号）に応答して、温度制御アセンブリ１３２は、対応する圧力領域内の温度を、プログラムされたまたは別の方法で設定された温度範囲内になるように調節するように構成され得る。あるいは、アセンブリ１３２は、各圧力領域の温度のそれぞれの指標をコントローラ１３４に提供するように構成され得、コントローラ１３４は加熱要素および冷却要素を制御して、各圧力領域内の温度をそれぞれの温度範囲内に維持するように構成され得る。さらに、温度制御アセンブリ１３２はカラー７６の周りに戦略的に配置されるバルブに結合されて、１つ以上の圧力領域を周囲空気に通気して、各圧力室内のそれぞれの湿度レベルまたは温度レベルを制御するのを助けることができ、これらのバルブは、温度制御アセンブリまたはバルブアセンブリ１２２の一部を形成してもよく、またはこれらのアセンブリとは別体であってもよい。このようなバルブは、図１４〜図２２に関連して以下にさらに説明される。さらに、コントローラ１３４は対象者が経験する睡眠時無呼吸の程度を低減するために、１つ以上の圧力領域内の温度を調節するように構成することができる。例えば、１つ以上の圧力領域の空気または皮膚を冷却することにより、対象者の気道筋を緊張させることができ、これにより対象者の気道を開くことができる。コントローラ１３４は対象者の気道を開き、開いた状態を維持するために、１つ以上の圧力領域内の温度を調節するフィードバックループを実施するように構成され得る。このループは、コントローラ１３４が１つ以上の圧力領域内の負圧を調節することによって実施する、可能な限り最小の負圧で対象者の気道を開き、開いた状態を維持するように構成されたフィードバックループとは独立しているか、またはそれと組み合わせることができる。これらのフィードバックループが独立している場合、コントローラ１３４は対象者の気道を開き、開いた状態を維持するように調節することができる少なくとも２つの変数、圧力および温度を有する。コントローラ１３４および温度制御アセンブリ１３２はまた、コントローラ１３４が圧力領域以外の領域の温度を調整して、対象者が経験する睡眠時無呼吸の程度を低減することができるように構成することができる。例えば、コントローラ１３４は、対象者が経験する睡眠時無呼吸の程度を低減するために、圧力領域の外側の対象者の頚の１つ以上の領域の温度を調節するように構成され得る。一実施形態では、デバイスは、睡眠時無呼吸事象が検出されない限りまたは検出されるまで、低いまたは「オフ」のポンプ位置にあり得、検出された時点で、デバイスポンプは「オン」またはより高い電力でトリガされる。一実施形態では、デバイスが任意の感知された睡眠時無呼吸事象または睡眠障害にかかわらず、連続設定を有することができる。
【００６６】
コントローラ１３４はプロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、または任意の他の適切な命令実行または非命令実行コンピューティングマシンおよびコンピューティング回路を含むことができ、上述のように構成要素モジュール７４の構成要素を制御するように構成され、睡眠時無呼吸システム７０（図４〜図７）の１つ以上の他の構成要素を一般に制御するように構成されることもできる。コントローラ１３４はメモリ１３０に格納されたプログラム命令を実行し、計算を実行するとき、または他の方法で決定を行うとき、メモリをワーキングメモリとして使用するように構成することができる。
【００６７】
例えば、コントローラ１３４は、睡眠時無呼吸システム７０を定圧モードで動作させるように構成することができる。このモードにある間、コントローラ１３４は、モータアセンブリ１１６およびポンプアセンブリ１１８を作動させ、次いで、１つ以上の圧力領域内の圧力の大きさがそれぞれの第１の閾値以上であることを示す圧力センサアセンブリ１２６の１つ以上の圧力センサに応答して、モータアセンブリおよびポンプアセンブリを非作動にするように構成される。次に、１つ以上の圧力領域内の圧力の大きさがそれぞれの第２の閾値以下であることを示す圧力センサアセンブリ１２６の１つ以上の圧力センサに応答して、コントローラ１３４は、モータアセンブリ１１６およびポンプアセンブリ１１８を作動させることができ、必要に応じて頻繁にこのサイクルを繰り返すことができる（第２の閾値のそれぞれは、ヒステリシスを提供するために対応する第１の閾値よりも低くすることができる）。無呼吸度センサアセンブリ１２８の１つ以上のセンサが対象者１２（図４）が無呼吸事象、例えば気道閉塞を経験していることを検出することに応答して、コントローラ１３４は、第１の閾値、または第１および第２の閾値を、無呼吸事象を停止する、例えば気道から閉塞を除去するレベルまで増加させるように構成され得る。あるいは、コントローラ１３４は、対象者１２が睡眠時無呼吸事象を経験するかどうかにかかわらず、１つ以上の圧力領域内の負圧を第１の圧力閾値とそれぞれの第２の圧力閾値との間に含まれるように維持するように構成することができる。
【００６８】
さらに、コントローラ１３４は、睡眠時無呼吸システム７０を無呼吸が検出されるまでオフであるモード（off until apnea detected mode）で動作させるように構成することができる。このモードの場合、コントローラ１３４は、無呼吸度センサアセンブリ１２８の１つ以上のセンサが、対象者１２（図４）が睡眠時無呼吸事象を経験していることを示すまで、モータアセンブリ１１６およびポンプアセンブリ１１８を非作動にするように構成される。そして、１つ以上のセンサが睡眠時無呼吸事象を検出することに応答して、コントローラ１３４は、アセンブリ１２８の１つ以上のセンサが、対象者がもはや睡眠時無呼吸事象を経験していないことを示すまで、モータアセンブリ１１６およびポンプアセンブリ１１８を作動させるように構成される。次に、コントローラは、アセンブリ１２８の１つ以上のセンサが次の睡眠時無呼吸事象を検出するまで、モータアセンブリ１１６およびポンプアセンブリ１１８を非作動にする。コントローラ１３４はまた、対象者１２がまだ無呼吸事象を経験しているかどうかにかかわらず、１つ以上の圧力領域における負圧がそれぞれの第１の最大圧力閾値以上ならば、モータアセンブリ１１６およびポンプアセンブリ１１８を非作動にするように構成され得、対応する第１の最大圧力閾値未満であるそれぞれの第２の最大圧力閾値以下である全ての圧力領域における負圧に応答して、モータアセンブリ１１６およびポンプアセンブリ１１８を再作動させるように構成され得る。
【００６９】
さらに、コントローラ１３４は、低‐高モードで睡眠時無呼吸システム７０を動作させるように構成することができる。このモードの場合、コントローラ１３４は、圧力度センサアセンブリ１２６の１つ以上のセンサが１つ以上の圧力領域内の負圧の大きさが第１の（より高い）閾値と第２の（より下部）閾値との間に含まれることを示すまで、モータアセンブリ１１６およびポンプアセンブリ１１８を作動させるように構成される。そして、無呼吸度センサアセンブリ１２８の１つ以上のセンサが、対象者１２（図４）が睡眠時無呼吸事象を経験していることを検出することに応答して、コントローラ１３４は、圧力度センサアセンブリ１２６の１つ以上のセンサが、１つ以上の圧力領域内の負圧の大きさが、それぞれの第２の圧力閾値よりも高いそれぞれの第１の圧力閾値以上であることを示すまで、モータアセンブリ１１６およびポンプアセンブリ１１８を作動させるように構成される。次に、睡眠時無呼吸センサアセンブリ１２８の１つ以上のセンサが、対象者１２が以前に検出された睡眠時無呼吸事象をもはや経験していないことを検出したことに応答して、コントローラ１３４は、１つ以上の圧力領域内の負圧がそれぞれ対応する第１の閾値と第２の閾値との間に含まれることを圧力センサアセンブリ１２６の１つ以上のセンサが示すまで、モータアセンブリ１１６およびポンプアセンブリ１１８を非作動にするか、または他の方法でそれらの出力を低減するように構成される。コントローラ１３４は、無呼吸度センサアセンブリ１２８の１つ以上のセンサが対象者１２が別の睡眠時無呼吸事象を経験していることを検出することに応答して、上記のサイクルを繰り返すことができる。
さらに、コントローラ１３４は、設定時間（例えば、入力デバイス８８を介してシステム７０にプログラムされた覚醒時間の１／２時間前または別の設定時間）に、または周囲光の増加に応答して（例えば、朝であるという指標として）、対象者１２（図４）の覚醒を補助するために、１つ以上の圧力領域の各々の中の圧力の大きさを変化（例えば、減少）させるように構成され得、または対象者が覚醒しているという無呼吸レベル度センサアセンブリ１２８からの指標に応答して圧力の大きさを変化（例えば、減少）させるように構成され得る。例えば、コントローラ１３４は設定可能な開始時間において１つ以上の圧力領域の各々の中のそれぞれの圧力を変化させ始め、設定可能な停止時間において終了する設定可能な持続時間の間、設定可能な圧力プロファイルに従って１つ以上の圧力を制御するようにプログラムされるか、または他の方法で構成され得る。これにおいて、圧力プロファイルは設定可能な持続時間にわたって、１つ以上の圧力を線形に、または別様に単調に変化させることを含み得、圧力プロファイルは、１つ以上の圧力領域に共通であっても、１つ以上の圧力領域のそれぞれのグループにそれぞれ関連付けられた複数の圧力プロファイルであってもよい。本明細書で使用される「プロファイル」は、時間にわたる圧力などの量のプロットまたはプロットの表現である。また、量は例えば、大きさ、相、濃度、大きさの変化、相の変化、および濃度の変化の単位を有することができる。さらに、「プロファイル」は睡眠時無呼吸システム７０自体の使用または機能のためのパラメータを含むことができ、または対象者１２（図４）の睡眠特性、または対象者の識別、対象者の食事、および対象者の運動レジームなど、対象者に関連する他のパラメータを含むことができる。あるいは、設定可能な停止時間の代わりに、コントローラ１３４は、１つ以上の圧力の各々が停止閾値を超えるときに、１つ以上の圧力の変化を個別に停止してもよく、または１つ以上の圧力のいずれか１つが停止閾値を超えるのとほぼ同時に、１つ以上の圧力の変化を停止してもよい。そして、この覚醒処置の持続時間の後に、対象者１２（図４）がまだ眠っているとコントローラ１３４が判定した場合、コントローラは、上述の方法での対象者の睡眠時無呼吸の治療に戻ることができる。さらに、この覚醒処置は睡眠時無呼吸を治療するための１つ以上の負圧を生成するシステム７０に関連して説明されるが、この覚醒処置は睡眠時無呼吸を治療するための１つ以上の正圧を生成するＣＰＡＰシステムなどのシステムのために修正することができる。また、コントローラ１３４は、対象者１２を覚醒させる以外の理由で、この処置を実施することができる。
【００７０】
さらに図８を参照すると、構成要素モジュール７４の代替実施形態が考えられる。例えば、モジュール７４は上述の構成要素のうちの任意の１つ以上を省略することができ、または１つ以上の他の構成要素を含むことができる。さらに、上述の機能のうちの１つ以上は、動作が起因する１つ以上の構成要素以外の１つ以上の構成要素によって実行され得る。さらに、少なくともコントローラ１３４は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはソフトウェア、ファームウェア、およびハードウェアのいずれかの組合せまたはサブ組合せで実装され得る。
【００７１】
図９は一実施形態による、図８の無呼吸度センサアセンブリ１２８の一部、ならびに対象者１２（図４）の頚５０（図４）および気道１４（図１）の断面の図であり、頚は円形断面を有するものとして示され、気道は円形断面を有するものとして示されているが、頚および気道はそれぞれ他の断面を有する可能性がある。
【００７２】
センサアセンブリ１２８はエネルギー波を頚５０および気道１４に向けて送信し、気道壁の表面１６２の領域によって方向転換された（例えば反射された）送信エネルギー波の一部を受信し、そして、エネルギー波の受信部分に応じて気道が開いている程度を決定するか、または、気道が開いている程度をコントローラが決定することができるように、エネルギー波の受信部分に関連する情報をコントローラ１３４に提供するように構成されたエネルギー波送受信機１６０を含む。あるいは、センサアセンブリ１２８は、気道１４が潰れている程度を決定することができるか、または気道が潰れている程度をコントローラ１３４が決定することができるように情報を提供することができる。例えば、センサアセンブリ１２８またはコントローラ１３４はエネルギー波の受信された方向転換された部分を使用して、気道１４の寸法Ｄを決定することができ、Ｄの値は、気道が開いている（またはつぶれている）程度に対応する。すなわち、Ｄの値が大きいほど、気道１４が開いている程度が高くなり（気道がつぶれている程度が低くなる）、Ｄの値が小さいほど、気道が開いている程度が低くなり（気道が潰れている程度が高くなる）、以下では気道が開いている程度を決定することだけを説明するが、対応する説明は気道がつぶれている度合いを決定することにも適用できることが理解される。あるいは、センサアセンブリ１２８またはコントローラ１３４は、エネルギー波の受信された方向転換された部分を使用して、気道１４の２つ以上の寸法を決定するか、または気道の画像を取得し、取得された画像から１つ以上の気道寸法を決定し得る。
【００７３】
送受信機１６０は、気道１４の表面１６２が少なくとも部分的に方向転換する任意の適切なタイプのエネルギー波を送信するように構成することができる。例えば、送受信機１６０は、従来の超音波機械で使用されるような音響超音波、またはマイクロインパルスレーダ波を送信するように構成することができる。さらに、送受信機１６０は、連続エネルギー波、パルスエネルギー波、または任意の他の適切なタイプのエネルギー波を送信するように構成することができる。
【００７４】
送受信機１６０は、気道１４の断面全体の「画像」を得るために複数の送信機および複数の受信機を含むことができ、またはセンサアセンブリ１２８が気道の断面全体をカバーするように掃引する少数または１つの送信機、およびセンサアセンブリが同様に掃引する少数または１つの受信機を含むことができ、この場合、センサアセンブリは送信機または受信機を機械的に掃引しても、電子的に（例えば、フェーズドアレイレーダを用いたビーム形成におけるように）掃引してもよい。送受信機１６０が複数の送信機または複数の受信機を含む場合、これらは、カラー７６（図４〜図７）の内側または表面上の、または構成要素モジュール７４（図４〜図８）内の様々な位置に戦略的に配置することができる。適切な送信機および適切な受信機の一例は、異時的に送信機として動作したり受信機として動作したりすることができるトランスデューサ、例えば、圧電トランスデューサを含む。
【００７５】
センサアセンブリ１２８またはコントローラ１３４は、例えば、超音波機械が対象者の内部組織によって方向転換される送信音波の受信された方向転換部分を分析する方法など、任意の適切な方法で、エネルギー波の１つ以上の受信された方向転換部分のそれぞれの時間遅延（例えば、波の送信時間に対する）、位相（例えば、送信された位相に対する）、周波数スペクトル（例えば、送信された波の周波数スペクトルに対する）、波形（例えば、送信された波の波形に対する）、パワー（例えば、送信されたパワーに対する）、および振幅（例えば、送信された波の振幅に対する）のうちの１つ以上を分析することによって、気道１４の寸法Ｄを決定するように構成される。
【００７６】
図１０は、別の一実施形態による、図８の無呼吸度センサアセンブリ１２８の一部、および対象者１２（図４）の頚５０（図４）および気道１４（図１）の断面の図であり、頚は円形断面を有するものとして示され、気道は円形断面を有するものとして示されているが、頚および気道はそれぞれ他の断面を有する可能性がある。
【００７７】
センサアセンブリ１２８は、エネルギー波を気道１４に向けて送信するように構成されたエネルギー波送信機１６４と、頚５０および気道１４を貫通する送信されたエネルギー波の１つ以上の部分を受信するように構成されたエネルギー受信機と、を含み、エネルギー波の受信された部分に応答して気道が開いている程度を決定するように、またはエネルギー波の受信された部分に関連する情報をコントローラ１３４に提供して、気道が開いている程度をコントローラが決定することができるように構成されている。例えば、センサアセンブリ１２８またはコントローラ１３４は、エネルギー波の受信された部分を使用して、気道１４の寸法Ｄを決定することができ、Ｄの値は、気道が開いている程度に対応する。すなわち、Ｄの値が大きいほど、気道１４が開いている程度は高く、Ｄの値が小さいほど、気道が開いている程度は低い。あるいは、センサアセンブリ１２８またはコントローラ１３４は、エネルギー波の受信された部分を使用して、気道１４の２つ以上の寸法を決定し得る。
【００７８】
送信機１６４は、送信機と気道１４との間の頚５０の第１の部分、気道、および気道と受信機１６６との間の頚の第２の部分を少なくとも部分的に通過することができる任意の適切なタイプのエネルギー波を送信するように構成することができる。例えば、送信機１６４は、従来のｘ線機械で使用されるようなｘ線波、またはマイクロインパルスレーダ波を送信するように構成することができる。さらに、送信機１３４は、連続エネルギー波、パルスエネルギー波、または任意の他の適切なタイプのエネルギー波を送信するように構成され得る。
【００７９】
センサアセンブリ１２８が気道１４の断面全体の「画像」を得ることができるように、送信機１６４は複数の送信機を含むことができ、受信機１６６は複数の受信機を含むことができる。あるいは、送信機１６４は、気道１４の断面全体をおおうカバーするようにセンサアセンブリ１２８が掃引する送信機を少数または１つ含むことができ、受信機１６６は、センサアセンブリが同様に掃引する受信機を少数または１つ含むことができ、この場合、センサアセンブリは送信機または受信機を機械的に掃引しても、電子的に（例えば、フェーズドアレイレーダを用いたビーム形成のように）掃引してもよい。送信機１６４が複数の送信機を含む場合、または受信機１６６が複数の受信機を含む場合、これらは、カラー７６（図４〜図７）の内側または表面上の、または構成要素モジュール７４（図４〜図８）内の様々な位置に戦略的に配置することができる。
【００８０】
センサアセンブリ１２８またはコントローラ１３４は、例えば、ｘ線機械が送信されたｘ線波の受信された部分を分析する方法などの任意の適切な方法で、エネルギー波の１つ以上の受信された部分のそれぞれの時間遅延（例えば、波の送信時間に対する）、位相（例えば、送信された位相に対する）、周波数スペクトル（例えば、送信された波の周波数スペクトルに対する）、波形（例えば、送信された波の波形に対する）、パワー（例えば、送信されたパワーに対する）、および振幅（例えば、送信された波の振幅に対する）のうちの１つ以上を分析することによって、寸法Ｄを決定するように構成される。
【００８１】
図１１は、さらに別の一実施形態による、図８の無呼吸度センサアセンブリ１２８の一部、および図４の対象者１２の図である。
【００８２】
センサアセンブリ１２８は、対象者１２によって生成された１つ以上のエネルギー波の１つ以上の部分を受信するように構成され、受信された１つ以上のエネルギー波部分に応答して対象者の気道１４（図９〜１０）が開いている程度を決定するように、または気道が開いている程度をコントローラが決定できるように、受信された１つ以上のエネルギー波部分に関連する情報をコントローラ１３４に提供するように構成されたエネルギー波受信機１６８を含む。例えば、センサアセンブリ１２８またはコントローラ１３４は、受信された１つ以上のエネルギー波部分を使用して、気道１４の寸法Ｄ（図９〜１０）を決定することができ、Ｄの値は、気道が開いている程度に対応する。すなわち、Ｄの値が大きいほど、気道１４が開いている程度は高く、Ｄの値が小さいほど、気道が開いている程度は低い。あるいは、センサアセンブリ１２８またはコントローラ１３４は、受信された１つ以上のエネルギー波部分を使用して、気道１４の２つ以上の寸法を決定することができる。
【００８３】
エネルギー波受信機１６８は、対象者１２が生成する任意の適切なタイプのエネルギー波を受信するように構成することができる。例えば、受信機１６８は、対象者１２が呼吸器音（例えば、呼吸音またはいびき音）を発するときに生成されるような音波、対象者が目（目が閉じているときでさえ）または別の身体部分（例えば、鼻、口、顎、または顎先）を動かすときに生成されるような光波の乱れ、または脳波もしくは心臓波（例えば、心電図波）のような電磁波を受信するように構成され得る。
【００８４】
センサアセンブリ１２８は、対象者１２の頭領域、頚領域、または他の領域の周りの任意の場所から発せられるエネルギー波をピックアップすることができるように、複数の受信機１６８を含むことができ、またはセンサアセンブリが機械的または電子的（例えば、フェーズドアレイレーダを用いたビーム形成におけるように）に掃引する受信機を少数または１つ含むことができる。センサアセンブリ１２８が複数の受信機者１６８を含む場合、これらは、カラー７６（図４）の内側または表面上の、または構成要素モジュール７４（図４〜図８）内の様々な位置に戦略的に配置されてもよい。さらに、１つ以上の受信機１６８は対象者の頚以外の対象者の領域（例えば、頭、胸郭）に向けられてもよい。
【００８５】
センサアセンブリ１２８またはコントローラ１３４は、従来の方法で、１つ以上の受信されたエネルギー波部分の各々の位相、周波数スペクトル、波形、パワー、および振幅のうちの１つ以上を分析し、次いで、この分析の結果を、例えば、図８のルックアップテーブル１４８または適合された曲線を使用して、気道１４（図９〜１０）が開いている程度と相関させることによって、寸法Ｄを決定するように構成される。このような相関関係を作成し、使用するための手順を、図１３に関連して以下に説明する。
【００８６】
図１２は、さらに別の実施形態による、図８の無呼吸度センサアセンブリ１２８の一部、および図４の対象者１２の図である。
【００８７】
センサアセンブリ１２８は、対象者１２の１つ以上の生物学的状態を感知するように構成された生物学的状態センサ１７０を含み、１つ以上の感知された生物学的状態に応答して対象者の気道１４（図９〜１０）が開いている程度を決定するように、またはコントローラ１３４に感知された１つ以上の生物学的状態に関連する情報を提供して、気道が開いている程度をコントローラが決定するように構成される。例えば、センサアセンブリ１２８またはコントローラ１３４は、感知された１つ以上の生物学的状態を使用して、気道１４の寸法Ｄ（図９〜１０）を決定し得、Ｄの値は気道が開いている程度に対応する。すなわち、Ｄの値が大きいほど、気道１４が開いている程度は高く、Ｄの値が小さいほど、気道が開いている程度は低い。あるいは、センサアセンブリ１２８またはコントローラ１３４は、感知された１つ以上の生物学的状態を使用して、気道１４の２つ以上の寸法を決定し得る。
【００８８】
センサ１７０は、対象者１２の任意の適切なタイプの生物学的状態を感知するように構成され得る。そのような生物学的状態の例には、呼吸数、心拍数、血糖レベル、血中酸素レベル、血中アドレナリンレベル、体温、体汗レベル、体‐コルチゾールレベル（対象者の汗中のコルチゾールから）、体動レベル（例えば、センサは加速度計を含むことができる）、血圧、呼気ガス組成、および身体部分位置（例えば、顎先の位置、対象者の口が開いている程度、または対象者の鼻孔が広がっている程度）。
センサアセンブリ１２８は、対象者１２の複数の生物学的状態を感知することができるように、複数の生物学的状態センサ１７０を含むことができ、１つ以上のセンサはカラー７６（図４〜図７）の内側または表面上（着脱可能または固定的に取り付けられる）、構成要素モジュール７４（図４〜図８）内の様々な位置に、または対象者の身体上または身体内の様々な位置にさえ、戦略的に配置することができ、身体上または身体内の場合、そのような各センサは有線または他の適切なコネクタで構成要素モジュール７４（図４〜図８）につなぐことができ、またはセンサアセンブリ１２８のベース部分と無線で通信することができる。例えば、センサアセンブリ１２８は、睡眠中の対象者１２の動きを監視するように構成された１つ以上の動きセンサを利用することができる。これらの１つ以上のセンサは、カラーアセンブリ７２（例えば、１つ以上の加速度計）に搭載され得るか、またはカラーアセンブリから離れ得る（例えば、対象の四肢または胴に取り付けられた加速度計、または遠隔撮像装置（例えば、低光カメラまたはＩＲカメラ、またはマイクロインパルスレーダ））。カラーアセンブリ７２から離れているセンサは、カラーアセンブリに搭載されているセンサアセンブリ１２８の一部に、その測定値を無線で、または１つ以上の信号ケーブルを介して送達することができる。そのような１つ以上のセンサによって提供される読み取り値に応答して、コントローラ１３４は、対象者１２の過度の運動（例えば、もがく、または頻繁な姿勢変化）または運動の欠如（例えば、過度の静止）を、対象者が睡眠時無呼吸を経験していることの指標として解釈することができる。
【００８９】
センサアセンブリ１２８またはコントローラ１３４は、任意の適切な方法で、１つ以上の感知された生物学的状態の各々の１つ以上のパラメータを分析し、次いで、この分析の結果を、例えば、図８のルックアップテーブル１４８、またはメモリ１３０に記憶された適合曲線を使用して、気道１４（図９〜１０）が開いている程度と相関させることによって、寸法Ｄを決定するように構成される。このような相関関係を作成し、使用するための手順を、図１３に関連して以下に説明する。
【００９０】
図８〜図１２を参照すると、無呼吸度センサアセンブリ１２８の代替実施形態が企図されている。例えば、センサアセンブリ１２８は、エネルギー波送受信機１６０、エネルギー波送信機１６４、エネルギー受信機１６６および１６８、ならびに生物学的状態センサ１７０のそれぞれのうちの１つ以上の任意の組合せまたはサブ組合せを含むことができる。
【００９１】
図１３は一実施形態による、対象者１２（例えば、図１２）の１つ以上の生物学的状態を、対象者が経験している睡眠時無呼吸の程度に関連付けるための手順のフロー図１８０である。例えば、この手順は１つ以上の生物学的状態を、対象者の気道１４（例えば、図９〜１０）が開いている程度に相関させ得、気道開放度は、対象者が経験している睡眠時無呼吸の程度に関連する。フロー図１８０に関連して以下に説明する例では、相関させられる生物学的状態が対象者１２の呼吸数であるが、図８〜図１２に関連して上述した無呼吸度センサアセンブリ１２８の実施形態のいずれかによって感知される任意の１つ以上の他の生物学的状態を、同様の方法で相関させることができることを理解されたい。さらに、睡眠医または睡眠技師は、睡眠検査室設定内の対象者１２との相関付けを実行し、次いで、例えば、対象者の睡眠時無呼吸治療システム７０のルックアップテーブル（ＬＵＴ）１４８（図８）を相関データ構造でプログラムするか、または生体状態を睡眠時無呼吸の程度に関連させる適合曲線の表現でシステムのメモリ１３０（図８）をプログラムすることができる。あるいは、対象者のシステム７０またはシステムの検査室バージョンは、睡眠医学専門家または対象者１２の助けを借りて、または借りずに、この手順を実行してもよい。
【００９２】
ステップ１８２で、睡眠技師は、対象者１２（図４）の気道１４（図９〜１０）が睡眠中に開いている程度を監視する。例えば、図９に関連して上述したように、超音波を用いて気道１４の１つ以上の寸法Ｄ（図９〜図１０）を監視することができる。超音波および結果として生じる超音波画像は、図９に関連して上述した無呼吸治療システム７０の一実施形態によって生成されてもよく、または独立した超音波機械によって生成されてもよい。
【００９３】
同時にステップ１８４で、睡眠中に対象者の気道１４（図９〜図１０）が開いている程度に関連付けられる対象者１２（図４）の生物学的状態を監視する。例えば、対象者の呼吸器音（例えば、呼吸、いびき）の音量また周波数スペクトル、またはこの例のように対象者の呼吸数を監視することができる。
【００９４】
そして、適切な時間（例えば、対象者が目ている間の２−８時間）ステップ１８２およびステップ１８４を実行した後、ステップ１８６で、監視した１つ以上の生物学的状態のそれぞれを、気道（（図９〜図１０））の開放度に相関させる。例えば、対応するサンプル時間での対象者の呼吸数の観測値をデジタル化し、同じ対応するサンプル時間での対象者の気道１４の開放度の観測値をデジタル化し、それぞれのサンプル時間で得られた呼吸数の各値を、同じそれぞれのサンプル時間で得られた対応する気道の開放度と組み合せることができる。さらに、場合によっては、予測相関を導出することができる。例えば、対象者１２の気道１４の無呼吸誘発閉鎖に先行する期間（例えば、２分の長さ）中に、呼吸器音の特定のパターンが気道閉鎖に先行することが多いことが決定されてもよい。したがって、このような相関は、対象者の頚５０の選択された１つ以上の領域に負圧を先制的に適用して、まさに起こる前に睡眠時無呼吸事象の開始を防止するために使用され得る。
【００９５】
次に、ステップ１８８で、生物学的状態のそれぞれと気道開放度との間の相関関係を示すそれぞれのデータ構造を生成する。
【００９６】
例えば、呼吸数のデジタル化された値と、気道開放度の対応するデジタル化された値との相関を表すデータ構造を生成し、このデータ構造をＬＵＴ１４８（図８）に格納することができる。すなわち、呼吸数の値の各々をＬＵＴ１４８の対応するアドレスに関連付け、各アドレスにおいて、そのアドレスに関連付けられた呼吸数の値に対応する気道開放度を記憶することができる。
【００９７】
無呼吸度センサアセンブリ１２８（図８および図１２）が対象者の呼吸数のデジタル化された値を提供する場合、呼吸数値対アドレス変換器（このような変換器はアセンブリ１２８の一部であってもよく、構成要素モジュール７４の任意の他の構成要素の一部であってもよく、または構成要素モジュールの別個の構成要素であってもよい）は、その値をＬＵＴ１４８のアドレスに変換する。そして、センサアセンブリ１２８またはコントローラ１３４は、このアドレスにおけるＬＵＴ１４８の位置から気道開放度の対応する値を取得し、この気道開放度の値を使用して、ポンプアセンブリ１１８（図８）、圧力調整器アセンブリ１２０、またはバルブアセンブリ１２２を制御し、対象者１２が経験する睡眠時無呼吸のレベルを制御する。例えば、ＬＵＴ１４８から得られた気道開放度の値が、プログラムされたまたは他の方法で設定された無呼吸レベル目標範囲未満である場合、センサアセンブリ１２８またはコントローラ１３４は、気道開放度を目標範囲に向かって増加させるように作用することができ、対照的に、ＬＵＴから得られた気道開放度の値が無呼吸レベル目標範囲を超える場合、センサアセンブリ１２８またはコントローラ１３４は、気道開放度を目標範囲に向かって低下させるように、または気道開放度を現在のレベルに維持するように作用することができる。
【００９８】
あるいは、呼吸数のデジタル化された値および気道開放度の対応するデジタル化された値を曲線に適合させ、この曲線の表現をメモリ１３０（図８）に記憶することができる。
【００９９】
無呼吸度センサアセンブリ１２８（図８および図１２）が対象者の呼吸数のデジタル化された値を提供すると、コントローラ１３４は適合した曲線の表現を使用して、この値を気道開放度の対応する値に変換し、この気道開放度の値を使用して、ポンプアセンブリ１１８（図８）、圧力調整器アセンブリ１２０、またはバルブアセンブリ１２２を制御し、対象者１２が経験する睡眠時無呼吸のレベルを制御する。例えば、適合曲線が直線である場合、呼吸数値および気道開放度値に関して線を定義する数式がメモリ１３０に記憶され、コントローラ１３４は、この数式を使用して、呼吸数の提供された値に対応する気道開放度を計算する。したがって、適合曲線から得られた気道開放度の値が、プログラムされたまたは他の方法で設定された無呼吸レベル目標範囲を下回る場合、センサアセンブリ１２８またはコントローラ１３４は、目標範囲に向かって気道開放度を増加させるように作用することができ、対照的に、適合曲線から得られた気道開放度の値が無呼吸レベル目標範囲を上回る場合、センサアセンブリ１２８またはコントローラ１３４は目標範囲に向かって気道開放度を低下させるように、または気道開放度を現在のレベルに維持するように作用することができる。
【０１００】
さらに図１３を参照すると、フロー図１８０によって表される手順の代替実施形態が企図されている。例えば、列挙されたステップ１８２〜１８８のうちの任意の１つ以上を省略することができ、１つ以上の他のステップを追加することができる。さらに、列挙されたステップのいずれも、手動で、コンピューティング装置によって、または任意の他の適切な装置によって実行され得る。
【０１０１】
図１４は、一実施形態による、２つのシール面９４の部分および真空面９６の部分を含む、図４〜図７のカラー７６の内側部分の平面図である。「内側部分」は対象者が睡眠時無呼吸治療システム７０（図４〜図７）を着用している間に、対象者１２（図４）の頚５０（図４）に面するように構成されたカラー７６の部分を意味する。
【０１０２】
シール面９４はそれぞれ、対象者１２（図４）の頚５０（図４）の各部分に接触し、それぞれの接触した頚部分とそれぞれの気密シールを形成するように構成される。
【０１０３】
そして、真空面９６は、シール面９４、頚５０の接触部分、及び真空面に対向する対象者の頚の部分と共に負圧領域２００を形成するように構成され、真空面は圧力面とも呼ばれ、負圧領域は真空領域、圧力室、又は真空室とも呼ばれる。図１６〜図２２に関連して以下に説明するように、カラー７６は、真空面９６の少なくとも一部が対象者の頚５０に接触しないようにフレームを含むことができる。
【０１０４】
各シール面９４は、剛性、半剛性、または可撓性であってもよく、プラスチック、ゴム、発泡体、またはシリコーン樹脂などの任意の適切なシーリング材料から形成されてもよい。
【０１０５】
真空面９６も、剛性、半剛性、または可撓性であり得、プラスチック、ゴム、発泡体、またはシリコーン樹脂などの任意の適切な材料から形成され得、１つ以上の吸入開口部２０２のセット、および１つ以上の排出開口部２０４のセットを含み、吸入開口部および排出開口部は、任意の適切なパターンで互いに対して配置され得、任意の適切な大きさおよび形状を有し得る。さらに、ノズル、一方向バルブ、または他の適切な構成要素が、開口部２０２および開口部２０４のうちの１つ以上の内部に配置され得る。
【０１０６】
１つ以上の吸入開口部２０２は、空気がカラー７６の外側部分から、１つ以上の吸入バルブ（図１６〜２２に関連して以下に説明される）を通り、１つ以上の吸入開口部を通り、負圧領域２００に流入することを可能にするように構成され、「外側部分」は、対象者が睡眠時無呼吸治療システム７０（図４〜７）を着用している間、対象者１２（図４）の頚５０（図４）に背を向けるように構成されたカラー７６の部分である。カラー７６内のホースおよびカップリングは、１つ以上の吸入開口部２０２を１つ以上の吸入バルブに連結することができる。さらに、これらのホースおよびカップリングの一部または全部、１つ以上の吸入バルブ、および１つ以上の吸入開口部２０２は、バルブアセンブリ１２２（図８）の一部であると考えることができる。
【０１０７】
そして、１つ以上の排出開口部２０４は、空気が負圧領域２００から、１つ以上の排出開口部を通り、バルブアセンブリ１２２（図８）および圧力調整器アセンブリ１２０（図８）を通り、ポンプアセンブリ１１８（図８）を通り、排出バルブ１０２（図４〜図８）を通って流出することを可能にするように構成される。カラー７６内のホースおよびカップリングは、１つ以上の排出開口部２０４をバルブアセンブリ１２２および圧力調整器アセンブリ１２０（図８）に連結することができる。さらに、これらのホースおよびカップリングの一部または全部、および１つ以上の排出開口部２０４は、バルブアセンブリ１２２（図８）の一部であると考えることができる。
【０１０８】
負圧領域２００を通って空気が流れることを可能にすることは、吸入開口部２０２が存在しない場合よりも対象者１２（図４）にとってより快適であり得、これは１つ以上の吸入開口部がない場合、圧力領域内の空気は対象者の発汗により高温多湿になり、そうしなければ「淀む」可能性があるからである。負圧睡眠時無呼吸治療システム７０（図４〜７）は圧力領域２００内の空気を冷却するために温度制御アセンブリ１３２（図８）を含むことができるが、上述の通気はそのような冷却の必要性を低減または排除することができ、したがって、システムが消費するエネルギーを低減することができ、温度制御アセンブリから冷却能力を省略することによってシステムのコストを低減することができる。
さらに図１４を参照すると、シール面９４および真空面９６の代替実施形態が企図されている。例えば、互いに平行に配置されて示されているが、シール面９４は互いに対して任意の他の適切な方位で配置することができる。更に、カラー７６は、２つよりも少ない又は多いシール面９４と、１つよりも多い真空面９６とを含むことができる。さらに、１つ以上のシール面９４は、それぞれの面が頚５０（図４）と作るシールの強度を増大させるために、１つ以上の排出開口部２０４をそれぞれ含むことができる。さらに、シール面９４の１つ以上の部分および真空面９６の１つ以上の部分は、同じ表面の一部であってもよい。さらに、各圧力領域２００を形成する真空面９６の部分は、１つ以上のシール面９４によって完全にまたは部分的に囲まれ得る（部分的に囲まれる場合、真空面の一部は、真空面のシール部分と対向する対象者の頚５０（図４）の部分と気密シールを形成することによって、圧力領域の周りにシールの残りを形成し得る）。さらに、圧力領域２００を形成するために、１つ以上のシール面９４および１つ以上の真空面９６が対象者の頚５０（図４）のそれぞれの部分と共に形成する気密シールは、圧力領域の周りに部分的にのみ延在することができ、これは、例えば、ポンプアセンブリ１１８（図８）が気密シールの形成されていない圧力領域の側を通して外部空気を引き込むことができるので、吸入開口部２０２の必要性をなくすことができる。さらに、１つ以上のシール面９４はそれぞれ、１つ以上の排出開口部２０４を含むことができ、これらの排出開口部は、各シール面が負圧を使用して対象者の皮膚に対するシールを形成することを可能にする。１つ以上のシール面９４はそれぞれ、近接して離間された別個の排出開口部２０４のアレイを含むことができ、または多孔性表面を含むことができる。１つ以上のシール面の排出開口部２０４または細孔はマニホールドまたはプレナムを通じて、（例えば、ポンプアセンブリ１１８、圧力調整器アセンブリ１２０、またはバルブアセンブリ１２２に属する）ポンプに連結され得、このポンプは、シール面を使用者の皮膚に接着する負圧を提供するために使用される。１つ以上のシールを形成する１つ以上の負圧レベルは、１つ以上の圧力領域２００内の１つ以上の負圧レベルとは異なることができる。あるいはシールを形成するために使用される圧力レベルと、隣接する圧力領域２００における圧力レベルとは同じであってもよく、例えば、シール面９４の排出開口部／細孔にサービスを提供するマニホールドは排出開口部／細孔を隣接する圧力領域に結合することができ、それによって、別個のポンプを必要としない。
【０１０９】
図１５は、一実施形態によるシール面９４の一部の平面図である。
【０１１０】
図１５のシール面９４の部分は、図１５のシール面の部分が１つ以上のシーリング材ディスペンサ開口部２１０を含むことを除いて、図１４のシール面９４の部分と同様であり得る。
【０１１１】
各シーリング材ディスペンサ開口部２１０は、図８のシーリング材ディスペンサアセンブリ１２４からシーラントを放出するように構成され、ここで、シーリング材は、図１４に関連して上述したようにシール面９４が対象者１２（図４）の頚５０（図４）の部分と形成するように構成された気密シールを強化するか、または漏れを修復するように構成される。例えば、シーリング材は、シール面９４と対象者の頚５０（図４）との間にある対象者の毛髪の１房以上の周りに形成された漏れを修復することができる。さらに、ノズル、一方向バルブ、または他の適切な構成要素が、１つ以上の開口部２１０内に配置され得る。さらに、カラー７６（図１４）内のホースおよびカップリングは１つ以上のシーリング材ディスペンサ開口部２１０をシーリング材ディスペンサ装置アセンブリ１２４（図８）に連結することができ、これらのホースおよびカップリングの一部または全部、および１つ以上のシーリング材ディスペンサ開口部は、シーリング材ディスペンサ装置アセンブリの一部であると考えることができる。さらに、１つ以上のシーリング材ディスペンサ開口部２１０は任意の適切な大きさおよび形状を有することができ、シール面９４に沿って任意の適切な間隔および任意の適切なパターンで配置することができる。さらに、開口部２１０はシーリング材ディスペンサ開口部の一部分がシール面に形成され、別の部分が隣接する真空面９６に形成されるように、シール面９４のエッジ２１２と重なり合うことができる（図１４）。あるいは、開口２１０が例えば、シール面９４のエッジ２１２の近くで、完全に真空面９６に形成することができる。
【０１１２】
睡眠時無呼吸システム７０（図４〜図７）の動作において、一実施形態によれば、例えば、コントローラ１３４（図８）が圧力領域２００（図１４）内の漏れを検出した場合、コントローラは、シーリング材ディスペンサアセンブリ１２４（図８）に、圧力領域を形成するかそうでなければ圧力領域に接しているシール面９４の一部分に沿って、１つ以上のシーリング材ディスペンサ開口部２１０を介して、リザーバ１４６（図８）からシーリング材を分配させることができる。例えば、コントローラ１３４は、漏れがシールされたことをコントローラが検出するまでの時に、シーリング材ディスペンサアセンブリ１２４に、シール面９４の１つの開口部２１０からシーリング材を分配させることができる。
【０１１３】
さらに図１５を参照すると、代替実施が考えられる。例えば、１つのシール面９４のみが記載されているが、複数のシール面が１つ以上のシーリング材ディスペンサ開口部２１０を含むことができる。さらに、シーリング材ディスペンサアセンブリ１２４（図８）は、シーラント分配開口部２１０の全てではないが１つ以上から任意の一時にシーリング材を選択的に分配するように構成することができる。さらに、開口部２１０がノズルを含む場合、シーリング材ディスペンサアセンブリ１２４はシーリング材を分配する前、分配中、または分配後に、選択された方向にノズルを配向することができる。
【０１１４】
図１６は、一実施形態による、図４〜図７および図１４のカラー７６の部分２２０の図である。
【０１１５】
図１７は、一実施形態による、図１６の線Ａ‐Ａに沿った図１６のカラー部分２２０の中央領域、ならびに対象者の頚５０および気道１４の部分２２２の断面の図である。
【０１１６】
図１８は、一実施形態による、図１６のカラー部分２２０の端部領域、ならびに対象者の頚５０および気道１４の部分２２２の断面の図である。
【０１１７】
図１６〜図１７を参照すると、カラー７６は１つ以上のセグメント２２４を含み、これは、負圧睡眠時無呼吸治療システム７０（図４〜図７）が対象者１２（図４）によって着用されている間、対象者の頚５０の周りにほぼ円周方向に配向されるように構成される。
【０１１８】
各セグメント２２４は、フレーム２２８のそれぞれの剛性または半剛性部分２２６によって形成される。各フレーム部分２２６は湾曲した形状を有し、プラスチック、金属、またはワイヤメッシュなどの任意の適切な材料から作製することができる。
【０１１９】
各フレーム部分２２６には、真空面９６のそれぞれの部分（例えば、図１４に関連して上述した）と、プラスチック又は布のような任意の適切な材料から作ることができる外側カバー２３０のそれぞれの部分とが取り付けられている。真空面９６および外側カバー２３０をフレーム部分２２６に取り付けるために、接着または粘着などの任意の適切な取り付け技術を使用することができる。
【０１２０】
各フレーム部分２２６は、溶接、結着（bonding）、接着（cementing）、または粘着（gluing）などの任意の適切な取り付け技術によって、それぞれのジョイント２３２で隣接するフレーム部分に取り付けられる。あるいは、フレーム２２８は、フレーム部分２２６が互いに一体化されたような一体部品から作製されてもよい。あるいは、ジョイント２３２が例えば、ヒンジを用いて、共に柔軟に結合されてもよい。
【０１２１】
それぞれのシール面９４（図１４〜図１５に関連して上述した）は、各ジョイント２３２に沿って配置されている。
【０１２２】
カラー７６が対象者に着用されている間、シール面９４は、対象者の頚５０の各部分２３４と係合して圧力領域２００を、この例ではカラーセグメント２２４毎に１つの圧力領域を形成する。
【０１２３】
各カラーセグメント２２４はまた、図１４に関連して上述したように、ポンプアセンブリ１１８（図８）がそれぞれの圧力領域２００内に外気を引き込むことを可能にするそれぞれの吸入バルブ２３８を含む。
【０１２４】
例えば、図８および図１４〜図１５に関連して上述したように、カラー７６内に配置することができる任意のホースまたはカップリングは、明確にするために図１６〜図１８から省略されている。
【０１２５】
図１８を参照すると、カラー７６の端部領域の断面は、セグメントターミネータ２４０が追加されていることを別として、図１７に関連して上述したカラーの中央領域の断面と同様である。
【０１２６】
ターミネータ２４０は、カラーセグメント２２４の端部に気密シールを形成するように構成され、プラスチック、金属、またはワイヤメッシュなどの任意の適切な剛性または半剛性材料から作製されてもよい。
【０１２７】
シール面９４はターミネータ２４０の底部に沿って延在し、頚５０の部分２４２と気密シールするように構成され、ターミネータの湾曲した頂部は、任意の適切な気密様式でシーム（seam）２４４に沿って真空面９６に取り付けられる。
【０１２８】
あるいは、ターミネータ２４０がそれぞれのフレーム部分２２６に直接取り付けられてもよく、またはフレーム部分と一体に形成されてもよく、または全体としてフレーム２２８の一体部分として形成されてもよい。
【０１２９】
図１６〜図１８を参照すると、睡眠時無呼吸治療システム７０（図４〜図７）の動作において、一実施形態によれば、ポンプアセンブリ１１８（図８）は負圧領域２００から空気を引き出すことによって負圧領域２００内に負圧を存在させるように構成される。吸入バルブ２３８は負圧領域内への空気の流入を可能にするが、ポンプアセンブリの力はこの流入に打ち勝って負圧領域内に負圧を生成する。さらに、領域２００内の負圧は、互いに同じであっても異なっていてもよい。
【０１３０】
カラー７６の外側の圧力は圧力領域２００内の圧力よりも大きいので、外側の空気はフレーム２２８を効果的に押圧し、これは、次に、シール面９４を頚部分２３４および頚部分２４２に対して押圧して、それぞれの気密シールを形成する。あるいは、別の見方では、フレーム２２８はシール面９４がそれぞれの頚部分２３４および頚部分２４２に押し付けられるように、頚５０に対して効果的に「吸引」される。この効果は、カラーアセンブリ７２を対象者１２の頚部５０に取り付けるための主要な機構として使用することができ、したがって、ストラップを介して、または頚部を完全に取り囲むことによって、対象者に積極的に取り付ける必要のないカラーアセンブリを可能にする。このようなカラーアセンブリ７２は一般に、１つ以上の圧力領域２００において、カラーアセンブリを対象者の頚５０に対して保持するのに十分であるが、弱すぎて気道１４を認識可能な程に開くことができない適度な「把持」レベルの負圧を利用することができ、カラーアセンブリは、対象者の気道を開く必要または気道を開いた状態に維持する必要に応じて、１つ以上の圧力領域における負圧の大きさを増加させて、無呼吸を停止するか、または無呼吸が生じるのを防止することができる。
【０１３１】
さらに、フレーム２２８およびターミネータ２４０は剛性または半剛性なので、フレーム部分２２６およびターミネータは、フレーム部分によって覆われた頚５０の部分２４６から真空面９６を離して保持する。したがって、領域２００内の負圧は頚部分２４６を外側に拡張させることができ、したがって、対象者の気道１４を「引っ張って」開くという所望の結果を与える。仮に、フレーム部分２２６およびターミネータ２４０が剛性または半剛性でなかった場合、真空面９６は頚部分２４６に対して潰れ、その結果、対象者の気道１４は意図されるように「引っ張られて」開かれない。
【０１３２】
さらに図１６〜図１８を参照すると、睡眠時無呼吸治療システム７０（図４〜図７）の動作において、別の一実施形態によれば、システムは、蠕動を模倣するように圧力領域２００内の圧力を調節することができる。例えば、システム７０は、システムが頚５０の部分２４６に、負圧への長時間の連続曝露によって引き起こされる浮腫（例えば、「ヒッキー（hickey）」）を形成させる可能性を低減または排除するように、圧力をそのように調節することができる。
【０１３３】
蠕動は筋管を形成する筋肉の放射状に対称的な収縮および弛緩であり、収縮は、前向性様式で筋管を下って波状に伝播する。ヒトにおけるそのような筋管の例は食道であり、その筋肉は蠕動様式で収縮して食物および飲料を口から胃に移動させる。
【０１３４】
一実施形態では、圧力調整器アセンブリ１２０（図８）が最初に、カラー７６の下側の圧力領域２００内の圧力を増加させ（すなわち、負圧の大きさを減少させ）、その間、中間および上側の圧力領域内の圧力を変化させないように維持する。圧力調整器アセンブリ１２０が下側の圧力領域２００内の圧力を増加させる量およびプロファイル、およびこの圧力増加の持続時間は、隣接するシール面９４と頚部分２３４および頚部分２４２との間に形成される気密シールを破壊することなく、下側の頚部分２４６に浮腫が形成される可能性を低減または排除するのに適し得る。
【０１３５】
次に、圧力調整器アセンブリ１２０（図８）は、コントローラ１３４（図８）が対象者の睡眠時無呼吸を治療するのに適していると判断するレベルに達するまで、下側の圧力領域２００内の圧力を低下させる（すなわち、負圧の大きさを増加させる）。圧力調整器アセンブリ１２０が下側の圧力領域２００内の圧力を低下させるプロファイル、及びこの圧力低下の持続時間は、下側の頚部分２４６に浮腫が形成される可能性を低減又は排除するのに適し得る。
【０１３６】
そして、下側の負圧領域２００内の圧力を低下させている間または低下させた後に、圧力調整器アセンブリ１２０（図８）は、中間の圧力領域２００内の圧力を上昇させ（すなわち、負圧の大きさを減少させ）、その間、少なくとも上側の圧力領域内の圧力を変化させないように維持する。圧力調整器アセンブリ１２０が中間の圧力領域２００内の圧力を増加させる量およびプロファイル、およびこの圧力増加の持続時間は、隣接するシール面９４と頚部分２３４および頚部分２４２との間に形成される気密シールを破壊することなく、中間の頚部分２４６に浮腫が形成される可能性を低減または排除するのに適し得る。
【０１３７】
次に、圧力調整器アセンブリ１２０（図８）は、コントローラ１３４（図８）が対象者の睡眠時無呼吸を治療するのに適していると判断したレベルに達するまで、中間の圧力領域２００内の圧力を低下させる（すなわち、負圧の大きさを増加させる）。圧力調整器アセンブリ１２０が中間の圧力領域２００内の圧力を低下させるプロファイル、およびこの圧力低下の持続時間は、中間の頚部分２４６内に浮腫が形成される可能性を低減または排除するのに適し得る。
【０１３８】
次いで、中間の圧力領域２００内の圧力を低下させている間または低下させた後に、圧力調整器アセンブリ１２０（図８）は、上側の圧力領域２００内の圧力を上昇させ（すなわち、負圧の大きさを減少させ）、その間、少なくとも下側の圧力領域内の圧力を変化させずに維持する。圧力調整器アセンブリ１２０が上側の圧力領域２００内の圧力を増加させる量及びプロファイル、及びこの圧力増加の持続時間は、隣接するシール面９４と頚部分２３４及び頚部分２４２との間に形成される気密シールを破壊することなく、上側の頚部分２４６に浮腫が形成される可能性を低減又は排除するのに適し得る。
【０１３９】
次に、圧力調整器アセンブリ１２０（図８）は、コントローラ１３４（図８）が対象者の睡眠時無呼吸を治療するのに適していると判断するレベルに達するまで、上側の圧力領域２００内の圧力を低下させる（すなわち、負圧の大きさを増加させる）。圧力調整器アセンブリ１２０が上側の圧力領域２００内の圧力を低下させるプロファイル、およびこの圧力低下の持続時間は、上側の頚部分２４６に浮腫が形成される可能性を低減または排除するのに適し得る。
【０１４０】
上述の蠕動手順を要約すると、コントローラ１３４は、下側、中間および上側圧力領域内の圧力が時間的に、したがって位相的に、互いに相殺されるように、かつ、コントローラがカラー７６を上下に伝播する圧力「波」を効果的に生成するように、下側、中間および上側の圧力領域内の圧力を変化させる。
【０１４１】
コントローラ１３４（図８）はこの蠕動手順を、プログラムされたまたは他の方法で設定された間隔で定期的に実行してもよく、または閾値サイズの浮腫が対象者の頚５０の領域（例えば、領域２４６）に形成されたか、またはすぐに形成され得ることを示すシステム７０のセンサに応答して実行してもよい。さらに、コントローラ１３４は、任意の一時に正圧にした圧力領域の数が、カラー７６が対象者の頚５０（図４）から完全に外れるか、または他の方法で対象者の睡眠時無呼吸の治療に問題を引き起すかことがないほど十分に小さい限り、蠕動処置のそれぞれの部分の間に、１つ以上の圧力領域２００をそれぞれの正圧にすることができる。例えば、コントローラ１３４は、１つの端部圧力領域（例えば、上側または下側の圧力領域）２００だけが、任意の一時に、減圧された大きさの負圧、または正圧を有するように構成され得る。
【０１４２】
さらに図１６〜図１８を参照すると、カラー７６の代替実施形態、および総体的にシステム７０（図４〜図７）の代替実施形態が、企図されている。例えば、カラーセグメント２２４は互いに異なるサイズ又は形状を有することができ、説明されるものとは異なるサイズ又は形状を有することができる。さらに、３つより少ないまたは多いセグメント２２４があってもよい。さらに、蠕動作用は下側から上側ではなく、カラー７６の上側から下側へ伝播することができ、伝播方向を交互にすることができ、任意の適切な方法で変更することができる。
【０１４３】
図１９は、別の一実施形態による、図４〜図７および図１４のカラー７６の一部分２５０の図である。
【０１４４】
図２０は、一実施形態による、図１１の線Ａ‐Ａに沿った図１９のカラー部分２５０、ならびに対象者の頚５０および気道１４の部分２２２の断面図である。
【０１４５】
図１９〜図２０を参照すると、カラー部分２５０は図１６〜図１８のカラー部分２２０と、それぞれがターミネータ２４０から離れてシール面９４を横切る１つ以上のシール面２５２が追加され、ターミネータ２４０と同様であってもよく、横断するシール面を支持する対応する１つ以上の圧力領域セパレータ２５４が追加されていることを別として、同様である。横断するシール面２５２はシール面９４と同様のものとすることができ、任意の適切な方法でセパレータ２５４に取り付けることができる。また、セパレータ２５４は、フレーム部分２２６またはターミネータ２４０と同じ材料から作ることができ、図１８に関連して上述したようにターミネータを真空面またはフレーム部分に取り付けることができるのと同様の方法で、真空面９６またはフレーム部分に取り付けることができる。あるいは、セパレータ２５４は、図１８に関連して上述したように、ターミネータ２４０をフレーム部分２２６と一体に形成することができる方法と同様の方法で、フレーム部分２２６と一体に形成することができる。
【０１４６】
横断するシール面２５２およびセパレータ２５４は、カラーセグメント２２４を複数のセクションに分割することによって、追加の圧力領域２００（図１６〜図１８）を形成する。
【０１４７】
さらに、睡眠時無呼吸治療システム７０（図４〜７）が蠕動を模倣するように圧力領域２００（図１６〜１８）内の圧力を調節する場合、コントローラ１３４（図８）は、同じカラーセグメント２２４に属する圧力領域内の圧力を同時に変化させるように構成することができる。あるいは、コントローラ１３４は、図１６〜図１８に関連して上述した蠕動技術と同様の方法で、ただし円周方向（すなわち、頚を上下する方向ではなく、頚５０の周りの方向）に、圧力領域２００内の圧力を調節するように構成され得る。あるいは、コントローラ１３４システムは、横断方向（すなわち、頚の上下）および円周方向の両方において、圧力領域２００内の圧力を調節するように構成され得る。
【０１４８】
さらに図１９〜図２０を参照すると、カラー７６の代替実施形態、および総体的にシステム７０（図４〜図７）の代替実施形態が、企図されている。例えば、図１６〜図１８のカラー７６について上述したのと同じ代替例を、図１９〜図２０のカラー７６に適用することができる。
【０１４９】
図２１は、さらに別の一実施形態による、図４〜図７および図１４のカラー７６の部分２６０の図である。
【０１５０】
図２２は、一実施形態による、図２１の線Ａ‐Ａに沿った図２１のカラー部分２６０、ならびに対象者の頚５０および気道１４の部分２２２の断面図である。
【０１５１】
図２１〜図２２を参照すると、カラー部分２６０は、カラーセグメント２６２が、対象者１２（図４）が睡眠時無呼吸システム７０を装着すると、横断する方向（すなわち、頚５０の上／下）に延びるように構成されているが、カラーセグメント２２４（図１６〜図１８）が円周方向（すなわち、頚の周り）に延びるように構成されていることを除いて、図１６〜図１８のカラー部分２２０と同様である。また、図示されていないが、カラー部分２６０は、シール面２５２およびセパレータ２５４と同様であり、シール面９２およびジョイント２６４をほぼ横切る（すなわち、図２１の線Ａ‐Ａとほぼ同じ方向に）シール面およびセパレータを含むことができるという点で、図１９〜図２０のカラー部分２５０と同様であってもよい。
【０１５２】
さらに図２１〜図２２を参照すると、カラー７６の代替実施形態、および総体的にシステム７０（図４〜図７）の代替実施形態が、企図されている。例えば、図１６〜図２０に関連して上述したのと同じ代替例を、図２１〜図２２のカラー７６に適用することができる。
【０１５３】
図２３は、一実施形態による、睡眠時無呼吸治療システム７０（図４〜７）の動作モードのフロー図２７０である。
【０１５４】
図４〜図８、および図１４〜図２２を参照して、一実施形態による睡眠時無呼吸治療システム７０（図４〜図７）の動作が説明される。
【０１５５】
対象者１２が（例えば、電力スイッチアセンブリ１００を介して）治療システム７０をオンにし、作動させた後、フロー図２７０のステップ２７２において、コントローラ１３４はポンプアセンブリ１１８および圧力調整器アセンブリ１２０に、各圧力領域２００内にそれぞれの初期圧力を、例えば、それぞれの負圧を生成させる。すなわち、ポンプアセンブリ１１８は、カラー７６の外側から吸入バルブ２３８内に、吸入開口部２０２を通って１つ以上の圧力領域１００内に、排出開口部２０４を通って、バルブアセンブリ１２２及び圧力調整器アセンブリ１２０を通って、ポンプアセンブリ１１８内に、そして排出バルブ１０２を通って外に空気を引き出すことによって、１つ以上の負圧を発生する。あるいは、ポンプアセンブリがそれぞれの持続的な通気を生成することなく、１つ以上の負圧の少なくとも一部を生成するように、吸入バルブ２３８および吸入開口部２０２のうちの１つ以上は不活性化され得るか、または省略され得る。
【０１５６】
次に、フロー図２７０のステップ２７４で、コントローラ１３４は、圧力センサアセンブリ１２６からの１つ以上の圧力指標に応答して、１つ以上の圧力領域２００の空気漏れを監視する。
【０１５７】
ステップ２７６で、コントローラ１３４は、空気漏れがあるかどうかを判定する。漏れがないとコントローラ１３４が判定した場合、コントローラはステップ２８０に進む。しかし、コントローラ１３４が少なくとも１つの漏れがあると判定した場合、コントローラ１３４はステップ２７８に進む。
【０１５８】
ステップ２７８で、コントローラ１３４は、例えば、シーリング材ディスペンサアセンブリ１２４に、各漏れの近傍の１つ以上のシーリング材ディスペンサ開口部２１０を介してリザーバ１４６からシーリング材を分配させることによって、検出された１つ以上の漏れの各修理を行わせる。
【０１５９】
次に、ステップ２８０において、コントローラ１３４は、無呼吸度センサアセンブリ１２８を介して、対象者１２が経験している睡眠時無呼吸の程度を監視する。例えば、コントローラ１３４は、対象者の呼吸数を監視することができる。
【０１６０】
次に、ステップ２８２において、コントローラ１３４は、対象者１２が経験している睡眠時無呼吸の程度が目標範囲内であるか否かを判定する。例えば、コントローラ１３４は、対象者の呼吸数が目標範囲内にあるかどうかを判定することができる。コントローラ１３４が、睡眠時無呼吸の程度が目標範囲内にあると判定した場合、コントローラはステップ２８６に進む。しかし、コントローラ１３４が、睡眠時無呼吸の程度が目標範囲外であると判定した場合、コントローラはステップ２８４に進む。
【０１６１】
ステップ２８４において、コントローラ１３４はコントローラが調整すべきと判断した１つ以上の圧力領域２００を識別し、睡眠時無呼吸の程度を目標範囲に向かって推進するために、識別された１つ以上の圧力領域内の圧力を調整するようにポンプアセンブリ１１８または圧力調整器アセンブリ１２０を制御する。
【０１６２】
次に、ステップ２８６において、コントローラ１３４は、システム７０（図４〜図７）の１つ以上の快適セクタにおける１つ以上の快適条件を監視する。例えば、コントローラ１３４は、１つ以上の圧力領域２００内の温度又は圧力を監視することができる。
【０１６３】
次に、ステップ２８８で、コントローラ１３４は、１つ以上の快適セクタにおける１つ以上の快適条件が各目標範囲内にあるかどうかを判定する。例えば、コントローラ１３４は、各圧力領域２００内の温度がそれぞれの目標範囲内にあるかどうかを判定することができる。コントローラ１３４が、１つ以上の快適条件のそれぞれがその各目標範囲内にあると判定した場合、コントローラはステップ２９２に進む。しかし、コントローラ１３４が、１つ以上の快適条件のうちの少なくとも１つがその各目標範囲外であると判定した場合、コントローラはステップ２９０に進む。
【０１６４】
ステップ２９０において、コントローラ１３４は調整されるべき１つ以上の快適セクタを識別し、１つ以上の快適条件を各目標範囲に向かって推進するために、識別された１つ以上の快適セクタの１つ以上の快適パラメータ（例えば、温度）を調整するように温度制御アセンブリ１３２を制御する。加えてまたは代わりに、コントローラ１３４は１つ以上の圧力領域２００内の圧力の大きさを一時的に低減して浮腫が形成される可能性を低減するように、またはそうでなければ対象者の頚５０のそれぞれの領域２４６に、より高い大きさの圧力からの「休憩」を与えるように、蠕動方式でポンプアセンブリ１１８および圧力調整器アセンブリ１２０を制御することができる。
【０１６５】
ステップ２９２において、コントローラ１３４は対象者１２が覚醒する時間であるか、さもなければシステムの電源を切る時間である（例えば、対象者がシステム７０を取り外し、電力スイッチアセンブリ１００を介してシステムを「オフ」にしたため）か、を決定する。対象者１２を覚醒させる時間でない場合、コントローラ１３４はステップ２７４に戻る。しかし、対象者１２を覚醒させる時間である場合、コントローラ１３４はステップ２９４に進む。
【０１６６】
ステップ２９４において、コントローラ１３４は覚醒ルーチンを実行し、次いで、システム７０（図４）の動作を停止する、あるいは、コントローラが覚醒ルーティングをスキップし、システムの動作を停止する。覚醒ルーチンの例として、コントローラ１３４は特定の時間に、または周囲光の増加に応答して、可聴アラームを鳴らし、各圧力領域２００内のそれぞれの圧力の大きさをゆっくりと減少させることによって、または対象を穏やかに覚醒させる配列またはパターンに従って１つ以上の圧力領域内のそれぞれの圧力を変化させることによって、対象者１２を覚醒させるのを助けるようにプログラムされることができる。
【０１６７】
ステップ２９４の後、上述の動作モードは終了し、対象者１２が睡眠時無呼吸治療システム７０を作動させる次のときに繰り返される。
【０１６８】
負圧睡眠時無呼吸治療システムのさらなる実施形態を、図２４〜図６３に関連して以下に説明する。図４〜図２３に関連して上述した睡眠時無呼吸治療システム７０は図２４〜図６３に関連して以下に説明する任意の睡眠時無呼吸治療システムの任意の実施形態の任意の１つ以上の特徴を含むように修正することができ、同様に、図２４〜図６３に関連して以下に説明する睡眠時無呼吸治療システムは、それぞれ、睡眠時無呼吸治療７０の任意の実施形態の任意の１つ以上の特徴を含むように修正することができる。さらに、図２４〜図６３に関連して以下に説明する睡眠時無呼吸治療システムの実施形態は、そうではないと断らない限り、睡眠時無呼吸治療システム７０の実施形態のうちの１つ以上と構造的および動作的に同じように構成することができる。
【０１６９】
図２４〜図２５は、一実施形態による、閉塞性睡眠時無呼吸などの睡眠時無呼吸を治療するために負圧を印加するための、対象者４０５の頚４００、咽喉４０２、および顎先４０４、ならびに咽喉領域４０６および咽喉領域４０７の、それぞれ等角正面図および等角側面図である。
【０１７０】
図３および図２４〜図２５を参照すると、一実施形態で、負圧印加領域４０６は、下側が対象者の胸骨頭６２によって、側方側が対象者の胸鎖乳突筋６６によって、上側が対象者の顎先４０４と対象者の咽喉４０２との交差部４０８（すなわち、図３の二腹５５の前腹部）によって境界付けられる。図２４〜図２５に示す別の一実施形態で、負圧印加領域４０６は、下側が対象者の咽喉仏４１０（図３の甲状軟骨５７）によって、側方側が対象者の胸鎖乳突筋６６によって、上側が対象者の顎先４０４と対象者の咽喉４０２との交差部４０８によって境界付けられる。
【０１７１】
負圧印加領域４０７は典型的には領域４０６よりも小さく、領域４０６内に部分的に又は完全に存在することができ、対象者の咽喉仏４１０の周りの長方形又は正方形とすることができる。例えば、領域４０７の側方側境界は対象者の口のそれぞれの角と位置合わせすることができ、領域４０７の上側境界は、対象者の顎先４０４のすぐ下にあることができる。一実施形態では、負圧印加が対象者の舌および／または他の軟口蓋組織を前方に移動させるのに十分であり、それによって気道閉塞を低減または排除する。一実施形態では、負圧印加が対象者の舌および／または他の軟口蓋組織を前方に移動させるのに十分であり、それによって、気道閉塞を伴わずにいびきを低減または排除する。
【０１７２】
上述のように、領域４０６または領域４０７に印加される負圧（例えば、吸引）は、対象者の気道（図１の気道１４）を閉塞する組織の、閉塞を低減または除去するのに十分な移動を引き起こし得る。負圧は領域４０６または領域４０７内の組織を「引き出す」ことができ、この組織は、閉塞組織または対象者の気道に隣接する他の組織に接続されることによって、閉塞を低減または除去するのに十分な距離を、閉塞組織または対象者の気道に隣接する他の組織を「引く」ことができる。あるいは、負圧は、閉塞を低減または除去するのに十分に、対象者の顎４１２を動かすことができる（例えば、前方、下方、または前方および下方の両方）。あるいは、負圧が領域４０６または領域４０７内の組織を「引き出す」こと、および顎部４１２を移動させることの両方によって、気道閉塞を低減または除去し得る。
【０１７３】
図２４〜図２５を参照すると、負圧印加領域４０６，４０７の他の実施形態が企図されている。例えば、領域４０６又は領域４０７の上述の境界の各々は、例えば±２５ミリメートル（ｍｍ）の距離範囲内の任意の距離だけ変更することができる。
【０１７４】
図２６は、一実施形態による、負圧睡眠時無呼吸治療システム４２０を装着した対象者４０５の等角正面図である。システム４２０は図２４〜図２５に関連して上述したように、対象者の咽喉領域４０６、咽喉領域４０７、または咽喉領域４０６，４０７の両方に負圧を加えるように設計されている。図２６〜図６３に関連して以下に説明する構造的および動作的特徴に加えて、システム４２０は、図４〜図２３に関連して上述した睡眠時無呼吸治療システム７０の任意の実施形態の構造的および動作的特徴のいずれかを有することができる。
【０１７５】
睡眠時無呼吸治療システム４２０は、動作するために外部装置（例えば、ベースステーション、電源コンセント）への接続を必要としないように、内蔵型とすることができ、したがって、従来のＣＰＡＰマシン、または、例えば、ベースステーションと、ベースステーションとシステムとの間に結合されたエアホースとを含む他の睡眠時無呼吸治療システムよりも快適とすることができる。例えば、睡眠時無呼吸システム４２０の内蔵型バージョンは、対象者４０５が睡眠時無呼吸システムを装着／使用していない間に再充電可能なバッテリ（例えば、バッテリ１１０）を含むことができ、その結果、睡眠時無呼吸システムは対象者が睡眠時無呼吸システムを装着または別様に使用している間に別の装置または場所への物理的接続（例えば、電源コード、ホース、および有線通信リンク）を必要としない。しかし、内蔵バージョンの睡眠時無呼吸システム４２０は、無線通信リンクおよび無線電力リンクを含むように構成することができる。
【０１７６】
図２７〜図２８は、一実施形態による、図２６の負圧睡眠時無呼吸治療システム４２０を装着した対象者４０５のそれぞれの等角側面図である。睡眠時無呼吸システム４２０は、取り外し可能なガスケットアセンブリ４２２を含み、ガスケットアセンブリ４２２は睡眠時無呼吸システムの周囲の周りに気密シールを形成するように構成され、取り外し可能なストラップアセンブリ４２４を含み、ストラップアセンブリ４２４は、対象者４０５の頚４００の周りに睡眠時無呼吸システムを固定するように構成される。あるいは、ストラップアセンブリ４２４は、睡眠時無呼吸システム４２０を対象者４０５の頭４２５に、または頭の周りに固定するように構成することができる。
【０１７７】
図２９は、一実施形態による、図２６〜図２８の負圧睡眠時無呼吸治療システム４２０を装着した対象者４０５の等角読み取り図である。ストラップアセンブリ４２４は、対象者の頚４００の後部でストラップアセンブリのストラップ４２８および４３０の後端を一緒に連結するように構成された結合器４２６を含むことができる。結合器４２６はまた、ストラップアセンブリ４２４のストラップ４２８および４３０によって形成されるネックループのサイズの調節を可能にするように構成される。すなわち、結合器４２６を使用して、睡眠時無呼吸システム４２０のフィットが対象者４０５に不快感を引き起こすほど「きつく」ないように、かつ、ガスケットアセンブリ４２２が対象者の頚４００に接触する場所で空気漏れを可能にするほど「緩く」ないように、ループサイズを調節することができる。結合器４２６およびストラップ４２８および４３０の端部は、Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標）またはストラップを一緒に調節可能に連結することを可能にする任意の他の適切な材料もしくは構造を含み得る。あるいは、結合器４２６を睡眠時無呼吸システム４２０から省略することができ、Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標）を含むことができるストラップ端部を互いに直接連結することができる。
【０１７８】
図３０は、一実施形態による、図２６〜図２９の負圧睡眠時無呼吸治療システム４２０の等角側面図である。
【０１７９】
図３１は、一実施形態による、図２６〜図３０の負圧睡眠時無呼吸治療システム４２０の等角背面図である。
【０１８０】
図３２は、一実施形態による、図２６〜図３１の負圧睡眠時無呼吸治療システム４２０の等角分解図である。
【０１８１】
図３０〜３２を参照すると、ガスケットアセンブリ４２２およびストラップアセンブリ４２４に加えて、負圧睡眠時無呼吸治療システム４２０は、カラーアセンブリ（以後、「カラー」）を含む。
【０１８２】
ガスケットアセンブリ４２２は、例えばカラーの周囲４４２に「スナップ」することによって、カラー４４０に取り外し可能に取り付け可能であるように構成される。睡眠時無呼吸システム４２０の一実施形態では、ガスケットアセンブリ４２２が摩耗し、アップグレードされ、またはそうでなくてもカラー４４０よりも頻繁に修理または交換を必要とすることが予想され、したがって、ガスケットアセンブリを取り外し可能に構成することによって、カラーとは無関係にガスケットアセンブリの交換を可能にすることができる。
【０１８３】
ストラップアセンブリ４２４はまた、例えばカラーの側面に取り付けることによって、カラー４４０に取り外し可能に取り付け可能であるように構成される。ストラップアセンブリ４２４のストラップ４２８および４３０は、カラー４４０のそれぞれの側部４４８および４５０に取り外し可能に取り付けられるように構成された、それぞれの前端部４４４および４４６を有する。例えば、ストラップ前端部４４４及びカラー側部４４８は、ストラップ前端部４４６及びカラー側部４５０と同様に、対向の構造のＢｅｌｃｒｏ（登録商標）部品を含み得る。さらに、ストラップ前端部４４４および４４６の位置は、ストラップアセンブリ４２４のストラップ４２８および４３０によって形成されるネックループのサイズを調節することを可能にするために、カラー側部４４８および４５０に対して調節可能であり得る。さらに、睡眠時無呼吸システム４２０の一実施形態では、ストラップアセンブリ４２４が摩耗し、アップグレードされ、またはそうでなくてもカラー４４０よりも頻繁に修理または交換を必要とすることが予想され、したがって、ストラップアセンブリを取り外し可能に構成することによって、ストラップアセンブリをカラー４４０から独立して交換することが可能になる。
【０１８４】
図３１を参照すると、カラー４４０の後側４５２（睡眠時無呼吸システム４２０が装着されているときに、対象者の頚４００（例えば、図２６〜図２９）に面するように構成された側）の上には、または貫いて、１つ以上の排出開口部４５４（図３１には１つの開口のみが示されている）および１つ以上のセンサ４５６（図３１には１つのセンサのみが示されている）が配置されている。例えば、１つ以上の排出開口部４５４は図１４の排出開口部２０４と構造的および機能的に同様であり得、１つ以上のセンサ４５６は図８のセンサアセンブリ１２６，１２８のセンサと構造的および機能的に同様であり得る。図４〜図２３に関連して上述したように、また以下に説明するように、ポンプ（図３１には図示せず）は、１つ以上の排出開口部４５４を通して空気を吸引して、カラー４４０の後側４５２と対象者の咽喉領域４０６または咽喉領域４０７（図２４〜図２５）との間に負圧の体積または領域を形成する。
【０１８５】
１つ以上の排出開口部４５４を通る空気の引き込みは、１つ以上の排出開口部を介して真空に引き込むこと、または部分真空に引き込むことと呼ぶこともでき、負圧の体積または領域は真空、部分真空、または圧力領域と呼ぶことができ、たとえば図１７に関連して上述した圧力領域２００と構造的および機能的に同様とすることができる。さらに、図４〜図２４に関連して上述し、以下で説明するように、１つ以上のセンサ４５６は情報または１つ以上の身体的パラメータを感知し提供するように構成されることができ、この情報または１つ以上の身体的パラメータから、睡眠時無呼吸システム４２０は、負圧の大きさまたは他のパラメータ（例えば、頚の温度）を調節して、対象者の気道（例えば、図１の気道１４）を開くか、または開いた状態を維持するために、睡眠時無呼吸システムが使用することができる情報を導出することができる。さらに、１つ以上のセンサ４５６は、睡眠時無呼吸システム４２０が他の情報を導出することができる他の情報または他の１つ以上の身体的パラメータを感知し提供するように構成されることができる。例えば、図８に関連して上述したようにおよび以下のように、１つ以上のセンサ４５６は対象者４０５の身体的、精神的、感情的、健康、またはウェルビーイング(wellbeing)の状態または状況（例えば、図２６〜２９）に関連する情報、または対象者の睡眠時無呼吸システム４２０の使用または設定に関連する情報を感知し、提供するように構成することができる。さらに、１つ以上の排出開口部４５４および１つ以上のセンサ４５６は任意の適切な位置、形状、およびサイズを有することができ、その位置、形状、およびサイズは、図３０〜図３２に示すものとは異なることができる。
【０１８６】
さらに図３０〜図３２を参照すると、カラー４４０は対象者４０５（例えば、図２９）の頚４００により良く適合するようにカスタム製造されることができる。例えば、医師または他の人は、従来の撮像装置または従来のスキャナを使用して、対象者の頚４００（少なくとも対象者の頚の正面および側面）の３次元（３Ｄ）画像またはマップを生成することができる。次いで、３Ｄ画像またはマップを、カラー４４０を「印刷」することができる３Ｄプリンタに適したフォーマットを有する印刷ファイルに変換することができる。または、カラー４４０を３Ｄ画像またはマップからＣＮＣまたは他のマシンによって製造することができる。睡眠時無呼吸システム４２０の他の構成要素（例えば、ガスケットアセンブリ４２２、ストラップアセンブリ４２４）を、同様の方法で製造することができる。
【０１８７】
図３３は、一実施形態による、図２６〜図３２のガスケットアセンブリ４２２およびカラー４４０の等角正面図である。
【０１８８】
図３４は、一実施形態による、図２６〜図３３のガスケットアセンブリ４２２およびカラー４４０の等角側面図である。
【０１８９】
図３５は、一実施形態による、透視部分を有する図２６〜図３４のカラー４４０の等角側面等角図である。
【０１９０】
図３３〜図３５を参照すると、カラー４４０は半剛性ハウジング４６０を含み、ハウジングの前部に形成され、睡眠時無呼吸システム４２０の１つ以上の構成要素を保持するように構成されたコンパートメント４６２を含む。
【０１９１】
図３５を参照すると、カラーハウジング４６０は、可撓性、弾性のオーバーモールド又はパッケージ４６６内に配置された剛性の内部フレーム４６４を含む。
【０１９２】
フレーム４６４はスラット４６８を含み、プラスチック金属からまたは、カラー４４０がカラーの後面４５２と対象者４０５の頚４００（例えば、図２６〜２９）との間に、後面が頚に対して「潰れる」ことなく、負圧の領域を形成することを可能にするのに十分な強度および剛性を有する任意の他の材料から形成され得る。垂直方向に向いているように示されているが、スラット４６８のうちの１つ以上は水平方向または対角線方向に向いていてもよく、垂直スラットは水平方向または対角線方向のクロススラット（図３５には示されていない）によって互いに結合されていてもよい。さらに、フレーム４６４は、ストラップアセンブリ４２４（例えば、図３２）と係合するための任意選択のストラップ取付部４７０および４７２を含むことができ、この場合、取付部は、図３０〜図３２に関連して上述したＶｅｌｃｒｏ（登録商標）ストラップ取付部４４４、４４６、４４８、４５０に取って代わるか、またはそうでなくても不要にすることができる。各ストラップ取付部４７０，４７２は、２つの小穴４７４，４７６を含むように示されているが、ストラップ取付部の一方または両方が、２つより少ない、または多いストラップ小穴を含み得る。
【０１９３】
オーバーモールド４６６はプラスチック金属からまたは、カラー４４０がカラーの後面４５２と対象者４０５（例えば、図２７〜図２８）の咽喉領域４０６または咽喉領域４０７（例えば、図２４〜２５）との間に、後面が咽喉に対して「潰れる」ことなく、負圧の領域を形成することを可能にするのに十分な強度および剛性を有し、カラーが対象者の頚４００（例えば、図２７〜図２８）に対して快適にフィットし、その形状に沿うことを可能にするのに十分な可撓性および表面テクスチャをさらに有する任意の他の適切な材料から形成され得る。カラー４４０がカラーの後面４５２と咽喉領域４０７との間に負圧の領域を形成するように構成されている場合、カラー４４０がカラーの後面と咽喉領域４０６との間に負圧の領域を形成するように構成されている場合よりも、より小さくすることができ、または、所与のサイズについて、構成要素モジュール５５０の構成要素などの構成要素のための余地をより多く有することができる。
【０１９４】
ハウジング４６０を形成するために、まず、従来の射出成形によってフレーム４６４を形成し、次に、従来の射出成形によってもフレームの上にオーバーモールド４６６を形成することができる。
【０１９５】
再び図３３〜図３５を参照すると、コンパートメント４６２はオーバーモールド４６６と一体のコンパートメントとして形成することができ、又は追加の強度のためにフレーム４６４の一部として形成することができる。さらに、コンパートメント４６２はコンパートメント内の構成要素の修理または交換を可能にするために、カラー４４０の後部（対象者１０５に面する側）に、またはカラーの前部（対象者に背を向ける側）にアクセスパネル（図３３〜３５には図示せず）を含むことができる。あるいは、コンパートメント４６２は、構成要素がコンパートメント内に密封され、カラー４４０を分解または破壊する（例えば、オーバーモールド４６６を切り開くことによって）ことなく修理または交換することができないように、アクセスパネルを含まなくてもよい。コンパートメント４６２内に配置することができる構成要素の例にはバッテリ、モータ、ポンプ、バルブ、センサ、電子回路および電子部品、ならびに機械的アセンブリおよび機械的部品が含まれる（このような構成要素のさらなる例は例えば、図８に関連して上述され、以下では例えば、図４５に関連して説明される）。
【０１９６】
図３６は、一実施形態による、図２６〜図３５のカラー４４０、および負圧睡眠時無呼吸治療システム４２０のためのオン／オフスイッチ４８０の等角正面図である。スイッチ４８０は、例えば構成要素コンパートメント４６２の前側に、配置された触覚型スライドスイッチとすることができる。すなわち、スマートフォンの画面上に表示されたスイッチを切り換えるのとちょうど同じように、コンパートメント４６２の前面を横切って指をスワイプすることによって、スイッチ４８０をその「オン」状態と「オフ」状態との間で切り替えることができる。例えば、カラー４４０は、コンパートメント４６２の前側を通って露出されるか、またはそのすぐ後ろに配置されるディスプレイ画面または静電容量センサなどの装置を含み、スイッチ４８０は、装置によって形成されるか、または別の方法で実施される。スイッチ４８０は、その「オン」状態でシステムの構成要素（例えば、コンパートメント４６２内のモータおよび他の構成要素、ならびに図３１のセンサ４５６）をコンパートメント内に配置されたバッテリなどの電源に接続することによって睡眠時無呼吸システム４２０を作動させるように構成され、その「オフ」状態で睡眠時無呼吸システムの構成要素を電源から切り離すことによって睡眠時無呼吸システムを作動停止させるように構成される。スイッチ４８０はさらに、対象者４０５（例えば、図２９）が、対象者が睡眠中で睡眠時無呼吸システム４２０を装着している間、スイッチを不慮に「オフ」状態に切り替えることが困難または不可能であるように構成される。例えば、スイッチ４８０は、寝具がスイッチと絡み合い、対象者４０５の動き（例えば、対象者が寝返って俯せになる、または俯せで寝ている間に動く）のためにスイッチをその「オフ」状態に切り替えることが困難または不可能であるように構成することができる。さらに、コンパートメント４６２の前側に配置されているように示されているが、スイッチ４８０はカラー４４０内または上の任意の他の適切な位置に配置することができる。さらに、スイッチ４８０は睡眠時無呼吸システム４２０のコントローラ（例えば、図８および図４５のコントローラ１３４）による制御のために構成することができる。例えば、コントローラは、対象者４０５が頚４００の周りから睡眠時無呼吸システム４２０を取り外したことを検出したことに応答して、スイッチ４８０を「オフ」状態に自動的に切り替え、対象者がまだ寝ている間にスイッチが「オフ」状態に切り替えたことを検出することに応答して、スイッチを「オン」状態に自動的に切り替えるように構成することができる。
【０１９７】
図３７は、一実施形態による、図２６〜図３６のカラー４４０、バッテリレベルインジケータ４８２、および遠隔制御装置４８４の等角正面図である。
【０１９８】
バッテリレベルインジケータ４８２は、睡眠時無呼吸治療システム４２０に電力を供給する１つ以上のバッテリ１１０（図８および図４５）の充電状態を示すために、色、強度、または色および強度の両方を変化させるように構成された発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイなどの任意の適切なタイプのインジケータとすることができる。インジケータ４８２は、例えば構成要素コンパートメント４６２の前側に、またはカラー４４０の任意の他の適切な位置に配置することができる。１つ以上のバッテリ１１０が低充電状態にあることを示すインジケータ４８２に応答して、図５に関連して上述したように、例えばＡＣアダプタを用いてバッテリを充電することができる。
【０１９９】
遠隔制御装置４８４は、睡眠時無呼吸治療システム４２０の動作を制御するように構成され得、専用の遠隔制御装置またはスマートフォンなどの任意の適切なデバイスとされ得、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷｉＦｉ（登録商標）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、無線周波数（ＲＦ）、または赤外線（ＩＲ）などの任意の適切な無線または有線プロトコルに従って睡眠時無呼吸システムと通信するように構成され得る。例えば、遠隔制御装置４８４は、睡眠時無呼吸治療システム４２０の設定（例えば、負圧の大きさ、覚醒時間）を調節すること、睡眠時無呼吸システムのメモリ１３０（図８および図４５）にデータを入力するか、またはそこからデータを取り出すこと、および睡眠時無呼吸治療システムを「オン」または「オフ」にすることを可能にするように構成され得る。遠隔制御装置４８４はまた、例えばファームウェアまたはソフトウェアによって設定可能でおよび再設定可能であってもよい。例えば、遠隔制御装置４８４がスマートフォンである場合、スマートフォンのメモリに、スマートフォンを使用して睡眠時無呼吸治療システム４２０を制御することを可能にするソフトウェアアプリケーションをダウンロードすることができてもよい。遠隔制御装置４８４に加えて、または遠隔制御装置の代わりに、カラー４４０は入力装置９８（図８および図４５）を含むことができ、入力装置９８は例えば、キーパッドまたは表示画面とすることができ、睡眠時無呼吸治療システム４２０を制御し、睡眠時無呼吸治療システム４２０のメモリ１３０にデータを入力し、または睡眠時無呼吸治療システム４２０のメモリからデータを取り出すことができるように構成され得る。さらに、遠隔制御装置４８４は睡眠時無呼吸治療システム４２０（例えば、図２６〜図３２）の一部であってもよく、または、睡眠時無呼吸治療システム４２０とは別個のものであってもよい。
【０２００】
図３８は、図３１の１つ以上のセンサ４５６があるカラー４４０の後側４５２以外に配置された１つ以上のセンサ４９０をシステムが含む一実施形態による、図２６〜図３２の負圧睡眠時無呼吸治療システム４２０を装着した対象者４０５の等角側面図である。
【０２０１】
１つ以上のセンサ４９０は調節可能なアーム４９２に取り付けられ、アーム４９２はカラー４４０に取り付けられるか、またはカラー４４０と一体であり、金属またはプラスチックなどの任意の適切な材料から作製され得る。例えば、アーム４９２はジョイント４９４を含むことができ、ジョイント４９４を中心として、アームの下部４９８を含む平面に平行な平面内でアームの上部４９６を回転させることができる。さらに、アーム４９２は、カラー４４０と下部アームセクション４９８との間に配置された別のジョイント５００を含むことができ、ジョイント５００を中心として、下部アームセクションを回転または旋回させることができる。さらに、上腕部４９６および下腕部４９８の一方または両方は、例えば入れ子式に伸縮可能であってもよい。さらに、睡眠時無呼吸システム４２０は、コントローラ１３４（図８および図４５）の制御下で１つ以上のセンサ４９０の位置を変更するための１つ以上のモータを含むことができる。さらに、アーム４９２は、任意の他の適切な方法で、構造的および機能的に構成され得る。さらに、アーム４９３の端部に搭載されているように示されているが、１つ以上のセンサ４９０は、アームの他の任意の部分に搭載され得る。
【０２０２】
１つ以上のセンサ４９０は、それぞれの物理量を感知し、対応する量のそれぞれのパラメータ（たとえば、大きさ、位相、周波数）を表すそれぞれのアナログまたはデジタル電子信号を生成するように構成された任意の適切なタイプのセンサを含むことができる。例えば、１つ以上のセンサ４９０は、対象者４０５によって吐き出された空気（例えば、対象者の呼気）中の１つ以上の物質（例えば、対象者の吐き出し物）を感知するように、または周囲空気中の１つ以上の物質のレベルと対象者の呼気中の同じ１つ以上の物質のレベルとの差を感知するように構成された１つ以上のガスセンサを含むことができる。あるいは、１つ以上のセンサ４９０は、対象者４０５によって生成される１つ以上の音（例えば、いびき）を感知するように構成された、マイクロフォンなどの１つ以上の音センサを含むことができる。あるいは、１つ以上のセンサ４９０は、対象者の目５０２が開いているか閉じているかを感知することによって、対象者４０５が覚醒しているか睡眠しているかを感知するように構成された、１つ以上のカメラ、または他の視覚センサを含むことができる。さらに、１つ以上のセンサ４９０は、対象者４０５の動きを感知するため、または対象者が空気を吐き出す力を感知するために、１つ以上の加速度計またはジャイロスコープ（たとえば、微小電気機械（microelectromechanical，ＭＥＭＳ）加速度計またはジャイロスコープ）を含むことができる。
【０２０３】
図３９は、睡眠時無呼吸システムがカラー端部５１２，５１４におけるカラーの後側４５２上など、カラーの任意の適切な位置に配置された１つ以上の電極５１０を含む一実施形態による、図２６〜図３２および図３８の負圧睡眠時無呼吸治療システム４２０のガスケットアセンブリ４２２およびカラー４４０の等角分解図である。
【０２０４】
図４０は、一実施形態による、図２６〜図３４および図３９のガスケットアセンブリ４２２のガスケット５１６の断面側面図である。
【０２０５】
図３９〜図４０を参照すると、ガスケットアセンブリ４２２の前部５１８は係合部分（例えば、「リップ」）５２０を含み、ガスケットアセンブリの後部５２２はガスケット５１６を含む。
【０２０６】
ガスケットアセンブリ４２２の係合部分５２０は、ガスケットアセンブリ４２２の周囲５２４の周りに配置され、カラー４４０の周囲４４２の周りに配置されたリム５２６と取り外し可能に係合するように構成される。例えば、係合部分５２０はリムに「スナップ」嵌めすることによってリム５２６に係合することができ、リムから「スナップ」外しすることによってリムを係合解除することができる。あるいは、係合部分５２０は、接着剤（図３９〜４０には示されていない）を用いて、または係合部分に配置され、リムに配置されたレセプタクル（図３９〜４０には示されていない）に／から「スナップ」嵌め／外しされるピン（図３９〜図４０には示されていない）を用いて、リム５２６に取付け得る。さらに、係合部分５２０は、カラー４４０と共に屈曲するのに十分な可撓性および弾性を有し、例えば、係合部分をカラーリム５２６に／から「スナップ」嵌め／外しすることを可能にする任意の適切な材料から形成することができる。
【０２０７】
ガスケット５２２は、図２６〜図３２および図３８の睡眠時無呼吸治療システム４２０を装着している対象者４０５（例えば、図３８）の頚４００と気密シールを形成するように構成される。ガスケット５２２は、ガスケットアセンブリ４２２の前部５１８に、ガスケットがガスケットアセンブリの前部から独立して取り外し可能／交換可能であるように、あるいはガスケットがガスケットアセンブリの前部に永久的に取り付けられるまたは一体であるように、例えば接着剤によって取り付けられることができる。さらに、ガスケット５２２は、対象者の頚４００と気密シールを形成するのに適した任意の材料から形成することができ、そのような材料の例には、発泡体、発泡ゴム、ゴム、およびゲルが含まれる。さらに、図４０を参照すると、ガスケット５２２はチャネル５２８を含むことができ、チャネル５２８が有する開口部５３０は、真空がチャネルを通じて引かれると、ガスケットが皮膚に対して引かれるかまたは「吸引」されて、ストラップアセンブリ４２４（例えば、図３２）のみで得られるよりもより緊密なシールを形成するように、対象者の頚４００の皮膚５３２と連続するように構成されている。例えば、チャネル５２８は、カラー４４０と対象者の頚４００との間に負圧領域を生成するために１つ以上の排出開口部４５４（図３１）を通して引かれる真空がチャネル５２８を通して引かれるように、ガスケットアセンブリ前部５１６の内向き側５３４上に開口（図３９〜図４０には図示せず）を含み得る。あるいはカラーリム５２６は、およびガスケットアセンブリ前部５１６も、負圧領域を生成するポンプが負圧領域とは無関係にチャネル５２８と連通することを可能にするように構成される、１つ以上の真空チャネル（図３９〜図４０に図示せず）を含み得る。さらに、対象者４０５が睡眠時無呼吸システム４２０を「装着」する前に、皮膚に接触するように構成されたガスケットの表面に、ゲルまたは発泡体などのシーリング材を塗布することによって、ガスケット５２２によって形成されるシールを強化することができる。このシーリング材はまた、ガスケット５２２が皮膚に接触する領域における跡、痛み、または発疹を防止するために、対象者の皮膚を保湿し、および別の方法で鎮静または治癒し得る。さらに、ガスケット５２２は１つ以上のシーリング材ディスペンサ開口部２１０（図１５）を含むことができ、シーリング材ディスペンサ開口部２１０を通してシーリング材ディスペンサアセンブリ１２４（図８および図４５）がシーリング材をシーリング材リザーバ１４６（図８および図４５）から分配して、図８および図１５に関連して上述したように、シールを形成するか、またはシールでの漏れを止めることができる。さらに、ガスケット５２２によって形成されるシールは、一方側がガスケット５２２の皮膚に面する表面に接着するように構成され、他方側が皮膚に接触するように構成され、皮膚とのシールを強化するための接着剤または他の物質を有する、交換可能かつ使い捨て可能な自己接着シール部材（図３９〜図４０には図示せず）によって強化されることができる。このようなシール部材は、例えば日常的に各使用前に、ガスケット５２２及びガスケットアセンブリ４２２を取り替えるよりも頻繁に定期的に取り替えることができる。
【０２０８】
図３９を再び参照して、１つ以上の電極５１０（図３９に示される２つの電極５１０ａ，５１０ｂ）は、センサとして、治療適用装置として、またはセンサおよび治療適用装置の両方として機能し得る。例えば、センサとして機能している間、睡眠時無呼吸治療システム４２０のコントローラ１３４（図８および４５）または他の回路は、電極５１０ａ，５１０ｂの間の電圧を測定し、電極へのまたは電極からのそれぞれの電流を測定するように構成されることができ、この場合、電圧、電流、または電圧および電流の両方（例えば、電圧または電流の大きさ、位相流）は、対象者４０５（例えば、図３８）が経験している睡眠時無呼吸のレベルを示すことができ、または血圧、血糖値、血中酸素レベル、および身体または皮膚温度などの対象者の状態またはパラメータを示すことができる。また、治療適用装置として機能している間、睡眠時無呼吸治療システム４２０のコントローラ１３４または他の回路は、対象者４０５を治療するために、電極５１０ａ，５１０ｂに電圧を印加し、電極にまたは電極層からそれぞれの電流を印加するように構成されることができる（例えば、コントローラ／回路は、電圧および電流の大きさおよび位相を制御するように構成されることができる）。そのような治療の例には、睡眠時無呼吸のレベルを低下させること、高血圧を低下させること、高血糖レベルを低下させること、および低血中酸素レベルを上昇させることが含まれる。コントローラ１３４または回路がそのような治療にどのように影響を及ぼすことができるかの例には、身体または皮膚温度を変化させること、ならびに、例えば対象者の頚または咽喉の、筋肉および他の組織を弛緩、緊張、または「ショックを与える」ことが含まれる。対象者から収集された任意のデータは、他の装置（例えば、主治医、他のユーザのデータベース、モバイルデバイス、タブレット、ソーシャルメディアなど）に記憶されても、および／またはシェアされてもよい。
【０２０９】
図４１は、一実施形態による、図２６〜図３２および図３８の負圧睡眠時無呼吸治療システム４２０のガスケットアセンブリ４２２、カラー４４０、およびスリーブ５３４の等角分解図である。スリーブ５３４は、カラー４４０とガスケットアセンブリ４２２との間に配置するように構成することができ、任意の適切な方法で適所に保持することができる。例えば、スリーブ５３４をカラー４４０の後面４５４に対してまたは隣接して設置し、次いで、図３９〜図４０に関連して上述したように、ガスケットアセンブリ４２２をカラーリム５２６に「スナップ」することによって、スリーブを適所に固定することができる。または、スリーブ５３４をカラー４４０またはガスケットアセンブリ４２２に接着剤で固定することができる。さらに、スリーブ５３４は、スリーブなしの睡眠時無呼吸システムと比較して、睡眠時無呼吸システム４２０を対象者４０５（例えば、図３８）にとってより快適にすると同時に、依然として睡眠時無呼吸システムがスリーブを通して真空を引き、スリーブと対象者の頚４００（例えば、図３８）との間に負圧領域を生成することを可能にするために、柔らかく、通気性で、湿気を逃がす布地などの任意の適切な材料から作製され得る。さらに、睡眠時無呼吸システムの構成要素（例えば、ポンプ、モータ、コントローラ、バッテリ、温度センサ、温度調整器）の一部または全部を、スリーブ５３４に固定するか、またはスリーブ５３４内に形成された１つ以上のコンパートメント中に配置することができる。さらに、スリーブ５３４は洗濯機で洗濯可能かつ交換可能であってもよく、スリーブに固定または配置された構成要素が存在する場合、これらの構成要素は使用済みスリーブと共に廃棄され、新しいスリーブと共に交換されてもよく、またはこれらの構成要素は使用済みスリーブから取り外され、新しいスリーブと共に再設置されてもよい。さらに、スリーブ５３４は、対象者の頚４００の周りに部分的にまたは完全に延びるように構成され得る。
【０２１０】
図４２は、睡眠時無呼吸システムが再充電可能なバッテリ１１０（図８および図４５）を含む一実施形態による、図２６〜図３２および図３８の睡眠時無呼吸治療システム４２０の等角図である。
【０２１１】
図４３は、一実施形態による、図４１の睡眠時無呼吸治療システム４２０のための空の充填保管ケース５４０の等角上面図である。
【０２１２】
図４４は、一実施形態による、図４３の充電保管ケース５４０の内側の図４２の睡眠時無呼吸治療システム４２０の等角正面図である。
【０２１３】
図４２〜図４４を参照すると、睡眠時無呼吸システム４２０は、睡眠時無呼吸システムがケース内に格納されている間、ケース５４０内に配置された導電性充電接点５４４と係合するように構成された導電性充電接点５４２を含む。
【０２１４】
充電保管ケース５４０は、任意の適切な材料から作製することができ、任意の適切な構成を有することができる。例えば、充電ケース５４０はプラスチックから作ることができ、図４３〜図４４に示すような背面ヒンジ式クラムシェル構成を有することができる。
【０２１５】
さらに、充電保管ケース５４０は、標準的な交流（ＡＣ）壁コンセント（１１０ＶＡＣまたは２２０ＶＡＣ）、ＡＣアダプタ（例えば、「壁挿し型電源アダプタ（wall wart）」）、太陽電池、および別のバッテリなどの電源（図４２〜４４には図示せず）から電力信号（例えば、入力電圧または入力電流）を受信するように構成され、有線接続（例えば、電源コード）を介して、または無線で（例えば、誘導的に、または他の方法で電磁的に）電力信号を受信することができる。
【０２１６】
睡眠時無呼吸システム４２０または充電保管ケース５４０のいずれかは、電源からの電力信号を、睡眠時無呼吸システム４２０に搭載された（例えば、図３４のコンパートメント４６２内の）バッテリ１１０（図８および図４５）を充電するのに適した充電信号（例えば、充電電流または充電電圧）に変換するように構成されたバッテリ充電回路（図４２〜図４４には図示せず）を含む。睡眠時無呼吸システム４２０がバッテリ充電回路を含む場合、ケース５４０は、充電接点５４２，５４４を介して、ケースが結合されている電源からの電力信号をバッテリ充電回路に提供する。そうでなくて、ケース５４０がバッテリ充電回路を含む場合、ケースは、充電接点５４２，５４４を介してバッテリ１１０に充電信号を提供する。一実施形態では、ケース５４０が、睡眠時無呼吸システム４２０のサイズおよび重量を低減するために、バッテリ充電回路を含む。
【０２１７】
あるいは睡眠時無呼吸システム４２０および充電保管ケース５４０は、接点５４２，５４４を省略することができ、ケースは電力信号または充電信号を睡眠時無呼吸システムに無線方式で提供するように構成することができる。例えば、ケース５４０は電力信号または充電信号を睡眠時無呼吸システム４２０に誘導的に、すなわち、カードリーダが電力信号をスマートカードに搭載された回路に提供する方法と同様の方法で提供するように構成することができる。
【０２１８】
図４５は、一実施形態による、図２６〜図３２、図３８、図４２、および図４４の負圧睡眠時無呼吸治療システム４２０の構成要素モジュール５５０のブロック図である。例えば、構成要素モジュール５５０は、カラー４４０のカラーコンパートメント４６２（図３４）内に部分的に又は完全に配置することができ、コンパートメント内に部分的にのみ配置される場合、構成要素モジュールの残りの部分はカラーの他の部分、ガスケットアセンブリ４２２、又はカラー及びガスケットアセンブリの外側に配置することができる。
【０２１９】
そうではないと断らない限り、構成要素モジュール５５０の構成要素の構造および機能は、図８の構成要素モジュール７４の対応する構成要素の構造および機能と同じであってもよく、または同様であってもよく、したがって、構成要素モジュール５５０の同様の構成要素は、構成要素モジュール７４の対応する構成要素と同じ参照番号で識別される。
【０２２０】
また、そうではないと断らない限り、図２６〜図３２、図３８、図４２、および図４４の睡眠時無呼吸システム４２０、ならびに構成要素モジュール５５０およびその構成要素は、図２３のフロー図２７０に従って動作するように構成することができる。
【０２２１】
図８に関連して上述した電力スイッチアセンブリ１００の構造及び機能に加えて、電力スイッチアセンブリは、図３６に関連して上述したスイッチ４８０及び他の回路を含むことができる。さらに、手動で操作されることに加えて、電力スイッチアセンブリ１００は、遠隔制御装置４８４（図３７）などの遠隔制御装置によって、例えば睡眠時無呼吸システム４２０を「オン」（活性化）および「オフ」（非活性化）にするように、操作され得る。さらに、電力スイッチアセンブリ１００は、睡眠時無呼吸システムがベースまたはケース（例えば、図４３〜図４４のケース５４０）に配置されている間、または睡眠時無呼吸システムが真空ホース（図４５には示されていない）に取り付けられている間に（この場合、電力スイッチアセンブリは、対象者４０５（例えば、図３８）が、ホースが取り付けられているベースユニットに配置された真空源を作動および非作動にすることを可能にするように構成することができる。）、睡眠時無呼吸システム４２０を作動および非作動にするように操作することができる。さらに、電力スイッチアセンブリ１００は、対象者４０５が睡眠時無呼吸システムを身体から取り外したときに、睡眠時無呼吸システム４２０を自動的に停止させるように構成することができる。例えば、睡眠時無呼吸システム４２０は、対象者４０５が睡眠時無呼吸システム４２０を装着または外した時を感知するように構成されたセンサ（例えば、加速度計、ジャイロスコープ、温度センサ、赤外線センサ）を含むことができる。
【０２２２】
図８に関連して上述したモータアセンブリ１１６およびポンプアセンブリ１１８の機能に加えて、コントローラ１３４は、連続的にモータを作動させて１つ以上のポンプを駆動するのと比較して電力を節約するために断続的に、モータアセンブリを作動させ、その結果、ポンプアセンブリの１つ以上のポンプを駆動するように構成することができる。例えば、コントローラ１３４は、対象者の気道１４（図１）を開くために、以下のようにヒステリシスを用いて、モータアセンブリ１１６およびポンプアセンブリ１１８を作動させるように構成され得る。コントローラ１３４は、１つ以上の圧力領域内の負圧の大きさが第１の閾値の大きさに等しくなるか、またはそれを超えるまで、モータアセンブリ１１６を作動させて、ポンプアセンブリ１１８の１つ以上のポンプを駆動するように構成される。そしてコントローラ１３４は、負圧の大きさが、第１の閾値の大きさよりも小さい第２の閾値の大きさに落ちるまたは下回るまで、モータアセンブリ１１６を非作動にするように構成される。負圧の大きさが第２の閾値以下であることに応答して、コントローラ１３４は、モータアセンブリ１１６を作動させてヒステリシスサイクルを繰り返すように構成される。
【０２２３】
さらに、図８の構成要素モジュール７４に関連して上述した構成要素に加えて、構成要素モジュール５５０は、少なくとも通信回路５５２と、状態‐他センサアセンブリ５５４と、治療アセンブリ５５６とを含む。
【０２２４】
通信回路５５２は、コントローラ１３４が遠隔コンピュータシステムなど遠隔装置または遠隔制御装置４８４（図３７）などの遠隔装置と通信することを可能にするように構成される。例えば、通信回路５５２は、有線イーサネット（登録商標）接続を介して、およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ‐Ｆｉ（登録商標）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、赤外線、または無線周波数（ＲＦ）チャネルなどの無線チャネルを介して、コントローラ１３４が遠隔装置と通信することを可能にするように構成される、回路、コネクタおよびアンテナを備え得る。コントローラ１３４は、例えば、遠隔装置から命令および設定を受信し、遠隔装置に、睡眠時無呼吸システム４２０（図２６〜図３２、図３８、図４２、および図４４）に関する状態、使用、および他の情報を提供し、睡眠時無呼吸システムを使用する対象者４０５（例えば、図３８）に関する情報を遠隔装置に提供するように構成される。そのような指示および設定の例は、睡眠時無呼吸システム４２０によって生成される１つ以上の負圧領域の最大負圧閾値、覚醒時間、およびシーリング材をシーリング材ディスペンサアセンブリ１２４で分配するかどうかを含む。状態、使用、および他の情報の例には、バッテリ１１０の充電レベル、対象者４０５が睡眠時無呼吸システム４２０を使用した時間、および検出された無呼吸事象のプロファイル（例えば、無呼吸事象の程度／大きさのプロファイル、単位時間当たりの無呼吸事象の数、無呼吸事象の程度／大きさの平均変化、および単位時間当たりの無呼吸事象の数の変化）、ならびに睡眠時無呼吸システムの１つ以上の指定された構成要素を交換する時間であるかどうかが含まれる。また、対象者４０５に関する情報の例には、対象者の経時的な身体状態またはパラメータ（例えば、血圧、血糖値）のプロファイル（例えば、大きさ、位相、大きさの変化、および位相の変化）が含まれる。さらに、通信回路５５２は、コントローラ１３４がこの情報をクラウドデータベースなどのデータベースにアップロードすることを可能にするように構成されることができる。さらに、コントローラ１３４がソフトウェア命令を実行することによって動作するように構成されるか、またはソフトウェアもしくはファームウェアを構成可能である場合、コントローラは、通信回路５５２を介してソフトウェアおよびファームウェアをダウンロードするように構成され得る。
【０２２５】
さらに図４５を参照すると、状態‐他センサアセンブリ５５４は、対象者が経験している睡眠時無呼吸のレベルを検出する以外の理由のため、およびカラー４４０（例えば、図４４）と対象者４０５の頚４００（例えば、図３８）との間に生成される負圧のレベルを検出する以外の理由のために、対象者４０５（例えば、図４５）の１つ以上の状態、または他の状態を感知するように構成された１つ以上のセンサを含むことができる。例えば、アセンブリ５５４は対象者４０５の健康または快適さのレベルを示す状態（例えば、血圧、血糖値、身体運動レベル、睡眠の質）を検出するように構成された１つ以上のセンサを含み得る。さらに、アセンブリ５５４は、睡眠時無呼吸治療システム４２０の対象者の使用状態（例えば、対象者が眠っているとき、対象者が目覚めたとき、対象者が着脱したとき）、および睡眠時無呼吸システムを使用している間に対象者４０５を囲む環境の状態（例えば、周囲温度、周囲光のレベル、周囲／背景雑音のレベル、汚染のレベル）を検出するように構成された１つ以上のセンサを含むことができる。
【０２２６】
以下は、無呼吸度センサアセンブリ１２８、状態-他センサアセンブリ５５４、またはセンサアセンブリ１２８，５５４の両方に含まれ得るセンサの説明である。例えば、各センサアセンブリ１２８，５５４は、同じタイプのそれぞれのセンサ（例えば、パルス酸素測定）を含むことができ、またはアセンブリ１２８，５５４は、例えば対象者４０５（例えば、図３８）によって経験されている睡眠時無呼吸のレベルを決定するために、および対象者によって経験されている睡眠時無呼吸のレベルを決定すること以外の目的のために対象者の状態を決定するために、コントローラ１３４が使用することができるそのようなセンサを効果的に共有することができる。
【０２２７】
例えば、センサアセンブリ１２８，５５４の一方または両方は、従来のパルス酸素測定（パルスオキシ）センサを含むことができ、パルスオキシセンサは、対象者の血液中の酸素濃度を示す信号を生成するように構成され、また、対象者の心拍数を示す信号も生成するように構成され得る。
パルスオキシセンサには、反射型と透過型の２種類がある。反射型のパルスオキシセンサのみを本明細書で詳細に説明するが、アセンブリ１２８，５５４は透過型のパルスオキシセンサを含むこともできる。
【０２２８】
反射パルスオキシセンサは、対象者４０５の皮下へ近赤外線波長の２つの信号を送信し、対象者の血管で、第１および第２の信号の部分が方向転換されて、パルスオキシセンサに戻る。第１の信号の受信される方向転換された部分の振幅は、血管を通って流れる血液中のヘモグロビンによって運ばれる酸素の量とは無関係であり、したがって、第１の信号は基準信号として機能する。対照的に、第２の信号の受信される方向転換された部分の振幅は、血管を通って流れる血液中のヘモグロビンによって運ばれる酸素の量に比例する。第１および第２の信号は、伝播するときに通る組織から同じ減衰を受けるので、信号の振幅の差は対象者の血液中の酸素濃度に比例する。
【０２２９】
反射パルスオキシセンサは、第１および第２の信号の方向転換された部分を受信するように構成され、センサ内の回路またはセンサとは別個の回路（例えば、センサアセンブリ１２８、センサアセンブリ５５４、コントローラ１３４、または構成要素モジュール５５０内の他の場所）は、従来の方法で、第１および第２の信号の受信された方向転換された部分の振幅の差に応答してパルスオックス読取り値を決定するように構成される。
【０２３０】
センサ内の回路またはセンサとは別個の回路は、第１および第２の信号が受信され方向転換された部分の振幅の差に応答して、対象者の心拍数を決定するように構成することもできる。生きている対象者４０５の血液中には常にいくらかの酸素が存在するので、対象者の心周期の高圧期（すなわち、収縮期）の間、２つの送信されたＩＲ信号が入射する血管の部分に血液が多くなり、したがって、全体の酸素が多くなるので、第２の信号の方向転換された部分の振幅は高くなり、同様に、心周期の低圧期（すなわち、拡張期）の間、２つの送信されたＩＲ信号が入射する血管の部分に血液が少なくなり、したがって、全体の酸素が少なくなるので、第２の信号の方向転換された部分の振幅は低くなる。したがって、第１および第２の受信された方向転換された信号の振幅間の差を表す信号を、約５０Ｈｚ〜３００Ｈｚの通過帯域を有する帯域通過フィルタに通すと、対象者の心拍数にほぼ等しい周波数を有するフィルタリングされた信号が得られる。
【０２３１】
パルスオキシセンサが無呼吸度センサアセンブリ１２８に含まれる場合、コントローラ１３４は、パルスオックスセンサによって提供される情報を使用して、対象者４０５（例えば、図３８）が経験している睡眠時無呼吸の程度を決定するように構成され得る。対象者の気道１４（図１）が閉塞性睡眠時無呼吸事象中に閉塞されていると同時に、対象者の肺を介して対象者の血液に到達する酸素のレベルは低下し、対象者の心拍数は上昇する。したがって、血中酸素濃度の低下および心拍数の増加のうちの少なくとも１つを検出することによって、コントローラ１３４は対象者が睡眠時無呼吸事象を経験していることを決定することができ、閉塞を軽減するために適切な措置（例えば、対象者の咽喉領域４０６または咽喉領域４０７（図２４〜２５）に印加される負圧の大きさを増加させること）を講じることができる。
【０２３２】
場合によっては、気道閉塞の開始と血中酸素レベルの測定可能な減少または心拍数の測定可能な増加との間の時間が、血中酸素レベルまたは心拍数をコントローラ１３４が応答する睡眠時無呼吸の指標として使用するには長すぎることがある。
【０２３３】
しかし、これらの場合でさえ、低血中酸素レベルまたは上昇した心拍数は、コントローラ１３４が別のマーカーの感知を介して検出した睡眠時無呼吸事象から対象者４０５がまだ回復している最中であることを示す指標として使用することができる。
【０２３４】
また、パルスオキシセンサが状態-他センサアセンブリ５５４に含まれる場合、コントローラ１３４は、パルスオキシセンサによって提供される情報を使用して、対象者４０５の健康状態または他のパラメータを決定するように構成されることができる。例えば、長時間にわたる低血中酸素レベル、あるいは上昇した、低下した、もしくは不規則な心拍数は、対象者４０５が慢性閉塞性肺疾患（chronic obstructive pulmonary disease，ＣＯＰＤ）などの健康問題、あるいは心房細動もしくは別の心臓不整脈、うっ血性心不全、または血管閉塞などの心臓の問題を有することを示し得る。したがって、パルスオキシセンサからのこのような情報に応答して、コントローラ１３４は出力デバイス１４０または通信回路５５２を介して、対象者４０５に異常パラメータを警告し、対象者が医師に診てもらうことを示唆するように構成されることができる。あるいは、コントローラ１４０が異常パラメータの原因となる問題を診断し、出力デバイス１４０または通信回路５５２を介して、対象者４０５または対象者の医師に通知するように構成することもできる。
【０２３５】
図４５を更に参照して、センサアセンブリ１２８，５５４の一方または両方が、受信した音のレベルを示す信号を生成するように構成された圧電マイクロフォンなどの音声センサを含み得る。
【０２３６】
音声センサ内の回路または音声センサとは別個の回路は、コントローラ１３４が信号から情報を収集できるように、音声センサによって生成された信号をフィルタリングするか、または他の方法で処理するように構成され得る。例えば、回路は、センサ信号をフィルタリングして、対象者の呼吸数にほぼ等しい周波数を有するフィルタリングされた信号を生成するように構成され得る。あるいは、回路は、センサ信号をスペクトル的に分析して、対象者４０５（例えば、図３８）によって鳴らされた呼吸音を生じさせるように、または対象者の呼吸量を生じさせるように構成され得る。
【０２３７】
音声センサが無呼吸度センサアセンブリ１２８に含まれる場合、コントローラ１３４は、音声センサによって提供された情報を使用して、対象者４０５が経験している睡眠時無呼吸の度合いを決定するように構成することができる。例えば、閉塞性睡眠時無呼吸事象中に対象者の気道１４（図１）が閉塞されることに応答して、対象者４０５が鳴らす呼吸音（例えば、いびき）が変化することができ、対象者の呼吸数が変化することができ、または対象者の呼吸量（すなわち、吸気または呼気の量）が変化することができる。上述のように、回路は音声センサによって生成された信号を処理するように構成され得、コントローラ１３４は、処理された信号に応答して、対象者が睡眠時無呼吸事象を経験しているかどうか、およびそのような事象のレベルまたは程度を判定するように構成され得る。例えば、コントローラ１３４は、処理された信号に応答して、対象者４０５の呼吸音プロファイルを経時的に決定するように構成されることができ、ルックアップテーブル（look-up table，ＬＵＴ）１４８は、対象者が経験している気道閉塞のそれぞれのレベルに対する対象者の異なる呼吸音プロファイルの表現を記憶し、対象者が経験している気道閉塞のそれぞれのレベルに対して対象者の異なる呼吸音プロファイルを関連付けることができる。決定された呼吸音プロファイルに対応する（または、決定されたプロファイルに最もよく一致する記憶されたプロファイルに対応する）気道閉塞のレベルをＬＵＴ１４８から検索することによって、コントローラ１３４は、感知された呼吸音に応答して、対象者４０５が経験している気道閉塞のレベルを決定することができ、適切な措置（例えば、対象者の咽喉領域４０６または咽喉領域４０７（図２４〜２５）に印加されている負圧の大きさを増加させること）を講じることができる。同様に、コントローラ１３４は、対象者４０５の呼吸数または呼吸量プロファイルを決定するように構成されることができ、ＬＵＴ１４８は、対象者の異なる呼吸数または呼吸量プロファイルを記憶し、対象者が経験している気道閉塞のそれぞれのレベルに対して相関させることができる。決定された呼吸数または呼吸量プロファイル（または決定されたプロファイルに最もよく一致する記憶されたプロファイル）に対応する気道閉塞のレベルをＬＵＴ１４８から検索することによって、コントローラ１３４は感知された呼吸数または感知された呼吸量に応答して、対象者が経験している気道閉塞のレベルを決定することができ、閉塞を軽減するために適切な措置（例えば、対象者の咽喉領域４０６または咽喉領域４０７（図２４〜２５）に印加されている負圧の大きさを増加させること）を講ずることができる。
【０２３８】
音声センサが状態-他センサアセンブリ５５４に含まれる場合、コントローラ１３４は、音声センサによって提供される情報を使用して、対象者の健康状態または他のパラメータを決定するように構成され得る。例えば、長期間にわたる低い呼吸数または低い呼吸量は、対象者が慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）または睡眠時無呼吸システム４２０が緩和できない気道閉塞などの健康問題を有することを示し得る。したがって、音声センサからのこのような情報に応答して、コントローラ１３４は出力デバイス１４０または通信回路５５２を介して、対象者４０５に異常パラメータを警告し、対象者が医師に診てもらうことを示唆するように構成され得る。あるいは、コントローラ１３４が異常パラメータの原因となる問題を診断し、出力デバイス１４０または通信回路５５２を介して対象者４０５または対象者の医師に診断を提供するように構成され得る。
【０２３９】
さらに、センサアセンブリ１２８，５５４の一方または両方はＭＥＭＳ加速度計またはジャイロスコープなどの運動センサを含むことができ、この運動センサは、例えば対象者４０５（例えば、図３８）の運動に起因して、センサが経験する運動のレベルを示す信号を生成するように構成され得る。
【０２４０】
運動センサ内の回路または運動センサとは別個の回路は、コントローラ１３４が信号から情報を収集できるように、運動センサによって生成された信号をフィルタリングするか、または他の方法で処理するように構成され得る。例えば、運動センサは、呼吸するに伴う対象者の胸部の上昇および下降を感知するように構成され得、この上昇および下降の周波数は対象者の呼吸数であり、この上昇および下降の振幅は、対象者の呼吸量に比例する。したがって、回路は、センサ信号をフィルタリングして、対象者の呼吸数にほぼ等しい周波数を有するフィルタリングされた信号を生成するように構成され得る。あるいは、回路は、センサ信号をスペクトル的に分析して、対象者４０５によって行われた他の呼吸運動（例えば、咳または喘ぎ）の表現を生じさせるか、または対象者の呼吸量の表現を生じさせることができる。さらに、運動センサが対象者の頸動脈の１つに十分に近い場合、回路は、センサ信号をフィルタリングして、対象者の心拍／脈拍数に等しい周波数を有するフィルタリングされた信号を生じるように構成され得る。
【０２４１】
運動センサが無呼吸度センサアセンブリ１２８に含まれる場合、コントローラ１３４は、運動センサによって提供される情報を使用して、対象者４０５が経験している睡眠時無呼吸の度合いを決定するように構成され得る。閉塞性睡眠時無呼吸事象中に対象者の気道１４（図１）が閉塞されることに応答して、対象者４０５が行う呼吸運動（例えば、いびきによる振動、胸部の上昇および下降、咳、喘ぎ）が変化し得、対象者の呼吸数が変化し得、対象者の呼吸量が変化し得、対象者の心拍数が変化し得る。上述のように、回路は運動センサによって生成された信号を処理するように構成され得、コントローラ１３４は処理された信号に応答して、対象者４０５が睡眠時無呼吸事象を経験しているかどうか、およびそのような事象の程度／レベルを決定するように構成され得る。例えば、コントローラ１３４は処理された信号に応答して、対象者４０５の呼吸運動プロファイルを決定するように構成され得、ＬＵＴ１４８は、対象者の異なる呼吸運動プロファイルを記憶し、対象者が経験している気道閉塞のそれぞれのレベルに対して相関させることができる。決定された呼吸運動プロファイルに対応する（または、決定されたプロファイルに最もよく一致する記憶されたプロファイルに対応する）気道閉塞のレベルをＬＵＴ１４８から検索することによって、コントローラ１３４は、感知された呼吸運動に応答して対象者４０５が経験している気道閉塞のレベルを決定することができ、適切な措置（例えば、対象者の咽喉領域４０６または咽喉領域４０７（図２４〜２５）に適用されている負圧の大きさを増加させること）を講じることができる。同様に、コントローラ１３４は対象者４０５の呼吸数、呼吸量、または心拍数のプロファイルを決定するように構成されることができ、ＬＵＴ１４８は対象者の異なる呼吸数、呼吸量、または心拍数のプロファイルを記憶し、対象者が経験している気道閉塞のそれぞれのレベルに対して相関させることができる。決定された呼吸数、呼吸量、または心拍数のプロファイルに対応する（または、決定されたプロファイルに最もよく一致する記憶されたプロファイルに対応する）気道閉塞のレベルＬＵＴ１４８から検索することによって、コントローラ１３４は、感知された呼吸数、呼吸量、または心拍数に応答して、対象者が経験している気道閉塞のレベルを決定することができ、気道閉塞の程度を低減するか、または気道閉塞を排除するために適切な措置を講ずることができる。
【０２４２】
運動センサが状態-他センサアセンブリ５５４に含まれる場合、コントローラ１３４は、運動センサによって提供される情報を使用して、対象者の健康状態または他のパラメータを決定するように構成され得る。例えば、長期間にわたる過度の身体の動きは、対象者４０５が快適に又は十分に深く寝ていないこと、睡眠時遊行中であること、又はむずむず脚症候群を有することを示すことができる。したがって、運動センサからのそのような情報に応答して、コントローラ１３４は出力デバイス１４０または通信回路５５２を介して、対象者４０５または対象者の医師に異常パラメータを警告し、対象者が医師に診てもらうことを示唆するように構成されることができる。あるいは、コントローラ１４０が異常パラメータの原因となる問題を診断し、出力デバイス１４０または通信回路５５２を介して対象者４０５または対象者の医師に診断を提供するように構成され得る。
【０２４３】
さらに、センサアセンブリ１２８，５５４の一方または両方が、対象者の心臓の１回拍出量または１回拍出量の変化を示す信号を生成するように構成することができるマイクロインパルスレーダトランシーバのような拍出量センサを含むことができる（１回拍出量は、１回の心周期中に左心室がポンプする血液量である）。
【０２４４】
拍出量センサ内の回路または拍出量センサとは別個の回路は、コントローラ１３４が信号から対象者の心臓の拍出量を収集できるように、拍出量センサによって生成された信号をフィルタ、または他の方法で処理するように構成されることができる。例えば、センサによって生成された信号は、時間の経過とともに左心室の画像を表すことができ、回路は、フィルタリングされた信号の振幅が１回拍出量（最大容積における左心室と最小容積における左心室との間の差）に比例するように、信号をフィルタすることができる。
【０２４５】
拍出量センサが無呼吸度センサアセンブリ１２８に含まれる場合、コントローラ１３４は、拍出量センサによって提供される情報を使用して、対象者４０５が経験している睡眠時無呼吸の程度を決定するように構成することができる。閉塞性睡眠時無呼吸事象の間に対象者の気道１４（図１）が閉塞されることに応答して、心臓は、閉塞性睡眠時無呼吸事象外の血液よりも酸素が乏しい血液で、対象者の組織により多くの酸素を提供しようとするので、対象者の心臓の１回拍出量が増加し得る。すなわち、拍出量は、気道閉塞による対象者の血液中の酸素濃度の低下を補償するために増加する。上述のように、回路は、拍出量センサで生成された信号を処理するように構成され得、コントローラ１３４は処理された信号に応答して、対象者が睡眠時無呼吸事象を経験しているかどうか、およびそのような事象の程度／レベルを決定するように構成され得る。例えば、コントローラ１３４は処理された信号に応答して、対象者４０５の拍出量プロファイルを決定するように構成されることができ、ＬＵＴ１４８は対象者が経験している気道閉塞のそれぞれの程度／レベルを記憶し、対象者の異なる拍出量プロファイルに対して、相関させることができる。決定された拍出量プロファイルに対応する（または決定されたプロファイルに最もよく一致する記憶されたプロファイルに対応する）気道閉塞のレベルをＬＵＴ１４８から検索することによって、コントローラ１３４は、感知された拍出量に応答して対象者４０５が経験している気道閉塞のレベルを決定することができ、閉塞を緩和するために適切な措置（例えば、対象者の咽喉領域４０６または咽喉領域４０７（図２４〜２５）に加えられる負圧の大きさを増加させる）を講じることができる。
【０２４６】
場合によっては、気道閉塞の開始と１回拍出量の測定可能な増加との間の時間が、１回拍出量をコントローラ１３４が応答する睡眠時無呼吸マーカーとして使用されるには長すぎる。
【０２４７】
しかし、これらの例でさえ、１回拍出量は、対象者４０５が別の睡眠時無呼吸マーカー（例えば、呼吸音）の感知を介して検出された睡眠時無呼吸事象から依然として回復している最中であることを示す指標として使用することができる。
【０２４８】
拍出量センサが状態-他センサアセンブリ５５４に含まれる場合、コントローラ１３４は、拍出量センサによって提供される情報を使用して、対象者４０５の健康状態または他のパラメータを決定するように構成され得る。例えば、対象者４０５が睡眠している間の長期間にわたる過剰なまたは低い拍出量は、対象者が快適にまたは十分に深く睡眠していないこと、睡眠時歩行中であること、またはうっ血性心不全などの心臓の問題を有することを示すことができる。従って、拍出量センサからのこのような情報に応答して、コントローラ１３４は出力デバイス１４０または通信回路５５２を介して、対象者４０５または対象者の医師に異常な拍出量を警告し、対象者が医師に診てもらうことを示唆するように構成されることができる。あるいは、コントローラ１４０が異常な拍出量の原因となる問題を診断し、出力デバイス１４０または通信回路５５２を介して対象者または対象者の医師に診断を提供するように構成されてもよい。
【０２４９】
そして、拍出量が周期的に発生するので、拍出量センサおよび関連回路も、対象者４０５（例えば、図３８）の心拍数を提供するように構成されることができる。
【０２５０】
さらに、アセンブリ１２８，５５４の一方または両方は、従来のガスセンサ（例えば、スペクトルガスセンサ）を含み得、従来のガスセンサは、対象者の呼気（すなわち、対象者４０５によって吐き出された空気）中の物質の割合またはレベル（例えば、質量、体積、または分子数による）を示す信号、または割合またはレベルの変化を示す信号を生成するように構成され得る。そのような物質の例には、水蒸気、二酸化炭素（ＣＯ２）、酸素（Ｏ２）、および揮発性有機化合物（ＶＯＣ）が挙げられる。そして、感知される物質がＣＯ２である場合、ガスセンサは、非分散赤外ＣＯ２モジュールを含むことができる。
【０２５１】
ガスセンサ内の回路またはガスセンサとは別個の回路は、コントローラ１３４が対象者によって排出された物質の総量と比較して、対象者によって排出されたある物質の割合もしくはレベル、または割合もしくはレベルの変化を収集することができるように、ガスセンサによって生成された信号をフィルタリングするか、または他の方法で処理するように構成され得る。
【０２５２】
ガスセンサが無呼吸度センサアセンブリ１２８に含まれる場合、コントローラ１３４は、ガスセンサによって提供される情報を使用して、対象者４０５によって経験されている睡眠時無呼吸の程度を決定するように構成され得る。閉塞性睡眠時無呼吸事象中に対象者の気道１４（図１）が閉塞されることに応じて、対象者の呼気中のある物質の割合または濃度は上昇（例えば、ＣＯ２）または低下（例えば、Ｏ２）し得る。上述のように、回路はガスセンサによって生成された信号を処理するように構成されることができ、コントローラ１３４は、処理された信号に応答して、対象者４０５が睡眠時無呼吸事象を経験しているかどうか、およびそのような事象の程度／レベルを決定するように構成することができる。例えば、コントローラ１３４は処理された信号に応答して、対象者４０５の呼気物質プロファイルを決定するように構成されることができ、ＬＵＴ１４８は、対象者４０５の異なる呼気物質プロファイルを記憶し、対象者が経験している気道閉塞のそれぞれの程度／レベルに対して相関させることができる。決定された呼気物質プロファイルに対応する（または、決定されたプロファイルに最もよく一致する記憶されたプロファイルに対応する）気道閉塞の程度／レベルをＬＵＴ１４８から検索することによって、コントローラ１３４は、感知された呼気物質に応答して対象者４０５が経験している気道閉塞のレベルを決定することができ、閉塞を軽減するために適切な措置（例えば、対象者の咽喉領域４０６または咽喉領域４０７（図２４〜２５）に加えられている負圧の大きさを増加させること）を講じることができる。
【０２５３】
ガスセンサが状態-他センサアセンブリ５５４に含まれる場合、コントローラ１３４は、ガスセンサによって提供される情報を使用して、対象者４０５の健康状態または他のパラメータを決定するように構成され得る。例えば、対象者４０５が睡眠している間に長期間にわたって過剰な割合またはレベルのＣＯ２を吐出することは、対象者が快適にまたは十分に深く眠っていないこと、または肺障害を有することを示すことができる。したがって、ガスセンサからのそのような情報に応答して、コントローラ１３４は出力デバイス１４０または通信回路５５２を介して、異常な呼気プロファイルを対象者４０５または対象者の医師に警告し、対象者が医師に診てもらうことを示唆するように構成され得る。あるいは、コントローラ１４０が異常な呼気プロファイルの原因となる問題を診断し、出力デバイス１４０または通信回路５５２を介して対象者４０５または対象者の医師に診断を提供するように構成され得る。
【０２５４】
図４５を更に参照して、アセンブリ１２８，５５４の一方または両方は、従来の化学センサを含み得、従来の化学センサは、例えば対象者の汗、呼気、唾液、脂質または涙の中の、感知される物質（例えば、液相または気相）の割合またはレベル（例えば、質量、体積、または分子数による）を示す信号、または割合またはレベルの変化を示す信号を生成するように構成され得る。そのような物質の例には、コルチゾールなどのホルモン、アルコール、水蒸気、二酸化炭素（ＣＯ２）、酸素（Ｏ２）、および揮発性有機化合物（ＶＯＣ）が挙げられる。
【０２５５】
化学センサ内の回路または化学センサとは別個の回路は、対象者によって排出された物質の総量と比較して、コントローラ１３４が対象者４０５によって排出されたある物質の割合もしくはレベル、または画分もしくはレベルの変化を収集することができるように、化学センサによって生成された信号をフィルタリングするか、または他の方法で処理するように構成され得る。
【０２５６】
化学センサが無呼吸度センサアセンブリ１２８に含まれる場合、コントローラ１３４は、化学センサによって提供される情報を使用して、対象者４０５が経験している睡眠時無呼吸の度合い／レベルを決定するように構成することができる。閉塞性睡眠時無呼吸事象の間に対象者の気道１４（図１）が閉塞されることに応答して、対象者４０５が排出する物質の割合またはレベルは増加（例えば、コルチゾール）または低下し得る。上述のように、回路は化学センサによって生成された信号を処理するように構成されることができ、コントローラ１３４は、処理された信号に応答して、対象者４０５が睡眠時無呼吸事象を経験しているかどうか、およびそのような事象の程度／レベルを決定するように構成することができる。例えば、コントローラ１３４は処理された信号に応答して、対象者４０５の汗物質または唾液物質のプロファイルを決定するように構成されることができ、ＬＵＴ１４８は対象者の異なる汗物質および唾液物質のプロファイルを記憶し、対象者４０５が経験している気道閉塞のそれぞれのレベルに対して相関させることができる。決定された汗物質および唾液物質のプロファイルに対応する（または、決定されたプロファイルに最もよく一致する記憶されたプロファイルに対応する）気道閉塞のレベルをＬＵＴ１４８から検索することによって、コントローラ１３４は、感知された排出された物質に応答して対象者４０５が経験している気道閉塞のレベルを決定することができ、閉塞を軽減するために適切な措置（例えば、対象者の咽喉領域４０６または咽喉領域４０７（図２４〜図２５）に加えられている負圧の大きさを増加させること）を講じることができる。
【０２５７】
化学センサが状態-他センサアセンブリ５５４に含まれる場合、コントローラ１３４は、化学センサによって提供される情報を使用して、対象者のウェルビーイングの健康状態または他のパラメータを決定するように構成され得る。例えば、対象者４０５が睡眠中に長期間にわたって過剰な割合またはレベルのコルチゾールを発汗して排出することは対象者が快適にまたは十分に深く睡眠していないことを示すことができ、同様に、対象者が睡眠中に長期間にわたって過剰な割合またはレベルのアルコールを発汗して排出することは、対象者が飲酒しており、したがって、飲酒問題を有する可能性があることを示し得る。したがって、化学センサからのそのような情報に応答して、コントローラ１３４は出力デバイス１４０または通信回路５５２を介して、対象者４０５または対象者の医師に異常排出プロファイルを警告し、対象者が対象者の医師に診てもらうことを示唆するように構成され得る。あるいは、コントローラ１４０が異常な排泄物プロファイルの原因となる問題を診断し、出力デバイス１４０または通信回路５５２を介して対象者４０５または対象者の医師に診断を提供するように構成され得る。
【０２５８】
さらに、センサアセンブリ１２８および５５４の一方または両方は、脳波（electroencephalogram，ＥＥＧ）センサアセンブリを含み得、これは、対象者４０５（例えば、図３８）の脳における電気的活動を表す１つ以上の信号を生成するように構成される。ＥＥＧセンサアセンブリは、カラー４４０に取り付けられた、またはカラーの一部である、またはカラーとは別個の（このような遠隔センサの例は、対象者の皮膚上に直接プリント、または取り付け、または搭載することができる表皮電子センサである）１つ以上のセンサを含み得る。
【０２５９】
脳波センサアセンブリ内の回路またはＥＥＧセンサアセンブリとは別個の回路は、コントローラ１３４が１つ以上の信号から情報を収集できるように、ＥＥＧセンサアセンブリによって生成された１つ以上の信号をフィルタリングするか、または他の方法で処理するように構成され得る。例えば、回路は、１つ以上のセンサ信号のうちの１つ以上をフィルタリングして、対象者４０５の睡眠状態または他の状態を表す１つ以上のフィルタリングされた信号を生成するように構成されることができる。あるいは、回路が１つ以上のセンサ信号のうちの１つ以上をスペクトル的に分析して、対象者４０５の睡眠状態または他の状態を生じるように構成され得る。
【０２６０】
脳波センサアセンブリが無呼吸度センサアセンブリ１２８に含まれる場合、コントローラ１３４は、ＥＥＧセンサアセンブリによって提供される情報を使用して、対象者４０５が経験している睡眠時無呼吸の程度を決定するように構成され得る。例えば、閉塞性睡眠時無呼吸事象中に対象者の気道１４（図１）が閉塞されることに応答して、対象者４０５の睡眠状態が変化することができ、または対象者の脳内の電気的活動がそれ以外に変化することができる。上述のように、回路は、ＥＥＧセンサアセンブリによって生成された１つ以上の信号を処理するように構成されることができ、コントローラ１３４は、処理された１つ以上の信号に応答して、対象者が睡眠時無呼吸事象を経験しているかどうか、およびそのような事象のレベルまたは程度を決定するように構成されることができる。例えば、コントローラ１３４は、１つ以上の処理された信号に応答して、対象者４０５の睡眠状態プロファイルまたは脳波プロファイルを経時的に決定するように構成され得、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）１４８は対象者の異なる睡眠状態プロファイルおよび脳波プロファイルを記憶し、対象者が経験している気道閉塞のそれぞれのレベルに対し相関させることができる。決定された睡眠状態または脳波のプロファイルに対応する（または、決定されたプロファイルに最もよく一致する記憶されたプロファイルに対応する）気道閉塞のレベルをＬＵＴ１４８から検索することによって、コントローラ１３４は、感知された睡眠状態または脳の電気的活動に応答して、対象者４０５が経験している気道閉塞のレベルを決定することができ、適切な措置（例えば、対象者の咽喉領域４０６または咽喉領域４０７（図２４〜２５）に印加されている負圧の大きさを増加させること）を講じることができる。
【０２６１】
脳波センサアセンブリが状態-他センサアセンブリ５５４に含まれる場合、コントローラ１３４は、ＥＥＧセンサアセンブリによって提供される情報を使用して、対象者の健康状態または他のパラメータを決定するように構成され得る。例えば、長期間にわたる質の低い睡眠状態プロファイル（例えば、１つ以上の睡眠状態に入らない、睡眠状態に留まる時間が短すぎるかまたは長すぎる）は、対象が慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）などの健康問題、睡眠時無呼吸システム４２０が緩和できない気道閉塞、または対象の睡眠を妨害する精神的問題を有することを示すことができる。したがって、ＥＥＧセンサアセンブリからのこのような情報に応答して、コントローラ１３４は出力デバイス１４０または通信回路５５２を介して、異常パラメータ（例えば、質の低い睡眠状態プロファイル）を対象者４０５に警告し、対象者が医師に診てもらうことを示唆するように構成され得る。あるいは、コントローラ１３４が異常パラメータの原因となる問題（例えば、不安）を診断し、出力デバイス１４０または通信回路５５２を介して対象者４０５または対象者の医師に診断を提供するように構成され得る。
【０２６２】
さらに、センサアセンブリ１２８，５５４の一方または両方は、心電図（electrocardiogram，ＥＫＧ）センサアセンブリを含み得、ＥＫＧセンサアセンブリは対象者４０５（例えば、図３８）の心臓における電気的活動を表す１つ以上の信号を生成するように構成される。ＥＫＧセンサアセンブリは、カラー４４０に取り付けられた、またはカラーの一部である、またはカラーとは別個の（このような遠隔センサの例は対象者の皮膚上に直接プリントまたは取り付けまたは取り付けることができる表皮電子センサである）１つ以上のセンサを含むことができる。
【０２６３】
ＥＫＧセンサアセンブリ内の回路またはＥＫＧセンサアセンブリとは別個の回路は、コントローラ１３４が１つ以上の信号から情報を収集できるように、ＥＫＧセンサアセンブリによって生成された１つ以上の信号をフィルタリングするか、または他の方法で処理するように構成され得る。例えば、回路は、１つ以上のセンサ信号のうちの１つ以上をフィルタリングして、対象者４０５の睡眠状態、または他の状態もしくは他のパラメータを表す１つ以上のフィルタリングされた信号を生成するように構成され得る。あるいは、回路が１つ以上のセンサ信号のうちの１つ以上をスペクトル的に分析して、対象者４０５の睡眠状態または他の状態を生じるように構成され得る。
【０２６４】
ＥＫＧセンサアセンブリが無呼吸度センサアセンブリ１２８に含まれる場合、コントローラ１３４は、ＥＫＧセンサアセンブリによって提供される情報を使用して、対象者４０５が経験している睡眠時無呼吸の程度を決定するように構成され得る。例えば、閉塞性睡眠時無呼吸事象中に対象者の気道１４（図１）が閉塞されることに応答して、対象者４０５の睡眠状態が変化することができ、または対象者の心拍における電気的活動がそれ以外に変化することができる。上述のように、回路はＥＫＧセンサアセンブリによって生成された１つ以上の信号を処理するように構成され得、コントローラ１３４は、処理された１つ以上の信号に応答して、対象者が睡眠時無呼吸事象を経験しているかどうか、およびそのような事象のレベルまたは程度を決定するように構成され得る。例えば、コントローラ１３４は１つ以上の処理された信号に応答して、対象者４０５の睡眠状態プロファイルまたは心波プロファイルを経時的に決定するように構成され得、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）１４８は対象者の異なる睡眠状態プロファイルおよび心波プロファイルを記憶し、対象者が経験している気道閉塞のそれぞれのレベルに対して相関させることができる。決定された睡眠状態または心波のプロファイルに対応する（または、決定されたプロファイルに最もよく一致する記憶されたプロファイルに対応する）気道閉塞のレベルをＬＵＴ１４８から検索することによって、コントローラ１３４は感知された睡眠状態または心臓電気活動に応答して、対象者４０５が経験している気道閉塞のレベルを決定することができ、適切な措置（例えば、対象者の咽喉領域４０６または咽喉領域４０７（図２４〜２５）に適用されている負圧の大きさを増加すること）を講じることができる。
【０２６５】
ＥＫＧセンサアセンブリが状態-他センサアセンブリに含まれる場合、コントローラ１３４は、ＥＫＧセンサアセンブリによって提供される情報を使用して、対象の健康状態または他のパラメータを決定するように構成され得る。例えば、長期間にわたる質の低い睡眠状態プロファイル（例えば、１つ以上の睡眠状態に入らない、睡眠状態に留まる時間が短すぎるかまたは長すぎる）は、対象者が慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）などの健康問題、睡眠時無呼吸システム４２０が緩和できない気道閉塞、心臓疾患、または対象の睡眠を妨害する別の聴覚問題を有することを示すことができる。したがって、ＥＫＧセンサアセンブリからのこのような情報に応答して、コントローラ１３４は出力デバイス１４０または通信回路５５２を介して、異常なパラメータ（例えば、質の低い睡眠状態プロファイル、質の低い心臓波プロファイル）を対象者４０５に警告し、対象者が医師に診てもらうことを示唆するように構成され得る。あるいは、コントローラ１３４が異常パラメータの原因となる問題（例えば、心疾患、心房細動）を診断し、出力デバイス１４０または通信回路５５２を介して対象者４０５または対象者の医師に診断を提供するように構成され得る。
【０２６６】
さらに、コントローラ１３４は対象者の心拍数、経時的な心拍数の変動、経時的な１回拍出量の変化、および呼吸数のうちの１つ以上から心弾動図（ballistocardiogram，ＢＣＧ）を決定するように構成され得、決定されたＢＣＧを使用して、対象者４０５が睡眠時無呼吸事象を経験しているかどうかを決定することができる。例えば、無呼吸度センサアセンブリ１２８内の上述のセンサのうちの１つ以上は対象者の心拍数、経時的な心拍数の変動、経時的な拍出量の変化、および呼吸数を感知することができ、センサおよび対応する回路は、これらの量を表す信号を生成することができる。コントローラ１３４は処理された信号に応答して、対象者４０５のＢＣＧプロファイルを決定するように構成され得、ＬＵＴ１４８は対象者の異なるＢＣＧプロファイルを記憶し、対象者が経験している気道閉塞のそれぞれのレベルに対して相関させることができる。決定されたＢＣＧプロファイルに対応する（または、決定されたプロファイルに最もよく一致する記憶されたプロファイルに対応する）気道閉塞のレベルをＬＵＴ１４８から検索することによって、コントローラ１３４は、対象者が経験している気道閉塞のレベルを決定することができ、閉塞を軽減するために適切な措置（例えば、対象者の咽喉領域４０６または咽喉領域４０７（図２４〜２５）に加えられている負圧の大きさを増加させる）を講じることができる。
【０２６７】
あるいは、コントローラ１３４が決定されたＢＣＧを使用して、対象者４０５の健康状態または他のパラメータを決定するように構成され得る。例えば、異常なＢＣＧは、対象者４０５が心臓障害を有することを示すことができる。したがって、異常なＢＣＧに応答して、コントローラ１３４は出力デバイス１４０または通信回路５５２を介して、対象者４０５または対象者の医師に異常なＢＣＧを警告し、対象者が医師に診てもらうことを示唆するように構成され得る。あるいは、コントローラ１４０が異常なＢＣＧの原因となる問題を診断し、出力デバイス１４０または通信回路５５２を介して対象者または対象者の医師に診断を提供するように構成され得る。
【０２６８】
さらに、コントローラ１３４はパルス酸素測定センサによって提供される情報からフォトプレチスモグラフィ（photoplethysmography，ＰＰＧ）を決定し、決定されたＰＰＧを使用して、対象者４０５が睡眠時無呼吸事象を経験しているかどうかを決定するように構成され得る。コントローラ１３４はパルス酸素測定センサからの処理された信号に応答して、対象者４０５のＰＰＧプロファイルを決定するように構成され得、ＬＵＴ１４８は対象者の異なるＰＰＧプロファイルを記憶し、対象者が経験している気道閉塞のそれぞれの程度／レベルに対して相関させることができる。決定されたＰＰＧプロファイルに対応する気道閉塞のレベル（または、決定されたプロファイルに最もよく一致する記憶されたプロファイルに対応する）気道閉塞のレベルをＬＵＴ１４８から検索することによって、コントローラ１３４は、対象者４０５が経験している気道閉塞のレベルを決定することができ、閉塞を軽減するために適切な措置（例えば、対象者の咽喉領域４０６または咽喉領域４０７（図２４〜２５）に加えられている負圧の大きさを増加させること）を講じることができる。
【０２６９】
あるいは、コントローラ１３４は、決定されたＰＰＧを使用して、対象者４０５（例えば、図３８）の健康状態または他のパラメータを決定するように構成され得る。例えば、異常なＰＰＧは、対象者４０５が肺障害または心臓障害を有することを示すことができる。したがって、異常なＰＰＧに応答して、コントローラ１３４は出力デバイス１４０または通信回路５５２を介して、対象者４０５または対象者の医師に異常なＰＰＧを警告し、対象者が医師に診てもらうことを示唆するように構成され得る。あるいは、コントローラ１４０が異常なＰＰＧの原因となる問題を診断し、出力デバイス１４０または通信回路５５２を介して対象者４０５または対象者の医師に診断を提供するように構成され得る。
【０２７０】
さらに図４５を参照すると、一実施形態によれば、治療アセンブリ５５６はコントローラ１３４の制御下で、負圧睡眠時無呼吸システム４２０（図２６〜図３２、図３８、図４２、および図４４）を装着している間に、対象者４０５に治療を提供するように構成される。例えば、治療アセンブリ５５６は電極５１０ａ，５１０ｂ（図３９）を含み得、電極を介して、対象者４０５を刺激または「ショックを与える」ことによって、対象者の気道１４（図１）を開くか、または開いた状態を維持するために、電流または電圧を印加し得る。コントローラ１３４は対象者の気道１４を開き、開いた状態を維持するために、電極５１０を介して印加される電流または電圧を調節するフィードバックループを実施するように構成され得る。このループは、コントローラ１３４が可能な限り最小の負圧で対象者の気道１４を開き、開いた状態を維持するために、別のパラメータ（例えば、１つ以上の圧力領域内の負圧）を調節することによって実施するように構成されるフィードバックループとは独立し得、または組み合わされ得る。これらのフィードバックが独立な場合、コントローラは、対象者の気道１４を開き、開いた状態を維持するために調整し得る少なくとも２つの変数、圧力および温度を有する。さらに、治療アセンブリ５５６は圧電スピーカを含むことができ、スピーカを用いて、対象者４０５を鎮静させることができ、対象者が睡眠するのを助けることができる、浜辺に打ち寄せる波音などの音声を生成するように構成することができる。あるいは、治療アセンブリ５５６は、安全時間閾値を超える時間続いた睡眠時無呼吸事象をコントローラ１３４が検出したことに応答して、対象者４０５を覚醒させるために、スピーカを用いてアラームを鳴らすように構成され得る。
【０２７１】
さらに図４５を参照すると、構成要素モジュール５５０の代替実施形態が企図されている。例えば、構成要素モジュール７４について図８に関連して上述した代替実施形態を構成要素モジュール５５０に適用することもでき、構成要素モジュール５５０について説明した代替実施形態を構成要素モジュール７４に適用することもできる。さらに、構成要素モジュール５００は本明細書に開示されていない構成要素を含むことができ、または本明細書に開示されている構成要素のうちの１つ以上を省略することができる。
【０２７２】
図４６は、一実施形態による、構成要素モジュール７４，５５０（図８および図４５）の補助電源１１２の従来の熱電対（thermoelectric couple，ＴＥＣ）５６０の等角図である。ＴＥＣ５６０は、対象者が負圧睡眠時無呼吸治療システム４２０（図２６〜図３２、図３８、図４２、および図４４）を装着している間に、対象者４０５（例えば、図３８）からエネルギーを環境発電するように構成される。構成要素モジュール７４，５５０の電力供給器１１７は、ＴＥＣ５６０によって環境発電されたエネルギーを受け取り、環境発電されたエネルギーを、構成要素モジュール７４，５５０の構成要素のうちの１つ以上に電力供給するため、およびバッテリ１１０を充電するための電力信号に変換するように構成され得る。
【０２７３】
ＴＥＣ５６０は、「高温」側５６２と「低温」側５６４との間の温度差を、導電性端子５６６，５６８を通る電流および両端子間の電圧に変換するように構成される。例えば、ＴＥＣ５６０は、「高温」側５６２が対象者の身体の一部（例えば、頚４００）に接触し、「低温」側５６４が空気に曝されるように、睡眠時無呼吸システム４２０（図２６〜図３２、図３８、図４２、および図４４）内に配置され得る。ヒト対象者の正常な体温は約９８．６°Ｆであり、典型的な室温は約６８°Ｆであるので、「高温」側５６２および「低温」側５６４の間の温度差は約３０°Ｆである。このような温度差に応答して、約１００平方ミリメートル（ｍｍ２）の実効面積を有する「高温」側５６２と、約１２０ｍｍ２の実効面積を有する「低温」側５６４とを総体で有するように構成された１つ以上のＴＥＣ５６０は、約５ミリワット（ｍＷ）の電力を生成することができる。１つ以上のＴＥＣ５６０は、例えば睡眠時無呼吸システム４２０のストラップ４４４，４４６（図３２）に配置され得、その結果、各ＴＥＣの「高温」側５６２は対象者の頚４００（例えば、図３８）に隣接または接触する。あるいは、１つ以上のＴＥＣ５６０は、スリーブ５３４（図４１）内でカラー４４０（例えば、図３１）の内面４５２に沿って、または睡眠時無呼吸システム４２０から離れて（例えば、シャツまたは帽子などの衣料品内に）配置することができる。睡眠時無呼吸システム４２０から離れて配置される場合、１つ以上のＴＥＣ５６０は、有線または無線接続を介して、環境発電された電力を電力供給器１１７（図８および図４５）に転送することができる。
【０２７４】
さらに図４６を参照すると、ＴＥＣ５６０、および補助電源１１２（図８および４５）が含み得る他の環境発電装置のさらなる詳細は、Ｂｈａｔｎａｇａｒら著の、「補助アプリケーションおよび携帯アプリケーションのための環境発電（Energy Harvesting for Assistive and Mobile Applications）」、Ｅｎｅｒｇｙ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ＆  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，３（３）、ｐｐ．１５３〜１７３（２０１５）に開示されており、参照により本明細書に組み込まれる。
【０２７５】
図４７は、一実施形態による、形状順応型摩擦電気ナノジェネレータ（shape adaptive triboelectric nanogenerator，ｓａＴＥＮＧ）ユニット５８０の等角図である。
【０２７６】
図４８は、一実施形態による、図４７のｓａＴＥＮＧユニット５８０の等角断面図である。
【０２７７】
図４７〜図４８を参照すると、ｓａＴＥＮＧユニット５８０は、ゴム層またはシェル５８４の内側に配置された導電性液体電極５８２を含む。導体は電極５８２のための端子またはピン５８６を提供するために、シェル５８４の端部を通って挿入される。電極５８２を形成し得る物質の例には、水と塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）の溶液とが含まれる。
【０２７８】
図４９は、一実施形態による、図４７〜図４８のｓａＴＥＮＧユニット５８０を含むｓａＴＥＮＧ発電機５８８の等角図である。構成要素モジュール７４，５５０（図８および図４５）の補助電源１１２は、負圧睡眠時無呼吸治療システム４２０（図２６〜３２、３８、４２、および４４）を装着している間に対象者４０５から環境発電するように構成された発電機５８８を含む。構成要素モジュール７４，５５０の電力供給器１１７（図８および図４５）は、発電機５８８によって環境発電されたエネルギーを受け取り、環境発電されたエネルギーを、構成要素モジュールの構成要素のうちの１つ以上に電力を供給するため、および構成要素モジュールのバッテリ１１０（図８および図４５）を充電するための電力信号に変換するように構成され得る。
【０２７９】
ｓａＴＥＮＧユニット５８０（図４７〜図４８）に加えて、発電機５８８は、ナイロン層５９２およびアルミニウム層５９４を有する電極５９０を含む。
【０２８０】
発電機５８８は電極５９０に対するｓａＴＥＮＧユニット５８０の運動および変形（例えば、伸張および収縮）を、導電性端子５９６，５９８を通る電流および両端子間の電圧に変換するように構成される。例えば、１つ以上の発電機５８８を睡眠時無呼吸システム４２０内に配置して、対象者の身体の動き（例えば、呼吸または寝返りおよび寝返りによって引き起こされる動き）によって、１つ以上の発電機の各々の各ｓａＴＥＮＧユニット５８０が各電極５９０に対して運動または変形するようにすることができる。１つ以上の発電機５８８の各々における各ｓａＴＥＮＧユニット５８０のこのような運動または変形に応答して、発電機は、上述のように電力供給器１１７（図８および図４５）に電力を生成するように構成される。１つ以上の発電機５８８は、例えば、睡眠時無呼吸システム４２０のストラップ４４４，４４６（図３２）内に配置することができる。あるいは、１つ以上の発電機５８８がカラー４４０（図３１）またはスリーブ５３４（図４１）の内側に配置され得るか、またはそうでなくてもカラーまたはスリーブに固定され得、あるいは睡眠時無呼吸システム４２０から離れて（例えば、シャツまたは帽子などの衣料品中に）配置され得る。睡眠時無呼吸システム４２０から離れて配置される場合、１つ以上の発電機５８８は、有線または無線接続を介して、環境発電された電力を電力供給器１１７に転送するように構成され得る。
【０２８１】
再び図４７〜図４９を参照すると、ｓａＴＥＮＧユニット５８０、発電機５８８、および補助電源１１２（図８および４５）が含み得る他の環境発電装置のさらなる詳細がＹｉら著の、「環境発電および自家発電の生体力学的監視のための導電性液体ベースの形状順応型、伸張可能設計（A Highly Shape Adaptive, Stretchable Design Based On Conductive Liquid For Energy Harvesting And Self Powered Biomechanical Monitoring）」、２０１６年６月１７日付のＳｃｉ.Ａｄｖ.,ｐｐ.１〜１０に開示されており、参照により本明細書に組み込まれる。
図５０は、別の一実施形態による、図４７〜図４８のｓａＴＥＮＧユニット５８０を含むｓａＴＥＮＧ発電機６１０の等角図である。構成要素モジュール７４，５５０（図８および図４５）の補助電源１１２は、負圧睡眠時無呼吸治療システム４２０（図２６〜図３２、図３８、図４２、および図４４）を装着している間に対象者４０５から環境発電するように構成された発電機６１０を含む。構成要素モジュール７４，５５０の電力供給器１１７（図８および４５）は、発電機６１０によって環境発電されたエネルギーを受け取り、環境発電されたエネルギーを、構成要素モジュールの構成要素のうちの１つ以上に電力を供給するため、および構成要素モジュールのバッテリ１１０（図８および図４５）を充電するための電力信号に変換するように構成され得る。
【０２８２】
図４７〜図４８のｓａＴＥＮＧユニット５８０に加えて、発電機６１０はアルミニウム電極６１２を含む。
【０２８３】
図５１は図５０の発電機６１０の充電図であり、一実施形態による、電極６１２に対するｓａＴＥＮＧ５８０の運動が、電極５８２，６１２内の電荷をどのように移動させるかを示す図である。後述するように、この電荷の移動に応答して、発電機６１０が電流および電圧を生成する。
【０２８４】
図５０〜図５１を参照して、一実施形態による発電機６１０の動作を説明する。
【０２８５】
発電機６１０は、電極５８２（図４８）および電極６１２内の電荷を変位させることによって、電極６１２に対するｓａＴＥＮＧユニット５８０の運動および変形（例えば、伸長および収縮）を、導電性端子６１４，６１６を通る電流および両端子間の電圧に変換するように構成される。例えば、１つ以上の発電機６１０を睡眠時無呼吸システム４２０内に配置して、対象者の身体の動き（例えば、呼吸または寝返りおよび寝返りによって引き起こされる動き）によって、１つ以上の発電機の各々における各のｓａＴＥＮＧユニット５８０が各電極６１２に対して移動または変形するようにすることができる。１つ以上の発電機６１０の各々における各ｓａＴＥＮＧユニット５８０のこのような運動または変形に応答して、発電機は、上述のように電力供給器１１７に電力を生成することができる。１つ以上の発電機６１０は、例えば、睡眠時無呼吸システム４２０のストラップ４４４，４４６（図３２）に配置され得る。あるいは、１つ以上の発電機６１０は、カラー４４０（図３１）またはスリーブ５３４（図４１）の内側に配置され得るか、またはそうでなければカラーまたはスリーブに固定され得るか、あるいは睡眠時無呼吸システム４２０から離れて、例えば、シャツまたは帽子などの衣料品に配置され得る。睡眠時無呼吸システム４２０から離れて配置される場合、１つ以上の発電機６１０は、有線または無線接続を介して、環境発電された電力を電力供給器源１１７（図８および図４５）に転送することができる。
【０２８６】
さらに図５０〜図５１を参照すると、発電機６１０、および補助電源１１２（図８および図４５）が含み得る他の環境発電装置のさらなる詳細がＹｉら著の、「環境発電および自家動力の生体力学的監視のための導電性液体ベースの形状順応型、伸張可能設計（A Highly Shape Adaptive, Stretchable Design Based On Conductive Liquid For Energy Harvesting And Self Powered Biomechanical Monitoring）」、２０１６年６月１７日付のＳｃｉ.Ａｄｖ.,ｐｐ.１−１０に開示されており、参照により本明細書に組み込まれている。
【０２８７】
図５２は、別の一実施形態によるＴＥＮＧ発電機６２０の等角透視図である。構成要素モジュール７４，５５０（図８および図４５）の補助電源１１２は、負圧睡眠時無呼吸治療システム４２０（図２６〜図３２、図３８、図４２、および図４４）を装着している間に、対象者４０５（例えば、図３８）から環境発電するように構成された発電機６２０を含む。構成要素モジュール７４，５５０の電力供給器１１７（図８および図４５）は、発電機６２０によって環境発電されたエネルギーを受け取り、環境発電されたエネルギーを、構成要素モジュールの構成要素のうちの１つ以上に電力を供給するため、および構成要素モジュールのバッテリ１１０（図８および図４５）を充電するための電力信号に変換するように構成され得る。
【０２８８】
ＴＥＮＧ発電機６２０は、包装体６２２と、包装体内に配置されたＴＥＮＧ６２４と、少なくとも１つのスーパーキャパシタ（ここでは、２つの等しいサイズのスーパーキャパシタ６２６，６２８）とを含み、スーパーキャパシタ６２６，６２８は、包装体内に配置され、スーパーキャパシタ６２６，６２８の各々の２倍の静電容量を有する単一のスーパーキャパシタを事実上形成するように電気的に並列に互いに結合されている。包装体６２２は、伸縮性であるように構成され得、シリコーンゴムなどの任意の適切な材料から作製され得る。
【０２８９】
図５３は、一実施形態による、図５２のＴＥＮＧ６２４の断面図である。ＴＥＮＧ６２４は、２つの電極６３０，６３２と、電極間の空間６３４と、電極間に配置された包装体６２２の部分６３６とを含む。空間６３４は空気などの任意の適切な材料で充填され得、電極６３０，６３２は、カーボンブラック（ＣＢ）およびシリコーンゴムの化合物などの任意の適切な材料から形成され得る。
【０２９０】
図５４は、一実施形態による、図５２のスーパーキャパシタ６２６，６２８の各断面図である。各スーパーキャパシタ６２６，６２８は、２つの電極６３８，６４０と、各電極上のコーティング６４２と、電極間に配置された電解質６４６と、電解質内に配置されたしわ付きセパレータ６４８とを含む。電極６３８，６４０は、図５３のＴＥＮＧ６２４の電極６３０，６３２を形成するのと同じ材料など、任意の適切な材料から形成することができる。コーティング６４２は活性材料（例えば、可溶性ポリピロール（polypyrrole，ＰＰｙ））と導電性添加剤（例えば、カーボンブラック）との混合物などの任意の適切な材料から形成することができる。電解質６４６は、ポリビニルアルコール（poly vinyl alcohol，ＰＶＡ）リン酸（Ｈ３ＰＯ４）ジェルなどの任意の適切な材料から形成することができる。また、セパレータ６４８は、スーパーキャパシタ６２６，６２８が伸ばされるまたは捩じられるときに、電極６３８，６４０が互いと短絡することを防止し、ポリエチレンなどの任意の適切な材料から形成され得る。
【０２９１】
図５２〜図５４を参照すると、ＴＥＮＧ発電機６２０は発電機が変形される（例えば、伸ばされる、または捩じられる）ことに応答して電力を生成するように構成される。ＴＥＮＧ６２４は変形されるのに応答して、スーパーキャパシタ６２６，６２８を充電し、スーパーキャパシタ６２６，６２８は、バッテリと同様に、蓄積された電荷で電圧および電流を発生するように構成される。例えば、１つ以上の発電機６２０を睡眠時無呼吸システム４２０（図２６〜図３２、図３８、図４２、および図４４）内に配置して、対象者の身体の動き（例えば、呼吸または寝返りおよび寝返りによって引き起こされる動き）が、１つ以上の発電機の各々における各ＴＥＮＧ６２４を変形するようにすることができる。１つ以上の発電機６２０の各々における各ＴＥＮＧ６２４のこのような変形に応答して、発電機は上述のように、電源力供給器１７（図８および図４５）に電力を提供し得る。１つ以上の発電機６２０は、特に対象者が睡眠時無呼吸システム４２０を着用している最中、または外している間、ストラップが伸張および捻れを受ける可能性があることを考慮して、例えば、睡眠時無呼吸システム４２０のストラップ４４４，４４６（図３２）内に配置され得る。または１つ以上の発電機６２０は、カラー４４０（図３１）またはスリーブ５３４（図４１）の内部に配置され得るか、または他の方法で固定され得るか、あるいは睡眠・無呼吸システム４２０から離れた場所、例えば、シャツまたは帽子のような衣料品に配置され得る。睡眠時無呼吸システム４２０から離れて配置される場合、１つ以上数の発電機６３０は、有線または無線接続を介して、環境発電された電力を電力供給器１１７（図８および図４５）に転送することができる。
【０２９２】
さらに図５２〜図５４を参照すると、発電機６２０、および補助電源１１２（図８および図４５）が含み得る他の環境発電装置のさらなる詳細がＹｉら著の、「様々な変形からの環境発電およびウェアラブル電子機器への電力供給のための伸縮性防水自家充電電力システム（Stretchable And Waterproof Self charging Power System For Harvesting Energy From Diverse Deformation And Powering Wearable Electronics）」、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ（ＡＣＳ）Ｎａｎｏ、１０、ｐｐ．６５１９−６５２５，（２０１６）に開示されており、参照により本明細書に組み込まれている。
【０２９３】
図５５は、一実施形態による負圧睡眠時無呼吸治療システム４２０（図２６〜図３２、図３８、図４２、および図４４）を含むシステム７００のブロック図である。以下で説明するように、システム７００は対象者が経験する睡眠時無呼吸事象の頻度または重症度を低減するための生活様式の変化を決定し、対象者４５０に伝えるように構成され得、対象者のウェルビーイング（例えば、健康）を改善するための対象者の睡眠時無呼吸システム４２０の使用に対する調整を決定し、対象者に伝えるように構成され得る。
【０２９４】
睡眠時無呼吸システム４２０に加えて、システム７００は、クライアント機器７０２およびコンピューティング回路７０４を含む。コンピューティング回路７０４および睡眠時無呼吸システム４２０は有線または無線チャネル（例えば、有線または無線バス）７０６を介して互いに通信するように構成され、コンピューティング回路およびクライアント機器７０２は有線または無線チャネル７０８を介して互いに通信するように構成され、睡眠時無呼吸システムおよびクライアント機器は有線または無線チャネル７１０を介して互いに通信するように構成される。
【０２９５】
クライアント機器７０２は、対象者４０５（例えば、図３８）、構成要素モジュール７４，５５０（図８および図４５）のセンサ１２６，１２８、または構成要素モジュール５５０のセンサ５５４が対象者の生活様式およびウェルビーイングに関するデータを入力することを可能にするのに適した任意の装置を含むことができる。クライアント機器７０２の例には、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、またはスマートフォンなどのクライアントコンピュータ、または血圧、気分、食事、覚醒度、および対象者が覚醒しているか睡眠しているかなど、対象者４０５の状態および他のパラメータを感知することができる１つ以上のセンサが含まれる。
【０２９６】
また、コンピューティング回路７０４は、対象者の睡眠時無呼吸を改善するための対象者の生活様式の変化、および対象者のウェルビーイングを改善するために対象者の睡眠時無呼吸システム４２０の使用の変化を、決定し、伝達または実施するのに適した任意の回路を含むことができる。例えば、コンピューティング回路７０４は、上述および後述されるような計算およびタスクを実行するように永続的に構成される特殊化された回路を含むことができる。コンピューティング回路７０４はまた、上述および後述されるような計算およびタスクを実行するようにソフトウェアによって構成可能であるマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラなどの回路を含むことができる。さらに、コンピューティング回路７０４は、上述および後述されるような計算およびタスクを実行するようにファームウェアによって構成可能である１つ以上のフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（field-programmable-gate arrays，ＦＰＧＡ）またはＦＰＧＡ回路などの回路を含むことができる。また、コンピューティング回路７０４は、睡眠時無呼吸システム４２０およびクライアント機器７０２に対してローカルであってもよく、またはインターネットまたはクラウドなどのより大きなネットワークの一部であってもよい。
【０２９７】
さらに図５５を参照すると、システム７００の代替実施形態が企図される。例えば、クライアント機器７０２およびコンピューティング回路７０４の一方または両方は、睡眠時無呼吸システム４２０に搭載され得、睡眠時無呼吸システムの構成要素モジュール７４，５５０（図８および図４５）の一部であり得る。さらに、構成要素モジュール７４の１つ以上のセンサ５５４（図８および図４５）は、クライアント機器７０２としても機能するか、またはその一部であり得、対象者の生活様式およびウェルビーイングを示す対象者４０５の１つ以上の状態または他のパラメータを感知するように構成され得る。さらに、システム７００は、睡眠時無呼吸治療システム４２０の代わりにまたは加えて、睡眠時無呼吸治療システム７０（図４〜図８）を含むことができる。
【０２９８】
図５６は、一実施形態による、図５５のシステム７００が対象者の睡眠時無呼吸を軽減するために実施するように構成され得る手順のフロー図７２０である。
【０２９９】
図５５〜５６を参照して、一実施形態による、フロー図７２０の手順を説明する。
【０３００】
ステップ７２２において、コンピューティング回路７０４は、ある期間にわたって対象者４０５（例えば、図３８）が経験した１つ以上の睡眠時無呼吸事象に関する情報を睡眠時無呼吸システム４２０から受信する。例えば、睡眠時無呼吸システム４２０は、センサアセンブリ１２８（図８および図４５）の１つ以上のセンサを用いて１つ以上の睡眠時無呼吸事象を検出し、コントローラ１３４を用いて１つ以上の事象の１つ以上のパラメータを決定するように構成され得る。睡眠時無呼吸事象の例には、気道閉塞および気道閉塞に起因する睡眠障害（例えば、対象者の睡眠状態の変化、対象者の睡眠持続時間の変化、および対象者の睡眠パターンの他の変化）が含まれ、睡眠時無呼吸事象のパラメータの例には、事象の持続時間、頻度、および重症度（例えば、気道が開いているまたは閉塞されている割合、対象者が事象によって覚醒したかどうか、および対象者の睡眠持続時間がベンチマーク持続時間からどれだけ変化したかなど、対象者の睡眠状態の変化の程度）が含まれる。睡眠時無呼吸システム４２０は、これらの決定されたパラメータをメモリ１３０（図８および図４５）に記憶し、これらの記憶されたパラメータを自動的に、または、例えばコンピューティング回路からの要求に応答して、コンピューティング回路７０４に提供するように構成され得る。
【０３０１】
次に、ステップ７２４において、コンピューティング回路７０４はクライアント機器７０２から、対象者の生活様式に関する情報を受信する。対象者の生活様式に関する情報の例としては、対象者の食事、食事時間、間食時間、運動頻度、運動強度および運動の種類を含む運動レジメン、体重、体脂肪率、一晩の睡眠時間数、就寝時間および起床時間を含む睡眠スケジュール（コンピューティング回路７０４は睡眠時無呼吸システム４２０からこの情報を既に受け取ったかもしれない）、ストレスレベル、習慣（例えば、喫煙、過度の飲酒、および栄養補助食品の摂取）、血圧、血糖値、服用医薬品、服薬スケジュール、ならびに睡眠前または睡眠間（例えば、覚醒して電子装置を使用した後、睡眠に戻る）の寝床での一日の使用時間数を含むエレクトロニクスの使用が挙げられる。例えば、対象者４０５または別の人は、クライアント機器７０２のキーボードを介してこの情報を入力することができ、あるいはクライアント機器は、そのような生活様式パラメータを感知するための１つ以上のセンサを含むことができる。クライアント機器７０２は、これらのライフスタイルパラメータをメモリ（図５６には図示せず）に記憶し、これらの記憶されたパラメータを自動的に、または、例えばコンピューティング回路からの要求に応答して、コンピューティング回路７０４に提供するように構成され得る。
【０３０２】
次に、ステップ７２６において、コンピューティング回路７０４は、対象者４０５が経験した睡眠時無呼吸事象に関する睡眠時無呼吸システム４２０から受信した情報を、対象者の生活様式に関するクライアント機器７０２から受信した情報と相関させる。例えば、コンピューティング回路７０４は、ある期間にわたる気道閉塞の重症度を対象者の体重に相関させることができ、睡眠時無呼吸事象の頻度を、対象者がコーヒーのような特定の飲食物を消費する頻度または量に相関させることができる。また、さらなる例では、コンピューティング回路７０４は、気道閉塞の重症度を、対象者が３０分を超えて運動する一週間当たりの日数と相関させることができる。
【０３０３】
次に、ステップ７２８で、コンピューティング回路７０４は、ステップ７２６で生成された相関関係の１つ以上のプロット、チャート、グラフ、または他の表現を生成する。例えば、コンピュータ回路７０４は、対象者の運動ルーチンの平均継続時間に対する気道閉塞の頻度のプロットを生成することができる。これらの表現は例えば、クライアント機器７０２の一部である表示装置を介して、対象者４０５または別の人（例えば、対象者の医師）に表示するように設計され得る。あるいは、これらの表現を、コンピューティング回路７０４のメモリ内のデータ構造とし得る。
【０３０４】
次いで、ステップ７３０で、コンピューティング回路７０４は、ステップ７２８で生成された相関表現に応答して、対象者の睡眠時無呼吸を改善または排除し得る対象者の生活様式の変化の推奨を決定する。例えば、対象者の体重に対する気道閉塞のパーセンテージの相関関係が対象者の体重が増加するにつれて気道閉塞の平均パーセンテージが増加することを示す場合、コンピューティング装置７０４は、クライアント機器７０２を介した表示／再生のために、対象者４０５が特定のポンド数を失った場合、対象者が、気道閉塞の平均パーセンテージを特定の量だけ減少させることができると述べるテキストメッセージまたは音声メッセージを生成し得る。あるいは１晩当たりの気道閉塞の平均頻度対１日当たりのコーヒーの杯数の相関関係が、１日当たりのコーヒーの杯数が増加するにつれて１晩当たりの気道閉塞の平均頻度が増加することを示す場合、コンピューティング装置７０４は、クライアント機器７０２を介した表示／再生のために、対象者４０５が１日当たりのコーヒーの杯数を特定の杯数以下に減らす場合、対象者は１晩当たりの気道閉塞の平均頻度を特定の量だけ減少させることができると述べるテキストメッセージまたは音声メッセージを生成し得る。
【０３０５】
次に、ステップ７３２で、コンピューティング回路７０４はクライアント機器７０２などのメディアレンダリング装置を介して、ステップ７３０で決定された１つ以上複数の推奨を提供（例えば、表示または再生）する。
【０３０６】
さらに図５６を参照すると、フロー図７２０に関連して説明した手順の代替実施形態が企図されている。例えば、手順は記載されたものに加えて１つ以上のステップを含むことができ、または記載されたステップ７２２〜７３２の１つ以上を省略することができる。さらに、相関データに基づいて推奨を生成する代わりに、コンピューティング回路７０４は相関データを医師または別の医療専門家に提供することができ、医師または別の医療専門家は相関データに応答して推奨を作成することができ、作成された推奨を対象者４０５に推奨することができる。あるいは、コンピューティング回路７０４は、対象者４０５に相関データを提供することができ、対象者４０５はデータから自分自身の結論を引き出し、それに応じて自分のライフスタイルを調整することができる。
【０３０７】
図５７は、一実施形態による、図５５のシステム７００が対象者のウェルビーイングを改善するために実施するように構成され得る手順のフロー図７４０である。
【０３０８】
図５５および図５７を参照して、一実施形態による、フロー図７４０の手順を説明する。
【０３０９】
ステップ７４２において、コンピューティング回路７０４は睡眠時無呼吸システム４２０から、ある期間にわたる対象者の睡眠時無呼吸システムの使用に関する情報を受信する。例えば、睡眠時無呼吸システム４２０のコントローラ１３４（図８および図４５）は、構成要素モジュール７４，５５０（図８および図４５）の１つ以上のセンサ１２６，１２８によって、構成要素モジュール５５０の１つ以上のセンサ５５４によって、または構成要素モジュールの他の構成要素によって感知され、提供される情報に応答して、対象者の睡眠時無呼吸システムの使用のパラメータを決定するように構成され得る。睡眠時無呼吸システム４２０の使用パラメータの例は、対象者４０５が睡眠時無呼吸システムを装着している一晩当たりの平均時間数および一週間当たりの平均夜数、ならびに睡眠時無呼吸システムの設定（例えば、最大負圧、圧力室内の温度、シーリング材ディスペンサアセンブリ１２４（図８および図４５）がアクティブであるかどうか、設定された覚醒時間、および無呼吸事象を検出するためにどのパラメータが感知されるか（例えば、呼吸音、呼吸速度））を含む。睡眠時無呼吸システム４２０は、これらの決定されたパラメータをメモリ１３０（図８および図４５）に記憶し、これらの記憶されたパラメータを自動的に、または、例えばコンピューティング回路からの要求に応答して、コンピューティング回路７０４に提供するように構成され得る。
【０３１０】
次に、ステップ７４４において、コンピューティング回路７０４はクライアント機器７０２から、対象者のウェルビーイングに関する情報を受信する。対象者のウェルビーイングに関する情報の例には、対象者の精神状態、感情状態、日中の疲労のレベル（例えば、対象者がうたた寝または「こっくり」するの一日当たりの回数）、ならびに対象者の体重、体脂肪率、血圧、血糖値、血中酸素レベル、および対象者の身体の他の物質（例えば、ビタミン、ミネラル、およびホルモン）のレベルなどの健康パラメータが含まれる。例えば、対象者４０５または別の人は、クライアント機器７０２のキーボードを介してこの情報を入力することができ、またはクライアント機器は、そのような健康パラメータを感知するための１つ以上のセンサを含むことができる。クライアント機器７０２はこれらのウェルビーイングパラメータをメモリ（図５５および図５７には図示せず）に記憶し、これらの記憶されたパラメータを自動的に、または、例えばコンピューティング回路からの要求に応答して、コンピューティング回路７０４に提供するように構成され得る。
【０３１１】
そして、ステップ７４６において、コンピューティング回路７０４は、睡眠時無呼吸システム４２０から受信した、対象者の睡眠時無呼吸システムの使用に関する情報を、対象者のウェルビーイングに関するクライアント機器７０２から受信した情報と相関させる。例えば、コンピューティング回路７０４は、対象者４０５が睡眠時無呼吸システム４２０を装着している１晩当たりの平均時間数を、ある期間にわたる対象者の血圧と相関させることができ、対象者が睡眠時無呼吸システムを装着している１週間当たりの平均夜数を、ある期間にわたる対象者の報告された日中疲労レベルと相関させることができる。
【０３１２】
次に、ステップ７４８で、コンピューティング回路７０４は、ステップ７４６で生成された相関関係の１つ以上のプロット、チャート、グラフ、または他の表現を生成する。例えば、コンピュータ回路７０４は、対象者が睡眠時無呼吸システム４２０を装着した１晩当たりの平均時間数対対象者の体脂肪率のプロットを生成し得る。これらの表現は、例えばクライアント機器７０２の一部である表示装置を介して、対象者４０５または別の人に表示するように設計され得る。あるいは、これらの表現をコンピューティング回路７０４のメモリ内のデータ構造とし得る。
【０３１３】
次に、ステップ７５０で、コンピューティング回路７０４は、ステップ７４８で生成された相関表現に応答して、対象者のウェルビーイングを改善することができる対象者の睡眠時無呼吸システム４２０の使用に対する変化の推奨を決定する。例えば、対象者が睡眠時無呼吸システム４２０を使用する平均夜数対対象者の体重の相関が、平均使用夜数が減少するにつれて対象者の体重が増加することを示す場合、コンピューティング装置７０４は、対象者４０５が睡眠時無呼吸システム４２０を使用する一週間当たりの日数をコンピューティング装置が指定する数まで増加させる場合、コンピューティング装置が指定する範囲（例えば、５〜１５ポンド）内の体重減少の可能性があることを示す、クライアント機器７０２を介した表示／再生のためのテキストメッセージまたは音声メッセージを生成することができる。あるいは、対象者４０５が睡眠時無呼吸システム４２０を使用する１晩当たりの平均時間数対対象者の血圧の相関が１晩当たりの平均使用時間数が減少するにつれて対象者の血圧が増加することを示す場合、コンピューティング装置７０４は、対象者が睡眠時無呼吸システム４２０を使用する１晩当たりの時間数を、コンピューティング装置が指定する時間数まで増やす（例えば、５時間から７時間まで２時間だけ増やす）場合、対象者はある範囲（例えば、５〜１５ミリメートル水銀柱（ｍｍＨｇ））内の量だけ自身の収縮期血圧を減少させることができることを示す、クライアント機器７０２を介した表示／再生用のテキストメッセージまたは音声メッセージを生成し得る。
【０３１４】
次に、ステップ７５２で、コンピューティング回路７０４は、クライアント機器７０２などのメディアレンダリング装置を介して、ステップ７５０で決定された１つ以上の推奨を表示またはそれ以外の方法で提供する。
【０３１５】
さらに図５７を参照すると、フロー図７４０に関連して説明した手順の代替実施形態が企図されている。例えば、手順は記載されたものに加えて１つ以上のステップを含むことができ、または記載されたステップ７４２〜７５２の１つ以上を省略することができる。さらに、相関データに基づいて推奨を生成する代わりに、コンピューティング回路７０４は相関データを医師または他の医療専門家に提供することができ、医師または他の医療専門家は相関データに応答して対象者４０５に推奨を作成することができる。あるいは、コンピューティング回路７０４が相関データを対象者４０５に提供することができ、対象者４０５はデータから自分自身の結論を引き出し、それに応じて睡眠時無呼吸システム４２０の使用を調整することができる。
【０３１６】
図５８は、別の一実施形態による負圧睡眠時無呼吸治療システム４２０の等角図である。
【０３１７】
図５９は、一実施形態による、図５８の睡眠時無呼吸治療システム４２０の等角分解図である。
【０３１８】
図５８〜図５９を参照すると、睡眠時無呼吸システム４２０は、レセプタクル７６２を有するカラーアセンブリ７６０と、睡眠時無呼吸システムを対象者の頚４００（例えば、図３８）に固定するように構成されたストラップアセンブリ７６４と、対象者の頚と気密シールを形成するように構成されたガスケットアセンブリ７６５と、ストラップアセンブリに取り付けられ、対象者が睡眠時無呼吸システムを装着している間にレセプタクルに嵌合するように構成された構成要素モジュール７６６とを含む。レセプタクル７６２を有すること以外に、カラーアセンブリ７６０はカラーアセンブリ４４０（例えば、図３０〜図３７）と同様であり得、ストラップアセンブリ７６４はストラップアセンブリ４２４（例えば、図３０〜図３２）が作製される材料と同様の材料から作製され得、そしてガスケットアセンブリ７６５は、ガスケットアセンブリ４２２（図２７〜図２８、図３０〜図３４、および図３９〜図４０）と同様であり得る。また、構成要素モジュール７６６は、レセプタクル７６２に嵌合するように構成される以外、構成要素モジュール５５０（図４５）と構造的および機能的に同様であり得る。
【０３１９】
さらに図５８〜図５９を参照すると、睡眠時無呼吸システム４２０の代替実施形態が企図されている。例えば、遠隔制御装置４８４（図３７）のような遠隔制御装置は、睡眠時無呼吸システム４２０の状態をプログラムし、受信し、分析するように、または別様に睡眠時無呼吸システム４２０を制御するように構成され得る。遠隔制御装置４８４は睡眠時無呼吸システム４２０の一部であってもよいし、睡眠時無呼吸システム４２０とは別個であってもよい。
【０３２０】
図６０は、さらに別の一実施形態による、負圧睡眠時無呼吸治療システム４２０の等角図である。
【０３２１】
睡眠時無呼吸システム４２０は、装着ユニット７７０と、ベースユニット７７２と、装着ユニットをベースユニットに空気圧的に結合するように構成されたエアホース７７４とを含む。装着ユニット７７０は、ホースコネクタ７７８を有するカラーアセンブリ７７６と、装着ユニット７７０を対象者の頚４００（例えば、図３８）の周りに固定するように構成されたストラップアセンブリ（図６０には図示せず）と、対象者の頚と気密シールを形成するように構成されたガスケットアセンブリ（図６０には図示せず）とを含む。ベースユニット７７２は、図４５のモータアセンブリ１１６およびポンプアセンブリ１１８のような、少なくとも１つのモータアセンブリおよびポンプアセンブリ（図６０には示されていない）を含み、コネクタ７７８、ホース７７４、およびベースユニット上に配置された別のホースコネクタ（図６０には示されていない）を介して圧力室内に真空を引くことによって、カラーアセンブリの内面と対象者の頚４００との間の圧力室（図６０には示されていない）内に負圧を生成するように構成される。ホースコネクタ７７８を有すること以外に、カラーアセンブリ７７６はカラーアセンブリ４４０（例えば、図３０〜図３７）と同様であり得、ストラップアセンブリはストラップアセンブリ４２４（例えば、図３０〜図３２）と同様であり得、そしてガスケットアセンブリは、ガスケットアセンブリ４２２（図２７〜図２８、図３０〜図３４、および図３９〜図４０）と同様であり得る。ポンプアセンブリ１１８およびモータアセンブリ１１６に加えて、ベースユニット７７２は構成要素モジュール５５０（図４５）の１つ以上の他の構成要素を含むことができ、１１０ＶＡＣまたは２２０ＶＡＣを提供する壁コンセントにベースユニットを「差し込む」ことを可能にする電力供給器（図６０には図示せず）を含むことができる。さらに、カラーアセンブリ７７６は、ベースユニット７７２が欠けているモジュールの構成要素など、構成要素モジュール５５０の１つ以上の構成要素を含むこともできる。
【０３２２】
さらに図６０を参照すると、睡眠時無呼吸システム４２０の代替実施形態が企図されている。例えば、遠隔制御装置４８４（図３７）のような遠隔制御装置は、睡眠時無呼吸システム４２０の状態をプログラムし、受信し、分析するように、または別様に睡眠時無呼吸システム４２０を制御するように構成され得る。遠隔制御装置４８４は睡眠時無呼吸システム４２０の一部であってもよいし、睡眠時無呼吸システム４２０とは別個であってもよい。
【０３２３】
図６１は、さらに別の一実施形態による、負圧睡眠時無呼吸治療システム４２０の等角図である。
【０３２４】
睡眠時無呼吸システム４２０は、装着ユニット７９０と、対象者の咽喉領域、例えば咽喉領域４０６または咽喉領域４０７（図２４〜２５）に隣接する圧力室（図６１には図示せず）に負圧をかけるためのハンドヘルドユニット７９２とを含む。装着ユニット７９０は、空気圧コネクタ７９６を有するカラーアセンブリ７９４と、装着ユニット７９０を対象者の頚４００（例えば、図３８）の周りに固定するように構成されたストラップアセンブリ（図６１には図示せず）と、対象者の頚と気密シールを形成するように構成されたガスケットアセンブリ（図６１には図示せず）とを含む。ハンドヘルドユニット７９２は、空気圧コネクタ７９８と、モータアセンブリ１１６およびポンプアセンブリ１１８（図４５）などの少なくとも１つのモータアセンブリおよびポンプアセンブリ（図６０には図示せず）とを含み、コネクタ７９６および７９８を介して圧力室内に真空を引くことによって、カラーアセンブリの内面と対象者の頚４００との間の圧力室内に負圧を生成するように構成される。睡眠時無呼吸システム４２０のカラーアセンブリ７９４およびガスケットアセンブリはある期間（例えば、１時間以上、または対象者が睡眠している時間全体）の間、圧力室内を負圧に保持するように設計される。負圧の大きさが閾値圧力以下に減少した場合、カラーアセンブリ７９４に搭載された回路は対象者４０５（例えば、図３８）に、対象者が圧力室内の適切な圧力を再確立するためにハンドヘルドユニット７９２を使用すべきであることを通知するために、アラームを鳴らすことができる。あるいはカラーアセンブリ７９４は、負圧の大きさが閾値圧力以下に減少したことをハンドヘルドユニットが決定するのに十分な情報をハンドヘルドユニット７９２に送信するように構成され得、この決定に応答して、ハンドヘルドユニットは上述のアラームを鳴らすことができる。空気圧コネクタ７９６を有すること以外に、カラーアセンブリ７９４はカラーアセンブリ４４０（例えば、図３０〜３７）と同様であり得、ストラップアセンブリはストラップアセンブリ４２４（例えば、図３０〜３２）と同様であり得、そしてガスケットアセンブリは、ガスケットアセンブリ４２２（図２７〜２８、３０〜３４、および３９〜４０）と同様であり得る。ポンプアセンブリ１１８およびモータアセンブリ１１６に加えて、ハンドヘルドユニット７９２は構成要素モジュール５５０（図４５）の１つ以上の他の構成要素を含むことができ、１１０ＶＡＣまたは２２０ＶＡＣを提供する壁コンセントにハンドヘルドユニットを「差し込む」ことを可能にする電力供給器（図６０には図示せず）を含むことができる。さらに、カラーアセンブリ７９４はまた、ハンドヘルドユニット７９２が欠いているモジュールの構成要素など、構成要素モジュール５５０の１つ以上の構成要素を含むことができる。
【０３２５】
さらに図６１を参照すると、睡眠時無呼吸システム４２０の代替実施形態が企図されている。例えば、遠隔制御装置４８４（図３７）と同様であり得る遠隔制御装置８００は睡眠時無呼吸システム４２０のハンドヘルドユニット７９２の状態をプログラムし、受信し、分析するように、または別様に睡眠時無呼吸システム４２０を制御するように構成され得る。遠隔制御装置８００は睡眠時無呼吸システム４２０の一部であってもよいし、睡眠時無呼吸システム４２０とは別個であってもよい。
【０３２６】
図６２は、別の一実施形態による、負圧睡眠時無呼吸治療システム４２０を装着した対象者４０５の等角図である。
【０３２７】
睡眠時無呼吸システム４２０は、装着ユニット８１０と、衣類ユニット８１２と、装着ユニットを衣類ユニットに空気圧的に結合するように構成されたエアホース８１４とを含む。装着ユニット８１０は、ホースコネクタ８１８を有するカラーアセンブリ８１６と、装着ユニット８１０を対象者の頚００の周りに固定するように構成されたストラップアセンブリ８１９と、対象者の頚と気密シールを形成するように構成されたガスケットアセンブリ（図６２には図示せず）とを含む。衣類ユニット８１２は、ホースコネクタ８２２と、モータアセンブリ１１６及びポンプアセンブリ１１８（図４５）のような少なくとも１つのモータアセンブリ及びポンプアセンブリ（図６２には図示せず）とを含み、ホース８１４及びコネクタ８１８，８２２を介して圧力室内を真空に引くことによって、カラーアセンブリ８１６の内面と対象者の頚４００との間の圧力室（図６２には図示せず）内に負圧を生成するように構成される。ホースコネクタ８１８を有すること以外に、カラーアセンブリ８１６はカラーアセンブリ４４０（例えば、図３０〜図３７）と同様であり得、ストラップアセンブリ８１９はストラップアセンブリ４２４（例えば、図３０〜図３２）と同様であり得、そしてガスケットアセンブリは、ガスケットアセンブリ４２２（図２７〜図２８、図３０〜図３４、および図３９〜図４０）と同様であり得る。衣類ユニット８１２は下着、シャツ、ズボン、アームバンド、または帽子などの任意の装着可能な品とすることができ、任意の適切な材料から作製することができる。ポンプアセンブリ１１８およびモータアセンブリ１１６に加えて、衣類ユニット８１２は、構成要素モジュール５５０（図４５）の１つ以上の他の構成要素を含むことができ、１１０ＶＡＣまたは２２０ＶＡＣを提供する壁コンセントに衣類ユニットを「差し込む」ことを可能にする電力供給器（図６０には図示せず）を含むことができる。例えば、衣類ユニット８１２は、モジュール５５０と同様のモジュール８２４を含むことができ、衣類ユニットの適切な位置に配置された１つ以上のセンサ１２６、１２８、５５４（図４５）を有することができる。そのような１つ以上のセンサ１２６、１２８、５５４は、衣服の内面（着用時に対象者４０５に面する側）、衣服の内部、または衣服の外面（着用時に対象者に背を向ける側）に配置することができる。さらに、カラーアセンブリ８１６は、衣類ユニット８１２に欠けているモジュールの構成要素など、構成要素モジュール５５０の１つ以上の構成要素を含むこともできる。
【０３２８】
さらに図６２を参照すると、睡眠時無呼吸システム４２０の代替実施形態が企図されている。例えば、遠隔制御装置４８４（図３７）のような遠隔制御装置は、睡眠時無呼吸システム４２０の状態をプログラムし、受信し、分析するように、または別様に睡眠時無呼吸システム４２０を制御するように構成され得る。遠隔制御装置は睡眠時無呼吸システム４２０の一部であってもよく、または睡眠時無呼吸システム４２０とは別個であってもよい。
【０３２９】
図６３は、一実施形態による負圧睡眠時無呼吸治療システム８３０の等角図である。
【０３３０】
睡眠時無呼吸システム８３０は、複数の圧力室ユニット８３２（この実施形態では２つのユニット）と、圧力室ユニットの間に配置され、これらを互いに結合する弾性カプラ８３４と、対象者４０５の頚および咽喉に対して圧力室ユニットを定位置に保持するために対象者の頚４００の後の周りに固定するように構成されたストラップアセンブリ（図６３には図示せず）とを含む。各圧力室ユニット８３２は、対象者の頚４００に対して気密シールを形成するように構成されたガスケットアセンブリ８３８と、モータアセンブリ１１６およびポンプアセンブリ１１８（図４５）などの少なくとも１つのモータアセンブリおよびポンプアセンブリ（図６３には図示せず）とを含み、圧力室内を真空に引くことによって、圧力室ユニット８３２の内面と対象者の咽喉との間の圧力室（図６３には図示せず）内に負圧を生成するように構成される。例えば、各ユニット８３２は、構成要素モジュール５５０（図４５）のような構成要素モジュール（図６３には図示せず）を含むことができる。あるいはユニット８３２のうちの１つは、モジュール５５０の少なくとも１つの構成要素を含むことができ、他の圧力室ユニットはモジュール５５０の少なくとも１つの他の構成要素を含むことができ、圧力室ユニットは、弾性カプラ８３４内またはその上に配置された１つ以上の各導管（図６３には図示せず）を介して、電気的または空気圧的に互いに連通することができる。異なるサイズおよび異なる形状を有すること以外に、各圧力室ユニット８３２はカラーアセンブリ４４０（例えば、図３０〜図３７）と同様であり得、ストラップアセンブリはストラップアセンブリ４２４（例えば、図３０〜図３２）と同様であり得、そしてガスケットアセンブリは、ガスケットアセンブリ４２２（図２７〜図２８、図３０〜図３４、および図３９〜図４０）と同様であり得る。また、弾性カプラ８３４は、ストラップアセンブリが形成される材料と同じ材料など、任意の適切な材料から形成することができる。
【０３３１】
さらに図６３を参照すると、睡眠時無呼吸システム８３０の代替実施形態が企図されている。例えば、遠隔制御装置４８４（図３７）のような遠隔制御装置は、睡眠時無呼吸システム８３０の状態をプログラムし、受信し、分析するように、または別様で睡眠時無呼吸システム８３０を制御するように構成され得る。遠隔制御装置は、睡眠時無呼吸システム８３０の一部であってもよく、または睡眠時無呼吸システムとは別個であってもよい。
【０３３２】
上記から、特定の実施形態が解説の目的で本明細書に記載されているが、本開示の精神および範囲から逸脱することなく、様々な修正を行うことができることが理解されるのであろう。さらに、実施形態に関連して開示される任意の特徴は、任意の他の実施形態に組み込まれ得ることが企図される。例えば、睡眠時無呼吸治療システム７０の実施形態に関連して開示される任意の特徴は、睡眠時無呼吸治療システム４２０および８３０の任意の実施形態に組み込むことができ、その逆も同様である。さらに、特定の実施形態について代替案が開示されている場合、この代替案は、明確に述べられていなくても、他の実施形態にも適用することができる。例えば、上述の技術のうちの１つ以上は、睡眠時無呼吸治療システム７０、４２０、８３０以外の睡眠時無呼吸治療システム（例えば、ＣＰＡＰシステム）で実施され得る。さらに、上述の技術のうちの１つ以上は、負圧の代わりに正圧で睡眠時無呼吸を治療するシステム（例えば、ＣＰＡＰシステム）上での実施のために修正することができる。さらに、システムは、１つ以上の上記の技術を使用して、正圧および負圧の両方で睡眠時無呼吸を処置し得ることが企図される。また、「および」および「または」は、以下のように解釈されるべきである。Ａ「または」Ｂ、およびＡ「および」Ｂは、そうではないと明示的にまたは暗示的に（例えば文脈によって）示されない限り、Ａ、Ｂ、またはＡおよびＢの両方を意味すると解釈されるべきである。
【０３３３】
様々な態様および実施形態が本明細書で開示されているが、他の態様および実施形態は本明細書で提供される詳細な説明から当業者には明らかであろう。本明細書で開示される様々な態様および実施形態は例示の目的のためであり、限定することを意図するものではなく、真の範囲および精神は、以下の特許請求の範囲によって示される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【国際調査報告】
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