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公開番号2025071095
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2025009221,2024017448
出願日2025-01-22,2019-10-14
発明の名称医療デバイスにおける能動的な電力管理のためのシステムおよび方法
出願人レスメド・プロプライエタリー・リミテッド
代理人個人,個人,個人
主分類A61M 16/00 20060101AFI20250424BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】医療デバイスにおける能動的な電力管理のためのシステムおよび方法。
【解決手段】呼吸治療デバイスは、呼吸可能なガスの流れを患者へ提供する送風機と、1つ以上のアクセサリデバイスとを含む。呼吸治療デバイスは、送風機およびアクセサリデバイスの同時給電には電力が不十分である電力ソースからの電力を分配するための能動的な電力管理を含む。能動的な電力管理により、送風機への電力が優先され、送風機およびアクセサリデバイスの電流測定に基づいて、電源の容量において引き出された電力または電源の容量を下回って引き出された電力の合計を保持するように、アクセサリデバイスへ供給される電力が制限される。さらなる電力が利用可能である場合、送風機の電力消費の低下に起因して、1つ以上のアクセサリデバイスへ電力が供給されない場合を補償できるように、1つ以上のアクセサリデバイスへの電力が目標を超えて上昇される。
【選択図】図5D
特許請求の範囲【請求項１】
呼吸治療装置であって、
電源と、
空気流れを生成するように構成された圧力生成器と、
前記生成された空気流れを加熱するように構成された加熱要素と、
前記空気流れの特性を示すセンサ信号を生成するように構成された１つ以上のセンサと、
処理システムであって、
前記センサ信号を受信すること、
前記受信されたセンサ信号に基づいて、前記加熱要素の制御のための制御信号を決定すること、
前記圧力生成器によって引き出された電流に対応する信号を受信すること、
前記加熱要素によって引き出された電流に対応する信号を受信すること、
（１）前記圧力生成器によって引き出された電流に対応する信号、（２）前記加熱要素によって引き出された電流に対応する信号、（３）前記加熱要素についての前記決定された制御信号、および（４）前記電源の電力に基づいて、前記加熱要素の制御のための新規の制御信号を生成すること、および
前記加熱要素の制御のための前記新規の制御信号を用いて前記加熱要素の動作を制御すること、を行うように構成された、処理システムと、を含む、呼吸治療装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記圧力生成器および前記加熱要素によって共に引き出され得る電力は、前記電源の可能出力を超える、請求項１の呼吸治療装置。
【請求項３】
前記圧力生成器によって引き出される電流と前記加熱要素が前記加熱要素についての前記決定された制御信号を用いて引き出すであろう電流との合計が前記電源の最大電流を超える場合、前記決定された制御信号によって引き出されるであろう電流よりも低い電流を前記新規の制御信号により前記加熱要素に引き出させるように、前記新規の制御信号を生成する請求項１の呼吸治療装置。
【請求項４】
前記圧力生成器によって引き出される電流と前記加熱要素が前記加熱要素についての前記決定された制御信号を用いて引き出すであろう電流との合計が前記電源の最大電流を超えない場合、前記決定された制御信号によって引き出されるであろう電流よりも高い電流を前記新規の制御信号により前記加熱要素に引き出させるように、前記新規の制御信号を生成する、請求項１の呼吸治療装置。
【請求項５】
前記１つ以上のセンサのうち少なくとも１つは、前記空気流の温度を示すセンサ信号を生成するように構成され、前記処理システムは、前記空気流の温度を示すセンサ信号に基づいて前記圧力生成器を制御するようにさらに構成され、前記空気流れは、流れ生成器へ連結された管を介して患者インターフェースへ送達される、請求項１の呼吸治療装置。
【請求項６】
前記１つ以上のセンサのうち少なくとも１つは、前記空気流の圧力を示すセンサ信号を生成するように構成された圧力センサであり、前記加熱要素の制御のための前記制御信号は、前記空気流の圧力を示すセンサ信号に基づいて決定される、請求項１の呼吸治療装置。
【請求項７】
前記１つ以上のセンサのうち少なくとも１つは、前記空気流の流れを示すセンサ信号を生成するように構成された流れセンサであり、前記処理システムは、前記空気流の流れを示すセンサ信号に基づいて前記圧力生成器を制御するように構成され、前記加熱要素の制御のための前記制御信号は、前記空気流の流れを示すセンサ信号に基づいて決定される、請求項１の呼吸治療装置。
【請求項８】
前記加熱要素の制御のための前記生成された制御信号は、ある期間における熱不足を蓄積させ、前記蓄積された熱不足を後続期間において返還させるように制御される、請求項１の呼吸治療装置。
【請求項９】
前記加熱要素の制御のための前記生成された制御信号は、第１の期間において前記加熱要素によって生成される熱を低下させ、前記第１の期間の後の第２の期間において前記加熱要素によって生成される熱を上昇させる、請求項１の呼吸治療装置。
【請求項１０】
前記第１の期間において、前記電源の電力は、前記圧力生成器および前記加熱要素によって消費される電力よりも低く、かつ／または、前記第２の期間において、前記電源の電力は、前記圧力生成器および前記加熱要素によって消費される電力を超える、請求項９の呼吸治療装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
１関連特許および出願の相互参照
本出願は、米国仮特許出願第６２／７４５，９０９号（出願日：２０１８年１０月１５日）、および米国仮特許出願第６２／８５６，３４８号（出願日：２０１９年６月３日）の利益を主張する。本明細書中、同文献全体を参考のため援用する。
続きを表示（約 1,900 文字）【０００２】
本出願は、以下の同一出願人に譲渡された米国特許および特許出願に関連する（本明細書中、同文献それぞれの全体を参考のため援用する）：米国特許出願第１４／４７２，６５１号（タイトル：「ＰｏｗｅｒＭａｎａｇｅｍｅｎｔｉｎＲｅｓｐｉｒａｔｏｒｙＴｒｅａｔｍｅｎｔＡｐｐａｒａｔｕｓ」）；米国特許出願第１５／７１０／８７９号（タイトル：「ＨｕｍｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＲｅｓｐｉｒａｔｏｒｙＧａｓｅｓ」）；米国特許第８，８４４，５２２号、「ＰｏｗｅｒＭａｎａｇｅｍｅｎｔｉｎＲｅｓｐｉｒａｔｏｒｙＴｒｅａｔｍｅｎｔＡｐｐａｒａｔｕｓ」；および米国特許第９，８０２，０２２号（タイトル：「ＨｕｍｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＲｅｓｐｉｒａｔｏｒｙＧａｓｅｓ」）。
【０００３】
２技術の背景
２．１技術の分野
本技術は、呼吸関連疾患のスクリーニング、診断、監視、治療、予防および改善のうち１つ以上に関する。本技術はまた、医療デバイスまたは装置と、その使用とに関する。より詳細には、本明細書中に記載の技術は、医療デバイスまたは装置における電力管理に関する。
【背景技術】
【０００４】
２．２技術の背景
２．２．１ヒトの呼吸器系およびその疾患
身体の呼吸器系は、ガス交換を促進させる。鼻および口腔は、患者の気道への入口を形成する。
【０００５】
これらの気道は、一連の分岐する管を含み、これらの管は、肺の奥深くに進むほど狭く、短くかつ多数になる。肺の主要な機能はガス交換であり、空気から酸素を静脈血中へ取り入れさせ、二酸化炭素を退出させる。気管は、右および左の主気管支に分かれ、これらの主気管支はさらに分かれて、最終的に終末細気管支となる。気管支は、伝導のための気道を構成するものであり、ガス交換には関与しない。気道がさらに分割されると呼吸細気管支となり、最終的には肺胞となる。肺の肺胞領域においてガス交換が行われ、この領域を呼吸領域と呼ぶ。以下を参照されたい：「ＲｅｓｐｉｒａｔｏｒｙＰｈｙｓｉｏｌｏｇｙ」，ｂｙＪｏｈｎＢ．Ｗｅｓｔ，ＬｉｐｐｉｎｃｏｔｔＷｉｌｌｉａｍｓ＆Ｗｉｌｋｉｎｓ，９ｔｈｅｄｉｔｉｏｎｐｕｂｌｉｓｈｅｄ２０１２。
【０００６】
一定範囲の呼吸器疾患が存在している。特定の疾患は、特定の発症（例えば、無呼吸、呼吸低下および過呼吸）によって特徴付けられ得る。
【０００７】
呼吸器疾患の例には、閉塞性睡眠時無呼吸（ＯＳＡ）、チェーン・ストークス呼吸（ＣＳＲ）、呼吸不全、肥満過換気症候群（ＯＨＳ）、慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）、神経筋疾患（ＮＭＤ）および胸壁疾患が含まれる。
【０００８】
閉塞性睡眠時無呼吸（ＯＳＡ）は、睡眠呼吸障害（ＳＤＢ）の１つの形態であり、睡眠時の上通気道の閉鎖または閉塞などの発症によって特徴付けられる。これは異常に小さい上気道と、舌の領域の筋緊張の通常の喪失、睡眠時の軟口蓋および後口咽頭壁の正常損失の組み合わせの結果である。このような状態に起因して、罹患患者の呼吸停止が典型的には３０～１２０秒にわたり、ときには一晩に２００～３００回も呼吸が停止する。その結果、日中の眠気が過度になり、心血管疾患および脳損傷の原因になり得る。この症候は一般的な疾患であり、特に中年の過体重の男性に多いが、患者に自覚症状は無い。米国特許第４，９４４，３１０号（Ｓｕｌｌｉｖａｎ）を参照されたい。
【０００９】
チェーン・ストークス呼吸（ＣＳＲ）は、別の形態の睡眠呼吸障害である。ＣＳＲは、患者の呼吸調節器の疾患であり、ＣＳＲサイクルとして知られる換気の漸増および漸減が交互に周期的に続く。ＣＳＲは、動脈血の脱酸素および再曝気の繰り返しによって特徴付けられる。反復低酸素症のため、ＣＳＲは有害であり得る。患者によっては、ＣＣＲは、重症不眠、交感神経活動の増加、および後負荷の増加の原因となる、反復性睡眠覚醒を随伴する。米国特許第６，５３２，９５９号（Ｂｅｒｔｈｏｎ－Ｊｏｎｅｓ）を参照されたい。
【００１０】
呼吸不全とは、呼吸器障害の総称であり、患者の需要を満たすための充分な酸素吸気または充分なＣＯ
２
呼気を肺が行うことができていないことを指す。呼吸不全は、以下の疾患のうちいくつかまたは全てを包含し得る。
（【００１１】以降は省略されています）