JP5873021B2 - 人工呼吸器装着者の気道から分泌物除去するための吸引システム - Google Patents

Description

本発明は人工呼吸器装着者の気道からの分泌物除去に関する。

人工呼吸器を装着した人の気道から分泌物を除去するシステムが知られている。一般的に、かかるシステムは、その人の気道とインタフェースするインタフェース機器に挿入される吸引カテーテルを含む。吸引は、分泌物を除去する吸引カテーテルにより、インタフェース装置と患者の気道とにより形成されるフローパスで行われる。

一般的に、かかるシステムは、その人に人工呼吸をしている呼吸システムとは別に動作する。そのため、その人の気道の吸引は、呼吸システム及び／又はその人に提供されている呼吸を参照せずに行われる。同様に、通常、呼吸システムは、分泌物を除去する吸引と協働して、その人の呼吸を変更又は調節しない。

本発明の一態様は、患者に人工呼吸するため前記患者の気道に送られる呼吸可能ガスの加圧フローを生成するように構成されたシステムに関する。一実施形態では、呼吸システムは、圧力ジェネレータ、センサ、及びプロセッサを有する。圧力ジェネレータは、患者の気道に送る、制御可能ガスパラメータを有する呼吸可能ガスの加圧フローを生成するように構成される。センサは、前記患者の気道における又はその近くにおけるガスパラメータに関する情報を担う出力信号を生成するように構成される。プロセッサは、吸引タイミングモジュールとして構成され、吸引タイミングモジュールは、前記患者の気道に又はその近くに配置された吸引カテーテルによる吸引を開始すべきか示すトリガー信号を、前記センサにより生成された出力信号に基づいて生成するように構成される。

本発明の他の一態様は、患者に人工呼吸するため前記患者の気道に送られる呼吸可能ガスの加圧フローを生成する方法に関する。一実施形態において、本方法は、患者の気道に送る、制御可能ガスパラメータを有する呼吸可能ガスの加圧フローを生成するステップと；前記患者の気道における又はその近くにおけるガスパラメータに関する情報を担う出力信号を生成するステップと；前記出力信号に基づき、分泌物を除去するために前記患者の気道に又はその近くに配置された吸引カテーテルによる吸引を開始すべきことを決定するステップと；前記吸引カテーテルによる吸引を開始すべきとの決定に応じて、前記吸引カテーテルによる吸引を開始すべきことを示すトリガー信号を生成するステップと、を有する。

本発明のさらに他の一態様は、患者に人工呼吸するため前記患者の気道に送られる呼吸可能ガスの加圧フローを生成するように構成されたシステムに関する。一実施形態において、本システムは、患者の気道に送る、制御可能ガスパラメータを有する呼吸可能ガスの加圧フローを生成する手段と；前記患者の気道における又はその近くにおけるガスパラメータに関する情報を担う出力信号を生成する手段と；前記出力信号に基づき、分泌物を除去するために前記患者の気道に又はその近くに配置された吸引カテーテルによる吸引を開始すべきことを決定する手段と；前記吸引カテーテルによる吸引を開始すべきとの決定に応じて、前記吸引カテーテルによる吸引を開始すべきことを示すトリガー信号を生成する手段と、を有する。

本発明の上記の目的、機能、及び特徴と、動作方法と、関連構成要素の機能と、パーツの組み合わせと、生産の経済性とは、本出願の出願書類を構成する、添付した図面を参照して以下の説明と特許請求の範囲を検討すれば明らかになるだろう。図面中、対応するパーツには同じ参照数字を付した。本発明の一実施形態では、ここに例示する構成コンポーネントは比例して描いた。しかし、言うまでもないが、図面は例示と説明のみを目的としたものであり、本発明を限定するものではない。また、言うまでもなく、どの実施形態において図示又は説明する構成的特徴も他の実施形態でも用いることができる。しかし、言うまでもないが、図面は例示と説明を目的としたものであり、本発明を限定することを意図したものではない。本明細書と特許請求の範囲において、「１つの」、「前記」との記載は別段の記載がなければ、複数の場合も含む。

本発明の実施形態による、人の気道に又はその知覚に溜まった分泌物を除去するように構成されたシステムを示す。 分泌物除去の時に人の気道の又はその近くの圧力とフローをプロットしたグラフである。 分泌物除去の時に人の気道の又はその近くの圧力とフローをプロットしたグラフである。 分泌物除去の時に人の気道の又はその近くの圧力とフローをプロットしたグラフである。 分泌物除去の時に人の気道の又はその近くの圧力とフローをプロットしたグラフである。

図１は、人１２が人工呼吸されている時に、その人１２の気道に又はその近くに溜まった分泌物を除去するように構成されたシステム１０を示す図である。本システムは、人１２への分泌物除去のインパクトを低減するように構成されている。そのため、システム１０は、分泌物を除去するために用いられる吸引のタイミングに影響を与え又は制御して、分泌物除去に用いる吸引のインパクトを補償し、そのために、吸引時に人１２の呼吸と調節して、分泌物除去前に人１２の呼吸を調整し、分泌物除去のために人１２の肺を準備させて、分泌物除去後に人１２の呼吸を調節して、及び／又はその他の人１２への分泌物除去のインパクトを低減するための他の方法を用いるこれにより、（例えば、肺活量が維持できて）人１２の健康や、人１２の快適さが改善され、及び／又はその他の改善がある。一実施形態では、システム１０は、圧力ジェネレータ１４、吸引カテーテル１６、電子ストレージ１８、ユーザインタフェース２０、センサ２２、プロセッサ２４、及び／又はその他のコンポーネントを含む。

一実施形態では、圧力ジェネレータ１４は、人１２の気道に送るため、加圧した呼吸可能ガスのフローを生成するように構成されている。圧力ジェネレータ１４は、治療やその他の目的のため、加圧した呼吸可能ガスのフローのパラメータ（例えば、フローレート、圧力、容量、湿度、温度、ガス組成、呼吸レート、１回換気量、ピークフロー、吸気タイミング、排気タイミングなど）を制御する。非限定的な例として、圧力ジェネレータ１４は、次のパラメータを制御できる：圧力、フローレート、組成、湿度、温度、加速度、速度、呼吸レート、１回換気量、ピークフロー、吸気タイミング、排気タイミング、立ち上がり時間、フロー波形パターン、トリガー感度とサイクリング感度、及び／又は生成する呼吸可能ガスの加圧フローのその他のパラメータを制御するように構成できる。一実施形態では、圧力ジェネレータ１４は、呼吸可能ガスの加圧フローを人１２の気道に送ることにより、人１２が呼吸できるように、呼吸可能ガスの加圧フローを生成するように構成されている。例えば、圧力ジェネレータ１４は、ベンチレータ、強制吸排気デバイス、及び／又は人１２に人工呼吸するように構成されたその他のデバイスを含み得る。

呼吸可能ガスの加圧フローは、患者インタフェース２６を介して患者１２の気道に送られる。患者インタフェース２６は、圧力サポートデバイス１４により生成された呼吸可能ガスの加圧フローを、患者１２の気道に連通するように構成されている。そのため、患者インタフェース２６は、導管２８とインタフェース装置３０とを含む。導管は呼吸可能ガスの加圧フローをインタフェース装置３０に運び、インタフェース装置３０は呼吸可能ガスの加圧フローを患者１２の気道まで送る。インタフェース装置３０の例としては、例えば、気管内チューブ、気管切開チューブ、その他のインタフェース装置であってガスフローを患者の気道と連通させて患者に人工呼吸させるように構成されたものが含まれる。本発明はこれらの例には限定されず、任意の患者インタフェースを用いて患者１２に呼吸可能ガスの加圧フローを送ることを想定している。

圧力ジェネレータ１４と患者インタフェース２６をシングルリムシステム（single-limb system）として図１に示したが、これは例示用に過ぎない。言うまでもなく、患者１２に人工呼吸をするため、患者インタフェース２６は、インタフェース装置３０からガスの排気を可能にする第２のリム（limb）を含む。かかる実施形態では、圧力ジェネレータ１４は、患者インタフェース２６の第１のリムに接続された上記の圧力ジェネレータ１４の機能を提供する正圧力ジェネレータを含み、一方、患者インタフェース２６の第２のリムは患者１２の排気を容易にする。

患者１２の人工呼吸（mechanical ventilation）中に、患者１２は一般的に気道からの分泌物を自分でクリアすることはできない。そのため、吸引カテーテル１６を患者１２の気道内に挿入して、吸引により分泌物を除去する。一実施形態では、吸引カテーテル１６は、インタフェース装置３０の開口（例えば、気管内チューブに接続されたアダプタ）を通して、インタフェース装置３０と患者１２の気道とを含むフローパスに挿入されるように構成される。吸引カテーテル１６の挿入端により分泌物をフローパスから吸い出す。

吸引カテーテル１６の挿入端で吸引するため、吸引カテーテル１６の反対端は吸引ジェネレータ３２と流体連通している。吸引ジェネレータ３２は、吸引カテーテル１６に負の圧力を制御可能にかけるように構成され、インタフェース装置３０と患者１２の気道により形成されたフローパスから吸引した分泌物を受け、排出し、及び／又は処置するように構成されている。一実施形態では、吸引ジェネレータ３２と圧力ジェネレータ１４とは共通のデバイス又は装置に含まれている。一実施形態では、吸引ジェネレータ３２と圧力ジェネレータ１４とは別のデバイスである。別々のデバイスは連通して結合され、及び／又は別々に、しかしユーザ（例えば、介護者や研究者など）により協調して動かされてもよい。

一実施形態では、電子的ストレージ１８は情報を電子的に記憶する電子的ストレージメディアを有する。電子的ストレージ１８の電子的ストレージメディアは、システム１０に組み込まれた（すなわち、実質的に取り外しできない）システムストレージと、ポート（例えば、ＵＳＢポート、ファイヤワイヤポート）やドライブ（例えば、ディスクドライブ）を介してシステム１０と取り外し自在に接続されたリムーバブルストレージとのうち一方又は両方を含む。電子的ストレージ１８は、光学的読み取り可能ストレージメディア（例えば、光ディスク）、磁気的読み取り可能ストレージメディア（例えば、磁気テープ、磁気ハードディスクドライブ、フレキシブルディスクドライブ）、電荷ベースストレージメディア（例えば、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ）、固体ストレージメディア（例えば、フラッシュドライブ）、及び／又はその他の電子的読み取り可能ストレージメディアのうち１つ以上を含む。電子的ストレージ１８は、ソフトウェアアルゴリズム、プロセッサ２４が決めた情報、ユーザインタフェース２０を介して受け取った情報、及び／又はシステム１０を適切に動作させるその他の情報を記憶できる。電子的ストレージ１８は、（全体又は一部が）システム１０中の別途のコンポーネントでもよいし、全体又は一部がシステム１０の他のコンポーネント（例えば、圧力ジェネレータ１４、吸引ジェネレータ３２、ユーザインタフェース２０、プロセッサ２４）と一体となっていてもよい。

ユーザインタフェース２０は、システム１０とユーザ（例えば、患者１２、介護者、研究者など）との間のインタフェースを提供するように構成されており、ユーザは、これによりシステム１０に情報を提供したり、システム１０から情報を受け取ったりできる。これにより、データ、結果、及び／又は命令その他のコミュニケーション可能事項（集合的に「情報」と呼ぶ）を、ユーザと、圧力ジェネレータ１４、電子的ストレージ１８、及び／又はプロセッサ２４との間でコミュニケーションできる。ユーザインタフェース２０に含めるのに適したインタフェースデバイスの例には、キーパッド、ボタン、スイッチ、キーボード、ノブ、レバー、ディスプレイ画面、タッチスクリーン、スピーカ、マイクロホン、インジケータライト、可聴アラーム、プリンタ、その他のインタフェースデバイスがある。一実施形態では、ユーザインタフェース２０は、圧力ジェネレータ１４と一体で設けられた少なくとも１つのインタフェースを含む。一実施形態では、ユーザインタフェース２０は、複数のインタフェースを含む。例えば、ユーザインタフェース２０は、圧力ジェネレータ１４と一体に設けられた少なくとも１つのインタフェースと、吸引ジェネレータ３２に設けられた少なくとも１つのインタフェースとを含む。

言うまでもなく、本発明では、ユーザインタフェース２０として、有線でも無線でも、その他のコミュニケーションテクニックも想定している。例えば、本発明は、ユーザインタフェース２０を電子的ストレージ１８により提供されるリムーバブルストレージインタフェースに組み込むことも想定している。この例では、情報をリムーバブルストレージ（例えば、スマートカード、フラッシュドライブ、リムーバブルディスクなど）からシステム１０にロードしてもよい。これによりユーザはシステム１０の実装をカスタマイズできる。システム１０でユーザインタフェース２０として使えるように構成されたその他の入力デバイスやテクニックには、限定ではないが、ＲＳ−２３２ポート、ＲＦリンク、ＩＲリンク、モデム（電話、ケーブル、その他）がある。要するに、本発明では、ユーザインタフェース２０として、システム１０と情報をコミュニケーションできるテクニックならどんなものでもよい。

１つ以上のセンサ２２は、呼吸できるガスの加圧フローのパラメータに関する情報を運ぶ出力信号を生成するように構成されている。１つ以上のパラメータは、例えば、フローレート、容量、圧力、組成（例えば、成分の濃度）、湿度、温度、加速度、速度、音響特性、呼吸を示すパラメータの変化、その他のガスパラメータが含まれる。センサ２２は、かかるパラメータを直接的に（例えば、圧力ジェネレータ１４又は患者インタフェース２６における呼吸可能ガスの加圧フローと流体連結して）測定する１つ以上のセンサを含み得る。センサ２２は、呼吸可能ガスの加圧フローの１つ以上のパラメータに関する出力信号を間接的に生成する１つ以上のセンサを含んでもよい。例えば、センサ２２は、圧力ジェネレータ１４の動作パラメータ（例えば、バルブ駆動電流、電圧、回転速度、その他の動作パラメータ）に基づき、及び／又は他のセンサに基づき、出力を生成する。センサ２２は圧力ジェネレータ１４における、又はそれに隣接する１つの位置に示したが、これは限定をいとしたものではない。センサ２２は、複数の位置に、例えば圧力ジェネレータ１４内に、導管２８内に（又はそれと連結されて）、インタフェース装置３０内に（又はそれに連結されて）、及び／又はその他の位置に配置された複数のセンサを含んでもよい。

プロセッサ２４は、システム１０において情報処理機能を提供するように構成されている。そのため、プロセッサ２４は、デジタルプロセッサ、アナログプロセッサ、情報を処理するように設計されたデジタル回路、情報を処理するように設計されたアナログ回路、ステートマシン、及び／又は電子的に情報を処理するその他のメカニズムのうち１つ以上を含み得る。図１においてプロセッサ２４は１つのものとして示したが、これは例示のみを目的としたものである。ある実施形態では、プロセッサ２４は複数の処理ユニットを含んでいてもよい。これらの処理ユニットは同じデバイス（例えば、圧力ジェネレータ１４）内に物理的に配置されていてもよい。又は、プロセッサ２４は、協調動作している複数のデバイス（例えば、圧力ジェネレータ１４に組み込まれた少なくとも１つのプロセッサと、吸引ジェネレータ３２に組み込まれた少なくとも１つのプロセッサ）の処理機能を表すものでもよい。

図１に示したように、プロセッサ２４は、１つ以上のコンピュータプログラムモジュールを実行するように構成されている。１つ以上のコンピュータプログラムモジュールは、１つ以上の分泌物検出モジュール３４、フロージェネレータ制御モジュール３６、吸引タイミングモジュール３８、吸引制御モジュール４０、及び／又はその他のモジュールを含み得る。プロセッサ２４は、ソフトウェアで、ハードウェアで、ファームウェアで、ソフトウェア、ハードウェア、及び／又はファームウェアの組み合わせで、及び／又はプロセッサ２４に処理機能を設定するその他のメカニズムで、モジュール３４、３６、３８、及び／又は４０を実行するように構成されている。

言うまでもなく、モジュール３４，３６，３８，及び４０は図１において１つの処理ユニット中に共に配置されているものとして示したが、プロセッサ２４が複数の処理ユニットを含む実施形態では、１つ以上のモジュール３４，３６，３８，及び／又は４０は、他のモジュールと離れて配置されてもよい。下記の異なるモジュール３４，３６，３８，及び／又は４０により提供される機能の説明は、例示を目的としたものであり、限定を意図したものではなく、モジュール３４，３６，３８，及び／又は４０のうちどれかが提供する機能が、説明するものよりも多くても少なくてもよい。例えば、１つ以上のモジュール３４，３６，３８，及び／又は４０を無くしてもよいし、その機能の一部又は全部を他のモジュール３４，３６，３８，及び／又は４０で提供してもよい。他の一例として、プロセッサ２４は、モジュール３４，３６，３８，及び／又は４０のうちの１つに属する機能の一部又は全部を実行する１つ以上の追加的モジュールを実行するように構成できる。

分泌物検出モジュール３４は、インタフェース装置３０と患者１２の気道とにより形成されるフローパス中にある分泌物を検出するように構成されている。分泌物検出モジュール３４は、センサ２２により生成された出力信号に基づき、分泌物を検出する。例えば、一実施形態では、分泌物検出モジュール３４は、センサ２２により生成された出力信号に基づき、患者１２のピーク呼吸圧を決定する。分泌物が患者１２の気道に溜まるにつれ、ピーク吸気圧は高くなる傾向がある。分泌物により、インタフェース装置３０と患者１２の気道とにより形成されるフローパスのフローエリアが狭くなるからである。分泌物検出モジュール３４は、ピーク吸気圧の上昇に基づき、インタフェース装置３０と患者１２の気道とにより形成されるフローパス中にある分泌物を検出できる。例えば、ピーク吸気圧が所定閾値より高くなると、分泌物検出モジュール３４は、インタフェース装置３０と患者１２の気道とにより形成されたフローパス中の分泌物を吸引する必要があると判断できる。

インタフェース装置３０と患者１２の気道とにより形成されるフローパス中の分泌物を吸引により除去する必要があると検出されると、分泌物検出モジュール３４は、分泌物除去ルーチンを開始することを示すトリガー信号を生成する。分泌物除去ルーチンは、吸引前サブルーチン、吸引サブルーチン、及び／又は吸引後サブルーチンを含み得る。分泌物除去ルーチンは、自動的に実行される動作、及び／又は（例えば、介護者により）マニュアルで実行される動作を含み得る。マニュアルで実行される動作は、システムが（例えば、ユーザインタフェース２０により）ユーザに対して生成するキュー（cues）に基づいて開始され得る。ここで「キュー」とは、システム１０により生成される、ユーザが知覚できる任意の表示（indications）を含む。例えば、キューには、音声キュー、ビジュアルキュー、触覚キュー、及び／又はその他のキューが含まれる。そのため、インタフェース装置３０により生成されるトリガー信号は、分泌物除去ルーチンに関連する１つ以上の動作を自動的に開始し、及び／又はシステム１０により、分泌物除去ルーチンに関する１つ以上の動作を実行すべきであるとユーザに知らせるキューを生成させる。

フロージェネレータ制御モジュール３６は、圧力ジェネレータ１４を制御して、呼吸可能ガスの加圧フローの１つ以上の制御可能ガスパラメータを調整するように構成されている。典型的な動作では、フロージェネレータ制御モジュール３６は、圧力ジェネレータ１４を制御して、呼吸可能ガスの加圧フローの１つ以上の制御可能ガスパラメータを調整し、患者１２に取って快適であり、患者１２の肺活量を維持し、及び／又は患者１２にその他の利益を提供する人工呼吸（mechanical ventilation）を容易にする。フロージェネレータ制御モジュール３６は、異なるタイプの呼吸モードにより、圧力ジェネレータ１４を制御できる。非限定的な例として、換気モードには、容量コントロール、圧力コントロール、圧力サポート、同期間欠的強制換気法、及び／又はその他の換気モードがある。人工呼吸器を装着した患者１２に実施されるモードは、ユーザインタフェース２０を介して（例えば、介護者などの）ユーザが選択してもよいし、患者１２の測定呼吸機能により及び／又はその他のパラメータに基づき指示してもよい。

一実施形態では、フロージェネレータ制御モジュール３６は、圧力ジェネレータ１４を制御して、分泌物除去ルーチンの時にインタフェース装置３０と患者１２の気道とにより形成されるフローパスから分泌物の除去を容易にし、及び／又は患者１２に対する分泌物除去ルーチンのインパクトを低減する。これには、吸引前サブルーチンにおける圧力ジェネレータ１４の制御と、吸引サブルーチンにおける圧力ジェネレータ１４の制御と、及び／又は吸引後サブルーチンにおける圧力ジェネレータ１４の制御とのうち１つ以上が含まれ得る。

吸引前サブルーチンにおいて、フロージェネレータ制御モジュール３６は、圧力ジェネレータ１４を制御して、呼吸可能ガスの加圧フローの１つ以上の制御可能ガスパラメータを調整し、吸引の副作用を緩和し、及び／又は吸引による分泌物の除去を改善する。非限定的な例として、吸引前サブルーチンにおいて、呼吸可能ガスの加圧フローの酸素含有量を大きくしてもよく、呼吸可能ガスの加圧フローの湿度を高くしてもよく、呼吸可能ガスの加圧フローの圧力及び／又はフローを調節して患者１２に吹き入れて、呼吸終末陽圧（「ＰＥＥＰ」）を調整してもよいし、他のガスパラメータを調節してもよい。一実施形態では、吸引前サブルーチンにおけるフロージェネレータ制御モジュール３６による圧力ジェネレータ１４の制御は、分泌物検出モジュール３４により生成されたトリガー信号に基づき自動的に開始されてもよい。一実施形態では、分泌物検出モジュール３４により生成されたトリガー信号により、分泌物除去ルーチンを開始すべきであることを示すキューをユーザに対して生成する。このキューに応じて、（例えば、ユーザインタフェース２０により）ユーザは、フロージェネレータ制御モジュール３６に圧力ジェネレータ１４を制御して吸引前サブルーチンによる呼吸可能ガスの加圧フローの１つ以上の制御可能ガスパラメータを自動的に調整する１つ以上の制御コマンドを入力できる。

一実施形態では、吸引前サブルーチンにおいてフロージェネレータ制御モジュール３６により行われた、呼吸可能ガスの加圧フローの１つ以上の制御可能ガスパラメータに対する調整は、（例えば、介護者、管理者、意思決定者などの）ユーザにより設定される。例えば、病院、クリニック、大学、機関その他エンティティが異なれば、分泌物除去を実施するガイドラインも異なる。システム１０は、ユーザインタフェース２０により、吸引前サブルーチンにおいてフロージェネレータ制御モジュール３６により呼吸可能ガスの加圧フローに対して行う調節を、ユーザが設定し、特定のエンティティのガイドラインに沿って吸引前サブルーチンをカスタマイズするように構成されていてもよい。非限定的な例として、ユーザは、呼吸可能ガスの加圧フローの１つ以上の制御可能ガスパラメータに対して行う調整の開始時間、終了時間、調整量、頻度、パルス幅、及び／又はその他の態様のうち１つ以上を設定できる。

吸引前サブルーチンが完了すると、システム１０は、吸引サブルーチンに進み、インタフェース装置３０と患者１２の気道により形成されたフローパスに吸引を行い、分泌物を除去する。システム１０は、吸引サブルーチンに自動的に進む。これは、フロージェネレータ制御モジュール３６により生成されたトリガー信号に基づいても、吸引前サブルーチンの完了時に行ってもよい。一実施形態では、システム１０は、（ユーザインタフェース２０により受け取った）ユーザ制御入力に基づき吸引サブルーチンに進む。ユーザは、キューの生成により、ユーザ制御入力を入力するように促される。キューは、フロージェネレータ制御モジュール３６により生成されたトリガー信号に基づいて生成されても、吸引前サブルーチンの完了時に生成されてもよい。

上記の通り、吸引サブルーチンにおいて、インタフェース装置３０及び／又は患者１２の気道に挿入された吸引カテーテル１６の一端により、インタフェース装置３０と患者１２の気道により形成されたフローパスに吸引を行う。インタフェース装置３０と患者１２の気道により形成されたフローパスにおける吸引により、患者１２の気道内の圧力が低下する傾向がある。この圧力低下により、肺活量が失われ、酸素飽和度の低下、患者１２の不快感や痛み、人工呼吸器の故障、及び／又はその他のインパクトがある。吸引サブルーチンにおいて、フロージェネレータ制御モジュール３６は、圧力ジェネレータ１４を制御して、呼吸可能ガスの加圧フローの制御可能ガスパラメータのうち１つ以上のパラメータを調整して、患者１２の気道に又はその近くにおける１つ以上のガスパラメータ（例えば、圧力、フロー、容積など）の変動を低減する。

一実施形態では、かかる調整は、吸引を行っている時に換気モードにより指示されたトリガーとサイクルの維持を含む。一実施形態では、吸引サブルーチンにおいてフロージェネレータ制御モジュール３６により行われる調整は、患者１２の気道又はその近くにおける１つ以上のガスパラメータが所定閾値を越えないようにすることが含まれる。例えば、フロージェネレータ制御モジュール３６は、呼吸可能ガスの加圧フローを調節して、患者１２の気道又はその近くにおける圧力を、圧力閾値より高く維持する。一実施形態では、吸引サブルーチンにおいてフロージェネレータ制御モジュール３６により為された調整は、吸引を補正するバイアスフローをかけることを含む。一実施形態では、吸引サブルーチンにおいてフロージェネレータ制御モジュール３６により為された調整は、呼吸中に１回換気量を増加することを含む。一実施形態では、吸引サブルーチンにおいてフロージェネレータ制御モジュール３６により為された調整は、呼吸モードを調整又は切替することを含む。例えば、吸引サブルーチンにおいて、同期的間欠的強制換気法（「ＳＩＭＶ」）モードを回避してもよい。吸引とともに用いるとＳＩＭＶにより過呼吸（hyperinflated breaths）となるからである。

一実施形態では、吸引サブルーチンにおいてフロージェネレータ制御モジュール３６により行われた、呼吸可能ガスの加圧フローの１つ以上の制御可能ガスパラメータに対する調整は、（例えば、介護者、管理者、意思決定者などの）ユーザにより設定される。例えば、病院、クリニック、大学、機関その他エンティティが異なれば、分泌物除去を実施するガイドラインも異なる。システム１０は、ユーザインタフェース２０により、吸引サブルーチンにおいてフロージェネレータ制御モジュール３６により呼吸可能ガスの加圧フローに対して行う調節を、ユーザが設定し、特定のエンティティのガイドラインに沿って吸引サブルーチンをカスタマイズするように構成されていてもよい。非限定的な例として、ユーザは、呼吸可能ガスの加圧フローの１つ以上の制御可能ガスパラメータに対して行う調整の開始時間、終了時間、調整量、頻度、パルス幅、呼吸モード、及び／又はその他の態様のうち１つ以上を設定できる。

吸引サブルーチンが終わると、システム１０は、吸引後サブルーチンに進み、患者１２に対する分泌物除去ルーチンのインパクトを緩和するステップを取る。システム１０は、吸引サブルーチンが終わると自動的に吸引後サブルーチンに進んでもよい。一実施形態では、システム１０は、（ユーザインタフェース２０により受け取った）ユーザ制御入力に基づき吸引後サブルーチンに進む。ユーザは、キューの生成により、ユーザ制御入力を入力するように促される。キューは、吸引サブルーチンの完了に基づいて生成される。

吸引後サブルーチンにおいて、フロージェネレータ制御モジュール３６は、圧力ジェネレータ１４を制御して、呼吸可能ガスの加圧フローの１つ以上のガスパラメータを調整し、患者１２への分泌物除去のインパクトを緩和する。これらの調整には、呼吸可能ガスの加圧フローの酸素含有量の増加、肺機能回復手順、及び／又は患者１２に対する分泌物除去ルーチンのインパクトを緩和するその他の調整が含まれる。

吸引タイミングモジュール３８は、吸引サブルーチンにおける吸引カテーテル１６による吸引を行うタイミングを決定するように構成されている。吸引サブルーチンにおいてインタフェース装置３０と患者１２の気道により形成されたフローパスに吸引をすると、患者１２の気道が負圧になり、肺活量がある程度損なわれるおそれがある。そのため、吸引タイミングモジュール３８は、患者１２に行う呼吸のタイミングをモニタし、患者１２の肺に負圧がかからない（又は少なくとも最低圧力を高くし、及び／又は負圧がかかる時間を短くする）ように、インタフェース装置３０と患者１２の気道により形成されたフローパスに吸引をできるタイミングを決定するように構成されている。吸引を行うタイミングは、吸引を行う開始時間、吸引を行う終了時間、吸引を行う時間的長さ、及び／又は吸引サブルーチンにおける吸引の実行に関するその他のタイミングを含み得る。吸引タイミングモジュール３８は、センサ２２により生成された出力信号に基づき、及び／又は圧力ジェネレータ１４の動作をモニタするセンサに基づき、吸引カテーテル１６による吸引を行うべきタイミングを決定する。

吸引を行うべきタイミングを決定すると、吸引タイミングモジュール３８は、適当な時間に、吸引を行うべきことを示すトリガー信号を生成する。トリガー信号はシステム１０により生成され（例えば、以下に説明するように）、吸引を自動的に開始する。及び／又はシステム１０は、トリガー信号に基づき、ユーザに対して、吸引を行う１つ以上のキュー（例えば、吸引を開始する、吸引を終了するなど）を生成する。

図２は、人工呼吸を受けている患者の気道の又はその近くの圧力と容積をプロットしたグラフである。時間４２の間、患者の気道に吸引を行い、そこから分泌物を除去する。時間４２は比較的短く、息を吐いている間に行われる。図２から分かるように、時間４２の間の吸引により、患者の気道は大きく負圧になる。

図３は、人工呼吸を受けている患者の気道の又はその近くの圧力と容積をプロットしたグラフである。時間４４の間、患者の気道に吸引を行い、そこから分泌物を除去する。時間４４は、図２に示し上で説明した時間４２より長く、患者の気道で圧力が下がっており、図２に示した圧力の低下よりも急激であり時間も長い。サイクル機能をトリガーする呼吸も損なわれる。

図４は、人工呼吸を受けている患者の気道の又はその近くの圧力と容積をプロットしたグラフである。時間４６の間、患者の気道に吸引を行い、そこから分泌物を除去する。図４で分かるように、時間４６は、息を吐く比較的早い時であり、比較的時間的に短い。時間４６の特性の結果、患者の気道内の圧力の低下は、図２と図３に示した吸引に伴う圧力の低下より低い。上で説明したように、この圧力の低下を小さくすることにより、患者への分泌物除去のインパクトが緩和される。

図４に示したグラフから、分泌物除去のインパクトをさらに緩和するため、時間４６の直後に吸気４８が来ていることが分かる。この吸気は、時間４６中の吸引に基づき患者に人工呼吸させているシステムにより実行され、吸引前に行っていた呼吸に対してリズムが狂っている。

図５は、人工呼吸を受けている患者の気道の又はその近くの圧力と容積をプロットしたグラフである。時間５０の間、患者の気道に吸引を行い、そこから分泌物を除去する。図５から分かるように、時間５０は、（図２乃至４の場合のように）吐気中ではなく、吸気の終わりに始まる。この結果、吸気にともなう典型的な圧力の低下の外では、肺圧力の大きな低下はない。これにより、患者への分泌物除去のインパクトが緩和される。

図５に示したグラフでは、時間５０中の吸引の前に、複数回の呼吸５２が積み重なっている。積み重なった呼吸５２は、肺の機能回復手順として、及び／又は吸引の前に肺に酸素を送ることにより、分泌物除去のインパクトをさらに緩和する。

図１に戻り、フロージェネレータ制御モジュール３６と吸引タイミングモジュール３８は、協働して、図２乃至５に示した現象を実施し、分泌物除去のインパクトを緩和する。例えば、フロージェネレータ制御モジュール３６は、圧力ジェネレータ１４を制御して吸引前サブルーチンにおける呼吸を（例えば、図５に示したように）スタックする。フロージェネレータ制御モジュール３６は、圧力ジェネレータ１４を制御して、（例えば、図４に示したように）吸引に続いて呼吸又は肺機能回復手順を行う。吸引タイミングモジュール３８は、（例えば、図５に示したように）吸気の終わりに吸引を開始してもよい。吸引タイミングモジュール３８は、トリガー信号を生成して、気道に吸引を行う時間の長さを管理してもよい。あるいは、フロージェネレータ制御モジュール３６及び／又は吸引タイミングモジュール３８は、図２乃至５に示された及び／又はここに説明した他の動作を行い、分泌物除去のインパクトを緩和してもよい。

吸引制御モジュール４０は、吸引ジェネレータ３２を制御するように構成されている。一実施形態では、吸引制御モジュール４０は、吸引タイミングモジュール３８により生成されたトリガー信号により自動的に吸引ジェネレータ３２を制御する。
現在のところ最も実際的で好ましい実施形態と思われるものに基づいて本発明を例示を目的として詳細に説明したが、言うまでもなく、かかる詳細は単に例示を目的としたものである。本発明は開示の実施形態に限定されず、逆に添付した請求項の精神と範囲内の修正や等価物を含むものである。言うまでもなく、例えば、本発明では、可能な限り、どの実施形態の特徴を他の実施形態の特徴と組み合わせることができる。

Claims (5)

1. 患者に人工呼吸するため前記患者の気道に送られる呼吸可能ガスの加圧フローを生成するように構成された呼吸システムであって、
   患者の気道に送る、制御可能ガスパラメータを有する呼吸可能ガスの加圧フローを生成するように構成された圧力ジェネレータと、
   前記患者の気道における又はその近くにおけるガスパラメータに関する情報を担う出力信号を生成するように構成されたセンサと、
   コンピュータプログラムモジュールを実行するように構成されたプロセッサと、を有し、前記コンピュータプログラムモジュールは、
   前記センサの出力信号に基づき前記患者のピーク呼吸圧力を決定するように構成された分泌物検出モジュールであって、分泌物により前記気道のフローパスのフローエリアが狭くなると前記ピーク呼吸圧力が大きくなり、前記分泌物検出モジュールは分泌物除去ルーチンを開始すべきことを示すトリガー信号を生成し、前記分泌物除去ルーチンは吸引前サブルーチンと、吸引サブルーチンと、吸引後サブルーチンとを含む、分泌物検出モジュールと、
   前記トリガー信号に基づき、前記圧力ジェネレータの制御を開始して、吸引前サブルーチンにより吸引の副作用を緩和及び／または分泌物除去を改善し、吸引サブルーチンにより気道又はその近くにおける一以上のガスパラメータの変動を調整し、吸引後サブルーチンにより分泌物除去ルーチンのインパクトを緩和することにより、前記分泌物除去ルーチンにおいて前記フローパスからの分泌物の除去を容易にするように構成されたフロージェネレータ制御モジュールと、
   前記患者の気道に又はその近くに配置された吸引カテーテルによる吸引を開始すべきか示す他のトリガー信号を生成するように構成された吸引タイミングモジュールであって、前記吸引タイミングモジュールのトリガー信号は前記センサにより生成された出力信号に基づいて生成される、吸引タイミングモジュールとを有する、呼吸システム。
2. 前記コンピュータプログラムモジュールは、さらに、前記吸引タイミングモジュールにより生成されたトリガー信号に応じて前記吸引カテーテルによる吸引が自動的に開始されるように、前記吸引カテーテルによる吸引を制御するように構成された吸引制御モジュールを有する、請求項１に記載の呼吸システム。
3. 前記コンピュータプログラムモジュールは、さらに、前記圧力ジェネレータを制御して、前記呼吸可能ガスの加圧フローの制御可能ガスパラメータを選択的に調整するジェネレータ制御モジュールを有し、前記ジェネレータ制御モジュールは、前記呼吸可能ガスの加圧フローの制御可能ガスパラメータを調整して、前記吸引カテーテルによる吸引により生じる前記患者の気道における又はその近くにおけるガスパラメータの変動を小さくするように構成されている、
   請求項１に記載の呼吸システム。
4. 前記ジェネレータ制御モジュールは、前記呼吸可能ガスの加圧フローの制御可能ガスパラメータを調整して、前記吸引タイミングモジュールにより生成されるトリガー信号に応じた前記吸引カテーテルによる吸引により生じる前記患者の気道における又はその近くにおけるガスパラメータの変動を小さくするように構成されている、請求項３に記載の呼吸システム。
5. 前記ジェネレータ制御モジュールは、前記吸引カテーテルによる吸引により生じる前記患者の気道における又はその近くにおけるガスパラメータの変動を小さくする、前記呼吸可能ガスの加圧フローの制御可能ガスパラメータの調整が、前記センサにより生成される出力信号に基づくように構成された、
   請求項３に記載の呼吸システム。

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