JP6225110B2 - 気体圧力に基づく漏れ検査モジュール - Google Patents

Description

本発明は圧力検査及び、より具体的には検査の実行において気体圧力を与えることに関する。

救急医療環境における換気システムの呼吸回路基部における流れの測定は、しばしば、特に高い湿度と分泌物の存在及び機械的な換気が数日から数週間に渡ることがあることを考えると、難易度の高いものとなり得る。吸気及び呼気の開始及び終了のタイミングは、例えば、患者の肺と人工呼吸器の気体流発生器との間の呼吸回路において観察される流速に依存する。

その頑健性のために、差圧に基づく流量センサーが、医療環境においてしばしば使用される。差圧流量センサーは、センサーに渡って圧力の差を発生するいくつかの種の制限物（点オリフィス（point orifice）、可変フラップ（variable flap）、静脈様狭窄（vena constriction）、環状障害物（annular obstruction）又はリニア流量制限器（linear flow restrictor））を包含する。柔軟な管が、流れの障害物のいずれかの側に取り付けられて、呼吸回路に配置された制限物からの差圧信号をベッドの傍の監視装置又は監視モジュールの内部に配置された敏感な圧力センサーへ伝達する。

この環境下で長期に渡って性能及び機能を維持するために、例えば監視モジュールに実装可能な差圧に基づく呼吸測定システムは、一般的にゼロ点補正機能及びパージ機能を有している。差圧センサーの二つの面を同一の圧力に短い期間だけさらすことによって行われる、定期的なゼロ点補正が必要とされる。これは、圧力センサーは、温度変化を含む内因性及び外因性の要因によって乱されるからである。呼吸回路内の高い湿度は、しばしば、ひいては圧力伝達管内の水分の凝結に導く。水分の凝結が取り除かれなければ、弱められかつ歪められた圧力信号（例えば精度の低下）に結果する。従って圧力伝達管は、圧力及び流量測定への凝結の悪影響を低減するため、定期的に気体の供給源（空気又は吸気の気体）によってパージされる。

ゼロ点補正機能及びパージ機能のために要求されるバルブ及び相互接続に伴う複雑さは、多くの個々の空気的接続のために、組立てが難しい、“かさばる”、複数ピースの設計を持つ従来の呼吸測定システムに結果してきた。

加えて、異なる構成要素間の接続の数は、結果としてそれらの接合部分における漏れのより大きな可能性をもたらす。

換気装置監視モジュール内の漏れ、又は換気装置監視モジュールからの漏れの危険性が高まることによって、漏れがなければ柔軟管（例えば圧力伝達管）内で流れを伴わない気体の塊が、モジュール内に引き込まれ得るという可能性がもたらされる。この気体の塊の吸引は、管のモジュール側端部からの漏れによって生み出される圧力低下の結果として起こり得る。一つの可能性のある結果は、モジュールが、管内に存在する、すぐ近くの汚染（contamination）を引き込み、そして、それが患者の呼吸に由来することである。交差汚染（Cross-contamination）は、流量センサー及びその伝達管は使い捨て可能であったとしても、モジュール及びその接合管は患者から患者へと保持され続けるために、結果として起こり得る。加えて、追加の漏れ補償が実行されなければ、吸気相及び呼気相の同期性が乱されるかも知れない。

本明細書において、以下に提案されるものは、これらの課題の一つまたはそれ以上に対処することに方向付けられている。

本発明の一つの実施形態において、自己漏れ検査モジュールは、内部センサーを有し、センサーを用いて、複数の壁の組からの気体の漏れを測定するように構成され、複数の壁は、それぞれの気体通路を画成し、気体通路は、ともに当該モジュール内に存在し、かつ、測定において測定される気体の圧力を受ける。

一つの補助的な実施形態において、組のうち少なくとも一つの壁は当該モジュールの外側に延びている。

一つの追加的かつ補助的な実施形態において、モジュールは、測定の結果に基づいて、漏れの規模が所定の閾値を超えるか否かを決定するように構成されている。

他の補助的な実施形態として、モジュールは、圧力を加えるための圧力源を有する。

更に他の一つの補助的な実施形態において、モジュールは、モジュール内から、一つの通路から延びる経路をパージするために、圧力源を起動するように構成されている。

一つの異なる補助的な実施形態において、自己漏れ検査システムは、モジュールに加えて、一端においてモジュールに接続するように着脱可能であり、他端において圧力を保持するようにキャップされた、延長したダクト、を有する。

一つの代替的かつ補助的な実施形態において、自己漏れ検査システムは、モジュール及び外部の圧力源、を有する。

一つの更なる補助的な実施形態において、圧力源は、医療用換気システムの呼吸回路上にある。

もう一つの補助的な実施形態において、自己漏れ検査システムは、モジュール及びモジュールから延び、モジュールの外側に延びる壁の組のうちの一つの壁によって画成される圧力伝達導管を有する。
一つの更なる補助的な実施形態において、システムは、測定される気体圧力が導管内に存在するように構成される。

他の更なる補助的な実施形態において、システムは、圧力の圧力源として、取り外し可能な導管への付属品を有する。

他の更なる補助的な実施形態において、導管は、モジュールの入口ポートを介してモジュールに受容される。

他の更なる補助的な実施形態において、システムは、医療患者の治療を監視するように、及び次の患者へ交代した場合の導管を保持するように設計される。

他の更なる補助的な実施形態において、モジュールは気体差圧センサーを有する。導管はシステム内に位置し、かつ気体差圧センサーへ入力できるように構成される。

他の更なる補助的な実施形態において、システムは、作動可能な、検査用でないモジュールのモードにおけるモジュールからの気体の漏れが、漏れがなければ流れを伴わない導管内の気体の塊をモジュール内に引き込ませるように機能するよう構成される。

一つの関連する補助的な実施形態において、モジュールは、測定において測定される圧力が、モジュールの入口ポートにおいてモジュールに受容される導管内に存在するように構成される。

一つの追加の実施形態において、モジュールは、漏れの位置を同定するためにパターン認識を使用するように構成される。

改良において、モジュールは複数のバルブを有し、モジュールはそれぞれの異なる複数のバルブの設定に基づいて指定された、壁の異なる組について測定を行うように構成される。

一つの他の補助的な実施形態において、換気装置監視モジュールは、前述のモジュールを有する。

一つの関係する設定において、呼吸回路のための換気装置は、検査モードを有するように構成され、検査モードにおいて、換気装置監視装置を検査するために気体の塊に圧力を加え、気体の塊は、換気装置の延長部分に沿い、かつ、延長部分の内部にあり、延長部分は、延長部分に沿って回路を空間的に画成する。
一つのより具体的なバージョンにおいて、モジュールは内部配管を有し、加えられた圧力を配管の漏れ検査において使用するように構成される。

同様に、コンピュータ読み取り可能な媒体は、センサーを用いた、それぞれの気体通路を画成する壁の組からの気体の漏れを測定するための処理装置によって実行可能な命令を具現化する。気体通路はともに、センサーを有するモジュール内に存在し、かつ、測定において測定される気体圧力を受ける。

補完的な方法として、漏れ位置特定データベースの構築は、（ａ）気体を受容するために構成され、呼吸回路上にない換気装置監視モジュール内に漏れを発生させ、（ｂ）前記データベースのため及び前記漏れに関連付けるため、前記漏れを持つ前記モジュールに加えらえた気体圧力を代表する信号を取得する、の一連の動作を反復して実行することを含む。

本明細書において提案されるものの更に他のバージョンにおいて、換気システムのための監視装置は、少なくとも一つの気体圧力センサーを有し、且つ、前記システムによる換気中にリアルタイムで、前記少なくとも一つのセンサーの一つ以上の出力をリアルタイムに用いてパターン認識を実行することによって、気体の漏れを監視するように構成される。

新規な気体圧力に基づくモジュール検査の詳細は、続く図面の補助と共に、以下に更に説明される。図面は必ずしも正確な縮尺で描かれていない。

図１は、本発明による例示的な換気システムの模式図である。 図２は、本発明による、例示的な漏れ位置特定データベースのデータ取得のフローチャートである。 図３は、本発明による、例示的な漏れ検査のフローチャートである。

図１は、例示的かつ非限定的な例によって、患者間の交差汚染を防止し、必要な漏れ補償の量を軽減するための気体圧力に基づくモジュール検査を行うことができる医療用換気システム１００を示す。

換気システム１００は、呼吸回路１０２上に、テストラング１０４、患者側ダクト１０６、及び換気装置１０７を含む。換気装置１０７は、吸気リム１０８及び呼気リム１１０を有する。換気システム１００はまた、回路１０２上に、使い捨て可能な流量センサー１１４の空気通路アダプタ１１２を含む。センサー１１４は、アダプター端においてキャップされた場合、後述するように、漏れ検査目的のための着脱可能な延長ダクトとして働く。

換気システム１００は、呼吸回路１０２の外側に、アダプター１１２から延長して、流量センサー１１４の柔軟な管１１６を含む。管１１６は、雄コネクター１１８によって遠位において末端処理されている。換気システム１００は、換気装置監視モジュール１２０として実装される自己漏れ試験モジュールを更に含む。また、モジュール１２０を流量センサー１１４に接続するために、一対の柔軟な圧力伝達導管１２２が含まれている。導管１２２は、雄コネクター１１８のための受容器１２４によって末端処理されている。導管１２２は、モジュール１２０の一対の入口ポート１２５にそれぞれ取り付けられている。その接合点は、一対の内壁１２６を伸ばす。内壁１２６は、アダプター１１２からモジュール１２０内への経路１２７を画成し、経路１２７はそれぞれモジュール１２０の一対の入口通路１２８を画成する。図１には流量センサーが示されているが、組み合わせ流量／CO₂センサーも使用され得る。換気システム１００はまた、モジュール１２０、換気装置１０７の一部であるポンプ１３２、及びテストラング１０４と有線又は無線により接続したマイクロコントローラー１３０を有する。いくつかの実施形態において、換気システム１００は、追加的な構成要素として、気体圧力注入能力を有する漏れ検査固定具１３４を特徴とする。固定具１３４の気体圧力注入能力は、固定圧力源１３５及び／又は自己検査プラグ１３６からもたらされる。自己検査プラグ１３６は、例えば換気システム１００のポンプ又は容器のような、既存の圧力源１３８を当てにする。

図１において左側に回転された概念的なレバーと共に示された、作動可能な、検査用でない換気システム１００のモード１４０において、また更に後述するいくつかの検査の実施形態において、流量センサーの接続部１１８は、流量センサー１１４をモジュール１２０に接続するために受容部１２４に挿入される。それによって流量センサー接合部１４２が作り出される。呼吸回路１０２を用いた患者の換気の間、圧力伝達導管１２２は、圧力的に入口通路１２８に連通する。

モジュールの内部配管１４３を参照すると、二つの入口通路１２８のそれぞれは、第一にそれぞれの三又差圧弁１４４，１４６に出会い、その後それぞれの三又ゼロ点補正バルブ１４８，１５０に出会う。二つの、追加的な差圧入口通路１５２，１５４は、気体差圧センサー１６０のそれぞれの入口１５６，１５８に向かって延びる。その他の二つの通路は、パージポンプ１３８からの出力気体圧力を送り、検査モード１６６において圧力供給源として働く。パージングは、一度に一つの導管１２２について実行され得る。それぞれのバルブ１４４，１４６を通って（すなわち、それぞれの壁１６８によって画成された通路１６２及び対応する内壁１２６によって画成された通路１２８を通って）流れている気体の通路は、気体の噴射を対応する導管１２２上に外側に方向付け、モジュール１２０の外側に延び、導管と結び付けられ、これを画成する内壁１２６まで運ぶ。気体の噴射は、除去された如何なる遮断物質も患者に吸い込まれないように、患者の呼気相の間に遂行されても良い。気体の噴射の間、他の導管１２２は、気体差圧センサー１６０のそれぞれのインプット１５６，１５８にアクセスすることができても良く、また、気体圧力入力情報を、絶対圧力センサー１６９又はゲージ圧力センサー１７０のような、他の内部圧力センサーに提供することができる。ゼロ点補正バルブ１４８，１５０は、モジュール１２０への入口通路１２８の終点であり、かつ、これをシールすることができ、他のバルブ配置の設定においてはゲージ圧力センサー１７０を周囲の雰囲気に対して開放することができ、そして、第三の設定においてゼロ点補正通路１７４を開いて気体差圧センサー入力１５６，１５８に接続することができる。モジュールのファームウェアは、フラッシュロム（Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ）１７５に保存されている。モジュールは、データ保存のためにスタティックラム（ＳＲＡＭ）１７６を使用し、システムパラメータを保存するためにＥＥＰＲＯＭ１７７を使用する。

圧力伝達導管１２２及び流量センサー管１１６内の気体は、通常流れを伴わない塊１７８である。なぜなら、気体圧力はこの通路に沿って均一であるからである。Ｐ_１及びＰ_２は通路に沿った２点であり、この２点において気体圧力は同一である。通路内の流れを伴わない気体の塊は、不活性（stagnant）であり、通路内で一方向又は逆方向に、すなわち管から導管への方向にも、導管から管への方向にも流れない。

パージポンプ１３８内の不良による漏れ１７９、バルブ１４８が開放位置で固定されることによる漏れ１８０、又は例えばシール表面の浸食、亀裂、センサー１６０，１６９，１７０内の破損といった他の原因による漏れの存在は、点Ｐ_２との関係における点Ｐ_１の気体圧力を低下させる。結果として、モジュール１２０に向かう気体の流れ（Ｑ）をもたらす。ここで、通路に沿って管から導管へ向かう方向で、Ｐ_１はＰ_２よりも遠いことが前提とされる。ある程度以上（十分な、閾値以上）の漏れ１７９，１８０が起こると、呼吸回路１０２内の汚染物質が、潜在的に圧力伝達導管１２２又はモジュール１２０に到達し得る。モジュール１２０及びその導管１２２は患者が替わっても保持されるため、交差汚染の危険が存在する可能性がある。モジュール１２０及び／又はその導管１２２における一箇所からの一つの気体の漏れ、又は異なる場所からの複数の漏れの併発は、集合的に、所定の閾値を超える気体損失率、又は漏れ１７９，１８０に結果し得る。すなわち、ある程度以上、例えば次の患者のための換気システム１００の初期化がもはや継続できなくなり、また、代わりにいくつかの救済手段例えば機材の交換又は修理が必要とされるようなものとなり得る。

一種の漏れ検査としての気体圧力低下検査は、気体の供給源としてのパージポンプ１３８を使用することができる。気体が注入されている空間は、所与のバルブ設定構成について通路１２８，１５２，１５４，１６２，１６４，１７４の少なくとも一つを含む。実際には、両方共にモジュール１２０内に存在し、かつ検査負荷圧力を受ける、それぞれの気体通路を画成する壁１２６，１６８の組１８３は、集合的にある程度以上の気体の漏れ１７９，１８０があるか否かの検査をされる壁である。予備段階として、図１に時計回りの矢印で示されるように、自己検査プラグ１３６が受容器１２４内に挿入され、これを閉じる。注入は、所与の圧力、例えば１００センチメーター（cm）H₂Oまで達する。その後、回路例えばフラッシュロム１７５によって、モジュール又はその流量センサー接合部分１４２内に漏れが存在することが判断される。この判断は、圧力センサー１６９，１７０からの測定値に基づいた圧力低下検査によって、圧力の下方への変化が少なくとも所与の量で、所定の期間の間に生じた場合になされる。例えば、変化が３０秒の期間の終わりにおける変化が１０cm H₂Oよりも小さい場合は、漏れは存在しないものと考えられる。１秒間あたり０．３３cm H₂Oの平均の圧力損失は、本実施形態において、是正措置を取ること、例えば次の患者を治療する前に換気システム１００の機材を修理又は交換すること、を決定するための所定の閾値として働きうる。気体漏れが閾値を超える場合は、換気システム１００は操作者にこの決定を通知する。この通知は、可聴音の又は可視的な警報を用いて、又はいくつかの他の感覚による手段によって行われ得る。気体圧力は、例えば、ゲージ圧力センサー１７０によって測定される。気体の注入は、差圧三又バルブ１４４，１４６の一つ又は両方へ、かつ、これらの一つ又は両方を用いて、送られる。気体注入は、初めには注入されている空間の至る所での気体圧力の均一性をもたらす。しかしながら、如何なる漏れも、その漏れの場所において圧力を低下させる。

自己検査プラグ１３６の代替物は、流量センサー１１４のアダプター１１２の両方の端部１８２，１８３に、解放可能なシールを設けることである。シールには、それぞれの取り外し可能な、しかしながら密着する蓋１８４，１８５のようなものが用いられる。次の患者のために使用される実際の流量センサー１１４を接続することによって、実際の接合部分１４２が漏れ検査に含まれることができる。これは、自己検査プラグ１３６を超える利点である。しかしながら、負荷することができる最大の気体圧力は、接合部分１４２のために低下する。

モジュール１２０の漏れ検査は、内部の圧力源に依存することの代替として、外部の圧力源、例えば吸気リム１０８のポンプ１３２を利用することができる。患者側の蓋１８５のみが適用される。ポンプ１３２の検査モード１８６において、ポンプ１３２は換気装置１０７の延長部分１９０に沿って、その中にある気体の塊１８８に対して圧力を加える。換気装置１０７は、この部分に沿って空間的に呼吸回路１０２を画成する。代替的に、図１に時計回りの矢印によって示されるように、漏れ検査固定具１３４が流量センサー１１４及び呼吸回路ポンプ１３２の代わりに使用され得る。漏れ検査固定具１３４は、プラグとして働くよりはむしろ、それが含む供給源から又はそれに定着した供給源１３５からの気体の注入を送る。注入は、導管１２２の一方または両方に送られる。外部の圧力の供給源１０４，１３２，１３５を用いた検査は、意図せずにモジュール１２０及び導管１２２以外からの漏れの危険に晒され得る。しかしながら、より総合的な検出もまた、例えば漏れ補償の経費を軽減するために、有用であり得る。従って、外部の圧力の供給源１０４，１３２，１３５を用いた検査は、本明細書において提案されるように、内部の圧力の供給源１３８を用いた検査、又は、モジュール１２０及び導管１２２を関与させない換気装置の漏れ検査によって補われ得る。

漏れ１７９，１８０の位置を特定するために、パターン認識が使用され得る。図２は、漏れ位置特定データベースを構築するための方法における、漏れ位置特定データベースのデータ取得手順２００の一つの実施形態を示す。第一のステップは、換気装置監視モジュール内の漏れを引き起こすことである（ステップＳ２０４）。代替的に又は追加的に、例えば、漏れ検査の対象がコネクター１１８におけるそれぞれの内壁１２６からの漏れである場合に、導管１２２の一つ又は両方の中に漏れが引き起こされてもよい。この選択肢は、蓋をされた、使い捨て可能な流量センサー１１４が検査のために取り付けられている場合及びときに、特に適合する。圧力伝達導管１２２及び取り付けられたモジュール１２０は共に、患者から患者へと切り替えるときに保持される。データベースはまた、正常な（漏れのない）信号の例を含む。この手順２００の繰り返しのためのモジュール１２０は、モジュールの新しい複製であり得る、又はそれは一つ又はそれ以上の以前の繰り返しにおいて既に引き起こされた一つ又はそれ以上の漏れのための、同一のモジュールであり得る。次のステップは、モジュール１２０の注入空間に気体圧力を加えることである（ステップＳ２０８）。注入の圧力は、漏れ検査の間に使用される圧力と同一であってもよい。漏れ検査は、全ての換気装置システムの初期化の一部分として実施される。ここで初期化は、換気装置のある患者から他の患者への切り替えがあるときはいつでも実施される。前述の方法のいずれもが、注入圧力を加えるために採用され得る。加えて、圧力は通常の動作条件下でテストラング１０４を換気することから引き起こされても良い。しかしながら、データ取得手順は、後述するように、ここにこの後すぐに続くものとは異なる。圧力が加えられたときに（ステップＳ２０８）、センサー１６０，１６９，１７０の一つ又はそれ以上、例えば、気体差圧センサー１６０からの気体圧力信号の取得を開始する（ステップＳ２１２）。これは、フラッシュロム１７５及びＳＲＡＭ１７６の動作下で起こり、図１において矢印を用いて示されるように、信号は取得される。取得は、圧力センサーの出力に限定されず、例えば温度センサーのような他のセンサーの出力を含めても良い。取得は、漏れ検査に使用されたのと同じ長さの期間に渡って起こる。その期間が経過したとき（ステップＳ２１６）であって、かつ新たな漏れ状況のために取得が継続されるべき場合は、すなわち同一のモジュール１２０の追加的な漏れ又は新たなモジュールの複製に漏れがある場合は（ステップＳ２２０）、モジュールが提供され（ステップＳ２２４）、再びステップＳ２０４から開始する手順２００が繰り返される。

信号のデータベースは次に、人工的ニューラルネットワーク、又はＫ近傍法のためのデータセットの検索、又は他のパターン認識アルゴリズムを訓練するために使用される。訓練された人工ニューラルネットワークは、パターン認識に基づく漏れ位置特定データベースをカプセル化する。後述するオンザフライの検査のために使用される場合、取得された信号は、保存されたデータベースのものと比較される。その比較によって、そのデータが通常の状況と最も良く一致するか又は漏れの状況に最も良く適合するか、及びいずれの漏れの状況が取得された信号に最も良く適合するかが決定される。代替的に、次の患者に切り替えるための準備をするシステム初期化の間に実行される圧力低下検査、すなわち、受け入れ難いほど高い漏れ１７９，１８０を独立して検出する検査のために、パターン認識データベースにおける通常の例を含む比較をして通常の状況又は漏れの状況かを決定することが、選択可能である。

換気システム１００が次の患者の治療のために準備されているときに、システム初期化の間の漏れ検査の一部分として、データベースに対して問合せ（クエリ）が行われる。クエリは、加えられた漏れ検査の圧力が低下する間及び／又はタイマーの期限切れの際に行われる。特定された如何なる漏れ位置はその後、特に漏れ１７９，１８０が受け入れ難いほどに高レベルであると考えられる場合は、操作者への警報において報告され得る。漏れの規模及び場所は自動的に特定されることができ、次の患者のためのモジュール１２０の継続使用に関する命令が成され得る。

低下圧力検査を活用する一つの可能な漏れ検査手順３００が、図３に示されている。監視モジュール１２０を含む換気システム１００内の“注入”空間は、気体を注入されて目標の圧力に達する（ステップＳ３０４）。現行の注入空間は、現行のバルブ設定構成に対応する。自己検査プラグが使用される場合、換気システム１００は自動的にこれを検出し、気体の注入を開始する。他の漏れ検査手順も、タッチスクリーン又は他の作業者入力装置での作業者の作動操作によって開始され得る。いずれにしても、進行中しているセンサー１６０，１６９，１７０による気体圧力の測定は、注入が開始される以前からさえ開始されていてもよく、測定は記録される（ステップＳ３０８）。例えば、フラッシュロム１７５内の注入タイマーが所定期間の終了で切れた場合には（ステップＳ３１２）、その時にちょうど取得された圧力測定値は、所定の、受け入れ可能性の閾値と比較される（ステップＳ３１６）。もし受け入れ難いほど高い程度の漏れ１７９，１８０が存在する場合は（ステップＳ３２０）、パターン認識データベースは、最新の圧力測定値を特定の一つ又はそれ以上の漏れ位置に適合させるために問合せ（クエリ）を受ける（ステップＳ３２４）。漏れの位置及び規模も、モジュール１２０の受け入れ不可能性も、作業者に報告される（ステップＳ３２８）。報告は、どのように次の換気処置を受ける患者のための準備を進めるかについての指示を含んでもよい。例えば、作業者によって指定された、又は前もってプログラムされた異なるバルブ設定構成で漏れ検査が繰り返されるべき場合は（ステップＳ３３２）、バルブ１４４―１５０のうちの一つ又はそれ以上が作動され、新たな設定が達成される（ステップＳ３３６）。そして、手順３００が繰り返され、注入ステップ３０４が開始される。そうでなければ、異なるバルブ設定構成で漏れ検査が繰り返されるべきでない場合は（ステップＳ３３２）、漏れ検査は完了し、作業者は如何なる是正措置を取るべきかを通知される。その通知は、場合により一度措置が実行されたシステム容器を取り外す方法を含む。

圧力供給源としてのテストラング１０４を使用して取得されたデータからパターン認識データベースが構築された場合、漏れ検査は、患者の治療の間継続して、又は“オンザフライ”方式で、特に検査のために圧力の注入を加えることなく進行する。リアルタイムのパターン認識に基づく換気システム１００の監視装置は、例えば、監視モジュール１２０として実装され得る。その装置は、少なくとも一つの気体圧力センサー１６０，１６９，１７０を有する。それは、センサー１６０，１６９，１７０の出力をリアルタイムで使用したパターン認識を、システム１００による換気の間リアルタイムで実行することによって、気体の漏れを監視するように構成されている。それは更に、パターン認識の結果に基づいて、任意的にリアルタイムで、観測された気体の漏れに関して使用者に通知をするように構成されている。パターン認識に基づく一致が起こった場合、このことは、モジュール１２０が汚染される危険性が生じるほどに十分大きい漏れ１７９，１８０の可能性を示唆する。操作者は、それ故に状況の改善の必要性を通知される。通知がリアルタイムであれば、操作者は即座に行動を起こすことができる。例えば、画面上の要求された改善が、現在換気を受けている患者のための即座の器具交換又はメンテナンスを必要とする場合には、新たなモジュールへの交換をすることができる。通知は明確であってよく、また、画面上の内容は受け入れ難い漏れ１７９，１８０の可能性を示唆してもよい。具体的に明確な通知について言えば、操作者の反応の入力及び／又は改善措置が要求されてもよく、この場合、作業者はそれに応じて自ずと、状況が緩和されたという確認がシステム１００によって受信されるまで、更に継続すること、又は再び次の患者のために換気を行うことが避けられる。

気体圧力に基づく検査は、いくつかの実施形態において、内部センサーを有し、そのセンサーを使用して複数の壁の組からの気体の漏れを測定するように構成された自己漏れ検査モジュールを特徴とする。その複数の壁の組は、複数のそれぞれの気体通路を画成し、複数の気体通路は、いずれも当該モジュール内に存在し、測定される気体の圧力を受ける。壁の組のうち一つ又はそれ以上の壁は、モジュールの外側に延びてもよい。モジュールは、測定の結果に基づいて、漏れの規模が所定の、受容可能性の閾値を超えるか否かを決定するように構成され得る。圧力を加える供給源は内部にあってもよく、外部にあってもよい。気体圧力に基づくパターン認識が、任意的に治療の間及びリアルタイムで、一つ又はそれ以上の漏れの原因である漏れ位置を特定するために使用されてもよい。モジュールは、呼吸回路の差動流れを測定する換気監視モジュールとして実施され、検査は複数の患者間の交差汚染を防止する働きをする。

本発明は、図面及び本明細書における以上の記述において、詳細に説明及び記述されたが、このような説明及び記述は説明的又は例示的なものであって限定的でないと考えられるべきである。本発明は開示された実施形態に限定されない。

例えば、モジュールは一体的構造のマニホールドを含んでもよく、導管１２２へのコネクターを有してもよく、そしてバルブ１４４―１５０及びセンサー１６０，１６９，１７０を有する電気回路基板のハウジングとして働いてもよい。

特許を請求された発明の実践を通して、図面、明細書、及び添付の特許請求の範囲の学習から、開示された実施形態の他の変形例が当業者によって理解され、実行され得る。特許請求の範囲において、「有する」という用語は他の要素又はステップを排除せず、また、「一つの」という不定冠詞は複数であることを排除しない。特許請求の範囲における如何なる参照符号も、範囲を限定するものと解釈されるべきでない。

コンピュータ（電子計算機）プログラムは時々、一時的又は長期間に渡って、適切な、電子計算機によって読み取り可能な媒体に保存されることができる。媒体は、例えば光学的記憶媒体又は固体状態媒体でもよい。このような媒体は、一時的な（transitory）、伝搬する信号ではないという意味でのみ持続性（non-transitory）であり、例えばレジスタメモリ、プロセッサキャッシュ、ＲＡＭ及びその他の揮発性メモリのような、電子計算機によって読み取り可能な媒体の他の形態を含む。

単一のプロセッサ又は他のユニットが、特許請求の範囲に列挙されたいくつかの項目の機能を果たしてもよい。ある複数の手段が、互いに異なる従属請求項に列挙されたという単なる事実は、これら複数の手段の組み合わせが有利に使用され得ないことを示唆しない。

Claims (15)

1. 自己漏れ検査式の換気装置監視モジュールであって、
   内部センサーと、
   内部バルブと、
   近位端がモジュール入口ポートに結合され且つ遠位端が当該モジュールの外部のレセプタクルで終端された圧力伝達導管であり、前記レセプタクルは、（ｉ）固定圧力源からの気体注入能力を持つ漏れ検査固定具、（ｉｉ）自己検査プラグ、及び（ｉｉｉ）使い捨て流量センサーのフレキシブルチューブの一方の端部に結合されたコネクタ、のうちの少なくとも１つに取り外し可能に結合されるように構成され、前記フレキシブルチューブの反対側の端部が、呼吸回路内に結合されるように構成された空気通路アダプターを含み、前記自己検査プラグ及び前記使い捨て流量センサーは、気体注入能力を提供する既存の圧力源を当てにする、圧力伝達導管と、
   前記内部センサーと前記内部バルブとの間に結合され、且つ前記圧力伝達導管に更に結合された気体通路と、
   （ｉ）動作可能な非検査モードと、（ｉｉ）検査モードとの間で当該モジュールを制御するように構成されたマイクロコントローラであり、前記検査モードは、当該マイクロコントローラが、検査で課される圧力へと前記気体通路が気体注入される気体圧力低下検査を制御し、前記内部センサーを用いて、それぞれの気体通路を画成する複数の壁の組からの気体漏れの存在又は不存在を決定するのに十分な所定の期間内での、前記検査で課される圧力からの少なくとも所与の量の圧力変化を測定することを含み、前記マイクロコントローラは更に、気体漏れの前記存在の決定に応答して、気体漏れの前記存在の前記決定の通知を提供するように構成される、マイクロコントローラと、
   を有するモジュール。
2. 前記マイクロコントローラは更に、前記測定の結果に基づいて、気体漏れの規模が所定の閾値を超えるかを決定するように構成される、
   請求項１記載のモジュール。
3. 請求項１記載の自己漏れ検査式の換気装置監視モジュール、及び、
   前記使い捨て流量センサーであり、一端において、前記コネクタを介して前記自己漏れ検査式の換気装置監視モジュールに接続するように着脱可能であり、他端において、前記検査で課される圧力を保持するように前記空気通路アダプターの開放端でキャップされる延長したダクト、を前記フレキシブルチューブが有する前記使い捨て流量センサー、
   を有するシステム。
4. 請求項１記載の自己漏れ検査式の換気装置監視モジュール、及び、
   前記検査で課される圧力の外部圧力源、
   を有するシステム。
5. 前記外部圧力源は、医療用換気システムの呼吸回路に接続された圧力源を有する、
   請求項４記載のシステム。
6. 請求項１記載の自己漏れ検査式の換気装置監視モジュール、及び、
   前記自己漏れ検査式の換気装置監視モジュールから延び、前記自己漏れ検査式の換気装置監視モジュールの外側に延びる前記壁の組のうちの一つの壁によって画成される圧力伝達導管、
   を有するシステム。
7. 当該システムは更に、固定圧力源からの気体注入能力を持つ漏れ検査固定具を有し、該漏れ検査固定具は、前記圧力伝達導管に取り外し可能に結合する取り外し可能な付属品を有し、前記固定圧力源は、前記検査で課される圧力の圧力源を有する、請求項６記載のシステム。
8. 当該システムは更に、気体差圧センサーを有し、前記圧力伝達導管は、前記システム内に位置し、かつ前記気体差圧センサーへ気体圧力入力を提供するように構成される、
   請求項６記載のシステム。
9. 前記検査で課される圧力は、前記モジュールの入口ポートにおいて当該モジュールに結合される圧力伝達導管内に存在する、請求項１記載のモジュール。
10. 前記マイクロコントローラは更に、閾値よりも高いと決定された前記気体漏れの起源と相互に関係する漏れの位置を同定するために、パターン認識を使用するように構成される、請求項１記載のモジュール。
11. 前記内部バルブは複数のバルブを有し、
    前記マイクロコントローラは更に、それぞれの異なる前記複数のバルブの設定に基づいて指定された、壁の異なる組について前記測定を行うように構成される、請求項１記載のモジュール。
12. 換気装置であって、
    請求項１記載の自己漏れ検査式の換気装置監視モジュールと、
    呼吸回路であり、前記自己漏れ検査式の換気装置監視モジュールが、当該呼吸回路内に取り外し可能に結合されて検査モードで動作されるように構成され、前記検査モードにおいて、当該換気装置は、当該換気装置の延長部分に沿った該延長部分内の気体に、検査で課される圧力を与え、前記延長部分は、当該延長部分に沿って前記呼吸回路を空間的に画成する、呼吸回路と、
    を有する換気装置。
13. 前記自己漏れ検査式の換気装置監視モジュールは、内部配管を有し、且つ更に、与えられた前記検査で課される圧力を前記内部配管の漏れ検査において使用するように構成される、請求項１２記載の換気装置。
14. 漏れ位置特定データベースを構築するための方法であって、当該方法は、
    （ａ）請求項１記載の自己漏れ検査式の換気装置監視モジュールの１つ以上の気体通路に漏れを発生させ、前記自己漏れ検査式の換気装置監視モジュールは、気体を受容するように構成されるが、呼吸回路内には結合されず、
    （ｂ）前記データベースのため及び前記漏れに関連付けるため、前記モジュールの前記１つ以上の気体通路内の前記漏れを持つ前記自己漏れ検査式の換気装置監視モジュールの前記１つ以上の気体通路内の気体圧力を代表する信号を取得し、且つ
    前記発生させること及び前記取得することを、異なる漏れ及びバルブ設定構成を用いて所望数の繰り返しだけ繰り返す、
    一連の動作を反復して実行することを含む、方法。
15. 請求項１記載の自己漏れ検査式の換気装置監視モジュールを有する換気システムであって、
    前記自己漏れ検査式の換気装置監視モジュールは、少なくとも一つの気体圧力センサーを有し、且つ、当該換気システムによる換気中にリアルタイムで、前記少なくとも一つの気体圧力センサーのうちの一つ以上の出力をリアルタイムに用いてパターン認識を実行することによって、気体の漏れを監視するために構成される、
    換気システム。

Images