フローセンサ

著者らは特許

A61M - 人体の中へ,または表面に媒体を導入する装置(動物の体内へのまたは表面への媒体の導入A61D7/00;タンポン挿入手段A61F13/26;食物または薬の経口投与装置A61J;血液または医療用液体を収集,貯蔵または処理するための容器A61J1/05);人体用の媒体を交換する,または人体から媒体を除去するための装置(手術A61B;手術用物品の化学的事項A61L;人体内に置かれた磁気素子を用いる磁気治療A61N2/10);眠りまたは無感覚を生起または終らせるための装置
A61M16/00 - ガスの取扱によって患者の呼吸器系に影響を与える装置,例.口うつし呼吸;気道管(機械的,空気的または電気的手段,ガス呼吸手段と結合する鉄の肺によって呼吸運動を刺激するものA61H31/00)
A61M16/10 - 呼吸ガスまたは蒸気の調製
A61M16/12 - 各種ガスを混合することによるもの
A61M16/16 - 呼吸気加湿装置
G01F1/36 - 圧力または差圧が絞りを用いることにより作られるもの
G01F1/50 - 補正または補償手段

の所有者の特許 JP2016528488:

ケアフュージョン 303、インコーポレイテッド

 

フローセンサが流量制限器を有し、流量制限器は、通路を通過する流体が必ず流量制限器を通過するように通路内に設置される。フローセンサはまた、流量制限器の上流の点で通路に結合された上流圧力センサであって、通路内の流体の上流圧力を測定及び提供するように構成された上流圧力センサと、流量制限器の下流の点で通路に結合された下流圧力センサであって、通路内の流体の下流圧力を測定及び提供するように構成されたた下流圧力センサと、通路に結合され、且つ通路内の流体の温度を測定及び提供するように構成された温度センサとを有する。フローセンサはまたフローセンサ・プロセッサも有し、フローセンサ・プロセッサは、上流及び下流圧力センサ並びに温度センサに結合され、それらから測定値を受けて、測定された圧力及び温度に少なくとも部分的に基づいて補正流量を計算するように構成される。

 

 

本出願は同時係属中の、「Modular Flow Cassette」と題する出願(整理番号080625−0424)、「Ventilator Exhalation Flow Valve」と題する出願(整理番号080625−0425)、及び「Fluid Inlet Adapter」と題する出願(整理番号080625−0427)に関連する。
本開示は一般にガス流量の測定に関し、詳細には複数のガスの流量の正確な測定に関する。
慢性呼吸不全などの呼吸障害(respiratory injury)を患う患者は、患者の呼吸を補助するための、又は深刻な事例では呼吸機能の全体に取って代わるための人工呼吸器の提供を受ける場合がある。人工呼吸器は、通常、吸入インターバル中に高い圧力の空気又は他の呼吸ガスの流れを提供し、その後の吐出インターバルで加圧空気が方向転換され、その結果、患者の肺の中の空気が自然に放出され得る。
従来の人工呼吸器は、例えば「純粋酸素」又は「ヘリオックス80/20」(ヘリウム80%、酸素20%の混合物)などの1つ又は複数の呼吸ガスを外部供給源から受容するように構成されることができる。しかし、特定の患者に必要な特定の混合率が市販では入手できず、人工呼吸器内で要求に応じて混合しなければならないない場合があることから、患者に提供される混合ガスが正確には各種の呼吸ガスの混合物となり得る。
ガスを指定された流量で正確に患者に供給することが、特に、肺が小さく過膨張による損傷の影響を非常に受けやすい新生児の患者の場合は重要である。
ある範囲の温度及び流量にわたって各種のガス及び混合ガスの正確な流量測定値を提供することが有利である。
特定の実施例では、フローセンサが開示され、このフローセンサは、通路内を通過する流体が必ず流量制限器(flow restriction)を通るように通路内に配置された流量制限器と、流量制限器の上流の点で通路に結合され、通路内の上流の流体の圧力を測定して提供するように構成された上流圧力センサと、流量制限器の下流の点で通路に結合され、通路内の下流の流体の圧力を測定して提供するように構成された下流圧力センサと、通路に結合され、通路内の流体の温度を測定して提供するように構成された温度センサと、上流及び下流の圧力センサ並びに温度センサに結合され、それらからの測定値を受け取って、測定された圧力及び温度に少なくとも部分的に基づいて補正流量を計算するように構成されたフローセンサ・プロセッサとを備える。
特定の実施例では、流量制限器を通過している流体を特定するステップと、流量制限器の両側間の圧力低下を測定するステップと、流量制限器を通過している識別された流体の特性に関連付けられた情報を含む補正パラメータを取り込むステップと、プロセッサを使用して補正流量を計算するステップとを含む方法が開示さる。
特定の実施例では、ベンチレータが開示され、このベンチレータは、供給リムに嵌合するように構成された出力流路、供給源からガスを受容するように構成された入力流路、及びフローセンサを備えており、このフローセンサは、通路を通過する流体が必ず流量制限器を通過するように入力流路と出力流路との間に結合された通路内に設置された流量制限器、流量制限器の上流の点で通路に結合され、通路内のガスの上流圧力を測定及び提供するように構成された上流圧力センサ、及び、流量制限器の下流の点で通路に結合され、通路内のガスの下流圧力を測定及び提供するように構成された下流圧力センサを備える。このフローセンサは、通路に結合され、通路内のガスの温度を測定及び提供するように構成された温度センサ、及び、上流及び下流圧力センサ並びに温度センサに結合され、それらから測定値を受容して、測定された圧力及び温度に少なくとも部分的に基づいて補正流量を計算するように構成されたフローセンサ・プロセッサもまた備える。
理解を深めるのを可能にするために包含され、本明細書の一部分に組み込まれて本明細書の一部分を構成する添付図面が、開示される実施例の原理を説明する働きをする本記述と一体となって、開示される実施例を例示する。
本開示の特定の観点による例示のベンチレータを使用する患者を示す図である。 本開示の特定の観点による例示のベンチレータを示す正面図である。 本開示の特定の観点による例示のベンチレータを示す背面図である。 本開示の特定の観点による例示のフローセンサのブロック線図である。 本開示の特定の観点による例示のフロー・カセットを示す図である。 本開示の特定の観点による、図4Aのフロー・カセットの断面図である。 本開示の特定の観点による例示のフローセンサを示す、図4Bの一部分の拡大図である。 本開示の特定の観点による例示の流量測定プロセスのフローチャートである。
ある範囲の温度及び流量にわたって各種のガス及び混合ガスの正確な流量測定値を提供することが有利である。
開示される、流量の測定、並びに、測定されたガスの温度及びガス又は混合ガスの組成を補正するためのシステム及び方法では、従来のベンチレータで行われる流量測定に比較して正確性が改善される。
以下の詳細な説明では、本開示を完全に理解するのを可能にするために多数の特定の細部が記載される。しかし、本開示の実施例が特定の細部のうちのいくつかの細部を用いずに実施され得ることが当業者には明白であろう。他の例では、本開示を不明瞭にしないために、よく知られている構造及び技術を示していない。参照する図面では、同様の参照符号を付される要素は同じであるか又は実質的に同様である。参照符号は、添字を有さない同じ符号によって総称的に参照しながら共通の要素の別個の例を示すために添付されるA添字を有する場合がある。
本明細書の考察は病院で使用されるためのベンチレータを対象とするが、開示される概念及び方法は、家庭又は長期ケア施設などの環境、及び、多様なガス混合物の流れを正確に測定することに恩恵を受けるような、深海潜水などの他の分野にも適用され得る。これらの同じ構成及び観点が、医療ガス以外の他の流体の流量を制御するのにも適用され得ることを当業者であれば認識するであろう。
本文献では、「ガス」という用語は、例えば酸素といったような気体状態の単一材料及び例えば空気又はヘリオックスといったような2つ以上のガスの混合物の両方を意味するものとして解釈されるものとする。ガスは、蒸気又は浮遊液滴の状態の水又は他の液体を含むこともできる。また、ガスは、ガス中に浮遊する固体粒子を含むこともできる。
本文献では、ガスの参照時に使用される場合の「純粋な」という用語は、純度及び含有量に関しての一般に受け入られる医学的な水準に対してガスが適合していることを意味する。
本明細書内で、「ヘリオックス」という用語は純粋酸素と純粋ヘリウムの混合物を意味する。混合物は、例えば約70%のヘリウムと30%の酸素を含む「ヘリオックス70/30」などのように、それぞれのガスを指定された割合で含んでもよい。ヘリオックスは、極微量のその他のガスを含んでもよい。
本文献では、「温度センサ」という用語は、温度を測定して測定された温度に関連する信号を提供するように構成されるデバイスを意味する。温度センサは、駆動電流若しくは駆動電圧を供給するための及び/又は電流若しくは電圧を測定するための電子機器を有することができる。電子機器は、測定された値をアナログ形式又はデジタル形式であってよい信号に変換するための、調整・変換回路及び/又はプロセッサをさらに有することができる。
本文献では、「圧力センサ」という用語は、ガス圧力を測定して測定された圧力に関連する信号を提供するように構成されるデバイスを意味する。圧力センサは、駆動電流若しくは駆動電圧を供給するための及び/又は電流若しくは電圧を測定するための電子機器を有することができる。電子機器は、測定された値をアナログ形式又はデジタル形式であってよい信号に変換するための、調節・変換回路及び/又はプロセッサをさらに有することができる。圧力は絶対値として提示されてもよく、又は、「ゲージ」圧力として、すなわち、環境大気圧を基準にして提示されてもよい。
本明細書内で、「ホール効果センサ」という用語は、物理的に接触することなく(非接触で)磁石又はその他の磁気要素の存在を検出するように構成された装置を意味する。温度センサは、駆動電流若しくは電圧を提供し、且つ/又は電流若しくは電圧を測定する電子装置を含んでもよい。電子装置は、調整及び変換の回路、並びに/又は、測定された値を信号に変換するプロセッサをさらに含んでもよく、信号はアナログ形式でもデジタル形式でもよい。
図1は、本開示の特定の観点による例示のベンチレータ100を使用している患者10を示す。この実例では、ベンチレータ100は、供給管又は供給「リム」104及び、帰還又は排気リム106によって患者10に接続される。供給リム104に結合され、例えば供給リム104を通過する空気を暖めるか加湿することができる調整モジュール108があってもよい。供給リム104及び排気リム106の両方が、この実例では患者10の口の上にフィットするマスクである患者インターフェース・デバイス102に結合される。他の実施例(図1に示されない)では、患者インターフェース・デバイス102には、鼻マスク、挿管デバイス、又は、当業者には既知の任意の他の呼吸用インターフェース・デバイスが含まれてよい。
図2A及び図2Bは、本開示の特定の観点によるベンチレータ100の前面図及び背面図である。ベンチレータ100は、ユーザ・インターフェース115が取り付けられたハウジング110を有し、特定の実施例では、ユーザ・インターフェースはディスプレイ及びタッチスクリーンを備える。図2Aでは、ハウジング110の前面に、図1の供給リム104などの供給リムのための供給ポート155、及び図1の排気リム106などの排気リムのための帰還ポート150が備わることがわかる。帰還ポート150は、患者10が吐き出す息を濾過及び吸湿するフィルタ(図2Aに示さず)に手が届くようにするためのアクセス・ドア152の上に取り付けられてもよい。特定の実施例では、例えば外部機器、センサ、又はセンサ・モジュールに接続するための前面接続パネル160があってもよい。図2Bは、ガス入口アダプタ120、吸気ポート140、及び電力インターフェース130を有するベンチレータ100の背面図であり、電力インターフェース130は電源プラグ・コネクタ及び回路ブレーカ・リセット・スイッチを含んでもよい。また、外部機器又はネットワーク・インターフェース・ケーブルに接続するための背面インターフェース・パネル165があってもよい。フロー・カセット200が、ハウジング110内のガス入口アダプタ120の背後に設置され、図2Bに示される入口コネクタ126及び図2Aに示される供給ポート155と流体連通している。
図3は、本開示の特定の観点による例示のフロー・カセット200のブロック線図である。フロー・カセット200は、例えばガス入口アダプタ120のカプラ122などの入力流路と密封的に嵌合するように構成された入口222を含む。ガス入口アダプタ120は、カプラ122と流体連結された入口コネクタ(図3に示されない)も含む。各種の呼吸ガス及び混合ガスが個別に専用のコネクタタイプ、サイズ、及び構成に関連付けられ、その関連付けは医療業界で一般的に認められている。各ガス入口アダプタ120は1つ又は複数の入口コネクタを有し、それらのコネクタは特定のタイプのガス又は混合ガスに専用のコネクタをそれぞれ受容するように適合される。磁石124の数と配列は、ガス入口アダプタ120がベンチレータ内に設置されて、それによりフロー・カセット200に嵌合するときにフロー・カセット200の入口に結合される入口コネクタに固有に関連付けられている。特定の実施例では、ガス入口アダプタ120は、標準的組成の環境大気、純粋酸素、及びヘリオックス混合ガスのうち1つ又は複数を受容するように構成されてもよい。
入口222は、フロー・カセット200の中を出口232まで続く通路223に流体連結され、出口232は、ベンチレータ100の、例えば供給リム104へと繋がる出力流路と密封的に嵌合するように構成される。この例示的実施例では、通路223に沿っていくつかの要素が配置され、それらにはチェック・バルブ260、フィルタ264、多孔質ディスク410、及びバルブ300が含まれる。特定の実施例では、これらの要素のいくつかは省略されてもよいし、又は通路223に沿って別の順序で配置されてもよい。この実施例ではフロー・カセット200は、ガス入口アダプタ120の磁石124の数及び配列を検出するように構成されたホール効果センサ258もまた含む。フロー・カセット200の入口に結合された入口コネクタによって受容されるガスに磁石124の数と配列を関連付ける、記憶されている情報と、検出された磁石124の数及び配列とを比較することによって、プロセッサ252は、ガス入口アダプタ120がベンチレータ100に取り付けられたときに、どのガスがそのアダプタを通って供給されるか自動的に判断することができる。その他の実施例では、ガス入口アダプタ120は、例えばガス入口アダプタ120の構成に関連する機械読み取り可能な要素などの、別のタイプの指標を含んでもよく、フロー・カセット200は、その機械読み取り可能な要素を読み取ることができて、それにより自動的にガス入口アダプタ120の構成を検出することのできるセンサを含んでもよい。
フロー・カセット200は流量制限器410を有するフローセンサ400を含み、この実例では流量制限器は多孔質ディスクであり、通路223を流れるガスがすべて多孔質ディスク410を必ず通過するように通路223内に配置される。フローセンサ400はまた、上流圧力センサ420A及び下流圧力センサ420Bを含み、それらのセンサは、通路223内の多孔質ディスク410の上流側と下流側にそれぞれ配置された検知ポート421A及び421Bまでのセンサからのガス通路424をもつ。通路223内には、温度検知要素271を有する温度センサ270も配置されている。磁石128に示され、ホール効果センサ258によって検知されるガス入口アダプタ120の構成から導かれる、どのガスが多孔質ディスク410を流れるかの知識、及び温度センサ270によって測定されるガスの温度の知識と共に圧力低下を使用して、多孔質ディスク410を通過するガスの真の流量を判断することができ、この真の流量は「補正流量」と呼ばれることがある。
多孔質ディスク410の両側間の圧力低下は多孔質ディスク410を通過するガスの流量に単調に関連する。多孔質ディスク410の特性は、標準温度における、選択されたガスと混合ガスについての流動抵抗特性に関して決められる。理論に拘束されることなく、ヘリウムなどの特定のガスは、分子が大きい窒素などのガスと比べると分子のサイズが小さく、多孔質ディスク410の厚みをより容易に通過する。よって、特定の圧力低下は、小さい分子のガスの第1の流量と、それより遅い、大きい分子のガスの第2の流量を示す。混合ガスの流量は、その混合ガスを作るガスの百分率組成を反映する傾向にある。特定の実施例では、特定の所定の医療用ガス及び混合ガスの圧力低下が多孔質ディスク410のために明確に特性付けられて、電子モジュール250のメモリ254に含まれる照合テーブルに記憶される。ガスの温度もまた、多孔質ディスク410を通過するガスの所与の流量について圧力低下に影響する。特定の実施例では、ガス温度の影響もまた多孔質ディスク410のために特性付けられて、メモリ254に記憶される。特定の実施例では、多孔質ディスク410の流量特性の特性付けは本明細書では「補正パラメータ」とも呼ばれ、ガスのタイプと温度に関して単一の照合テーブルにまとめられる。圧力低下の未処理の測定値を正確な流量に変換できるように、そのような補正パラメータが、例えばスケーリング・パラメータを含む方程式などの別の形で記憶されてもよいことが、当業者には理解されよう。
フロー・カセット200は電子モジュール250を含む。特定の実施例では、圧力センサ420A、420Bによって測定された未処理の圧力値は、別体の圧力検知電子装置422内で圧力低下の測定値に変換されて、フローセンサ・プロセッサ252に提供される。特定の実施例では、圧力検知電子装置422は、多孔質ディスク410の上流及び下流の圧力について個別の圧力信号をプロセッサ252に提供してもよい。特定の実施例では、例えば外部の機器、センサ、又はセンサ・モジュールへの接続のために前面接続パネル160があってもよい。特定の実施例では、圧力センサ420A、420Bは未処理の信号を直接プロセッサ252に提供してもよい。特定の実施例では、圧力センサ420A、420Bのそれぞれが圧力信号を直接プロセッサ252に提供するように、圧力センサ420A、420Bが変換回路を含んでもよい。
特定の実施例では、温度センサ270は温度を含む信号を圧力検知電子装置422に提供する。特定の実施例では、温度センサ270はこの温度信号を直接プロセッサ252に提供する。特定の実施例では、温度検知要素271が圧力検知電子装置422又はプロセッサ252に直接接続されてもよい。特定の実施例では、温度センサ270は少なくとも5〜50℃の温度範囲にわたってガスの温度を検知するように構成されてもよい。特定の実施例では、温度センサ270は少なくとも5〜50℃の温度範囲にわたってガスの温度を検知するように構成されてもよい。
プロセッサ252は、メモリ254及びインターフェース・モジュール256、並びに、センサ270、420A、及び420Bに接続されている。これらのセンサ270、420A、及び420Bの各種の駆動、検知、処理機能は、本開示の範囲から逸脱することなく、フロー・カセット250の特定の設計及びレイアウトに応じてプロセッサ252及び圧力検知電子装置422などの各種の異なるモジュール内で行われてもよい。例えば、プロセッサ252は電流を温度検知要素271に直接供給して、電子装置の介入の必要なく温度検知要素271での電圧低下を直接測定するように構成されてもよい。本明細書に開示されるすべての機能は、図3で説明されるとおりのブロック要素内で行われてもよいし、又は、別のブロックで行われてもよく、図3に示されるブロックは本開示の範囲から逸脱することなく組み合わせられてもよいし、又は分割されてもよい。
メモリ254はプロセッサ252のための動作命令及びデータを記憶するように構成され、データはセンサ258、270、420A、及び420Bのための較正データを含んでもよい。データは、前述したように、圧力センサ420A及び420Bからの2つの圧力測定値並びに温度センサ270からの温度測定値を使用して多孔質ディスク410を通る流量を判断するための方程式又は照合テーブルなどの情報もまた含んでもよい。特定の実施例では、当業者には知られているように、メモリは磁気ディスク、半導体メモリ、フラッシュメモリ、又はその他の非一時的な不揮発性ストレージ・デバイスなどの不揮発性メモリを備える。
プロセッサ252はまた、バルブ300に動作可能に結合され、バルブ300を作動させることができる。図3に示されるようにプロセッサ252とその他の要素との相互接続は、例えば、ツイストペア・ワイヤ又は光ファイバ・ケーブルなどの当業者に知られた任意の技術によって直接的に行われてもよいし、又は、その他の要素に内蔵されたマイクロプロセッサとのネットワーク接続によって行われてもよい。インターフェース・モジュール256は、ベンチレータ100内のその他の装置との有線又は無線の通信のための信号トランシーバを含んでもよいし、又は、ベンチレータ100の外部の装置と通信するための、図2Bに示される背面インターフェース・パネル165などの外部インターフェースと接続してもよい。
図4Aは、本開示の特定の観点による例示のフロー・カセット200を示す。フロー・カセット200は、入口端部220及び出口端部230をもつ本体210を有する。入口端部220には、ガス入口アダプタ120のカプラ122(図4Aに示さず)と密封的に嵌合するように構成された入口222がある。入口端部220は、ガス入口アダプタ120を入口222に整列させる、例えば突出したピンなどの位置決め機構226、及び、嵌合されるガス入口アダプタ120のための基準面となる嵌合面224もまた含んでもよい。出口端部230に近接する本体部分にソレノイド240が取り付けられ、本体210内部に配置された圧力制御バルブ(図4Aに示さず)を駆動する。電子モジュール250が、この実施例では本体210の上部に取り付けられている。電子モジュールの詳細について、図3に関してさらに詳細に説明される。
図4Bは、本開示の特定の観点による図4Aのフロー・カセットの断面図である。破線の四角形400はフローセンサ400を形成する要素を示し、それについては図3及び図4Cに関してさらに詳細に説明される。入口222と出口232を接続する通路223が、通路223内に配置された多孔質ディスク410と共に図4Bの断面図に示されている。
図4Cは、本開示の特定の観点による例示のフローセンサ400を示す図4Bの一部分の拡大図である。この実例では、圧力センサ420A、420Bは圧力検知電子装置422のパッケージ内に配置され、検知ポート421A及び412Bに繋がるガス通路424によって通路223に接続されている。温度検知要素271が通路223の内部に露出され、したがって通路223内のガスと接触している。シール426は、この実例では1対のOリングであり、ハウジング210と、ガス通路424の延長管428及び温度検知要素271のフィードスルー429との間に気密シールを提供する。
図5は、本開示の特定の観点による、例示の流量測定プロセス500のフローチャートである。プロセス500は、ステップ510で、例えば酸素又はヘリオックス70/30など、どのガス又は混合ガスがフローセンサ400を流れるかを判定することによって開始される。ステップ515で流量制限器410の上流及び下流のガス圧が測定され、ステップ520で流量制限器410の両側間の圧力低下が計算される。ステップ525で、プロセッサ252は、圧力低下に少なくとも部分的に基づいて未補正の流量を計算する。フローセンサ400を流れるガスの温度がステップ530で測定され、ステップ535でプロセッサ252はメモリ254から情報をロードし、その情報にはフローセンサ400に関連する補正パラメータが含まれてもよい。プロセッサ252はステップ540で、取り込んだ補正パラメータを使用して補正流量を計算し、この補正流量をステップ545で、例えばベンチレータ100のプロセッサに提供する。ステップ550は「停止」コマンドが受け取られたか判断する点であり、このコマンドが受け取られた場合は、プロセス500は「はい」の経路に分岐し、終点に進んで終了する。「停止」コマンドが受け取られていない場合は、プロセス500は「いいえ」の経路に分岐してステップ515に戻り、圧力及び温度を測定する。プロセス500は、「停止」コマンドが受け取られるまでステップ515〜550をループする。
要約すれば、開示されるフローセンサの実施例は、コンパクトなモジュラー形式で、ガス流量の正確な測定を提供することがわかる。流量の正確性は、ガスの温度及びガスの組成のうち1つ又は複数についての補正によって改善され得る。この補正は、例えば多孔質ディスクなどの特定の流量制限器の事前の実験的較正、又はガス流の理論に基づく計算を通して行われてもよい。モジュラー形式によって、このサブシステムの組み立て及び交換が簡単になるだけでなく、個別のテスト及び較正が可能になる。
前述の説明は、本明細書で説明される種々の観点を当業者によって実施するのを可能にするために提示されるものである。上記は最良の形態とみなされるもの及び/又は他の実例を説明してきたが、これらの観点に対する種々の修正形態が当業者には容易に明らかになること、及び、本明細書で定義される一般的な原理が他の観点にも適用され得ることを理解されたい。したがって、特許請求の範囲は本明細書で示される観点のみに限定されることを意図されず、特許請求の範囲の文言に一致する全範囲が与えられ、ここでは、要素を単数形で参照することは、特に明記しない限り、「1つのみ」を意味することを意図されず、「1つ又は複数」を意味することを意図される。特に明記しない限り、「1組の」及び「いくつかの」という用語は1つ又は複数を意味する。男性形の代名詞(例えば、彼の)には女性及び中性の性(例えば、彼女の及びその)も含まれ、逆も同様である。存在する場合の表題及び副題は単に便宜的に使用されるものであり、本発明を限定するものではない。
「含む(include)」、「有する(have)」などの用語が明細書又は特許請求の範囲で使用される限り、そのような用語は、「有する(comprise)」という用語が請求項の中で暫定的な語として採用されているときの「有する」の解釈の様式と同様に、非排他的であると意図される。
開示されるプロセス内でのステップの特定の順序又は階層は例示の手法を説明するものであることを理解されたい。デザインの好みに基づき、プロセス内でのステップの特定の順序又は階層が再構成され得ることを理解されたい。ステップのうちのいくつかのステップが同時に実施されてもよい。付随の方法の請求項は種々のステップの要素をサンプルの順序で提示しており、提示される特定の順序又は階層のみに限定されることを意味しない。
本開示で使用される場合の「頂部」、「底部」、「前方」及び「後方」などの用語は、通常の重力基準系(gravitational frame of reference)を参照するものではなく、任意の基準系を参照するものとして理解されるべきである。したがって、頂表面、底表面、前方表面及び後方表面は、重力基準系において、上方、下方、斜め方向又は水平方向に延在してよい。
「観点(aspect)」などのフレーズは、これらの観点が本主題のテクノロジのために必要であること又はこれらの観点が本主題のテクノロジのすべての構成に適用されることを暗に意味するわけではない。一観点に関連する開示は、すべての構成に適用されても1つ又は複数の構成に適用されてもよい。一観点というフレーズは1つ又は複数の観点を意味していてよく、逆も同様である。「実施例」などのフレーズは、これらの実施例が本主題のテクノロジに必要であること又はこれらの実施例が本主題のテクノロジのすべての構成に適用されることを暗に意味するわけではない。一実施例に関連する開示は、すべての実施例に適用されても1つ又は複数の実施例に適用されてもよい。一実施例というフレーズは1つ又は複数の実施例を意味してよく、逆も同様である。
「例示」という単語は、本明細書では、「実例又は例示の役割をする」ことを意味する。「例示」として本明細書で説明される任意の観点又はデザインは、他の観点又はデザインと比較して好適又は有利であると必ずしも解釈されない。
要素が「のための手段」というフレーズを使用して明示的に記載されない限り、又は方法の請求項の場合は要素が「のためのステップ」というフレーズを使用して記載されない限り、いかなる請求項の要素も35USC112条、第6パラグラフの規定で解釈されない。



  1. 通路を通過する流体が必ず通過するように前記通路内に配置された流量制限器と、
    前記流量制限器の上流の点で前記通路に結合され、且つ前記通路内の前記流体の上流圧力を測定及び提供するように構成された上流圧力センサと、
    前記流量制限器の下流の点で前記通路に結合され、且つ前記通路内の前記流体の下流圧力を測定及び提供するように構成された下流圧力センサと、
    前記通路に結合され、且つ前記通路内の前記流体の温度を測定及び提供するように構成された温度センサと、
    前記上流及び下流圧力センサ並びに前記温度センサに結合されたフローセンサ・プロセッサであって、前記上流及び下流圧力センサ並びに前記温度センサから測定値を受け、前記測定圧力及び温度に少なくとも部分的に基づいて補正流量を計算するように構成されたフローセンサ・プロセッサと
    を有するフローセンサ。

  2. 前記フローセンサ・プロセッサに結合され、且つ実行可能命令及び補正パラメータを記憶するように構成された不揮発性メモリをさらに有し、
    前記フローセンサ・プロセッサが、前記メモリから前記実行命令を取り込むことによって前記メモリから前記補正パラメータをさらに取り込むように構成され、
    前記補正流量の計算が、前記取り込まれた補正パラメータに少なくとも部分的に基づく、請求項1に記載のフローセンサ。

  3. 前記フローセンサ・プロセッサが、前記通路を通過している前記流体の識別情報を受けるようにさらに構成され、
    前記補正パラメータが、複数の所定の流体に関連する前記流量制限器の特性を含み、
    前記取り込まれた補正パラメータが、前記識別された流体に関連する前記流量制限器の特性を含み、
    前記補正流量の計算が、前記識別された流体に関連する取り込まれた補正パラメータに少なくとも部分的に基づく、請求項2に記載のフローセンサ。

  4. 前記流量制限器の前記特性が、前記複数の所定の流体のそれぞれについて決定される、請求項3に記載のフローセンサ。

  5. 前記複数の所定の流体が1つ又は複数の医療用ガスを含む、請求項4に記載のフローセンサ。

  6. 前記複数の所定の流体が、標準的組成の環境大気、純粋酸素、及びヘリオックス混合ガスのうちの1つ又は複数を含む、請求項5に記載のフローセンサ。

  7. 前記流量制限器の前記特性が、前記複数の所定の流体の1つ又は複数について実験的に決定される、請求項4に記載のフローセンサ。

  8. 前記流量制限器の前記特性が、所定の温度範囲にわたって前記複数の所定の流体のそれぞれについて決定される、請求項4に記載のフローセンサ。

  9. 温度の範囲が少なくとも5〜50℃を含む、請求項4に記載のフローセンサ。

  10. 前記流量制限器が多孔質ディスクを含む、請求項1に記載のフローセンサ。

  11. 流量制限器を通過している流体を識別するステップと、
    前記流量制限器の両側間の圧力低下を測定するステップと、
    前記流量制限器を通過している前記識別された流体の特性に関連付けられた情報を含む補正パラメータを取り込むステップと、
    プロセッサを使用して補正流量を計算するステップと
    を含む方法。

  12. 前記流体の温度を測定するステップをさらに含み、
    前記補正パラメータが、前記流量制限器を通過している前記識別された流体の前記測定された温度での特性に関連付けられた情報をさらに含む、請求項11に記載の方法。

  13. 前記流体を識別するステップが、前記流体を識別する外部システムからの信号を受けるステップを含む、請求項11に記載の方法。

  14. 前記補正パラメータを取り込むステップが、不揮発性メモリから前記補正パラメータを取り込むステップを含む、請求項11に記載の方法。

  15. プロセッサを使用して実行可能命令のセットをダウンロードし、それにより前記プロセッサを設定するステップをさらに含む、請求項11に記載の方法。

  16. 供給リムと結合するように構成された出力流路と、
    供給源からガスを受けるように構成された入力流路と、
    フローセンサであって、
    前記入力流路と前記出力流路の間に結合された通路を通過する流体が必ず通過するように前記通路内に配置された前記流量制限器、
    前記流量制限器の上流の点で前記通路に結合され、且つ前記通路内の前記ガスの上流圧力を測定及び提供するように構成された上流圧力センサ、
    前記流量制限器の下流の点で前記通路に結合され、且つ前記通路内の前記ガスの下流圧力を測定及び提供するように構成された下流圧力センサ、
    前記通路に結合され、且つ前記通路内のガスの温度を測定及び提供するように構成された温度センサ、及び
    前記上流及び下流圧力センサ並びに前記温度センサに結合されたフローセンサ・プロセッサであって、前記上流及び下流圧力センサ並びに前記温度センサから測定値を受け、前記測定された圧力及び温度に少なくとも部分的に基づいて補正流量を計算するように構成されたフローセンサ・プロセッサ
    を有するフローセンサと
    を有するベンチレータ。

  17. 前記フローセンサ・プロセッサに結合され、且つ実行可能命令及び補正パラメータを記憶するように構成された不揮発性メモリをさらに有し、
    前記フローセンサ・プロセッサが、前記メモリから前記実行可能命令を取り込むことによって前記メモリから前記補正パラメータをさらに取り込むように構成され、
    前記補正流量の計算が、前記取り込まれた補正パラメータに少なくとも部分的に基づく、請求項16に記載のベンチレータ。

  18. 前記入力流路に供給されている前記ガスに固有に関連付けられた方向を有するガス入口アダプタと、
    前記ガス入口アダプタの前記方向を検出するように構成されたセンサと、
    前記センサ及び前記フローセンサ・プロセッサに結合され、且つ検出された前記ガス入口アダプタの前記方向から前記フローセンサを通過する前記ガスを識別するように構成された中央プロセッサと
    をさらに含み、
    前記フローセンサ・プロセッサが、前記フローセンサを通過している前記ガスの識別情報を受けるようにさらに構成され、
    前記補正パラメータが、複数の所定のガスに関連する前記流量制限器の特性を含み、
    前記取り込まれた補正パラメータが、識別された前記ガスに関連する前記流量制限器の特性を含み、
    前記補正流量の計算が、識別された前記ガスに関連する取り込まれた前記補正パラメータに少なくとも部分的に基づく、請求項16に記載のベンチレータ。

  19. 前記流量制限器の前記特性が、前記複数の所定のガスのそれぞれについて決定される、請求項18に記載のベンチレータ。

  20. 前記複数の所定のガスが1つ又は複数の医療用ガスを含む、請求項19に記載のベンチレータ。

  21. 前記複数の所定のガスが、標準的組成の環境大気、純粋酸素、及びヘリオックス混合ガスのうちの1つ又は複数を含む、請求項20に記載のベンチレータ。

  22. 前記流量制限器の前記特性が、前記複数の所定のガスの1つ又は複数について実験的に決定される、請求項19に記載のベンチレータ。

  23. 前記流量制限器の前記特性が、所定の温度範囲にわたって前記複数の所定のガスのそれぞれについて決定される、請求項19に記載のベンチレータ。

  24. 温度の範囲が少なくとも5〜50℃を含む、請求項23に記載のベンチレータ。

  25. 前記流量制限器が多孔質ディスクを含む、請求項16に記載のベンチレータ。

 

 

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