JP2017509432A - 促進呼吸回路ガス（ｂｃｇ）の流量測定を使用して治療ガスを必要な患者に供給するシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、治療ガスを必要とする患者に、促進呼吸回路ガス（ＢＣＧ）流量測定（１１９）を使用して、治療ガスを供給するシステム及び方法に概して関連する。これらの促進ＢＣＧ流量測定のうち少なくともいくつかは、いくつかの驚くべき現象に対処するのに使用でき、それらは、時に、患者が人工呼吸器（１１７）をつけた呼吸回路から受け取る呼吸ガス内に治療ガスを乱れた流れで混合する時に発生する。これらの促進ＢＣＧ流量測定の少なくともいくつかを使用する時、患者が人工呼吸器から受け取る呼吸ガス内に乱れた流れで混合した治療ガスは、少なくともより正確とすることができ、及び／又は、治療ガスの呼吸ガス内への過剰供給を避ける及び／又は減少させることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、概して、促進呼吸回路ガス（ＢＣＧ）の流量測定を使用して治療ガスを必要な患者に供給するシステム及び方法に関連する。

治療ガスをそれが必要な患者に供給して、医学的な利点を提供することができる。この治療ガスの一つは一酸化窒素（ＮＯ）ガスであり、空気感染した時に肺における血管を拡張するように機能し、血液の酸素供給を改善し肺高血圧を低下させる。少なくともこのため、一酸化窒素は呼吸ガスにおける治療ガスとして肺高血圧患者に提供できる。

一酸化窒素ガスから恩恵を受けるこれら多くの患者は、人工呼吸器（例えば、一定流量人工呼吸器、変流量人工呼吸器、高周波人工呼吸器、二相性陽圧人工呼吸器、又はＢｉＰＡＰ）を付けた呼吸回路から呼吸ガスを受け取る。人工呼吸器から呼吸ガスを受け取る患者へ一酸化窒素を提供するため、一酸化窒素を呼吸回路において流れる呼吸ガス内に注入できる。この技術を用いるとき、一酸化窒素の所定の投与量は、呼吸ガスにおける一酸化窒素の濃度に基づき、例えば、一酸化窒素を呼吸ガス内に注入及び／又は混入した後である。

呼吸回路を流れる呼吸ガス内に一酸化窒素を送り込む、上述の、及び類似の技術は、大きな挑戦を示すことができる。例えば、正確な及び／又は精密な一酸化窒素の投与量を患者に提供することは、大きな挑戦であり、呼吸ガスは未知の及び／又は不定の流量プロファイルを有することができる。これによって、正確に及び／又は精密に一酸化窒素を所定の量だけ患者へ送り込み、一酸化窒素が所定の濃度（例えば設定した投与量）で送り込まれるようにするのは大変難しい。さらに、一酸化窒素を所定の投与量で送り込むのは大変重要であり、例えば、投与によって安全性及び有効性に大きな影響を与えることができる。

従って、正確及び／又は精密な一酸化窒素の投与量を患者に供給するようにする必要が少なくともあり、例えば、患者は人工呼吸器を付けた呼吸回路から呼吸ガスを受け取っている。

本発明の態様は、一酸化窒素を（人工呼吸器を付けた）呼吸回路の呼気部分内に供給する注入モジュール（例えば一酸化窒素供給システムから）に関連する。１つ又はそれ以上の実施形態において、注入モジュールは、双方向呼吸回路ガス（ＢＣＧ）流量センサーを有する及び／又は通信し、双方向呼吸回路ガス（ＢＣＧ）流量センサーは、前向きに流れる呼吸ガス及び逆向きに流れる呼吸ガスを測定することができる。この双方向ＢＣＧ流量センサー及び／又は双方向ＢＣＧ流量センサーから一酸化窒素供給システムへ通信した情報を使用すると、一酸化窒素供給システムは、ＮＯを注入モジュールにより正確に供給することができ、治療ガスを呼吸ガス内に供給する時及び／又は供給した後に避けることができる及び／又は減らすことができる。

例示的な実施形態において、本発明の態様は、呼吸回路の流量プロファイル検出能力を改善することができ、及び／又は、一酸化窒素供給補正アルゴリズムは、少なくともいくつかの態様の呼吸回路ガス流量プロファイル制御を減少及び／又は削減することができる。これは、患者の安全性を改善し、ユーザーエラー（例えば誤ったチェック値）に関する可能性を低くし、及び／又はさらなる利点を提供する頃ができる。

双方向ＢＣＧ流量センサーは、本明細書によって発見した少なくとも逆向きのＢＣＧ流量現象に対応するのに使用することができる。

従って、本発明の１つの態様は、治療ガスを患者へ投与する方法に関連し、この方法は；人工呼吸器を付けた呼吸回路との流体連結を通して、及び／又は流体連結において呼吸ガスの流量を測定するステップを有し、流量は、人工呼吸器から患者に向かって流れる時は前向き方向であり、患者から人工呼吸器に向かって流れる時は逆向き方向であり；前向き方向の呼吸回路ガス流量を画定して治療ガスを呼吸回路ガス内に供給するステップを有し；逆向き方向の呼吸ガス回路を画定して治療ガスの呼吸回路ガス内への供給を停止するステップを有し；また、前向き方向において回復した呼吸回路ガスを画定して治療ガスを呼吸回路ガス内の供給を回復させ、それは少なくとも一部の逆向きの流量を補正した後に回復させるステップを有する。

１つ又はそれ以上の実施形態において、逆向きの流量の少なくとも一部を補正するステップは、測定した前向きの流量の量が測定した逆向きの流量と等しくなるまで治療ガスを呼吸回路ガス内に供給しないステップを有する。

１つ又はそれ以上の実施形態において、逆向きの流量の少なくとも一部を補正するステップは、逆向き方向の流量の体積をデッドスペース体積と比較するステップを有し、測定した前向きの流量の量が（ｉ）測定した逆向き流量又は（ｉｉ）デッドスペース体積の少ない方と等しくなるまで治療ガスを呼吸回路ガス内に供給しないステップを有する。いくつかの実施形態において、デッドスペース体積はユーザーによって入力する、及び／又は人工呼吸器から通信する。

１つ又はそれ以上の実施形態において、この方法は随意的にはさらに、ユーザーに指示を与えて、患者及び呼吸回路ガスの流量を測定するための少なくとも１つの双方向ＢＣＧ流量センサーとの間に呼吸回路のセグメントを加えるステップを有する。

１つ又はそれ以上の実施形態において、この方法はさらに、人工呼吸器の種類を示す情報を受け取る及び／又は画定するステップを有する。１つ又はそれ以上の実施形態において、人工呼吸器の種類を受け取る及び／又は画定するステップは、人工呼吸器がＢｉＰＡＰ人工呼吸器であるかどうか、及び／又は単一肢部の呼吸回路を付けるかどうかを受け取る及び／又は画定するステップを有し；逆向き方向における流量の少なくとも一部を補正するステップは、人工呼吸器がＢｉＰＡＰ人工呼吸器であるかどうか、及び／又は単一肢部の呼吸回路を付けるかどうかを受け取る及び／又は画定するステップに基づく。

１つ又はそれ以上の実施形態において、人工呼吸器がＢｉＰＡＰ人工呼吸器であり、及び／又は単一肢部の呼吸回路を付けるとき、逆向き方向における流量の少なくとも一部を補正するステップは、測定した前向きの流量の量が測定した逆向きの流量の少なくとも一部と等しくなるまで治療ガスを呼吸回路ガス内に供給しないステップを有する。１つ又はそれ以上の実施形態において、測定した前向きの流量の量が測定した逆向きの流量の少なくとも一部と等しくなるまで治療ガスを呼吸回路ガス内に供給しないステップは、測定した前向きの流量の量が（ｉ）測定した逆向き流量又は（ｉｉ）デッドスペース体積の少ない方と等しくなるまで治療ガスを呼吸回路ガス内に供給しないステップを有する。

１つ又はそれ以上の実施形態において、人工呼吸器がＢｉＰＡＰ人工呼吸器であり、及び／又は単一肢部の呼吸回路を付けるとき、逆向き方向における流量の少なくとも一部を補正するステップは、逆向き方向における流量の少なくとも一部を補正するステップは、測定した前向きの流量の量が測定した逆向きの流量と等しくなるまで治療ガスを呼吸回路ガス内に供給しないステップを有する。

いくつかの実施形態において、流量測定は人工呼吸器から実施する。

１つ又はそれ以上の実施形態において、この方法はさらに、測定した逆向き流量の少なくとも一部における二酸化炭素を測定するステップを有する。いくつかの実施形態において、逆向き方向における流量の少なくとも一部を補正するステップは、二酸化炭素を含む測定した逆向き流量に関して治療ガスを呼吸回路ガス内に供給するステップと、二酸化炭素を含まない測定した逆向き流量に関して治療ガスを呼吸回路ガス内に供給しないステップを有する。

１つ又はそれ以上の実施形態において、人工呼吸器を付けた呼吸回路との流体連結を通した及び／又は流体連結における呼吸回路の流量は、少なくとも１つの双方向ＢＣＧ流量センサーによって測定し、また、双方向ＢＣＧ流量センサーは、（ｉ）逆向き流量に対する操作範囲よりも大きい前向き流量の操作範囲、及び、（ｉｉ）前向き及び逆向き流量に対して分かれた較正データセット及び／又は較正ルーティン、のうち１つ又はそれ以上を有する。

本発明の他の態様は、一酸化窒素の供給システムに関連する。様々な実施形態において、一酸化窒素供給システムは、理療ガスを呼吸回路における呼吸ガス内に供給する注入モジュールを有する。この注入モジュールは；第１開口部及び第２開口部を有する注入器本体を有し、第１開口部及び第２開口部は注入モジュールが患者の呼吸回路に接合するように構成し；治療ガス注入口を有し、治療ガス注入口は治療ガスを受け取り、治療ガスが注入モジュールを通して流れる呼吸回路ガス内に注入できるように構成し；また、少なくとも１つの双方向ＢＣＧ流量センサーを有し、双方向ＢＣＧ流量センサーは前向き方向及び逆向き方向における呼吸回路ガス流量を測定することができる。一酸化窒素供給システムはまた、治療ガスを治療ガス注入口に設ける制御モジュールを有し、この制御モジュールは、少なくとも１つの双方向ＢＣＧ流量センサーと通信する。１つ又はそれ以上の実施形態において、少なくとも１つの双方向ＢＣＧ流量センサーが逆向き方向における流量を測定するとき、治療ガスは治療ガス注入口を介して呼吸回路内に供給せず、また、少なくとも１つの双方向ＢＣＧ流量センサーが、逆向き方向における流量を測定した後に前向き方向における流量を測定するとき、逆向き方向における流量の少なくとも一部を補正した後に治療ガスを呼吸回路内に供給する。

１つ又はそれ以上の実施形態において、逆向き方向における流量の少なくとも一部を補正するステップは、測定した前向きの流量の量が測定した逆向き流量と等しくなるまで治療ガスを呼吸回路内に供給しないステップを有する。

１つ又はそれ以上の実施形態において、逆向き方向における流量の少なくとも一部を補正するステップは、逆向き方向における流量の体積をデッドスペースの体積と比較するステップと、測定した前向きの流量の量が（ｉ）測定した逆向き流量又は（ｉｉ）デッドスペース体積の少ない方と等しくなるまで治療ガスを呼吸回路内に供給しないステップとを有する。

１つ又はそれ以上の実施形態において、双方向ＢＣＧ流量に関する情報は、一酸化窒素供給システムによって使用し、ＮＯの所定の投与量を注入モジュール内、及び次に呼吸回路内に供給するようにする。

１つ又はそれ以上の実施形態において、双方向ＢＣＧ流量に関する情報は、一酸化窒素供給システムによって使用し、ＮＯの所定の投与量が供給されすぎない、過多に投与されすぎず、供給され、及び／又は投与されるようにする。

１つ又はそれ以上の実施形態において、少なくとも１つの双方向ＢＣＧセンサーは、熱質量流量計である。

１つ又はそれ以上の実施形態において、少なくとも１つの双方向ＢＣＧ流量センサーは、患者の呼吸回路における流量を妨げることなく流量を測定する。

１つ又はそれ以上の実施形態において、少なくとも１つの双方向ＢＣＧ流量センサーは、約２ミリ秒未満の非常に早い応対時間を有し、患者の呼吸回路において低い流動抵抗を提供し、それは１分当たり約６０標準リットルで約１５０パスカル又は１分当たり約６０標準リットルで１．５ｃｍＨ_２Ｏより低い。

１つ又はそれ以上の実施形態において、一酸化窒素供給システムはさらに、二酸化炭素センサーを有し、二酸化炭素センサーは、以下の１つ又はそれ以上であり、（ｉ）注入モジュールとの流体連結において、及び／又は呼吸回路とサンプルラインの間の接続において存在する、（ｉｉ）注入モジュール及び／若しくは呼吸回路とサンプルラインの間の接続で並びに／又はそこにおいて存在する。１つ又はそれ以上の実施形態において、逆向き方向における流量の少なくとも一部を補正するステップは、二酸化炭素を含む測定した逆向き流量に関して治療ガスを呼吸回路内に供給するステップと、二酸化炭素を含まない測定した逆向き流量に関して治療ガスを呼吸回路ガス内に供給しないステップを有する。

１つ又はそれ以上の実施形態において、双方向ＢＣＧ流量センサーは、以下の１つ又はそれ以上を有し、（ｉ）逆向き流量の操作範囲よりも大きい前向き流量の操作範囲及び（ｉｉ）前向き及び逆向き流量に関する別々の較正データセット並びに／又は較正ルーティンを有する。

本発明の他の態様は、一酸化窒素供給システムに関連し、一酸化窒素供給システムは、呼吸回路ガスの少なくとも１つの特性を測定することができる少なくとも１つのセンサーを有する。１つ又はそれ以上の実施形態において、少なくとも１つの特性は、以下の１つ又はそれ以上であり、（ｉ）前向き方向及び逆向き方向における呼吸回路ガスの流量、（ｉｉ）呼吸回路ガスの湿度、（ｉｉｉ）呼吸回路ガスの温度、（ｉｖ）呼吸回路ガスにおける気体の種類である。一酸化窒素供給システムはまた、治療ガスを呼吸回路における呼吸ガス内に供給する注入モジュールを有することができ、注入モジュールは；第１開口部及び第２開口部を有する注入器本体を有し、第１開口部及び第２開口部は注入モジュールが患者の呼吸回路に接合するように構成し；治療ガス注入口を有し、治療ガス注入口は治療ガスを受け取り、治療ガスが注入モジュールを通して流れる呼吸回路ガス内に注入できるように構成する。一酸化窒素供給システムはまた、治療ガスを治療ガス注入口に提供するための制御モジュールを有することができ、制御モジュールは、少なくともセンサーと通信し、また、制御モジュールは、治療ガスの供給を補正する及び／又は少なくとも１つのセンサーからの測定に基づく警報を出す。

１つ又はそれ以上の実施形態において、少なくとも１つのセンサーは、注入モジュールの一部である、又は注入モジュールと流体連結において存在し、注入モジュールが呼吸回路において不適切に設置されていると制御モジュールが画定すると、制御モジュールは警報を出す。

１つ又はそれ以上の実施形態において、少なくとも１つのセンサーは、前向き方向及び逆向き方向における呼吸回路ガスの流量を測定することができ、また、逆向き流量の量が前向き流量の量より多い又は等しいと、制御モジュールは、注入モジュールを呼吸回路において不適切に設置するように画定する。いくつかの実施形態において、逆向き流量の量が前向き流量の量より多い又は等しいと、制御モジュールは、注入モジュールが逆向き方向において設置されていると画定し、又、制御モジュールは逆向き流量及び前向き流量に関する測定を切り替えることによってこの方向に対して補正する。

１つ又はそれ以上の実施形態において、少なくとも１つのセンサーは、呼吸回路ガスの湿度を測定することができ、呼吸回路ガスの相対湿度が６０％以上であると、制御モジュールは、注入モジュールが呼吸回路において不適切に設置されていると画定する。いくつかの実施形態において、少なくとも１つのセンサーは、湿度センサー及び／又は熱伝導性センサーを有する。

１つ又はそれ以上の実施形態において、少なくとも１つのセンサーは、呼吸回路ガスの温度を測定することができ、呼吸回路ガスの温度が２５℃以上または３０℃以上であると、制御モジュールは、注入モジュールが呼吸回路において不適切に設置されていると画定する。

１つまたはそれ以上の実施形態において、少なくとも１つのセンサーは、呼吸回路ガスにおける気体の種類を測定することができ、呼吸回路ガスが空気又は空気及び酸素の混合でないと制御モジュールが画定すると、制御モジュールは、治療ガスの供給を補正する、及び／又は、警報を出す。

１つ又はそれ以上の実施形態において、少なくとも１つのセンサーは、呼吸回路ガスの密度及び／又は呼吸回路ガスの熱伝導度を測定することによって気体の種類を測定することができる。

１つ又はそれ以上の実施形態において、呼吸回路ガスが空気又は空気及び酸素の混合でないと制御モジュールが画定すると、制御モジュールは、新しい流量較正曲線を選択する。

１つ又はそれ以上の実施形態において、呼吸回路ガスが空気又は空気及び酸素の混合でないと制御モジュールが画定すると、制御モジュールは、ユーザーにガスの種類を入力するように促す。

１つ又はそれ以上の実施形態において、呼吸回路ガスが麻酔ガスを含むことを制御モジュールが画定すると、及び／又は呼吸回路ガスが麻酔ガスを含むことをユーザーが示すと、制御モジュールは、ユーザーに警報を出し、新鮮なガス流量速度を上げて患者の分時換気量又はそれ以上とする。

１つ又はそれ以上の実施形態において、少なくとも１つのセンサーは、注入モジュールの一部である、又は注入モジュールとの流体連結において存在し、制御モジュールは、人工呼吸器の種類を示す情報を受信する及び／又は画定する。いくつかの実施形態において、制御モジュールは、呼吸ガスに関連する情報に基づいて人工呼吸器の種類を画定する。

１つ又はそれ以上の実施形態において、制御モジュールは、人工呼吸器の種類がＢｉＰＡＰ人工呼吸器であると画定し、これは呼吸回路ガスが以下の１つ又はそれ以上を有するときであり、逆向き流量の（ｉ）低周波及び（ｉｉ）大きな体積を有し、又、制御モジュールは、以下の１つまたはそれ以上であり、（ｉ）ユーザーに人工呼吸器の種類を確信させるように促し、（ｉｉ）ユーザーにデッドスペースの体積に入るように促す、（ｉｉｉ）ユーザーに二酸化炭素センサーを呼吸回路に加えるように促す、また、（ｉｖ）ユーザーに患者の気道のデッドスペースを補正するかしないか促す。

１つまたはそれ以上の実施形態において、制御モジュールは、人工呼吸器の種類がＨＦＯＶ人工呼吸器であると画定し、これは呼吸回路ガスが以下の１つ又はそれ以上を有するときであり、（ｉ）高周波、（ｉｉ）逆向き流量の体積が小さく、（ｉｉｉ）高周波の前向き流量パルス、及び（ｉｖ）高い共通モード圧力であり、制御モジュールは以下の１つまたはそれ以上であり、（ｉ）ユーザーに人工呼吸器の種類を確信させるように促す、（ｉｉ）治療ガスを供給電圧に比例してＢＣＧ流量センサーによって測定した平均流量へ供給する。

１つまたはそれ以上の実施形態において、人工呼吸器の種類が従来の人工呼吸器であると制御モジュールが画定すると、制御モジュールは以下の１つまたはそれ以上であり、（ｉ）ユーザーに人工呼吸器の種類を確信させるように促す、（ｉｉ）治療ガスを供給電圧に比例してＢＣＧ流量センサーによって測定した流量（例えば瞬間流量）へ供給する。

１つ又はそれ以上の実施形態において、制御モジュールは、人工呼吸器の種類を回路圧力検出によって、空気圧検出導管として治療ガス注入口と通信したガス注入管を使用して画定する。

１つ又はそれ以上の実施形態において、少なくとも１つのセンサーは二酸化炭素センサーを有し、制御モジュールは、二酸化炭素センサーからの測定に基づいて呼吸ガス及び／又は治療ガスの供給の観察を補正する。

本発明の特性及び利点をより理解するため、以下の詳細な説明を参照し、添付の図面も加える。
本発明の例示的な実施形態に従った、例示的な一酸化窒素供給システムを実例として示す。 本発明の例示的な実施形態に従った、例示的な一酸化窒素供給システム並びに／又は患者の呼吸回路における前向き及び逆向き患者の呼吸ガスの流れを実例として示す。 本発明の例示的な実施形態に従った、チェック値及び／又は自由な呼吸値を含む例示的な一酸化窒素供給システムを実例として示す。 本発明の例示的な実施形態に従った、双方向ＢＣＧ流量センサーを含む例示的な一酸化窒素を実例として示す。 本発明の例示的な実施形態に従った、双方向ＢＣＧ流量センサーを含む例示的な一酸化窒素を実例として示す。 本発明の例示的な実施形態に従った、逆向き流量を補正する及び／又は治療ガスの供給を避けるアルゴリズムを実例として示す。 本発明の例示的な実施形態に従った、例示的な一酸化窒素供給システムを実例として示す。 本発明の例示的な実施形態に従った、例示的な一酸化窒素供給システムを実例として示す。 本発明の例示的な実施形態に従った、逆向き流量を補正する及び／又は治療ガスの供給を避けるアルゴリズムを実例として示す。

詳細な説明

本発明は概して、治療ガスを患者に供給するシステム及び方法に関連し、必要があれば、少なくとも促進呼吸回路ガス（ＢＣＧ）流量測定を使用する。これらのＢＣＧ流量測定の少なくともいくつかは、時には、いくつかの現象に対処するのに使用することができ、治療ガスと混じって乱れた流れが治療ガス内に入り、患者が人工呼吸器を付けた呼吸回路から受け取る時に発生する。これらのＢＣＧ流量測定のうち少なくともいくつかを利用すると、患者が人工呼吸器から受け取る呼吸ガス内に混ざった治療ガスの乱れた流れの投与量は、少なくともより正確になることができる、及び／又は、治療ガスの呼吸ガス内への多い供給を避ける及び／又は減らすことができる。

本発明のシステム及び方法は、治療ガスを患者まで注入モジュールへの供給システムから供給することができ、逆に、患者がそこから呼吸ガスを受け取る呼吸回路（人工呼吸器を付けた）との流体連結において存在することができる。本発明のシステム及び方法は、少なくとも１つのＢＣＧ流量センサーを有することができ、ＢＣＧ流量センサーは、呼吸回路における患者の呼吸ガスの流量を測定できる。さらに、本発明のシステム及び方法は、治療ガスを呼吸回路内に供給でき、治療ガスの乱れた流れが患者の呼吸ガスと混ざるようにする。有利には、ＢＣＧ流量センサーは、１方向以上において流量を測定でき（例えば双方向ＢＣＧ流量センサー）及び／又は、時に、周波人工呼吸器（例えば高周波人工呼吸器）を付けた呼吸回路における呼吸ガス内に乱れた流れの治療ガスを混ぜる時に発生するいくつかの現象に対処できる。

図１を参照すると、例示的な一酸化窒素供給システム１００を実例として示し、一酸化窒素供給システムは、治療の一酸化窒素ガスを、注入モジュールを介して、人工呼吸器から呼吸ガスを受け取る患者へ供給する。本発明のいずれの技術も、呼吸器（例えば、人工呼吸器、高周波人工呼吸器、呼吸マスク、鼻カニューラ）から呼吸ガスを受け取る患者へ治療ガスを供給するいずれの適用可能なシステムにおいて使用することができることを理解されたい。例えば、本発明のシステム及び方法は、修正でき、並びに／又は、供給システム及び／若しくは「一酸化窒素供給システム」という名称の米国特許第５５５８０８３号明細書の他の技術につけることができ、その内容を参照して組み込むことができる。

本発明のシステム及び方法は、人工呼吸器と一緒の用途について述べているが、本発明のシステム及び方法は、人工呼吸器をつけることができる適用可能ないずれの呼吸器とも使用することができる。従って、人工呼吸器と言及しているのは単なる簡単のためであり、限定することはない。治療ガス、呼吸回路内に混ざる治療ガスの乱れた流れ、治療ガス供給システム、及び同様のものは、一酸化窒素ガスを吸入する治療に対して使用する一酸化窒素ガス（ＮＯ）を示す。他の適用可能な治療ガスも使用することができることを理解されたい。従って、一酸化窒素、ＮＯ、及び同様のものを言及しているのは、単に簡単の玉であり、限定することはない。

例示的な実施形態において、一酸化窒素供給システム１００等の例示的な一酸化窒素供給システムは、治療ガス（例えば、一酸化窒素、ＮＯなど）を呼吸回路において（人工呼吸器を付けた）患者の呼吸ガス内に患者の呼吸ガスの一部として乱れた流れと混ぜるのに使用することができる。少なくともＮＯを患者の呼吸ガス内に乱れた流れで混ぜるため、一酸化窒素供給システム１００は、一酸化窒素源１０３（例えばＮＯ収納筒、ＮＯ生成器など）から一酸化窒素を設ける及び／又は受け取ることができ、例えば、導管１０５を介する。さらに、導管１０５はまた、注入モジュール１０７との流体連結において存在することができ、例えば、治療ガス注入部１１０を介し、また、注入モジュール１０７はまた、人工呼吸器１１７を付けた呼吸回路の吸入肢部との流体連結において存在することができる。

図示するように、人工呼吸器１１７は吸気出口を有し、呼吸ガス（例えば前向き流量１３３）を患者まで患者の呼吸回路の吸入肢部１２１及び「Ｙ」字部分１２５を介して供給し、また、呼気入口を有し、患者の呼気を患者の呼吸回路の呼気肢部１２７及び「Ｙ」字部分を介して受け取る。一般的に、この「Ｙ」字部分は、吸気肢部１２１及び呼気肢部１２７を結合し、呼吸ガスが供給され、及び／又は患者の呼気はこの「Ｙ」字部分を通して流れることができる。時に、簡単のため、呼吸ガスの供給及び呼気は、「Ｙ」字部分を言及することなく説明する。これは単に簡単のためであり、限定することはない。注入モジュール１０７が呼吸回路の吸気肢部に結合し、及び／又は、呼吸回路と流体連結するとき、一酸化窒素は、一酸化窒素供給システム１００から（例えばＮＯ前向き流量１３７）注入モジュール１０７へ、同館１０５及び／又は治療ガス注入口１１０を介して供給できる。この一酸化窒素は、その後、注入モジュール１０７を介して、人工呼吸器１１７をつけた患者の呼吸回路の吸気肢部１２１内に供給し、人工呼吸器１１７は、呼吸ガスを患者１０８へ供給するのに使用する。少なくともいくつかの実施例において、患者の呼吸回路は、吸気及び呼気流量の両方に対して１つだけ肢部を有する。例えば、図６Ａ〜６Ｂにおいて示すように、ＢｉＰＡＰ人工呼吸器は１つだけ肢部を有し、それは吸気肢部及び呼気支部を結合している。簡単のため、時に、患者の呼吸回路は、分かれた吸気肢部及び呼気肢部を有するように示す。これは簡単のためであり、限定することはない。

図１に戻って見てみると、一酸化窒素の流量について導管１０５を通して注入モジュール１０７まで、そして次に、患者の呼吸回路から呼吸ガスを受け取る患者１０８まで制御するために、一酸化窒素供給システム１００は、１つ又はそれ以上の制御バルブ１０９（例えば、比例弁、双方向バルブなど）を有することができる。例えば、制御バルブ１０９が開いていると、一酸化窒素は患者１０８まで供給し、それは、導管１０５を通して注入モジュール１０７まで、そして次に患者１０８まで前向き方向における流量によって（例えばＮＯ前向き流量１３７）供給する。

少なくともいくつかの実施例において、一酸化窒素供給システム１００は、１つ又はそれ以上のＮＯ流量センサー１０５を有し、ＮＯ流量センサーは、制御バルブ１０９及び／又は導管１０５を通る治療ガスの流量（例えばＮＯ前向き流量１３７）を測定することができ、次に、治療ガス注入口１１０を通し注入モジュール１０７内、次に患者１０８への治療ガスの流量を測定することができる。さらに、少なくともいくつかの実施例において、注入モジュール１０７は、１つまたはそれ以上の呼吸回路ガス（ＢＣＧ）流量センサー１１９を有し、呼吸回路ガス（ＢＣＧ）流量センサー１１９は、注入モジュール１０７を通り、次に患者１０８まで供給される患者呼吸ガスの流量（例えば前向き流量１３３）を少なくとも測定することができる。注入モジュール１０７で示したが、ＢＣＧ流量センサー１１９は、吸気肢部１２１におけるどこかに設置することができ、注入モジュール１０７の上流及び／又は呼吸回路との流体結合等において設置できる。また、ＢＣＧ流量センサー１１９からの流量情報を受け取る代わりに、一酸化窒素供給システム１００は、人工呼吸器１１７からの呼吸ガスの流量を示す人工呼吸器１１７から直接流量情報を受け取ることができる。

例示的な実施形態において、一酸化窒素ガス流量は、呼吸ガスと比例して（供給電圧に比例して、とも知られる）混合した乱れた流れであり、呼吸ガス及び治療ガスの混合において所定の濃度のＮＯを提供する。例えば、一酸化窒素供給システム１００は、呼吸ガス及び治療ガスの混合において、ＮＯ源１０３の既知のＮＯを使用することによって所定の濃度のＮＯとすることができ；患者回路における呼吸ガス流量の量を、ＢＣＧ流量センサー１１９からの情報を使用して確定し、導管１０５における注入モジュール１０７への（次に患者１０８への）治療ガス流量の量を、ＮＯ流量センサー１１５からの情報を使用して確定することができる。

所定のセット投与量の治療ガスを患者へ供給し、及び／又はサンプルの治療ガスを患者に供給するため、治療ガス供給システム１００は、システム制御装置１１１を有し、システム制御装置１１１は、１つ又はそれ以上のプロセッサー又はメモリを有し、このシステム制御きは例えばコンピュータシステム、シングルボード・コンピュータ、１つ又はそれ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、又はそれらの組み合わせである。プロセッサーは、メモリと接続することができ、また、１つまたはそれ以上の簡単に利用可能なメモリであり、例えば、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、リード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュ・メモリ、コンパクト／光ディスク・ステレージ、ハードディスク、又はローカル若しくはリモート・デジタル・ステレージ等がある。支持回路はプロセッサーに接続し、プロセッサー、センサー、バルブ、サンプリング・システム、供給システム、ユーザー注入口、ディスプレイ、注入モジュール、呼吸機器などを従来の方法で支持することができる。これらの回路には、キャッシュメモリ、パワーサプライ、クロック回路、入力／出力電気回路、アナログ−デジタル及び／又はデジタル−アナログ変換器、サブシステム、電力制御装置、シグナルコンディショナ、並びに同様のものがある。プロセッサー及び／又はメモリは、センサー、バルブ、サンプリング・システム、供給システム、ユーザー入力、ディスプレイ、注入モジュール、呼吸機器などと通信することができ、通信経路は有線又は無線とすることができ、適切なハードウェア、ファームウェア、及び／又はソフトウェアを部品に相互接続するように構成し、及び／又は、通信経路を超えた電気通信を提供する。

クロック回路は、システム制御器内部とすることができ、及び／又は、開始時間に対する時間を測定し、例えば起動する時間を測定できる。このシステムは、実際の時間を提供するリアルタイム・クロック（ＲＴＣ）を有し、例えばネットワーク等の時間管理ソースと同期することができる。メモリは、計算及び／又は例えば、センサー、ポンプ、バルブなどの他の値との比較に関して値を受け取り記憶するように構成することができる。

例示的な実施形態において、メモリは、一連の機械的に実行可能な命令（又はアルゴリズム）を記憶することができ、プロセッサーによって実行する時、サンンプリングシステムを引き起こすことができる、並びに／又はシステムを供給して様々な方法及び操作を実行することができる。例えば、供給システムは、例えば、所定のセット投与量の治療ガス（例えばＮＯ濃度、ＮＯ ＰＰＭなど）をそれらが必要な患者に供給する方法を実行することができ、患者に供給する所定の濃度の治療ガスを受け取る及び／又は画定するステップで、例えば、ユーザーによって入力でき；患者の呼吸回路の吸気肢部における流量を測定するステップを有し；吸気流の間、ＮＯを含む治療ガスを患者へ供給するステップを有し；吸気流量又は吸気流量における変化をモニタリングするステップを有し；また、後の吸気流量において供給した治療ガスの量（例えば体積又は質量）を変化させるステップを有する。

他の実施例に関して、サンプリング・システムは、例えば、患者に供給された標的ガス（例えばＮＯ）の濃度を確定する方法を実行し；サンプリングポンプを作動させ、及び／又はガスサンプリングバルブ（例えば３方向バルブなど）を開けて患者の呼吸回路の吸気肢部からガスサンプルを獲得するステップを有し、このガスサンプルは、空気及び患者に供給する治療ガス（例えばＮＯ）を混合していて；ガスサンプルをガスセンサー（例えば触媒型電気化学ガスセンサー）に露呈するステップを有し；患者に供給する標的ガス（例えば、ＮＯ、二酸化窒素、酸素）の濃度を示すセンサーから情報を獲得するステップを有し；ユーザーへ標的ガスの濃度を通信するステップを有する。機械的に実行可能な命令はまた、ここで説明する他の方法のいずれかに対する命令も含むことができる。

さらに、少なくとも治療ガスの投与量を正確にするため、一酸化窒素供給システム１００は、ユーザー入力／ディスプレイ１１３を有することができ、ユーザー入力／ディスプレイ１１３は、ディスプレイ及びキーボード及び／又はボタンを有し、又は、タッチスクリーン装置である。ユーザー入力／ディスプレイ１１３は、ユーザーから所定の設定を受け取り、患者の処方箋（ｍｇ／ｋｇ標準体重、ｍｇ／ｋｇ／時、ｍｇ／ｋｇ／呼吸、ｍＬ／呼吸、円筒濃度、供給濃度、持続時間等）、患者の年齢、身長、性別、体重などを受け取る。ユーザー入力／ディスプレイ１１３は、少なくとも幾つかの実施例において、患者の投与量及び／又はガス測定を画定するのに使用して、例えば、ガスサンプリングシステム１２９を使用し、ガスサンプリングシステム１２９は、患者１０８へサンプルライン１３１を介して供給するガスのサンプルを受け取ることができる。ガスサンプリングシステム１２９は、限定することはないが、数例を挙げると、一酸化窒素ガスセンサー、二酸化窒素ガスセンサー、及び／又は酸素ガスセンサー等の多数のセンサーを有し、それらは、ユーザー入力／ディスプレイ１１３上で関連のある情報（例えば、ガス濃度など）を表示するのに使用することができる。

上述のものは、治療ガスを患者へ供給するのに融液に使用でき、患者は人工呼吸器を付けた患者の呼吸ガスから呼吸ガスを受け取るが、ＮＯを患者の呼吸ガス内に患者の呼吸ガスの割合として混合すると、本発明が発見する少なくともいくつかの驚くべき現象を説明できない。これらの現象の少なくともいくつかについて知識がないと、正確なＮＯ濃度（例えば、患者呼吸ガスの濃度としてのＮＯ、１００万分の１（ＰＰＭ）ＮＯなど）は所定のＮＯの割合と異なることとなるだろう。例えば、これらの驚くべき現象は、時に、所定のＮＯの割合より高い正確なＮＯの割合で起こる及び／又は付ける。このＮＯの割合は、特に患者への投与の供給として重要であり、所定の治療的な投与量ではなく、有効性に影響を与える。従って、これらの驚くべき現象の少なくともいくつかを説明することによって、より正確なＮＯ投与が可能となる。

さらなる研究は驚くべき現象を発見し（逆向きの呼吸回路ガス（ＢＣＧ）流量現象）、驚くべきことに、時に、呼吸回路におけるガス（例えば、患者の呼吸ガス、治療ガス、患者の呼吸ガス及び治療ガスを混合したものなど）は、前向きの方向よりも他の方向となる。例えば、図２を参照すると、呼吸回路におけるガス流量は、人工呼吸器１１７から患者へ向かう前向き方向（例えば、前向きＢＣＧ流量１３３）であり、時に、驚くべきことに、呼吸回路におけるガス流量は、患者から人工呼吸器１１７へ向かう逆向き方向（例えば、逆向きＢＣＧ流量２００）である。この逆向き方向の流量（例えば、逆向きＢＣＧ流量２００）は、多くのソースから引き起こり、例えば、数例を挙げると、限定することはないが、急速に作動する人工呼吸器１１７におけるバルブ（図示せず）によって引き起こる逆向き流量；患者によって駆動する流量（例えば患者の自発的な呼吸）；患者の呼気相の第１部分の間の逆向き流量で、例えば、ＢｉＰＡＰ人工呼吸器を使用した患者等の単一肢部回路を使用する時；及び／又は呼気肢部の閉塞がある。この上述の呼吸回路における双方向流量の結果、多くの現象が発生し、例えば、患者の呼吸回路内への治療ガスの過剰投与がある。

逆向き流量は、一酸化窒素供給システム１００に対して問題があり、それは一般的に、治療ガスは呼吸ガス内に、注入モジュール１０７を介して供給し、人工呼吸器から流れる呼吸ガスの一方方向の流量を測定する流量センサー１１９に基づくからである。流量センサー１１９は流量方向を画定できないため、逆向き方向における流量は前向き方向として報告され（すなわち、人工呼吸器１１７から患者１０８へ向かう前向きＢＣＧ流量において）、一酸化窒素供給システム１００は、所定の投与量（例えば、所定のセット投与量）よりも多い望ましくない投与量を呼吸ガス内に供給することができ、これはこの逆向き流量の現象が発生する時にできる。少なくともこの上述の現象を検出する及び／又は補正するのに失敗すると、時に、患者へ所定の治療投与量ではない投与を供給し、また、これは、有効性に影響を与え、及び／またはその結果警報を出す（例えば、供給失敗警報状況など）。

実施例によって、前向き方向における呼吸ガス流量は流量センサー１１９によって測定する時、システム１００は治療ガスを前向き流量呼吸ガス内に注入モジュール１０７を介して供給できるが、しかし、流量センサー１１９は、前向き方向ではない方向において流量を検出できないため、流量がないことと逆向き方向における流量の間で違いが出てくることはない。上述の実施例に従って、前向き方向において流れた後、治療ガス及び呼吸ガスの混合はその後逆向き方向において流れ、流量センサー１１９は、これを治療ガスの呼吸ガス内への供給を終わらせるゼロ流量として示すことができる（実際、治療ガスと一緒の呼吸ガスである）。この呼吸ガス及び治療ガスの混合は、その後、前向き方向において流れるように戻り、流量センサー１１９はそれを測定し、システム１００がその後治療ガスを前向き流量の呼吸ガス及び治療ガスの混合物内に注入モジュール１０７を介して過剰に供給する。これによって、呼吸ガスにおいて治療ガスの２倍の投与量となり、前向き方向において流れるものを最初に検出する時、呼吸ガスは治療ガスの最初の注入を受け取り、その後、混合した治療ガス（最初の注入）及び呼吸ガスは再び前向き方向において流れる時、他の治療ガスの注入を受け取る。従って、患者はその後、所定の投与量の２倍の治療ガスと一緒の呼吸ガスを受け取る。

他の実施例によって、流量センサー１１９は、流量の方向を区別でき、前向き及び逆向き方向における流量を同じものとして読み込み、その後、患者は治療ガスの３倍の投与量を受け取る。例えば、前向き方向における流量（例えば呼吸ガス流量）を流量センサー１１９によって測定する時、システム１００は、第１投与量の治療ガスを前向き流量の呼吸ガス内に注入モジュール１０７を介して供給する。この呼吸ガス及び治療ガスの混合物がその後に逆向き方向において流れると、流量センサー１１９によって測定する時、システム１００は、その後、第２投与量の治療ガスを逆向きに流れる呼吸ガス及び治療ガスの混合物内に供給することができ、その結果、所定の投与量の２倍の治療ガスを有する呼吸ガスとなる。さらに、呼吸ガス及び２倍の投与量の治療ガスとの混合物はその後前向き方向において流れると、流量センサー１１９によって測定する時、システム１００は、３倍の投与量の治療ガスを前向きに流れる呼吸ガス及び２倍の投与量の治療ガスの混合物内にさらに再び供給し、その結果、所定の投与量の３倍の治療ガスを有する呼吸ガスとなる。従って、患者はその後、所定の投与量の３倍の治療ガスを有する呼吸ガスを受け取る。

図３を参照して、例示的な実施形態において、逆向きＢＣＧ流量に対応する時、逆止め弁３０２（例えば、空気圧逆止め弁）は吸気肢部１２１と流体連結して設置する。例えば、逆止め弁３０２は、注入モジュール１０７の上流の吸気肢部１２１に設置することができる。使用する時、逆止め弁３０２を開いて、逆向きＢＣＧ流量（例えば、逆向き流量２００）振動などはＢＣＧ流量センサー１１９によって測定する前に供給することができる。逆止め弁の使用は少なくともいくつかの逆向きＢＣＧ流量をつけた問題に対処するが、これらの逆止め弁はまた多くの問題を導入し、その問題には、限定することはないが、２〜３例を挙げると、前向き流量クラッキング圧からの応答遅延流量、表面シール及び材料が静電気の物理的引力でシール性能に影響を与える汚染、部品公差または材料の選択によるユニット間の繰り返し、シール性能に影響を与える表面仕上げがあり、可聴雑音又は前向き流量が誘発する振動「ノイズ」の生成に弱い非減衰のばね質量系として特徴付けられ、及び／又は、流量制御の正確性、反復性、及び制御応答時間から損なうことができる。

さらに、逆向き弁３０２は、人工呼吸器を妨げることができ、人工呼吸器は自由呼吸バルブ３０４を有する。自由バルブ３０４（時々窒息を防ぐバルブと呼ばれる）を開いて、空気が人工呼吸器の失敗、妨害が呼吸回路において発生し、及び／又は、人工呼吸器を使用した患者が無意識のうちに呼気する。自由呼吸バルブ３０４は、無意識に呼吸するように試みている患者が空気を吸入する能力を有するようにするために人工呼吸器が必要である。実施例によって、人工呼吸器がこの自由バルブ３０４を持たない時、呼吸大気を患者に供給する時間を制御する人工呼吸器を有する閉ざされたシステムとして考えられる。この自由呼吸バルブがないと、患者が無意識に呼吸するように試みていると、ユーザーは空気を吸って呼吸できず、患者の呼吸回路内へ流れる空気の入り口がない。この自由バルブがあると、患者が無意識のうちに呼吸するように試みると、その後自由呼吸バルブはユーザーが周りの環境から空気を吸うように作動することができる。自由呼吸バルブを備える人工呼吸器に関して、患者の呼吸回路において備える逆止め弁は、自由呼吸バルブからの妨害を許し、逆止め弁はこの安全性の特徴の目的を達成させず、この人工呼吸器と一緒に使用しない。

自由呼吸バルブと同様に、機械的に高圧な安全弁を呼吸回路の吸気肢部に、単独又は自由呼吸バルブと組み合わせて接続し、少なくとも機械的に高圧な安全弁は、冗長で安全な測定器として利用でき、人工呼吸器の呼気弁の失敗、妨害、及び／又は呼気肢部回路妨害が発生した時の空気圧を開放する。吸気肢部と直列の逆向き流量を妨げるのに使用する逆止め弁は、高圧の逆向き流量ガスが待機中に逃げるのを妨げることができる。

逆止め弁を使用した他の問題もある。例えば、逆止め弁は、時に、訓練及び／又は使用性の問題を有する（例えば、逆止め弁は必要がない時に使用し、必要な時に逆止め弁がないなど）。また、呼吸回路の接続を断つ及び／又は分解することが難しく、逆止め弁に挿入し、及び／又は、多くのアダプターは、逆止め弁を呼吸回路に接続させる必要がある。

例示的な実施形態において、自由呼吸バルブ３０４の妨害を少なくとも減少及び／又は妨げるため、逆止め弁３０２及び／又は更なる逆止め弁を注入モジュール１０７、治療ガス注入口１１０、及び／又は導管１０５に設置できる。

図４Ａ〜４Ｂを参照すると、例示的な注入モジュール（例えば、注入モジュール４００）は、少なくとも１つの双方向流量センサー（例えば、双方向ＢＣＧ流量センサー４０２）を有する、及び／又は流体連結することができ、実例として示すことには、いくつかの上述の現象（例えば逆向きＢＣＧ流量など）に少なくとも対処する及び／又は更なる利益を提供することができる。注入モジュール４００は、第１端４０４及び第２端４０６を有し、それらは、患者の呼吸回路の吸気肢部に結合することができ、及び／又は、患者の呼吸回路と流体連結することができる。第１端４０４及び第２端４０６で、第１開口部及び第２開口部がそれぞれあり、注入モジュール４００の本体において、注入モジュールを通して液体を流すことができる（例えば、呼吸ガス）。注入モジュール４００はまた、通信ポート４０８を有し、通信ポート４０８は、注入モジュール（及びいずれかの付け加えた部品）と一酸化窒素供給システムとの間の情報を通信することができる。少なくともいくつかの実施例において、通信ポート４０８及び／又は他の通信ポートは、一酸化窒素供給システム及び／又は圧力センサー（例えば、差圧センサー、流量を測定する差圧センサー、呼吸回路における共通モードの圧力を画定するための圧力センサーなど）と流体連結することができる。さらに、注入モジュール４００は、治療ガス注入口４１０を有し、治療ガス注入口４１０は、治療ガスを一酸化窒素供給システムから受け取ることができ、及び／又は、注入モジュールを通る呼吸ガス内に治療ガスを注入することができる。少なくともいくつかの実施例において、ガス注入口４１０は、圧力センサー又は供給装置を付けた他の関連するセンサーと流体連結することができ、及び／又は、呼吸回路の空気圧を報告するための空気圧導管、人工呼吸器を画定するための双方向流量を設けることができる。少なくともいくつかの実施例において、双方向流量情報は、人工呼吸器からの通信（例えば、直接的な通信、間接的な通信など）を介して受信することができる。

例示的な実施形態において、少なくとも逆向き流量に対処する時、注入モジュール４００は、少なくとも双方向ＢＣＧ流量センサー４０２を有する及び／又は流体連結することができ、双方向ＢＣＧ流量センサー４０２は、患者の呼吸回路における治療ガスの双方向流量を測定することができる。患者の呼吸回路の吸気肢部と流体連結した注入モジュール４００があると、双方向ＢＣＧ流量センサー４０２は、呼吸回路の吸気肢部内で双方向流量を測定することができ、双方向センサー４０２が、前向き方向１３３における流量を測定する時、治療ガス（例えば、一酸化窒素供給システムからの）は呼吸ガス内に供給することができ、双方向センサー４０２が、逆向き方向２００における流量を測定する時、治療ガスは呼吸ガス内に供給できない。注入モジュール４００を使用する時、双方向センサー４０２及び少なくともこの方法における一酸化窒素供給システムは、上述したシナリオの治療ガスの過剰投与を削減することができ、治療ガスは、人工呼吸器及び／又は逆向き流量の時間を引き起こす人工呼吸器装置を使用した患者へ供給する。これによって、患者は、所定の治療ガスと混合した呼吸ガスを受け取る。

例示的な実施形態において、双方向流量センサー４０２は、前向き及び逆向き方向の両方における流量を測定できるいずれかのセンサーであり、患者の呼吸回路における流量及び／又は圧力をほぼ妨害することなく測定でき（例えば、呼吸回路における流量及び／又は圧力は、患者を治療するのにかなり正確かつ重要であるため）、非常に速い応答時間を提供することができる（例えば、流量の情報を一酸化窒素供給システムまで非常に早く通信することができる）。例えば、双方向流量センサー４０２は、熱流量計（時々、熱分散流量計と呼ばれる）；圧力ベースの流量計；光学流量計；電磁気、超音波、及び／又はコリオリ流量計；レーザードップラー流量計、及び／又は、約２ミリ秒未満の応答時間を提供し、１分当たり約６０標準リットル（ＳＬＰＭ）で約１５０パスカル未満又は１分当たり約６０標準リットルで約１．５ｃｍＨ_２Ｏ未満の低い流動抵抗を提供するいずれかの流量計とすることができる。

さらに上述の難点に対して、前向き及び逆向き流量の両方の測定は、非常に難しく、例えば、数例を挙げると以下の理由があり、流量測定の正確性が、患者へ供給する治療ガスの投与量に影響を与えるため、少なくとも逆向き方向における流量の測定は、前向き方向における流量の測定範囲及び正確性を妥協しないため、前向き方向における流量（例えばピーク流量）は、逆向き不幸における流量よりもずっと多いため、及び／又は、流量較正曲線及び／又は出力は前向き及び逆向き流量に関して異なるためである。例示的な実施形態において、双方向流量センサーは、?５０ＳＬＰＭ（例えば、逆向き方向における５０ＳＬＰＭ流量）から約＋１８０ＳＬＰＭ（例えば、前向き方向における１８０ＳＬＰＭ流量）を測定することができる。これらの難点の少なくともいくつかは、さらに悪化し、それは、ＮＯ注入部分があり、及び／又は、例えば、少なくとも逆向き方向において流れる時、少なくともＢＣＧ流量の流量測定の正確性に影響を与える流量センサーの他の下流特性があるためである。

例示的な実施形態において、双方向流量センサー４０２は、通信ポート４０８を介して一酸化窒素供給システムと流体連結することができる。これによって流量情報が一酸化窒素供給システムへ通清でき、ＮＯ供給及び／又はモニタリングに関して一酸化窒素供給システムによって使用することができる。この双方向流量情報を費用すると、一酸化窒素供給システムは、より正確にＮＯを供給及び／又はモニタリングすることができる。

図５を参照すると、例示的な実施形態において、双方向流量センサーを有する及び／又は流体連結した注入モジュールがあると、一酸化窒素供給システム（例えばＣＰＵ１１１を用いて）治療ガス供給アルゴリズムを備えることができ、このアルゴリズムは、例えば、前に逆向き流量の測定するのを補正した後に、前向き流量を測定した時、治療ガスを供給する。実施例によって、ステップ５０２で、双方向流量センサーが前向き流量を測定する時、その後、ステップ５０４で、一酸化窒素供給システムは（例えばＣＰＵ１１１を用いて）治療ガスを注入モジュールへ、次に患者の呼吸回路内に供給することができる（例えば、一定の治療ガス濃度を達成するための比例量において）。この過程は、後に前向き流量を測定するのに繰り返すことができる。しかし、ステップ５０６で双方向流雨量センサーが逆向き流量を測定すると、その後、ステップ５０８で、一酸化窒素供給システムは（例えばＣＰＵ１１１を用いて）治療ガスを供給しない及び／又は供給を停止する。

その後、ステップ５１０で、逆向き流量の体積量を画定し、例えば、双方向流量センサーからの流量情報を用いて一酸化窒素供給システムによって（例えばＣＰＵ１１１を用いて）画定する。ステップ５１２で、上述の実施例を続けて、その後、ステップ５１４で、双方向流量センサーは再び前向き流量を測定することができ（例えば双方向流量を測定した後で）、その後、一酸化窒素供給システムは（例えばＣＰＵ１１１を用いて）、治療ガスを前向き流量内に供給でき、それは、前向き流量の量が測定した逆向き流量の全体積と等しいと測定した後に供給する。

上述の実施例に従って、例示的な実施形態において、注入モジュールを通過した全ての逆向き流量が注入モジュールを再び通過して前向きに流れるまで治療ガスを供給しないことによって、治療ガスを２倍投与しない。例えば、双方向流量センサーがステップ５１２で前向き流量を測定した時、一酸化窒素供給システム（例えばＣＰＵ１１１を用いて）は、治療ガスを前向き流量内にすぐに供給し始め（例えば通過する逆向き流量を待つことなく）、前向きに流れ始める逆向き流量は２倍投与される。

例示的な実施形態において、一酸化窒素供給システムは、ＢｉＰＡＰ人工呼吸器と使用することができ、ＢｉＰＡＰ人工呼吸器は、吸気肢部及び分かれた呼気肢部よりも単一の肢部を有する呼吸回路に付ける。この配置によって、以下で詳述するように、独特な挑戦及び考察ができる。

図６Ａを参照すると、例示的な実施形態において、患者はＢｉＰＡＰ人工呼吸器１１７から呼吸ガスを受け取る。図６ＡはＢｉＰＡＰ人工呼吸器を描くが、説明するシステム及び方法は、吸気及び呼気流量に対する単一の肢部を利用する、及び／又は、１つ若しくはそれ以上のＢＣＧ流量センサーの常習で呼気弁（圧力調節弁としても知られている）を利用するいずれかの呼吸装置と一緒に使用できる。少なくともいくつかの実施例において、呼吸機器は、呼吸マスク６０２及び／又は排気口６０４を有することができる。さらに、いくつかの実施例において、ＢｉＰＡＰ人工呼吸器１１７は、バイアス流量速度を有することができ、バイアス流量速度は、非常に速く（例えば、毎分１０リットル以上、毎分１０〜２０リットルなど）、排気口６０４の外側で呼気流量を放出するのに使用する、及び／又は、マスクから漏出する（例えば、呼気の間、吸気の間など）。

呼吸回路における単一の肢部の少なくとも一部があるため、１つ又はそれ以上のＢＣＧ流量センサー４０２は、患者へ、また、患者から前向き及び逆向きの流量を得る。ＢＣＧ流量センサーが呼吸ガスの前向き流量１３３を測定する時、治療ガスを呼吸ガスに供給し、治療ガス注入口１１０等を買いする。治療ガスを含む呼吸ガスはその後、単一肢部を患者へ向かって移動する。このようにして、治療ガス注入口１１０と患者の間の呼吸ガスは、治療ガス供給を受け、この呼吸ガスの体積は図６ＡにおいてＶ_ｄｅｌとして設計する。治療ガス注入口１１０は、ＢＣＧ流量センサー４０２と隣接して設置することができる（すなわち、ＢＣＧ流量センサー４０２から治療ガス注入口１１０までの距離は、理療ガス注入口１１０と患者の間の距離よりもずっと短い）ため、Ｖ_ｄｅｌはまた、呼吸回路における呼吸ガスの体積としてＢＣＧ流量センサーと患者との間に近づけることができる。Ｖ_ｄｅｌは、ユーザーによって入力される既知のパラメーターである、又は、一酸化窒素供給装置１００によって画定する。

図６Ａにおける呼吸回路はまた、呼気弁を有し、呼気流量が患者から排出できるようにし、これは呼吸回路が分かれた呼気肢部を持たないからである。ＢＣＧ流量センサー４０２と呼気弁との間の呼吸回路の体積は、デッドスペース体積Ｖ_ｄｅａｄとして設計する。Ｖ_ｄｅａｄは、ユーザーによって入力するパラメーターである、又は、一酸化窒素供給装置１００によって画定する。例えば、ユーザーは、特別な人工呼吸器及び／又は人工呼吸器型を付けた情報を選択及び／又は入力し（例えば、治療ガス供給システムを付けたユーザー・インターフェースを使用して）、適切なＶ_ｄｅａｄは応用できる、これは、例えば、ガス供給システムが特別な人工呼吸器と関連した様々なＶ_ｄｅａｄ値を保持する及び／又は接続するためである。Ｖ_ｄｅａｄに関する適切な値は、その後適用できる。少なくともいくつかの実施例において、治療ガス供給システムは、有意量の逆向き流量体積を検出し（例えば、１００ｍｌ以上など）、比較的低周波で（例えば、０．５Ｈｚ未満）、また、前向き流量体積よりもずっと少ない逆向き流量を獲得し（例えば、前向き対逆向き流量の比は少なくとも２：１）、ユーザーにＶ_ｄｅａｄ値を入力させる、及び／又は、特別な人工呼吸器及び／又は人工呼吸器型を付けた情報を選択及び／又は入力する。少なくともいくつかの実施例において、情報（例えば、Ｖ_ｄｅａｄなど）は人工呼吸器から通信及び／又は回収することができる。

次に図６Ｂを見てみると、患者の呼気相の間、患者は呼気体積Ｖ_ｅｘｐを呼吸回路内に導入する。Ｖ_ｅｘｐは、その後、Ｖ_ｄｅｌの少なくとも一部を置換し、次にＶ_ｄｅａｄの少なくとも一部を置換する。この置換したＶ_ｄｅａｄのいくつか又は全ては、呼気弁を通して周囲へ排出することができる。逆向き方向２００における呼吸ガスの置換は、逆向き流量として測定でき、これは、ＢＣＧ流量センサー４０２が双方向流量センサーである時である。この逆向き流量は、上述の方法に従って補正できる（例えば、Ｖ_ｅｘｐはＶ_ｄｅｌより少ない、など）。少なくともいくつかの実施例において、Ｖ_ｄｅａｄは、非常に小さく（例えば２５ｍｌ未満）、また、非常に僅かであり、補正は０ｍｌでできる。例えば、ＮＯ供給システムは、逆向き流量の例の間は供給せず、及び／又は、前向き流量の間に供給する。しかし、Ｖ_ｄｅｌ、Ｖ_ｄｅａｄ、及びＶ_ｅｘｐの相対的な体積に依存して、治療ガスを含む呼吸ガスの一部（Ｖ_ｄｅｌ）は、呼気弁を通して排出する。従って、例示的な実施形態において、逆向き流量の一部又は全ては、Ｖ_ｄｅｌ、Ｖ_ｄｅａｄ、及びＶ_ｅｘｐの相対的な体積に依存して、補正する。

図７を参照して、例示的な実施形態において、注入モジュールが双方向ＢＣＧ流量センサーを有する及び／又は流体連結すると、一酸化窒素供給システム（例えば、ＣＰＵ１１１を使用して）は治療ガス供給アルゴリズムを有し、治療ガス供給アルゴリズムは、例えば、前に測定した逆向き流量の少なくとも一部を補正した後に、前向き流量を測定する時に治療ガスを供給する。実施例によって、ステップ７０２で、人工呼吸器の種類（例えば、ＢｉＰＡＰ、高周波人工呼吸器、定流量人工呼吸器、変動流量人工呼吸器など）をユーザーによって入力できる、又は、双方向流量センサーからの流量情報に基づいた一酸化窒素供給システムによって（例えばＣＰＵ１１１を使用して）画定する。例えば、高周波で検出した少ない体積の逆向き流量は、高周波の人工呼吸器の装置を示す。呼吸回路における高い共通モードの圧力の検出は、高周波の人工呼吸器の装置を確定させる。他の実施例として、大きな体積の逆向き流量（例えば、前向き流量の体積と同じ桁である）は、ＢｉＰＡＰ人工呼吸器を示す。実施例によって、低周波で（例えば、１Ｈｚ未満、毎分１呼吸未満など）、小さく、一時的なゼロ流量、逆向き流量、及び／又は、連続的な前向きのバイアス流量体積（例えば、１００ｍｌ未満）は、従来の人工呼吸器を示す。

人工呼吸器の種類がＢｉＰＡＰ人工呼吸器又は類似の人工呼吸器であれば、このアルゴリズムは図７において示したステップで進めることができる。人工呼吸器の種類がＢｉＰＡＰ人工呼吸器又は類似の人工呼吸器でなければ、アルゴリズムは上述の図５におけるステップを有する。しかし、ＢｉＰＡＰ人工呼吸器以外の人工呼吸器の種類で図７におけるステップを実施することも可能であるが、これはデッドスペースの体積は限りなく大きいことが前提である（すなわち、Ｖ_ｄｅａｄ＞＞Ｖ_ｅｘｐ）。

双方向流量センサーがステップ７０４で前向き流量を測定する時、その後、ステップ７０６で、一酸化窒素供給システムは（例えばＣＰＵ１１１を使用して）治療ガスを注入モジュール、次に患者の呼吸回路内に供給することができる（例えば、一定の治療ガス濃度を達成するのに必要な比例量）。このプロセスは、後に前向き流量を測定するのに繰り返すことができる。しかし、ステップ７０８で、双方向流量センサーは逆向き流量を測定する時、その後、ステップ７１０で、一酸化窒素供給システムは（例えばＣＰＵ１１１を使用して）治療ガスを供給しない及び／又は供給を停止する。

逆向き流量の体積量は、その後、例えば一酸化窒素供給システムによって（例えばＣＰＵ１１１を使用して）画定し、それは、双方向流量センサーからの流量情報を使用して画定する。しかし、Ｖ_ｄｅｌ、Ｖ_ｄｅａｄ、及びＶ_ｅｘｐの相対的な体積に依存して、逆向き流量の一部のみ補正する。

実施例として、ステップ７１４において記載されているようにＶ_ｅｘｐ＜Ｖ_ｄｅｌの時、Ｖ_ｄｅａｄは補正する逆向き流量の量に対する上限として機能する。すなわち、ステップ７１８において記載されているようにＶ_ｅｘｐ≦Ｖ_ｄｅｌの時、全逆向き流量（Ｖ_ｅｘｐ）はステップ７２２において記載されているように補正し、例えば、一酸化窒素供給システムは（例えばＣＰＵ１１１を使用して）治療ガスを前向き流量内に供給でき、それは、測定した前向き流量の量が測定した逆向き流量の全体の体積と等しくなった後に供給できる。ステップ７２０において記載されているようにＶ_ｅｘｐ＞Ｖ_ｄｅｌの時、Ｖ_ｄｅｌの一部は呼気弁を通してなくなり、従って、Ｖ_ｄｅａｄはステップ７２４において記載されているように補正の上限となる、従って、一酸化窒素供給システムは（例えばＣＰＵ１１１を使用して）治療ガスを前向き流量内に供給でき、それは、測定した前向き流量の量が既知の又は画定したＶ_ｄｅａｄの量と等しくなった後に供給できる。

第１のシナリオに従って、他の実施例として、ステップ７１６において記載されているようにＶ_ｅｘｐ≧Ｖ_ｄｅｌの時、逆向き流量の一部が補正されるいくつかの可能性がある。ステップ７２６において記載されているようにＶ_ｄｅａｄ＞Ｖ_ｅｘｐの時、Ｖ_ｅｘｐはステップ７３２において記載されているように補正する逆向き流量の一部となることができる。ステップ７２８において記載されているようにＶ_ｅｘｐ＝Ｖ_ｄｅｌの時、Ｖ_ｄｅａｄは、ステップ７３４において記載されているように補正する逆向き流量の一部となることができる。ステップ７３０に記載されているようにＶ_ｄｅａｄ＜Ｖ_ｅｘｐの時、Ｖ_ｄｅａｄはステップ７３６において記載されているように補正する逆向き流量の一部となることができる。

少なくともいくつかの実施例において、少なくともステップ７３２、７３２、及び７３６にたいする上述の値を用いて、ｉＮＯ供給の補正を上回るが、特定の所定の投与量範囲内を維持する。このわずかに上回る供給は、例えば、呼気の最初の部分（例えば患者の気動のデッドスペース）が患者の呼吸回路の外側に排気口（例えば図６Ａ〜６Ｂにおいて示した排気口６０４）を介して排出することで発生し、それによって、Ｖ_ｅｘｐの一部はｉＮＯを含まず、例えば、ガス供給がわずかに供給を上回る。わずかに上回る供給は、全てが患者の気道のデッドスペースのためではなく、排出口を通し、及び／又は、ｉＮＯの約９８％よりも少ない。

上述の実施例に従って、ＮＯガスモニターは恐らく実際より少なく報告し、例えば、それはｉＮＯを含まないガス流量のサンプリング部分であるからである。例示的な実施形態において、以下でより詳細に説明するように、二酸化炭素（ＣＯ_２）センサーは上述のシナリオを検出するのに使用する、及び／又は少なくともこのシナリオの間にｉＮＯガスモニターの読み込みを補正するのに使用する。

第２シナリオに従って、ステップ７１６において記載されているようにＶ_ｅｘｐ≧Ｖ_ｄｅｌの時、逆向き流量の一部を補正するいくつかの可能性がある。ステップ７２６において記載されているようにＶ_ｅｘｐ＞Ｖ_ｄｅａｄの時、Ｖ_ｅｘｐはステップ７３２において記載されているように逆向き流量の一部は補正に使用されない及び／又は必要でない。ステップ７２８において記載されているようにＶ_ｅｘｐ＝Ｖ_ｄｅｌの時、Ｖ_ｄｅａｄは、ステップ７３４において記載されているように逆向き流量の一部は補正に使用されない及び／又は必要でない。ステップ７３０に記載されているようにＶ_ｅｘｐ＜Ｖ_ｄｅａｄの時、ステップ７３６において記載されているように逆向き流量の一部は補正に使用されない及び／又は必要でない。

少なくともいくつかの実施例において、少なくともステップ７３２、７３２、及び７３６にたいする上述の値を用いて、ｉＮＯ供給の補正を下回るが、ｉＮＯ供給システムに関する特定の正確性内を維持する。このわずかに下回る供給は、例えば、上述した理由のうち少なくともいくつかによって発生する（例えば、呼気の第１部分は、排気口の外側で排気されない、吸収が少なくなる、など）。上述の実施例に従って、ＮＯガスモニターは、恐らく実際より少なく報告し、例えば、それはｉＮＯを含まないガス流量のサンプリング部分であるからである。例示的な実施形態において、以下でより詳細に説明するように、ＣＯ_２センサーは上述のシナリオを検出するのに使用する、及び／又は少なくともこのシナリオの間にｉＮＯガスモニターの読み込みを補正するのに使用する。

例示的な実施形態において、治療ガス供給システムは、第１又は第２シナリオのいずれに従うか自動的に画定することができる。どのシナリオに従うかの画定は、数例を挙げると、ユーザーによるインプット、人工呼吸器の選択及び／又はユーザーによるインプット、及び／又は人工呼吸器と治療ガス供給システムとの間の通信に基づいて従う。

例示的な実施形態において、ＣＯ_２センサー（例えば主流赤外線ＣＯ_２センサー）は、シナリオを検出するのに使用することができ、例えば、Ｖ_ｅｘｐ≧Ｖ_ｄｅｌの時、ｉＮＯ供給を補正する、及び／又はｉＮＯモニタリングを補正する、及び／又は様々な他の用途とすることができる。ＣＯ_２センサーは、流量センサー４０２及び／又はサンプルライン１３１に近接して設置することができ（例えば図６Ａ〜６Ｂにおいて示すように）、又は、注入モジュール及び／又はサンプルラインのいずれかの中に設置することができる。例えば、Ｖ_ｅｘｐ≧Ｖ_ｄｅｌの時については、ｉＮＯ供給に関してＣＯ_２センサーを使用して逆向き流量体積の補正を検出できるが、それは逆向き流量においてＣＯ_２が検出できる時（例えば、最低量のｉＮＯを検出する及び／又はＣＯ_２をガス排気として検出する時の後半の呼気が肺において発生する）、ＣＯ_２を含むこのガスの体積が、Ｖ_ＣＯ２として設計するが、Ｖ_ｄｅａｄに関連して使用でき、例えば、Ｖ_ＣＯ２≧Ｖ_ｄｅａｄ及び／又はＶ_ＣＯ２＜Ｖ_ｄｅａｄのいずれかにおける要因とする。

実施例によって、上述の実施例に従って、Ｖ_ＣＯ２≧Ｖ_ｄｅａｄの時、逆向き流量はｉＮＯ供給の補正に使用されない及び／又は必要でない。他の実施例によって、上述の実施例に従って、Ｖ_ＣＯ２＜Ｖ_ｄｅａｄの時、流量が動くと、前向きｉＮＯはＣＯ_２を検出した逆向き流量体積に対して供給することができ（例えば、ＣＯ_２を含むＶ_ＣＯ２が、吸気及び肺において起こるガス交換の間にｉＮＯを供給する呼気流量を示す）、ｉＮＯ供給は、ＣＯ_２を検出しなかった逆向き流量体積に対して停止することができ（例えば、ＣＯ_２を含まないＶ_ＣＯ２が、吸気の間であるがガス交換は肺において起こらない間にｉＮＯを供給する呼気流量を示す）、及び／又は、ｉＮＯ供給は再開する。

例示的な実施形態において、ＮＯのモニタリングは、ＣＯ_２センサーを飛翔して補正することができる。更に他の実施例によって、上述の実施例に従って、ＮＯのモニタリングを補正するため、ＣＯ_２を逆向き流量において検出する時に、サンプリング・システム及び／又はその要素（例えば、サンプルポンプ、ＮＯセンサーなど）は非活性化する、及び／又は活性化しないことができ、及び／又は、流量が前向き方向に戻る時に、サンプリング・システム及び／又はその要素（例えば、サンプルポンプ、ＮＯセンサーなど）は再活性化、及び／又は活性化することができる。

さらに、例示的な実施形態において、ＣＯ_２センサーは、ＢｉＰＡＰ人工呼吸器又は単一肢部を含まない他の呼吸回路構成において使用する。例えば、ＣＯ_２センサー及び上述し関連する保障を、分かれた吸気肢部及び呼気肢部回路を有する呼吸回路において使用する。

例示的な実施形態において、ＮＯは、前向き流量が最低閾値を超えて測定するまで供給されない、及び／又は、ユーザーが警報を出した時に流量は一定期間停止する。例えば、ＮＯ供給システムは、前向き流量が注入モジュールに測定され、少なくとも最低流量の値以上（例えば、前向き流量の０．２５ｍｌ／分以上）となるまでＮＯを供給しない。他の実施例に関して、ＢＣＧ流量センサーが、流量が一定期間停止している（例えば、１０〜３０秒間０ｍｌ／分、１５秒間０ｍｌ／分）及び／又はごく僅かの流量を一定期間測定する（例えば、１０〜３０秒間＋／-０.２５ｍｌ／分、１５秒間＋／−０.２５ｍｌ／分など）時、ＮＯ供給システムはＮＯを供給せず、その場合の臨床医に警報を出す。これは、上述するように、人工呼吸器を予備で設置する、及び／又は注入モジュール接続をしていないことを示す。この特性は、時に、ＮＯガスを大気へ無駄にすることを防ぐのに使用できる。

例示的な実施形態において、ｉＮＯ供給は、平均的な注入モジュール流量速度を供給する供給電圧に比例した供給アルゴリズムに戻り、例えば、相対的に一定量のＮＯを個々に高周波パルスを通して全時間供給することができる。少なくともいくつかの実施例において、ｉＮＯ供給システムは、短時間のゼロ流量（例えば、５０ミリ秒以上）を高周波（例えば２Ｈｚ以上）で検出する、及び／又は、少量の逆向き流量体積（例えば、５ミリリットリ未満など０を高周波（例えば２Ｈｚ以上）で検出する、及び／又は、共通モードの高圧（例えば１ＰＳＩ以上など）を検出する時、高周波の人工呼吸器を使用し、反応において警報を出すことを試みて、及び／又は、ユーザーに高周波の人工呼吸器を使用していることを確認させるようにすることを示す。確認及び／または画定した供給システムは、一定量の供給アルゴリズムに戻り、ネット平均の前向き流量に比例した一定のＮＯ流量速度を供給し（例えば、逆向き流量及びゼロ流量を説明する）、例えば、高周波の人工呼吸器を補正する。

例示的な実施形態において、双方向流量センサー及び／又は本発明を用いて、注入モジュールは、注入モジュールの末端が前向きの終わり又は逆向きの終わりであるムキに関係なく呼吸回路と流体連結して設置する。すなわち、双方向流量センサー及び／又は本発明を用いると、注入モジュールを呼吸回路に簡単に接続することができる。これは、注入モジュールとして非常に重要であり、呼吸回路、人工呼吸器、及び／又は供給システムは、救命救急診療、高ストレスの間、及び／又は、時間が重要な時に組み立てる。

例示的な実施形態において、呼吸回路の流量に関連した注入モジュールの方向に関係なく注入モジュールを使用すると、双方向流量センサーの測定範囲は前向き及び逆向きで等しくなる（例えば、-１２０〜＋１２０ＳＬＰＭ）。

例示的な実施形態において、本発明のシステム及び方法は、全時間の間各方向における流量の量をモニタリングできる技術（例えばアルゴリズム）を利用することができ、その方向を画定して注入モジュールを呼吸回路ガスの流量に関連して設置する。例えば、アルゴリズムは、前向き流量の体積が逆向き流量の体積よりも大きくなるように注入モジュールの方向（呼吸回路ガス流量に関連して）を画定するのに使用する。注入モジュールの方向を呼吸回路ガス流量に関連して画定した後、ＮＯガス供給を始める。注入モジュールが逆向きにおける方向であると画定すると（例えば、呼吸ガスセンサーの上流のＮＯ注入口で）、アルゴリズムは、呼吸ガスセンサーが測定した流量速度から供給したＮＯ流量速度を引き算する。この技術は、多くの場合で有効である（例えば、いずれかの方向において注入モジュールでＮＯを供給することができる）。他の実施例に関して、注入モジュールが１つの方向で優先的に操作するように示すと、本発明のシステム及び方法は、ＢＣＧセンサーを逆向き方向に挿入したと臨床医へ警報を出すことができる。

例示的な実施形態において、本発明のシステム及び方法は、注入モジュールを患者の呼吸回路において適切な位置に確保する技術（例えばアルゴリズム）を利用することができる。例えば、患者の呼吸回路が加湿器を有すると、本発明のシステム及び方法は、加湿器に対する注入モジュールの位置を検出できる、及び／又は、加湿器の上流に注入モジュールの位置を確保することができる。加湿器の位置を検出及び／又は確保するため、本発明のシステム及び／又は方法は、例えば、注入入モジュールで湿度及び／又は温度を測定することができる。湿度が高すぎると（例えば、約８０％相対湿度など）、及び／又は温度が高すぎると（例えば摂氏約３０度以上、華氏約８５度以上、凝固を防ぐのに使用する加熱した優先回路からの体温３７℃に近いなど）、これは注入モジュールの呼吸回路における不適切な位置を示し、例えば、加湿器の下流にある吸気肢部における位置、呼気肢部、及び／又は「Ｙ」字部分等である。不適切な設置を示す例示的な温度には、以下の温度又はそれ以上の温度があり；約２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１，３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０℃である。不適切な設置を示す例示的な湿度には、以下の湿度又はそれ以上の湿度があり；約４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、９６、９７、９８、９９，１００％相対湿度（ＲＨ）である。相対湿度は直接測定する（例えば湿度センサーによって）、及び／又は、間接的に測定する（例えば熱伝導性センサーによって）。少なくともいくつかの実施例において、注入モジュールの位置、例えば、「Ｙ」字部分は、両方向におけるほぼ等しい流量を測定した時（例えば、吸気及び呼気を示す）に検出できる。誤った設置を示すと（例えば、加湿器の下流に注入モジュールを設置する、Ｙ字部分に注入モジュールを設置する）、警報及び／又は他の指示を提供することができる。

例示的な実施形態において、本発明のシステム及び方法は、数例を挙げると、一酸化窒素、酸素、窒素及び／又は空気と大きく異なる密度及び／又は熱伝導性を有するガスを検出する技術を利用することができる（例えばアルゴリズム、センサーなど）。例えば、窒素及び／又は酸素のみを含む呼吸回路ガス（例えば、空気、酸素及び空気の混合物、純粋な窒素ガス、純粋な酸素ガスなど）は、ＳＴＰで１．２５〜１．４２ｇ／Ｌの密度を有する。従って、約１．２ｇ／Ｌ以下の密度（例えば、１．１、１．０、０．９ｇ／Ｌ又はそれ未満）又は約１．５ｇ／Ｌ以上の密度（例えば、１．６、１．７、１．８ｇ／Ｌ又はそれ以上）のガスは、呼吸回路ガスにおいて他のガスが存在することを示す。この技術を使用して、本発明のシステム及び方法は、例えば、麻酔、ヘリウム混合物と一緒に、及び／又は、他のガス及び／又は混合物と一緒に使用する時、一酸化窒素の供給を検出及び／又は過剰な供給を防ぐ。実施例によって、麻酔に関して、過剰な供給が検出されると、メッセージ及び／又は警報を出して、新鮮なガス流量の量を増やすように示す（例えば、残りの麻酔を薄くする）。他の実施例によって、流量センサーに較正情報を加えて、呼吸回路ガスの流量にセンサー出力を関連付けるのに使用することができる。このセンサー出力は、時に、異なる密度及び／又は熱伝導性を有するガスに対して変化する。このガスを検出する、及び／又はユーザーによって入力する時、較正情報を修正及び／又は置換して流量測定できる。例えば、異なる密度及び／又は熱伝導性を有するガス（例えば、麻酔、ヘリウム混合物など）を使用している及び／又は使用することを示す情報を検出及び／又は受信すると、このシステム制御器は較正情報を修正及び／又は置換して流量測定を可能とする。

例示的な実施形態において、少なくともユーザーによるインプット及び／又は供給システムに関連したアルゴリズムに基づいて、麻酔機械を使用して入力／検出する時、本発明のシステム及び方法は、新鮮なガス流量の最低平均をＩＭに提供することを保証することができる。実施例によって、供給システムが麻酔機械を使用すること、及び／又は、麻酔機械の使用の検出をユーザーが確認すると、ＮＯ供給システムは、最低平均の新鮮なガス流量が流入モジュール及び／又は麻酔機械を通して流れることをユーザーに確認させることができる（例えば、供給システムからの通信に対応して、注入モジュールからの通信に対応して）。最低平均の新鮮なガス流量が注入モジュールを通ることができる。上述のように、麻酔を加えた呼吸回路においてＮＯ及び／又はＮＯ_２が集合することを防ぐ。

当業者には、多くの適応及び修正が容易であることが分かっており、適応及び修正は、本発明の調剤ガスを供給する治療ガス供給システムを形成することができ、その結果、基地の所定の量の薬剤ガスを患者内に導入する方法及びシステムを改善でき、その全ては以下の請求項において画定した本発明の範囲内となる。したがって、本発明は以下の請求項及びそれら同等のものによってのみ限定される。

本明細書を通して、「１つの実施形態」「ある実施形態」「１つ又はそれ以上の実施形態」「例示的な実施形態」「複数の例示的な実施形態」及び／又は「複数の実施形態」は、本発明の少なくとも１つの実施形態を有する実施形態に関連して説明した特定の特性、構造、材料、又は特徴を意味する。従って、本明細書を通した様々な場所における「１つ又はそれ以上の実施形態において」「特定の実施形態において」及び／又は「１つの実施形態において」等の文節は、本発明の同じ実施形態を必ずしも示さない。さらに、特定の特性、構造、材料、又は特徴は、１つ又はそれ以上の実施形態における適切な方法において組み合わせることができる。

説明したいずれのステップも、本発明の範囲を逸脱することなく、再編成、分離、及び／又は組み合わせることができることを理解されたい。簡単のため、ステップは、時に、連続して存在する。これは単に簡単のためであり、限定することはない。

さらに、説明した本発明のいずれの要素及び／又は実施形態は、本発明の範囲を逸脱することなく、再編成、分離、及び／又は組み合わせることができることを理解されたい。簡単のため、要素は、時に、別々に説明する。これは単に簡単のためであり、限定することはない。

本発明は、特定の実施形態に関連付けて説明しているが、これらの実施形態は、本発明の原理及び応用を単に示すことを理解されたい。当業者には、様々な修正及び変更を本発明の範囲を逸脱することなく本発明の方法及び装置に対してすることができることは明らかである。従って、本発明は、添付の請求項及びそれらと同等のものの範囲の修正及び変更を含むことを示す。

Claims (42)

1. 治療ガスを呼吸回路における呼吸ガス内に供給する注入モジュールであって、
   第１開口部及び第２開口部を持つ注入器本体であって、第１開口部及び第２開口部は注入モジュールが患者の呼吸回路に接続するように構成した該注入器本体と；
   治療ガスを受け取り、治療ガスを呼吸回路ガス内へ注入し、注入モジュールを通過するように構成した治療ガス注入部と；
   前向き方向及び逆向き方向における呼吸回路ガス流量を測定できる少なくとも１つの双方向ＢＣＧ流量センサーと；
   を有する注入モジュールと、
   治療ガスを治療ガス注入口まで提供する制御モジュールであって、制御モジュールは、少なくとも１つの双方向ＢＣＧ流量センサーと通信する該制御モジュールと
   を備える一酸化窒素供給システムであって、
   少なくとも１つの双方向ＢＣＧ流量センサーが逆向き方向における流量を測定する時、治療ガスは治療ガス注入口を介して呼吸回路内まで供給されず、
   少なくとも１つの双方向ＢＣＧ流量センサーが逆向き方向における流量を測定した後に少なくとも１つの双方向流量センサーが前向き方向における流量を測定する時、治療ガスは、逆向き方向における流量の少なくとも一部を補正した後に、呼吸回路内に供給される、
   一酸化窒素供給システム。
2. 請求項１に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、逆向き方向における流量の少なくとも一部を補正するステップは、測定した前向き流量の量が測定した逆向き流量と等しくなるまで治療ガスを呼吸回路内に供給しないステップを有する、一酸化窒素供給システム。
3. 請求項１に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、逆向き方向における流量の少なくとも一部を補正するステップは、逆向き方向における流量の体積をデッドスペース体積と比較するステップと、測定した前向き流量の量が（ｉ）測定した逆向き流量又は（ｉｉ）デッドスペース体積の小さい方と等しくなるまで治療ガスを呼吸回路内に供給しないステップとを有する、一酸化窒素供給システム。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、双方向ＢＣＧ流量に関連する情報を一酸化窒素供給システムが使用することによって、所定の量のＮＯを注入モジュール内、次に呼吸回路内に確実に供給するようにする、一酸化窒素供給システム。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、双方向ＢＣＧ流量に関連する情報を一酸化窒素供給システムが使用することによって、所定の量のＮＯが確実に過剰に供給されず、過剰に投与されず、供給不足にならず、及び／又は投与不足とならないようにする、一酸化窒素供給システム。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、少なくとも１つの双方向ＢＣＧ流量センサーは熱質量流量計である、一酸化窒素供給システム。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、少なくとも１つの双方向ＢＣＧ流量センサーは、患者の呼吸回路における流れを妨げることなく流量を測定する、一酸化窒素供給システム。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、少なくとも１つの双方向ＢＣＧ流量センサーは、約２ミリ秒未満の非常に速い応答時間を有し、患者の呼吸回路において低い流動抵抗を提供し、それは１分当たり約６０標準リットルで約１５０パスカル又は１分当たり約６０標準リットルで１．５ｃｍＨ_２Ｏより低い、一酸化窒素供給システム。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、さらに、二酸化炭素センサーを有し、二酸化炭素センサーは、以下の１つ又はそれ以上である、すなわち（ｉ）注入モジュールと流体連結されており、及び／又は呼吸回路とサンプルラインの間に接続されており、（ｉｉ）注入モジュールにおいて及び／若しくは注入モジュール内において、並びに／又は呼吸回路とサンプルラインの間に接続されている、一酸化窒素供給システム。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、逆向き方向における流量の少なくとも一部を補正するステップは、測定された逆向き流量が二酸化炭素を含む場合に治療ガスを呼吸回路内に供給するステップと、測定された逆向き流量が二酸化炭素を含まない場合に治療ガスを呼吸回路内に供給しないステップとを有する、一酸化窒素供給システム。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、双方向ＢＣＧ流量センサーは、（ｉ）逆向き流量に対する操作範囲よりも大きい前向き流量の操作範囲、及び、（ｉｉ）前向き及び逆向き流量に対して分かれた較正データセット及び／又は較正ルーティン、のうち１つ又はそれ以上を有する、一酸化窒素供給システム。
12. 治療ガスを呼吸回路における呼吸ガス内に供給する注入モジュールであって、
    第１開口部及び第２開口部を持つ注入器本体であって、第１開口部及び第２開口部は注入モジュールが患者の呼吸回路に接続するように構成した該注入器本体と；
    治療ガスを受け取り、治療ガスを呼吸回路ガス内へ注入し、注入モジュールを通過するように構成した治療ガス注入部と；
    を有する注入モジュールと、
    少なくとも１つの呼吸回路ガスの特性を測定できる少なくとも１つのセンサーであって、少なくとも１つの特性は、（ｉ）前向き方向及び逆向き方向における呼吸回路ガスの流量、（ｉｉ）呼吸回路ガスの湿度、（ｉｉｉ）呼吸回路ガスの温度、（ｉｖ）呼吸回路ガスにおけるガスの種類、のうちの１つ又はそれ以上である該少なくとも１つのセンサーと、
    治療ガスを治療ガス注入口まで提供する制御モジュールであって、少なくとも１つのセンサーと通信する該制御モジュールと
    を備える一酸化窒素供給システムであって、
    制御モジュールは、治療ガスの供給を補正する、及び／又は、少なくとも１つのセンサーからの測定に基づいた警報を出す、
    一酸化窒素供給システム。
13. 請求項１２に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、少なくとも１つのセンサーは注入モジュールの一部である、又は注入モジュールと流体連結し、注入モジュールが呼吸回路において不適切に設置されていると制御モジュールが画定すると制御モジュールは警報を出す、一酸化窒素供給システム。
14. 請求項１２又は１３に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、少なくとも１つのセンサーは前向き方向及び逆向き方向における呼吸回路ガスの流量を測定でき、逆向き流量の量が前向き流量の量よりも多い又は等しいと、制御モジュールは注入モジュールが呼吸回路において不適切に設置されていると画定する、一酸化窒素供給システム。
15. 請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、逆向き流量の量が前向き流量の量よりも多いと、制御モジュールは注入モジュールが逆向きに設置されていると画定し、制御モジュールが逆向き流量及び前向き流量に対する測定を切り替える、一酸化窒素供給システム。
16. 請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、少なくとも１つのセンサーは、呼吸回路ガスの湿度を測定することができ、呼吸回路ガスの相対湿度が６０％以上であると、制御モジュールは注入モジュールが呼吸回路において不適切に設置されていると画定する、一酸化窒素供給システム。
17. 請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、少なくとも１つのセンサーは、湿度センサー及び／又は熱伝導性センサーを有する、一酸化窒素供給システム。
18. 請求項１２〜１７のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、少なくとも１つのセンサーは、呼吸回路ガスの温度を測定することができ、呼吸回路ガスの温度が２５℃以上であると、制御モジュールは、注入モジュールが呼吸回路において不適切に設置されていると画定する、一酸化窒素供給システム。
19. 請求項１２〜１８のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、少なくとも１つのセンサーは、呼吸回路ガスの温度を測定することができ、呼吸回路ガスの温度が３０℃以上であると、制御モジュールは、注入モジュールが呼吸回路において不適切に設置されていると画定する、一酸化窒素供給システム。
20. 請求項１２〜１９のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、少なくとも１つのセンサーは、呼吸回路ガスにおける気体の種類を測定することができ、呼吸回路ガスが空気又は空気及び酸素の混合でないと制御モジュールが画定すると、制御モジュールは、治療ガスの供給を補正する、及び／又は、警報を出す、一酸化窒素供給システム。
21. 請求項１２〜２０のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、少なくとも１つのセンサーは、呼吸回路ガスの密度及び／又は呼吸回路ガスの熱伝導度を測定することによって気体の種類を測定することができる、一酸化窒素供給システム。
22. 請求項１２〜２１のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、呼吸回路ガスが空気又は空気及び酸素の混合でないと制御モジュールが画定すると、制御モジュールは、新しい流量較正曲線を選択する、一酸化窒素供給システム。
23. 請求項１２〜２２のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、呼吸回路ガスが空気又は空気及び酸素の混合でないと制御モジュールが画定すると、制御モジュールは、ユーザーにガスの種類を入力するように促す、一酸化窒素供給システム。
24. 請求項１２〜２３のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、呼吸回路ガスが麻酔ガスを含むことを制御モジュールが画定すると、及び／又は呼吸回路ガスが麻酔ガスを含むことをユーザーが示すと、制御モジュールは、新鮮なガス流量速度を上げて患者の分時換気量又はそれ以上とするようにユーザーに警報を出す、一酸化窒素供給システム。
25. 請求項１２〜２４のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、少なくとも１つのセンサーは、注入モジュールの一部である、又は注入モジュールと流体連結され、制御モジュールは、人工呼吸器の種類を示す情報を受信する及び／又は人工呼吸器の種類を画定する、一酸化窒素供給システム。
26. 請求項１２〜２５のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、制御モジュールは、呼吸ガスに関連する情報に基づいて人工呼吸器の種類を画定する、一酸化窒素供給システム。
27. 請求項１２〜２６のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、呼吸回路ガスが、逆向き方向の（ｉ）低周波、及び（ｉｉ）大きな体積、の１つ又はそれ以上を有するときであり、また制御モジュールが、（ｉ）ユーザーに人工呼吸器の種類を確信させるように促す、（ｉｉ）ユーザーにデッドスペースの体積に入るように促す、（ｉｉｉ）ユーザーに二酸化炭素センサーを呼吸回路に加えるように促す、また、（ｉｖ）ユーザーに患者の気道のデッドスペースを補正させるかさせないか促す、の１つまたはそれ以上であるとき、制御モジュールは人工呼吸器の種類がＢｉＰＡＰ人工呼吸器であると画定する、一酸化窒素供給システム。
28. 請求項１２〜２７のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、呼吸回路ガスが、（ｉ）高周波、（ｉｉ）逆向き流量の体積が小さく、（ｉｉｉ）高周波の前向き流量パルス、及び（ｉｖ）高い共通モード圧力、の１つ又はそれ以上を有するときであり、また制御モジュールが、（ｉ）ユーザーに人工呼吸器の種類を確信させるように促す、（ｉｉ）ＢＣＧ流量センサーによって測定した平均流量に比例した治療ガスを供給する、の１つまたはそれ以上であるとき、制御モジュールは、人工呼吸器の種類がＨＦＯＶ人工呼吸器であると画定する、一酸化窒素供給システム。
29. 請求項１２〜２８のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、人工呼吸器の種類が従来の人工呼吸器であると制御モジュール画定すると、制御モジュールは、（ｉ）ユーザーに人工呼吸器の種類を確信させるように促す、（ｉｉ）ＢＣＧ流量センサーによって測定した流量に比例した治療ガスを供給する、の１つまたはそれ以上を行う、一酸化窒素供給システム。
30. 請求項１２〜２９のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、制御モジュールは、人工呼吸器の種類を回路圧力検出によって、空気圧検出導管として治療ガス注入口と連通したガス注入管を使用して画定する、一酸化窒素供給システム。
31. 請求項１２〜３０のいずれか一項に記載の一酸化窒素供給システムにおいて、少なくとも１つのセンサーは二酸化炭素センサーを有し、制御モジュールは、二酸化炭素センサーからの測定に基づいて呼吸ガス及び／又は治療ガスの供給の観察を補正する、一酸化窒素供給システム。
32. 治療ガスを患者に投与する方法で、この方法は、
    人工呼吸器を付けた呼吸回路を通して及び／又は呼吸回路と流体連結して呼吸回路ガスの流量を測定するステップであって、人工呼吸器から患者へ向かって流れる時、流れは前向き方向であり、患者から人工呼吸器へ向かって流れる時は、逆向き方向である該ステップと；
    呼吸回路ガスの流れが前向き方向であると画定し、治療ガスを呼吸回路ガス内に供給するステップと；
    呼吸回路ガスの流れが逆向き方向であると画定し、治療ガスを呼吸回路ガス内へ供給するのを停止するステップと；
    前向き方向において流れを再開した呼吸回路ガスを画定し、逆向き方向における流量の少なくとも一部を補正した後に、治療ガスの呼吸回路ガス内への供給を再開するステップと；
    を有する方法。
33. 請求項３２に記載の方法において、逆向き方向における流量の少なくとも一部を補正するステップは、測定した前向き方向の流れの量が測定した逆向き流量と等しくなるまで治療ガスを呼吸回路内に供給しないステップを有する、方法。
34. 請求項３２に記載の方法において、逆向き方向における流量の少なくとも一部を補正するステップは、逆向き方向の流れの量とデッドスペース体積とを比較するステップと、測定した前向きの流量の量が（ｉ）測定した逆向き流量又は（ｉｉ）デッドスペース体積の少ない方と等しくなるまで治療ガスを呼吸回路ガス内に供給しないステップとを有する、方法。
35. 請求項３４に記載の方法において、デッドスペースの体積は、ユーザーによって入力される、及び／又は人工呼吸器から伝達され、この方法は随意的にはさらに、患者及び呼吸回路ガスの流量を測定するための少なくとも１つの双方向ＢＣＧ流量センサーとの間に呼吸回路のセグメントを加えるようにユーザーに指示を与えるステップを有する、方法。
36. 請求項３２〜３５のいずれか一項に記載の方法において、さらに、人工呼吸器の種類を示す情報を受信する、及び／又は人工呼吸器の種類を確定するステップを有する方法。
37. 請求項３６に記載の方法において、人工呼吸器の種類を受け取る及び／又は画定するステップは、人工呼吸器がＢｉＰＡＰ人工呼吸器であるかどうか、及び／又は単一肢部の呼吸回路を付けているかどうかを受け取る及び／又は画定するステップを有し；逆向き方向における流量の少なくとも一部を補正するステップは、人工呼吸器がＢｉＰＡＰ人工呼吸器であるかどうか、及び／又は単一肢部の呼吸回路を付けているかどうかを受け取る及び／又は画定するステップに基づく、方法。
38. 請求項３７に記載の方法において、人工呼吸器がＢｉＰＡＰ人工呼吸器であり、及び／又は単一肢部の呼吸回路を付けているとき、逆向き方向における流量の少なくとも一部を補正するステップは、測定した前向きの流量の量が測定した逆向きの流量の少なくとも一部と等しくなるまで治療ガスを呼吸回路ガス内に供給しないステップを有し；
    人工呼吸器がＢｉＰＡＰ人工呼吸器でなく、及び／又は単一肢部の呼吸回路を付けていないとき、逆向き方向における流量の少なくとも一部を補正するステップは、測定した前向きの流量の量が測定した逆向きの流量と等しくなるまで治療ガスを呼吸回路ガス内に供給しないステップを有する、方法。
39. 請求項３８に記載の方法において、測定した前向きの流量の量が測定した逆向きの流量の少なくとも一部と等しくなるまで治療ガスを呼吸回路ガス内に供給しないステップは、測定した前向きの流れの量が（ｉ）測定した逆向き流量又は（ｉｉ）デッドスペース体積の少ない方と等しくなるまで治療ガスを呼吸回路ガス内に供給しないステップを有する、方法。
40. 請求項３２〜３９のいずれか一項に記載の方法において、流量測定は人工呼吸器から実施する方法。
41. 請求項３２〜４０のいずれか一項に記載の方法において、さらに、測定した逆向き流量の少なくとも一部における二酸化炭素を測定するステップを有し、逆向き方向における流量の少なくとも一部を補正するステップは、測定した逆向き流量が二酸化炭素を含む場合に治療ガスを呼吸回路ガス内に供給するステップと、測定した逆向き流量が二酸化炭素を含まない場合に治療ガスを呼吸回路ガス内に供給しないステップを有する、方法。
42. 請求項３２〜４１のいずれか一項に記載の方法において、人工呼吸器を付けた呼吸回路を通した、及び／又は呼吸回路との流体連結による呼吸回路の流量は、少なくとも１つの双方向ＢＣＧ流量センサーによって測定し、また、双方向ＢＣＧ流量センサーは、（ｉ）逆向き流量に対する操作範囲よりも大きい前向き流量の操作範囲、及び、（ｉｉ）前向き及び逆向き流量に対して分かれた較正データセット及び／又は較正ルーティン、のうち１つ又はそれ以上を有する、方法。

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