JP2023544905A - ガス確認のための装置および方法 - Google Patents

Abstract

本明細書中に記載の実施形態は概して、眼科的投与向けに使用すべき混合ガスの濃度を確認するための装置および方法に関する。一実施形態では、混合ガスの第１の部分をチャンバ内に導入するステップと、第１の部分のパラメータを標示する第１の部分の温度変化を決定するステップと、パラメータが予め決定された値を満たしていることを決定するステップと、混合ガスの第２の部分を患者の眼内に導入するステップと、を含む方法が提供されている。別の実施形態では、チャンバ内部の素子を混合ガスの第１の部分に暴露するステップと、刺激に応答して変化する素子の物理的特性の変化を決定するステップであって、物理的特性が前記第１の部分のパラメータを標示している、ステップと、パラメータが予め決定された値を満たしていることを決定するステップと、混合ガスの第２の部分を患者の眼内に導入するステップと、を含む方法が提供されている。

Description

［優先権の主張］
本出願は、Ｃｏｎｒａｄ Ｓａｗｉｃｚを発明人とし、あたかも本明細書中に全面的にかつ完全に記載されているかのように全体が参照により本明細書に組込まれている、２０２０年１０月１３日出願の「ガス確認のための装置および方法」なる名称の米国仮特許出願第６３／０９０，８８７号の優先権の利益を主張するものである。

本開示の実施形態は、概して、眼科的投与向けに使用すべき混合ガスの濃度を確認するための装置および方法に関する。

例えば網膜剥離を修復するための方法には、典型的に、１つ以上のガスの使用が関与する。網膜剥離修復のための１つの方法は、空気網膜復位術である。空気網膜復位術には典型的に、空気中に希釈された六フッ化硫黄（ＳＦ_６）、四フッ化炭素（ＣＦ_４）、ヘキサフルオロエタン（Ｃ_２Ｆ_６）、またはオクタフルオロプロパン（Ｃ_３Ｆ_８）などの膨張性で長時間作用性の眼球内ガスの硝子体内注入が関与し、その後、網膜裂傷に対してレーザ治療または凍結固定術が適用される。簡単に言うと、膨張性気泡が剥離した網膜を圧迫しそれを所定の場所に押し戻すような形で患者の頭を位置付けする。水／ガス界面の表面張力は、網膜裂孔内への流体の移動を防止し網膜を所定の場所に封止するのを補助し、脈絡網膜の接着を可能にする。網膜剥離の１つの治療方法としては、経毛様体扁平部水晶体切除術（ＰＰＶ）が含まれる。簡単に言うと、ＰＰＶには、硝子体ゲルおよび網膜硝子体牽引の除去、網膜裂傷の位置特定とレーザ治療、および例えば空気中２０％のＳＦ_６または空気中１４％のＣ_３Ｆ_８などの眼球内ガスタンポン挿入が関与する。

典型的には、眼球内ガスは、シリンジ内に引き込まれ、空気で希釈され、網膜剥離修復手技に先立って手作業で混合される。適切な濃度（または希釈率）を達成するためのガス体積は、さまざまなシリンジサイズに基づいて計算される。しかしながら、適切な濃度を達成することは、未だに大きな課題である。

眼科的投与向けに使用すべき混合ガスの濃度を確認するための装置および方法に対するニーズが存在する。

本開示の実施形態は、概して、眼科的投与向けに使用すべき混合ガスの濃度を確認するための装置および方法に関する。

一実施形態では、混合ガス体積を調製するステップであって、混合ガスが第１の部分と第２の部分を含んでいるステップと、第１の部分をチャンバ内に導入するステップと、第１の部分の温度変化または温度変化率を決定するステップであって、温度変化または温度変化率が第１の部分のパラメータを標示している、ステップと、パラメータが予め決定された値を満たしていることを決定するステップと、第２の部分を患者の眼（例えば患者の眼の硝子体腔）内に導入するステップと、を含む方法が提供されている。

別の実施形態では、混合ガス体積を調製するステップであって、混合ガス体積が第１の部分および第２の部分を含むステップと、第１の部分を第１のチャンバ内に導入するステップと、基準試料を第２のチャンバ内に導入するステップと、第１の部分および基準試料を同じ条件に曝露するステップとを含む方法が提供されている。該方法はさらに、第１の部分の第１の温度変化率を決定するステップと、基準試料の第２の温度変化率を決定するステップと、第１の温度変化率と第２の温度変化率の差を測定するステップであって、第１の温度変化率と第２の温度変化率の差が第１の部分のパラメータを標示しているステップと、パラメータが予め決定された値を満たしていることを決定するステップと、第２の部分を患者の眼（例えば患者の眼の硝子体腔）内に導入するステップと、を含む。

別の実施形態では、混合ガス体積を調製するステップであって、混合ガスが第１の部分と第２の部分を含んでいるステップと、第１の部分をチャンバ内に導入するステップであって、チャンバが素子を収納しているステップと、温度または電子励起に応答して変化する素子の物理的特性の変化を決定するステップであって、物理的特性が第１の部分のパラメータを標示している、ステップと、パラメータが予め決定された値を満たしていることを決定するステップと、第２の部分を患者の眼（例えば患者の眼の硝子体腔））内に導入するステップと、を含む方法が提供されている。

本開示の上述の特徴を詳細に理解することができるように、添付図面にその一部が例示されている実施形態を参照することによって、以上で簡単に要約された開示のより具体的な説明を得ることが可能である。しかしながら、添付図面はこの開示の典型的な実施形態を例示しているにすぎず、したがって、本開示は他の同等に有効な実施形態も認め得ることから、その範囲の限定するものとみなされるべきではない、ということを指摘しておかなければならない。

図１は、本開示の少なくとも１つの実施形態に係る、混合ガスのパラメータを確認するための例示的装置である。 図２は、本開示の少なくとも１つの実施形態に係る、混合ガスのパラメータを確認する例示的方法の流れ図である。 図３は、本開示の少なくとも１つの実施形態に係る、混合ガスのパラメータを確認するための例示的装置である。 図４は、本開示の少なくとも１つの実施形態に係る、混合ガスのパラメータを確認する例示的方法の流れ図である。 図５は、本開示の少なくとも１つの実施形態に係る、混合ガスのパラメータを確認するための例示的装置である。 図６は、本開示の少なくとも１つの実施形態に係る、混合ガスのパラメータを確認する例示的方法の流れ図である。

本開示の実施形態は概して、眼科的投与向けに使用すべき混合ガスの濃度を確認するための装置および方法に関する。本明細書中に記載の装置および方法は、網膜剥離修復などの眼科的手技において使用可能である。

典型的には、一部の眼科的手技の間に、患者に対する投与に備えて、ＳＦ_６またはペルフルオロ化炭素、例えばＣＦ_４、Ｃ_２Ｆ_６またはＣ_３Ｆ_８などのガスがユーザ（例えば技術者）によって手作業で空気と混合される。例えば、利用分野に応じて、一般に使用される混合ガスは、各々空気中に希釈された３０％のＳＦ_６、２０％のＣ_２Ｆ_６および１５％のＣ_３Ｆ_８を含む。しかしながら、眼科的投与に先立ち混合ガスの１つ以上のパラメータ、例えば密度を正確かつ効率良く確認するための既存のメカニズムは存在しない。

本明細書中に記載の装置および方法の多くは、概して熱伝導率に基づいて動作する。ＳＦ_６およびペルフルオロ化炭素などの重質ガスは、空気よりも優れた熱導体である。したがって、ガス試料の熱伝導率を測定することは、重質ガスの存在を確認する一助となることができる。こうして、ガス試料の熱伝導率は、ガス試料のパラメータのインジケータである。ガス試料のこのようなパラメータには、密度および／または濃度が含まれ得る。

図１は、本開示の少なくとも１つの実施形態に係る混合ガスのパラメータ、例えば密度および／または濃度を確認するための例示的装置１００である。該装置１００は、混合ガスが導入される試料ポート１０５を含む。試料ポート１０５は、チャンバ１１０に結合されている。チャンバ１１０は、ガス試料採取によって眼科的手技に利用可能なガスの量が著しく削減されないような形でサイズ決定され得る。チャンバ１１０は、ヒータワイヤ１２０（例えば抵抗加熱素子）および温度センサ１２５（例えば、温度計、熱電対または抵抗温度検出器（ＲＴＤ））を収納する。ヒータワイヤ１２０は試料を加熱するために使用され、温度センサ１２５は、温度を測定する。ヒータワイヤ（またはリボン）は、金属、貴金属および／または金属合金、例えば白金、ロジウム、ニッケル、クロム、タンタル、タングステンまたはそれらの組合せなどの任意の好適な材料を含むことができる。温度センサ１２５は、金属、貴金属、および／または金属合金、例えば白金、ニッケル、銅またはそれらの組合せなどの任意の好適な材料を含むことができる。

コントローラ１３０は、ヒータワイヤ１２０および温度センサ１２５を制御するためのハードウェアおよび回路などの構成素子を含む。コントローラ１３０は同様に、試料ポート１０５内に注入された混合ガスのパラメータを直接的にまたは間接的に検出するように構成されている。コントローラ１３０はプロセッサを含むことができる。プロセッサは、本明細書中に記載のさまざまな方法および動作についての命令を記憶するためのメモリを含むことができる。

装置１００は、電源１３５、例えば電池、ＡＣ（交流）電源、ＤＣ（直流）電源などによって電力供給される。パージガスポート１４０およびパージベント１４５がチャンバ１１０に結合されている。パージガスポート１４０は、測定後のガス試料のための出口を提供している。試料ポート１０５からパージガスポート１４０までの経路に沿った１つの位置に、フィルタを設置することができる。チャンバ１１０からガスをパージするためにパージベント１４５が使用される。例えば、チャンバ１１０は、先行するガス試料または空気を格納することができ、したがってチャンバ１１０を、公知の初期条件まで例えば乾燥窒素などでフラッシングすることができる。パージベント１４５の代替案として、混合ガスの導入に先立ちチャンバをパージするために真空を使用することができる。装置１００はさらに、インジケータ１５０を含む。インジケータ１５０は、混合ガスが予め決定された密度または濃度を満たす（または満たさない）ことの標示をユーザに対して提供する信号、例えば光を提供する。コントローラ１３０は、インジケータ１５０を制御するための構成素子、例えばハードウェアおよび回路を含む。

装置１００を使用することにより、混合ガスの熱伝導を測定できるいくつかの方法が存在する。公知の熱源をチャンバ１１０に導入しチャンバ１１０内の熱上昇を測定することによって、直接的測定を行なうことができる。検出された熱上昇の量または率は、混合ガスのパラメータの標示である。例えば、公知の率で熱エネルギを生成するために電子的に制御された例えばヒータワイヤ１２０などの電気加熱式素子によって、熱を提供することができる。このとき、温度は、例えば温度センサ１２５などの温度センサにより決定、例えば測定される。温度変化率および／または温度変化量は、混合ガスのパラメータ、例えば密度および／または濃度を決定するために使用される。

図２は、本開示の少なくとも１つの実施形態に係る、混合ガスのパラメータ、例えば密度および／または濃度を確認する例示的方法２００の流れ図である。該方法２００は、装置１００で使用可能であるが、装置１００は、方法２００と併せて使用し得る装置の単なる一例にすぎない。該方法は、ユーザが眼科的投与と特性決定の両方に充分な量で、混合ガス（例えばＳＦ_６および空気）の体積を調製することで始まる。すなわち、混合ガスが満足のいくものであるか否かを確認するために、混合ガス体積の第1の部分が使用され、患者の眼（例えば患者の眼の硝子体腔）内への投与のために、混合ガス体積の第２の部分が使用される。該方法には、動作２１０において、チャンバ内に混合ガスを導入するステップが含まれる。一例として、混合ガスは、試料ポート１０５を介して、チャンバ１１０内に導入される。

該方法はさらに、動作２２０において、混合ガスの温度変化または温度変化率を決定するステップを含む。温度変化または温度変化率を決定するステップは、混合ガスを加熱済み混合ガスまで加熱するステップと、加熱済み混合ガスの温度を測定するステップとを含むことができる。一例として、熱は、公知の率で熱エネルギを生成するように電子的に制御されるヒータワイヤ１２０などの電気加熱式素子によって提供され得る。このとき、温度は、温度センサ１２５などの温度センサによって、決定、例えば測定される。温度変化率および／または温度変化量は、混合ガスの密度などのパラメータを標示する。

該方法２００はさらに、動作２３０において、パラメータ（例えば密度および／または濃度）が予め決定された値を満たしていることを決定するステップを含む。ここで、パラメータは、予め決定された値に比較され得る。このような動作は、コントローラ１３０により行なわれ得る。例えば、温度信号を測定するために、温度センサ１２５に接続された読出しシステム（例えばコントローラ１３０の一部として）を使用することができる。温度分析器を含み得る読出しシステムは、専用の小型デバイス内に一体化され得、それは、集積回路、オンチップセンサなどの一部であり得る。読出しシステムは、アナログ－デジタル変換器、メモリモジュールおよびルックアップテーブル、ディスプレイなどを含むことができる。コントローラ１３０のプロセッサは、このとき、読出しシステムによって提供された測定値を、公知のガスのテーブルまたは較正データと比較することができ、混合ガスの密度および／または濃度を得ることが可能である。パラメータが予め決定された値を満たす場合、動作２４０を行なうことができる。動作２４０は、患者の眼（例えば患者の眼の硝子体腔）内に混合ガスを導入することを含む。パラメータが予め決定された値を満たさない場合には、ユーザは、方法２００のために別の混合ガスを調製すると考えられる。満足のいく混合ガスが調製されたか否かの標示が、インジケータ１５０によって提供され得る。非限定的例として、インジケータ１５０は、例えば混合ガスが満足のいくものであるか否かに基づいて一定の色として照明し得る。あるいは、非限定的な例として、インジケータ１５０は、混合ガスが満足のいくものであるか否かに関してイエス／ノー（＋／－）メッセージを提供することができる。

図３は、本開示の少なくとも１つの実施形態に係る、混合ガスのパラメータ、例えば密度および／または濃度を確認するための例示的装置３００である。装置３００は、試料チャンバ３１０ａと基準チャンバ３１０ｂとを含む。

装置３００は、混合ガスが導入される試料ポート３０５ａを含む。試料ポート３０５ａは、試料チャンバ３１０ａに結合されている。試料チャンバ３１０ａは、ガス試料採取によって眼科的手技に利用可能なガスの量が著しく削減されないような形でサイズ決定され得る。装置３００は、基準試料が導入される基準試料ポート３０５ｂを含む。基準試料ポート３０５ｂは、基準チャンバ３１０ｂに結合されている。試料チャンバ３１０ａは、試料ヒータおよびセンサ３２０ａを収納する。試料ヒータおよびセンサ３２０ａは、試料を加熱し試料の温度を測定するための構成素子を含む。試料ヒータおよびセンサ３２０ａは、ヒータワイヤ（例えば抵抗加熱素子）および温度センサ、例えば温度計、熱電対、またはＲＴＤを含むことができる。ヒータワイヤおよび温度センサの特性については、以上で論述されている。基準チャンバ３１０ｂは、基準ヒータおよびセンサ３２０ｂを収納する。基準ヒータおよびセンサ３２０ｂは、基準試料を加熱し基準試料の温度を測定するための構成素子を含む。基準ヒータおよびセンサ３２０ｂは、ヒータワイヤ（例えば抵抗加熱素子）および温度センサ、例えば温度計、熱電対またはＲＴＤを含むことができる。基準ヒータおよびセンサ３２０ｂのために有用なヒータワイヤおよび温度センサの特性は、図１に関連して以上で論述されている。

コントローラ３３０は、試料ヒータおよびセンサ３２０ａならびに基準ヒータおよびセンサ３２０ｂを制御するためのハードウェアおよび回路などの構成素子を含む。コントローラ３３０は同様に、試料ポート３０５ａ内に注入された混合ガスのパラメータを直接的または間接的に、そして基準試料ポート３０５ｂ内に注入された基準試料のパラメータを検出するように構成されている。コントローラ３３０はプロセッサを含むことができる。プロセッサは、本明細書中に記載のさまざまな方法および動作についての命令を記憶するためのメモリを含むことができる。装置３００は、電源３３５、例えば電池、ＡＣ電源、ＤＣ電源などによって電力供給される。試料チャンバ３１０ａおよび基準チャンバ３１０ｂの各々は、独立して、パージガスポート、パージベントおよび／または真空に結合され得る。装置３００はさらにインジケータ３５０を含む。インジケータ３５０は、混合ガスが予め決定された密度または濃度を満たす（または満たさない）ことの標示をユーザに対して提供する信号、例えば光を提供する。コントローラ１３０は、インジケータ３５０を制御するためのハードウェアおよび回路などの構成素子を含む。

装置３００を使用することにより、混合ガスの熱伝導を測定できるいくつかの方法が存在する。一例として、動作中、混合ガスおよび基準試料を同じ環境条件に曝露するために、試料チャンバ３１０ａおよび基準チャンバ３１０ｂのパラメータが独立して設定される。試料チャンバ３１０ａおよび基準チャンバ３１０ｂの初期温度は同じであると考えられる。同様にして、試料チャンバ３１０ａおよび基準チャンバからの熱損失も同じであると考えられる。基準チャンバ３１０ｂは、ガス、例えば乾燥窒素を格納することができ、試料チャンバ３１０ａは、測定対象の混合ガスを格納することができる。混合ガスおよび基準試料の両方共が次に、それぞれ、試料ヒータとセンサ３２０ａ、および基準ヒータとセンサ３２０ｂを介して、同じ加熱および測定に付される。その後、混合ガスと基準試料の間の加熱率（または量）の差が決定される。このような率の差は、混合ガスのパラメータ、例えば密度および／または濃度を決定するために使用可能である。この示差測定により、測定の絶対精度の必要性を無くすることができる。

図４は、本開示の少なくとも１つの実施形態に係る、混合ガスのパラメータ、例えば密度および／または濃度を確認する例示的方法４００の流れ図である。該方法４００は、装置３００で使用可能であるが、装置３００は、方法４００と併せて使用し得る装置の単なる一例にすぎない。該方法は、ユーザが眼科的投与と特性決定の両方に充分な量で、混合ガス（例えばＳＦ_６および空気）の体積を調製することで始まる。すなわち、混合ガスが満足のいくものであるか否かを確認するために、混合ガス体積の第1の部分が使用され、患者の眼（例えば患者の眼の硝子体腔）内への投与のために、混合ガス体積の第２の部分が使用される。

方法４００には、動作４１０において、試料チャンバ内に混合ガスを導入するステップが含まれる。一例として、混合ガスは、試料ポート３０５ａを介して、試料チャンバ３１０ａ内に導入される。ここで、混合ガス（例えばＳＦ_６および空気）体積を、眼科的投与および特性決定の両方のために充分な量で調製することができる。方法４００にはさらに、動作４２０において基準チャンバ内に基準試料を導入するステップが含まれる。ここで、基準試料ポート３０５ｂを介して基準チャンバ３１０ｂ内に、基準試料（例えば窒素ガス）体積を導入することができる。あるいは、基準ガスを周期的に基準チャンバ３１０ｂに導入することが可能である。基準ガスの周期的導入は、使用される基準ガスの安定性および／または基準ガス漏出の発生の有無（およびその率）により左右され得る。

方法４００はさらに、動作４３０において、混合ガスおよび基準試料を同じ（または類似の）環境条件に曝露するステップを含む。環境条件としては、湿度、温度および圧力が含まれるが、これらに限定されない。例えば、動作４３０は、混合ガスおよび基準試料が同じまたは類似の環境条件に付されるような形で、試料チャンバ３１０ａおよび基準チャンバ３１０ｂのパラメータを予め決定された値に設定するステップを含むことができる。基準試料および混合ガスを同じまたは類似の条件に付すことにより、例えば局所的大気圧、局所的温度および局所的湿度についての補正因子を作成して環境を無効にすることができる。

方法４００はさらに、動作４４０において、混合ガスの温度変化または温度変化率を決定するステップを含む。混合ガスの温度変化または温度変化率を決定するステップは、混合ガスを加熱済み混合ガスまで加熱するステップと、加熱済み混合ガスの温度を測定するステップとを含むことができる。一例として、熱は、例えば試料ヒータ及びセンサ３２０ａなどの電気加熱式素子によって提供され得る。このとき、温度は、試料ヒータ及びセンサ３２０ａなどの温度センサによって、決定、例えば測定される。方法４００はさらに、動作４５０において、基準試料の温度変化または温度変化率を決定するステップを含む。基準試料の温度変化または温度変化率を決定するステップは、基準試料を加熱済み基準試料まで加熱するステップと、加熱済み基準試料の温度を測定するステップとを含むことができる。一例として、基準ヒータおよびセンサ３２０ｂは、基準試料を加熱し基準試料の温度を測定するための構成素子を含む。

方法４００はさらに、動作４６０において、混合ガスの温度変化率（例えば第１の率）と基準試料の温度変化率（例えば第２の率）の間の差を測定するステップを含む。温度変化率間の差は、混合ガスのパラメータを標示する。代替的にまたは付加的に、動作４６０は、混合ガスの温度変化（例えば第１の量）と基準試料の温度変化（例えば第２の量）の間の差を測定するステップを含むことができる。温度変化量の間の差は、混合ガスのパラメータを標示する。このようなパラメータには、密度および／または濃度が含まれる。温度に基づく密度および濃度の決定については、以上で説明されている。

方法４００はさらに、動作４７０において、混合ガスのパラメータ（例えば密度および／または濃度）が予め決定された値を満たしていることを決定するステップを含む。ここで、パラメータ（例えば密度）は、予め決定された値に比較され得る。このような動作は、コントローラ３３０により行なわれ得る。例えば、温度信号を測定するために、試料ヒータおよびセンサ３２０ａならびに基準ヒータおよびセンサ３２０ａに接続された読出しシステム（例えばコントローラ３３０の一部として）を使用することができる。温度分析器を含み得る読出しシステムは、専用の小型デバイス内に一体化され得、それは、集積回路、オンチップセンサなどの一部であり得る。読出しシステムは、アナログ－デジタル変換器、メモリモジュールおよびルックアップテーブル、ディスプレイなどを含むことができる。パラメータが予め決定された値を満たす場合、動作４８０を行なうことができる。動作４８０は、患者の眼（例えば患者の眼の硝子体腔）内に混合ガスの一部分、例えば第２の部分を導入することを含む。パラメータが予め決定された値を満たさない場合には、ユーザは、方法４００のために別の混合ガスを調製すると考えられる。満足のいく混合ガスが調製されたか否かの標示が、インジケータ３５０によって提供され得る。非限定的例として、インジケータ３５０は、例えば混合ガスが満足のいくものであるか否かに基づいて一定の色として照明し得る。あるいは、非限定的な例として、インジケータ３５０は、混合ガスが満足のいくものであるか否かに関してイエス／ノー（＋／－）メッセージを提供することができる。

図５は、本開示の少なくとも１つの実施形態に係る、混合ガスのパラメータ、例えば密度および／または濃度を確認するための例示的装置５００である。装置５００は、混合ガスが導入される試料ポート５０５を含む。試料ポート５０５は、チャンバ５１０に結合されている。チャンバ５１０は、ガス試料採取によって眼科的手技に利用可能なガスの量が著しく削減されないような形でサイズ決定され得る。チャンバ５１０は、素子５２７を収納する。いくつかの実施形態において、素子５２７は、温度および／または電気的励起に応答して変化する物理的特性を有する。このような物理的特性には、抵抗、インピーダンスおよび振動が含まれ得るが、これらに限定されない。

いくつかの実施形態において、素子５２７は、例えば金属、貴金属および／または金属合金、例えば白金、銅、タングステン、白金、ロジウム、ニッケル、クロム、タンタル、タングステン、銅またはそれらの組合せを含む材料でできたワイヤおよび／またはリボンなどの電気的素子を含む。素子５２７は、加熱機能および温度測定機能の両方を提供することができる。いくつかの実施形態において、素子５２７は、電子的励起に応答して変化するオシレータを含む。オシレータは、振動能力を有する任意の好適な材料、例えばホウケイ酸ガラスなどのガラス、金属および／または金属合金製であり得る。

コントローラ５３０は、素子５２７を制御するためのハードウェアおよび回路などの構成素子を含む。プロセッサは、本明細書中に記載のさまざまな方法および動作についての命令を記憶するためのメモリを含むことができる。コントローラ５３０は同様に、試料ポート５０５内に注入された混合ガスのパラメータを直接的にまたは間接的に検出するように構成されており、かつ／または、素子５２７の物理的特性を直接的または間接的に検出するように構成されている。コントローラ５３０はプロセッサを含むことができる。装置５００は、電源５３５、例えば電池、ＡＣ電源、ＤＣ電源などによって電力供給される。パージガスポート５４０およびパージベント５４５がチャンバ５１０に結合されている。パージガスポート５４０は、測定後のガス試料のための出口を提供している。試料ポート５０５からパージガスポート５４０までの経路に沿った１つの位置に、フィルタを設置することができる。チャンバ５１０からガスをパージするためにパージベント５４５が使用される。例えば、チャンバ５１０は、先行するガス試料または空気を格納することができ、したがってチャンバ５１０を、公知の初期条件まで例えば乾燥窒素などでフラッシングすることができる。パージベント５４５の代替案として、混合ガスの導入に先立ちチャンバをパージするために真空を使用することができる。装置５００はさらに、インジケータ５５０を含む。インジケータ５５０は、混合ガスが予め決定された密度または濃度を満たす（または満たさない）ことの標示をユーザに対して提供する信号、例えば光を提供する。コントローラ５３０は、インジケータ５５０を制御するための構成素子、例えばハードウェアおよび回路を含む。

装置５００を使用することにより、図６に関連してさらに説明されるように、素子５２７の抵抗変化、インピーダンス変化および／または振動変化など、混合ガスを確認できるいくつかの方法が存在する。

図６は、本開示の少なくとも１つの実施形態に係る、混合ガスのパラメータ、例えば密度および／または濃度を確認する例示的方法６００の流れ図である。該方法６００は、装置５００で使用可能であるが、装置５００は、方法６００と併せて使用し得る装置の単なる一例にすぎない。該方法は、ユーザが眼科的投与と特性決定の両方に充分な量で、混合ガス（例えばＳＦ_６および空気）の体積を調製することで始まる。すなわち、混合ガスが満足のいくものであるか否かを確認するために、混合ガス体積の第1の部分が使用され、患者の眼（例えば患者の眼の硝子体腔）内への投与のために、混合ガス体積の第２の部分が使用される。方法６００には、動作６１０において、チャンバ内に混合ガスを導入するステップが含まれる。一例として、混合ガスは、試料ポート５０５を介して、チャンバ５１０内に導入される。

方法６００にはさらに、動作６２０において、例えば温度または電子励起などの刺激に応答して変化する素子（例えば電気的素子および／またはオシレータなどの素子５２７）の物理的特性（例えば抵抗、インピーダンス、振動）の変化を決定するステップが含まれる。抵抗、インピーダンスおよび振動を決定するステップについては以下でさらに説明する。同じく以下で説明するように、物理的特性の変化は、混合ガスのパラメータ、例えば密度および／または濃度を標示している。方法６００はさらに、動作６３０においてパラメータ（例えば密度および／または濃度）が予め決定された値を満たしていることを決定するステップを含む。ここで、混合ガスのパラメータ（例えば密度）は、予め決定された値に比較され得る。このような動作は、コントローラ５３０により行なうことができる。パラメータが予め決定された値を満たす場合、動作６４０を行なうことができる。動作６４０は、患者の眼（例えば患者の眼の硝子体腔）内に混合ガスの一部分を導入することを含む。パラメータが予め決定された値を満たさない場合には、ユーザは、方法６００のための別の混合ガスを調製すると考えられる。満足のいく混合ガスが調製されたか否かの標示が、インジケータ５５０によって提供され得る。非限定的例として、インジケータ５５０は、例えば混合ガスが満足のいくものであるか否かに基づいて一定の色として照明し得る。あるいは、非限定的な例として、インジケータ５５０は、混合ガスが満足のいくものであるか否かに関してイエス／ノー（＋／－）メッセージを提供することができる。

上述のように、素子（例えば素子５２７）のさまざまな物理的特性、例えば抵抗、インピーダンスおよび振動を決定することができる。

抵抗を測定することができ、抵抗を混合ガスの密度および／または濃度に関係付けすることができる。金属ワイヤの抵抗は温度と共に変化し、したがって、ワイヤを温度計として使用することができる。ワイヤは、ガスに曝露されている一方で加熱されることから、ワイヤは、ガスの密度に比例する伝導を通して熱を喪失する。

いくつかの実施形態において、素子５２７は、白金、銅、タングステン、白金、ロジウム、ニッケル、クロム、タンタル、タングステン、銅またはそれらの組合せといった金属、金属合金またはそれらの組合せなどの公知の電気抵抗対温度の関係を有する材料を含む電気的素子である。素子５２７が電気的に加熱されるにつれて、その抵抗変化を決定することができる。抵抗の変化は、どの程度の熱が適用されているか、および素子５２７を取り囲むガスの熱伝導によってどの程度の熱が除去されるかに比例する。したがって、公知の加熱率に伴う抵抗の変化（または抵抗変化率）を決定するステップを用いて、混合ガスのパラメータ、例えば密度および／または濃度を決定することができる。

概して、抵抗測定のためには、素子５２７（例えばワイヤ）をガスに曝露することができる。素子５２７を通って、電気信号を通過させる。ここで、素子全体にわたって恒常な電圧を印加することによって素子５２７を加熱することができ、例えば一定の時間、素子５２７の抵抗応答を測定する。例えば、抵抗応答信号を測定するために、素子５２７の電極に接続された読出しシステム（例えばコントローラ５３０の一部として）を使用することができる。抵抗分析器を含み得る読出しシステムは、専用の小型デバイス内に一体化され得、それは、集積回路、オンチップセンサなどの一部であり得る。読出しシステムは、アナログ－デジタル変換器、メモリモジュールおよびルックアップテーブル、ディスプレイなどを含むことができる。ＡＣおよびＤＣの両方の回路を使用することができる。コントローラ５３０のプロセッサは、このとき、提供された測定値を公知のガスのテーブルまたは較正データと比較することができ、混合ガスの密度および／または濃度を得ることが可能である。

素子５２７の電気抵抗は、素子の温度が上昇するにつれて増大し、これは、Ｖを電圧、Ｉを電流、Ｒを抵抗としてオームの法則（Ｖ＝ＩＲ）にしたがって回路内を流れる電流と共に変動し得る。ガスが素子を通過して流れる場合、素子は冷却し、その抵抗を減少させ、供給電圧は定数であることから、その結果としてより多くの電流が回路内を流れることができるようになる。より多くの電流が流れるにつれて、素子の温度は、抵抗が再び平衡に達するまで上昇する。電流の増減は、ワイヤを通過して流れるガスの質量に比例する。集積電子回路が、比例測定値を較正済み信号へと変換し、この信号はコントローラ５３０に送信される。その後、電流が公知であり、結果としての電圧が抵抗を明らかにすることから、抵抗の変化を決定することができる。

インピーダンスも同様に測定でき、インピーダンスを混合ガスの密度および／または濃度に関係付けすることができる。ここで、素子５２７は、白金、銅、タングステン、白金、ロジウム、ニッケル、クロム、タンタル、タングステン、銅またはそれらの組合せといった金属、金属合金またはそれらの組合せなどの公知の電気抵抗対温度の関係を有する材料を含む電気的素子である。素子が加熱されるにつれて、そのインピーダンス変化を決定することができる。インピーダンスの変化は、どの程度の熱が適用されているか、および素子を取り囲むガスの熱伝導によってどの程度の熱が除去されるかに比例する。公知の加熱率に伴うインピーダンスの変化（またはインピーダンス変化率）を決定するステップを用いて、混合ガスのパラメータ、例えば密度および／または濃度を決定することができる。

インピーダンス測定のためには、素子５２７をガスに曝露することができる。素子５２７を通って、電気信号を通過させる。ここで、素子５２７を、予め決定された周波数または周波数範囲で可変電気信号を用いて分極し、例えば一定の時間インピーダンス応答を測定する。例えば、インピーダンス応答信号を測定するために、素子５２７の電極に接続された読出しシステム（例えばコントローラ５３０の一部として）を使用することができる。インピーダンス分析器を含み得る読出しシステムは、専用の小型デバイス内に一体化され得、それは、集積回路、オンチップセンサなどの一部であり得る。コントローラ５３０のプロセッサは、このとき、提供された測定値を公知のガスのテーブルまたは較正データと比較することができ、混合ガスの密度および／または濃度を得ることが可能である。異なる周波数について、測定を反復することができる。

電気信号に対する素子５２７の応答は、インピーダンスの抵抗成分（Ｒ）と容量成分（Ｃ）の組合せを考慮に入れることができる。例えば、抵抗成分は、一定の時間の後または一定の時間中、得ることができ、容量成分は同様に一定の時間の後に得ることができるか、または一定の時間中、容量成分を記録することができる。インピーダンス応答は周波数依存性であり得、抵抗成分Ｒと容量成分Ｃのインピーダンス変化（Ｚ）に対する寄与は、特定の素子５２７／ガス対について変動し得る。成分ＣおよびＲは、素子５２７上のインピーダンスを測定することによって得ることができる。さらに、素子５２７の電極に接続された読出しシステムを使用して、容量成分と抵抗成分を別個に測定することができる。例えば、一定の周波数範囲について、Ｃ、Ｒまたはその両方を測定することができ、あるいは、一定の周波数または周波数範囲について、経時的なインピーダンスの変動（例えばＣ、またはＲまたは両方の変化）を得ることができる。読出しシステムは、アナログ－デジタル変換器、メモリモジュールおよびルックアップテーブル、ディスプレイなどを含むことができる。ＡＣおよびＤＣの両方の回路を使用することができる。

素子５２７のためにオシレータが使用される場合、素子５２７の振動特性も同様に測定することができる。オシレータを使用することにより、振動周波数の電子的測定値に基づいて混合ガスの密度および／または濃度の決定が可能となり、そこから密度値を計算することができる。Ｙオシレータ、Ｘオシレータ、およびＷオシレータなどのさまざまなタイプのオシレータを使用することができる。典型的なＵ字管であるＹオシレータは、上下に移動し、典型的にカウンタマスを用いて有害な振動を減衰させるかまたは除去する。Ｘオシレータは、固定されたベンドを伴うＵ字管であり、可動部は、反対方向に互いに向かって移動する。Ｗオシレータは、３つのベンドを特徴とし、第１のおよび最後のベンドは互いに向かって反対方向に移動する。オシレータは、振動能力を有する、例えばホウケイ酸ガラスといったガラス管、金属および／または金属合金などの任意の好適な材料で製造され得る。

概して、振動測定のためには、素子５２７（例えばオシレータ）をガスに曝露することができる。一例として、混合ガスがＵ字管などの中空オシレータ内に充填される。その後オシレータは、非減衰振動へと電子的に励起され、オシレータの振動周期を測定することができる。例えば、振動応答信号を測定するために、素子５２７に接続された読出しシステム（例えばコントローラ５３０の一部として）を使用することができる。振動分析器を含み得る読出しシステムは、専用の小型デバイス内に一体化され得、それは、集積回路、オンチップセンサなどの一部であり得る。読出しシステムは、アナログ－デジタル変換器、メモリモジュールおよびルックアップテーブル、ディスプレイなどを含むことができる。コントローラ５３０のプロセッサは、このとき、提供された測定値を公知のガスのテーブルまたは較正データと比較することができ、混合ガスの密度および／または濃度を得ることが可能である。

圧電素子（例えば水晶またはセラミック材料）または磁石およびコイルシステムを使用して、Ｕ字管を励起することができ、光ピックアップが振動周期を測定し得る。光ピックアップは、振動するＵ字管の上のコーティングによって中断される光ビームを検出することができ、ピックアップは振動周期を記録する。圧電素子は同様に、例えば素子の使用可能な効果が反転させられた場合に、振動周期を表わすために使用される。オシレータの励起が、圧電素子に電圧を印加することによって有効化される一方で、振動の検出は以下のことによって行なわれ得る：すなわち、第２の圧電素子が次に、移動するセンサユニットによって周期的に与圧され、振動周期を非常に正確に表わす電圧を生成する。振動周期を測定するために、磁石も使用することができる。磁石がコイルを通過するときには常に、電流が誘導され、これを評価することが可能である。

本明細書中に記載の測定のために、予備較正動作を行なうことができる。例えば、温度補償を目的とした、ガス絶縁におけるおよび温度に伴う抵抗変化およびインピーダンス変化の測定、あるいは公知の濃度および／または密度における公知のガス状被分析物の測定を行なうことができる。別の例としては、電子励起補償を目的として、ガス絶縁における電子励起に伴う振動変化の測定、あるいは公知の濃度および／または密度における公知のガス状被分析物の測定を行なうことができる。別の例としては、ガス絶縁における温度変化および温度変化率の測定、あるいは公知の濃度および／または密度における公知のガス状被分析物の測定を行なうことができる。

本明細書中に記載の装置（例えば装置１００、装置３００および装置５００）を、Ａｌｃｏｎ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｆｏｒｔ Ｗｏｒｔｈ，Ｔｅｘａｓから市販されているＣｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ（商標）などの他のツールと共に使用することができる。いくつかの実施形態において、本明細書中に記載の方法（例えば方法２００、方法４００および方法６００）は、網膜剥離修復などの眼科系治療のための方法の一部分であり得る。したがって、パラメータ、例えば密度および／または濃度を確認した後（例えばパラメータが予め決定された値を満たしていることを決定するステップ）、混合ガスの一部分および混合ガスの別の部分を患者の眼（例えば患者の眼の硝子体腔）内に導入することができる。

少なくとも１つの実施形態によると、上述の方法の１つ以上の動作は、制御ユニット（例えば、各々１つのプロセッサを含み得るコントローラ１３０、コントローラ３３０およびコントローラ５３０）または他の任意の処理システムによる実行のために、有形の非一時的コンピュータ可読媒体内に命令として含まれ得る。コンピュータ可読媒体は、命令を記憶するための任意の好適なメモリ、例えば読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、コンパクトディスクＲＯＭ（ＣＤ－ＲＯＭ）、フロッピーディスク、パンチカード、磁気テープなどを含み得る。
実施形態リスト

本開示は、なかでも、以下の態様を提供しており、これらの態様の各々は、任意にはあらゆる代替的態様を含むものとみなされ得る。

第１項． 混合ガス体積を調製するステップであって、混合ガスが第１の部分と第２の部分を含んでいるステップと；第１の部分をチャンバ内に導入するステップと；第１の部分の温度変化または温度変化率を決定するステップであって、温度変化または温度変化率が第１の部分のパラメータを標示している、ステップと；パラメータが予め決定された値を満たしていることを決定するステップと；第２の部分を患者の眼内に導入するステップと；を含む方法。

第２項． 温度変化または温度変化率を決定するステップが、第１の部分を加熱済みの第１の部分まで加熱するステップと、加熱済みの第１の部分の温度を測定するステップとを含んでいる、第１項に記載の方法。

第３項． パラメータが、密度、濃度またはそれらの組合せを含む、第１項または第２項に記載の方法。

第４項． 混合ガス体積がＳＦ_６、ＣＦ_４、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_３Ｆ_８またはそれらの組合せを含む、第１項または第３項のいずれかに記載の方法。

第５項． 混合ガス体積を調製するステップであって、混合ガス体積が第１の部分および第２の部分を含むステップと；第１の部分を第１のチャンバ内に導入するステップと；基準試料を第２のチャンバ内に導入するステップと；第１の部分および基準試料を同じ条件に曝露するステップと；第１の部分の第１の温度変化率を決定するステップと；基準試料の第２の温度変化率を決定するステップと；第１の温度変化率と第２の温度変化率の差を測定するステップであって、第１の温度変化率と第２の温度変化率の差が第１の部分のパラメータを標示しているステップと；パラメータが予め決定された値を満たしていることを決定するステップと；第２の部分を患者の眼（患者の眼の硝子体腔）内に導入するステップと；を含む方法。

第６項． 第１の温度変化率を決定するステップが、第1の部分を加熱済みの第１の部分まで加熱するステップと、加熱済みの第1の部分の温度を測定するステップとを含み；第２の温度変化率を決定するステップが、基準試料を加熱済み基準試料まで加熱するステップと、加熱済みの基準試料の温度を測定するステップとを含み；あるいは、これらの組合せである、第５項に記載の方法。

第７項． パラメータが、密度、濃度またはそれらの組合せを含む、第５項または第６項に記載の方法。

第８項． 混合ガス体積がＳＦ_６、ＣＦ_４、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_３Ｆ_８またはそれらの組合せを含む、第５項ないし第７項のいずれか１項に記載の方法。

第９項． 混合ガス体積を調製するステップであって、混合ガスが第１の部分と第２の部分を含んでいるステップと；第１の部分をチャンバ内に導入するステップであって、チャンバが素子を収納しているステップと；温度または電子励起に応答して変化する素子の物理的特性の変化を決定するステップであって、物理的特性が、第１の部分のパラメータを標示している、ステップと；パラメータが予め決定された値を満たしていることを決定するステップと；第２の部分を患者の眼（例えば患者の眼の硝子体腔）内に導入するステップと；を含む方法。

第１０項． 素子が、ガスを加熱し、ガスの温度を測定し、またはそれらの組合せを行なうように構成された電気的素子である、第９項に記載の方法。

第１１項． 温度に応答して変化する物理的特性が、抵抗、インピーダンスまたはそれらの組合せである、第９項または第１０項に記載の方法。

第１２項． 物理的特性が抵抗であり、抵抗の変化を決定するステップが：恒常な電圧を印加することによって電気的素子を加熱するステップと；抵抗応答を測定するステップと；を含む、第９項ないし第１１項のいずれか１項に記載の方法。

第１３項． 物理的特性がインピーダンスであり、インピーダンスの変化を決定するステップが：電気的素子内に電気信号を通過させるステップと；インピーダンスの応答を測定するステップと；を含んでいる、第９項ないし第１２項のいずれか１項に記載の方法。

第１４項． 素子がオシレータであり；電子励起に応答して変化する物理的特性が振動を含む、第９項ないし第１３項のいずれか１項に記載の方法。

第１５項． 振動の変化を決定するステップが：オシレータを電子的に励起するステップと；振動周期を測定するステップと；を含む、第１４項に記載の方法。

第１６項。パラメータが密度、濃度またはそれらの組合せを含む、第９項ないし第１５項のいずれか１項に記載の方法。

第１７項。混合ガスの体積がＳＦ_６、ＣＦ_４、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_３Ｆ_８またはそれらの組合せを含む、第９項ないし第１６項のいずれか１項に記載の方法。

本明細書中に記載の全ての文書は、あらゆる優先権文書および／または試験手順を含め、それらが本書と矛盾しないものである限り、参照により本明細書に組込まれている。以上の概要および具体的実施形態から明らかであるように、本開示の形態が例示され説明されてきたものの、本開示の精神および範囲から逸脱することなく、さまざまな修正を行なうことが可能である。したがって、本開示がそれらにより限定されることは意図されていない。同様にして、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（～を含む）」なる用語は、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（～を含む）」なる用語と同義であるとみなされる。同様にして、組成物、素子または素子群の前に「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」なる移行句が先行している場合には常に、該組成物、素子または複数の素子の列挙に先行する移行句「本質的に～からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」、「～からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」、「～からなる群の中から選択される（ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｇｒｏｕｐ ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」または「～である（ｉｓ）」を伴う同じ組成物または素子群が同様に企図されるものと理解され、その逆もまた同様である。

本明細書中では、「結合された（ｃｏｕｐｌｅｄ）」なる用語は、直接連結されるかまたは１つ以上の介在要素を通して連結されている要素を意味する。例えば、ガス試料ポート（例えばガス試料が導入されるところ）をチャンバに対し直接連結することができ、または介在要素を介してチャンバに連結することもできる。

Claims (15)

1. 混合ガス体積を調製するステップであって、前記混合ガスが第１の部分と第２の部分を含んでいるステップと；
   前記第１の部分をチャンバ内に導入するステップと；
   前記第１の部分の温度変化または温度変化率を決定するステップであって、前記温度変化または前記温度変化率が、前記第１の部分のパラメータを標示している、ステップと；
   前記パラメータが予め決定された値を満たしていることを決定するステップと；
   前記第２の部分を患者の眼内に導入するステップと；
   を含む方法。
2. 温度変化または温度変化率を決定するステップが、前記第１の部分を加熱済みの第１の部分まで加熱するステップと、前記加熱済みの第１の部分の温度を測定するステップとを含んでいる、請求項１に記載の方法。
3. 前記パラメータが、密度、濃度またはそれらの組合せを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記混合ガス体積がＳＦ_６、ＣＦ_４、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_３Ｆ_８またはそれらの組合せを含む、請求項１に記載の方法。
5. 混合ガス体積を調製するステップであって、前記混合ガス体積が第１の部分および第２の部分を含むステップと；
   前記第１の部分を第１のチャンバ内に導入するステップと；
   基準試料を第２のチャンバ内に導入するステップと；
   前記第１の部分および前記基準試料を同じ条件に曝露するステップと；
   前記第１の部分の第１の温度変化率を決定するステップと；
   前記基準試料の第２の温度変化率を決定するステップと；
   前記第１の温度変化率と前記第２の温度変化率の差を測定するステップであって、前記第１の温度変化率と前記第２の温度変化率の差が前記第１の部分のパラメータを標示しているステップと；
   前記パラメータが予め決定された値を満たしていることを決定するステップと；
   前記第２の部分を患者の眼の硝子体腔内に導入するステップと；
   を含む方法。
6. 第１の温度変化率を決定するステップが、前記第1の部分を加熱済みの第１の部分まで加熱するステップと、前記加熱済みの第1の部分の温度を測定するステップとを含み；
   第２の温度変化率を決定するステップが、前記基準試料を加熱済み基準試料まで加熱するステップと、前記加熱済みの基準試料の温度を測定するステップとを含み；あるいは、
   これらの組合せである、
   請求項５に記載の方法。
7. 前記パラメータが、密度、濃度またはそれらの組合せを含む、請求項５に記載の方法。
8. 前記混合ガス体積がＳＦ_６、ＣＦ_４、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_３Ｆ_８またはそれらの組合せを含む、請求項５に記載の方法。
9. 混合ガス体積を調製するステップであって、前記混合ガスが第１の部分と第２の部分を含んでいるステップと；
   前記第１の部分をチャンバ内に導入するステップであって、前記チャンバが素子を収納しているステップと；
   温度または電子励起に応答して変化する前記素子の物理的特性の変化を決定するステップであって、前記物理的特性が前記第１の部分のパラメータを標示している、ステップと；
   前記パラメータが予め決定された値を満たしていることを決定するステップと；
   前記第２の部分を患者の眼内に導入するステップと；
   を含む方法。
10. 前記素子が、ガスを加熱し、ガスの温度を測定し、またはそれらの組合せを行なうように構成された電気的素子である、請求項９に記載の方法。
11. 温度に応答して変化する前記物理的特性が、抵抗、インピーダンスまたはそれらの組合せである、請求項１０に記載の方法。
12. 前記物理的特性が抵抗であり、抵抗の変化を決定するステップが：
    恒常な電圧を印加することによって前記電気的素子を加熱するステップと；
    抵抗応答を測定するステップと；
    を含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記物理的特性がインピーダンスであり、インピーダンスの変化を決定するステップが：
    前記電気的素子内に電気信号を通過させるステップと；
    インピーダンスの応答を測定するステップと；
    を含んでいる、請求項１１に記載の方法。
14. 前記素子がオシレータであり；
    電子励起に応答して変化する前記物理的特性が振動を含む、
    請求項９に記載の方法。
15. 振動の変化を決定するステップが：
    オシレータを電子的に励起するステップと；
    振動周期を測定するステップと；
    を含む、請求項１４に記載の方法。

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