JP6963111B2 - Ｖａｖｄ調圧器の汚染及び結露の制御 - Google Patents

Description

本開示は、陰圧によって補助される脱血装置及び方法に関する。より詳細には、本開示は、陰圧吸引補助脱血（ＶＡＶＤ）システム及び方法に関する。

貯血槽内の陰圧制御は、いくつかの異なる、脱血システム、灌流システム、人工心肺、及び／又は、同種のもの、において利用することができる。これらのシステムは、陰圧吸引補助脱血（ＶＡＶＤ）システムを含むことができる。ＶＡＶＤｓの操作時に頻繁に遭遇する問題点は、貯血槽から吸引された空気中に存在している水蒸気であるとともにバルブアセンブリ内で結露を生じさせ得る水蒸気に基づく、陰圧調圧器の劣化である。加えて、使用後に調圧器に残存した湿気は、カビ及び細菌が増殖する機会をもたらす。従来の調圧器は、多くの場合、潜在的に攻撃的な物質を使用して定期的に消毒しなければならず、これにより、調圧器のさらなる潜在的劣化を引き起こしてしまう。

実施例１は、陰圧吸引補助脱血（ＶＡＶＤ）システムであって、このシステムは、貯血槽に対しての陰圧の適用を促進するように構成された調圧器バルブアセンブリと、陰圧の適用の制御を促進するために、調圧器バルブアセンブリを制御するように構成された制御ユニットと、貯血槽に対して結合されるとともに、貯血槽内の圧力を測定し得るように構成された少なくとも１つの圧力センサと、調圧器バルブアセンブリを目標温度へと加熱するように構成された加熱要素と、調圧器バルブアセンブリの温度を決定するように構成された少なくとも１つの温度センサと、を含む。

実施例２は、実施例１に記載のシステムであって、制御ユニットは、加熱要素を使用して、調圧器バルブアセンブリを消毒するための熱消毒サイクルを実行するように構成されている。

実施例３は、実施例１又は２に記載のシステムであって、制御ユニットは、調圧器バルブアセンブリを使用して、動作タスクを実行するように構成されているとともに、加熱要素を使用して、動作タスクの少なくとも一部の実行時に、調圧器バルブアセンブリの温度を目標温度に維持するように構成されている。

実施例４は、実施例１〜３のいずれかに記載のシステムであって、制御ユニットは、バルブアセンブリを目標温度へと加熱することによって、及び、バルブアセンブリを、指定された持続時間にわたって目標温度に維持することによって、温度を維持するように構成されている。

実施例５は、実施例１〜４のいずれかに記載のシステムであって、調圧器バルブアセンブリを冷却温度へと冷却するように構成された冷却要素をさらに含む。

実施例６は、実施例５に記載のシステムであって、冷却要素は、加熱要素である。

実施例７は、実施例１〜６のいずれかに記載のシステムであって、加熱要素は、ペルチェ素子を含む。

実施例８は、実施例５〜７のいずれかに記載のシステムであって、制御ユニットは、さらに、冷却要素を使用して、調圧器バルブアセンブリを冷却温度へと冷却することを促進するように構成され、その冷却温度は、吸引された空気との接触に応答してバルブアセンブリの内表面上において結露が発生することを防止するように選択された温度である。

実施例９は、実施例１〜８のいずれかに記載のシステムであって、制御ユニットは、ルックアップテーブル及びフィードバック制御機構の少なくとも一方を利用することにより、温度の維持を促進するように構成されている。

実施例１０は、実施例９に記載のシステムであって、フィードバック制御機構は、比例積分微分（ＰＩＤ）アルゴリズムを含む。

実施例１１は、陰圧吸引補助脱血（ＶＡＶＤ）を促進するために貯血槽内の陰圧を制御するための調圧器によって実行される方法であって、この方法は、熱消毒サイクルを実行することと、動作タスクを実行することと、動作タスクの少なくとも一部の実行時に、調圧器バルブアセンブリの温度を目標温度に維持することと、を含む。

実施例１２は、実施例１１に記載の方法であって、温度を維持するに際して、電気加熱又はペルチェ素子を利用する。

実施例１３は、実施例１１又は１２に記載の方法であって、温度を維持することは、バルブアセンブリを目標温度へと加熱することと、バルブアセンブリを、指定された持続時間にわたって目標温度に維持することと、を含む。

実施例１４は、実施例１１〜１３のいずれかに記載の方法であって、バルブアセンブリを冷却温度へと冷却することを促進することをさらに含み、その冷却温度は、吸引された空気との接触に応答してバルブアセンブリの内表面上において結露が発生することを防止するように選択された温度とされる。

実施例１５は、実施例１１〜１４のいずれかに記載の方法であって、バルブアセンブリの冷却を促進することは、ペルチェ素子を制御することによって行われる。

実施例１６は、実施例１１〜１５のいずれかに記載の方法であって、温度を維持するに際して、ルックアップテーブル及びフィードバック制御機構の少なくとも一方を利用する。

実施例１７は、実施例１６に記載の方法であって、フィードバック制御機構は、比例積分微分（ＰＩＤ）アルゴリズムである。

実施例１８は、実施例１１〜１７のいずれかに記載の方法であって、貯血槽内の圧力を直接的に測定することをさらに含む。

実施例１９は、実施例１８に記載の方法であって、圧力を直接的に測定するに際して、貯血槽に対して直接的に連結された検知管を利用する。

実施例２０は、陰圧吸引補助脱血（ＶＡＶＤ）システムであって、このシステムは、貯血槽に対しての陰圧の適用を促進するように構成された調圧器バルブアセンブリと、陰圧の適用の制御を促進するために、調圧器バルブアセンブリを制御するように構成された制御ユニットと、貯血槽に対して結合されるとともに、貯血槽内の圧力を測定し得るように構成された少なくとも１つの圧力センサと、調圧器バルブアセンブリを目標温度へと加熱するように構成された加熱要素であるとともに、冷却要素を含む加熱要素と、調圧器バルブアセンブリの温度を決定するように構成された少なくとも１つの温度センサと、を含む。

複数の実施形態が開示されているけれども、本明細書において開示された主題のさらに他の実施形態が、開示された主題の例示的な実施形態を図示して説明している以下の詳細な説明から、当業者には明らかとなるであろう。したがって、図面及び詳細な説明は、本質的に例示として見なされるべきであり、限定として見なされるべきではない。

図１は、開示された主題に関する実施形態による、例示的な陰圧吸引補助脱血システムの概略的なブロック図を示す。 図２は、開示された主題に関する実施形態による、例示的な陰圧吸引補助脱血調圧器の概略的なブロック図を示す。 図３は、開示された主題に関する実施形態による、陰圧吸引補助脱血を実行するための例示的な方法を示すフローチャートである。

開示された主題は、様々な修正形態及び代替形態へと変更可能ではあるけれども、特定の実施形態が、図面において例として図示されて、以下において詳細に説明されている。しかしながら、その意図は、本明細書に開示された主題を、説明された特定の実施形態へと、限定することではない。それとは逆に、本開示は、本明細書に開示された主題の範囲内にあるとともに添付の特許請求の範囲によって規定されるすべての修正物と等価物と代替物とを網羅することを意図している。

本明細書において、値（例えば、大きさ、測定、及び／又は、特性（例えば、寸法、測定、属性、構成要素、等）に関して本明細書において使用される定性的及び／又は定量的観察の他の程度、及び／又は、それらの範囲、及び／又は、有形物（例えば、製品、在庫、等）及び／又は無形物（例えば、データ、通貨の電子表現、口座、情報、物事の部分（例えば、パーセンテージ、端数）、計算、データモデル、動的システムモデル、アルゴリズム、パラメータ、等）の範囲、という観点で）に関連して使用された場合、「約」及び「およそ」は、言及された値や構成や方向や及び／又は他の特性と等価な（あるいは、同じ）値や構成や方向や及び／又は他の特性ではあるけれども、あるいは、言及された値や構成や方向や及び／又は他の特性に対してかなり近い値や構成や方向や及び／又は他の特性と等価な（あるいは、同じ）値や構成や方向や及び／又は他の特性ではあるけれども、当該技術分野の当業者によって、測定誤差に起因することが、また、測定機器及び／又は製造機器の校正の違いに起因することが、また、測定の読み取り及び／又は設定における人為的ミスに起因することが、また、他の測定（例えば、他のものに関連した測定）を考慮して性能及び／又は構造的パラメータを最適化するために行われた調整に起因することが、また、特定の実装シナリオに起因することが、また、人及び／又はコンピューティングデバイス及び／又は機械による、もの及び／又は設定及び／又は測定に関しての、不正確な調整及び／又は操作に起因することが、また、システム許容誤差に起因することが、また、制御ループに起因することが、また、機械学習に起因することが、また、予測可能な変動（例えば、統計的に重要でない変動、無秩序な変動、システム及び／又はモデルの不安定性、等）に起因することが、また、環境設定に起因することが、及び／又は、同種のものに起因することが、理解されて容易に確認されるようなかなり少量の分だけ相違し得る値や構成や方向や及び／又は他の特性を、互換的に参照するために使用することができる。

「ブロック」という用語は、本明細書においては例示的に使用される異なる要素を暗示するために使用され得るけれども、この用語は、本明細書において開示される様々なブロックの任意の要件又はそれらの間の特定の順序を意味するとして解釈されるべきではない。同様に、例示的な方法は、１つ又は複数の図面（例えば、フローチャート、通信フロー、等）によって表され得るけれども、図面は、本明細書において開示される様々なステップの任意の要件又はそれらの間の特定の順序を暗示するものとして解釈されるべきではない。しかしながら、ある種の実施形態は、本明細書において明確に説明され得るように、及び／又は、ステップ自体の性質から理解され得るように（例えば、いくつかのステップの性能は、その前のステップの結果に依存し得る）、特定のステップを必要とすることができる、及び／又は、特定のステップの間のある種の順序づけを必要とすることができる。加えて、アイテム（例えば、入力、アルゴリズム、データ値、等）の「セット」、「サブセット」、又は「グループ」は、１つ又は複数のアイテムを含むことができ、同様に、アイテムのサブセット又はサブグループは、１つ又は複数のアイテムを含むことができる。「複数の」は、２つ以上を意味する。

本明細書において使用される場合、「に基づく」という用語は、限定的であることを意味するのではなく、決定、識別、予測、計算、及び／又は、同種のものが、「に基づく」として記載された用語を少なくとも入力として使用することによって実行されることを表している。例えば、特定の情報に基づいて結果を予測することは、これに加えてあるいはこれに代えて、同じ決定を別の情報に基づいて行うことができる。

実施形態は、バルブアセンブリと制御ユニットとを有する調圧器を含む陰圧吸引補助脱血（ＶＡＶＤ）システムを含む。調圧器は、また、バルブアセンブリを加熱及び／又は冷却するように構成された加熱及び／又は冷却要素（「加熱／冷却要素」）を含む。制御ユニットは、バルブアセンブリと、加熱／冷却要素と、を制御する。任意の数の異なるセンサを、制御ユニットに対して情報を提供するように、構成することができる。実施形態においては、調圧器は、起動時にバルブアセンブリを自動的に加熱するように構成することができる。実施形態においては、調圧器は、電気加熱によって、及び／又は、ペルチェ素子によって間接的に、自身のバルブアセンブリを加熱及び／又は冷却するように構成されている。調圧器は、また、自身のシステム上において自動診断を実行するように構成することもできる。調圧器は、動作タスクを促進しつつ、バルブアセンブリを目標温度に維持するように構成することができる。

実施形態によれば、調圧器は、ルックアップテーブルと、貯血槽内の圧力をオペレータ又は他のシステム構成要素によって要求された度合いに設定及び維持し得る制御アルゴリズム（例えば、ＰＩＤアルゴリズムなどの、制御ループフィードバック機構）と、の組合せによって、正確に制御され得る。圧力は、例えば、貯血槽に対して直接的に連結された検知管などによる冗長的な方法によって、貯血槽内において直接的に測定することができる。冗長測定システムは、閉塞、捩れたチューブ、及び／又は、同種のものなどに基づく故障を調圧器が自動的に検出可能とすることを促進させ得るように構成することができる。

図１は、開示された主題に関する実施形態による、例示的な陰圧吸引補助脱血（ＶＡＶＤ）システム１００を示す概略的なブロック図である。図１に示すように、ＶＡＶＤシステム１００は、陰圧吸引ライン１１０を介して貯血槽１０４に対して接続された陰圧吸引源１０８を使用して貯血槽１０４に対して陰圧を適用することによって、血液供給源１０２（例えば、患者、心肺装置の一部、灌流システムの一部、等）から、取込ライン１０６を介して、貯血槽１０４内へと、血液を移動させることを促進するように構成することができる。図１においては、陰圧吸引ライン１１０は、貯血槽１０４の陰圧吸引ポートに対して取り付けられており、貯血槽１０４を陰圧吸引源１０８に対して接続している。システムは、貯血槽１０４に対しての陰圧の適用を促進するように構成された陰圧調圧器１１２を含む。図示されたシステム１００は、貯血槽１０４の下流かつ陰圧調圧器１１２の上流に配置されたフィルタ１１４であるとともに、流体が陰圧調圧器１１２内へと及び／又は陰圧吸引源１０８内へと入ることを防止するように構成されたフィルタ１１４を含む。実施形態においては、例えば、フィルタ１１４は、疎水性フィルタ１１４とすることができる。他の実施形態においては、システム１００は、フィルタ１１４を含まないことができる。

システム１００は、貯血槽１０４に対して関連付けられている（例えば、貯血槽の内部に配置されている、貯血槽に対して結合されている、等）とともに通信リンク１１８を介して通信可能に結合された１つ又は複数のセンサ１１６を、含むことができる。センサ１１６は、１つ又は複数の液位センサ、１つ又は複数の陰圧センサ、１つ又は複数の温度センサ、及び／又は、同種のもの、を含むことができる。実施形態においては、例えば、陰圧調圧器１１２は、例えば貯血槽１０４の陰圧度合いを直接的に測定するように構成された１つ又は複数の陰圧センサ１１６によってすなわち貯血槽１０４上の及び／又は貯血槽１０４内の物理的インターフェースを介して測定値を取得する１つ又は複数の陰圧センサ１１６によって測定される貯血槽１０４内の陰圧度合いの連続的に調整可能な制御を提供するように、構成することができる。実施形態においては、陰圧センサは、貯血槽に対して直接的に連結された検知管とすることができ、これにより、センサ１１６の物理的インターフェースは、貯血槽１０４内の環境に対して曝されることとなる。システム１００は、冗長的な圧力測定を提供するために、（例えば、陰圧吸引ライン及び／又は血液ラインの様々な部分に沿った）他の圧力センサを含むことができる。

実施形態においては、通信リンク１１８は、有線リンク、例えばブルートゥース（登録商標）やＩＥＥＥ８０２．１１などの短距離無線リンクなどの無線リンク、独自のプロトコル、及び／又は、同種のもの、とすることができる、あるいは、それらを含むことができる。「通信リンク」という用語は、少なくとも２つの場所の間においてまた少なくとも１つの向きにおいて、あるタイプの情報を通信する能力を参照することができ、直接的な又は持続的な又はその他の制限された通信チャネルに限定されるものとして理解されるべきではない。すなわち、実施形態によれば、通信リンク１１８は、持続的な通信リンク、断続的な通信リンク、アドホック通信リンク、及び／又は、同種のもの、とすることができる。通信リンク１１８は、センサ１１６と調圧器１１２との間の直接的な通信、及び／又は、少なくとも１つの他のデバイス（例えば、リピータ、ルータ、ハブ、等）を介してセンサ１１６と調圧器１１２との間を移動する間接的な通信、を参照することができる。通信リンク１１８は、センサ１１６と調圧器１１２との間における、単方向通信及び／又は双方向通信を促進することができる。

実施形態においては、陰圧調圧器１１２は、貯血槽１０４内の液位制御を提供するように構成することができる。例えば、貯血槽１０４には、貯血槽１０４内の血液及び／又は他の流体の液位を感知するように構成された１つ又は複数の液位センサを設けることができる。感知された液位を使用することにより、例えば、満杯の貯血槽、空の貯血槽、低液位、及び／又は、同種のもの、を示すアラームを、ユーザインターフェースにおいて、活性化させることができる。感知された液位は、また、灌流システムのうちの、貯血槽１０４内の血液の液位に対して影響を与える（及び／又は、それによって影響を受ける）他の部分に関しての閉ループフィードバック制御においても、使用され得る。例えば、実施形態においては、動脈回路１２０のうちの、貯血槽１０４の下流に配置された部分は、例えば、圧力、液位、温度、及び／又は、同種のものなどの、感知されたパラメータに基づいて、制御され得る。

図１に示すように、調圧器１１２は、調圧器バルブアセンブリ１２４の動作を制御するように構成された制御ユニット１２２と、バルブアセンブリ１２４を加熱及び／又は冷却するように構成された加熱／冷却要素１２６と、を含む。実施形態においては、例えば、加熱／冷却要素１２６は、バルブアセンブリ１２４を加熱及び／又は冷却するように構成されたペルチェ素子を含むことができる。調圧器１１２は、例えば、温度、圧力、及び／又は、同種のもの、などのパラメータを感知するように構成された任意の数の異なるタイプのセンサ１２８を含むことができる。このようにして、制御ユニット１２２は、貯血槽１０４に対して印加される陰圧の適用の制御を促進するために、バルブアセンブリ１２４を制御するように構成することができる。

加えて、制御ユニットは、調圧器バルブアセンブリ１２４を目標温度へと加熱するように構成された加熱要素１２６と、目標温度に維持することを促進するために、調圧器バルブアセンブリの温度を決定するように構成された少なくとも１つの温度センサ１２８と、を制御するように構成することができる。実施形態においては、目標温度は、特定の温度、温度範囲、しきい値温度、及び／又は、同種のもの、を含むことができる。実施形態においては、制御ユニット１２２は、例えば、加熱要素１２６を使用して、（例えば、起動時に）調圧器バルブアセンブリ１２４を消毒するための熱消毒サイクルを実行するように構成することができる。実施形態においては、消毒サイクルに続いて、制御ユニットは、調圧器バルブアセンブリを使用して、動作タスクを実行するように構成し得るとともに、加熱要素を使用して、動作タスクの少なくとも一部の実行時に、調圧器バルブアセンブリの温度を目標温度に維持するように構成することができる。実施形態においては、加熱要素１２６は、バルブアセンブリ１２４内へと挿入することができる、及び／又は、バルブアセンブリ１２４の外部に取り付けることができる、及び／又は、バルブアセンブリ１２４に対して一体化することができる、及び／又は、同様の態様とすることができる。実施形態においては、１つ又は複数のバルブからの電力損失を、捕捉することができ、バルブアセンブリ１２４を加熱するために使用することができる。

例えば、実施形態においては、制御ユニット１２２は、バルブアセンブリ１２４を目標温度へと加熱することによって、そして、バルブアセンブリ１２４をある特定の時間にわたってその目標温度（あるいは、他の目標温度）に維持することによって、温度を維持するように構成することができる。例えば、実施形態においては、制御ユニット１２２は、バルブアセンブリ１２４を、少なくとも約摂氏９０度という目標温度へと加熱することによって、そして、バルブアセンブリ１２４を約２分間〜約５分間にわたってその目標温度に維持することによって、温度を維持するように構成することができる。実施形態においては、制御ユニットは、バルブアセンブリ１２４を、約摂氏７０度という動作温度に維持することによって、温度の維持を促進するように構成することができる。様々な実施形態によれば、目標温度は、任意の温度、温度範囲、及び／又は、同種のもの、を含むことができ、目標温度を維持するための指定された時間は、同様に、任意の時間を含むことができる。例えば、実施形態においては、バルブアセンブリ１２４は、より高温に耐え得る材料から構成することができ、その場合、制御ユニット１２２は、バルブアセンブリ１２４を、取り扱い可能なより高い温度へと加熱することによって、その能力を利用するように構成することができる。

実施形態においては、制御ユニット１２２は、冷却要素を使用することにより、調圧器バルブアセンブリを冷却温度へと冷却するように構成することができる。冷却要素は、加熱要素とすることができ、あるいは、加熱要素を含むことができ、あるいは、加熱要素の中に含まれることができ、そして、冷却要素は、実施形態においては、ペルチェ素子を含むことができる。このようにして、例えば、制御ユニット１２２は、冷却要素１２６を使用して、調圧器バルブアセンブリ１２４を冷却温度へと冷却することを促進するようにさらに構成することができ、その冷却温度は、吸引された空気との接触に応答してバルブアセンブリ１２４の内表面上において結露が発生することを防止するように選択された温度である。様々な実施形態によれば、制御ユニット１２２は、ルックアップテーブルと制御機構との少なくとも一方を利用することにより、温度の変更及び／又は維持を促進するように構成することができ、ここで、制御機構は、例えば、ＰＩＤアルゴリズム、ＰＩアルゴリズム、ファジー制御アルゴリズム、及び／又は、同種のもの、などである。

実施形態によれば、制御ユニット１２２は、メモリ内に格納されたコンピュータ実行可能命令を実行させ得るよう、メモリと通信するように構成された処理ユニットを含むことができる。実施形態においては、制御ユニット１２２は、１つ又は複数のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ）、１つ又は複数のプログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤｓ）、１つ又は複数の複雑なＰＬＤｓ（ＣＰＬＤｓ）、１つ又は複数のカスタム化された特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）、１つ又は複数の専用プロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ）、１つ又は複数の中央処理装置（ＣＰＵｓ）、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、あるいは、これら構成要素と他の構成要素との任意の組合せ、とすることができる、あるいは、それらを含むことができる、あるいは、それらの中に含まれることができる。制御ユニット１２２は、本明細書においては単数形で参照されるけれども、制御ユニット１２２は、複数のインスタンス内に実装され得る、及び／又は、複数のコンピューティングデバイスにわたって分散され得る、及び／又は、複数の仮想マシン内でインスタンス化され得る、及び／又は、同種の態様とされ得る。

システム１００は、また、Ｉ／Ｏデバイス１３０を含むことができ、これは、１つ又は複数のＩ／Ｏデバイス１３０を参照し得るとともに、例えば、光インジケータ、スピーカ、ボタン、及び／又は、同種のものなどの任意の数の異なるタイプのＩ／Ｏデバイスを含むことができる。Ｉ／Ｏデバイス１３０は、ユーザに対して情報をユーザに提示するように構成することができ、及び／又は、ユーザからの入力を受領するように構成することができる。実施形態によれば、Ｉ／Ｏデバイス１３０は、デバイスステータス（例えば、オン／オフ、活性状態、エラー、等）を示すように、及び／又は、ユーザからの命令を受領するように、及び／又は、同種の態様として、構成することができる。実施形態においては、Ｉ／Ｏデバイス１３０は、タッチスクリーンインターフェース、ＬＥＤ、及び／又は、同種のもの、を含むことができる。

開示された主題の様々な実施形態によれば、図１に図示された任意の数の構成要素（例えば、制御ユニット１２２、Ｉ／Ｏデバイス１３０、通信リンク１１８の態様、及び／又は、動脈回路１２０）は、１つ又は複数のコンピューティングデバイス上に実装され得る。コンピューティングデバイスは、開示された主題に関する実施形態の態様を実装するのに適した任意のタイプのコンピューティングデバイスを含むことができる。コンピューティングデバイスの例は、「ワークステーション」、「サーバ」、「ラップトップ」、「デスクトップ」、「タブレットコンピュータ」、「ハンドヘルドデバイス」、「ポータブルサンプリングデバイス」、及び、同種のものなどの、特殊化されたコンピューティングデバイス又は汎用コンピューティングデバイスを含み、それらのすべては、システム１００の様々な構成要素を参照して、図１の範囲内において想定される。

実施形態においては、コンピューティングデバイスは、以下のデバイスを、すなわち、処理ユニット、メモリ、入出力（Ｉ／Ｏ）ポート、Ｉ／Ｏ構成要素、及び電源を、直接的に及び／又は間接的に結合するバスを含む。また、任意の数の追加的な構成要素、異なる構成要素、及び／又は、構成要素の組合せを、コンピューティングデバイス内に含むことができる。Ｉ／Ｏ構成要素は、例えば、ディスプレイデバイス、スピーカ、印刷デバイス、及び／又は、同種のものなどの、ユーザに対して情報を提示するように構成された提示構成要素、及び／又は、例えば、マイク、ジョイスティック、パラボラアンテナ、スキャナ、プリンタ、無線デバイス、キーボード、ペン、音声入力デバイス、タッチ入力デバイス、タッチスクリーンデバイス、対話式ディスプレイデバイス、マウス、及び／又は、同種のものなどの、入力構成要素、を含むことができる。

バスとは、１つ又は複数のバス（例えば、アドレスバス、データバス、あるいは、これらの組合せ、など）とされ得るものを表す。同様に、実施形態においては、コンピューティングデバイスは、いくつかの処理ユニット、いくつかのメモリ構成要素、いくつかのＩ／Ｏポート、いくつかのＩ／Ｏ構成要素、及び／又は、いくつかの電源を含むことができる。加えて、任意の数のこれら構成要素あるいはそれらの任意の組合せは、いくつかのコンピューティングデバイスにわたって、分散及び／又は複製され得る。

実施形態においては、メモリは、揮発性メモリ及び／又は不揮発性メモリの形態とされたコンピュータ可読媒体を含むとともに、取り外し可能なもの、あるいは、取り外し不可能なもの、あるいは、それらの組合せ、とすることができる。媒体の例は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、電子的に消去可能なプログラム可能な読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、光学的媒体又はホログラフィック媒体、磁気カセットあるいは磁気テープあるいは磁気ディスク記憶デバイスあるいは他の磁気的記憶デバイス、データ送信、及び／又は、情報を格納するために使用され得るとともに、例えば、量子状態メモリ及び／又は同種のものなどのコンピューティングデバイスによってアクセスされ得る他の任意の媒体、を含む。実施形態においては、メモリは、本明細書において説明されたシステム構成要素に関する実施形態の態様を及び／又は本明細書において説明された方法及び手順に関する実施形態の態様をプロセッサが実施することを引き起こすための、コンピュータ実行可能な命令を格納する。

コンピュータ実行可能な命令は、例えば、コンピューティングデバイスに関連した１つ又は複数のプロセッサによって実行され得るプログラム構成要素などの、コンピュータコード、機械使用可能な命令、及び同種のもの、を含むことができる。プログラム構成要素は、様々な言語、開発キット、フレームワーク、及び／又は、同種のもの、を含む任意の数の異なるプログラミング環境を使用して、プログラムされ得る。本明細書において想定される機能の一部又は全部は、これに加えてあるいはこれに代えて、ハードウェア及び／又はファームウェア内に実装され得る。

図１に示す例示的なＶＡＶＤシステム１００は、本開示の実施形態の使用又は機能の範囲に関して、何らの制限をも示唆することを意図していない。例示的なシステム１００は、また、そこに示された任意の単一の構成要素に関連した又は複数の構成要素の組合せに関連した何らかの依存性又は要件を有するものと解釈されるべきではない。加えて、図１に図示された様々な構成要素は、実施形態においては、そこに図示された他の構成要素（及び／又は、図示されていない構成要素）のうちの様々なものに対して一体化されることができ、それらのすべては、本開示の範囲内であると見なされる。

図２は、開示された主題に関する実施形態による、例示的な陰圧調圧器２００を示す概略的なブロック図である。図においては、実線での接続表示が、血液／陰圧吸引ラインを表し、破線での接続表示が、通信／電源リンクを表している。実施形態によれば、調圧器２００は、図１に図示された調圧器１１２とすることができる、あるいは、それと同様のものとすることができる、あるいは、それを含むことができる、あるいは、その中に含まることができる。図２に示すように、調圧器２００は、貯血槽（例えば、図１に図示された貯血槽１０４）に対しての陰圧の適用を促進するように構成された陰圧吸引ポート２０２と、貯血槽内の圧力（例えば、陰圧度合い）を測定する圧力センサを調圧器２００に対して接続するためのセンサポート２０４と、電源を喪失した場合に及び／又は故障が検出された場合に、貯血槽を周囲に対しての曝気を促進するように構成された緊急バルブ２０６と、調圧器２００の自己診断プロセスの実行を促進可能とするように構成された圧力センサ２０８と、この圧力センサ２０８に対しての代替可能な接続２１０と、を含む。

さらに図２に示すように、例示的な調圧器２００の実施形態は、調圧器バルブアセンブリ２１２（例えば、図１に図示された調圧器バルブアセンブリ１２４）を含む。実施形態においては、バルブアセンブリ２１２は、例えば、大気圧側調圧器バルブ２１４Ａ及び／又は陰圧側調圧器バルブ２１６Ａなどの、任意の数の異なるタイプのバルブを含むことができる。図２に示すように、実施形態においては、バルブ２１４Ａ、２１６Ａは、それぞれ対応するソレノイドモータバルブ２１４Ｂ及び２１６Ｂを含むことができる。他の実施形態においては、バルブ２１４Ａ、２１６Ａは、任意の他の動作機構を含むことができる。実施形態においては、バルブアセンブリ２１２は、加熱／冷却要素２２２（例えば、図１に図示された加熱／冷却要素１２６）を使用して加熱される加熱バルブブロック２２０に対して一体化することができる、あるいは、その内部に配置されることができる、あるいは、それに対して他の方法で関連付けされることができる。温度センサ２２４は、バルブアセンブリ２１２の温度を制御及び維持するためのフィードバック制御ループの提供を促進することができる。

また、図２に示すように、調圧器２００は、陰圧吸引源２２８（例えば、図１に図示された陰圧吸引源１０８）によって提供された陰圧の度合いを感知するように構成された圧力センサ２２６と、陽圧ガス供給源に対しての誤った接続から保護するように構成された一方向バルブ２３０と、を含むことができる。実施形態においては、調圧器２００は、周囲空気に対しての安全弁２３２であるとともに、フィルタ２３４付きの安全弁２３２を含むことができる。調圧器２００は、また、バルブアセンブリ２１２と加熱／冷却要素２２２とを制御するように構成された、及び／又は、自動診断プロセスを実行するように構成された、及び／又は、同種のことを行い得るように構成された、制御ユニット２３６を含むことができる。制御ユニット２３６は、図１に図示された制御ユニット１２２とすることができる、あるいは、それと同様のものとすることができる、あるいは、その中に含まれることができる。加えて、図２に示すように、調圧器２００は、貯血槽内の陰圧度合いを感知するように構成された１つ又は複数の冗長的な圧力センサ２３８と、心肺機械及び／又は灌流システム及び／又は同種のものに対しての電源／制御コネクタ２４０と、を含むことができる。

図２に示す例示的な調圧器２００は、本開示の実施形態の使用又は機能の範囲に関して、何らの制限をも示唆することを意図していない。例示的な調圧器２００は、また、そこに示された任意の単一の構成要素に関連した又は複数の構成要素の組合せに関連した何らかの依存性又は要件を有するものと解釈されるべきではない。加えて、図２に図示された様々な構成要素は、実施形態においては、そこに図示された他の構成要素（及び／又は、図示されていない構成要素）のうちの様々なものに対して一体化されることができ、それらのすべては、本開示の範囲内であると見なされる。

図３は、陰圧吸引補助脱血（ＶＡＶＤ）を促進するために貯血槽内における陰圧を制御するための調圧器によって実行される例示的な方法３００を示すフローチャートである。実施形態によれば、方法の態様は、例えば、図１に図示された調圧器１１２及び／又は図２に図示された調圧器２００などの調圧器によって実行され得る。図３に示すように、方法３００の実施形態は、熱消毒サイクルを実行することを含む（ブロック３０２）。例えば、実施形態においては、調圧器は、調圧器バルブアセンブリを目標温度（例えば、例えば約摂氏９０度よりも高い温度などの、任意の数の異なる目標温度を含むことができる）へと加熱要素が加熱を引き起こすことによって、そして、目標温度における目標持続時間（例えば、およそ３分間〜６分間などの、任意の数の異なる時間を含むことができる）にわたっての、調圧器バルブアセンブリの温度の維持を促進することによって、熱消毒サイクルを実行することができる。実施形態においては、熱サイクルは、バルブアセンブリを目標温度へと加熱することと、その目標温度（あるいは、他の目標温度）を、指定された時間にわたって保持することと、を含むことができる。例えば、実施形態においては、熱的な加熱サイクルは、バルブアセンブリを約摂氏９０度を超える目標温度へと加熱することと、バルブアセンブリをその温度において最大で５分間（あるいは、実施形態によっては、５分間より長く）保持することと、を含むことができ、これにより、例えば、細菌、カビ、及び／又は、同種のもの、を殺すことによって、バルブアセンブリを消毒することができる。実施形態においては、目標持続時間が経過した後に、調圧器は、調圧器バルブアセンブリを冷却温度へと冷却するように構成することができ、その冷却温度は、吸引された空気との接触に応答してバルブアセンブリの内表面上において結露が発生することを防止するように選択された温度である。

実施形態によれば、調圧器は、バルブアセンブリの過熱を防止するように構成された緊急遮断システムを含むことができる。緊急遮断システムは、過熱の可能性を検出するように構成し得る（例えば、しきい値を超える温度測定、指定された持続時間、等に基づいて）とともに、その可能性の検出に応答して、調圧器、加熱要素、システム自体、及び／又は、同種のもの、に関するいくつかの動作を変更するように構成することができる。実施形態においては、緊急遮断システムは、調圧器及び／又は同種のものとは個別のシステムとすることができる、あるいは、それらと一体化したシステムとすることができる。例えば、実施形態においては、緊急遮断システムは、調圧器内に組み込まれた機能であるとともに、調圧器の安全な動作を促進するように構成された機能を含むことができる。

実施形態においては、調圧器は、起動時に自動的に熱消毒サイクルを実行するように構成することができる。方法３００の実施形態は、また、起動時に（熱消毒サイクルの前に、最中に、あるいは、後に）自動的に実行され得る自己診断プロセスを実行すること（３０４）を含む。図３にさらに示すように、方法３００は、動作タスク３０６を実行することと、この動作タスクの少なくとも一部の実行時に、調圧器バルブアセンブリの温度を目標温度に維持すること（ブロック３０８）と、を含むことができる。実施形態においては、動作タスクを実行することは、例えば、血液（例えば、静脈）貯血槽に対して陰圧を適用すること、及び、適用された陰圧を制御するためにバルブアセンブリを制御すること、を含むことができる。したがって、実施形態においては、方法は、貯血槽内の圧力を直接的に測定することをさらに含むことができ、ここで、圧力を直接的に測定することは、貯血槽に対して直接的に連結された検知管を利用することを含む。

実施形態によれば、調圧器は、加熱／冷却要素を利用することにより、バルブアセンブリの温度の制御を促進することができる。例えば、実施形態においては、例えば約摂氏７０度というバルブアセンブリ温度は、常に維持されることができ、これは、例えば、動作タスク全体を通して細菌を殺すため及び／又は結露を防止するためであり、これにより、バルブアセンブリの内表面を乾燥状態に維持することを促進することができる。制御ユニットは、ルックアップテーブル及び制御機構（例えば、フィードバック制御アルゴリズム、等）の少なくとも一方を利用するように構成することができ、これにより、バルブアセンブリの温度を目標温度に維持することを促進することができる。方法３００の実施形態は、バルブアセンブリを冷却温度へと冷却することを促進することをさらに含むことができ、その冷却温度は、吸引された空気との接触に応答してバルブアセンブリの内表面上において結露が発生することを防止するように選択された温度である。実施形態においては、バルブアセンブリの加熱、冷却、及び／又は、温度の維持は、電気加熱及び／又はペルチェ素子を利用することを含むことができる。

本開示の範囲から逸脱することなく、説明された例示的な実施形態に対して、様々な修正及び追加を行うことができる。例えば、上述した実施形態は、特定の特徴に言及しているけれども、本開示の範囲は、また、特徴どうしの異なる組合せを有する実施形態、及び、説明されたすべての特徴を含まない実施形態、をも含んでいる。したがって、本開示の範囲は、特許請求の範囲に含まれるすべてのそのような代替と修正と変形と、ならびにそれらのすべての均等物と、を包含することが意図されている。

Claims (15)

1. 陰圧吸引補助脱血（ＶＡＶＤ）システム（１００）であって、
   貯血槽（１０４）に対しての陰圧の印加を容易にするように構成された調圧器バルブアセンブリ（１２４、２１２）と、
   前記陰圧の印加の制御を容易にするために、前記調圧器バルブアセンブリを制御するように構成された制御ユニット（１２２、２３６）と、
   前記貯血槽に結合されるとともに、前記貯血槽内の圧力測定値を得るように構成された少なくとも１つの圧力センサ（１１６、２３８）と、
   前記調圧器バルブアセンブリを目標温度で目標持続時間にわたって加熱し、カビ及び細菌を殺すように構成された加熱要素（１２６、２２２）と、
   前記調圧器バルブアセンブリの温度を決定するように構成された少なくとも１つの温度センサ（１２８、２２４）と、を含む、システム。
2. 前記制御ユニットは、
   前記加熱要素を使用して、前記調圧器バルブアセンブリを消毒するための熱消毒サイクルを実行するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
3. 前記制御ユニットは、
   前記調圧器バルブアセンブリを使用して、動作タスクを実行するように構成されているとともに、
   前記加熱要素を使用して、前記動作タスクの少なくとも一部の実行時に、前記調圧器バルブアセンブリの前記温度を目標温度に維持するように構成されている、請求項１又は２に記載のシステム。
4. 前記制御ユニットは、
   前記バルブアセンブリを目標温度へと加熱することによって、及び、
   前記バルブアセンブリを、指定された時間にわたって前記目標温度に維持することによって、前記温度を維持するように構成されている、請求項３に記載のシステム。
5. 前記調圧器バルブアセンブリを冷却温度へと冷却するように構成された冷却要素をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステム。
6. 前記冷却要素は、前記加熱要素である、請求項５に記載のシステム。
7. 前記加熱要素は、ペルチェ素子を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のシステム。
8. 前記制御ユニットは、さらに、前記冷却要素を使用して、前記調圧器バルブアセンブリを冷却温度へと冷却することを容易にするように構成され、前記冷却温度は、吸引された空気との接触に応答して前記バルブアセンブリの内表面上において結露が発生することを防止するように選択された温度である、請求項５若しくは６、又は請求項５若しくは６に従属する請求項７に記載のシステム。
9. 前記制御ユニットは、ルックアップテーブル及びフィードバック制御機構の少なくとも一方を利用することにより、前記温度の維持を容易にするように構成されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載のシステム。
10. 前記フィードバック制御機構は、比例積分微分（ＰＩＤ）アルゴリズムを含む、請求項９に記載のシステム。
11. 前記加熱要素は、冷却要素を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のシステム。
12. 前記制御ユニットは、ペルチェ素子を制御して前記バルブアセンブリの冷却を容易にするようにさらに構成される、請求項８に記載のシステム。
13. 前記少なくとも１つの圧力センサは、前記貯血槽に直接的に連結された検知管を含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のシステム。
14. 冗長的圧力測定を提供するその他の圧力センサをさらに含む、請求項１３に記載のシステム。
15. 前記調圧器バルブアセンブリは、大気圧側調圧器バルブ（２１４Ａ）および／または陰圧側調圧器バルブ（２１６Ａ）を含む、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のシステム。

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