Способ и устройство для улучшенного неонатального ухода

Группа изобретений относится к медицинской технике, именно к неонатальному газоанализатору, двум вариантам неонатального инкубатора и способу. Неонатальный газоанализатор содержит газовый пробоотборник (112), выполненный с возможностью получения проб газа из внутреннего пространства (104) неонатального инкубатора (100) Неонатальный газоанализатор имеет прекондиционер (116), находящийся в соединении по газу с газовым пробоотборником и выполненный с возможностью захвата, концентрирования или изолирования типов биомолекул из проб газа. Неонатальный газоанализатор включает анализатор (114) газа, находящийся в соединении по газу с прекондиционером и выполненный с возможностью анализа типов биомолекул и выдачи сигналов показателей состояния здоровья на основе анализа. Неонатальный газоанализатор содержит индикатор (128) надежности, функционально соединенный с анализатором (114) газа и выполненный с возможностью выдачи в анализатор (114) газа сигнала, являющегося показательным в отношении надежности проб газа, на основе состояния изоляции между внутренним пространством неонатального инкубатора и внешней окружающей средой. Индикатор (128) надежности выполнен с возможностью выдачи в анализатор (114) газа сигнала, являющегося показательным в отношении времени, прошедшего с момента взаимодействия внутреннего пространства неонатального инкубатора с внешней окружающей средой. В первом варианте неонатальный инкубатор (100) содержит корпус (102), определяющий внутреннее пространство (104) для помещения новорожденного и неонатальный газоанализатор. Во втором варианте неонатальный инкубатор (100) содержит корпус (102), определяющий внутреннее пространство (104) для помещения новорожденного. Во втором варианте неонатальный инкубатор (100) имеет газовый пробоотборник (112), выполненный с возможностью получения проб газа из внутреннего пространства корпуса. Во втором варианте неонатальный инкубатор (100) включает анализатор (114) газа, находящийся в непрямом соединении по газу с газовым пробоотборником и выполненный с возможностью анализа типов биомолекул в пробах газа и выдачи сигналов показателей состояния здоровья на основе анализа. Во втором варианте неонатальный инкубатор (100) содержит индикатор (128) надежности, функционально соединенный с анализатором (114) газа и выполненный с возможностью выдачи в анализатор (114) газа сигнала, являющегося показательным в отношении надежности проб газа, на основе состояния изоляции между внутренним пространством корпуса и внешней окружающей средой. Анализатор (114) газа выполнен с возможностью выдачи данных, используемых для выполнения интерфейсом пользователя выдачи выходных данных, являющихся показательными в отношении показателей состояния здоровья. Индикатор (128) надежности выполнен с возможностью выдачи в анализатор (114) газа сигнала, являющегося показательным в отношении времени, прошедшего с момента взаимодействия внутреннего пространства корпуса с внешней окружающей средой. Способ включает получение (202) проб газа из внутреннего пространства (104) неонатального инкубатора (100). Способ содержит этап получения сигнала, являющегося показательным в отношении времени, прошедшего с момента взаимодействия внутреннего пространства корпуса с внешней окружающей средой. Способ предусматривает предварительное кондиционирование (204) проб газа для изолирования, захвата или концентрирования целевых типов молекул. Способ включает анализ (214) уровней целевых типов молекул в захваченных пробах газа и выдачу (216), на основе анализа, сигнала, являющегося показательным в отношении показателей состояния здоровья. Техническим результатом является обеспечение менее инвазивного и, предпочтительно, неинвазивного способа выполнения газового анализа воздуха, выдыхаемого новорожденным, а также кожи, кала и/или мочи новорожденного. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение в целом относится к неонатальному уходу. Более конкретно, различные способы и устройство, в соответствии с настоящим изобретением, раскрытые в настоящем документе, относятся к газовому анализу для улучшенного неонатального ухода.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Физический контакт с новорожденными, находящихся в неонатальных инкубаторах, особенно со стороны лиц, не являющихся родителями новорожденного, должен быть предотвращен настолько, насколько это возможно, поскольку такой контакт может вызвать беспокойство у новорожденного и/или подвергнуть его воздействию со стороны загрязняющих веществ. Помещение новорожденного в инкубатор может позволить использовать минимально инвазивные технологии, такие как газовый анализ. Однако существующие технологии газового анализа для диагностирования неонатального заболевания, будучи менее инвазивными, чем другие технологии (например, получение образцов крови), по-прежнему требуют физического контакта с новорожденным, например, для размещения маски на рот и нос новорожденного и/или дыхательных трубок в ноздрях новорожденного. Таким образом, в данной области техники существует необходимость в обеспечении менее инвазивного и, предпочтительно, неинвазивного способа выполнения газового анализа воздуха, выдыхаемого новорожденным, а также кожи, кала и/или мочи новорожденного.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение направлено на способы и устройство для неинвазивного неонатального газового анализа, в соответствии с настоящим изобретением. Например, в различных вариантах реализации неонательной газоанализатор может быть выполнен с возможностью получения одной или более проб газа из внутреннего пространства неонатального инкубатора. Эти пробы могут содержать различные типы исследуемых молекул, таких как биомолекулы, углеводороды, летучие органические соединения (ЛОС) и т.д., которые могут присутствовать в выдыхаемом воздухе, кале, коже и/или моче младенца. Неонатальный газоанализатор может изолировать, захватывать и/или концентрировать один или более типов молекул из одной или более проб газа и анализировать изолированные, захваченные и/или концентрированные биомолекулы для определения одного или более показателей здоровья дыхания, связанных с младенцем, находящимся в неонатальном инкубаторе.

В целом, в первом аспекте неонатальный газоанализатор может содержать:

газовый пробоотборник, выполненный с возможностью получения одной или более проб газа из внутреннего пространства неонатального инкубатора;

прекондиционер, находящийся в соединении по газу с газовым пробоотборником и выполненный с возможностью захвата, концентрирования или изолирования одного или более типов биомолекул из одной или более проб газа; и

анализатор газа, находящийся в соединении по газу с прекондиционером и выполненный с возможностью анализа одного или более типов биомолекул и выдачи одного или более сигналов одного или более показателей состояния здоровья на основе анализа.

Во втором аспекте неонатальный инкубатор может содержать корпус, определяющий внутреннее пространство для помещения новорожденного и неонатальный газоанализатор, в соответствии с первым аспектом.

В различных вариантах реализации прекондиционер может содержать сорбирующий материал, выполненный с возможностью захвата и концентрирования одного или более типов биомолекул. В различных вариантах, прекондиционер может содержать регулятор температуры, выполненный с возможностью изменения температуры, связанной с адсорбирующим материалом, для высвобождения одного или более типов биомолекул из сорбирующего материала. В более общем смысле, в различных вариантах реализации, прекондиционер может содержать/содержит регулятор температуры, выполненный с возможностью изменения температуры одной или более проб газа для высвобождения одного или более типов биомолекул из одного или более проб газа.

В различных вариантах реализации, неонатальный газоанализатор может дополнительно содержать индикатор надежности, функционально соединенный с анализатором газа. Индикатор надежности может быть выполнен с возможностью выдачи в анализатор газа сигнала, являющегося показательным в отношении надежности одной или более проб газа, на основе состояния изоляции между внутренним пространством неонатального инкубатора и внешней окружающей средой. В различных вариантах, индикатор надежности может быть выполнен с возможностью выдачи в анализатор газа сигнала, являющегося показательным в отношении времени, прошедшего с момента взаимодействия внутреннего пространства неонатального инкубатора с внешней окружающей средой. В различных вариантах, анализатор газа может вычислять степень точности одного или более сигналов одного или более показателей состояния здоровья на основе пройденного времени.

В различных вариантах реализации, анализатор газа может быть дополнительно выполнен с возможностью: приема, от блока показателей жизненно важных функций, одного или более сигналов показателей жизненно важных функций в сочетании с одной или более биомолекулами, и выдачи одного или более сигналов одного или более показателей состояния здоровья также на основе анализа одного или более сигналов показателей жизненно важных функций. В различных вариантах реализации, один или более типов биомолекул могут содержать один или более типов углеводородов или летучих органических соединений.

В третьем аспекте способ может включать

получение одной или более проб газа из внутреннего пространства неонатального инкубатора;

предварительное кондиционирование одной или более проб газа для изолирования, захвата или концентрирования одного или более целевых типов молекул;

анализ уровней одного или более целевых типов молекул в одной или более захваченных пробах газа и

выдачу, на основе анализа, сигнала, являющегося показательным в отношении одного или более показателей состояния здоровья.

В четвертом аспекте неонатальный газоанализатор может содержать:

газовый пробоотборник, выполненный с возможностью получения одной или более проб газа из внутреннего пространства корпуса неонатального инкубатора;

анализатор газа, находящийся по меньшей мере в непрямом соединении по газу с газовым пробоотборником и выполненный с возможностью анализа одного или более типов биомолекул в одной или более пробах газа и выдачи одного или более сигналов одного или более показателей состояния здоровья на основе анализа; и

индикатор надежности, функционально соединенный с анализатором газа и выполненный с возможностью выдачи в анализатор газа сигнала, являющегося показательным в отношении надежности одной или более проб газа, на основе состояния изоляции между внутренним пространством корпуса и внешней окружающей средой;

причем анализатор газа выполнен с возможностью выдачи данных, используемых для выполнения интерфейсом пользователя выдачи выходных данных, являющихся показательными в отношении одного или более показателей состояния здоровья.

В пятом аспекте, неонатальный инкубатор может содержать:

корпус, определяющий внутреннее пространство для помещения новорожденного;

газовый пробоотборник, выполненный с возможностью получения одной или более проб газа из внутреннего пространства корпуса;

анализатор газа, находящийся по меньшей мере в непрямом соединении по газу с газовым пробоотборником и выполненный с возможностью анализа одного или более типов биомолекул в одной или более пробах газа и выдачи одного или более сигналов одного или более показателей состояния здоровья на основе анализа; и

индикатор надежности, функционально соединенный с анализатором газа и выполненный с возможностью выдачи в анализатор газа сигнала, являющегося показательным в отношении надежности одной или более проб газа, на основе состояния изоляции между внутренним пространством корпуса и внешней окружающей средой;

причем анализатор газа выполнен с возможностью выдачи данных, используемых для выполнения интерфейсом пользователя выдачи выходных данных, являющихся показательными в отношении одного или более показателей состояния здоровья.

В различных вариантах реализации, анализатор газа может вычислять степень точности одного или более сигналов одного или более показателей состояния здоровья на основе сигнала от индикатора надежности.

В различных вариантах реализации, индикатор надежности может быть выполнен с возможностью выдачи в анализатор газа сигнала, являющегося показательным в отношении времени, прошедшего с момента взаимодействия внутреннего пространства корпуса с внешней окружающей средой.

В различных вариантах реализации, анализатор газа может вычислять степень точности одного или более сигналов одного или более показателей состояния здоровья на основе прошедшего времени.

В различных вариантах реализации, неонатальный газоанализатор или неонатальный инкубатор может дополнительно содержать прекондиционер, находящийся в соединении по газу с газовым пробоотборником и анализатором газа и выполненный с возможностью захвата, концентрирования или изолирования одного или более типов биомолекул из одной или более проб газа, при необходимости с использованием адсорбции или регулирования температуры.

В шестом аспекте способ может включать:

получение одной или более проб газа из внутреннего пространства корпуса неонатального инкубатора;

анализ одного или более типов биомолекул в одной или более пробах газа;

выдачу одного или более сигналов одного или более показателей состояния здоровья на основе анализа;

выдачу в анализатор газа сигнала, являющегося показательным в отношении надежности одной или более проб газа, на основе состояния изоляции между внутренним пространством корпуса и внешней окружающей средой; и

выдачу данных, используемых для выполнения интерфейсом пользователя выдачи выходных данных, являющихся показательными в отношении одного или более показателей состояния здоровья.

Следует понимать, что все комбинации приведенных выше вариантов изобретения и дополнительных вариантов изобретения, описанных более подробно ниже (при условии, что такие варианты изобретения не являются взаимно несовместимыми), считаются частью объекта настоящего изобретения, раскрытого в настоящем документе. В частности, все комбинации заявленного объекта изобретения, приведенные в конце настоящего раскрытия, считаются частью объекта настоящего изобретения, раскрытого в настоящем документе. Следует также понимать, что терминологию, которая в явной форме используется в настоящем документе, которая также может быть приведена в любом описании изобретения, включенном посредством ссылки, следует трактовать в значении, являющемся наиболее соответствующим конкретным вариантам изобретения, раскрытым в настоящем документе.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На чертежах подобные ссылочные обозначения в целом относятся к одинаковым частям на всех видах. Кроме того, чертежи не подлежат масштабированию, вместо этого внимание должно быть уделено иллюстрации принципов настоящего изобретения.

На фиг. 1 схематически изображен пример неонатального инкубатора, снабженного неонатальной системой для газового анализа, сконфигурированной посредством выбранных аспектов настоящего изобретения, в соответствии с различными вариантами реализации.

На фиг. 2 схематически изображен пример способа выполнения неонатального газового анализа с использованием неонатального инкубатора, в соответствии с различными вариантами реализации.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Физический контакт с новорожденными, пребывающими в неонатальных инкубаторах, особенно со стороны лиц, не являющихся родителями новорожденного, должен быть предотвращен настолько, насколько это возможно, поскольку такой контакт может вызвать беспокойство у новорожденного. Существующие технологии для диагностирования неонатального заболевания с использованием газового анализа, будучи менее инвазивными, чем другие технологии, по-прежнему требуют физического контакта с новорожденным. Следовательно, заявителями было обнаружено и выявлено, что преимуществом будет обеспечение менее инвазивного и, предпочтительно, неинвазивного и необременительного способа выполнения анализа газа новорожденного, находящегося в инкубаторе. Ввиду вышеуказанного, различные варианты реализации и осуществления настоящего изобретения направлены на неонатальный газоанализатор.

Ссылаясь на фиг. 1, в одном варианте реализации необнатальный инкубатор 100 (далее просто «инкубатор») может содержать корпус 102, который может быть прозрачным, просвечивающим или даже непрозрачным. В различных вариантах реализации инкубатор может определять внутреннее пространство 104, которое может представлять собой подходящую окружающую среду для ухода за заболевшим или недоношенным новорожденным младенцем 106. Несмотря на то, что устройство, системы и способы, описанные в настоящем документе, относятся к «неонатальным» инкубаторам для людей, это не следует рассматривать в качестве ограничения. Различные технологии и устройства, описанные в настоящем документе, могут быть применены в любом месте, таком как инкубаторы для животных, или в других средах для медицинской защиты, таких как устройства для искусственной вентиляции легких с отрицательным давлением (например, в аппарате «железные легкие»).

В различных вариантах реализации корпус 102 может определять различные отверстия или гнезда, которые обеспечивают взаимодействие между внутренним пространством 104 и внешней окружающей средой, в которой находится инкубатор 100 (например, в отделении интенсивной терапии новорожденных или «ОИТН»). Например, могут быть обеспечены два вставляемых вручную порта 108а и 108и для обеспечения возможности медицинскому персоналу и/или родственнику младенца 106 (например, родителям) получения доступа к внутреннему пространству 104 для выполнения различных действий, таких как проведение медицинских измерений (например, артериального давления, забора проб крови) или просто для осуществления ухода за младенцем 106 прикасаясь к нему. В некоторых вариантах реализации порты 108а и 108b могут быть снабжены внутренними перчатками (не изображены) для того, чтобы доступ человека к внутреннему пространству 104 инкубатора 100 не подвергал внутреннее пространство 104 воздействию микроорганизмов. В других вариантах реализации порты 108а и 108b могут быть выборочно открыты и закрыты, по мере необходимости, с использованием различных механизмов.

В различных вариантах реализации инкубатор 100 может быть снабжен неонатальным газоанализатором 110. В различных вариантах реализации, неонатальный газоанализатор 110 может содержать газовый пробоотборник 112, выполненный с возможностью получения одной или более проб газа из внутреннего пространства 104 инкубатора 100. Газовый пробоотборник 112 может получать пробы различных объемов, в зависимости от обстоятельств, и может брать множество проб с разной частотой, также в зависимости от обстоятельств. В некоторых вариантах реализации, газовый пробоотборник 112 может содержать насос (не изображен) и контроллер насоса (также не изображен), которые могут функционировать для управления параметрами работы насоса, такими как объем отбираемого для проб газа, частота, с которой отбират пробы газа, и т.д. В некоторых вариантах реализации могут использовать пассивный отбор газа, например, путем размещения сорбирующего материала во внутреннем пространстве 104 на протяжении заранее определенного периода времени.

В различных вариантах реализации, неонатальный газоанализатор 110 также может содержать анализатор 114 газа, который находится в прямом или непрямом соединении по газу с газовым пробоотборником 112. В различных вариантах реализации, анализатор 114 газа может быть выполнен с возможностью анализа одного или более типов молекул, содержащихся в пробах газа, полученных газовым пробоотборником 112, а также с возможностью выдачи одного или более сигналов одного или более индикаторов состояния здоровья на основе анализа. Например, в различных вариантах реализации анализатор 114 газа может быть выполнен с возможностью идентификации уровней одного или более типов молекул, содержащихся в пробах газа, полученных газовым пробоотборником 112.

Посредством анализатора 114 газа может быть проанализирован широкий ряд типов молекул, таких как биомолекулы, углеводороды и/или летучие органические соединения (ЛОС), которые могут находиться в инкубаторе. Они могут включать, но без ограничения, ацетон, ацетальдегид, октадекан, содержащие азот ЛОС, такие как ацетамид или аммиак, содержащие серу ЛОС, такие как сероуглерод, и/или простые эфиры, такие как диметиловый эфир или диэтиловый эфир. В дополнение или в качестве альтернативы, могут быть проанализированы неразветвленные алкены, включающие метан, этан, пропан, бутан, пентан, гексан, гептан и/или октан. В дополнение или в качестве альтернативы, могут быть проанализированы разветвленные алканы, такие как 2-метилпропан или метилбутан. В некоторых вариантах реализации могут быть проанализированы алкины и/или нециклические алкены, такие как пропен или 1-бутен 2-бутен 1-пентен. В дополнение или в качестве альтернативы, в различных вариантах реализации анализатором 114 газа могут быть проанализировано одно или более из следующего: бензиловые и фенильные углеводороды, неароматические циклические углеводороды, другие углеводороды, летучие спирты, летучие альдегиды, первичные летучие производные алифатической кислоты, летучие производные разветвленной алифатической кислоты, летучие производные ненасыщенных кислот, летучие производные карбоновых кислот, сложные эфиры уксусной кислоты, сложные эфиры неразветвленной алифатической кислоты, сложные эфиры разветвленной и циклической алифатической уксусной кислоты, сложные эфиры ароматической карбоновой кислоты, циклические сложные эфиры, другие сложные эфиры, нециклические алкены (с множественными двойными связями), неразветвленные алифатические кетоны, кетоны с разветвленной цепью и циклические алифатические кетоны, ди-кетоны, ненасыщенные кетоны, другие кетоны и/или галогенсодержащие ЛОС. В некоторых вариантах реализации анализатор 114 газа может идентифицировать момент, когда уровни билирубина достигают порогового значения, путем измерения концентраций монооксида углерода, выделяемых младенцем 106, которые могут вызывать желтуху при достаточно высоких уровнях.

Анализатор 114 газа может быть выполнен с возможностью выдачи широкого ряда показателей состояния здоровья младенца 106 на основе своего анализа проб газа, полученных газовым пробоотборником 112. В некоторых вариантах реализации анализатор 114 газа может выдавать информацию о заболеваниях, таких как бактериальная инфекция. В некоторых вариантах реализации анализатор 114 газа может выдавать информацию о ЛОС, определенных в выдыхаемом воздухе, коже, моче и/или кале, которая может быть использована для диагностирования проблем со здоровьем и/или для уведомления медицинского персонала о том, что младенцу 106 требуется смена подгузника. В некоторых вариантах реализации анализатор 114 газа может быть выполнен с возможностью выдачи показателей некротического энтероколита (НЭК), бронхопульмональной дисплазии (БПД) и/или пневмонии на основе анализа, выполненного в нем.

В некоторых вариантах осуществления, неонатальный газоанализатор 110 может содержать прекондиционер 116, который находится в прямом или непрямом соединении по газу с газовым пробоотборником 112. В различных вариантах реализации прекондиционер 116 может быть выполнен с возможностью «предварительного кондиционирования» одной или более проб газа, полученных газовым пробоотборником 112 для того, чтобы указанные пробы находились в состоянии, подходящем для анализа посредством анализатора 114 газа. Например, в различных вариантах реализации прекондиционер 116 может захватывать, изолировать и/или концентрировать один или более типов молекул из одной или более проб газа, полученных газовым пробоотборником 112.

В некоторых вариантах реализации прекондиционер 116 может содержать одну или более поверхностей (например, буртиков), обработанных сорбентом (например, адсорбентом или абсорбентом). Сорбент может быть выполнен с возможностью, например, посредством абсорбции или адсорбции, захвата и/или концентрирования одного или более типов молекул, таких как один или более углеводородов. В таких вариантах реализации, анализатор 114 газа может быть выполнен с возможностью анализа захваченного и концентрированного одного или более типов молекул.

В некоторых вариантах реализации, прекондиционер 116 может содержать регулятор температуры (не изображен, может содержать, например, нагревательный элемент с контроллером, таким как термостат), выполненный с возможностью изменения температуры одной или более проб газа, полученных газовым пробоотборником 112. Регулятор температуры может быть приведён в действие для повышения и/или снижения температуры проб газа, собранных газовым пробоотборником 112, и/или для повышения и/или снижения температуры захваченных и концентрированных целевых типов молекул (например, в сорбирующем материале) для того, чтобы высвободить один или более целевых типов молекул.

В некоторых вариантах реализации прекондиционер 116 может быть выполнен с возможностью концентрирования газа, проба которого отобрана газовым пробоотборником 112, путем включения газового пробоотборника 112 для отбора пробы на протяжении заранее определенного временного интервала. В различных вариантах реализации прекондиционер 116 может обеспечить, чтобы пробы газа, захваченные газовым пробоотборником 112, пребывали в подходящем потоке и/или под подходящим давлением, например, путем сжатия газа, проба которого отобрана газовым пробоотборником 112, на протяжении такого заранее определенного временного интервала. В дополнение или в качестве альтернативы, в некоторых вариантах реализации, прекондиционер 116 может быть выполнен с возможностью удаления различных компонентов из газа, проба которого отобрана газовым пробоотборником 112. Например, в некоторых вариантах реализации, прекондиционер 116 может удалять воду, например, в влажности и/или водяного пара, из газа, проба которого отобрана газовым пробоотборником 112.

В различных вариантах реализации, один или более компонентов неонатального газоанализатора 110, такой как анализатор 114 газа, может быть соединен с возможностью связи с одной или более вычислительными системами, такими как сервер 118 на фиг. 1, по линии 120 связи. Для реализации линии 120 связи могут быть использованы различные технологии проводной или беспроводной связи, в том числе, но без ограничения, стандарт 802.3 Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) (Ethernet), стандарт 802.11 IEEE (Wi-Fi), Bluetooth, радиочастотная идентификация (RFID), кодированный свет и так далее. В различных вариантах реализации, сервер 118 может быть выполнен с возможностью выдачи на удаленное вычислительное устройство 122 по одной или более линиям 124 связи данных, обеспечивающих удаленным вычислительным устройством 122 вывод интерфейса 126 пользователя, а также данных, являющихся показательными в отношении одного или более сигналов одного или более показателей состояния здоровья, выданных анализатором 114 газа. Интерфейс 126 пользователя может, в свою очередь, выдать выходные данные, являющиеся показательными в отношении одного или более показателей состояния здоровья, такие как диаграммы, графики, таблицы, числовые значения, предупреждения (например, звуковые или визуальные) и так далее. Линия 124 связи может быть реализована с использованием той же технологии, что и линия 120 связи, и/или с использованием другой технологии.

В некоторых вариантах реализации, сервер 118 может находиться в связи с несколькими неонатальными газоанализаторами 110, установленными в нескольких инкубаторах 100. В данном случае, сервер 118 может быть выполнен с возможностью выдачи показателей состояния здоровья и/или других данных в нескольких неонатальных инкубаторах, например, находящихся в ОИТН, на удаленные вычислительные устройства (например, 122). В других вариантах реализации, неонатальный газоанализатор 110 может находиться в прямой связи с одним или более удаленными вычислительными устройствами (например, 122) без промежуточного сервера. В некоторых вариантах реализации, неонатальный газоанализатор 110 может содержать встроенный интерфейс пользователя, например, сенсорный экран дисплея, установленный на корпусе 102, который обеспечивает пользователю возможность прямого управления и/или получения показателей состояния здоровья от неонатального газоанализатора 110.

В некоторых вариантах реализации, индикатор 128 надежности может находиться в связи с одним или более компонентами неонатального газоанализатора 110, такими как анализатор 114 газа, по линии 130 связи. Линия 130 связи может быть реализована с использованием той же или другой технологии, что и линии 120 и/или 124 связи. В некоторых вариантах реализации, индикатор 128 надежности может быть реализован в виде любой комбинации аппаратного обеспечения и программного обеспечения, и может содержать, например, программируемую пользователем вентильную матрицу (ППВМ) и/или интегральную схему специального назначения (ASIC). Однако при реализации индикатора 128 надежности он может быть функционально (например, электрическим образом) соединен с одним или более датчиками (не изображены), которые обнаруживают факт открытия одного или более отверстий инкубатора 100 (например, портов 108a и 108b).

На основе данного обнаружения, индикатор 128 надежности может быть выполнен с возможностью выдачи сигнала, являющегося показательным в отношении надежности одной или более проб газа, полученных газовым пробоотборником 112, анализатору 114 газа на основе состояния изоляции между внутренним пространством 104 инкубатора 100 и внешней окружающей средой. Например, в некоторых вариантах реализации, индикатор 128 надежности может выдавать анализатору 114 газа сигнал, являющийся показательным в отношении времени, прошедшего с момента взаимодействия внутреннего пространства 104 неонатального инкубатора 100 с внешней окружающей средой. Анализатор 114 газа может быть выполнен с возможностью вычисления степени точности одного или более сигналов одного или более показателей состояния здоровья, которые он выдает, на основе сигнала от индикатора 128 надежности. Например, анализатор 114 газа может вычислять степень точности одного или более сигналов одного или более показателей состояния здоровья на основе прошедшего времени, выданного индикатором 128 надежности. В некоторых вариантах реализации, если время, прошедшее с момента взаимодействия внутреннего пространства 104 с внешней окружающей средой, не удовлетворяет одному или более пороговым значениям, анализатор 114 газа может проигнорировать и/или отклонить пробы газа из газового пробоотборника 112, и/или может ожидать до тех пор, пока время, прошедшее с момента взаимодействия внутреннего пространства 104 с наружной окружающей средой, не будет удовлетворять одному или более пороговым значениям перед возобновлением анализа.

В некоторых вариантах реализации, блок 132 определения показателя жизненно важных функций может находиться в связи с одним или более компонентами неонатального газоанализатора 110, такими как анализатор 114 газа, по линии 134 связи. Линия 134 связи может быть реализована с использованием той же или другой технологии, что и ранее упомянутые линии связи (например, 120, 124, 130). Блок 132 определения показателя жизненно важных функций может быть выполнен с возможностью получения одного или более показателей жизненно важных функций, например, младенца 106, с использованием различных типов инвазивных, полуинвазивных и неинвазивных исследований, таких как электрокардиография. Могут быть получены различные показатели жизненно важных функций, в том числе, но без ограничения, характеризующие насыщение кислородом, показатели, относящиеся к дыханию, частоте сердечных сокращений, артериальному давлению, уровням глюкозы и так далее. В различных вариантах реализации, блок 132 определения показателей жизненно важных функций может выдавать один или более сигналов, являющихся показательными в отношении этих показателей жизненно важных функций, например, анализатору 114 газа по линии 134. Анализатор 114 газа может, в свою очередь, привлекать данные показатели жизненно важных функций в свой собственный анализ. Например, в некоторых вариантах реализации, анализатор 114 газа может определять вероятное наличие бактериальной инфекции на основе комбинации повышенной частоты сердечных сокращений, кровяного давления, температуры тела и одного или более показателей биомаркеров. В качестве еще одного примера, может быть выявлен сепсис на основе комбинации анализа дыхания и вариабельности частоты сердечных сокращений. В некоторых вариантах реализации, анализатор 114 газа может выдавать данные, являющиеся показательными в отношении показателей жизненно важных функций, на сервер 118, так что они могут быть представлены на интерфейсе 126 пользователя вместе с другими показателями состояния здоровья, определенными из анализа, выполненного анализатором 114 газа.

В некоторых вариантах реализации, контроллер 136 качества воздуха может находиться в связи с одним или более компонентами неонатального газоанализатора 110, такими как анализатор 114 газа, по линии 138 связи. Линия 138 связи может быть реализована с использованием той же или другой технологии, что и ранее упомянутые линии связи (например, 120, 124, 130, 134). Контроллер 136 качества воздуха может быть выполнен с возможностью приема, например, прямым или непрямым способом, от анализатора 114 газа и/или блока 132 определения показателя жизненно важных функций, данных, являющихся показательными в отношении различных показателей состояния здоровья, показателей жизненно важных функций и/или других состояний в инкубаторе 100. В ответ на эти принятые данные, которые может обрабатывать контроллер 136 качества воздуха в качестве обратной связи, контроллер 136 качества воздуха может выполнять различные измерения для контроля качества воздуха, такие как подача при необходимости свежего воздуха 140 во внутреннее пространство 104 инкубатора 100. Несмотря на то, что это не изображено на фиг. 1, в различных вариантах реализации, между контроллером 136 качества воздуха и внутренним пространством 104 может быть предусмотрен один или более фильтров, сорбирующих материалов или других механизмов очистки воздуха для уменьшения и/или устранения примесей, которые могут, в ином случае, загрязнять внутреннее пространство 104.

В дополнение к обеспечению свежим воздухом 140 или вместо этого, в некоторых вариантах реализации, контроллер 136 качества воздуха может выполнять мониторинг и/или контроль других параметров среды во внутреннем пространстве 104 инкубатора 100 на основе данных, которые он принимает от неонатального газоанализатора 110, таких как температура, влажность, уровни кислорода и так далее. Например, анализатор 114 газа может выдавать данные, указывающие на слишком низкое содержание кислорода во внутреннем пространстве 104. В ответ на это, контроллер 136 качества воздуха может осуществить подачу свежего воздуха во внутреннее пространство 104 до тех пор, пока анализатор 114 газа не определит, что уровни кислорода во внутреннем пространстве 104 приемлемы.

На фиг. 2 изображен пример способа 200 мониторинга неонатального инкубатора (например, 100) с использованием газового анализа. Несмотря на то, что операции способа 200 изображены в определенном порядке, это не следует рассматривать в качестве ограничения. Одна или более операций могут быть добавлены, опущены или может быть изменен порядок их выполнения. В блоке 202 из внутреннего пространства (например, 104) инкубатора (например, 100) могут быть получены одна или более проб газа, например, посредством газового пробоотборника 112. В блоке 204 одна или более проб газа, полученных в блоке 202, могут быть предварительно кондиционированы, например посредством прекондиционера 116, для захвата, концентрирования и/или изолирования одного или более типов молекул (примеры приведены выше) из одной или более проб газа. Например, в некоторых вариантах реализации и как указано в блоке 206, для адсорбирования одного или более целевых типов молекул может быть использован один или более сорбирующих материалов. В некоторых вариантах реализации, в блоке 208 может выполняться изменение температуры проб газа и/или сорбирующих материалов, например, для высвобождения одного или более целевых типов молекул. В некоторых вариантах реализации, один или более нецелевых компонентов, таких как вода, могут быть удалены из проб газа в блоке 210.

В блоке 212 может быть получен один или более показателей жизненно важных функций, таких как частота сердечных сокращений, температура, кровяное давление, уровни глюкозы и так далее, например, посредством блока 132 определения показателя жизненно важных функций. В блоке 214 может быть получен один или более сигналов, относящихся к надежности проб газа, например, из индикатора 128 надежности. В блоке 216 могут быть проанализированы молекулы, которые были захвачены, концентрированы и/или изолированы в блоке 204, например, посредством анализатора 114 газа, например, в комбинации с сигналами показателей жизненно важных функций, полученными в блоке 212, и/или сигналами надежности, полученными в блоке 214.

В блоке 218 анализатор 114 газа может выдать один или более сигналов одного или более показателей состояния здоровья на основе анализа, выполненного в блоке 216. Например, анализатор 114 газа может выдать сигнал, являющийся показательным в отношении высоких уровней одного или более целевых типов молекул (например, углеводородов, ЛОС), которые могут быть показательными в отношении различных заболеваний или других медицинских состояний, или даже могут быть показательными в отношении наличия мочи и/или кала во внутреннем пространстве 104 инкубатора. В дополнение или в качестве альтернативы, анализатор 114 газа может выдавать один или более сигналов, которые могут быть использованы в качестве обратной связи, например, контроллером 136 качества воздуха, для контроля качества воздуха в блоке 220.

Несмотря на то что в настоящем документе было описано и проиллюстрировано несколько вариантов реализации настоящего изобретения, специалистам в данной области техники будет легко представить множество других средств и/или конструкций для выполнения функций и/или получения результатов и/или одного или более из описанных в настоящем документе преимуществ, при этом каждое из таких изменений и/или модификаций следует рассматривать в пределах объема вариантов реализации изобретения, раскрытых в настоящем документе. В более широком смысле, специалистам в данной области техники будет легко понять, что все параметры, размеры, материалы и конфигурации, описанные в настоящем документе, приведены в качестве примера, и что фактические параметры, измерения, материалы и/или конфигурации будут зависеть от конкретного применения или применений, для которых используется/используются решение/решения по настоящему изобретению. Специалисты в данной области техники узнают или смогут установить, используя не более, чем рутинные эксперименты, широкий ряд эквивалентов конкретных вариантов реализации изобретения, описанных в настоящем документе. Таким образом, следует понимать, что вышеприведенные варианты реализации представлены только в качестве примера и что в рамках объема прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов изобретения могут быть реализованы на практике иным образом, отличным от того, который конкретно описан и заявлен. Варианты реализации изобретения, раскрытые в данном описании, относятся к каждому отдельному признаку, системе, изделию, материалу, набору и/или способу, описанным в настоящем документе. Кроме того, любая комбинация двух или более таких признаков, систем, изделий, материалов, наборов и/или способов,в случае если такие функции, системы, изделия, материалы, наборы и/или способы не являются взаимно несовместимыми, включена в объект настоящего изобретения.

Все определения, определенные и используемые в настоящем документе, обладают преимуществом перед определениями в словарях, определениями в документах, включенных в качестве ссылок, и/или обычными значениями определенных терминов.

Грамматические показатели единственного числа, используемые в настоящем документе в описании и в формуле изобретения следует понимать как «по меньшей мере одно», если явным образом не указано обратное.

Фразу «и/или», используемую в настоящем документе в описании и в формуле изобретения, следует понимать как «один или оба» из элементов, объединенных таким образом, т.е. элементов, которые совместно присутствуют в некоторых случаях и раздельно присутствуют в других случаях. Несколько элементов, перечисленных с помощью «и/или», следует толковать одинаково, т.е. «один или более» элементов, объединенных таким образом. Другие элементы могут присутствовать при необходимости, за исключением элементов, конкретно определенных с оговоркой «и/или», независимо от того, связаны они или не связаны с конкретно определенными элементами. Таким образом, в качестве неограничивающего примера, ссылка на «A и/или В» при использовании в сочетании с открытой формулировкой, такой как «содержащий», может относиться, в одном варианте реализации, исключительно к A (который содержит, при необходимости, элементы, отличные от В); в другом варианте реализации, исключительно к В (который содержит, при необходимости, элементы, отличные от А); еще в одном варианте реализации, как к А, так и к В (которые, при необходимости, содержат другие элементы); и т.д.

Используемый в настоящем документе в описании и в формуле изобретения союз «или» следует толковать с тем же значением, как «и/или», определенное выше. Например, при разделении пунктов в списке, «или» или «и/или» следует интерпретировать как включительные, т.е. включающие по меньшей мере одно, но также включающие более одного, из числа или списка элементов, и, при необходимости, дополнительные не включенные в список пункты. Напротив, только явно обозначенные термины, такие как «только один из» или «в точности один из», или, при использовании в формуле изобретения, «состоящие из», будет относиться к включению только одного элемента из числа или списка элементов. В целом, используемый здесь термин «или» следует интерпретировать лишь в качестве указания на исключительные альтернативы (т.е. «одно или другое, но не оба»), когда ему предшествуют условия исключительности, такие как «либо», «один из», «только один из» или «в точности один из». Выражение «состоящий по существу из», используемое в формуле изобретения, имеет свое обычное значение, которое используется в области патентного права.

Используемую в настоящем документе в описании и формуле изобретения фразу «по меньшей мере один» по отношению к списку из одного или более элементов следует понимать как означающую по меньшей мере один элемент, выбранный из любого одного или более элементов в списке элементов, но необязательно включающую по меньшей мере каждый элемент, конкретно указанный в списке элементов и не исключающий каких-либо комбинаций элементов в списке элементов. Данное определение также допускает, что присутствие элементов необязательно, за исключением элементов, конкретно указанных в списке элементов, к которым относится фраза «по меньшей мере один», независимо от того, присутствует ли связь между ними и определенными элементами. Таким образом, в качестве неограничивающего примера «по меньшей мере один из A и В» (или, эквивалентно, «по меньшей мере один из A или В» или, эквивалентно, «по меньшей мере один из A и/или В»), может относиться, в одном варианте реализации, по меньшей мере к одному, при необходимости, включающему в себя более одного А, без присутствия В (и, при необходимости, включающему в себя элементы, отличные от В); в другом варианте реализации, по меньшей мере к одному, при необходимости, включающему в себя более одного В, без присутствия А (и, при необходимости, включающему в себя элементы, отличные от А); еще в одном варианте реализации, по меньшей мере к одному, при необходимости, включающему более одного А и по меньшей мере к одному, необязательно включающему более одного В (и, при необходимости, включающему другие элементы); и т.д.

Следует также понимать, что, если явным образом не указано обратное, в любых заявленных в настоящем документе способах, которые включают более одного этапа или действия, порядок шагов или действий способа не обязательно ограничен порядком, в котором перечислены этапы или действия способа.

В пунктах формулы изобретения, как и в представленном выше описании изобретения, все переходные фразы, такие как «содержащий», «включающий», «имеющий при себе», «имеющий», «вмещающий», «включающий в себя», «удерживающий», «состоящий из» и т.п. следует понимать в качестве открытой конструкции, т.е. означающей наличие, но не ограничение. Только переходные фразы «состоящий из» и «состоящий по существу из» представляют собой закрытые или полузакрытые переходными фразами, соответственно, как указано в Руководстве Патентного ведомства США по процедурам патентной экспертизы, раздел 2111.03. Следует понимать, что некоторые выражения и ссылочные обозначения, используемые в пунктах формулы изобретения, в соответствии с Правилом 6.2 (b) Договора о патентной кооперации («PCT»), не являются ограничением объема.

1. Неонатальный газоанализатор (110), содержащий:

- газовый пробоотборник (112), выполненный с возможностью получения проб газа из внутреннего пространства (104) неонатального инкубатора (100);

- прекондиционер (116), находящийся в соединении по газу с газовым пробоотборником и выполненный с возможностью захвата, концентрирования или изолирования типов биомолекул из проб газа;

- анализатор (114) газа, находящийся в соединении по газу с прекондиционером и выполненный с возможностью анализа типов биомолекул и выдачи сигналов показателей состояния здоровья на основе анализа; и

- индикатор (128) надежности, функционально соединенный с анализатором (114) газа и выполненный с возможностью выдачи в анализатор (114) газа сигнала, являющегося показательным в отношении надежности проб газа, на основе состояния изоляции между внутренним пространством неонатального инкубатора и внешней окружающей средой,

причем индикатор (128) надежности выполнен с возможностью выдачи в анализатор (114) газа сигнала, являющегося показательным в отношении времени, прошедшего с момента взаимодействия внутреннего пространства неонатального инкубатора с внешней окружающей средой.

2. Неонатальный газоанализатор по п. 1, в котором прекондиционер содержит сорбирующий материал, выполненный с возможностью захвата и концентрирования типов биомолекул.

3. Неонатальный газоанализатор по п. 2, в котором прекондиционер содержит регулятор температуры, выполненный с возможностью изменения температуры, связанной с адсорбирующим материалом, для высвобождения типов биомолекул из сорбирующего материала.

4. Неонатальный газоанализатор по п. 1, в котором прекондиционер содержит регулятор температуры, выполненный с возможностью изменения температуры проб газа для высвобождения типов биомолекул из указанных проб газа.

5. Неонатальный газоанализатор по п. 1, в котором анализатор (114) газа выполнен с возможностью вычисления степени точности сигналов показателей состояния здоровья на основе прошедшего времени.

6. Неонатальный газоанализатор по п. 1, в котором анализатор (114) газа дополнительно выполнен с возможностью:

- приема, от блока (132) определения показателей жизненно важных функций, сигналов показателя жизненно важных функций, являющихся показательными в отношении показателей жизненно важных функций;

- анализа сигналов показателя жизненно важных функций в комбинации с биомолекулами и выдачи сигналов показателей состояния здоровья также на основе анализа сигналов показателя жизненно важных функций.

7. Неонатальный инкубатор (100), содержащий:

- корпус (102), определяющий внутреннее пространство (104) для помещения новорожденного; и

- неонатальный газоанализатор по п. 1.

8. Неонатальный инкубатор (100), содержащий:

- корпус (102), определяющий внутреннее пространство (104) для помещения новорожденного;

- газовый пробоотборник (112), выполненный с возможностью получения проб газа из внутреннего пространства корпуса;

- анализатор (114) газа, находящийся по меньшей мере в непрямом соединении по газу с газовым пробоотборником и выполненный с возможностью анализа типов биомолекул в пробах газа и выдачи сигналов показателей состояния здоровья на основе анализа; и

- индикатор (128) надежности, функционально соединенный с анализатором (114) газа и выполненный с возможностью выдачи в анализатор (114) газа сигнала, являющегося показательным в отношении надежности проб газа, на основе состояния изоляции между внутренним пространством корпуса и внешней окружающей средой;

причем анализатор (114) газа выполнен с возможностью выдачи данных, используемых для выполнения интерфейсом пользователя выдачи выходных данных, являющихся показательными в отношении показателей состояния здоровья,

причем индикатор (128) надежности выполнен с возможностью выдачи в анализатор (114) газа сигнала, являющегося показательным в отношении времени, прошедшего с момента взаимодействия внутреннего пространства корпуса с внешней окружающей средой.

9. Неонатальный инкубатор по п. 7, в котором анализатор (114) газа выполнен с возможностью вычисления степени точности сигналов показателей состояния здоровья на основе сигнала от индикатора (128) надежности.

10. Неонатальный инкубатор по п. 8, в котором анализатор (114) газа выполнен с возможностью вычисления степени точности сигналов показателей состояния здоровья на основе прошедшего времени.

11. Неонатальный инкубатор по п. 8, который дополнительно содержит прекондиционер (116), находящийся в соединении по газу с газовым пробоотборником и анализатором (114) газа и выполненный с возможностью захвата, концентрирования или изолирования типов биомолекул из проб газа, при необходимости с использованием адсорбции или регулирования температуры.

12. Способ, включающий:

- получение (202) проб газа из внутреннего пространства (104) неонатального инкубатора (100);

- получение сигнала, являющегося показательным в отношении времени, прошедшего с момента взаимодействия внутреннего пространства корпуса с внешней окружающей средой;

- предварительное кондиционирование (204) проб газа для изолирования, захвата или концентрирования целевых типов молекул;

- анализ (214) уровней целевых типов молекул в захваченных пробах газа и

- выдачу (216), на основе анализа, сигнала, являющегося показательным в отношении показателей состояния здоровья.