特許 5667551 マットレス及びその人体角度調整方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5667551

(24)【登録日】2014年12月19日

(45)【発行日】2015年2月12日

(54)【発明の名称】マットレス及びその人体角度調整方法

(51)【国際特許分類】

   A47C 27/10 20060101AFI20150122BHJP

   A47C 27/15 20060101ALI20150122BHJP

   A47C 27/18 20060101ALI20150122BHJP

【ＦＩ】

   A47C27/10 A

   A47C27/15 A

   A47C27/18

【請求項の数】2

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2011-264605(P2011-264605)

(22)【出願日】2011年12月2日

(65)【公開番号】特開2013-116188(P2013-116188A)

(43)【公開日】2013年6月13日

【審査請求日】2014年2月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】390039985

【氏名又は名称】パラマウントベッド株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112335

【弁理士】

【氏名又は名称】藤本 英介

(74)【代理人】

【識別番号】100101144

【弁理士】

【氏名又は名称】神田 正義

(74)【代理人】

【識別番号】100101694

【弁理士】

【氏名又は名称】宮尾 明茂

(74)【代理人】

【識別番号】100124774

【弁理士】

【氏名又は名称】馬場 信幸

(72)【発明者】

【氏名】狩生 咲

(72)【発明者】

【氏名】田中 良

【審査官】 大谷 謙仁

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−１０３９８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−５２１８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ４７Ｃ ２７／１０

Ａ４７Ｃ ２７／１５

Ａ４７Ｃ ２７／１８

Ａ６１Ｇ ７／０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

セルで構成されるマット本体と、
前記マット本体を左右に傾けるためのローリングセルと、
前記セルの空気量を調整するために接続されたポンプと、
前記ポンプから前記セルに対して連通される連通路と、
前記セルの内圧を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記ローリングセルにより、前記マット本体を左右いずれか一方に傾ける動作の後に水平状態とした場合、前記マット本体の内圧を、人体を水平位置に戻すために給気することを特徴とするマットレス。

【請求項2】

セルで構成されるマット本体と、前記マット本体を左右に傾けるためのローリングセルと、前記セルの空気量を調整するために接続されたポンプと、前記ポンプから前記セルに対して連通される連通路と、を備えるマットレスに用いられる人体角度調整方法において、
前記ローリングセルにより、前記マット本体を左右いずれか一方に傾ける動作の後に水平状態とした場合、前記マット本体の内圧を、人体を水平位置に戻すために給気することを特徴とする人体角度調整方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、セルへの空気の給排気により、横たわる人体の角度を調整することができるエアマットレス及びその人体角度調整方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、空気圧により膨らむセルにより構成されたエアマットレスが知られている。エアマットレスは、体圧分散寝具等として使用されており、このマットレス上に横たわる患者の体圧が集中することを防止し、患者の身体に床ずれが発生することを防止する寝具として有用である。

【0003】

このようなエアマットレスは、患者を周期的に左右に向きを変える左右連続ローテーション機能や、横を向いた状態を保持する側臥位機能を有している。たとえば、特許文献１には、主エアマット部の裏面側に、主エアマット部の前後方向中心線に対し略対称に一対の体位変換エアマット部が配置されたエアマットレスが記載されている。体位変換エアマット部の片側マットに給気して膨張させ、次にそれを排気し、次に反対側のマットに給気して膨張させ、つぎにそれを排気する、ということを繰り返すことにより左右連続ローテーションを行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平０８−５２１８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

左右連続ローテーション過程で、左右に向きを変える間に水平な体位に戻る。ところが、患者の体が片側に傾いて片側が沈んだ状態であると、主エアマット部は水平状態になっているが、患者は主エアマット部上に完全に水平状態になっていない場合が多い。また、側臥位状態から水平な状態に戻したときも、同様に患者が水平な状態に戻らないことがある。

【0006】

本発明は、斯かる実情に鑑み、左右連続ローテーションあるいは側臥位において、患者を完全に水平な状態に戻すことが調整可能なマットレス及びその人体角度調整方法を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、セルで構成されるマット本体と、マット本体を左右に傾けるためのローリングセルと、前記セルの空気量を調整するために接続されたポンプと、前記ポンプから前記セルに対して連通される連通路と、、前記セルの内圧を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記ローリングセルにより、前記マット本体を左右いずれか一方に傾ける動作の後に水平状態とした場合、前記マット本体の内圧を、人体を水平位置に戻すために給気することを特徴とするマットレスである。

【0008】

また、本発明は、セルで構成されるマット本体と、前記マット本体を左右に傾けるためのローリングセルと、前記セルの空気量を調整するために接続されたポンプと、前記ポンプから前記セルに対して連通される連通路と、を備えるマットレスに用いられる人体角度調整方法において、
前記ローリングセルにより、前記マット本体を左右いずれか一方に傾ける動作の後に水平状態とした場合、前記マット本体の内圧を、人体を水平位置に戻すために給気することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、マット本体を左右いずれか一方に傾ける動作の後に水平状態とした場合、前記マット本体の内圧を、人体を水平位置に戻すために給気することにより、人体が水平状態にならずにわずかに傾いている状態でも、水平状態にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態におけるベッド装置の概略を示す図である。

【図2】ベッド装置を足側正面から表した図である。

【図3】本実施形態におけるベッド装置の各セルを示す図である。

【図4】本実施形態における切替弁の動作を説明するための図である。

【図5】本実施形態におけるベッド装置の機能構成を示すブロック図である。

【図6】本実施形態のベッド装置のローテーション動作を示すフローチャートである。

【図7】本実施形態のベッド装置のローテーション動作を説明する図である。

【図8】本実施形態におけるベッド装置の変形例の各セルを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。

【0012】

［１．全体構成図］
［１．１ 装置概略］
まず、本発明を適用したベッド装置全体の構成について図１及び図２を用いて説明する。図１は、本実施形態におけるベッド装置１の概略を説明するための図である。図２は、ベッド装置１を足側正面（図１の制御部４０側）から表した図である。

【0013】

ベッド装置１は、ベース３０の上に、マット本体１０が載置されている。ここで、マット本体１０は、複数のセル１４が長手方向に連続して配置され構成されている。そして、トップカバーとボトムカバーにより構成されているカバー１２により覆われることによりマット本体１０が構成されている。

【0014】

また、ベッド装置１は、ローリング部２０を有して構成されている。ローリング部２０は、サイドセル２２と、ローリングセル２４とを有しており、患者の体位を変換するために用いられる。サイドセル２２は、患者の傾いた体がベッドからずり落ちないようマット本体１０の上側両サイドに配置される。ローリングセル２４は、患者を左右交互に傾けるため、エアマット１０の下側両サイドに配置される。

【0015】

ここで、ベッド装置１は、患者の足側が図１のＦ方向（制御部４０側）、頭側が図１のＨ方向となるように利用される。したがって、患者の右側が図１のＲ方向、左側が図１のＬ方向となる。

【0016】

また、サイドセル２２は、右側にあるサイドセル２２Ｒと、左側にあるサイドセル２２Ｌとから構成されている。また、ローリングセル２４は、右側にあるローリングセル２４Ｒと、左側にあるローリングセル２４Ｌとから構成されている。

【0017】

そして、各セル（セル１４、サイドセル２２、ローリングセル２４）には、制御部４０から送風チューブ４２が接続されている。また、制御部４０には、ポンプ部５０から送風チューブ４４が接続されている。更に、制御部４０と、ポンプ部５０とは、制御ケーブル５２で接続されており、各種制御信号がやり取りされる。また、ポンプ部５０は、外部から制御ケーブル５４が接続されており、ポンプを駆動させるための電源ケーブル５６が接続されている。

【0018】

各セル１４は複数の組となった系統に別れて連通路として共通の送風チューブ４２に接続されている。送風チューブ４２は、送風チューブ接続コネクタを介して切替弁に接続されており、切替弁は送風チューブを介してポンプ部５０と接続されている。そして、ポンプ部５０及び切替弁の動作により各セルの給排気が行われる。この切替弁は、切替弁を使用するものとするが、回転バルブ方式のものでもよい。

【0019】

この各セル１４の給排気動作と同様にサイドセル２２及びローリングセル２４も送風チューブ４２が接続され、送風チューブ４２を介して切替弁に接続されている。そして、切替弁は送風チューブ４４を介してポンプ部５０に接続されており、給排気が行われる。

【0020】

なお、連通路である送風チューブ４２、ポンプ部５０から一本出力されて各セルに分岐して入力される構成であっても良いし、ポンプ部５０から複数本出力されることとしても良い。すなわち、各セルを連通させる動作を行う場合に、各セルの圧力値が同一となるような構成であれば良い。

【0021】

［１．２ 各セル構成の説明］
続いて、各セル（セル１４、サイドセル２２及びローリングセル２４）の構成について、図３を用いて説明する。図３に示すように、サイドセル２２は系統Ｓとして、ローリングセルは系統Ｒ（ローリングセルＬは系統Ｒ（Ｌ）、ローリングセルＲは系統Ｒ（Ｒ））としてそれぞれ切替弁を介してポンプ部５０に接続されている。

【0022】

また、各セルは、系統Ａ〜系統Ｇに別れてポンプ部５０に接続されている。例えば、セル１４Ａは、系統Ａとして送風チューブ４２Ａに接続されている。送風チューブ４２Ａにより、系統Ａに属するセル１４Ａは、一律に給排気がされることとなる。

【0023】

［１．３ 切替弁］
続いて、切替弁の概略配置とその動作について、図４を用いて説明する。実際のローテーション動作においては各系統に対して給排気の切替弁制御が行われるが、本発明の特徴部分は、系統Ａ〜Ｃ、系統Ｒ（ローリングセルＬ，Ｒ）にあるので、これについて説明する。

【0024】

図４、図５に示すように、各セル系統には、ポンプ５０から、連通路として送風チューブが接続されており、セル内に空気（エア）を給排気可能である。
また、各セル系統には、切替弁が接続されている。切替弁は、例えばプランジャにより構成されている弁体を有しており、ポンプ側に接続される切替弁（弁体）と、セル系統のエアを大気に開放するための切替弁（弁体）とを有している。
更に、切替弁とセル系統の間には、圧力センサが接続されている。

【0025】

この各セル系統に接続される切替弁は、それぞれ切替弁を有する構成としても良いし、一つの切替弁で構成されていても良い。すなわち、一つの切替弁において、弁体の開閉状態により、ポンプ側に接続されて給排気できる状態と、大気圧に排気出来る状態と、セルを密閉する状態とを切り替えるように動作しても良い。

【0026】

また、ポンプ５０には、切替弁６４が設けられている。切替弁６４を開いてポンプ５０を駆動し、各セル系統に接続されている各切替弁を開閉することにより、セル系統の給排気を個別に制御できる。

【0027】

図４には、セル系統Ａ（１４ａ）、セル系統Ｂ（１４ｂ）、セル系統Ｃ（１４ｃ）、セル系統Ｒ（ローリングセルＲ：２４Ｒ、ローリングセルＬ：２４Ｌ）が示されている。セル系統Ａ（１４ａ）には、ポンプ５０に接続される切替弁６０ａと、大気圧に開放するための切替弁６２ａとが接続されている。また、セル系統Ｂ（１４ｂ）には、ポンプに接続される切替弁６０ｂと、大気圧に開放するための切替弁６２ｂとが、セル系統Ｂ（１４ｃ）には、ポンプに接続される切替弁６０ｃと、大気圧に開放するための切替弁６２ｃとがそれぞれ接続されている。
また、ローリングセルＬ（２４Ｌ）には、ポンプ５０に接続される切替弁６０ｄと、大気圧に開放するための切替弁６２ｄとが接続されている。また、ローリングセルＲ（２４Ｒ）には、ポンプ５０に接続される切替弁６０ｅと、大気圧に開放するための切替弁６２ｅとが、それぞれ接続されている。

【0028】

更に、セル系統Ａ（１４ａ）には圧力センサ１５０ａが、セル系統Ｂ（１４ｂ）には圧力センサ１５０ｂが、セル系統Ｃ（１４ｃ）には圧力センサ１５０ｃがそれぞれ接続されている。また、ローリングセルＬ（２４Ｌ）には圧力センサ１５０ｄが、ローリングセルＲ（２４Ｒ）には圧力センサ１５０ｅがそれぞれ接続されている。また、この圧力センサは、接続されているセル（系統）の内圧を検出することが出来る。

【0029】

切替弁６４を開いてポンプを駆動し、各セル系統に接続されている各切替弁６０ａ〜６０ｅを開けることにより、セル系統Ａ〜Ｃとセル系統Ｒ（ローリングセル２４Ｌ，２４Ｒ）に給気ができる。また、切替弁６０ａ〜切替弁６０ｅを閉じ、切替弁６２ａ〜６２ｅを開けば、セル系統Ａ〜Ｃとセル系統Ｒ（ローリングセル２４Ｌ，２４Ｒ）から排気ができる。これら切替弁の開閉を個別に制御することにより、セル系統Ａ〜Ｃ及びセル系統Ｒの給排気を個別に制御できる。

【0030】

［２．機能構成］
続いて、ベッド装置１の機能構成について図５を用いて説明する。ベッド装置１は、図５に示すように、ＣＰＵ１００に、状態検出部１１０と、記憶部１２０と、圧力センサ１５０と、ポンプ制御部１６０とが接続されている。

【0031】

ＣＰＵ（Central Process Unit）１００は、ベッド装置１の全体を制御するための機能部である。ＣＰＵ１００は、記憶部１２０に記憶されている各種プログラムを読み出して実行することにより各種機能を実現している。

【0032】

状態検出部１１０は、ベッド装置１における各種状態を検出するための機能部である。例えば、圧力センサ１５０の状態を検出したり、アクチュエータの動作信号を検出したりすることによって状態を検出する。ここで、検出される状態としては、例えばベッドの背上げ角度や、足下げ角度であったり、患者の体重であったり、患者の在床状態であったりと、種々の状態を検出することが可能である。

【0033】

記憶部１２０は、ベッド装置１の動作に必要な各種プログラムや、各種データが記憶されている機能部である。記憶部１２０は、例えば、半導体メモリや、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等により構成されている。

【0034】

また、記憶部１２０には、設定テーブル１２２が記憶されている。設定テーブルは、ベッド装置１における各セル（セル１４、サイドセル２２及びローリングセル２４）の規定内圧値などが記憶されているテーブルである。

【0035】

圧力センサ１５０は、各セルの圧力を検出するための機能部である。圧力センサ１５０は、送風チューブ接続コネクタを介して各切替弁（セルの系統毎）に接続されている。圧力センサ１５０により、各セルの圧力が検出される。

【0036】

ポンプ制御部１６０は、ポンプ部５０を制御させるための機能部である。ポンプ部５０を動作、停止させることにより、給気・排気制御が実現可能となる。

【0037】

切替弁制御部１７０は、セルの系統毎に接続されている切替弁及びポンプ部５０に接続されている切替弁を制御する機能部である。切替弁を制御することにより、ポンプ部５０の動作と併せて給気が行えたり、排気が行えたりする。また、各セルの空気を保持する制御を行う。

【0038】

操作表示部１８０は、利用者（例えば、患者や、被介護者、介護スタッフ等）がベッド装置１に対して操作を指示したりするための入力部や、ベッド装置１の状態を利用者に報知するための機能部である。例えば、タッチパネルを有する液晶画面で構成されていたり、ハードウェアキーで構成されていたりする。

【0039】

［３．処理の流れ］
続いて処理の流れについて図を用いて説明する。図６は、本実施形態において、ローテーション機能の処理を示すフローチャートである。図７は、ローテーション動作を説明するための図である。ここでの処理では、ポンプ制御部１６０の指示によりポンプ５０は稼働中である。
上述したように、ローテーション動作においては各系統に対して給排気の切替弁制御が行われるが、本発明の特徴部分は、系統Ａ〜Ｃ、系統Ｒ（ローリングセルＬ，Ｒ）にあるので、これについて説明する。

【0040】

まず、患者の右半身をアップさせる動作を行う。切替弁制御部１７０の指示により、系統ＲのローリングセルＲ（２４Ｒ）の切替弁６０ｅが開放され、ローリングセルＲ（２４Ｒ）に給気を行う（ステップＳ１１）。このとき内圧を圧力センサ１５０ｅが検出し、状態検出部１１０が、記憶部１２０の設定テーブル１２２に記憶されている規定の内圧になったと判定するまで、切替弁６０ｅを開放して給気を続ける。規定内圧になったとき、切替弁制御部１７０は、切替弁６０ｅを閉じて、規定内圧を所定時間維持し（ステップＳ１２）、図７（ａ）に示すように、右半身をアップした状態を維持する。

【0041】

次に、患者の右半身をダウンさせる動作を行う。ローリングセルＲ（２４Ｒ）の切替弁６２ｅが開放され、ローリングセルＲ内の空気が強制排気される（ステップＳ１３）。このときの内圧を圧力センサ１５０ｅが検出し、状態検出部１１０が、記憶部１２０の設定テーブル１２２に記憶されている規定の内圧（ローテーションＬと同じ内圧）になったと判定するまで、切替弁制御部１７０が切替弁６２ｅを開放して排気を続ける。規定内圧になった時点で、切替弁制御部１７０は、切替弁６２ｅを閉じる。こうして、図７（ｂ）に示すように、マット本体１０が水平となる。

【0042】

しかし、マット本体１０が水平になっても、患者の体位はわずかに傾いている状態である。この傾きは約５度程度である。これは、患者の右側半身をアップしたため、左半身がマット本体に沈み込み、マット本体１０が水平になっても患者自体は傾いた状態になる。そこで、マット本体１０に空気を送り込み患者の姿勢を水平にしてから次の動作に移る。

【0043】

ステップＳ１４にて、身体角度を水平に修正する。たとえば、系統Ａ〜Ｃの切替弁６０ａ〜６０ｃを開放し、内圧が角度調整圧力値に達するまで系統Ａ〜Ｃのセル群に給気する。この角度調整圧力値は、１．５ｋＰａ以上であればよく、好ましくは２ｋＰａである。こうして、図７（ｃ）に示すように、患者はほぼ水平になる。

【0044】

ここで、マット本体１０が水平であるときの各系統を規定内圧値に更に調整する（ステップＳ１５）。各系統を記憶部の設定テーブルに予め記憶させている規定値に切替弁を開閉動作させて調整する。

【0045】

次に患者の左半身をアップさせる動作に移る。切替弁制御部１７０の指示により、系統ＬのローリングセルＬ（２４Ｌ）の切替弁６０ｄが開放され、ローリングセルＬ（２４Ｌ）に給気を行う（ステップＳ１６）。このとき内圧を圧力センサ１５０ｄが検出し、状態検出部１１０が、記憶部１２０の設定テーブル１２２に記憶されている規定の内圧になったと判定するまで、切替弁制御部１７０が切替弁６０ｄを開放して給気を続ける。規定内圧になったとき、図７（ｄ）に示すように、切替弁制御部１７０は、切替弁６０ｄを閉じて、規定内圧を所定時間維持する（ステップＳ１７）。

【0046】

次に、患者の左半身をダウンさせる動作を行う。ローリングセルＬ（２４Ｌ）の切替弁６２ｄが開放され、ローリングセルＬ内の空気が強制排気される（ステップＳ１８）。このときの内圧を圧力センサ１５０ｄが検出し、状態検出部１１０が、記憶部１２０の設定テーブルに記憶されている規定の内圧（ローテーションＲと同じ内圧）になったと判定するまで、切替弁制御部１７０が切替弁６２ｄを開放して排気を続ける。こうして、マット本体１０が水平となる。

【0047】

しかし、マット本体１０が水平になっても、患者の体位はわずかに傾いている状態である。これは、患者の左側半身をアップしたため、右半身がマット本体に沈み込み、マット本体が水平になっても患者自体は傾いた状態になる場合が多い。そこで、マット本体に空気を送り込み患者の姿勢を水平にしてから次の動作に移る。

【0048】

ステップＳ１９にて、ステップ１４と同様に、身体角度を水平に修正し、ステップＳ２０にて、ステップＳ１５と同様に、マット本体が水平であるときの各系統を規定内圧値に調整する。
こうした動作を繰り返し、左右ローテーションを行う。なお、左右どちらかのローテーションを一度だけ行う場合も、いずれかのローテーション処理を同様に行う。

【0049】

このように、マット本体が水平になっても、患者の体位はわずかに傾いている状態である場合にも、マット本体１０のセル群（系統Ａ〜Ｃ）の内圧を角度調整圧力値にすることにより、片側がわずかに沈んで傾いていた人体も、浮き上がって、ほぼ水平状態になる。従って、人体が傾きのない水平状態になるので、体圧分散や褥瘡予防にも効果があるし、ローテーション動作を行っても、人体に対して必ず所望の傾きを得られるという効果も得られる。

【0050】

［４．変形例］
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。

【0051】

上述の実施形態においては、エアセルが複数に分割形成されている例（中心に近いセルが上側と下側とに分割形成されている例）について説明したが、単純に一つのセルで形成されていても良い。

【0052】

例えば、図８に示すように、各エアセルが上下に分割されず、単純に長手方向に配列されることにより、エアマットレス全体が形成されていても良い。また、系統がＡ〜Ｃに分割されておらず、一つの系統であっても良い。

【0053】

また、圧力センサを用いずに、例えばポンプの給排気時間によりセルの内圧を制御しても良い。また、圧力センサを用いずに、リリーフバルブによりセルの内圧を制御しても良い。

【符号の説明】

【0054】

１ ベッド装置
１０ マット本体
１２ カバー
１４ セル
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ セル系統
２０ ローリング部
２２、２２Ｌ、２２Ｒ サイドセル
２４、２４Ｌ、２４Ｒ ローリングセル
３０ ベース
４０ 制御部
４２、４４ 送風チューブ
５０ ポンプ部
５２ 制御ケーブル
５４ 制御ケーブル
５６ 電源ケーブル
６０ａ〜６０ｅ、６２ａ〜６０ｅ、６４ 切替弁
１００ ＣＰＵ
１１０ 状態検出部（故障検知部）
１２０ 記憶部
１２２ 設定テーブル
１５０、１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ 圧力センサ
１６０ ポンプ制御部
１７０ 切替弁制御部
１８０ 操作表示部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】