特開 2022-100549 身体保持用具の接触圧測定方法及び接触圧測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022100549

(43)【公開日】2022-07-06

(54)【発明の名称】身体保持用具の接触圧測定方法及び接触圧測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01L 5/00 20060101AFI20220629BHJP

   A47C 31/12 20060101ALI20220629BHJP

【ＦＩ】

G01L5/00 Z

A47C31/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020214582

(22)【出願日】2020-12-24

(71)【出願人】

【識別番号】306026980

【氏名又は名称】株式会社タイカ

(74)【代理人】

【識別番号】100205914

【弁理士】

【氏名又は名称】堀越 総明

(74)【代理人】

【識別番号】100162189

【弁理士】

【氏名又は名称】堀越 真弓

(72)【発明者】

【氏名】豊島 直和

【テーマコード（参考）】

2F051

【Ｆターム（参考）】

2F051AA17

2F051AB09

2F051BA07

(57)【要約】      （修正有）

【課題】身体が身体保持用具に接触した際の局所的部位の接触圧を、被験者を用いずに、実際の接触状態に近い条件下で再現性よく、かつ精度よく得ることができる測定方法を提供する。
【解決手段】身体の局所的部位モデルの接触圧測定方法は、身体の局所的部位周辺の形態を模した当接部を有すると共にこの当接部の身体の局所的部位に対応する部分にガイド孔部２４を有する第１加圧子２で、被測定物の表面を予め設定した荷重で押圧する第１の圧縮変形ステップと、その位置で第１加圧子を保持する第１加圧子保持ステップと、身体の局所的部位の形態を模した当接部を有すると共に第１加圧子のガイド孔部に挿通自在に形成された第２加圧子３で第１加圧子のガイド孔部を介して、被測定物の表面を押圧する第２の圧縮変形ステップと、第２加圧子が被測定物から受ける力を、荷重測定器５により測定する測定ステップと、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

身体保持用具を被測定物とする、身体の局所的部位モデルの接触圧測定方法であって、
身体の局所的部位周辺の形態を模した当接部を有すると共に該当接部の身体の局所的部位に対応する部分にガイド孔部を有する第１加圧子で、前記被測定物の表面を予め設定した荷重で押圧し、該被測定物を圧縮変形させる第１の圧縮変形ステップと、
前記第１の圧縮変形ステップにおいて、前記被測定物を圧縮変形させた際の前記第１加圧子の押圧方向の位置を第１の押圧位置とし、該第１の押圧位置で前記第１加圧子を保持する第１加圧子保持ステップと、
身体の局所的部位の形態を模した当接部を有すると共に前記第１加圧子の前記ガイド孔部に挿通自在に形成された第２加圧子を、前記第１加圧子の前記ガイド孔部を介して、該第２加圧子の当接部先端が、前記第１の押圧位置における前記第１加圧子の当接部先端と少なくとも同一面に位置する又はそれよりも突出する位置となる第２の押圧位置まで移動させ、該第２加圧子で前記被測定物の表面を押圧し、該被測定物を圧縮変形させる第２の圧縮変形ステップと、
前記第２の圧縮変形ステップにて、前記第２加圧子が前記被測定物から受ける力を、荷重測定器により測定する測定ステップと、を有することを特徴とする接触圧測定方法。

【請求項2】

前記第１加圧子保持ステップにおいて、前記第１の押圧位置で前記第１加圧子を保持した後、所定時間放置することを特徴とする請求項１に記載の接触圧測定方法。

【請求項3】

前記第２の圧縮変形ステップにおいて、前記第２の押圧位置まで前記第２加圧子を移動させた後、前記第２加圧子を前記第２の押圧位置で所定時間放置することを特徴とする請求項１又は２に記載の接触圧測定方法。

【請求項4】

前記被測定物の表面を押圧する前記第１加圧子の当接部又は前記第２加圧子の当接部の温度が３０～４０℃であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の接触圧測定方法。

【請求項5】

前記身体の局所的部位モデルが身体の突出部位モデルであって、
前記第１加圧子は、身体の突出部位周辺の形態を模した当接部を有すると共に該当接部の身体の突出部位に対応する部分に前記ガイド孔部を有しており、
前記第２加圧子は、身体の突出部位の形態を模した当接部を有しており、
前記第２の圧縮変形ステップにおいて、前記第２の押圧位置が、前記第１の押圧位置における前記第１加圧子の当接部先端から前記第２加圧子の当接部先端が突出する位置であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の接触圧測定方法。

【請求項6】

前記第１加圧子の当接部は臀部を模した形態を有しており、前記第２加圧子の当接部は仙骨部又は仙骨部の一部を模した形態を有していることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の接触圧測定装置。

【請求項7】

身体保持用具を被測定物とする、身体の局所的部位モデルの接触圧測定装置であって、
身体の局所的部位周辺の形態を模した第１の当接部を有し、前記被測定物の表面を押圧する方向に該第１の当接部が配置される第１加圧子と、
前記第１加圧子を支持すると共に、予め設定した荷重で前記被測定物の表面を押圧するための荷重負荷手段と、
身体の局所的部位の形態を模した第２の当接部を有し、前記被測定物の表面を押圧する方向に該第２の当接部が配置される第２加圧子と、
前記第２加圧子に連結され、前記第２加圧子が受ける力を測定する荷重測定手段と、
前記第２加圧子を押圧方向に移動自在とする第２加圧子移動手段と、
前記第２加圧子移動手段に接続され、前記第２加圧子の押圧位置を設定するための位置設定手段と、を備え、
前記第１加圧子には、前記第１の当接部の身体の局所的部位に対応する部分に、前記第２加圧子を挿通自在とするガイド孔部が設けられており、
前記第２加圧子は、前記第１加圧子の前記ガイド孔部を介して前記被測定物の表面を押圧するように構成されていることを特徴とする接触圧測定装置。

【請求項8】

前記第１加圧子の第１の当接部または前記第２加圧子の第２の当接部は、ゴム又は粘弾性を有する材料で被覆されていることを特徴とする請求項７に記載の接触圧測定装置。

【請求項9】

前記第１加圧子の第１の当接部又は前記第２加圧子の第２の当接部には、３０～４０℃の温度を呈する温度調節手段が接続されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の接触圧測定装置。

【請求項10】

前記身体の局所的部位モデルが身体の突出部位モデルであって、
前記第１加圧子は、身体の突出部位周辺の形態を模した第１の当接部を有すると共に該第１の当接部の身体の突出部位に対応する部分に前記ガイド孔部を有しており、
前記第２加圧子は、身体の突出部位の形態を模した第２の当接部を有していることを特徴とする請求項７～９のいずれか１項に記載の接触圧測定装置。

【請求項11】

前記第１加圧子の第１の当接部は臀部を模した形態を有しており、前記第２加圧子の第２の当接部は仙骨部又は仙骨部の一部を模した形態を有していることを特徴とする請求項７～１０のいずれか１項に記載の接触圧測定装置。

【請求項12】

前記第１加圧子の前記ガイド孔部は、前記第１加圧子を貫通する貫通孔、前記第１加圧子の外周縁に設けられた貫通溝又は前記第１加圧子の外周縁に設けられた枠部からなることを特徴とする請求項７～１１のいずれか１項に記載の接触圧測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、主に、一般マットレス、床ずれ防止用マットレス、座位保持用クッション、ソファ又は座席等の身体保持用具の使用時の身体との接触圧を評価するために使用され、特に褥瘡が発生しやすい仙骨部、尾骨部や踵骨部等の身体の突出部位が身体保持用具に接触した際の接触圧を測定するための測定方法及び測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

マットレスや座位保持用クッション、ソファ又は座席などの、身体と接して身体の姿勢や体勢を保持する身体保持用具は、生活のあらゆる場面で日常的に使用されている。それら製品の使い心地や機能性の評価又は設計を行う際には、身体と身体保持用具とが接触する部分の接触圧について定量的な解析が重要となる。例えば、医療機関、介護・福祉施設又は在宅介護等において、長時間同じ体勢で身体に圧力が継続的に負荷された状態にある者の褥瘡の発生を予防するため、使用者の状態に合った体圧分散マットレス製品を選定する必要があるところ、この種のマットレス製品の体圧低減性能を評価するために、仙骨部等の突出部位における接触圧（体圧）が有効な指標として周知されている。このように、身体保持用具に対する身体の接触圧をどのような手段で測定し、評価するかが重要となる。

【0003】

このような身体保持用具の接触圧の評価方法として、体圧分散マットレスなどの床ずれ防止用具の体圧低減性能の評価方法、すなわち、接触圧の測定方法にはＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｔ９２５６）によるものがある（非特許文献１）。この方法では、直径３００ｍｍ、厚さ１４ｍｍの円盤状の基板から突出する凸球面（高さ２８ｍｍ、Ｒ２００ｍｍ）を有する加圧子（図１４参照）が接触圧の測定のために使用されている。より具体的には、ＪＩＳ Ｔ ９２５６では、この加圧子の凸球面中心に空気袋タイプの圧力センサを貼り付けし、測定対象のマットレスの上に置いた後、加圧子の基板の上に加圧子を含めた重量が２３ｋｇとなるようにおもりを載せた際の圧力値が測定されている。

【0004】

また、他の方法として、特許文献１には、測定対象のマットレスに被験者が横たわった状態での接触圧を測定するための接触圧測定センサ及びこれを備えた接触圧測定装置が記載されている。この接触圧測定センサは、２枚のエア不透過性シートの間に押圧を解除すると元の形状に復帰する発泡プラスチックを押圧しない状態で挟むとともに、発泡プラスチックの近傍からエア不透過性シートの外側まで延びるチューブを配置して、これら発泡プラスチック及びチューブの周囲のエア不透過性シートを互いに接着させて構成されている。この装置では、接触圧測定センサ自身が自己吸気機能を有しているため、センサ内部に所定量のエアを注入する必要がなく、簡単に被験者とマットレスとの接触圧を測定することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０００－１１１４２０号公報

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】日本工業規格、ＪＩＳ Ｔ９２５６「在宅用床ずれ防止用具」

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、非特許文献１に示された測定方法では、加圧子の形状が所定の凸球面であるために加圧子の受圧面積が大きく、仙骨部、尾骨部や踵骨部等の身体の突出した圧力集中部位の接触圧とは異なること、及び、マットレスによる差異が出難い、という問題があった。

【0008】

また、特許文献１に記載された測定装置は、接触圧測定センサを被験者の体とマットレスとの間に敷いて接触圧を測定する装置であるため、特に、仙骨部等の身体の突出した圧力集中部位や接触部の形状が複雑な場合の接触圧を確実に測定すること、及び再現性のあるデータを取得することが難しい、という問題があった。

【0009】

したがって、本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、その目的は、身体が身体保持用具に接触した際の局所的部位の接触圧を、被験者を用いずに、実際の接触状態に近い条件下で再現性よく、かつ精度よく得ることができ、特に褥瘡が発生しやすい仙骨部、尾骨部、踵骨部や骨盤等の身体の突出部位の接触圧の測定に有用な測定方法及び測定装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明者は、身体保持用具から仙骨部等の身体の突出部位が受ける圧力は、臀部等の身体の突出部位「周辺」の荷重と、仙骨部等の身体の突出部位の「突出状態」により変化することを見出し、この知見に基づき、本発明を完成させた。上記課題を解決するため、本発明の接触圧測定方法は、身体保持用具を被測定物とする、身体の局所的部位モデルの接触圧測定方法であって、身体の局所的部位周辺の形態を模した当接部を有すると共にこの当接部の身体の局所的部位に対応する部分にガイド孔部を有する第１加圧子で、被測定物の表面を予め設定した荷重で押圧し、被測定物を圧縮変形させる第１の圧縮変形ステップと、第１の圧縮変形ステップにおいて、被測定物を圧縮変形させた際の第１加圧子の押圧方向の位置を第１の押圧位置とし、第１の押圧位置で第１加圧子を保持する第１加圧子保持ステップと、身体の局所的部位の形態を模した当接部を有すると共に第１加圧子のガイド孔部に挿通自在に形成された第２加圧子を、第１加圧子のガイド孔部を介して、第２加圧子の当接部先端が、第１の押圧位置における第１加圧子の当接部先端と少なくとも同一面に位置する又はそれよりも突出する位置となる第２の押圧位置まで移動させ、第２加圧子で被測定物の表面を押圧し、被測定物を圧縮変形させる第２の圧縮変形ステップと、第２の圧縮変形ステップにて、第２加圧子が被測定物から受ける力を、荷重測定器により測定する測定ステップと、を有する。

【0011】

本発明に係る接触圧測定方法においては、身体の局所的部位周辺に対応する第１加圧子の荷重と、身体の局所的部位に対応する第２加圧子と身体保持用具との接触状態と、を夫々制御することにより、身体の局所的部位モデルの接触圧を測定している。本発明における第１加圧子は、例えば臀部等の身体の局所的部位周辺に対応しており、身体の局所的部位周辺の形態を模した当接部を有している。第１の圧縮変形ステップでは、この第１加圧子の当接部で、身体保持用具の表面を予め設定した荷重、すなわち、身体の局所的部位周辺に対応する荷重で押圧し、身体保持用具を圧縮変形させる。次に、第１加圧子保持ステップでは、上述した第１の圧縮変形ステップにおいて、身体保持用具を圧縮変形させた際の第１加圧子の押圧方向の位置（第１の押圧位置）で第１加圧子を保持する。ここで第１加圧子の位置を保持するのは、後述するステップにおいて、仙骨部等の身体の局所的部位に対応する第２加圧子と身体保持用具との「接触状態」を調整するためである。そこで、本発明における第２加圧子は、仙骨部等の身体の局所的部位に対応しており、身体の局所的部位の形態を模した当接部を有している。第２の圧縮変形ステップでは、この第２加圧子の当接部で、既に第１加圧子で押圧されていた身体保持用具の表面を押圧する。ここで、身体保持用具の表面は既に第１加圧子で押圧されているところ、第１加圧子には、第１加圧子の当接部の身体の局所的部位に対応する部分にガイド孔部が設けられており、このガイド孔部は第２加圧子を身体保持用具の表面に案内するように構成されている。他方、第２加圧子はこの第１加圧子のガイド孔部に挿通自在に形成されている。それゆえ、第２加圧子は、この第１加圧子のガイド孔部を介して、その当接部で身体保持用具の表面を押圧することができる。そして、第２加圧子で身体保持用具の表面を押圧するにあたっては、身体の局所的部位に対応する第２加圧子と身体保持用具との接触状態が重要であるところ、第２加圧子を、第１の押圧位置における第１加圧子の当接部先端と少なくとも同一面に第２加圧子の当接部先端が位置する、又は、第１の押圧位置における第１加圧子の当接部先端から第２加圧子の当接部先端が突出する位置となる、第２の押圧位置まで移動させて押圧する。この第２の押圧位置は、身体の局所的部位として選択される部位とその部位周辺の形状や凹凸状態、測定対象として想定されるモデルの体形や体格、リスクレベル等によって決定され得る。この第２の押圧変形ステップにおいて、第２加圧子が身体保持用具から受けた力を荷重測定器により測定することにより、身体の局所的部位モデルの接触圧が測定される。このように、第１加圧子によって、身体保持用具が設定荷重で押圧されて圧縮変形された状態で、第２加圧子が身体保持用具から受けた力のみを測定することができるため、身体の局所的部位モデルの接触圧のデータを再現性よく、かつ精度よく取得することができる。

【0012】

また、本発明の接触圧測定方法は、第１加圧子保持ステップにおいて、第１の押圧位置で第１加圧子を保持した後、所定時間放置することも好ましい。第１加圧子保持ステップにおいて所定時間放置することにより、第１加圧子で押圧された被測定物の圧縮変形に係る変化を完了させ、圧縮変形状態を安定させることができるため、測定データの再現性及び精度を高めることができる。

【0013】

また、本発明の接触圧測定方法は、第２の圧縮変形ステップにおいて、第２の押圧位置まで第２加圧子を移動させた後、第２加圧子を第２の押圧位置で所定時間放置することも好ましい。第２の圧縮変形ステップにおいて所定時間放置することにより、第２加圧子で押圧された被測定物の圧縮変形に係る変化を完了させ、被測定物の圧縮変形状態及び第２加圧子が圧縮変形した被測定物から受ける力を安定させることができるため、第２加圧子による押圧に係る接触圧データの再現性及び精度を高めることができる。

【0014】

また、本発明の接触圧測定方法は、被測定物の表面を押圧する第１加圧子の当接部又は第２加圧子の当接部の温度が３０～４０℃であることも好ましい。これにより、体温に近い温度で被測定物の表面を押圧することができるため、身体保持用具が使用されたときの実際の接触状態に近い条件下となり、測定データの精度をより高めることができる。

【0015】

また、本発明の接触圧測定方法は、身体の局所的部位モデルが身体の突出部位モデルであり、第１加圧子は、身体の突出部位周辺の形態を模した当接部を有すると共にこの当接部の身体の突出部位に対応する部分にガイド孔部を有しており、第２加圧子は、身体の突出部位の形態を模した当接部を有しており、第２の圧縮変形ステップにおいて、第２の押圧位置が、第１の押圧位置における第１加圧子の当接部先端から第２加圧子の当接部先端が突出する位置であることも好ましい。これにより、身体保持用具との接触圧が特に高く、接触部位の形状も複雑な場合も多い身体の突出部位の所望部位における接触圧を、被験者によらずに客観的に、かつ、再現性良く高い精度で測定することができる。

【0016】

また、本発明の接触圧測定方法は、第１加圧子の当接部は臀部を模した形態を有しており、第２加圧子の当接部は仙骨部又は仙骨部の一部を模した形態を有していることも好ましい。これにより、最も褥瘡が発生し易いとされる部位のひとつである「仙骨部」の所望部位における接触圧を、被験者によらずに客観的に、かつ、再現性良く高い精度で測定することができる。

【0017】

また、本発明の接触圧測定装置は、身体保持用具を被測定物とする、身体の局所的部位モデルの接触圧測定装置であって、身体の局所的部位周辺の形態を模した第１の当接部を有し、被測定物の表面を押圧する方向に第１の当接部が配置される第１加圧子と、第１加圧子を支持すると共に、予め設定した荷重で被測定物の表面を押圧するための荷重負荷手段と、身体の局所的部位の形態を模した第２の当接部を有し、被測定物の表面を押圧する方向に第２の当接部が配置される第２加圧子と、第２加圧子に連結され、第２加圧子が受ける力を測定する荷重測定手段と、第２加圧子を押圧方向に移動自在とする第２加圧子移動手段と、第２加圧子移動手段に接続され、第２加圧子の押圧位置を設定するための位置設定手段と、を備え、第１加圧子には、第１の当接部の身体の局所的部位に対応する部分に、第２加圧子を挿通自在とするガイド孔部が設けられており、第２加圧子は、第１加圧子のガイド孔部を介して被測定物の表面を押圧するように構成されている。

【0018】

本発明に係る接触圧測定装置においては、身体の局所的部位周辺に対応する第１加圧子の荷重と、身体の局所的部位に対応する第２加圧子と身体保持用具との接触状態と、を夫々制御することにより、身体の局所的部位モデルの接触圧を測定することを実現している。本発明における第１加圧子は、例えば臀部等の身体の局所的部位周辺に対応しており、身体の局所的部位周辺の形態を模した第１の当接部を有している。この第１加圧子の第１の当接部は、被測定物である身体保持用具の表面を押圧する方向に配置されており、第１加圧子はこれを支持すると共に身体保持用具の表面を予め設定した荷重、すなわち、身体の局所的部位周辺に対応する荷重で押圧するための荷重負荷手段によって身体保持用具を押圧し、圧縮変形させる。他方、本発明における第２加圧子は、仙骨部等の身体の局所的部位に対応しており、身体の局所的部位の形態を模した第２の当接部を有している。この第２加圧子の第２の当接部は、被測定物である身体保持用具の表面を押圧する方向に配置されているが、身体保持用具の表面は第１加圧子でも押圧されているところ、第１加圧子には、第１加圧子の第１の当接部の身体の局所的部位に対応する部分にガイド孔部が設けられており、このガイド孔部は第２加圧子を身体保持用具の表面に案内するように構成されている。他方、第２加圧子はこの第１加圧子のガイド孔部に挿通自在に形成されている。それゆえ、この第１加圧子のガイド孔部に第２加圧子を挿入し、第２加圧子の第２当接部で身体保持用具の表面を押圧することができる。そして、第２加圧子で身体保持用具の表面を押圧するにあたっては、身体の局所的部位に対応する第２加圧子と身体保持用具との接触状態が重要であるところ、第２加圧子を押圧方向に移動自在とする第２加圧子移動手段と、第２加圧子の押圧位置を設定するための位置設定手段により、第１加圧子の第１の当接部先端と少なくとも同一面に第２加圧子の第２の当接部先端が配置される位置、又は、第１加圧子の第１の当接部から第２加圧子の第２の当接部先端が突出する位置まで第２加圧子を移動させて身体保持用具の表面を押圧する。この第２加圧子による押圧位置は、身体の局所的部位として選択される部位とその部位周辺の形状や凹凸状態、測定対象として想定されるモデルの体形や体格、リスクレベル等によって決定され得る。この第２加圧子の押圧により、第２加圧子が身体保持用具から受けた力は第２加圧子に連結された荷重測定手段により測定され、これによって、身体の局所的部位モデルの接触圧が得られる。このように、第１加圧子が身体の局所的部位周辺に対応する荷重で身体保持用具を押圧して圧縮変形させた状態で、第２加圧子が身体保持用具から受けた力を測定することができるため、身体の局所的部位モデルの接触圧のデータを再現性よく、かつ精度よく取得できる測定装置が得られる。

【0019】

また、本発明の接触圧測定装置は、第１加圧子の第１の当接部または第２加圧子の第２の当接部は、ゴム又は粘弾性を有する材料で被覆されていることも好ましい。これにより、人体により近い構造を備えた当接部で被測定物の表面を押圧することができるため、身体保持用具が使用されたときの実際の接触状態に近い条件下となり、より高い精度での測定データを得ることができる装置が得られる。

【0020】

また、本発明の接触圧測定装置は、第１加圧子の第１の当接部又は第２加圧子の第２の当接部には、３０～４０℃の温度を呈する温度調節手段が接続されていることも好ましい。これにより、体温に近い温度で被測定物の表面を押圧することができるため、身体保持用具が使用されたときの実際の接触状態に近い条件下となり、より高い精度での測定データを得ることができる装置が得られる。

【0021】

また、本発明の接触圧測定装置は、身体の局所的部位モデルが身体の突出部位モデルであり、第１加圧子は、身体の突出部位周辺の形態を模した第１の当接部を有すると共にこの第１の当接部の身体の突出部位に対応する部分にガイド孔部を有しており、第２加圧子は、身体の突出部位の形態を模した第２の当接部を有していることも好ましい。これにより、身体保持用具との接触圧が特に高く、接触部位の形状も複雑な場合も多い身体の突出部位の所望部位における接触圧を、被験者によらずに客観的に、かつ、再現性良く高い精度で測定できる装置が得られる。

【0022】

また、本発明の接触圧測定装置は、第１加圧子の第１の当接部は臀部を模した形態を有しており、第２加圧子の第２の当接部は仙骨部又は仙骨部の一部を模した形態を有していることも好ましい。これにより、最も褥瘡が発生し易いとされる部位のひとつである「仙骨部」の所望部位における接触圧を、被験者によらずに客観的に、かつ、再現性良く高い精度で測定できる装置が得られる。

【0023】

また、本発明の接触圧測定装置は、第１加圧子のガイド孔部は、第１加圧子を貫通する貫通孔、第１加圧子の外周縁に設けられた貫通溝又は第１加圧子の外周縁に設けられた枠部からなることも好ましい。これにより、第１加圧子のガイド孔部として、身体の局所的部位に合わせた構成が選択される。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、以下のような優れた効果を有する測定方法及び測定装置を提供することができる。
（１）褥瘡が発生しやすい仙骨部、尾骨部や踵骨部等の身体の突出部位や接触部位の形状が複雑な部位をはじめとする局所的部位のモデルが身体保持用具に接触した際の接触圧を、実際の接触状態に近い条件下で再現性よく、かつ精度よく得ることができる。
（２）被験者によらずに測定することができるため、客観的なデータを得ることができる。また、第１加圧子で押圧する荷重や第２加圧子で押圧する際の第２の押圧位置を適宜設定することにより、使用者の体形（体格）や身体保持用具上での姿勢状況を想定したデータを得ることができる。
（３）さらに、測定の際に被験者を使用しないため、測定の際にマットレス等の身体保持用具そのものを準備する必要がなく、部分サンプル等の身体保持用具の一部についても、有効な測定を行うことができる。
（４）測定に係る操作がシンプルであり、短時間で測定値を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】第１の実施形態に係る接触圧測定装置の概略構成図である。

【図2】図１に示す接触圧測定装置における第１加圧子及び第２加圧子を示す部分拡大図である。

【図3】図１に示す第１加圧子の（ａ）平面図、（ｂ）図３（ａ）のＡ－Ａ´線断面図及び（ｃ）底面図である。

【図4】図１に示す第２加圧子の（ａ）平面図、（ｂ）図４（ａ）のＢ－Ｂ´線断面図及び（ｃ）底面図である。

【図5】第１加圧子のガイド孔の他の構成の例を示す平面図及び側面図である。

【図6】第１加圧子及び第２加圧子の組み合わせの他の構成の例を示す、（ａ）第１加圧子２００の底面図、正面図及び側面図、（ｂ）第２加圧子３００の底面図、正面図及び側面図、（ｃ）第１加圧子２００及び第２加圧子３００の斜視図、（ｄ）第１加圧子２００のガイド孔２４０に第２加圧子３００を挿通させた説明図である。

【図7】第１加圧子及び第２加圧子の組み合わせの他の構成の例を示す、（ａ）第１加圧子２０１の底面図、正面図及び側面図、（ｂ）第２加圧子３０１の底面図及び正面図、（ｃ）第１加圧子２０１及び第２加圧子３０１の斜視図、（ｄ）第１加圧子２０１のガイド孔２４１に第２加圧子３０１を挿通させた説明図である。

【図8】第１加圧子及び第２加圧子の組み合わせの他の構成の例を示す、（ａ）第１加圧子２０２の底面図、正面図及び両側面図、（ｂ）第２加圧子３０２の底面図、正面図及び側面図、（ｃ）第１加圧子２０２及び第２加圧子３０２の斜視図、（ｄ）第１加圧子２０２のガイド孔２４２に第２加圧子３０２を挿通させた説明図である。

【図9】第１加圧子及び第２加圧子の組み合わせの他の構成の例を示す、（ａ）第１加圧子２０３の底面図、正面図及び側面図、（ｂ）第２加圧子３０３の底面図、正面図及び側面図、（ｃ）第１加圧子２０３及び第２加圧子３０３の斜視図、（ｄ）第１加圧子２０３のガイド孔２４３に第２加圧子３０３を挿通させた説明図である。

【図10】本発明に係る接触圧測定方法の説明図である。

【図11】第２の実施形態に係る接触圧測定装置の概略構成図である。

【図12】（ａ）実施例１及び比較例１における接触圧測定結果、（ｂ）実施例２及び比較例２における接触圧測定結果並びに（ｃ）実施例３及び比較例３における接触圧測定結果、を示すグラフである。

【図13】実施例４における（ａ）シミュレーションモデルを示す図、（ｂ）本発明に係る接触圧測定値とシミュレーションによる数値を示すグラフである。

【図14】ＪＩＳ Ｔ９２５６で用いられる加圧子を示す平面図及び側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、図１～図９に示す、本発明の第１の実施形態に係る接触圧測定装置１について説明する。

【0027】

図１に示すように、本実施形態に係る接触圧測定装置１は、身体保持用具の表面を押圧する第１加圧子２と、この第１加圧子２を支持すると共に身体保持用具に所定荷重を負荷する荷重負荷手段４と、身体保持用具の表面を押圧する第２加圧子３と、この第２加圧子３が身体保持用具から受ける力を測定する荷重測定手段５と、第２加圧子３を押圧方向に移動自在とする第２加圧子移動手段６と、第２加圧子３の押圧位置を設定する位置設定手段７とから概略構成されており、身体保持用具を載置するためのステージ９が第１加圧子２及び第２加圧子３の押圧方向に設けられている。なお、本明細書において上下とは、身体保持用具を押圧する方向における上下方向、すなわち、図１における上下方向をいうものとする。

【0028】

まず、図１～３を参照し、本実施形態に係る接触圧測定装置１を構成する第１加圧子２について説明する。第１加圧子２は、身体の突出部位周辺の形態を模した第１の当接部２３を備えており、被測定物の表面を押圧する方向、図１、２では下向きに第１の当接部２３が配置されている。図３に示すように、本実施形態に係る第１加圧子２は、円盤状のベース部２１と押圧方向に突出する略円錐台状の凸部２２とから構成されており、両者が組み合わされて形成されている。ベース部２１及び凸部２２の軸中心には、後述する第２加圧子３を挿通可能とするための貫通孔が設けられており、それゆえ、第１加圧子２の軸中心部分にガイド孔部２４が形成されている。また、ベース部２１には後述する荷重負荷手段４のシャフト４２を接続するための取付孔２５が４か所備えられている。

【0029】

本実施形態においては、接触圧の測定部位である身体の局所的部位として、仰臥位における突出部位である仙骨部が選択されており、第１加圧子２は、身体における仙骨部を中心とした周辺、すなわち、臀部を模した形態に形成されており、第１の当接部２３は褥瘡が発生しやすくなる体型における仙骨部周辺の突出状態を模した形態に形成されている。具体的には、この第１加圧子２のベース部２１の形状は、直径３００ｍｍ、厚さ１５ｍｍであって、押圧方向の角部が丸く面取りされた円盤状とされており、上述した非特許文献１のＪＩＳ Ｔ０２５６で用いられている加圧子のうち、円盤状の基板の形状（直径３００ｍｍ、厚さ１４ｍｍ）に基づいて設計されている。また、第１加圧子２の凸部２２の形状は、突出高さが２０ｍｍの略円錐台状であって、上面側が直径１６０ｍｍの円形状、下面側は長軸直径が３２ｍｍ、短軸直径が２２ｍｍの長円形状とされており、褥瘡発生の危険要因を判定するＯＨスケールにおける仙骨部の病的骨突出の判定基準及び骨突出判定器に基づいて設計されている。なお、ＯＨスケールの「病的骨突出」は仙骨中央部より８０ｍｍ外側において臀部がどのくらい仙骨部より低くなっているかによって判定され、仙骨部よりも臀部が０～２０ｍｍ未満低くなっている場合は危険要因が軽度・中等度、仙骨部よりも臀部が２０ｍｍ以上低くなっている場合には危険要因が高度として判定されている。本実施形態においては、第１加圧子の凸部２２の突出高さをＯＨスケールの軽度・中等度と高度との境界値である２０ｍｍに設定しているが、所望の身体の突出部位モデルに応じて設定すればよく、さらに、他のリスク評価スケール等に基づいて設定してもよい。

【0030】

また、図１～３に示すように、第１加圧子２には、後述する第２加圧子３を挿通させるためのガイド孔２４が貫通孔として設けられている。ガイド孔２４は第２加圧子３を挿通できる大きさで形成されており、第２加圧子３の移動及び押圧の際の中心軸がずれないよう、第１加圧子２のガイド孔２４の内壁に沿って第２加圧子３が摺動可能な大きさで形成されることが好ましい。

【0031】

また、本実施形態における第１加圧子２のガイド孔２４は、第１加圧子２の略中央に垂直に設けられた孔として示されているが、測定対象となる身体の突出部位と身体保持用具Ａとの接触状態に応じて、図５（ａ）～（ｃ）に示すような構成とすることも可能である。具体的には、図５（ａ）には、第１加圧子２の厚さ方向に斜めに設けられた孔としてガイド孔２４が形成された例が示されており、図５（ｂ）には、第１加圧子２の外周縁に設けられた貫通溝としてガイド孔２４が形成された例が示され、図５（ｃ）には、第１加圧子２の外周縁に設けられた枠部からガイド孔２４が形成された例が示されている。第２加圧子３による身体保持用具Ａの押圧にあたり、仰臥位や座位等の各種姿勢における身体の突出部位の身体保持用具Ａへの接触状態に近づけるべく、上述したようなガイド孔２４の構成が選択される。

【0032】

なお、本実施形態における第１加圧子２は、ベース部２１と凸部２２とで構成されており、所望の身体の突出部位モデルに応じて凸部２２を取替できるように形成されているが、ベース部２１と凸部２２とが一体となって第１加圧子２が形成されていてもよい。

【0033】

次に、図１、図２及び図４を参照し、本実施形態に係る第２加圧子３について説明する。第２加圧子３は、身体の突出部位の形態を模した第２の当接部３１を備えており、被測定物の表面を押圧する方向、図１、２では下向きに第２の当接部３１が配置されている。図４に示すように、本実施形態に係る第２加圧子３は、軸断面が長円形の略円柱状に形成されており、上側には荷重測定手段５の軸部５３を接続するための取付穴３２が備えられている。

【0034】

また、本実施形態においては、接触圧の測定対象である身体の局所的部位として仰臥位における突出部位である仙骨部が選択されており、第２加圧子３の第２の当接部３１は、身体における仙骨部のうちの最突出部を模した形態に形成されている。具体的には、この第２加圧子３は押圧方向の角部が丸く面取りされて半球状となった略円柱状とされており、軸断面の形状は長軸直径が３０ｍｍ、短軸直径が２０ｍｍの長円形状として形成されている。また、図１、２に示すように、第２加圧子３は第１加圧子２に設けられているガイド孔２４に挿通可能に形成されており、第２加圧子３の移動及び押圧の際の中心軸がずれないよう、第１加圧子２のガイド孔２４の内壁に沿って摺動可能に形成されることが好ましい。

【0035】

本実施形態においては、接触圧の測定対象である身体の局所的部位として仰臥位における突出部位である仙骨部が選択されているが、これに限定されず、あらゆる身体の接触部位における局所的部位を選択することができ、局所的部位が突出部位である場合には、下記表１及び図６～９に示すようなさまざまな身体の突出部位を選択することができる。

【0036】

【表1】

【0037】

図６～９には、接触圧の測定対象である身体の突出部位として各種部位を選択した第１加圧子及び第２加圧子の構成の具体例が示されている。図６では、身体の突出部位として座位姿勢における座骨が選択されており、第２加圧子３００の第２の当接部３１０は座位姿勢における座骨の形態を模して形成されている。他方、これと組み合わされる第１加圧子２００は座位姿勢における座骨周辺、すなわち、座位姿勢の臀部の形態を模した第１の当接部２３０を有している。図６（ａ）～（ｃ）では第１の当接部２３０及び第２の当接部３１０の形状を図示するために、両当接部を上向きに示しているが、図６（ｄ）では第１の当接部２３０及び第２の当接部３１０が下向きになるように配置され、押圧方向が矢印方向であるときの両加圧子を組合わせた状態を示している。なお、一例として、第１加圧子２００は、幅３７２ｍｍ、長さ４９３ｍｍ、最大高さ８３ｍｍに形成されており、第２加圧子３００は、軸断面の形状が長軸５１ｍｍ、短軸２５ｍｍの長円形状の柱状に形成されているが、測定対象として想定されるモデルの体形や体格などに応じてサイズは適宜変更され得る。また、図７では、身体の突出部位として仰臥位における後頭部突出部が選択されており、第２加圧子３０１の第２の当接部３１１は仰臥位における後頭部突出部の形態を模して形成されている。他方、これと組み合わされる第１加圧子２０１は仰臥位における後頭部突出部周辺の後頭部の形態を模した第１の当接部２３１を有している。この形態は、日本人の頭部寸法のデータベース情報（日本人頭部寸法データベース２００１：https://www.airc.aist.go.jp/dhrt/head/index.html、人工知能研究センターのウェブサイト）に掲載されたデータに基づいて設計されている。図７（ａ）～（ｃ）では第１の当接部２３１及び第２の当接部３１１の形状を図示するために、両当接部を上向きに示しているが、図７（ｄ）では第１の当接部２３１及び第２の当接部３１１が下向きになるように配置され、押圧方向が矢印方向であるときの両加圧子を組合わせた状態を示している。また、図８では、身体の突出部位として側臥位における大腿骨転子部が選択されており、第２加圧子３０２の第２の当接部３１２は側臥位における大腿骨転子部の形態を模して形成されている。他方、これと組み合わされる第１加圧子２０２は側臥位における大腿骨転子部周辺、すなわち、横向きにおける臀部～太ももの形態を模した第１の当接部２３２を有している。図８（ａ）～（ｃ）では第１の当接部２３２及び第２の当接部３１２の形状を図示するために、両当接部を上向きに示しており、図８（ｃ）の第１加圧子２０２の第１の当接部２３２の表面に表された細線は立体形状を特定するために示された線である。図８（ｄ）では第１の当接部２３２及び第２の当接部３１２が下向きになるように配置され、押圧方向が矢印方向であるときの両加圧子を組合わせた状態を示している。さらに、図９では、身体の突出部位として仰臥位における肩甲骨突出部が選択されており、第２加圧子３０３の第２の当接部３１３は仰臥位における肩甲骨突出部の形態を模して形成されている。他方、これと組み合わされる第１加圧子２０３は仰臥位における肩甲骨突出部周辺、すなわち、背中上部の形態を模した第１の当接部２３３を有している。図９（ａ）～（ｃ）では第１の当接部２３３及び第２の当接部３１３の形状を図示するために、両当接部を上向きに示しており、図９（ｃ）の第１加圧子２０３の第１の当接部２３３の表面に表された細線は立体形状を特定するために示された線である。図９（ｄ）では第１の当接部２３３及び第２の当接部３１３が下向きになるように配置され、押圧方向が矢印方向であるときの両加圧子を組合わせた状態を示している。このように、選択した突出部位の形態を模した第２の当接部３１を有する第２加圧子３と、その突出部位周辺の形態を模した第１の当接部２３を有する第１加圧子２により、選択した突出部位モデルの接触圧測定装置が構成される。

【0038】

本実施形態においては、第１加圧子２及び第２加圧子３は身体保持用具Ａを確実に押圧できるよう、金属や硬質樹脂等の剛性を有する材料で形成されているが、人体により近い構造での接触圧データを得るべく、第１加圧子２の第１の当接部２３及び／又は第２加圧子３の第２の当接部３１を、ゴム又は粘弾性を有する材料で被覆した構成とすることも可能である。これにより、各当接部が人体を模した構造となるため、身体保持用具が使用されたときの実際の接触状態に近い条件下となり、より高い精度での測定データが得られる。

【0039】

また、人体により近い構造での接触圧データを得るべく、第１加圧子２の第１の当接部２３及び／又は第２加圧子３の第２の当接部３１には、３０～４０℃の温度を呈する温度調節手段を接続し、これらの当接部２３，３１を体温に近い温度とすることも可能である。これにより、体温に近い温度で身体保持用具Ａの表面を押圧することができるため、身体保持用具が使用されたときの実際の接触状態に近い条件下となり、より高い精度での測定データが得られる。

【0040】

次に、図１を参照し、本実施形態に係る荷重負荷手段４について説明する。荷重負荷手段４は、第１加圧子２を支持すると共に、予め設定した荷重で被測定物である身体保持用具Ａの表面を第１加圧子２で押圧可能なように構成されている。本実施形態に係る荷重負荷手段４は、第１加圧子２に接続されたシャフト４２と、このシャフト４２の他端に接続された押し板４１と、この押し板４１に連結され、押し板４１による荷重を測定及び設定するための荷重設定手段４３と、この荷重設定手段４３を支持する昇降台４４と、この昇降台４４を押圧方向に移動させるための昇降ユニット４５とそのハンドル４６、このハンドル４６に接続されて昇降ユニット４５の移動量を計測する位置計測器４７とから概略構成されている。

【0041】

本実施形態において、シャフト４２は４本備えられており、支柱８に軸受部材を介して押圧方向に移動自在に支持されている。また、シャフト４２は、その各々の一端が略正方形状の金属板からなる押し板４１の各角部近傍に、各々の他端が第１加圧子２のベース部材２１に、それぞれ固定されている。これにより、押し板４１を下方に押すことによって、シャフト４２を介して第１加圧子２が下方に押され、身体保持用具Ａが押圧される。ここで、本実施形態では、押し板４１に荷重設定手段４３が連結されている。この荷重設定手段４３は、荷重を計測する荷重計４３ａとその検圧子４３ｂ、検圧子４３ｂと押し板４１との間を接続する軸部４３ｃとから構成され、これらは押圧方向と同一の方向に直列的に接続されている。本実施形態では、荷重計４３ａとしてフォースゲージが選択されており、押し板４１等を介して第１の加圧子２が身体保持用具Ａを押し込みする際の荷重が荷重計４３aで計測される。また、本実施形態では、この荷重設定手段４３の荷重計４３ａが、昇降台４４に取り付けられて支持されると共に、昇降台４４は支柱８に固定された昇降ユニット４５に取り付けられている。昇降台４４は、昇降ユニット４５のハンドル４６を操作することによって上下に移動するように構成されており、その移動量は位置計測器４７によって計測される。

【0042】

ハンドル４６を回して昇降ユニット４５の昇降台４４を押圧方向に移動させることにより、昇降台４４に取り付けられた荷重設定手段４３を介して押し板４１が押圧方向に移動するため、シャフト４２に接続された第１加圧子２が身体保持用具Ａの表面を押圧する。第１加圧子２による押圧に係る荷重は押し板４１に連結された荷重設定手段４３で計測されるため、設定荷重になるまで昇降ユニット４５で昇降台４４を押圧方向に移動させることにより、所定の荷重で身体保持用具Ａの表面を第１加圧子２で押圧することができる。

【0043】

なお、本実施形態では昇降台４４に取り付けられた荷重設定手段４３を介して押し板４１が押圧方向に移動する構成となっているが、昇降台４４に押し板４１が直接的又は間接的に取り付けられて、荷重設定手段４３を介さずに押し板４１が押圧方向に移動する構成とすることも可能である。また、昇降ユニット４５はハンドル４６による手動タイプとするほか、電動タイプの昇降ユニットとすることも可能である。

【0044】

次に、図１及び図２を参照し、本実施形態に係る荷重測定手段５について説明する。荷重測定手段５は、第２加圧子３の上側に連結され、第２加圧子３が第１加圧子２のガイド孔２４を介して身体保持用具Ａの表面を押圧したときの接触圧を測定できるように構成されている。この荷重測定手段５は、第２加圧子３の第２の当接部３１で受けた力を計測する荷重計５１とその検圧子５２、検圧子５２と第２加圧子３との間を接続する軸部５３とから構成され、これらは押圧方向と同一の方向に直列的に接続されている。軸部５３は、第２加圧子３の上側に設けられた取付穴３２にその一端が埋設されて取付されている。本実施形態では、荷重計５１としてフォースゲージが選択されており、この荷重測定手段５の荷重計５１が、後述する第２加圧子移動手段６の昇降台６２に取り付けられて支持されている。

【0045】

次に、図１を参照し、本実施形態に係る第２加圧子移動手段６及び位置設定手段７について説明する。第２加圧子３を押圧方向に移動自在とする第２加圧子移動手段６は、第２加圧子３に連結された荷重測定手段５を支持する昇降台６２と、この昇降台６２を押圧方向に移動させるための昇降ユニット６１とそのハンドル６３とから構成されている。昇降ユニット６１は支柱８に固定されており、この昇降ユニット６１に取り付けられた昇降台６２はハンドル６３を操作することによって上下に移動するように構成されている。この第２加圧子移動手段６のハンドル６３には、昇降ユニット６１の移動量を計測する位置設定手段７が接続されており、位置設定手段７としては、ハンドル６３の回転量に応じて昇降ユニット６１の位置を表示する位置計測器が選択されている。

【0046】

ハンドル６３を回して昇降ユニット６１の昇降台６２を押圧方向に移動させることにより、昇降台６２に取り付けられた荷重測定手段５を介して第２加圧子３が押圧方向に移動し、第１加圧子２のガイド孔２４を介して身体保持用具Ａの表面を押圧する。位置設定手段７により、第２加圧子３の第２の当接部先端３１ａの位置を設定することにより、所定の押圧位置で第２加圧子３が身体保持用具Ａから受ける力が荷重測定手段５で計測される。

【0047】

なお、本実施形態における第２加圧子移動手段６では、昇降台６２に取り付けられた荷重測定手段５を介して第２加圧子３が押圧方向に移動する構成となっているが、昇降台６２に第２加圧子３が直接的又は間接的に取り付けられて、荷重測定手段５を介さずに第２加圧子３が押圧方向に移動する構成とすることも可能である。また、昇降ユニット６１はハンドル６３による手動タイプとするほか、電動タイプの昇降ユニットとすることも可能である。

【0048】

次に、本発明に係る身体の局所的部位モデルの接触圧測定方法について説明する。本実施形態に係る接触圧測定方法は、予め設定した荷重で身体保持用具の表面を第１加圧子で押圧して圧縮変形させる第１の圧縮変形ステップＳ１と、ステップＳ１において身体保持用具を圧縮変形させた際の第１加圧子の押圧位置を保持する第１加圧子保持ステップＳ２と、第１加圧子の当接部先端と第２加圧子の当接部先端とが同一面となる位置又は第１加圧子の当接部先端から第２加圧子の当接部先端が突出する位置まで第２加圧子を移動させ、第２加圧子で身体保持用具の表面を押圧して圧縮変形させる第２の圧縮変形ステップＳ３と、ステップＳ３にて、第２加圧子が身体保持用具から受ける力を、荷重測定器により測定する測定ステップＳ４と、から概略構成されている。以下、図１０を参照し、上述した接触圧測定装置１を用いて接触圧を測定する方法について説明する。

【0049】

第１の圧縮変形ステップＳ１について説明する。まず、被測定物である身体保持用具Ａを接触圧測定装置１のステージ９（図示省略）に載置する。次に、測定装置１の荷重負荷手段４のハンドル４６を回して昇降ユニット４５の昇降台４４を押圧方向に移動させる。昇降台４４を押圧方向に移動させると、昇降台４４に取り付けられている荷重設定手段４３を介して押し板４１が押圧方向に移動し、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、シャフト４２に接続された第１加圧子２が身体保持用具Ａの表面を押圧する。このとき、第１加圧子２による押圧に係る荷重は、押し板４１に連結されたフォースゲージ４３ａからなる荷重設定手段４３で計測される。そのため、フォースゲージ４３ａで計測された荷重が設定荷重になるまでハンドル４６を回して昇降台４４を押圧方向に移動させることにより、所定の設定荷重で身体保持用具Ａの表面を第１加圧子２で押圧し、身体保持用具を圧縮変形させることができる。

【0050】

本ステップＳ１において、第１加圧子２による押圧に係る設定荷重は、第１加圧子２がその形態を模した身体の局所的部位周辺に対応する荷重である。例えば、本実施形態においては、身体の局所的部位として突出部位である仙骨部が選択されており、この突出部位の周辺部位として臀部が選択されているので、身体のうちの臀部に対応する重さが設定荷重となる。総体重に対する臀部の重量の比率は４０～４５％であるので、例えば、体重４０ｋｇの人の接触圧を測定する場合には、設定荷重を１６～１８ｋｇとし、体重７０ｋｇの人の接触を測定する場合には、設定荷重を２８～３１．５ｋｇとする。このように、測定対象として想定されるモデルの総体重と、総体重に対する身体各部位の比率によって、設定荷重が決定される。

【0051】

次に、第１加圧子保持ステップＳ２について説明する。本ステップＳ２では、先のステップＳ１において、身体保持用具Ａを所定の設定荷重で圧縮変形させた際の第１加圧子２の押圧方向の位置（第１の押圧位置）で、第１加圧子２が保持される。図１０（ｂ）には第１の押圧位置として、第１加圧子２の第１の当接部先端２３ａの位置Ｐ１が示されている。ここで、第１の押圧位置Ｐ１で第１加圧子２を保持するのは、後述するステップＳ３において、仙骨部等の身体の局所的部位に対応する第２加圧子３と身体保持用具Ａとの「接触状態」を調整するためである。測定装置１では、荷重負荷手段４によって第１加圧子２が支持されているので、荷重負荷手段４を先のステップＳ１の状態で保持することにより、第１の押圧位置Ｐ１で第１加圧子２が保持される。

【0052】

また、上述した第１加圧子保持ステップＳ２にて、第１加圧子２を第１の押圧位置Ｐ１で保持した後、直ちに後述するステップＳ３を引き続いて行ってもよいが、第１加圧子２を第１の押圧位置Ｐ１で所定時間放置するステップを設けてもよい。放置する時間としては、身体保持用具Ａの素材や構成等にもよるが、例えば、身体保持用具Ａが発泡プラスチックからなる場合には、５秒～１分程度が好ましく、１０秒～３０秒程度がより好ましい放置時間として設定される。第１の押圧位置Ｐ１で第１加圧子２を所定時間放置することにより、第１加圧子２で押圧された身体保持用具Ａの圧縮変形に係る変化を完了させ、身体保持用具Ａの圧縮変形状態を安定させることができるため、測定データの再現性及び精度を高めることができる。

【0053】

次に、第２の圧縮変形ステップＳ３について説明する。本ステップＳ３では、第１加圧子２のガイド孔２４を介して第２加圧子３が身体保持用具Ａの表面を押圧し、身体保持用具Ａを圧縮変形させる。具体的には、測定装置１の第２加圧子移動手段６のハンドル６３を回して昇降ユニット６１の昇降台６２を押圧方向に移動させる。昇降台６２を押圧方向に移動させると、昇降台６２に取り付けられている荷重測定手段５に連結された第２加圧子３が押圧方向に移動し、図１０（ｃ）に示すように、第１加圧子２のガイド孔２４を通って第２加圧子３が身体保持用具Ａの表面を押圧する。そして、第２加圧子３で身体保持用具Ａの表面を押圧するにあたっては、身体の局所的部位に対応する第２加圧子３がどのような位置で身体保持用具Ａの表面と接触し、押圧するのかが重要である。本実施形態においては、身体の局所的部位として突出部位である仙骨部が選択されているため、この仙骨部を模した第２加圧子３の突出レベルが重要であり、第２加圧子３を、第１の押圧位置Ｐ１における第１加圧子２の第１の当接部先端２３ａから第２加圧子３の第２の当接部先端３１ａが突出する第２の押圧位置Ｐ２まで移動させて押圧する。第２の押圧位置Ｐ２の調整は、測定装置１の第２加圧子移動手段６に接続された位置設定手段７によって行うことができる。

【0054】

本ステップＳ３において、第２加圧子３の第２の押圧位置における第２の当接部先端３１ａの位置Ｐ２は、身体の局所的部位として選択された部位と、測定対象として想定されるモデルの体形や体格、リスクレベル等によって決定される。例えば、本実施形態においては、身体の局所的部位として、突出部位である仙骨部が選択されているので、第１加圧子２の第１の当接部先端２３ａの位置Ｐ１から２．５ｍｍ突出した位置を、第２の押圧位置における第２の当接部先端３１ａの位置Ｐ２の基準位置としている。この位置Ｐ２は、測定対象として想定されるモデルの体形や褥瘡リスクレベル等に応じて、この基準位置よりも突出長さが小さい位置又は大きい位置とすることができる。

【0055】

また、身体の局所的部位として選択された部位の形状や、測定対象として想定されるモデルの体形や体格、リスクレベル等によっては、本ステップＳ３において、第１の押圧位置Ｐ１における第１加圧子２の第１の当接部先端２３ａと同一面上に第２加圧子３の第２の当接部先端３１ａが配置されるように第２加圧子３を移動させ、身体保持用具Ａの表面を押圧してもよい（第１の押圧位置における第１の当接部先端２３ａの位置Ｐ１＝第２の押圧位置における第２の当接部先端３１ａの位置Ｐ２）。このように、身体の局所的部位を模した第２加圧子３の身体保持用具Ａへの接触状態が、第２加圧子３の第２の当接部先端３１ａの位置Ｐ２により制御されるので、選択された局所的部位モデルに即した接触圧のデータを取得することができる。

【0056】

なお、図１０では、本ステップＳ３において、第２加圧子３が第１加圧子２のガイド孔２４に上方から挿入されて、ガイド孔２４内を押圧方向に移動する構成が図示されているが、第２加圧子３の押圧方向の移動をスムーズかつ迅速に行うため、第１の圧縮変形ステップＳ１において、予め第１加圧子２のガイド孔２４に第２加圧子３が幾分か挿入された状態としてセッティングされていてもよい。

【0057】

さらに、予め第１加圧子２のガイド孔２４に第２加圧子３を挿入して、第１加圧子２の第１の当接部先端２３ａから第２加圧子３の第２の当接部先端３１ａが所定量突出する又は第１の当接部先端２３ａと第２の当接部先端３１ａとが面一となるように調整し、その状態で第１加圧子２と第２加圧子３とを一緒に押圧方向に移動させ、ステップＳ１～Ｓ３を略同時進行で行ってもよい。

【0058】

また、上述した第２の圧縮変形ステップＳ３にて、第２加圧子３を第２の押圧位置Ｐ２に移動させた後、直ちに後述するステップＳ４による測定を行ってもよいが、第２加圧子３を第２の押圧位置Ｐ２で所定時間放置するステップを設けてもよい。放置する時間としては、身体保持用具Ａの素材や構成等にもよるが、例えば、身体保持用具Ａが発泡プラスチックからなる場合には、５秒～１分程度が好ましく、１０秒～３０秒程度がより好ましい放置時間として設定される。第２の押圧位置Ｐ２で第２加圧子３を所定時間放置することにより、第２加圧子３で押圧された身体保持用具Ａの圧縮変形に係る変化を完了させ、身体保持用具Ａの圧縮変形状態を安定させることができるため、第２加圧子３による押圧に係る接触圧データの再現性及び精度を高めることができる。

【0059】

次に、測定ステップＳ４について説明する。本ステップＳ４では、先のステップＳ３において、第２加圧子３が身体保持用具Ａを押圧変形させたことにより、身体保持用具Ａから受けた力を荷重測定器により測定する。これにより、身体の局所的部位モデルの接触圧が測定される。具体的には、第２加圧子３を第２の押圧位置Ｐ２に移動させた際に、測定装置１において、第２加圧子３の上側に軸部５３を介して連結されたフォースゲージ５１からなる荷重測定手段５で測定が行われる。これにより、第１加圧子２によって身体保持用具Ａが所定荷重で押圧されて圧縮変形された状態で、第２加圧子３が身体保持用具Ａから受けた力のみを測定することができるため、身体の局所的部位モデルの接触圧のデータを再現性よく、かつ精度よく取得することができる。

【0060】

次に、図１１に示す本発明の第２の実施形態に係る接触圧測定装置１０について説明する。図１１に示すように、本実施形態に係る接触圧測定装置１０は、身体保持用具の表面を押圧する第１加圧子２と、この第１加圧子２を支持すると共に身体保持用具に所定荷重を負荷する荷重負荷手段４０と、身体保持用具の表面を押圧する第２加圧子３と、この第２加圧子３が身体保持用具から受ける力を測定する荷重測定手段５と、第２加圧子３を押圧方向に移動自在とする第２加圧子移動手段６と、第２加圧子３の押圧位置を設定する位置設定手段７とから概略構成されており、身体保持用具を載置するためのステージ９が第１加圧子２及び第２加圧子３の押圧方向に設けられている。

【0061】

本実施形態では、前述した第１の実施形態と荷重負荷手段４０に係る構成が異なっている。具体的には、本実施形態に係る荷重負荷手段４０は、第１加圧子２に接続されたシャフト４２０と、このシャフト４２０の他端に接続された押し板４１０と、この押し板４１０に連結し、押し板４１０による荷重を設定すると共にこれらを支持するための支持手段４８とから概略構成されている。

【0062】

本実施形態において、押し板４１０は２枚の細長帯状の金属板から構成されており、第１加圧子２の上方に配置されている。この第１加圧子２の取付孔２５に取り付けられたシャフトを介して、押し板４１０と第１加圧子２とが連結されている。２枚の押し板４１０は、第２加圧子３の移動を妨げない位置に同一平面状に配置されており、図１１に示すように、１枚の押し板４１０につき、２本のシャフト４２０が連結されている。これにより、押し板４１０を下方に移動させることによって、シャフト４２０を介して第１加圧子２が下方に移動し、身体保持用具Ａが押圧される。ここで、本実施形態では、押し板４１０による荷重を設定すると共にこれらを支持するための支持手段４８が備えられている。この支持手段４８は、４つの寸切りボルト４８ａ及びそれに螺合する４つの蝶ナット４８ｂとから構成されている。各寸切りボルト４８ａはその一端がステージ９下方に固定されると共に他端が押し板４１０の端部近傍に設けられた貫通孔に挿通され、各蝶ナット４８ｂは押し板４１０の上側からボルト４８ａに螺挿されている。これにより、各蝶ナット４８ｂを所定距離だけ締め込みすることで、押し板４１０が所定距離だけ下方に移動するため、シャフト４２０を介して第１加圧子２が下方に押され、身体保持用具Ａが押圧される。第１加圧子２による押圧荷重は、図１１では図示されていないが、例えば、第１加圧子２に荷重計を連結することにより計測される。そのため、設定荷重となるまで各蝶ナット４８ｂを締め込みして押し板４１０を押圧方向に移動させることにより、所定の荷重で身体保持用具Ａの表面を第１加圧子２で押圧することができる。

【0063】

本実施形態における接触圧測定装置１０を構成する第１加圧子２、第２加圧子３、荷重測定手段５、第２加圧子移動手段６及び位置設定手段７に関する構成に関する説明は、上述した第１の実施形態に係る測定装置１と同様であり、その作用効果並びに当該測定装置１０を用いた接触圧の測定方法も同様である。

【0064】

次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例によってなんら限定されるものではない。

【実施例0065】

［実施例１］
１．本発明による身体の局所的部位モデルの接触圧測定（１）
図１に示した第１の実施形態に係る接触圧測定装置１を用いて、局所的部位として仰臥位における突出部位である仙骨部モデルの接触圧を測定した。なお、荷重計５１，４３ａとしては、デジタルフォースゲージ（株式会社イマダ製品）を用いた。被測定物である身体保持用具Ａとして、ＯＨスケールが３～８点と中等度・高度リスク者向けの体圧分散式マットレス製品（製品名：アルファプラＦ、株式会社タイカ製品）を選択した。なお、製品に付属されているカバーは取り外して用いた。第１加圧子２による押圧に係る設定荷重は、総体重に対する臀部の重量の比率を４４％として算出した。６０歳以上の者の体重平均値Ｍ＝５３．４ｋｇであることから、ベースとなる設定荷重を２３ｋｇ（ＪＩＳ Ｔ９２５６における押圧荷重と同じである）とした。また、この体重平均値Ｍに係るデータの２σ区間（標準偏差σ＝８．２４）に相当する体重についても測定を行った。Ｍ－２σ＝３６．９ｋｇについては、設定荷重を１６ｋｇとし、Ｍ＋２σ＝６９．９ｋｇについては設定荷重を３０ｋｇとした。

【0066】

身体保持用具Ａをステージ９に載せ、第１加圧子２による押し込み荷重が２３ｋｇになるまで、測定装置１の荷重負荷手段４のハンドル４６を回して昇降ユニット４５の昇降台４４を押圧方向に移動させ、第１加圧子２で身体保持用具Ａを圧縮変形させた。この状態で１０秒放置してから、第２加圧子移動手段６のハンドル６３を回して昇降ユニット６１の昇降台６２を押圧方向に移動させ、第１加圧子２のガイド孔２４を介して第２の加圧子３で身体保持用具Ａを圧縮変形させた。このとき、第２加圧子３の第２の当接部先端３１ａが第１加圧子２の第１の当接部先端２３ａから２．５ｍｍ突出するように第２加圧子３の押圧位置を調整した。この状態で１０秒放置してから、第２加圧子３の上側に連結されたフォースゲージ５１で第２加圧子３が身体保持用具Ａから受けた接触圧を測定した。また、第１加圧子２による押し込み荷重を１６ｋｇ又は３０ｋｇに変更したときの接触圧についても同様にして測定を行った。

【0067】

［比較例１］
１．ＪＩＳ Ｔ９２５６法における身体の局所的部位モデルの接触圧測定（１）
実施例１で測定を行った身体保持用具（ＯＨスケールが３～８点と中等度・高度リスク者向けの体圧分散式マットレス製品［製品名：アルファプラＦ、株式会社タイカ製品］）について、局所的部位として仰臥位における突出部位である仙骨部モデルの接触圧をＪＩＳ Ｔ９２５６－２「在宅用床ずれ防止用具」の静止形マットレスの体圧低減の性能試験における試料の圧力値の測定方法に準拠し、図１４に示す加圧子を用いて荷重２３ｋｇでの圧力値として測定した。なお、実施例１と同様にマットレス製品に付属されているカバーは取り外して測定を行った。また、図１４に示す加圧子による荷重を１６ｋｇ又は３０ｋｇに変更したときの圧力値についても同様にして測定を行った。圧力測定器は、簡易体圧測定器（製品名セロ、型式ＣＲ－２７０、株式会社ケープ製品）を用いた。

【0068】

［実施例２］
２．本発明による身体の局所的部位モデルの接触圧測定（２）
身体保持用具Ａとして、ＯＨスケールが１～４点と軽度・中等度リスク者向けの体圧分散式マットレス製品（製品名：アルファプラＬ、株式会社タイカ製品）を用いたほかは、実施例１と同様にして第２加圧子３が身体保持用具Ａから受けた接触圧を測定した。なお、実施例１と同様にマットレス製品に付属されているカバーは取り外して測定を行った。

【0069】

［比較例２］
２．ＪＩＳ Ｔ９２５６法における身体の局所的部位モデルの接触圧測定（２）
身体保持用具Ａとして、ＯＨスケールが１～４点と軽度・中等度リスク者向けの体圧分散式マットレス製品（製品名：アルファプラＬ、株式会社タイカ製品）を用いたほかは、比較例１と同様にして圧力値を測定した。なお、マットレス製品に付属されているカバーは取り外して測定を行った。

【0070】

［実施例３］
３．本発明による身体の局所的部位モデルの接触圧測定（３）
身体保持用具Ａとして、ＯＨスケールが０～３点とリスクなし又は軽度リスク者向けの体圧分散式マットレス製品（製品名：アルファプラすくっとＲｅ、株式会社タイカ製品）を用いたほかは、実施例１と同様にして第２加圧子３が身体保持用具Ａから受けた接触圧を測定した。なお、実施例１と同様にマットレス製品に付属されているカバーは取り外して測定を行った。

【0071】

［比較例３］
３．ＪＩＳ Ｔ９２５６法における身体の局所的部位モデルの接触圧測定（３）
身体保持用具Ａとして、ＯＨスケールが０～３点とリスクなし又は軽度リスク者向けの体圧分散式マットレス製品（製品名：アルファプラすくっとＲｅ、株式会社タイカ製品）
を用いたほかは、比較例１と同様にして圧力値を測定した。なお、マットレス製品に付属されているカバーは取り外して測定を行った。

【0072】

実施例１及び比較例１の結果を下記表２及び図１２（ａ）に示す。また、実施例２及び比較例２の結果を下記表３及び図１２（ｂ）に示す。実施例３及び比較例３の結果を下記表４及び図１２（ｃ）に示す。

【0073】

【表2】

【0074】

【表3】

【0075】

【表4】

【0076】

実施例１～３及び比較例１～３の結果によれば、平均体重を想定した荷重２３ｋｇと、高体重（約７０ｋｇ）を想定した荷重３０ｋｇでは本発明に係る測定値の方がＪＩＳ法に係る測定値よりも大きい値となった。一方で、低体重（約３７ｋｇ）を想定した荷重１６ｋｇでは、本発明に係る測定値の方がＪＩＳ法に係る測定値よりも小さい値となった。このことは、ＪＩＳ法ではマットレスの違いによる圧力値の差異が出難い、という課題を裏付けており、荷重を大きく又は小さくした場合においてもＪＩＳ法では圧力値の差異が出難く、実際の接触状態が反映され難いことが明らかとなった。それに対し、本発明の測定方法では、マットレスへの押し込み荷重に応じて接触圧が高くなり、その近似曲線の傾きもＪＩＳ法に比べて大きいものであった。これらのことから、本発明は、身体の局所的部位モデルの接触圧のデータを実際の接触状態に近い条件下で再現性よく、簡単かつ精度よく取得することができることが示された。

【0077】

［実施例４］
４．本発明による身体の局所的部位モデルの接触圧測定及びそのシミュレーションモデルによる測定
本実施例では、図１１に示した第２の実施形態に係る接触圧測定装置１０を用いて、第２加圧子３の第２の押圧位置Ｐ２を変化させた際の接触圧を測定した。なお、荷重計５１，４３ａとしては、デジタルフォースゲージ（株式会社イマダ製品）を用いた。また、本実施例に係る接触圧測定装置について、シミュレーションソフトウェア（製品名：ＭＡＲＣ、エムエスシーソフトウェア株式会社製品）を用いて、図１３（ａ）に示すような異なるウレタンフォームが積層された２層構造のシミュレーションモデルを作製し、第２加圧子３の第２の押圧位置Ｐ２を変化させた際の接触圧をシミュレーションした。ここで、接触圧は、シミュレーションソフトウェアにウレタンフォーム材の計算モデルとして設定されている式１に示した圧縮による超弾性体モデルに基づき、有限要素法を用いて算出した。下記式１に示すひずみエネルギー密度関数Ｗにおいて、μ、α、βは材料定数であり、μは被測定物を構成するウレタンフォームの弾性率、αは偏差指数、βは体積指数である。Jは変形前後の体積比に相当し、主伸びに係るλ₁とλ₂とλ₃との積である。

【0078】

【数1】

【0079】

被測定物である身体保持用具Ａとしては、５０ｍｍ厚のウレタンフォームを２枚重ねて形成された１００ｍｍ厚のマットレスパーツが準備された。上層は５０ｍｍ厚のウレタンフォーム（製品名：ＴＢ－ＳＫＬ、アキレス株式会社製品、ＪＩＳ Ｋ ６４００－２ Ａ法における４０％圧縮時の硬さが１２０±２７Ｎ）であり、下層は５０ｍｍ厚のウレタンフォーム（製品名：ＴＢ－ＱＫＱ、アキレス株式会社製品、ＪＩＳ Ｋ ６４００－２ Ａ法における４０％圧縮時の硬さが２００±３５Ｎ）である。

【0080】

身体保持用具Ａをステージ９に載せ、蝶ナット４８ｂを締め込みして押し板４１０を下方に移動させ、第１加圧子２を押圧方向に移動させた。このとき、第１加圧子２の第１の当接部先端２３ａに係る第１の押圧位置Ｐ１が、身体保持用具Ａの表面から押圧方向に３７．５ｍｍとなるまで、第１加圧子２を身体保持用具Ａに押し込んだ。なお、このときの第１加圧子２による荷重は３３．５ｋｇであった。次に、第２加圧子移動手段６のハンドル６３を回して昇降ユニット６１の昇降台６２を押圧方向に移動させ、第１加圧子２のガイド孔２４を介して第２の加圧子３を押圧方向に移動させ、身体保持用具Ａを圧縮変形させた。このときの第２加圧子３の第２の当接部先端３１ａの各位置について、第２加圧子３の上側に連結されたフォースゲージ５１で第２加圧子３が身体保持用具Ａから受けた接触圧を測定した。結果を図１３（ｂ）に示す。

【0081】

他方、身体保持用具Ａの接触圧のシミュレーションは、上層のウレタンフォーム及び下層のウレタンフォームについて、それぞれ圧縮変形時の荷重変位曲線の実測データをエネルギー密度関数Ｗとしてシミュレーションソフトに入力し、シミュレーションソフト上で式１のモデルに基づいて実測したＷにフィットするλ、α、βを求め、得られた各ウレタンフォームのλ、α、βを用いて、図１３（ａ）の構造における圧縮時の変形量と荷重を算出した。シミュレーションソフトウェアを用いて算出した接触圧のデータを図１３（ｂ）に合わせて示す。

【0082】

図１３（ｂ）では、横軸に第２加圧子３の先端の位置が示されているが、これは身体保持用具Ａの表面からの位置を意味している。第１加圧子２の第１の当接部先端２３ａに係る第１の押圧位置Ｐ１が３７．５ｍｍであるので、第２加圧子の先端の位置が３７．５ｍｍになったときに、第１加圧子２の第１の当接部先端２３ａに係る第１の押圧位置Ｐ１と、第２加圧子３の第２の当接部先端３１ａに係る第２の押圧位置Ｐ２が同じ位置となる。そのため、第２加圧子の先端の位置として３７．５ｍｍを超えた位置が、第１加圧子２の当接部先端２３ａから第２加圧子３の当接部先端３１ａが突出する位置となる。シミュレーションのデータと、実測値のデータを比較すると、第２加圧子３の第２の当接部先端３１ａの位置が３７．５ｍｍとなるまでは数値に差があるが、３７．５ｍｍ以降、すなわち、第１加圧子２の当接部先端２３ａから第２加圧子３の第２の当接部先端３１ａが突出した位置からは微差となり、第２加圧子３の第２の当接部先端３１ａの突出高さが２．５ｍｍ（第２加圧子の先端の位置が４０ｍｍ）では略一致する値（本発明に係る実測値：４．６Ｎ、シミュレーション値：４．５Ｎ）となることがわかった。これらのことから、本発明は、身体の局所的部位モデルの接触圧のデータをシミュレーションモデル同様のデータとして、簡単に精度よく取得できることが明らかとなった。

【0083】

本発明は、上記の実施形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲に記載された発明の要旨を逸脱しない範囲内での種々、設計変更した形態も技術的範囲に含むものである。

【符号の説明】

【0084】

１、１０ 接触圧測定装置
２、２００、２０１、２０２、２０３ 第１加圧子
２１ ベース部
２２ 凸部
２３、２３０、２３１、２３２、２３３ 第１の当接部
２３ａ 第１の当接部先端
２４、２４０、２４１、２４２、２４３ ガイド孔部
２５ 取付孔
３、３００、３０１、３０２、３０３ 第２加圧子
３１、３１０、３１１、３１２、３１３ 第２の当接部
３１ａ 第２の当接部先端
３２ 取付穴
４、４０ 荷重負荷手段
４１、４１０ 押し板
４２、４２０ シャフト
４３ 荷重設定手段
４３ａ 荷重計（フォースゲージ）
４３ｂ 検圧子
４３ｃ 軸部
４４ 昇降台
４５ 昇降ユニット
４６ ハンドル
４７ 位置計測器
４８ 支持手段
４８ａ ボルト
４８ｂ 蝶ナット
５ 荷重測定手段
５１ 荷重計（フォースゲージ）
５２ 検圧子
５３ 軸部
６ 第２加圧子移動手段
６１ 昇降ユニット
６２ 昇降台
６３ ハンドル
７ 位置設定手段（位置計測器）
８ 支柱
９ ステージ
Ａ 身体保持用具（被測定物）
Ｐ１ 第１の押圧位置における第１の当接部先端の位置
Ｐ２ 第２の押圧位置における第２の当接部先端の位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】