JP2009517103A - 患者を規定の姿勢に慎重に置くための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、患者を規定の姿勢で穏やかに配置するための装置及び方法に関する。穏やかに定置することと同時に、患者を規定の姿勢に保持することの両方を可能にする、前記患者を配置するための装置を提供するために、本発明による装置は、第１制御信号を受ける結果としての可撓状態と、第２制御信号を受ける結果としての剛性状態とを取り入れることのできる表面を有するマットレス、流体が充填され、前記マットレス上で支持されており、前記クッション上で支持されている前記患者又は前記患者の前記身体部分の前記領域に可撓壁を含むクッション、及び、前記クッション内の前記流体に弁を介して接続された流体ポンプであって、前記クッションの前記内圧及び／又は前記内部体積を、流体ポンプを介して所定値に調節できる流体ポンプを含む。

Description

本発明は、患者を規定の姿勢に穏やかに配置するための装置及び方法に関する。

本発明の文脈における規定の姿勢とは、患者が、搬送中、治療中、又は入院安息段階中に留まるべき任意の姿勢を意味する。従って、好適な姿勢とは臥位及び座位であるが、原則的には、それぞれの目的を成就するのにその他のあらゆる姿勢が可能である。

比較的短い期間にわたって、例えば救急車での搬送中、及び比較的長い期間にわたって、例えば患者の入病中の両方で患者を定置することは、治療を成功させるための重要な要因である。

患者を穏やかに定置することは、特に、褥瘡の進行の結果として問題が生じ得る場合に必要である。剥き出しの身体部分上で褥瘡（床ずれ）が進行することにより、概して入院が延長され、これに関連する治療費が増大する結果となる。患者を継続して定置することの問題は、皮膚が接触面との継続的な接触に適合できないことから生じる。特定の箇所で皮膚に作用する圧力、剪断力、又は水分は、直接的又は間接的に皮膚を損傷する。外圧により供給血管が遮断され、剪断力により毛細血管が変位するので、これにより供給不足が生じ、最終的にはこれらの皮膚領域が死滅する結果となり得る。更に、熱と汗の影響下で表皮が軟化し、従って感染症が進む。

例えば最新の呼吸療法等では、特定の治療法にとって、ここでも、患者を規定の姿勢に配置することが重要である。例えば脊柱の熱傷、創傷の場合に、又は回転ベッドを用いた呼吸療法において、患者を規定の姿勢に配置することは必要である。身体の姿勢が背中又は腹部の単純な姿勢と異なる場合、即ち身体の重心に対して中立でない姿勢の場合、身体を固定することも必要である。治療上の正確な定置問題に加えて、上述の否定的な影響により、最下部に依存する身体部分では、任意の姿勢変化に付随して圧力が増加するという更なる難問がある。

患者を規定の姿勢に固定するための従来のシステム、例えば真空マットレス等は、上述の理由から、患者を継続して定置するのに適していない。代わりに、真空マットレスは、短期間の搬送用、又は手術中にのみ使用される。

WO 2005/094369 A2は、人工呼吸器の少なくとも１つの換気パラメータを制御して、複数の肺姿勢に応じて患者の肺を換気するための方法及び装置を開示している。回転ベッドを使用することにより、種々の肺姿勢が促進される。患者は回転ベッド上に固定されるので、規定の姿勢に保持される。ところが、１つの難点として、患者を穏やかに定置することが促進されないということがある。

A. Paul：単なる減圧を超えるもの―支持面 MiS Activ、Voelker World、17版、2005、７〜10頁は、従来のマットレスのスラット格子が、キャリヤ外形により、活性な運動要素に置き換えられた微小刺激システムを開示している。これらの運動要素は制御ユニットにより制御されるので、いわゆる基本的な刺激に基づく様々な運動形態を、マットレス上で横になっている患者に適用することができる。運動パターンの例として、「波形」、「回転」、又は「傾斜面」がある。「波形」パターンでは、運動要素がマットレスの左右へ同時に作動される。その刺激パターンは、波形がベッドを走行するのに似ており、頭部から足部へと運動する知覚を患者に与える。「回転」パターンでは、左右への運動要素が片寄ったやり方で作動される。回転に対応する波形ピークが反対方向に生じる。回転方向は３周期後に反転する。「傾斜面」パターンでは、一方の側の運動要素が全て同時に作動され、従ってこの傾斜面が生成される。事前に指定した３つの時間間隔から選択後、傾き角は他方の側に変化する。
WO 2005/094369 A2 単なる減圧を超えるもの―支持面 MiS Activ、A. Paul、Voelker World、17版、2005、７〜10頁

この配置システムの１つの欠点とは、前記患者を規定の姿勢に保持するための、正確に固定する設備が前記患者にはないということである。従って、全体で数センチメートルである運動行程のみが可能である。例えば前記患者の特定の肺領域を、標的化したやり方で作動させるために、前記マットレスの傾きを大きくすることは検討できないであろう。故に、穏やかな定置を可能にすると同時に前記患者を規定の姿勢に保持する、前記患者を定置するための装置を設けることが本発明の目的である。この目的は、請求項１記載の装置、及び請求項１０記載の方法により達成される。

患者又は患者の身体部分を規定の姿勢に穏やかに配置するための本発明による装置は、第１制御信号を受ける結果としての可撓状態と、第２制御信号を受ける結果としての剛性状態とを取り入れることのできる表面を有するマットレス、流体が充填され、前記マットレス上で支持されており、前記クッション上で支持されている前記患者又は前記患者の前記身体部分の領域に可撓壁を含むクッション、及び、前記クッション内の前記流体に弁を介して接続された流体ポンプであって、前記クッションの内圧及び／又は内部体積を、前記流体ポンプを介して所定値に調節できる流体ポンプを含む。

発明による前記装置上で定置された患者を、又は規定の姿勢にある患者の身体部分を穏やかに配置するための本発明による方法は、以下のステップ、即ち、前記マットレスに前記第１制御信号を受けさせて前記マットレスの前記表面を前記患者の前記輪郭に適合させるステップと、前記マットレスに前記第２制御信号を受けさせて前記マットレスに剛性の表面を形成するステップと、前記流体ポンプを作動させて、前記クッション内の所定の内圧及び／又は所定の内部体積を調節するステップとを含む。

本発明による前記装置上に前記患者を配置するための好適な姿勢とは、前記臥位又は前記座位である。前記マットレス及び前記クッションは、前記所望の姿勢に応じて、前記患者の体格を考慮して形成される。

本発明によれば、前記マットレスは剛性の形状を画定し、この形状が、前記クッションにより隣接部として使用される。前記マットレス及び前記クッションの成形工程は自動化することができる。前記クッションは、前記耐力を分散するのに使用され、従って、前記皮膚の前記二次元的緩和及び／又は点状緩和に寄与する。更に、前記クッションを介して、治療上の処置及び／又は医療処置のための手段を前記患者に供給することができる。前記マットレスが既に前記身体の前記輪郭を実質上規定しているので、前記クッションは比較的小さい程度のむらを補償するだけでよい。

本発明による装置は、患者を長時間固定的に定置するのに、そして患者を搬送するのにも適しており、その場合、前記装置を、例えば臥位用に病院のベッド上に、又は座位用に車椅子上に設けることができる。前記システム全体は、固定したやり方で使用するか（例えば固定的な手術台、放射線検査又は核磁気共鳴断層撮影用の固定的なソファ又は腰掛け）、ローラ上で可動となるように構成するか（例えば通常の治療室又は集中治療室内の車椅子、ベッド、又は定置システム）、又は通院用の移動形態で使用する（例えば、緊急医療サービス）ことができる。前記患者の搬送は、病院内の様々なユニット（例えばＣＴ、神経放射線学等）間での搬送も含むことができる。本発明による前記装置により、前記患者を定置するのに必要な治療手段／医療処置に関して、継続的な治療が可能となる。利点としては、再定置に由来する問題（例えば、肺炎）の低減と、この種類の搬送中の安全性の増加の両方を含む。この関連で、診断部門で使用するための本発明による装置は、関係する前記診断方法（例えば、放射線検査又は核磁気共鳴断層撮影）に関して中立的に挙動し、従って、前記検査に影響しない材料製であるということに留意すべきである。

本発明の態様によれば、前記流体は、空気又は水のいずれかである。原則的にはその他のガス又は液体を使用することもできるが、これらの２つの流体が医学的環境において特に有利である。

本発明の更なる態様によれば、活性クッションが、前記マットレスの下に用意され、活性クッションは前記マットレスの前記表面を前記患者の前記輪郭に適合させる基本形状を既に有する。この種類の活性クッションは、形の上で嵩張るのが有利であり、理想的には複数の独立したチャンバから成る。前記活性クッションは、前記人体の前記形状から生じる特定の設計要件を既に満たしているのが好ましい。それらの活性クッションの構成は、前記身体全体を定置するためのシステムから、前記胴体のみを網羅するシステムを通して、前記四肢を定置するための小型システムまで変化させることができる。前述の設計要件により、充分な成型性があれば、前記マットレスの必要な厚さを低減することができる。

有利なことに、前記活性クッションは、制御ユニットによる制御下又は調節下に、関係する前記流体を充填するか、又は流体を出して空にして、前記活性クッション内の前記圧力及び／又は体積を、変化する周辺状況、例えば前記患者の様々な体重に適合させることができ、又は前記それぞれの下敷の前記勾配を適合させることができる。このことにより、前記活性クッションは、前記患者固有に成型することの他に、前記マットレス自体の安定化及び定置を確実にすることが可能となろう。

本発明の更なる態様によれば、前記マットレスの前記表面は、前記第１制御信号を受ける結果として、その上で支持されている前記患者のそれぞれの輪郭に適合させることができ、適合されたこの輪郭を有する前記マットレスの前記表面は、前記第２制御信号を受ける結果として、剛性状態にすることができる。これによりまず、前記患者又は前記身体部分の正確な圧痕が生成され、この圧痕が次に、前記第２制御信号の影響下に、前記マットレス内で固定される。従って、前記クッションが上で支持されるための、カスタマイズされた隣接部が生成される。

本発明の更なる態様によれば、前記マットレスは真空マットレスから成る。真空マットレスは、気密のケースと、小型のプラスチック又は発泡スチレンのボールから成る、密に詰めていない充填材とから成る。前記初期状態では、即ち前記真空マットレスが排気されてしまう前は、前記真空マットレスは柔軟であり、前記患者の前記輪郭に適合させることができる。前記真空マットレスから前記空気を取り出すことにより、前記マットレスは、剛性となって前記所定の形状を永続的に取り入れる。前記真空マットレスに接続された前記真空ポンプが前記第１及び第２制御信号により作動され、前記第１制御信号は前記真空マットレスへ空気を導入し、前記第２制御信号は前記真空マットレスから空気を取り出す。

前記真空マットレスの利点は、その再使用可能性と、Ｘ線へのその透過性とを含む。前記真空マットレスの更なる利点として、緊急時に、前記患者を前記第１制御信号の影響下に（即ち前記真空マットレスに空気を充填することにより）即座に解放できるということがある。更に、相応に小型の真空マットレスを使用して、患者の身体の特定部分のみを定置してもよい。

本発明の更なる態様によれば、前記クッションは、複数の独立したチャンバから成る。本発明によれば、前記個々のチャンバの前記内圧及び／又は前記内部体積は調節可能である。更に、前記個々の内圧及び／又は内部体積を意図的に作動させる結果として、治療手段、例えば意図的な加圧を実行し、予防的抗血栓作用を達成することができる。温度調節を有効にするために、付加的に、前記クッションの特定チャンバを流体が通過することができる。

前記クッションを幾つかのチャンバに分割することは、その上に横になっている前記患者に、事前に指定した運動パターンを、標的化したやり方で適用するのに特に役立つことがある。このため、各チャンバは、制御ユニットを介して個別の弁により制御されるので、各チャンバの前記体積を変化させることにより、概して所望の運動パターンが得られる。好適な運動パターンとして例えば、人間の歩行（交差運動）に対応させて、左腕と右足、又は右腕と左足を相応して交互に動かすことができる。

下にある前記マットレスは、前記クッションの前記チャンバに合致する対応する区域に分割され、これらの区域がアクチュエータによって移動することもできるという点で、前記クッション内で様々なチャンバを標的化して制御することによる運動パターンの適用を付加的に支援することができる。このようにして、前記運動パターンの行程を前記所望の方向に拡張し、例えば上述の前記交差運動パターンにおいて数デシメートルの行程を達成することが可能である。

本発明の更なる態様によれば、前記流体の前記温度を所定値に調節する温度調節手段が設けられる。この場合、前記クッションは、前記皮膚温度の調節を支援又は実施することができる。この目的で、前記身体の前記表面及び／又は前記身体の前記中心の温度が測定されて、前記身体の前記表面又は前記身体の中心の所定の温度が得られるように、前記温度調節手段により前記流体の温度が調節される。このことにより、前記患者の加温と冷却の両方を達成することができる。

本発明の更なる態様によれば、前記クッションは、前記患者の皮膚の前記水分含有量を調節するための手段、及び／又は前記患者に活性物質を放出するための手段を含む。従って、前記クッションは、前記皮膚の水分含有量の調節を実施又は支援することができると同時に、前記患者の皮膚に活性物質を、それらが必要とされる場所にて発することができる。このうちの例としては、局所的な血液循環を改良するためにニトログリセリンを発すること、又は感染症を局所的に治療するために抗生物質を発することを含む。治療上の処置及び／又は医療処置のための、この種類の更なる手段を、前記クッションに取り付けた層内に収容することも考えられ、前記クッションに取り付けた層は前記クッションの厚さと比較して薄い。これらの層は、特定の目的で、意図的に前記クッションに適用することができる。費用及び衛生を促進するために、使い捨ての層を使用することもできよう。このことにより、前記治療手段及び／又は医療処置を、単純かつ費用効果的にカスタマイズすることが可能となろう。

本発明の更なる態様によれば、前記クッションは、前記患者の前記姿勢を判断するためのセンサ、及び／又は、生理学的パラメータを計算するためのセンサを含む。前記姿勢を判定するための前記センサから得られる前記データにより、特定の身体部分への前記圧負荷に関する結論、従って前記皮膚内の前記血液循環に関する結論を取り出すことができる。前記皮膚内の前記血液循環に関する情報を、温度カメラにより得ることもできる。その際、前記皮膚内で前記所望の血液循環が達成されるように、このデータを使用して、前記クッション内の圧力及び／又は体積を調節することができる。前記センサにより得られる前記情報により、前記クッションの前記水分含有量及び前記温度を調節するか、又は付加的な手段を局所的に導入することもできる。原則的には、追求する前記治療の狙い、又は前記監視される意図した変数に応じてそれぞれ、多種多様な種類のセンサが考えられる。例えば、心電図用のＥＣＧ電極、電気インピーダンス断層撮影用のＥＩＴ電極、又はｐＨ測定用センサを使用することができる。治療手段及び／又は医療処置のための上述の手段のように、必要な場合、これらのセンサも前記クッションに薄層内で適用することができる。

上述のように、前記患者に運動パターンを適用すべき場合、前記クッション層内でセンサを使用することは特に有利である。例えば圧力センサを使用することにより、前記クッション層が前記患者に及ぼす前記圧力を計測し、事前に指定した最大圧力を超えないように、前記それぞれのチャンバのみを制御することが可能となる。更に、膨張センサを介して各チャンバの前記膨張を計測し、従って、流体による作動時に前記チャンバの前記所望の膨張を正確に制御することが可能である。従って、センサの使用は実質的に、前記運動パターンの作動中の前記患者の前記安全性に寄与する。というのも、前記センサにより前記作動手段を永続的に監視し、従って、前記患者への不要の負荷を回避することができるからである。

本発明を、種々の実施形態の例を用いて、添付の図面を参照しつつ以下でより詳細に説明する。

図１は、本発明による装置の構造の、患者のいない実施形態における略側面図である。この実施形態において、本発明による装置は固定式の下敷１０１を含み、この下敷は、ストレッチャ、通常のベッド又は手術台の支持体、又は特定の定置システムの表面とすることができる。従って特に、本発明による装置は、WO 2005/094369 A2で説明されているような回転ベッドの一部を成すこともできる。この目的に必要とされる、規定の姿勢に患者を固定することに加えて、穏やかに定置することも確実になる。

活性クッション１０２が、固定式の下敷１０１の上に設置され、活性クッション１０２はこの実施形態では複数の独立したチャンバから成る。チャンバはそれらの表面上で結合し、患者の輪郭にほぼ対応する形状を成す。

活性クッション１０２は主として、活性クッション上で支持されているマットレス１０３を患者固有に成型するのに使用され、マットレス１０３はこの実施形態では真空マットレスから成る。真空マットレスは、第１制御信号の影響下に可撓状態にし、その後、活性クッション１０２の作動により、患者の身体の輪郭に最適に適合させることができる。その後、真空マットレスは、第２制御信号の影響下に剛性となる。従って、患者又は患者の身体部分の輪郭の圧痕が生成され、この圧痕が、マットレス１０３に取り付けられたクッション１０４用の、カスタマイズされた隣接部として使用される。

図１に示す本発明による装置は、患者の身体全体を定置するように構成されている。一方で、上述のように、本発明による装置を使用して、患者の身体の特定の部分のみを定置することも可能である。その際、活性クッション１０２の形状は、応用分野に応じて変化させることができる。

活性クッションに流体を充填するか、又はこれを空にすることは制御ユニットにより制御され、活性クッション内の圧力及び／又は体積が、変化する周辺状況、例えば患者の様々な体重、又は関係する下敷の角度等に合わせて適合される。

マットレス１０３の上に用意されたクッション１０４は、水分含有量及び温度の調節等、人間の皮膚の重要な機能を果たす。同時に、支承圧力を分散させ、従って、二次元的緩和及び／又は点状緩和をもたらす。

クッション１０４は、複数のチャンバに分割することが可能であり、ここで複数のチャンバは活性クッション１０２の場合のように、空気を充填することができる。温度調節を有効にするために、付加的に、流体がチャンバを通過することができる。マットレス１０３は身体輪郭を既に画定している。故に、クッション１０４は比較的小さい程度のむらを補償するだけでよい。更に、クッション１０４の更なる基本的特徴とは、クッションを治療の目的で使用することである。例えば、意図的な加圧により予防的抗血栓作用が達成され、又は、活性物質（例えば、局所的な血液循環を改良するためのニトログリセリン、又は感染症を局所的に治療するための抗生物質等）が、皮膚及びその下に位置する組織に放出される。更に、クッション１０４の個々のチャンバ内の体積を標的化して制御することにより、患者に運動パターンを適用することができ、その運動パターンにより治療の目的を達成することができる。

クッション１０４は、身体の状態及び機能を監視するのにも使用する。ＥＣＧ又はインピーダンス関数用に電極が積分され、圧力センサ、温度センサ、及び水分センサが、皮膚の局所状態に関する情報を提供し、ｐＨ測定により、皮膚及び皮膚中の血液循環のバリア機能がなお損なわれていないかどうかが判断される。

この実施形態によれば、定置システムが中立姿勢から傾いている場合、例えば長手方向軸の周りでの回転時に、個々の身体部分を固定するのに更なる空気クッション１０５が設けられる。空気クッション１０５は、位置に応じて充填又は排気され、その下に設置された層の全て又は幾つかと、それらの層を取り囲むベルト１０６の両方に接続することができる。ベルト１０６は、複数の層を取り囲んでおり、従って、個々の部品又はシステム全体が故障した場合に患者が落ちるのを防止するという点で、システム全体の安全性を増すのを助長する。同時に、緊急時に極力迅速に患者の身体に接近するために、このベルトは容易に取り外し可能でなければならない。

図１による実施形態の側面図は、患者のいない中立状態における本発明による装置を示す。この状態で使用される真空マットレス１０３はまだ排気されておらず、その下に設置された活性クッション１０２は低圧を受ける。真空マットレスを成型するために、まず、活性クッション１０２を振動することにより、真空マットレス１０３内のボールが均一に分散される。その後、患者がクッション１０４上に配置される。マットレスの成型中に患者とマットレス１０３との間に規定の距離を確保するために、クッション１０４に空気が均一に充填され、活性クッション１０２を作動させることによりマットレスが患者に合わせて成型される。とりわけ、患者の充分な側方包囲を確保するよう注意すべきである。この包囲がいったん達成されると、真空マットレス１０３が排気され、従って、その形状が固定される。

図２は、図１の実施形態における、本発明による装置を通る中央縦断面の略図である（図３の断面Ｂ−Ｂ）。この図は、マットレス１０３が患者に合わせていったん成型された状態を示すが、患者自身は示していない。

真空マットレス１０３が固定されるとすぐに、クッション１０４を用いて治療のための定置手段を開始することができる。最初に、危険な状態にある身体領域（尾てい骨、骨盤、及び大腿骨、肩甲骨、脊柱）からの系統的な圧力解放が、任意の定置治療の中心となり、更なる治療の狙い、例えば皮膚の温度管理又は乾燥を、同時に、又は順次、監視することができる。

システム全体は、緊急時に最適に敏捷な患者の治療（例えば、除細動による蘇生）が確実となるように構成される。従って、「迅速に解放する機能」により、空気圧で動作する過剰な圧力層が全て即座に吐出され、真空マットレスが活発に充填されることが確実になる。

図３は、図１の実施形態における、患者の下肢の高さにて本発明による装置を通る断面の略図である（図２の断面Ａ−Ａ）。この図は、患者が装置上に配置された後の状態を示すが、患者自身の身体は示していない。

点線を用いて示す空気クッション１０５及び３０１は、脚部を固定して、本発明による装置が正規の姿勢から傾いた場合に脚部が落ちるのを防止するのに使用される。必要ならば、例えば固定式の下敷１０１が回転ベッドの一部となり、測定された勾配角度が所定値を超えると、クッションに空気が充填される。

要約すれば、真空マットレスを含む本発明による装置の例示的な使用は、以下のステップにより説明することができる。
１．真空マットレスの通気：真空マットレスの通気は、第１制御信号の影響に対応する。これに応じて、真空マットレスは柔軟かつ成型可能となる。
２．真空マットレスの震動：このステップは、真空マットレス内のボールの均一な分散を達成することを目指している。即ち、好ましくは、真空マットレスの一定厚さが生成される。震動は、例えば、活性クッション、又は、その下に設置されたその他の装置を用いて真空マットレスを振動させることにより、手動で、又は自動的のいずれかで行うことができる。
３．患者の定置：患者がクッションの上に配置される。
４．クッションの充填：患者と真空マットレスとの間の距離を画定するために、クッションの内圧、及び／又はクッションの内部体積が、第１所定値に調節される。このステップにより、その後、真空マットレスの成型中に真空マットレスと患者との間に規定の距離が確保される。
５．真空マットレスの成型：真空マットレスは、クッションにより設けられる間隔を考慮して、患者の身体に合わせて成型され、従って、身体固有の輪郭をとる。真空マットレスの成型は手動で行ってもよく、又は、真空マットレスの下に用意された活性クッションを使用して、真空マットレスを身体の輪郭に適合させてもよい。
６．真空マットレスの固定：真空マットレスは、成型された形状に固定され、従って剛性状態をとる。真空マットレスの固定は、第２制御信号の影響下に引き起こされる。
７．クッションの圧力／体積の適合：クッションの内圧、及び／又はクッションの内部体積は、第２所定値に調節される。その際、狙いは、患者の身体の穏やかな定置を達成することである。その際、固定式の真空マットレスは、クッションの隣接部として役立つ。
８．治療手段／医療処置：この種類の手段は、パラメータ、例えばクッションの圧力、体積、表面の水分含有量又は温度等を意図的に調節することにより、クッションを介して実行することができる。好ましくは、この調節用に、クッション内に設置されたセンサからの試験結果が処理される。例えば、位置センサ又は温度カメラが、不充分な血液循環を表示することがあるので、対抗手段として、クッションの、対応するチャンバ内の圧力を適合して血液循環を改良することができる。圧力及び体積を調節して血液循環を調節することは、画定された真空マットレス用の隣接部と合わせて、特に、最適な結果をもたらす。
９．クッション層を介した運動パターンの適用。ここで、この目的のためにクッションが幾つかの独立したチャンバを含む。チャンバは、そのために設けられた弁を介して制御ユニットによって作動される。この場合、追加のセンサを設け、標的化したやり方で作動を監視するか又はこれを調節することができる。好適な運動パターンとは、人間の歩行の交差運動である。

図４は、本発明による装置、例えば図１〜図３の実施形態の例による装置の空気圧回路図を示す。固定式の下敷１０１、活性クッション１０２、真空マットレス１０３、及び流体の充填されたクッション１０４を概略的に示す。流体として空気を使用する。活性クッション１０２、真空マットレス１０３及びクッション１０４の充填及び排気のために、２つのポンプ４１２及び４１８が設けられ、これらは、制御ライン４１４及び４２０を介して制御ユニット４２２に接続されている。原則として、これと同じ機能はポンプにより達成することもできる。その際、この空気圧回路図は、付加的な切替点を用いて相応に修正しなければならない。空気圧切替処理は、充填弁４０１、排気弁４０４、切換弁４０７、及び逆洗弁４１６を介して実施される。作動のため、能動的な弁は全て、更には図示しない制御ラインを介して制御ユニット４２２に接続されている。対照的に、逆止弁４０２、４０５、４０８、及び４１０は、受動的に働き、従って、更なる制御を必要としない。ポンプ４１２及び４１８には、ライン４１５及び４２１を介して電力が供給され、電力計４１３及び４１９によりポンプの電力消費量が測定される。

以下で説明する機能順序は、搬送中に穏やかに配置されていなければならない患者の搬送に関連している。

まず、活性クッション１０２及びクッション１０４が排気され、真空マットレス１０３が充填される。

活性クッション１０２を排気するためにポンプ４１２が切替えられ、排気弁４０４が位置Ａになり、切換弁４０７が位置Ｂになる。積極的な圧力ライン４０９が切換弁４０７により封鎖されるので、空気は、排気ライン４０６、逆止弁４０５、及び排気弁４０４を介して逃散することができる。

真空マットレス１０３を充填するためにポンプ４１２が切替えられ、充填弁４０１が位置Ａになり、切換弁４０７が位置Ｂになる。従って、充填ライン４０３は、充填弁４０１及び逆止弁４０２を介して開かれるので、真空マットレス１０３は必要な空気量が充填されて可撓状態をとることができる。

クッション１０４を排気するために、逆洗弁４１６が位置Ｂになるので、ポンプ４１８は真空ポンプとして動作し、過剰空気は、クッション１０４から圧力ライン４１７を介して抽出される。電力計４１９により測定されるポンプ能力が事前に指定した値を超えるとすぐに、制御ライン４２０を介してポンプ４１８が再度切替えられる。

次のステップでは、患者（又は患者の特定の身体部分のみ）がクッション１０４上に横たえられ、真空マットレス１０３が、活性クッション１０２を介して変形される。このため、ポンプ４１２が作動すると、活性クッション１０２に、逆止弁４０８及び正圧ライン４０９を介して空気が充填されるように、排気弁４０４が位置Ｂになり、切換弁４０７が位置Ａになる。電力計４１３により測定されるポンプ能力が事前に指定した値を超えるとすぐに、制御ライン４１４を介してポンプ４１２が再度切替えられる。必要ならば、ケアスタッフにより、真空マットレス１０３の更なる変形を手動で行うことができる。

次のステップでは、真空マットレス１０３が剛性状態におかれる。このため、ポンプ４１２が作動すると、真空マットレス１０３内の空気が、逆止弁４１０及び減圧ライン４１１を介して抽出されるように、充填弁４０１が位置Ｂになり、切換弁４０７が位置Ｂになる。電力計４１３により測定されるポンプ能力が事前に指定した値を超えるとすぐに、制御ライン４１４を介してポンプ４１２が再度切替えられる。最終ステップでは、クッション１０４の内圧及び／又は内部体積が事前に指定した値に設定されるので、患者が概して穏やかに配置できると同時に、真空マットレス１０３により規定の姿勢に配置される。このため、逆洗弁４１６は位置Ａになるので、ポンプ４１８は圧力ポンプとして動作し、圧力ライン４１７を介してクッション１０４に空気が充填される。電力計４１９により測定されるポンプ能力が事前に指定した値を超えるとすぐに、ポンプ４１８は制御ライン４２０を介して再度切替えられる。

図４による空気圧回路図を用いて、搬送目的にとって適正な、比較的単純な空気圧回路を実装することができる。一方で、上述の運動パターンを、クッション１０４を介して患者に適用すべき場合、クッション１０４はふつう、幾つかの独立したチャンバに分割せねばならず、所望の治療手段を正確に実施できるように、クッション１０４の充填及び排気も、対応するセンサにより監視しなければならない。

図５は、標的化した治療手段を実施するための、図４によるクッション上のセンサの接続部を示す。全てのセンサは、アナログ−デジタル変換器５０１に接続されている。センサのデータは、アナログ−デジタル変換器５０１によりデジタルデータとして検出され、バス幅ｎを有するデータバス５０２を介して制御ユニットに送信されて処理される。図４の空気圧回路図により、例えば空気力学を更に制御することができる。

図５によれば、センサとして、圧力センサ５０３、体積センサ５０４、距離センサ５０５、５０６、及び１つ以上の膨張センサ５０７、５０８、５０９、５１０が設けられる。ここでは距離センサは、コンデンサプレート５０５及び５０６を含み、膨張センサとしては、膨張ストリップ５０７、５０８、５０９、５１０が設けられる。全てのセンサを、個々に、及び／又は組み合わせて使用して、空気圧の状態を永続的に監視すること、及び／又は、クッション１０４の充填及び排気をフィードバック制御することができる。

空気圧の状態を監視するために、好ましくは、圧力センサ５０３及び膨張センサ５０７、５０８、５０９、５１０が使用される。充填されたクッション１０４の圧力が監視されているという点で、圧力センサ５０３を用いて、特にクッション１０４の密閉を調べることができる。クッション１０４の充填時の膨張を監視して、関係する流体ポンプの自動的な切断により過膨張を防止できるように、膨張センサ５０７、５０８、５０９、５１０は、適切な地点に適用することができる。これに応じて、クッション１０４を充填する際に圧力センサ５０３を使用して、クッション１０４内の任意の超過気圧を自動的に防止することができる。

クッション１０４の充填及び排気のフィードバック制御用に、好ましくは、距離センサ５０５、５０６、及び体積センサ５０４が使用される。クッション１０４が完全に排気された後、クッション１０４は、事前に指定した体積の空気により、体積センサ５０４を介して充填することができる。クッションの上に横になっている患者は、様々な体積量によって様々な程度に持ち上げられるので、患者には、特定の運動パターンを、標的化したやり方でクッション１０４を介して既に適用することができる。コンデンサプレート５０５及び５０６の距離を、詳細には図示しない計算ユニットを介して評価する距離センサ５０５、５０６を用いれば、運動パターンはより正確に設定することができる。

図６は、その上に横たわる患者を標的化して刺激するための、事前に指定した運動パターンを有する幾つかのクッション区域を示す。合計で１６のクッション区域が設けられる。つまり、頭部領域の区域６０１、６０２、肩部領域の区域６０３、６０４、腰部領域の区域６０９、６１０、６１１、及び６１２、腕部領域の区域６０５、６０７、及び６０６、６０８、ならびに、脚部領域の区域６１３、６１５、及び６１４、６１６である。患者を配置するために、原則として、現在クッション１０４が個々の区域６０１〜６１６に分割されている図１〜図３による装置をここでも使用する。原則的には、図４による空気圧回路図を用いて空気力学を制御することができ、各区域６０１〜６１６については、個別の制御及び調節システムに、図５による対応するセンサが設けられる。

図７は、図６によるクッション区域の第１運動パターンを示す。この運動パターンでは、患者の右半身は上昇し、患者の左半身は下降する。図７の図は、全ての区域に中間の体積が充填され、従って、全ての区域に、真空マットレス１０３から下へ中間の距離が設定された中立姿勢に基づいている。中立状態に関して、「＋＋＋」は強い充填を、「＋＋」は中程度の充填を、及び「＋」は軽い充填を表しており、これに対応して、「−−−」は強い排気を、「−−」は中程度の排気を、及び「−」は軽い排気を表している。各区域に距離センサを使用すると、各記号「＋＋＋」、「＋＋」、「＋」、「−−−」、「−−」、「−」に対応する距離を割り当てることができるので、各区域は、静止姿勢を含み、全部で７つの異なる高さを有することができる。例えば、下にある真空マットレスからのクッション区域の最大持ち上げが６ｃｍであると想定すると、区域は、距離０ｃｍ、１ｃｍ、２ｃｍ、３ｃｍ、４ｃｍ、５ｃｍ、及び６ｃｍ（クッション１０４の壁厚を無視して）に設定することができる。一方で、クッション区域の最大持ち上げが僅か３ｃｍの場合、区域は相応に、距離０．０ｃｍ、０．５ｃｍ、１ｃｍ、１．５ｃｍ、２ｃｍ、２．５ｃｍ、及び３．０ｃｍに設定することができる。

図８は、図６によるクッション区域の第２運動パターンを示す。この運動パターンでは、通常の人間の歩行に応じた人間の交差運動がシミュレートされる。区域６０９及び６１０の記号「０」は、これらの区域が中立姿勢のまま留まり、それ故に作動できないことを表示している。そのほかの点では、区域は定期的に作動される。図示するように、例えば、まず左腕部と右脚部とが上昇すると同時に、右腕部と左脚部とが下降し、その後、対応するやり方で反対運動が行われる。

図９は、図６によるクッション区域の第３運動パターンを示す。この運動パターンは、WO 2005/094369 A2によれば、例えば長手方向軸の周りで患者のベッド全体を傾ける際に行われるように、患者の姿勢全体が外側から変化すると有利である。このような傾き運動において、低位になっているクッション区域の領域では、患者の体重に起因して、高めに定置されたクッション区域よりも重量負荷が大きくなる。むらのあるこれらの負荷を補償するために、クッション区域内の内圧を相応に調節することができる。例えば患者が自分のベッド全体と共に長手方向軸の周りで傾き、従って、右半身が下降し、左半身が上昇している場合に、個々のクッション区域においてこの傾きにより生じる不均衡を、図９による運動パターンにより再度補償することができる。一方で、この運動パターンにより、システム全体の傾きが補償されるだけでなく、必要な場合のみに、横になっている患者の配置状況もこのようにして適合させることができる。

全ての運動パターンについて、更に、制御ユニットが、患者の主観的な評価を考慮することが考えられる。このため、患者は、例えば「正」、「中立」、及び「負」というボタンのある入力ユニットを所持する。対応する要求の際、患者は、運動パターンにより誘発される自分の知覚に応じてボタンを押す。その後、制御ユニットは、適合できる学習アルゴリズムを用いて患者の査定に基づいて変動し、運動パターンの回数及び変化を相応に適合させることができる。

本発明による装置の構造の、患者のいない実施形態における略側面図。 図１の実施形態における、本発明による装置を通る中央縦断面の略図（図３の断面Ｂ−Ｂ）。 図１の実施形態における、本発明による装置を、患者の下肢の高さにて通る断面の略図（図２の断面Ａ−Ａ）。 本発明に係る装置の空気圧回路図。 標的化した治療手段を実施するための、図４に係るクッション上のセンサの接続部を示す。 所定の運動パターンを有する、上に横たわる患者を標的化して刺激するための幾つかのクッション区域を示す。 図６に係るクッション区域の第１運動パターンを示す。 図６に係るクッション区域の第２運動パターンを示す。 図６に係るクッション区域の第３運動パターンを示す。

符号の説明

１０１ 固定式の下敷
１０２ 活性クッション
１０３ マットレス
１０４ クッション
１０５ 空気クッション
１０６ ベルト
４０１ 充填弁
４０２ 逆止弁
４０３ 充填弁
４０４ 排気弁
４０５ 逆止弁
４０６ 排気ライン
４０７ 切換弁
４０８ 逆止弁
４０９ 正圧ライン
４１０ 逆止弁
４１１ 減圧ライン
４１２ ポンプ
４１３ 電力計
４１４ 制御ライン
４１５ 電力供給
４１６ 逆洗弁
４１７ 圧力ライン
４１８ ポンプ
４１９ 電力計
４２０ 制御ライン
４２１ 電力供給
４２２ 制御ユニット
５０１ アナログ−デジタル変換器
５０２ データバス
５０３ 圧力センサ
５０４ 体積センサ
５０５ 距離センサ用コンデンサプレート
５０６ 距離センサ用コンデンサプレート
５０７ 膨張センサ用膨張測定ストリップ
５０８ 膨張センサ用膨張測定ストリップ
５０９ 膨張センサ用膨張測定ストリップ
５１０ 膨張センサ用膨張測定ストリップ

Claims (10)

1. 患者又は患者の身体部分を規定の姿勢に穏やかに配置するための装置であって、第１制御信号を受ける結果としての可撓状態と、第２制御信号を受ける結果としての剛性状態とを取り入れることのできる表面を有するマットレスを含み、
   流体が充填され、前記マットレス上で支持されており、前記クッション上で支持されている前記患者又は前記患者の前記身体部分の前記領域に可撓壁を含むクッションを含み、前記クッション内の前記流体に弁を介して接続された流体ポンプであって、前記クッションの前記内圧及び／又は前記内部体積を、流体ポンプを介して所定値に調節できる流体ポンプを含む、装置。
2. 請求項１記載の装置であって、前記流体が、空気又は水のいずれかである装置。
3. 請求項１又は２記載の装置であって、活性クッションが前記マットレスの下に用意されていて、活性クッションは前記マットレスの前記表面を前記患者の前記輪郭に適合させる基本形状を既に有する装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項記載の装置であって、前記マットレスの前記表面が、前記第１制御信号を受ける結果として、その上で支持されている前記患者の前記それぞれの輪郭に適合することができ、適合されたこの輪郭を有する前記マットレスの前記表面が、前記第２制御信号を受ける結果として、剛性状態になることができる装置。
5. 請求項４記載の装置であって、前記マットレスが真空マットレスから成る装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項記載の装置であって、前記クッションが、複数の独立したチャンバから成る装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項記載の装置であって、温度調節手段が設けられていて、温度調節手段が前記流体の温度を所定値に調節する装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項記載の装置であって、前記クッションが、前記患者の皮膚の前記水分含有量を調節するための手段、及び／又は前記患者に活性物質を放出するための手段を含む装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項記載の装置であって、前記クッションが、前記患者の前記姿勢を判断するためのセンサ、及び／又は生理学的パラメータを計算するためのセンサを含む装置。
10. 請求項１〜９記載の装置上で横になっている患者を、又は規定の姿勢にある患者の身体部分を穏やかに配置するための方法であって、以下のステップ、即ち、前記マットレスに前記第１制御信号を受けさせて前記マットレスの前記表面を前記患者の前記輪郭に適合させるステップと、前記マットレスに前記第２制御信号を受けさせて前記マットレスに剛性の表面を形成するステップと、前記流体ポンプを作動させて、前記クッション内の所定の内圧及び／又は所定の内部体積を調節するステップとを含む方法。

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