JP5166238B2 - 改良したマットレス - Google Patents

Description

本特許出願は、２００５年３月２８日に出願された米国仮出願番号第６０／６６５，９８２号の一部継続出願であり、参照することにより本書に盛り込まれている。

技術分野
本発明は、主として、病院、長期医療施設及び家庭用の動力及び無動力エアマットレスに関する。このようなエアマットレスは、マットレスの上に長期間横たわる間に患者の体に潰瘍ができるのを防止又は規制するよう構成される。

関連技術の記載
長期医療施設及び病院での使用のために作られたエアシリンダを有するエアマットレスがある。Ｇａｔｅｓによる米国特許第５，６３４，２２４号は、流体を収容する容器を具えるクッション器具を開示しており、この容器が圧力リリーフバルブ及び吸気バルブを有していて、負荷を加えたときのこの容器の変形及び負荷を取り除いたときの容器の再変形を調整する。Ｍａｉｅｒによる米国特許第６，２２３，３６９号は、様々な配列のエアシリンダ及び動力又は無動力の静的又は動的の性能を用いた患者支持面を開示している。静的な無動力の実施例における外部にあるバルブ配列により、エアポンプ及び自己較正バルブを用いた「再充電」法の実施をして、製造時の仕様に静的なエアシリンダの空気圧を戻すことが可能である。

本発明の概要
本発明は、関連する技術の制限及び欠点による１又はそれ以上の問題を実質的に取り除く改良したマットレスを対象とする。

本発明は、患者を支持するための改良した発泡体の配列を有するエアマットレスを提供することを目的とする。

別の目的は、潰瘍を防いだり抑えるのを補助するエアマットレスを提供することである。

本発明の追加的な態様及び利点が、以下の説明で示され、一部がこの説明から明らかになり、本発明の実施によって学ばれるであろう。本発明の目的及び他の利点は、添付の図面と共に本明細書及び特許請求の範囲に特に指摘された構造によって実現及び達成されるであろう。

本発明の目的に従ってこれら及び他の利点を達成するために、実施され及び広く記載されているように、本発明は、複数の発泡体層と、複数のエアシリンダと有し：少なくともいくつかのエアシリンダに様々な密度の弾性発泡体が詰まっているエアマットレスを提供する。好適には、少なくともいくつかのエアシリンダに、各々２又はそれ以上の様々な密度を有する弾性発泡体が詰まっている。さらに、各エアシリンダが、空気取入バルブを介して外気に繋がる空気取入口と空気吹出口とを有している。全てのエアシリンダの空気吹出口を、互いに且つ内部チェック出口制限バルブに接続してもよい。代替的に、一つおきのエアシリンダの空気吹出口を、互いに且つ内部チェック出口制限バルブに接続してもよい。代替的に、一つおきのエアシリンダの空気吹出口を、互いに且つポンプに接続するよう構成したホースコネクタに接続してもよい。

上述の概要及び以下の詳細な説明は、いずれも典型例且つ説明のためのものであって、特許請求の範囲に記載されている本発明のさらなる説明を与えることを意図していることに留意されたい。

本発明は、主として、病院、長期医療施設及び家庭用の改良したエアマットレスを対象とする。本発明の実施例に従ったエアマットレスは、長期間に亘って横たわる患者の潰瘍をより一層抑え又は防止する発泡体層の改良した構造を有する。様々な密度及び堅さを有する発泡体層を使用して、特定の支持特性を与える。様々な支持特性は、様々な密度を有する発泡体を層状にすることによって達成する。発泡体の密度の選択は、マットレスの様々な部分における体の圧力を最適化するように行う。例えば、体の踵部の圧力、体の頭部の圧力、体の大腿部の圧力は全て、及び発泡体片は、潰瘍の発生を抑えるのを最適化するよう選択される。

本発明の実施例に係るエアマットレスの例が、記載されている。その構造に使用する材料及び形状及び様々な部品の寸法の詳細が、与えられているが；これらの材料、形状及び寸法は、単に好適な実施例であって、本発明が特定の材料、形状及び寸法に限定されないことに留意されたい。

図１は、本発明の一実施例に係るエアマットレス１０の分解図である。図示する実施例は、無動力エアマットレスであるが、モータを使用する動力エアマットレスもまた、同じ構成の発泡体層を用いて構成することができる。

図１に示すように、マットレス１０の上部カバー１４は、Ｅｌａｓｔｉｍａｘ Ｓ（ＴＭ）でできている。上部カバー１４は、「汗をかいたり」マットレスに水分が溜まったりするのを防ぐように、空気透過性である。第１の発泡体層１６は、２つの部分を有している。頭側及び本体部１６ａが２層の発泡体から成り、上層１６ｂが１５ＩＦＤ １．４５ｌｂ／ｆｔ^３の発泡体で、下層１６ｃが２５ＩＦＤ １．８５ｌｂ／ｆｔ^３の発泡体である。足部１６ｄは、１５ＩＦＤ １．４５ｌｂ／ｆｔ^３の発泡体の単層である。図２により明りょうに示すように、足部１６ｄは頭側から足側にかけて下方にわずかに傾斜している。

第１の発泡体層１６の下方に、弾性発泡材を詰めた８つのエアシリンダ１８ａを有する空気部１８が設けられている。これらの各シリンダに発泡体を詰めた様子を、図４Ａ−Ｄにさらに詳細に示している。各８つのシリンダ１８ａは、ポリウレタン又はナイロンといった柔軟な材料の繊維スリーブによって囲まれており、各スリーブが近くのスリーブに接続されている。発泡体を詰めたエアシリンダの端部に、３１ＩＦＤ １．８０ｌｂ／ｆｔ^３の発泡体でできた踵支持部２２を有する足部が設けられている。踵支持部２２の上であって第１の発泡体層の足部１６ｄの傾斜部の下側に、繊維を詰めた踵枕部２４が設けられている。踵支持部２２の隆起した端部は、隆起した端部とシリンダ１８ａの一番右の端部との間の所定の位置に踵枕部２４を保持している。踵枕部２４として使用できる繊維を詰めた踵枕部の一例が、共有されている米国特許第５，３９８，３５４号に記載され、参照することにより本書に盛り込まれている。踵支持部２２及び踵枕部２４は、踵支持アッセンブリ２６を形成する。５５ＩＦＤ １．８０ｌｂ／ｆｔ^３の発泡体でできたＵ形の側部／端部レール２８が、シリンダ１８ａ及び踵支持アッセンブリ２６を囲んでおり、所定の位置にそれらを保持する。

図２に示すように、柔軟なスキンカバー３０が、第１の発泡体層１６と、空気部１８と、踵支持アッセンブリ２６と、側部／端部レール２８とを囲んでいる（混雑を避けるため、柔軟なスキンカバー３０は図１に図示しない）。スリーブを用いたりシリンダの周りの膜をヒートシールするといった、スキンカバー３０を作るための多くの従来の方法がある。柔軟なスキンカバー３０は、耐水性があり発泡部材を汚れから保護する。

上記の様々な部品のさらなる詳細が、図７−１１に示されている。図７及び図７Ａは、繊維を詰めた踵枕部２４の寸法を示すそれぞれ平面及び側面図である。図８及び図８Ａは、踵支持部２２の寸法を示すそれぞれ平面及び側面図である。図９及び図９Ａは、側部／端部レール２８の寸法を示すそれぞれ側面及び平面図である。図１０及び１０Ａは、第１の発泡体層１６の構成及び寸法を示すそれぞれ側面及び平面図であり、図１０Ｂは、図１０に示す第１の発泡体層１６の一部の拡大側面図である。図１１は、空気部１８の寸法を示す上部斜視図である。図１２は、空気取入口及び吹出口の構成、それらの接続及び寸法を示すエアシリンダ１８ａの端部の断面図である。図１３は、空気取入口及び寸法を示す図１２のエアシリンダの部分側断面図である。

図１に戻って参照すると、下部カバー３２がジッパーといった適切な手段によって上部カバー１４に付けられている。下部カバー３２の上層は、ブチルゴムの薄い層にラミネート加工したナイロンでできている。下部カバーは、４方向に伸縮自在で蒸気を通すことのできる低水分のポリウレタンでコーティングされた繊維でできている。また、ジッパー又はマジックテープ（登録商標）（ｈｏｏｋ ａｎｄ ｌｏｏｐ ｆａｂｒｉｃ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ）といった他の従来の手段を使用して、上部カバー１４と下部カバー３２とを繋げてもよい。

ここで、エアシリンダ１８ａを詳細に説明する。図４Ａ−Dを参照すると、エアシリンダ１８ａの内部の発泡部材の様々な構造を示す。好適な実施例では、各シリンダ１８ａは、６．５０”幅及び４．７５”の高さで、図４Ａ−Ｄに示すように、４つのタイプの構造のうちの１つを有している。マットレスの頭側に最も近い初めの２つのシリンダは、図４Ａに示すような、単一の２５ＩＦＤ １．８５ｌｂ／ｆｔ^３発泡体を有するタイプ１の構造を有している。次のシリンダは、図４Ｂに示すように、３層の発泡体（上部から１５ＩＦＤ １．４５ｌｂ／ｆｔ^３，２５ＩＦＤ １．８５ｌｂ／ｆｔ^３，及び３５ＩＦＤ １．８５ｌｂ／ｆｔ^３の発泡体）から成るタイプ２の構造を有している。次の３つのシリンダは、図４Ｄに示すように、３層の発泡体及びそれらの下方の３６ＩＦＤ １．５０ｌｂ／ｆｔ^３発泡体の０．２５”のブースター層を具えるタイプ４の構造を有している。次のシリンダは、単一の２９ＩＦＤ １．８５ｌｂ／ｆｔ^３発泡体を具えるタイプ３の構造を有している。最後のシリンダは、足側に最も近く、図４Ｂに示すタイプ２の構造を有している。また、４つのタイプのエアシリンダの配列を、図２及び図３に示す。エアシリンダの４つのタイプ全てにおいて、４６ＩＦＤ １．８０ｌｂ／ｆｔ^３の発泡体でできた^１／_４インチのブースターが、下部に設けられている（図４Ａ−図４Ｄに図示せず）。これにより、患者によってマットレスの上に作られる最初の印象と釣り合うように、マットレスがわずかに盛り上がる。

発泡体を詰めたシリンダの堅さ及び密度は、それが支持する体の特定の部位に応じて変わり、最も弱い箇所、例えば、肩又は仙骨部における接触面の圧力の中心点を最小限にする。全体の堅さは、タイプ１（最も軟らかい）、タイプ２、タイプ３、及びタイプ４（最も堅い）の順に増加する。タイプ１の構造は頭部に使用し、タイプ２の構造は肩又は踵に使用し、タイプ３の構造は大腿部に使用し、タイプ４の構造は尻に使用する。

多層の発泡体を使用すると、単体の発泡体よりも所望の密度及び支持特性を得るのに役立つ。単層の発泡材料を使用するよりも高価であるが、これらの構造はマットレスの性能を増加させる。

図２及び図３を参照すると、２つの代替的なマットレスの側断面図を示す。このマットレスは、空気吹出口の接続部を除いて同様である。エアシリンダ１８ａに、上記のような発泡体が詰まっており、各シリンダの端部に空気取入口３４及び空気吹出口３６を有している。各空気取入口３４が、入口バルブ３４ａを介して外気に繋がっており、各空気吹出口３６が２つの異なる方法でともに接続されている。図２、図２Ａ及び図２Ｂに示す実施例では、全てのエアシリンダ１８ａの出口３６を直列に繋いで一つの内部チェック出口制限バルブ３６ａに繋がれている。このような接続は、無動力のエアマットレスに使用する。図３、図３Ａ、及び図３Ｂに示す実施例では、一つおきのエアシリンダ１８ａの出口３６を接続して、２組（各々４つ）の出口が、マットレス１０の側面のポンプに繋がる２つのホースコネクタ３８に接続されている。図５は、２本のチューブ４０を介してエアシリンダの出口３６に接続された２つのコネクタ３８をより明りょうに示す、図３のエアマットレスの分解図である。側面レール２８の切欠部４２にチューブ４０を通すことができる。図５のエアマットレスの残りの部品は、図１に示すのと同様である。図６は、２つの空気ホース１０４を介してポンプ１０２に接続されたコネクタ３８を示す。図３、図３Ａ、図３Ｂ及び図５に示すエアシリンダの接続パターンを動力又は無動力エアマットレスに使用できる。特に、このようなエアマットレスは、ポンプを接続しているかどうかに応じて、動力及び無動力のエアマットレスの間に格納可能である。ポンプを接続しない場合（すなわち無動力で使用）、バルブ３６ａと同じような内部チェック制限バルブを２組の吹出口に使用して、空気の流出を制限してゆっくりと出すことが可能である。

（図２，２Ａ，２Ｂに示す実施例及び図３，３Ａ，３Ｂに示す実施例の双方の）無動力のエアマットレスでは、それぞれ影響を受けたエアシリンダの圧力レベルが変化する。シリンダの中の圧力が、臨床的に効果的な内部のレベルよりも高くなった場合、治療上の低い圧力バランスに達するよう出口バルブが空気を開放する。無動力状態で、このようにシリンダから空気が流出するのを制限すると、患者が最適な接触面の圧力分布で支持している発泡体層にゆっくりと寝ることができる。患者が位置を調整するか、又は表面から空気を抜くと、エアシリンダが再び膨らむ。このようなバルブシステムにより、これらの圧力変化をゆっくりと発生させて、患者が方向感覚を失うのを最小限にすることができる。これにより、ポンプ又はブロワーを必要とせずに、支持面が低い接触面の圧力に達する。

図３、図３Ａ、及び図３Ｂに示す動力エアマットレスでは、マットレス１０の外側端部の２つのコネクタ３８により、空気ポンプを接続すると代替的な圧力性能を動作させることができる。エアマットレスが、図６に示すように、ポンプに繋がっている場合、マットレスが交互の圧力サイクルで動作可能である。これは、所定の周期で回転するポンプ１０２のロータリーバルブによって実現し、２本のエアホース１０４のうちの一方が、１組のエアシリンダ１８ａを加圧する一方で、空気が既に加圧された一連のエアシリンダから他方のエアホース１０４及びポンプを通って排出できる。この作動は、穏やかな、交互に変わる低い圧力の治療効果を提供する。

８本のエアシリンダに対して増減するように、エアシリンダの数を変えることができるものと認識されている。また、様々な部品に使用する緻密な発泡体の密度を、本発明から逸脱することなしに変えることができる。エアシリンダの寸法は選択できる問題であるが、好適な大きさを図４A−４Dに示す。また、マットレス全体の寸法は選択できる問題であるが、米国のマーケットで販売するマットレスに好適な寸法は、約８０インチ×３５インチ×７インチで、大部分の外国のマーケットの場合、７５．２５インチ×２９．７５インチ×６．００インチである。

また、空力システムに関する好適な実施例の中で本発明を記載したが、発泡体の構成を非空力マットレス又は全面的な発泡体マットレスに使用できる。本発明は、かなり詳細に記載されており、少なくともその形態の一つを全面的に公開することによって、特許法に適合する。しかしながら、このような詳細な記載は、本発明の広い形態、原理又は範囲を限定することを決して意図するものではない。本発明は、添付の特許請求の範囲及びそれらに相当するものの範囲内の改良及び変更をカバーすることを意図している。

図１は、本発明の実施例に係るエアマットレスの分解図である。 図２は、本発明の実施例に係るエアマットレスの側断面図である。 図２Ａ−２Ｂは、図２に示すエアマットレスの空気取入口／吹出口の接続部の拡大図である。 図３は、本発明の実施例に係るエアマットレスの側断面図である。 図３Ａ−３Ｂは、図３に示すエアマットレスの空気取入口／吹出口の接続部の拡大図である。 図４Ａ−４Ｄは、様々なエアシリンダの側断面図である。 図５は、本発明の実施例に係るエアマットレスの分解図である。 図６は、図５のエアマットレス及びこのマットレスに接続されたポンプを示す。 図７−７Ａは、寸法が示されている踵枕部のそれぞれ平面及び側面図である。 図８−８Ａは、寸法が示されている踵支持部のそれぞれ平面及び側面図である。 図９−９Ａは、寸法が示されている囲んでいるレールのそれぞれ側面及び平面図である。 図１０−１０Ａは、構造及び寸法が示されている上部発泡体層のそれぞれ側断面及び平面図で、図１０Ｂは、図１０の上部発泡体層の側面拡大図である。 図１１は、寸法が示されている空気部の上部斜視図である。 図１２は、空気取入口及び吹出口の構造、それらの接続及び寸法を示すエアマットレスのエアシリンダの端部の断面図である。 図１３は、空気取入口及び寸法を示す図１２のエアシリンダの部分的な側面図である。

Claims (7)

1. 複数の層状発泡体と、
   複数のエアシリンダと、
   前記複数のエアシリンダで構成される空気部の近くに配置された踵支持アッセンブリであって、発泡体でできた踵支持部と、繊維を詰めた踵枕部とを有する踵支持アッセンブリと、
   を具え、
   前記踵支持アッセンブリは、前記エアシリンダを有さず、
   前記踵支持アッセンブリの前記発泡体が踵側にかけて下方に傾斜し、前記踵支持アッセンブリが全体として踵側にかけて下方に傾斜しており、
   少なくともいくつかの前記エアシリンダに異なる密度の弾性発泡体が詰まっていることを特徴とするエアマットレス。
2. 前記少なくともいくつかのエアシリンダに、異なる密度を有する２又はそれ以上の層の弾性発泡体が各々詰まっていることを特徴とする請求項１に記載のエアマットレス。
3. 押込力値（ＩＦＤ）が２５（ｌｂ／５０ｉｎ ^２ ）、密度が１．８５（ｌｂ／ｆｔ^３）の発泡体を詰めた少なくとも１のエアシリンダと、押込力値（ＩＦＤ）が１５（ｌｂ／５０ｉｎ ^２ ）、密度が４．１５（ｌｂ／ｆｔ^３），押込力値（ＩＦＤ）が２５（ｌｂ／５０ｉｎ ^２ ）、密度が１．８５（ｌｂ／ｆｔ^３）及び押込力値（ＩＦＤ）が３５（ｌｂ／５０ｉｎ ^２ ）、密度が１．８５（ｌｂ／ｆｔ^３）から成る３層の発泡体を詰めた少なくとも１のエアシリンダと、押込力値（ＩＦＤ）が２９（ｌｂ／５０ｉｎ ^２ ）、密度が１．８５（ｌｂ／ｆｔ^３）の発泡体を詰めた少なくとも１のエアシリンダと、押込力値（ＩＦＤ）が２５（ｌｂ／５０ｉｎ ^２ ）、密度が１．８５（ｌｂ／ｆｔ^３），押込力値（ＩＦＤ）が２９（ｌｂ／５０ｉｎ ^２ ）、密度が１．８５（ｌｂ／ｆｔ^３）及び押込力値（ＩＦＤ）が３５（ｌｂ／５０ｉｎ ^２ ）、密度が１．８５（ｌｂ／ｆｔ^３）から成る３層の発泡体を詰めた少なくとも１のエアシリンダと、を含む８のエアシリンダと、
   押込力値（ＩＦＤ）が３６（ｌｂ／５０ｉｎ ^２ ）、密度が１．５０（ｌｂ／ｆｔ^３）の発泡体のブースター層と、
   を具えることを特徴とする請求項１に記載のエアマットレス。
4. 各エアシリンダが、吸気バルブを介して外気に繋がる空気取入口と空気吹出口とを有し、全てのエアシリンダの前記空気吹出口が互いに且つ内部チェック出口制限バルブに接続されていることを特徴とする請求項１に記載のエアマットレス。
5. 各エアシリンダが、吸気バルブを介して外気に繋がる空気取入口と空気吹出口とを有し、一つおきのエアシリンダの前記空気吹出口が互いに且つ内部チェック出口制限バルブに接続されていることを特徴とする請求項１に記載のエアマットレス。
6. 各エアシリンダが、吸気バルブを介して外気に繋がる空気取入口と空気吹出口とを有し、一つおきのエアシリンダの前記空気吹出口が互いに且つホースコネクタに接続され、
   前記ホースコネクタがポンプに接続されるよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載のエアマットレス。
7. 前記空気部と前記踵支持アッセンブリとを囲む発泡体でできたＵ形のレールと、
   前記空気部及び前記踵支持アッセンブリの上方に配置された第１の発泡体層と、
   を具えることを特徴とする請求項１に記載のエアマットレス。

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