JP5363871B2

JP5363871B2 - エアマット装置及びエアマットの制御方法

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Publication number: JP5363871B2
Application number: JP2009120771A
Authority: JP
Inventors: 昌己田巻
Original assignee: Cape Co Ltd
Current assignee: Cape Co Ltd
Priority date: 2009-05-19
Filing date: 2009-05-19
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2029-05-19
Also published as: JP2010268837A

Description

本発明は、病人等の被介護者が長期に渡って床に伏せる場合などに生じる褥瘡を予防するためのエアマットに関するもので、ベッド上に載せて使用する際にベッドの背上げに対応して、当該エアマットを構成するエアセルの内圧を調整するエアマット装置及びエアマットの制御方法に関するものである。

病人等の被介護者が長期に渡って床に伏していると、床ずれ（褥瘡）が体に生じる場合がある。床ずれの原因としては、寝返りを打てないことにより寝具からの圧が身体の一定箇所に集中して血行不良が生じること、体力の衰えや栄養状態の悪化、あるいは汗等による過湿によっての細菌の繁殖等が原因といわれている。

このような床ずれを防止するため、種々の医療用のエアマットが開発されている。例えば、図６に示すような医療用のエアマット装置７０がある。このエアマット装置７０は、袋状のエアセル７１をベースシート７２上に２４本程度並べて配置するとともに、これらを複数のグループに分けて連通させ、エアポンプ７３から複数のエアチューブ７４を介してエアを送り込むようにしている。さらに、これら各グループとエアポンプ７３間のエアチューブ７４を切り換える分配器を用いることによって、各エアセルのグループ毎に膨張・収縮させることができるようになっている。そのため、エアセル７１群に波状の動き（波動）をさせることができるようになっている（特許文献１参照）。

ところで、病人等の被介護者を介護する介護者が、上記特許文献１に記載されているようなエアマットを載置しているベッドを背上げさせようとする際には、被介護者の上半身の体重が腰部から臀部にかけて集中して加わるようになるため、その部分のエアセル内の空気が周辺に逃げることにより、その部分のエアセルの底着きを引き起こす可能性がある。
この底着き状態を長時間続けると、病人に大きなダメージを与える恐れが生じる。

この問題に対する改善策として、ベッドを背上げさせる時、エアセルの波動を停止させるとともに、エアマットを構成するエアセルの内圧を通常より僅かに上昇させるように制御し、エアマット自体の保持力を高め、底着きを防止するといったような技術が開発されている。例えば、被介護者が介護される場合や食事を摂る場合に、介護者がベッドの背上げ操作をするが、その背上げにより、例えば３０°以上ベッドが傾斜した時にエアマットのエアセルにエアを供給するポンプ（エアポンプ）の操作パネルに併設されている背上げモードボタン（エアセルの内圧を調整させるボタン）を押下するように構成させている（非特許文献１）。そうすることにより、エアセルの内圧が通常よりも高くなり、エアマットの底着きを回避することが可能となる。

また、ベッドの背上げを水平に戻す場合には、再度ベッドの操作を行った後、背上げモードボタンを再度押下し、エアセルの内圧を通常の状態における内圧に戻すようにする。なお、この背上げモードを長時間使用することによって、エアセルの内圧が高く保持されるため、床ずれ防止効果が低減してしまう。よって、背上げの状況にかかわらず、背上げモードになってから２時間程度で当該背上げモードは、解除されるという仕組みにもなっている。

特開平９−３８１５３号公報

高機能型エアマットレス「エアマスターネクサス」カタログ株式会社ケープ発行

しかしながら、上述の技術では、介護者が背上げ操作をする度に、ベッドの背上げ等に用いるリモコンとは別であるエアマット用ポンプの操作パネルを操作しなくてはならず、その作業が繁雑なものとなっている。また、介護者が背上げモードの操作を忘れてしまった場合には、エアマットの底着きの危険性や、戻し忘れによる床ずれ防止性能の低下といった問題が生じてしまう。従って、こうした背上げ時の面倒な操作や、被介護者のリスクを低減させる技術が求められている。

本発明は、上述の問題を解決するためになされたもので、介護を行う者の介護作業の繁雑さを回避させるとともに、被介護者の安全を図るエアマット装置を提供することにある。

上述の課題に対応するため、本発明は、以下の技術的手段を講じている。
即ち、請求項１記載の発明は、細長い袋状のエアセルをベッドの長手方向と直交する向きに寝かせた状態でベッドの長手方向に沿って複数本並設したエアマットと、前記エアマットに設けられた前記エアマットの水平面に対する傾斜を感知する傾斜感知手段と、前記傾斜感知手段に連結され、前記傾斜感知手段によって前記エアマットの水平面に対する傾斜角がθ _１に達したことが感知されたときに、前記エアセルを内圧αに制御し、さらに、前記傾斜感知手段によって前記エアマットの水平面に対する傾斜角がθ _２（θ _１＜θ _２）に達したことが感知されたときに、前記エアセルを内圧β（α＜β）に制御する内圧調整手段とを具備することを特徴とするエアマット装置である。

また、請求項２記載の発明は、細長い袋状のエアセルをベッドの長手方向と直交する向きに寝かせた状態でベッドの長手方向に沿って複数本並設してなるエアマットの制御方法であって、前記エアマットの水平面に対する傾斜を監視し、前記エアマットの水平面に対する傾斜角がθ _１に達したことを感知したときに、前記エアセルを内圧αに制御し、さらに、前記エアマットの水平面に対する傾斜角がθ _２（θ _１＜θ _２）に達したことが感知されたときに、前記エアセルを内圧β（α＜β）に制御することを特徴とするエアマットの制御方法である。

本発明によると、介護者が、ベッドの背上げを行った時に、エアマットが所定の角度まで傾斜したことが自動的に検知され、それとともに、エアセルの内圧が調整されるため、介護者が常に意識していなくても、被介護者の安全を担保することが可能となり、また、介護者の作業の繁雑さが解消される。

（ａ）は、本発明に係るエアマット装置の第１の実施形態を示した平面図で、（ｂ）は、その側断面図である。本発明に係るエアマット装置が載置されたベッドを背上げした状態を示した側断面図である。本発明に係るエアマットの制御方法の流れを示した図である。本発明に係るエアマット装置の実施形態に用いる傾斜センサからのアナログ出力電圧と内圧調整手段に送られているデジタル信号との関係を示すもので、（ａ）は、傾斜センサからのアナログ出力電圧と、基準電圧をコンパレータによって比較する回路を示したものであり、（ｂ）は、傾斜センサからのアナログ出力電圧とコンパレータからのデジタル信号との関係を示したグラフである。本発明に係るエアマット装置の他の実施形態に用いる加速度センサの構造の一例を示したものである。従来のエアマット装置を示した図である。

本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１の（ａ）は、本発明にかかるエアマット装置を示した平面図で、１０はエアマット装置、１２はエアマット、１４は制御基板、１６はエアポンプ、１８はエアセル、２０はエアチューブ、２２は傾斜感知手段、２４は傾斜感知用配線、２６は内圧調整手段、３０はベッドを示している。また、（ｂ）は、本発明にかかるエアマット装置の側断面を示した図で、符号は、（ａ）と同様である。

（ａ）に示すように、ベッド３０にエアマット装置１０を載置して使用する。エアマット１２は、被介護者の仰臥方向と直交する向き、つまり、ベッド３０の長手方向と直交する向きに寝かせた状態で、ベッド３０の長手方向に沿って複数本並設させたエアセル１８によって構成されている。なお、エアセル１８には、例えばポリウレタンシートや綿布に樹脂をコーティングした気密性のシートを溶着あるいは接着することにより細長い袋状としたものを用いている。

そして、エアセル１８は、複数のグループに分けて連通されるとともに、エアポンプ１６とエアチューブ２０を介して接続されており、エアチューブ２０を通じてエアポンプ１６及び分配器（図示せず）によるエアの制御によって、そのグループ毎の内圧が調整（膨張・収縮）され、エアセル１８を波動させる仕組みになっている。

また、本実施形態においては、（ａ）及び（ｂ）に示すように、傾斜感知手段２２は、エアマット１２の被介護者の仰臥位姿勢における左手側、かつ、頭部付近のエアマット側面部、つまり、エアマット１２の水平面に対する傾斜を感知し易く、さらに、被介護者にとって安全な場所に設けられている。そして、傾斜感知手段２２は、傾斜感知用配線２４の一端に接続されており、傾斜感知用配線２４の他端は、内圧調整手段２６に接続されている。なお、傾斜感知手段２２をエアマット１２の被介護者の仰臥位姿勢における頭部付近のエアマット底面部に設けることによっても、エアマット１２の水平面に対する傾斜を感知し易い。

また、本実施形態では、傾斜感知手段２２は、傾斜センサを用いており、傾斜感知手段２２が、エアマット１２の水平面に対する所定の傾斜を感知した場合には、傾斜感知手段２２から傾斜感知用配線２４を通じて内圧調整手段２６に送られている信号が遮断される。当該信号が遮断されたことを内圧調整手段２６が認識すると、内圧調整手段２６内の制御基板１４が、まず、エアポンプ１６と、分配器（図示せず）を制御し、エアセル１８の各グループの内圧を一旦均一にさせることにより、エアセル１８の波動を停止させる。

続いて、エアポンプ１６と、分配器に、エアチューブ２０を通じて各エアセル１８に向かって所定量のエアを送らせるよう制御する。そうすることで、各エアセル１８の内圧が、エアマットの通常状態のエアセル１８の内圧より高くなり、エアマット１２の底着きを防止することができるようになる。なお、各エアセル１８の内圧（所定内圧）が、エアマットの通常状態における内圧の１１０％〜１５０％の範囲内であって、エアマット１２の水平面に対する傾斜角が大きくなるにつれて、内圧を高めるように、エアを送るよう設定することが望ましい。また、傾斜センサは、電気式、機械式何れの傾斜センサを用いても良い。なお、所定の内圧を通常の内圧の１１０％〜１５０％の範囲内としたことは、低すぎても底着きを防止することが難しく、高すぎると病人へ与えるダメージが懸念されるからである。

次に、本実施形態における、ベッドの背上げの際に制御されるエアマット装置について図面を参照しながら説明する。図２は、本発明に係るエアマット装置を載置したベッドを背上げした状態を示す側断面図で（ａ）は第１段階（傾斜角度θ_１）におけるエアマット装置の状態、（ｂ）は第２段階（傾斜角度θ_２）におけるエアマット装置の状態を示している。また、図３は、エアマットの制御の流れを説明した図である。図２及び図３に示すように、介護者により、ベッド３０が背上げされると、ベッド３０の載置されているエアマット１２がベッド３０とともに背上げされ、エアマット１２に水平面に対する傾斜が生じる。

この傾斜が、まず第１段階（傾斜角度θ_１）に達したことを傾斜感知手段２２が感知すると、傾斜感知用配線２４を通じて、内圧調整手段２６に送られていた信号が遮断される。当該信号が遮断されたことを内圧調整手段２６が認識すると、内圧調整手段２６内の制御基板１４が、まず、エアポンプ１６と、分配器（図示せず）を制御し、エアセル１８の各グループの内圧を一旦均一にさせることにより、エアセル１８の波動を停止させる。そして、エアポンプ１６と分配器（図示せず）に対して、エアチューブ２０を通じて所定量のエアを各エアセル１８内に送風するように制御命令（第１次制御）を出す。そうすることで、エアマットの通常状態よりも高い内圧が各エアセル１８内に生じるため、ベッド３０の背上げに起因するエアマット１２の底着きが防止できることになる。

続いて、介護者がさらに背上げを継続させ、エアマット１２の傾斜が第２段階（傾斜角度θ_２）に達すると、傾斜感知手段２２がそれを感知し、傾斜感知用配線２４を通じて、内圧調整手段２６に送られていた信号が遮断される。当該信号が遮断されたことを内圧調整手段２６が認識すると、内圧調整手段２６内の制御基板１４が、エアポンプ１６と分配器（図示せず）に対して、エアチューブ２０を通じて所定量のエアを各エアセル１８内にさらに送風するように制御命令（第２次制御）を出し、第１段階（傾斜角度θ_１）において制御されたエアセル１８の内圧よりも高い内圧をエアセル１８にもたらすようにしている。なお、各エアセル１８の内圧（所定内圧）が、エアマットの通常状態における内圧の１１０％〜１５０％の範囲内であって、エアマット１２の水平面に対する傾斜が大きくなるにつれて、内圧を高めるように、エアを送るよう設定することが望ましい。
例えば、傾斜角が３０°以上４５°未満のときは、所定内圧を通常内圧の１００〜１３０％とし、４５°以上９０°未満では１３０〜１５０％とする。

ここで、傾斜感知手段２２として用いる傾斜センサがエアマット１２の水平面に対する傾斜を感知し、それを内圧調整手段２６に送られていた信号が遮断されるまでの仕組みについて図４を参照しながら説明する。図４（ａ）は、傾斜センサからのアナログ出力電圧と、基準電圧をコンパレータによって比較する回路を示した図であり、図４（ｂ）は、傾斜センサからのアナログ出力電圧とコンパレータからのデジタル信号との関係を示したグラフである。まずは、傾斜センサから出力されるアナログ出力電圧と、傾斜角度θ_１（この例では３０°）に対応する基準電圧とをコンパレータＡによって常に比較される状態になっている。

傾斜角度θ_１に対応する基準電圧を超える電圧が傾斜センサから出力されたときには、コンパレータＡから内圧調整手段２６に送られていたデジタル信号がＯＮからＯＦＦに変わる。つまり、図４（ｂ）に示すように、傾斜角度θ_１に対応する基準電圧に傾斜センサからのアナログ出力電圧が到達すると、コンパレータＡからのデジタル信号が、ＯＦＦになるという仕組みである。

さらに、傾斜角度θ_２（この例では４５°）に対応する基準電圧と、傾斜センサからのアナログ出力電圧とをコンパレータＢによって常に比較しておき、当該基準電圧を超える電圧が傾斜センサから出力されたときには、コンパレータＢから内圧調整手段２６に送られていたデジタル信号がＯＮからＯＦＦに変わる。これも、図４（ｂ）に示すように、傾斜角度θ_２に対応する基準電圧に傾斜センサからのアナログ出力電圧が到達すると、コンパレータＢからのデジタル信号が、ＯＦＦになるという仕組みである。なお、傾斜センサやコンパレータの電源は、＋５Ｖ単電源を用いており、コンパレータ出力は、ＴＴＬレベルでの処理としている。

次に、介護者がベッド３０をもとの状態（水平状態等）に戻す際には、エアマット１２が所定の角度以下の傾斜になったことを傾斜感知手段２２が感知して、コンパレータから傾斜感知用配線２４を通じてデジタル信号が内圧調整手段２６に送られる。内圧調整手段２６が当該信号を認識すると、内圧調整手段２６内の制御基板１４によって、分配器（図示せず）が制御され、各エアセル１８内のエアが抜かれる。その結果、エアセル１８の内圧がエアマットの通常状態のエアセル１８の内圧に戻されることになるとともにエアセルの波動動作も開始する。なお、本実施形態では、背上げによる傾斜の段階を２段階として制御しているが、本発明は、これに拘泥されるものではない。

また、本実施形態では、傾斜感知手段２２に傾斜センサを用いているが、これを加速度センサに置き換えて利用しても良い。例えば、図５に示す慣性質量４０と、それを支えるばね４２と、慣性質量４０と外枠に設けられたコンデンサ４４とからなる静電容量型の加速度センサを用い、僅かなエアマットの位置変化をコンデンサ間隔の変化に伴う静電容量の変化として検出し、当該静電容量の変化が検出されたときには、内圧調整手段２６に信号を送る又は、通常送られている信号を遮断するように構成させても良い。

本発明にかかるエアマット装置及びエアマットの制御方法は、ベッドの背上げにともなう、エアマットの傾斜を自動的に感知することで、エアセルの内圧を調整することができるため、被介護者の安全を図り、さらに介護者の作業の煩雑さを解消することに極めて有用なものとなる。

１０エアマット装置
１２エアマット
１４制御基板
１６エアポンプ
１８エアセル
２０エアチューブ
２２傾斜感知手段
２４傾斜感知用配線
２６内圧調整手段
３０ベッド
４０慣性質量
４２ばね
４４コンデンサ

Claims

細長い袋状のエアセルをベッドの長手方向と直交する向きに寝かせた状態でベッドの長手方向に沿って複数本並設したエアマットと、
前記エアマットに設けられた前記エアマットの水平面に対する傾斜を感知する傾斜感知手段と、
前記傾斜感知手段に連結され、前記傾斜感知手段によって前記エアマットの水平面に対する傾斜角がθ _１に達したことが感知されたときに、前記エアセルを内圧αに制御し、さらに、前記傾斜感知手段によって前記エアマットの水平面に対する傾斜角がθ _２（θ _１＜θ _２）に達したことが感知されたときに、前記エアセルを内圧β（α＜β）に制御する内圧調整手段と、
を具備することを特徴とするエアマット装置。
細長い袋状のエアセルをベッドの長手方向と直交する向きに寝かせた状態でベッドの長手方向に沿って複数本並設してなるエアマットの制御方法であって、
前記エアマットの水平面に対する傾斜を監視し、前記エアマットの水平面に対する傾斜角がθ _１に達したことを感知したときに、前記エアセルを内圧αに制御し、さらに、前記エアマットの水平面に対する傾斜角がθ _２（θ _１＜θ _２）に達したことが感知されたときに、前記エアセルを内圧β（α＜β）に制御することを特徴とするエアマットの制御方法。