JP5503851B2 - マットとその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、マットとその制御方法に関する。

長時間、同じ体位で寝ていると、体の一部に持続的に圧力がかかり、体の表面を走る毛細血管が圧迫され、皮膚への血流が乏しくなって、その部分の皮膚が壊死を起こし、褥瘡（床ずれ）が生じることがある。特に、長時間にわたる手術の際、患者は全く動くことが許されず、褥瘡を生じやすい。
このような褥瘡に対する対応策として、これまでにも、床ずれを予防したエアーマットが開発されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１２６０１４

本発明は、褥瘡を生じにくいマットとその制御方法を提供することを目的とする。

本発明の一実施態様は、複数のセルを備えるマットであって、前記セルは、袋と血液分析装置とを備え、前記血液分析装置がマット上に寝ている者について測定した血液データに基づいて、当該袋内部の圧を調節するための制御装置を備えるマットである。前記セルの各は前記袋の充填剤を流出入するための電磁弁を備え、前記制御装置は、前記弁を制御してもよい。前記血液分析装置は、近赤外線を照射するための発光素子と近赤外線を受光する受光素子とを備えてもよい。さらに、前記セルの各は、前記袋内の圧を測定する圧力センサを備えてもよい。

本発明のさらなる一実施態様は、複数のセルと、前記セルの各に袋と血液分析装置とを備えるマットを制御するための制御装置であって、前記血液分析装置からの、マット上の人体に関する血液データを受信し、当該血液データに基づいて、前記袋内部の圧を調節する制御装置である。前記セルは前記袋の充填剤を流出入するための電磁弁を備え、前記弁を制御することにより、前記袋内部の圧を調節してもよい。前記血液分析装置は、近赤外線を照射するための発光素子と近赤外線を受光する受光素子とを備えてもよい。

本発明のさらなる一実施態様は、複数のセルを備えるマットの制御方法であって、前記セルの各が袋と血液分析装置とを備え、前記血液分析装置が測定した血液データに基づいて、前記袋内部の圧を調節する制御方法である。

本発明のさらなる一実施態様は、複数のセルを備え、前記セルの各に袋と血液分析装置を備えるマットを制御するための制御装置に、前記血液分析装置からの、マット上の人体に関する血液データを受信する機能と、当該血液データに基づいて、前記袋内部の圧を調節する機能と、を実現させるためのプログラムである。また、本発明のさらなる一実施態様は、このプログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体である。

上記いずれのマットにおいても、充填剤は、空気であることが好ましい。

本発明によって、褥瘡を生じにくいマットとその制御方法を提供することができるようになった。

本発明の目的、特徴、利点、及びそのアイデアは、本明細書の記載により、当業者には明らかであり、本明細書の記載から、当業者であれば、容易に本発明を再現できる。以下に記載された発明の実施の形態は、本発明の好ましい実施態様を示すものであり、例示又は説明のために示されているのであって、本発明をそれらに限定するものではない。本明細書で開示されている本発明の意図並びに範囲内で、本明細書の記載に基づき、様々な改変並びに修飾ができることは、当業者にとって明らかである。

＝＝マットの構成＝＝
本発明のマット１は、複数の独立したセルから構成され、セルの有する各袋２に空気などの気体、水等の液体、ジェルなどの充填剤が充填されてクッション性が付与されている（図１、図２）。マットが破損したときの汚れなどの問題が小さいと言う点で、気体、特に空気であることが好ましい。

マット１が有する袋２は、ウレタンフィルム、ポリオレフィンフィルムなどの材料から作製されるのが好ましいが、その材料は特に限定されない。

各袋２の形状はとくに限定されないが、４支点で人体を支持することが好ましく、特に各袋２と各袋２の間を空気が回りこめるような形状であることが好ましい。それによって、人体を安定に支持できるとともに、各袋２内部の圧の調整を容易に行うことができるからである。また、各袋２は同じ形状であることが好ましい。

各袋２の内部は、完全な空間になっていてもよいが、複数の上下の部屋に分けられ、偏荷重による部屋の変形を防止するため、下部の部屋にウレタンなどの緩衝剤３が充填されていることが好ましい（図３）。１つのマット１を構成する各袋２の数は、特に限定されないが、８０個〜１２０個であることが好ましい。また、一つの各袋２の大きさも特に限定されないが、Ｈ３０ｍｍ〜５０ｍｍｘＷ９０ｍｍ〜１２０ｍｍｘＤ９０ｍｍ〜１２０ｍｍであることが好ましい。

セルの各には、袋２とともに台座４が設けられ（図１〜４）、電磁弁５及びその電磁弁５を制御する制御基盤６が備えられている（図３、図４）。各セルの電磁弁５には圧縮充填剤を含んだコンプレッサやボンベ等（図示せず）から充填剤が供給されており、例えば三方弁からなる電磁弁５を開閉し、袋２内の充填剤を出し入れすることにより、袋２内部の圧を調整することができる。ここで、袋２から放出された充填剤を大気中に放出できると言う点で、充填剤が空気であることが好ましい。なお、台座４は、例えば、インジェクション成形によるＡＢＳ、ＰＰなどの材料から作製できる。

また、セルの各は、血液分析装置７を備えている。血液分析装置７とは、非侵襲的に血液の酸素飽和度やプレスチモグラム（血液容積変動）等の血液データを計測できる装置のことであり、例えば、近赤外線を照射する発光素子と、近赤外線を受光する受光素子を有する装置が挙げられる。例えば、発光素子はLEDによって構成されており、受光素子はフォトダイオードによって構成されていてもよい。なお、血液分析装置７は、近赤外線ではなく、赤外線、超音波またはレーザーを利用する装置であっても構わず、特に限定されない。

このコントローラ８は、さらに、袋２内部の圧を調節するための制御装置を備える。この制御装置は、例えば、コントローラ８及びコントローラ８と通信可能に接続されているコンピュータ９を備える。

さらに、セル２の各は、セル内の圧を測定する圧力センサ１０を備えていてもよい。

＝＝マットの制御＝＝
上記のような構成を有するマット１の上に人が横たわったときのマット１の制御方法の一例を、以下に述べる。その際、近赤外線等によって血液データを測定するため、人は着衣していないほうが好ましい。人の体位は、横臥であっても、仰臥であっても、伏臥であっても構わない。

まず、血液分析装置７の発光素子から皮膚を通して血管に照射された近赤外線は、血液によってその一部が吸収されるが、反射した近赤外線は、受光素子に入射する。このため、受光素子に入射した近赤外線の量に基づいて、血液の酸素飽和度やプレスチモグラムなどの血液データを測定することができる。血液分析装置７は、こうして測定した血液データをコントローラ８に送信する。

コントローラ８は、血液分析装置７によって測定された血液データを受信し、コンピュータ９に送信する。コンピュータ９は、各セルで計測された血液データから、人体中のどの部分で、血液の流れが阻害されているか解析し、どのセルの袋２の圧をどの程度減らし、どのセルの袋２の圧をどの程度増やせば、血液の流れが阻害されなくなるかを計算する。そして、コンピュータ９は、受け取った血液データや、血液の流れの阻害部位、圧を増減させる袋２、各袋２の充填剤の量等を画面に表示し、メモリに記憶するとともに、その決定した方法をコントローラ８に送信する。

コンピュータ９は、上記計算結果を制御装置８に送信する。制御装置８は、受け取った計算結果に基づき、所定のセルの制御基盤６に命令を送信し、電磁弁５を操作させ、計算した分の充填剤の出し入れを行うことにより、袋２内部の圧を調節させる。

さらに、この結果として生じた人体の状態を、血液分析装置７が再度計測し、その血液データをコンピュータ９にフィードバックしてもよい。そのフィードバックされた結果に基づき、コンピュータ９は、再度圧を増減させる袋２と電磁弁５から出し入れする充填剤の量などを決定し、コントローラ８を通じてマット１を制御する。これを常に行うことにより、リアルタイムで人体の状態を監視でき、その状態に基づき、マットを制御可能になる。

さらに、セルの各が、袋２内の圧を測定する圧力センサ１０を備えている場合、制御装置は、血液データとともに、圧力センサ１０からの圧力データも受信することで、各セルにおける圧力の継時的変化を測定できる。また、圧力の継時的変化から、心拍のモニター等も可能になり、さらに詳細な人体の状態をモニターすることができる。

＝＝マットの使用＝＝
本発明のマットは、人体の血液の状態をモニターし、それに基づいて、局所的に人体にかかる圧力を制御することにより、長時間同じ体勢で横たわっていても褥瘡を生じにくいという効果を有する。従って、その使用方法や応用範囲は限定されないが、長時間同じ体勢でいなければならない医学的検査（例えば、ＭＲＩなど）や手術の際のベッドとして特に有用である。

本発明の一実施態様におけるマット１の全体を示す図である。 本発明の一実施態様におけるセルの拡大図である。 本発明の一実施態様におけるセル内部を示す、セルの断面図である。 本発明の一実施態様における制御基板６の内部を示す、台座４の横断面図である。 本発明の一実施態様における、コンピュータ９を示す図である。

符号の説明

１ マット
２ 袋
３ 緩衝剤
４ 台座
５ 電磁弁
６ 制御基盤
７ 血液分析装置
８ コントローラ
９ コンピュータ
１０ 圧力センサ

Claims (11)

1. 複数のセルを備えるマットであって、
   前記セルは、袋と血液分析装置とを備え、
   前記血液分析装置がマット上に寝ている者について測定した血液データに基づいて、前記袋内部の圧を調節するための制御装置を備えるマット。
2. 前記セルの各は前記袋の充填剤を流出入するための電磁弁を備え、
   前記制御装置は、前記弁を制御することを特徴とする請求項１に記載のマット。
3. 前記血液分析装置は、近赤外線を照射するための発光素子と近赤外線を受光する受光素子とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載のマット。
4. 前記セルの各は、前記袋内の空気圧を測定する圧力センサをさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のマット。
5. 前記充填剤が空気であることを特徴とする請求項２〜４に記載のマット。
6. 複数のセルと、前記セルの各に袋と血液分析装置とを備えるマットを制御するための制御装置であって、
   前記血液分析装置からの、マット上の人体に関する血液データを受信し、
   当該血液データに基づいて、前記袋内部の圧を調節することを特徴とする制御装置。
7. 前記セルは前記袋の充填剤を流出入するための電磁弁を備え、
   前記弁を制御することにより、前記袋内部の圧を調節することを特徴とする請求項６に記載の制御装置。
8. 前記血液分析装置は、近赤外線を照射するための発光素子と近赤外線を受光する受光素子とを備えることを特徴とする請求項６または７に記載の制御装置。
9. 前記充填剤が空気であることを特徴とする請求項６〜８に記載の制御装置。
10. 複数のセルを備え、前記セルの各に袋と血液分析装置を備えるマットを制御するための制御装置に、
    前記血液分析装置からの、マット上の人体に関する血液データを受信する機能と、
    当該血液データに基づいて、前記袋内部の圧を調節する機能と、
    を実現させるためのプログラム。
11. 請求項１０に記載のプログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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