JP5555384B2 - 介護・医療適性を向上させたマットレス - Google Patents
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Description
この技術は、使用者の背骨が多関節であることに着目し、使用者の背骨と直行する方向に複数の短冊状のゲルシートを発泡マット素材の層間に配置して、身長方向に多様な様態となる寝姿勢の各部位に応じてゲルシートが長尺方向に弾性変形(伸び変形)しつつ、ハンモック様に使用者を保持すること(支持作用)を発明の原理としている。この際、ゲルシートはあくまで長尺方向に伸びて使用者に対してハンモック様に作用することが理想的である。
このような視点から本出願人は技術開発を継続している中で、以下に示すような新たな知見を得た。即ち、ゲルシートの上層に配される発泡マット素材が、単枚で一面を広く覆うようにしたものであることに因み、この上層の発泡マット素材には使用者の寝位置の沈み込みに伴って全方向に引っ張り応力が生じるため、ゲルシートに作用する荷重(応力)方向も多様となるので、荷重の一部は上述のゲルシートが長尺方向に伸びる作用に反映されていないため、支持作用が十分に活用し切れておらず、改善の余地があることを見出した。
更にこのような新たな知見に加えて、この種の介護・医療の用に供する器具は、使用者毎の個別の身体状況等により、その要求内容が異なり、それぞれに対応した技術的改良が常に求められている。その具体的な技術的要求とは、例えば体重差によるマット素材の変形や弾性機能の低下に対する改良であったり、頻繁な寝返り(体位変換)を必要とする使用者や、その介護者にとってそれを行い易くするための改良であったり、更にはベッドに腰掛けた際の安全対策であったり、更にまた一定インターバルでの洗浄・消毒等への対策等である。
図中、符号1で示すものは本発明のマットレスであり、適宜のベッドBに敷き、使用者Pが主として仰臥姿勢で寝るようにして用いるものである。
なお、図3 においてマットレス1の底面の描写は省略しているが、平坦なものとなっている。また、図3において破線描写されたゲルシート3は、外部から視認されない状態で内部に設けられている。
なお、前記直交とは、必ずしも厳密な垂直であることを要さず、前記ハンモック様の支持効果が発揮される範囲で、ゲルシート3の長尺方向が概ね弾性フォーム2の幅方向となるように配置されていればよい。
さらに、マットレス1は、図1〜4のように、使用者Pのマットレス1からの脱落防止や、このマットレス1を敷いたベッドBに着座した状態での座位安定性を図る目的で、マットレス1の長縁部に沿って設けられる側部硬質部4を具えた構成とすることがより好ましい。この側部硬質部4は、基層部弾性フォーム20と上層部弾性フォーム21のどちらにも備えることができるが、マットレス1の上層面に大きな硬度差(硬度ギャップ)が生じると座位安定性が損なわれる場合があるので、基層部弾性フォーム20に設けることが好ましい。
なおゲルシート3は、本発明の主目的たる褥瘡予防と良好な寝姿勢の維持に効果的な部材であって、このゲルシート3が設けられるとともに、その上方に後述するフォームブロック22が設けられている部位を支持作用部5として呼称する。
なお前記発泡樹脂としては、独立気泡体または連続気泡体のいずれも適用することができるが、通気性の観点から連続気泡体の発泡樹脂が好ましい。さらに、より通気性・通水性を高める観点から、気泡の膜を除去して連通化が図られた無膜発泡体(無膜フォーム:membrane−free foam)とされることがより好ましく、この無膜発泡体は、成型後の発泡樹脂をクラッシング法、アルカリ処理法、爆破法等によって除膜処理することにより、得ることができる。
また側部硬質部4は、これら基層部弾性フォーム20及び上層部弾性フォーム21よりも硬質(高硬度または高反発性)の発泡ポリウレタン等の発泡樹脂により形成される。
さらに、弾性フォーム2の硬度は、使用者Pの上体、腰、下肢に対応する部位毎に、異ならせてもよい。
なおゲルシート3は図1〜4に示す実施の形態では、同一厚さのシート状のものであるが、使用者Pの体の部位によって受圧状態が異なることを考慮し、それに対応して厚さを変化させたり、長方形以外の短冊形状にする等、受圧値に応じた受圧状態を変えられるような構成とすることも可能である。
なお「硬度」は、硬度の範囲に応じた硬度計で測定した値を用いるのが一般的であり、本発明においては、アスカーC硬度の低硬度領域の硬度をより詳細に規定すべく、針入度を合わせて規定している。
なお図1〜4に示したマットレス1では、側部硬質部4の内側部に、内側に向かって下降する斜面を形成するようにした。また図1〜4には、ゲルシート3が側部硬質部4の上方に位置しない形態を示したが、平面視においてゲルシート3が側部硬質部4に重なるように配置される形態を採ることができ、ゲルシート3の端部が安定的に保持される状況が得られ、ゲルシート3によるハンモック様の支持効果を更に確実に得ることできる。この場合、後述する接着強化孔31を、側部硬質部4の上方に位置する部位に形成することが好ましい。
また図3に示したマットレス1については、底面を平坦とするものであるが、ベッドBのギャッチアップ追従性を容易にするために、最下層の基層部弾性フォーム20の底面に、マットレス1の幅方向に沿った溝加工を施してもよい。
なお、前記間隙部24は、本発明の原理上、各フォームブロック22同士の変形に対して著しく影響を及ぼさなければよいので、隣接するフォームブロック22同士の一部もしくは全面が接している形態も含むものである。つまり、隣接するフォームブロック22との接触部が固着されていなければ、前記間隙部24の幅は、ゼロであってもよい。
なお、逆に前記間隙部24の幅が広くなり過ぎると、寝返りや体位変換行為が困難になったり、寝心地や体圧分散性が損なわれる場合があるので、前記間隙部24の幅の好ましい範囲は、上記0mmを含んで、20mm以下が好ましく、10mm以下がより好ましく、5mm以下が特に好ましい。ここで、前記間隙部24の幅の値は、隣接するフォームブロック22側面間の最短距離の値である。
また、図6(a)〜(d)において、間隙部24は一定としているが、間隙部24同士の間隔を変化させてもよい。なお前記間隙部24は、通気性の向上にも有効である。
またフォームブロック22の上面については、図6(a)〜(g)に示したように平滑な状態とするほか、図6(h)に示すように微細な凹凸が形成されるようにしてもよい。
またフォームブロック22については、既に述べた実施の形態のように、間隙部24の深さと連結部23の厚み寸法とを比較すると、間隙部24の深さ寸法を多めに取った形態が好ましいが、図6(h)に示すように連結部23の厚み寸法を十分に取り、本発明の特徴であるゲルシート3とフォームブロック22との連動性を損なわない程度に間隙部24の深さ寸法を浅めに取ることもできる。さらに、間隙部24の深さを部分的に異ならせる構成とすることもできる。
前述したように前記ゲルシート3は、基層部弾性フォーム20と上層部弾性フォーム21とにより上下から挟み込むようにしてこれらに組み合わされるものである。この場合、上層部弾性フォーム21とゲルシート3とは、各フォームブロック22の全てにおいて接着固定されていてもよいし、一部だけが固定されていてもよい。なお一部だけが固定される場合、ゲルシート3の長手方向両端部において固定されていることが好ましい。
なお上述した弾性フォーム2とゲルシート3との固定にあたっては、固定をより完全にするには例えば図2に示すようにゲルシート3に接着強化孔31を設けて、弾性フォーム2における基部弾性フォーム20(第二基層部弾性フォーム20b)と、フォームブロック22(上層部弾性フォーム21)との間を接着して、その位置固定を確実に行うものとする。
すなわち図8(a)に示すものは三枚の短冊状のゲルシート3に対し、中央で分断されるようにフォームブロック22が二片設けられているものである。
また図8(b)に示すものは、幅広のフォームブロック22を中央に配し、その両側に幅狭のフォームブロック22を配したものである。
更にまた図8(c)に示すものは、等幅のフォームブロック22を等間隔で平行配列させたものである。
更にまた図8(d)に示すものは、等幅のフォームブロック22を平行配列させたものであり、且つ、中央の三片の間に形成される間隙部24の寸法を、その両側に形成される間隙部24の寸法と比較して狭くしたものである。
更にまた図8(e)に示すものは、三種類の幅寸法のフォームブロック22を平行配列させたものであり、中央に最も幅広のフォームブロック22を配し、その外側に最も幅狭のフォームブロック22を配し、更にその外側に中間幅のフォームブロック22を配したものである。更に中心側に形成される間隙部24の寸法を、その外側に形成される間隙部24の寸法と比較して広くしたものである。
更にまた図8(f)に示すものは、全てのフォームブロック22が、ゲルシート3を同じように連結するのではなく、フォームブロック22とゲルシート3との連結状態を異ならせたものであり、両端のフォームブロック22が三枚全てのゲルシート3と連結され、中の三片のフォームブロック22は千鳥状に配されるとともに、それぞれ二枚のゲルシート3に連結されるようにしたものである。
また図8(h)に示すものは、直棒状のフォームブロック22を中央に配するとともに、その両側に円弧状のフォームブロック22を、湾曲外周を内側に向けて配したものである。この場合、間隙部24の幅は一定ではなく、フォームブロック22の湾曲外周に沿って増減するものとなる。
更にまた図8(i)に示すものは、長楕円状のフォームブロック22を千鳥状に配したものであり、個々のフォームブロック22が二枚のゲルシート3を連結するようにしたものである。この場合、間隙部24の幅は一定ではなく、フォームブロック22の外形に沿って増減するものとなる。更に間隙部24は隣接するフォームブロック22間に形成されるのみならず、隣の隣のフォームブロック22との間にも間隙部24が形成されることとなる。
また図9(b)に示す実施の形態は、マットレス1の略全長方向(長手方向)に亘ってゲルシート3が配設されているものの、使用者Pの腰部にあたる部位にのみフォームブロック22が配されて、この部位に支持作用部5が形成された例を示すものである。
また図9(c)に示す実施の形態は、マットレス1の略全長方向(長手方向)に亘ってゲルシート3が配設されているものであり、フォームブロック22に対して、使用者Pの体が主に位置する幅方向の範囲に間隙部24を形成し、更に使用者Pの腰部にあたる部位周辺以外の範囲に、間隙部24と直交する横方向間隙部25を設けるようにしたものである。なお前記使用者Pの腰部にあたる部位とは、目安としてマットレス1を略全長方向に三等分したときの中央の領域に相当する。前記横方向間隙部25は、本発明の特徴であるゲルシート3とフォームブロック22との連動性を損なわない程度の深さ寸法とすることが重要であり、間隙部24の深さ寸法以下とする。なお、前記横方向間隙部25の幅が広くなり過ぎると、寝返りや体位変換行為が困難になり易くなる場合があるので、10mm以下が好ましく、5mm以下がより好ましく、3mm以下が特に好ましく、横方向間隙部25で分離されて隣接するフォームブロック22の側面の一部または全面が接触していてもよい(横方向間隙部25の幅が0mmの場合に相当)。ここで、前記横方向間隙部25の幅の値は、隣接するフォームブロック22側面間の最短距離の値である。
また、使用者Pの下肢、特に踵部にあたる部位においては、間隙部24と横方向間隙部25とで構成される格子状部の寸法は30〜50mm×30〜50mmとすることが好ましく、この寸法範囲であると、成人の仰臥位における標準的な踵部の接地サイズに相当するため、格子上部の変形による踵部へのフィッティング性が向上し、床ずれが発症しやすい踵部の床ずれ予防に特に効果がある。この範囲より格子状部のサイズが小さいと、上層部弾性フォーム21の見かけ硬度が低く(柔らかく)なりすぎて、寝返り動作がし難くなる場合があり、格子状部のサイズが大きいと、特に上層部弾性フォーム21が高反発性素材の場合には、後述する「踵へのフィッティング性の評価」の際の踵の包まれ感が乏しくなる。
また図9(d)に示す実施の形態は、ゲルシート3の配設態様を図9(c)に示したマットレス1と異ならせたものであり、最も荷重が掛かる使用者Pの腰部にあたる部位にのみ、ゲルシート3を設けたものである。もちろん、図9(a)及び図9(b)に示す実施形態において、ゲルシート3の配置のみ図9(d)とする構成も適用できる。このように、例えば使用者Pの体形に応じてゲルシート3の数を変更したり、また部分的にゲルシート3の形状を異ならせたり、更にはゲルシート3同士の間隔を部位毎に異ならせることも可能である。
まず図10(a)に示す実施の形態は、フォームブロック22が、第一フォームブロック22aと第二フォームブロック22bとの二層構造とされたものであり、これら第一フォームブロック22a及び第二フォームブロック22bの幅が同寸法とされ、この結果、間隔部24が深さ方向全域で同寸法とされた構成である。
また図10(b)に示す実施の形態は、図10(a)に示した第二フォームブロック22bを分断して、第一フォームブロック22a上に不連続で積層状態としたものであり、部分的にマットレス1の性能を変化させたものである。
更にまた、図10(c)に示す実施の形態は、図10(a)に示したフォームブロック22における、第一フォームブロック22aの幅を第二フォームブロック22bの幅よりも小さくした実施例である。また図10(d)に示す実施の形態は、図10(a)に示したフォームブロック22における、第二フォームブロック22bの幅を第一フォームブロック22aの幅よりも小さくした実施例である。これら図10(c)、(d)に示すように、複層とされたフォームブロック22の層毎の幅を異ならせることによって、さらに本発明のマットレス1の効果を多様化することができる。なお、図10(c)、(d)に示された実施の形態においても、図10(b)に示された実施の形態と同様に、第二フォームブロック22bを不連続で第一フォームブロック22aの上に積層状態としてもよい。
更にまた図10(e)に示すように、第二フォームブロック22bを、第一フォームブロック22aに対して直交して配置するようにしてもよい。この実施の形態では、第二フォームブロック22bは、ゲルシート3と同様の方向に変形するので、第一フォームブロック22aの間隙部24が広い場合や、ゲルシート3の配置間隔が広い場合などに、ゲルシート3によるハンモック様の支持効果を補助する作用を付加することができる。
なおこれら図10に示した実施の形態においては、第一フォームブロック22a及び第二フォームブロック22bの硬度や厚み、反発性を異ならせることによって、体圧分散性や寝返りなどの使用感を適宜選択することが可能となる。
本発明のマットレス1は、支持作用部5において使用者Pの体(特に腰部等を)支持して好適な寝姿勢を実現することができるものであって、その原理は、ゲルシート3の上に積層される上層部弾性フォーム21(単層)を、ゲルシート3と交差するように分断して、使用者が寝たときの上層部弾性フォーム21の引張り応力の方向をゲルシート3に効率的に作用させるとともに、分断された上層部弾性フォーム21であるフォームブロック22によって複数のゲルシート3を連係して作用させるものであり、各フォームブロック22と間隙部24の存在等により、ゲルシート3による幅方向の引っ張り作用を損なわせないようにしていることが挙げられる。
これにより、ゲルシート3は幅方向への理想的な引っ張り作用を奏すると共に、新たに複数のゲルシート3との連係作用が付加されることによって、更に支持作用部5の作用・効果が顕著になるものである。具体的には、体圧分散性を確保しながら、ゲルシート3によるハンモック様の支持効果が向上して、良好な姿勢維持が図られるので、使用者Pの体への負担を軽減しながら、褥瘡(床擦れ)防止を図ることができる。また、前記フォームブロック22および/または上層部弾性フォーム21として、反発弾性が50%以上(JIS K6400−3準拠)の高反発性フォームを適用することによって、使用者Pが寝返りを打つ際の動作を行い易くすることができる。更にまたマットレス1の側縁部寄りに側部硬質部4が存在するので、この側部硬質部が4あたかもマットレス1を縁取りしたような作用を奏し、使用者Pのマットレス1からの脱落防止や、このマットレス1を敷いたベッドBに着座した状態でその座位が安定し、結果的にそこから更に立ち上がる際の安定性を向上することができる。更にまた、無膜フォームを素材とすることにより、素材の通気性及び通水性が向上し、洗浄適性が増すとともに、洗浄後の乾燥が円滑に行われ、サニタリー性を向上させることができる。更にまた、平面視においてゲルシート3の両端が側部硬質部4に重なるようにした場合には、ゲルシート3の端部が安定的に保持される状況が得られ、ゲルシート3によるハンモック様の支持効果が更に確実に得られる。更にまた、使用者Pの身体部位に応じた適切な支持が達成できる。
まず本発明のマットレス1としては、ゲルシート3(東レ・ダウシリコーン社製 二液付加型シリコーンゲルCF5106:SRIS 0101規格準拠のアスカーC硬度25)と、表1に示したウレタンフォームを用いて、表2〜5に示すような諸元にて構成されたタイプ1〜4のマットレス1に対して、フォームブロック22のパターンをそれぞれ異ならせた12種類のマットレス1を作製し、これらを実施例1〜12とした。各マットレスの作製においては、マットレスの構成部材である各弾性フォーム2及びゲルシート3は、ウレタン系接着剤を用いて各部材同士が接する面を接着固定した。なお、表2〜5における硬さは、JIS K6400−2(25%圧縮:D法)に準拠した測定値である。
また比較例としては、タイプ1〜4のマットレス1において、フォームブロック22のパターンがない(一枚の上層部弾性フォーム21が、基層弾性フォーム20全面に積層された構成)4種類のマットレスを作製し、これらを比較例1〜4とした。
なおパターン2、3のフォームブロック22は、弾性フォーム2を一部切り込んで、いわばハーフカット状態として構成されたものである。またパターン3のフォームブロック22においては、縦方向の間隙部24の深さの方が、横方向間隙部25の深さよりも深く形成されている。また図11〜13に示すフォームブロック22または上層部弾性体21の底面は、図13の底面図に示すように、平坦な状態とされている。
またゲルシート3の配設パターンは、タイプ1〜4のマットレス1で同様のパターンとするものであり、図5に示すように使用者Pの腰部にあたる中央部分に四枚のゲルシート3を等間隔で配設するパターンとした。そしてゲルシート3の設置は、弾性フォーム2の長手方向の一端から695mmの位置に、第一のゲルシート3の幅方向外周端を合わせて配置し、順次80mmの間隔で第二〜第四のゲルシート3を配するようにした。
なお接着強化孔31によってゲルシート3の位置決めがされる様な構成が採られており、この接着強化孔31を、ゲルシート3の長手方向端から60mmの位置に直径40mmで形成されるものとした。
まず体圧分散性の評価は、マットレス1(カバーシート11及びシーツ6なし)上にニッタ社製体圧分散測定装置(BIGMAT)のセンサーシートを敷いた上に、BMI指数(Body Mass Index)が18の被験者(20代男性)に仰臥位で寝てもらい、20秒後の仙骨部の体圧値(仙骨圧)の最大値を測定した。そして、仙骨圧の値が小さいほど体圧分散性に優れているものと判断した。
また寝姿勢の保持性の評価は、BMI指数が18、20、22、24、26、28の被験者各3名にタイプ1〜4のマットレス1(カバーシート11及びシーツ6なし)と、比較例の従来マットレス(パターンなし)とを、仰臥位で寝て比べて貰い、比較例よりも姿勢保持性が向上していると感じられた人数が10人以上の場合を良好と判断して「○」、10人未満の場合を不適と判断して「×」とした。
また踵へのフィッティング性の評価は、BMI指数が18、20、22、24、26、28の被験者各3名に、パターン3の間隙部24と横方向間隙部25とで構成される格子状部の寸法を変えたマットレス1(カバーシート11及びシーツ6なし)について、格子部の寸法が39mm×38mmを基準として、仰臥位で寝たときの踵へのフィッティング感が異なると感じるものを選択してもらい、格子部の寸法と踵のフィッティング性との相関性を調べた。
なお前記従来マットレスとは前述のように、タイプ1〜4のマットレス1における上層部弾性フォーム21を、それぞれ、同じ材質、同じ厚さでありながら、フォームブロック22が形成されていない平板状のものに置き換えて構成されたものであり、それぞれ比較例1〜4のマットレスに相当する。
11 カバーシート
2 弾性フォーム
20 基層部弾性フォーム
20a 第一基層部弾性フォーム
20b 第二基層部弾性フォーム
21 上層部弾性フォーム
22 フォームブロック
22a 第一フォームブロック
22b 第二フォームブロック
23 連結部
24 間隙部
24a 第一間隙部
24b 第二間隙部
25 横方向間隙部
3 ゲルシート
31 接着強化孔
4 側部硬質部
5 支持作用部
6 シーツ
B ベッド
P 使用者
Claims (9)
- 少なくとも基層部弾性フォームと上層部弾性フォームとから成る、ベッドの長さ方向と同方向に長さ方向が設定された弾性フォームと、これら基層部弾性フォームと上層部弾性フォームとの間に設けられ、弾性フォームの長手方向と直交する方向に長さ方向を設定した短冊状の複数のゲルシートとを具え、前記ゲルシートの上方に配される上層部弾性フォームの少なくとも一部はフォームブロックとして構成されるものであり、
このフォームブロックは、複数設けられるものであり、これら複数のフォームブロックが、断面視で個別に分割された状態で基層部弾性フォーム上に配される形態あるいは下部において連結部により連結される形態が採られており、
且つ前記フォームブロックは、少なくとも二片の隣り合うゲルシート表面と交わるように、ゲルシート長さ寸法より短幅のフォームブロックとして構成されていることを特徴とする介護・医療適性を向上させたマットレス。
- 前記フォームブロックは長片状であり、その長手方向中心線と、ゲルシートの長手方向中心線との交差角度は、90°±60°であることを特徴とする請求項1記載の介護・医療適性を向上させたマットレス。
- 前記各フォームブロックは、部位毎に異なる平面視形状または硬度を具えたものであることを特徴とする請求項1または2記載の介護・医療適性を向上させたマットレス。
- 前記フォームブロックおよび/または上層部弾性フォームの反発弾性は、50〜100%(JIS K6400−3準拠)であることを特徴とする請求項1、2または3記載の介護・医療適性を向上させたマットレス。
- 前記基層部弾性フォームまたは上層部弾性フォームの長手方向側縁部に、側部硬質部が形成されたものであることを特徴とする請求項1、2、3または4記載の介護・医療適性を向上させたマットレス。
- 前記ゲルシートの両端が、平面視において前記側部硬質部に重なるように位置していることを特徴とする請求項5記載の介護・医療適性を向上させたマットレス。
- 前記弾性フォームのすべてまたは一部が、無膜フォームにより形成されていることを特徴とする請求項1、2、3、4、5または6記載の介護・医療適性を向上させたマットレス。
- 前記上層部弾性フォームには、使用者の腰部に位置する部位以外の範囲に、幅方向全域に延びる横方向間隙部が形成されていることを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6または7記載の介護・医療適性を向上させたマットレス。
- 前記基層部弾性フォームの硬度は、上層部弾性フォームの硬度以上に設定されており、且つ上層部弾性フォームの硬度を50〜120N(JIS K6400−2準拠:25%圧縮)とすることを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7または8記載の介護・医療適性を向上させたマットレス。
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