JP6513575B2 - 身体、特に人体を支持するための支持装置 - Google Patents

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Description

本発明は、少なくとも部分的にパッドまたはマットレスを形成するために意図され、特に医療分野において、腹臥位または座位の患者の快適性のため、特に褥瘡の防止のために使用するために意図された、身体または身体の一部、特に人体の一部を支持するための支持装置の分野に関する。
特許文献1は、複数の膨張可能な垂直チューブを含み、マットレスの上面上に配置された金属シート及びマットレスの下に配置された誘導要素、たとえば誘導コイルを備えるシートを含む変形検出手段を備える、エアマットレスを記載し、金属シート及び誘導コイルは、複数の膨張可能なチューブを、マットレス圧縮に応じて変化する金属シートと誘導コイルとの間の距離に対応する電気信号を伝達するために誘導要素に接続された電子回路とともに含む区画を覆う。マットレスの膨張のための手段を、前記電気信号の制御下に置くことで、金属シートと誘導コイルとの間の距離を設定値に合わせることが可能となりうる。
特許文献2は、マットレスならびに、マットレスの一区画にわたり伸展し、様々な厚さのスペーサー要素、マットレスとこのスペーサー要素との間の金属シート、及びこのスペーサー要素の下面上にインピーダンス可変器要素を含む、マットレスの下の変形検出手段を含むアセンブリを記載する。荷重の影響下でのマットレスの変形は、インピーダンス可変器要素のインピーダンス変化により測定されるスペーサー要素の変形を誘起する。
特許文献3は、底部シートに対して上方に突出する複数の膨張可能なセルにより形成され、セルの内部それぞれに収められた個別の変形センサーを備えるパッドを記載する。各センサーは、弾性的に変形可能な要素及びこの変形可能な要素に従属するスイッチ、あるいは反射型光電センサーを含む。
特許文献4は、マットレスの幅全体にわたり伸展する隣接したチューブから構成されるマットレスを記載する。このマットレスは、複数の隣接したチューブを覆う中央区画にわたって、インピーダンス可変器要素、たとえばマットレスの下に位置する自己誘導コイル及びマットレス上に位置する金属シートを含む沈下検出器を備える。
上述の既知の構成は、完全な満足をもたらすものではない。特にマットレスの沈下の検出が不正確であり、あまり信頼性が高くない。検出手段の配置、維持及び交換は困難であり、高価である。さらに、既知の装置は、いかなる支持体の沈下の検出のためにも応用できるわけではない。
欧州特許第0676158号明細書 国際公報第98/27850号 国際公報第99/04673号 米国特許第6009580号明細書
本発明の目的は、支持装置の改良を提案することである。
提案されるのは、第1の面及び反対側の第2の面を有する少なくとも1つの変形可能な要素を含み、前記変形可能な要素の変形の検出のための装置を備える、身体または身体の一部、特に人体の一部を支持するための支持装置である。
一実施形態によれば、変形可能な要素は、底部シート及び、底部シートに対する高さに関して個別に変形可能である、底部シートの一面上に突出する少なくとも複数の膨張可能な中空セルを含み、検出手段は、前記底部シートと結合し、それと平行に伸展し、基板シートの少なくとも1つの面上に平らに形成された複数の金属巻線を備える基板シート、及び前記底部シートの逆側で前記膨張可能な中空セルの末端部とそれぞれ結合する複数の金属ペレットを含む。
変形検出手段は、前記巻線に接続されたパルス誘導検出手段を含みうる。
変形検出手段は、巻線または巻線の群を前記パルス誘導検出手段に継続的かつ連続的に接続することを可能にする手段を含みうる。
巻線を、直列で電気的に接続される巻線の群へと分割できる。
金属ペレットを、金属巻線の中央部の上に配置できる。
金属ペレットは、前記膨張可能な中空セルの末端部の上に伸展する、少なくとも1つの軟質シートにより担持できる。
金属ペレットは、前記膨張可能な中空セルの末端部に付着できる。
金属ペレットは、中空セルの内面上に、前記底部シートと平行に付着できる。
基板シートは、底部シートの前記中空セルとは反対側に配置できる。
内部空間は、底部シート内に作られるチャンネルにより接続できる。
膨張要素は、隣接して前記底部シートを形成する第1のシート及び第2のシートならびに前記第2のシートに接続され、前記中空セルの範囲を定める複数の中空突起を含みうるのであり、シートのうちの少なくとも1つは、中空セルの内部空間の間の連絡チャンネルを形成するように構成される。
変形可能な要素は、弾性的に変形可能なブロックを含みうるのであり、金属ペレットは少なくとも1つの軟質シートにより担持される。
また提案されるのは、膨張可能な支持装置を含むアセンブリであり、これは、底部シートに含まれるチャンネルにより前記中空セルに接続された外部接続手段に接続されたポンプ及び排気システム、ならびに前記巻線に接続された外部電気接続手段に接続された、パルス誘導検出ならびにポンプ及び排気システムの作動の統御のための電子ユニットを含む。
また提案されるのは、支持装置を含み、前記巻線に接続された外部電気接続手段に接続された、パルス誘導検出及びアラームの統御のための電子ユニットを含むアセンブリである。
ここで支持装置及びその付属品を、図面により例示される非限定的な例として説明する。
変形検出手段を備える支持装置を備える寝具マットレスの斜視図を表す図である。 図1の支持装置及びこれを統御するための手段を備える寝具マットレスの部分垂直断面図を表す図である。 支持装置及び結合する基板シートの分解斜視図を表す図である。 支持装置の平面図を表す図である。 図3及び図4の支持装置を備える寝具マットレスの詳細な部分垂直断面図を表す図である。 図3の基板シートの詳細な正面図を表す図である。 支持装置の統御システムの電子図を表す図である。 図5と対応する変形実施形態の断面図を表す図である。 変形検出手段を備える別の支持装置を表す図である。
図1及び図2に図示するとおり、寝具マットレス1は、上部に向かって開いた凹部2を有し、これは、たとえば長方形または正方形の底部3及び周壁3aを有する。たとえば、凹部2は、マットレス1上に横たわる使用者の大腿部の中央から背部の中央にわたる区画におけるマットレス1の中央部に作られる。
この凹部2の内部に設置されるのが、支持装置4であり、これは実質的に凹部2の体積全体を占め、その上面はマットレス1の上面と実質的に同一平面上にある。
支持装置4は、たとえば、軟質カバー5に包まれた、一般的な平行六面体状の形状の膨張可能で変形可能な要素6を含む。
図3から図5に図示するとおり、たとえば軟質プラスチックまたはゴム材料で作られた膨張可能な要素6は、マットレス1の凹部2の底部3と隣接し平行する底部シート7及び底部シート7の一面上で上方に突出する複数の膨張可能な中空セル8を含み、膨張可能な中空セル8は、マットレスの横方向及び縦方向に分布し、特に底部シート7に対する高さに関して個別に変形可能である。
たとえば、底部シート7は、実質的にマットレス1の凹部2の底部3全体を覆い、実質的に長方形である。実質的に円筒状である中空セル8は、たとえば、実質的に底部シート7の表面全体にわたり正方形マトリクスで分布し、互いから近距離に位置する。一変形実施形態によれば、中空セル8は、ダイヤモンド状マトリクスに分布しうる。示された例によれば、36個のセルが提供され、直交する6列及び6行に配列される。
より具体的に図5に図示するとおり、膨張可能な要素6は、第1のシート9により形成される第1の部分、ならびに複数の開口部11を有する第2のシート10、及び開口部11の端部から上方に突出する複数の中空突起12により単一片で形成される第2の部分から構成される。第1のシート9及び第2のシート10は、隣接して、接着剤によりともに付着され、底部シート7を形成する。中空突起12及び第1のシート9の対応する部分は、中空セル8の内部空間13の範囲を定める。
中空突起12は、円形または星状断面の周壁12a及び平らな中央部を有する上端壁12bを有する。
第2のシート10は、複数の小さい上方への変形14を有し、これは、第1のシート9の対応する部分とともに、隣接する中空セル8の内部空間13を接続する連絡チャンネル15の範囲を定める。さらに(図3及び図4)、第2のシート10は、小さい上方への変形16を有し、これは、第1のシート9の対応する部分とともに、連絡チャンネルの範囲を定める。連絡チャンネルの末端の一方は、中空セル内へと開口し、底部シート7の端部に配置された他方の末端は、密封接続手段17aにより接続パイプ17に接続されうる。
支持装置4は、中空セル8の高さ方向への変形の検出のための手段18を備える。
図3及び図6に図示するとおり、検出手段18は、好ましくは軟質プラスチック材料で作られた基板シート20の一面の区画上に平らにスクリーン印刷された複数の金属巻線19を含む。
図2及び図5に図示するとおり、基板シート20は、膨張可能な要素6の一面と結合し、より正確には、膨張可能な要素6の底部シート7とマットレス1の凹部2の底部3との間に挿入され、この底部シート7と平行である。たとえば、基板シート20の周辺部は、底部シート7のそれと一致する。
図3及び図6に図示するとおり、金属巻線19は、電気接続トラック21により、互いに近接し基板シート20の端部に近接して配列された外部電気接続端子22へと選択的に接続され、電気接続トラック21及び電気接続端子22は、基板シート20の少なくとも1つの面上にスクリーン印刷されている。
電気接続端子22上に、電気接続ケーブル24のエンドコネクタ23を結合できる。
図6に図示する特定の実施形態によれば、金属巻線19は、基板シート20の隣接区画25上に形成され、正方形マトリクスに分布する。一変形実施形態によれば、金属巻線19は、ダイヤモンド状マトリクスに分布しうる。示された例により提供されるのは、6列及び直交する6行に配列された36個の区画25である。
中空セル8により覆われる総表面積は、金属巻線19により覆われる総表面積と実質的に一致しうるが、これは必ずしも必須ではない。中空セル8の数は、金属巻線19の数と等しくありうるが、これは必ずしも必須ではない。
隣接区画25の前記マトリクスの各行上で、6つの金属巻線19は3つの金属巻線の2つの群26及び27に分割され、これらは直列に接続され、対応する電気接続端子22に接続される。さらに、これら群のそれぞれにおいて、金属巻線19は同じ方向に巻かれ、一方の群と他方とでは、金属巻線19は反対方向に巻かれる。さらに、前記マトリクスの列方向に隣接する6つの群26及び6つの群27は、同じ方向に巻かれる。したがって、巻線の群26及び27は、1列の6つの検出区画ZからZ及び6つの検出区画ZからZ12を含む、基板シート20の表面にわたって分布する12個の検出区画ZからZ12を決定し、これらは、それぞれ直列に接続された3つの巻線19から構成される誘導要素HからH12をそれぞれ備える。
図5に図示するとおり、検出手段18は、複数の金属ペレット28を1つまたは複数の部分でさらに含み、これは、膨張可能な要素の別の面と結合し、より正確には、前記底部シート7とは逆側で、基板シート20により担持される金属巻線19から距離をおいて、中空セル8の末端部に付着する。たとえば、金属ペレット28は、中空セル8の内部にあり、中空突起12の上端壁12bの平らな中央部の内面上にそれぞれ接着され、任意の外部衝撃から保護される。この場合、金属ペレット28は、底部シート7を形成するシート9及び10の接着前に配置される。
前述の変形実施形態の場合には、金属ペレット28は、巻線19の中央部の上に配置できるが、これは必須ではない。
図2に図示するとおり、マットレス1は、凹部2内へと開口し、マットレスの下へと開口する導管29を有する。接続パイプ17及び電気接続ケーブル24は、管29を通って伸長する。
接続パイプ17は、ポンプ及び排気システム30に接続され、電気接続ケーブル24は、電子ユニット31に接続され、ポンプ及び排気システム30及び電気接続ケーブル24は、電気ケーブル32により接続される。したがって、支持装置4、金属巻線19を備える基板シート20、ポンプ及び排気システム30ならびに電子ユニット31が、機能的アセンブリ33を構成する。
この機能的アセンブリ33は、以下の仕方で動作する。
膨張可能な要素6が、その底部シート7を介して基板シート20上に置かれ、基板シート20が、マットレス1の凹部2の底部3上に置かれる。
使用者の身体が少なくともいくつかの中空セル8の上端部上に荷重を及ぼすとき、作用を受けた中空セル8は、ポンプ及び排気システム30により中空セル8の内部空間13内で生じる内圧からもたらされる局所支持圧の関数としてそれぞれ沈下させられる。
金属ペレット28が、それらが固く接続された中空セル8の末端部の移動に従うと、金属ペレット28と電子ユニット31により好適な仕方で電気エネルギーを供給される金属巻線19との間の電磁結合を表す、1つまたは複数の電気信号の値の測定または決定が、中空セル8上の荷重の効果またはその変形の程度を明示する手段を構成する。
ポンプ及び排気システム30を設定または調整することにより、中空セル8の内部の圧力を変化させることにより、中空セル8の変形または沈下のレベル及び使用者の身体に及ぼされる中空セル8の局所圧を変化させることが可能である。
特定の一実施形態によれば、電子ユニット31は、金属巻線19に対する、より具体的にはそれぞれ検出区画ZからZ12に含まれる巻線19に対する金属ペレット28の位置のパルス誘導検出を実行するようにプログラムされる。
電子工学の分野において知られているように、パルス誘導検出は以下の仕方で生じる。誘導要素または自己誘導コイルを構成する巻線に、高電流が供給電圧パルスの持続時間に対応する一瞬の間流れる。この電圧パルスに続いて、巻線の末端で誘導により過電圧が生成し、この過電圧はかなり急速に供給電圧の公称値まで減少する。金属の対象を巻線に近づけると、この公称値への復帰の持続時間は増加し、対象を巻線に近づければ近づけるほど増加した。結果として、この復帰持続時間または供給電圧パルスを含む結果として生じる電圧パルスの持続時間及び復帰持続時間を測定または決定することは、巻線と対象との間の距離を測定または決定することを可能にする。
図7に図示するとおり、電子ユニット31は、上のことを適用するために、特に以下のものを含みうる。すなわち、
− 前記復帰持続時間または前記結果として生じる電圧パルスの持続時間を測定するための回路33、
− 誘導要素のそれぞれを測定回路に選択的に接続するためのデマルチプレクス回路34、
− 前記復帰持続時間または結果として生じる電圧パルスの持続時間を、たとえば設定可能であり、所定の復帰持続時間または前記結果として生じる電圧パルスの所定の持続時間に対応する値である閾値REF1と比較するための比較回路35、
− ならびに、誘導要素HからH12に対応する比較結果を連続的に得て、ポンプ及び排気システム30の動作を比較結果の関数として統御するために、前記回路33、34及び35を測定サイクルに従って制御するためのプログラムされた論理回路36、またはマイクロプロセッサ。
金属巻線19に対する金属ペレット28の前述の構成の例を考慮すると、各金属ペレット28は、下に配置された巻線19に影響するとおおよそ考えられうる。
各誘導要素HからH12について、復帰持続時間または前記結果として生じる電圧パルスの持続時間は、検討中の誘導要素の上に位置する金属ペレット28の間の距離に関する情報を提供する。この所定の距離は実際に、各誘導要素について、誘導要素を構成する金属巻線19に対する1つ、2つまたは3つの金属ペレット28の相対距離を統合(integrate)する。
復帰持続時間または前記結果として生じる電圧パルスの持続時間の、閾値REF1との比較は、基板シート20に対する、検討中の誘導要素の上に位置する金属ペレット28の位置に関する情報を提供する。この比較は、1つ、2つまたは3つの中空セル8の沈下または変形が、対応する巻線19から構成される検討中の誘導要素に対して、閾値REF1と関連付けられる所定の距離を上回るまたは下回るかどうかを決定することを可能にする。
前記比較を考慮するため、論理回路36は、閾値REFを膨張可能な要素の収縮の方向に超えた場合に膨張可能な要素8を再膨張させるために、ポンプ及び排気システム30を制御するようプログラムできる。
第2の閾値REF2もまた設定でき、論理回路36は、この第2の閾値REF2を膨張可能な要素の膨張の方向に超えた場合に膨張可能な要素8を収縮させるために、ポンプ及び排気システム30を制御するようプログラムできる。
論理回路36は、第1の閾値REF1及び第2の閾値REF2に対応する2つの極値に前述の距離を維持するために膨張可能な要素8の膨張の状態を維持するために、ポンプ及び排気システム30を制御するようプログラムできる。
一変形実施形態によれば、膨張可能な要素8は、場合によってポンプ及び排気システム30及び論理回路36により選択的に統御されるか、または別様に統御される、少なくとも2つの独立した膨張可能な部分へとさらに分割できる。
別の一変形実施形態によれば、マットレス1は、場合によってポンプ及び排気システム30及び論理回路36により選択的に統御されるか、または別様に統御される、他の好適な位置に置かれる他の支持装置6を含みうる。
別の一変形実施形態によれば、支持装置6は、他の対象、たとえば椅子の座面または背もたれに組み込まれうる。
別の一変形実施形態によれば、支持装置6及び金属巻線19を備える基板シート20は、独立の機能的アセンブリを構成するために、ポンプ及び排気システム30及び電子ユニット31と結合する独立のパッドを形成しうる。
別の一変形実施形態によれば、電子ユニット31は、音声または光アラームを備えうるのであり、たとえば少なくともいくつかの中空セル8の沈下が所定値を超えるとき、すなわち金属巻線19に対する少なくともいくつかの金属ペレット28の距離が所定値を下回るとき、このアラームを作動させるようプログラムされうる。
図8に図示する別の一変形実施形態によれば、金属ペレット28は、もはや膨張可能なセル12の末端により担持されず、セル12の末端にわたって伸展する軟質シート37により平らに担持され、金属ペレット28は、セル8の上端壁12bの平らな中央部にわたって配列される。たとえば、金属ペレット28は、軟質シート37と別のシート38との間に挿入でき、これらシートは接合している。
図9に図示するとおり、別の支持装置39は、たとえば発泡プラスチックフォームで作られた、向かい合った面を有する弾性的に変形可能なブロック40により形成される変形可能な要素を含む。
弾性的に変形可能なブロック40は、保護シート41aを間に挟んでこのブロック40の一面と結合し、その上に配置される基板シート41を備える。この基板シート41は、前述の例の基板シート20と同等であり、この基板シート20と同様に、平らに配置されて分布する複数の金属巻線42を備える。
弾性的に変形可能なブロック40はまた、ブロック40の他方の面と結合し、平らに配列された複数の分布した金属ペレット43を備え、これら金属ペレット43は、前述の例の金属ペレット28と同等である。
図8の例と同様に、金属ペレット43は、たとえば、接合する軟質シート44及び45の間に挿入される。
上のアセンブリを、外部カバー46内に挿入できる。
このようにして構成される支持装置39は、パッドもしくはマットレスまたはパッドもしくはマットレスの一部を形成でき、外部支持体上に置かれうる基板シート41の側部上の担持面47、及び人が休むことができる金属ペレット43の側部上の面48を有する。
前述の例と同様に、基板シート41により担持される金属巻線42は、電子ユニット31と同等で、少なくともいくつかの金属ペレット43が金属巻線42に接近していることの検出により、弾性的に変形可能なブロック40の沈下の検出が可能な、電子ユニット49に接続される。電子ユニット49は、この接近が閾値に達した場合に、音声または光アラーム50を作動させるようプログラムできる。
かかる構成を、支持装置39がそれを使用している人にうまく合っていないかどうかを示す目的のために使用できる。
一変形実施形態によれば、上述の包み及び軟質シートは、弾性または伸張性の生地で作られうる。
ここで説明した支持装置及び変形検出手段は、より均一で再現性の良い検出を達成し、潜在的な外部の電磁妨害に対する感受性をほとんどまたはまったく有さず、簡単に製造でき、外部の物理的衝撃から容易に保護可能であるという利点を有する。
本発明は、上述の例に限定されない。本発明の範囲を離れることなく、多くの他の変形実施形態が可能である。
1 寝具マットレス
2 凹部
3 底部
3a 周壁
4 支持装置
5 軟質カバー
6 膨張可能で変形可能な要素
7 底部シート
8 膨張可能な中空セル
9 第1のシート
10 第2のシート
11 開口部
12 中空突起
12a 周壁
12b 上端壁
13 内部空間
14 小さい上方への変形
15 連絡チャンネル
16 小さい上方への変形
17 接続パイプ
17a 密封接続手段
18 変形の検出のための手段
19 金属巻線
20 基板シート
21 電気接続トラック
22 外部電気接続端子
23 エンドコネクタ
24 電気接続ケーブル
25 隣接区画
26 群
27 群
28 金属ペレット
29 導管
30 ポンプ及び排気システム
31 電子ユニット
32 電気ケーブル
33 回路
34 デマルチプレクス回路
35 比較回路
36 プログラムされた論理回路
37 軟質シート
38 別のシート
39 別の支持装置
40 弾性的に変形可能なブロック
41 基板シート
41a 保護シート
42 金属巻線
43 金属ペレット
44 軟質シート
45 軟質シート
46 外部カバー
47 担持面
48 面
49 電子ユニット
50 音声または光アラーム

Claims (11)

  1. 身体または身体の一部、特に人体の一部を支持するための支持装置であって、
    少なくとも1つの変形可能な要素であって、少なくとも1つの変形可能な要素が、第1の面及び反対側の第2の面、底部シート、ならびに前記底部シートに対する高さに関して個別に変形可能である、前記底部シートの一面上に突出する少なくとも複数の膨張可能な中空セルを有する、少なくとも1つの変形可能な要素と、
    前記変形可能な要素と関連がある変形を検出する装置と、
    を備え、
    前記変形を検出する装置が、
    前記底部シートと結合し、前記底部シートと平行に伸展し、基板シートの少なくとも1つの面上に平らに形成された複数の金属の巻線を備える基板シートと、
    金属ペレットが前記膨張可能な中空セルの末端部の動きに従うように前記底部シートから離れて前記膨張可能な中空セルの末端部にそれぞれ結合された複数の金属ペレットであって、前記金属ペレットは前記金属の巻線の中央部の上に配置された、金属ペレットと、
    を備え、前記金属ペレットと前記巻線との間のそれぞれの電磁結合は、前記巻線が電気エネルギーにより曝されたときの前記金属ペレットと前記巻線との間の距離を表すことを特徴とする支持装置。
  2. 前記変形を検出する装置が、前記巻線に接続されたパルス誘導検出器を含む、請求項1に記載の支持装置。
  3. 前記巻線は、前記巻線が直列に電気的に接続される巻線の群に分割される、請求項2に記載の支持装置。
  4. 前記変形を検出する装置が、前記巻線または巻線の群を前記パルス誘導検出器に継続的かつ連続的に接続するように構成された、請求項3に記載の支持装置。
  5. 前記金属ペレットが、前記膨張可能な中空セルの末端部の上に伸展する少なくとも1つの軟質シートにより、担持される、請求項1に記載の支持装置。
  6. 前記金属ペレットが、前記底部シートと平行な前記膨張可能な中空セルの内面上に付着される、請求項1に記載の支持装置。
  7. 前記基板シートが、前記底部シートの前記膨張可能な中空セルとは反対側に配置される、請求項1に記載の支持装置。
  8. 前記膨張可能な中空セルの内部空間が、前記底部シート内に作られた連絡チャンネルを介して接続される、請求項5に記載の支持装置。
  9. 前記変形可能な要素が、前記底部シートを形成するように隣接された第1のシート及び第2のシート、ならびに前記第2のシートに接続され、前記膨張可能な中空セルの範囲を定める複数の中空突起を含み、前記第1のシートと前記第2のシートのうちの少なくとも一方が、前記中空セルの内部空間の間の連絡チャンネルを形成するように構成される、請求項8に記載の支持装置。
  10. 請求項1に記載の支持装置を含むアセンブリであって、
    前記底部シートに含まれる連絡チャンネルにより前記中空セルに接続された外部接続器に接続されたポンプ及び排気システムと、
    前記巻線に接続された外部電気接続器に接続された、パルス誘導検出のための電子ユニットであって、ポンプ及び排気システムの作動の統御用に構成された電子ユニットと、
    を含む、アセンブリ。
  11. 請求項1に記載の支持装置を含むアセンブリであって、パルス誘導検出のための電子ユニットを備え、前記電子ユニットは、外部電気接続器に接続され、前記外部電気接続器は、前記巻線に接続されると共にアラームの統御用に構成されており、
    前記電子ユニットは、前記中空セルの沈下が所定値を超えるとき、前記アラームを作動させる、アセンブリ。
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