JP6544753B1 - エアセル及びエアマットレス - Google Patents

Abstract

【課題】身体から局所的に突出する骨突出部においても接触圧を低減すると共にハンモック現象を防ぐことができるエアセル等を提供する。【解決手段】エアセルは、エアマットレスにおいて並設されて使用されるエアセルであって、可撓性を有するシート材により形成され、互いに対向する第１及び第２の側壁を有し、内部にエアを封入することにより膨張するセルと、可撓性を有する材料により形成され、第１及び第２の側壁を上記セルの内部から複数箇所において接続し、上記セルにエアが封入された際にエアマットレスに並設された状態で使用者の乗せられる面となる支持面に連続的な複数のアーチを形成する手段と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、床ずれ（褥瘡）防止用のエアマットレスに用いられるエアセル及びエアマットレスに関する。

床ずれ（褥瘡）とは、多くの場合、体重を受ける骨突出部等の局所の皮膚組織が圧迫され続けることにより虚血を起こすよって発生する、局所の皮膚圧迫潰瘍のことである。病気や怪我、老衰などにより、寝たきり又は身体を動かすことが困難な状態の人にとって、床ずれを防止することは非常に重要である。

床ずれ防止用のエアマットレスとしては、筒状に成形されたエアセルにエアを封入し、ベッドの長手方向と直交する向きに複数本並設したものが知られている（例えば特許文献１〜３参照）。床ずれ防止用のエアマットレスにおいては、通常、各エアセル内の空気圧を、使用者の身体が沈み込む程度に低圧に維持することにより、身体への接触圧を低減し、床ずれ防止を図っている。

特許文献１には、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レスにおいて、各エアセルを、袋状の内部空間を上下に二分する仕切り板を長手方向の両端部近傍まで側壁間に掛け渡して設けた構成とすることが開示されている。

特許文献２には、並設されたエアセルを複数の系統に分け、エアセルを系統ごとに順に膨張、収縮させることにより、エアセルを波動させる技術が開示されている。このようにエアセル内の圧力を順次変化させるエアマットレスは圧切替型と呼ばれ、使用中にエアセル内の圧力を変化させないエアマットレスは静止型と呼ばれる。なお、圧切替型エアマットレスは、医療機器ではなく、介護保険の適用のある「床ずれ防止用具」と称される福祉用具である。

特許文献３には、細長い平面形状をなす膨張可能なマットレスであって、マットレスの長手方向の軸に沿って延びる列に連続して配置され、各々が細長い形状をなす膨張可能な複数のセルを備えるエアマットレスが開示されている。

特開２００５−６９３９号公報 特開２０１１−１６０８９４号公報 米国特許第５７０４０８４号明細書

骨の変形や長期の寝たきり療養生活に伴う筋肉の萎縮による病的な骨突出、或いは、特に高齢の入院患者やがん患者に多く見られるサルコペニア（加齢等により筋肉量が減少すること）、がん痩せ（悪液質）、るい痩（脂肪の減少）等による骨格筋や脂肪組織等の身体のクッション組織が喪失した結果による相対的な骨突出が生じている患者は、床ずれの発症するリスクが非常に高い。

本発明者が、難治性褥瘡の予後に低圧保持可能な圧切替型のマットレスを使用した患者の経過観察を行ったところ、患部の回復が停滞してしまうケースが相当数あることがわかった。また、褥瘡内褥瘡（褥瘡の患部内に新たな褥瘡が生じてしまうこと）を繰り返し発症する患者も存在した。そのため、本発明者は、従来の低圧保持や圧切替型のマットレスでは、骨突出が顕著な患者には対応できず、そのようなハイリスクな患者に適合するエアマットレスの開発が急務であることを確信するに至った。

ここで、一般的なエアセルの表面はフラットなシート状となっているため、内圧が低圧に維持されたエアマットレスにおいて、エアマットレスの一部に身体の荷重が集中すると、身体がエアセルに極端に沈み込み、エアセルの支持面（エアセルの表面のうち身体と接する側の面）のシートによって身体が吊り下げられている状態になってしまう。このような状態は、ハンモック現象と言われる。ハンモック現象が発生すると、支持面に接している身体の部分における接触圧が大きくなり、床ずれが発生するリスクが高くなる。また、上述した病的な骨突出や相対的な骨突出など局所的に突出している部分がある場合には、骨突出部に部分的なハンモック現象が生じていることもある。

ハンモック現象に関して、特許文献３においては、外側シートに内側シートをスポット溶接で固定することによりエアセルの支持面にプリーツを形成し、このプリーツによりエアマットレスに身体が深く沈む余裕が支持面に生まれ、ハンモッキングが回避されることとしている。

しかしながら、特許文献３においては、身体をエアマットレスに深く沈み込ませた場合に生じ得るハンモック現象の回避が考慮されているだけであり、上述した病的な骨突出や相対的な骨突出などの局所的な骨突出部、特に、痩せ型の患者に多く見られる骨突出部に対する接触圧の低減や、骨突出部におけるハンモック現象については一切考慮されていない。

また、一般的なエアマットレスのように、エアマットレスの長手方向と直交するようにエアセルが並設されている場合、各エアセルは両端において固定されているため、エアセルの長手方向の中央部が最も沈み込み易くなる。つまり、このようなエアマットレスは、拘縮やるい痩、サルコペニアが生じている患者にとっては、エアマットレスで仰臥位を取ったときに、背面の中央部や尾てい骨への接触圧が大きくなる構造を有しているとも言える。そのため、圧切替型のエアマットレスにおいては、エアセルの膨張時には脊柱を中心として背面に圧力がかかり、エアセルの収縮時にはエアセルの中央部が沈み込むため、脊柱や尾てい骨など身体の中心部に位置する骨突出部が支持面のシートに吊り下げられている状態となる。つまり、床ずれが生じるリスクが高い骨突出部は、エアセルの膨張時にも収縮時にもエアセルから力を受けていることになる。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、身体から局所的に突出する骨突出部においても接触圧を低減すると共にハンモック現象を防ぐことができるエアセル及びエアマットレスを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様であるエアセルは、エアマットレスにおいて並設されて使用されるエアセルであって、可撓性を有するシート材により形成され、互いに対向する第１及び第２の側壁を有し、内部にエアを封入することにより膨張するセルと、可撓性を有する材料により形成され、前記第１及び第２の側壁を前記セルの内部から複数箇所において接続し、前記セルにエアが封入された際に前記エアマットレスに並設された状態で使用者の乗せられる面となる支持面に連続的な複数のアーチを形成する手段と、を備えるものである。

上記エアセルにおいて、前記手段は、シート状をなし、主面において前記第１及び第２の側壁の各々に対して複数の接合部において接合された接続部材であり、前記複数の接合部の各々は、当該エアセルが前記エアマットレスに並設された状態で上下方向に伸びる細長い形状を有しても良い。

上記エアセルは、可撓性を有するシート材により形成され、内部にエアを封入することにより各々が筒状に膨張する第２及び第３のセルであって、前記セルの外周面のうち、前記エアマットレスにおいて床側となる領域に、前記セルの長手方向と平行になるように取り付けられた第２及び第３のセルをさらに備えても良い。

本発明の別の態様であるエアマットレスは、少なくとも上記エアセルを含む複数のエアセルが並設されたものである。

本発明のさらに別の態様であるエアマットレスは、背上げ機能及び膝上げ機能が設けられ、背上げ可能な第１のボトムと、該第１のボトムに隣接して配置された第２のボトムと、第２のボトムに隣接して配置され、該第２のボトムと共に膝上げ可能な第３のボトムとを備えるベッドボトムに配置して使用されるエアマットレスであって、複数の第１のエアセルであって、各々が、可撓性を有するシート材により形成され、互いに対向する第１及び第２の側壁を有し、内部にエアを封入することにより膨張するセルと、可撓性を有する材料により形成され、前記第１及び第２の側壁を前記セルの内部から複数箇所において接続し、前記セルにエアが封入された際に前記エアマットレスに並設された状態で使用者の乗せられる面となる支持面に連続的な複数のアーチを形成する手段と、を有し、前記エアマットレスの長手方向と直交する向きに並設された複数の第１のエアセルと、可撓性を有するシート材により形成され、内部にエアを封入することにより筒状に膨張し、前記エアマットレスの長手方向と直交する向きに並設された複数の第２のエアセルと、を備え、前記第１のボトムと前記第２のボトムとの境界の前記第１のボトム側の領域である第１の領域に少なくとも１つの前記２のエアセルが配置され、前記第２のボトムと前記第３のボトムとの境界の両側の領域である第２の領域に少なくとも１つずつの前記第２のエアセルが並設され、少なくとも前記第１の領域と前記第２の領域との間に、２つ以上の前記第１のエアセルが並設されているものである。

上記エアマットレスにおいて、前記第２の領域よりも前記第３のボトムの端部側の領域に、２つ以上の前記第１のエアセルが並設されていても良い。

上記エアマットレスにおいて、前記第１の領域よりも前記第１のボトムの端部側の領域であって、少なくとも前記第１のボトムの端部を除く領域に、２つ以上の前記第１のエアセルが並設されていても良い。

本発明によれば、第１及び第２の側壁をセルの内部から複数箇所において接続し、支持面に連続的な複数のアーチを形成する手段を設けるので、エアセルにエアを封入すると、第１及び第２の側壁が接続部材により互いに引き寄せられてエアセルが蛇腹状に膨張し、エアセルの支持面にアーチ状の凸部と、溝（皺）状の凹部とが形成される。そのため、身体から局所的に突出する骨突出部をこの凹部によって包み込むように広い面積で保持し、骨突出部への接触圧を低減することができる。また、凸部がアーチ状をなしていることから、エアセルが上方からの荷重に対して沈み込みにくい構造となる。従って、骨突出部を凹部によって包みつつ、骨突出部の周辺をエアセルで保持することができ、骨突出部に集中しがちなエアセルから接触圧を分散させることが可能となる。さらに、エアセルへの身体の過度な沈み込みを抑制することにより、エアセル表面の張力の増加を抑えることができるので、局所的な骨突出部においてもハンモック現象を防ぐことが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係るエアセルの外観を示す正面図である。 図１に示すエアセルの上面図（エアを封入した状態）である。 図１に示すエアセルのＡ１−Ａ１拡大断面図（エアを封入した状態）である。 図１に示すエアセルの一部拡大側面図（エアを封入した状態）である。 図１に示すエアセルのＡ２−Ａ２拡大断面図（エアを封入した状態）である。 図１に示すエアセルのＡ３−Ａ３拡大断面図（エアを封入した状態）である。 本発明の第２の実施形態に係るエアセルの外観を示す正面図である。 図６に示すエアセルの底面図である。 図６に示すエアセルのＣ−Ｃ拡大断面図（荷重をかけている状態）である。 図６に示すエアセルにおける体圧分散の原理を説明するための模式図である。 本発明の第３の実施形態に係るエアマットレスを示す上面図である。 図１０Ａに示すマットレスの側面図である。 図１０Ａに示すエアセルを示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係るエアセル及びエアマットレスについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態によって本発明が限定されるものではない。また、各図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。以下の説明において参照する図面は、本発明の内容を理解し得る程度に形状、大きさ、比率、及び位置関係を概略的に示しているに過ぎない。即ち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、比率、及び位置関係のみに限定されるものではない。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るエアセルの外観を示す正面図である。図２は、同エアセルの上面図である。図３は、同エアセルのＡ１−Ａ１拡大断面図である。図４は、同エアセルの一部拡大側面図（エアを封入した状態）である。図５Ａは、同エアセルのＡ２−Ａ２拡大断面図である。図５Ｂは、同エアセルのＡ３−Ａ３拡大断面図である。このうち、図１は、エアセルにエアが封入されていない状態を示し、図２〜図５Ｂは、エアセルにエアが封入されている状態を示す。

以下において、エアセルの表面のうち、当該エアセルにエアを封入してエアマットレスに並設した場合に上側となる面、即ち、身体と接触して身体を支持する面のことを支持面といい、支持面と反対側の面のことを底面という。また、以下において、エアセルの上側又は上方向とは、支持面側又は支持面方向のことをいい、エアセルの下側又は下方向とは、底面側又は底面方向のことをいう。

本実施形態に係るエアセルは、内部にエアを封入して用いられるエアマットレスを構成するエアセルである。図１〜図５Ｂに示すように、本実施形態に係るエアセル１は、互いに対向する第１及び第２の側壁を有し、内部にエアを封入することにより膨張するセル１０と、セル１０の内部に配置された接続部材１１とを備える。接続部材１１は、セル１０の対向する２つの側壁１０ａ、１０ｂを接続し、セル１０にエアが封入された際に支持面に連続的な複数のアーチを形成する手段である。

エアセル１のサイズは、エアマットレスを使用するベッドフレームに適合させることができれば特に限定されない。また、使用者の体形や体格、使用時におけるエアセル１の内圧等を考慮してエアセル１のサイズを決定しても良い。一例として、介護用ベッドにおいては、ベッドフレームの短手方向の長さが８５０ｍｍ又は９５０ｍｍのものが一般的であるので、これに適合するように、エアセル１の長手方向の長さＬ１を８３０ｍｍ程度又は９３０ｍｍ程度にしても良い。また、エアセル１にエアが封入されている状態で、エアセル１の短手方向における幅Ｗ１を６０〜８０ｍｍ程度、厚さＨ１を７０〜１２０ｍｍ程度にしても良い。

セル１０は、ウレタン等の可撓性を有するシート材の周縁部同士を溶着することにより筒状に成形したものである。セル１０の両端には、シート材の端部の閉じ部１３が突出しており、この閉じ部１３に、エアセル１をベッドフレームに固定したりエアセル１同士を接続したりするためのホック１４が取り付けられている。また、セル１０の底部（エアマットレスにおいて床側となる領域）には、エアセル１内にエアを注入するための注入口１５が設けられている。

接続部材１１は、ウレタン等の可撓性を有するシート材により形成されている。接続部材１１は、側壁１０ａ、１０ｂよりもやや幅の狭い帯状に成形されている。なお、セル１０を形成する材料と、接続部材１１を形成する材料とは、同じ材料であっても良いし、異なる材料であっても良い。

接続部材１１は、エアセル１にエアが封入されていない状態では、セル１０の対向する側壁１０ａ、１０ｂと略平行になるように配置されている（図１参照）。そのため、エアセル１にエアを封入し、エアマットレスの一部として配置した状態では、接続部材１１は縦方向に立つような姿勢となる（図５Ａ、図５Ｂ参照）。

接続部材１１は、セル１０の対向する２つの側壁１０ａ、１０ｂに対し、主面の複数箇所において、溶着により接合されている。一方の側壁１０ａと接続部材１１との溶着部（接合部）１２ａと、他方の側壁１０ｂと接続部材１１との溶着部（接合部）１２ｂとは、互いの正面において面することがないように配置されている。詳細には、エアセル１にエアを封入せずに、接続部材１１を平面状に配置した場合に（図１参照）、溶着部１２ａ、１２ｂは、セル１０の長手方向と略平行となるように１列に配列されており、一方の側壁１０ａと接続部材１１との溶着部１２ａと、他方の側壁１０ｂと接続部材１１との溶着部１２ｂとが交互に並んでいる。

各溶着部１２ａ、１２ｂは、エアセル１の上下方向に細長い形状となっている。各溶着部１２ａ、１２ｂの形状は、上下方向に細長い形状であれば特に限定されず、例えば、図１に示すような矩形であっても良いし、両端が丸くなった長円形等であっても良い。

エアセル１にエアを封入すると、セル１０全体は膨張するが、接続部材１１により側壁１０ａ、１０ｂ同士が引き寄せられ（図３参照）、セル１０の長手方向の長さは、エアを封入していない状態（図１に示す長さＬ１参照）よりも縮んだ状態となる。そして、セル１０の支持面に、膨張した凸部１６と、溝状にくびれた凹部（皺）１７とが形成され、全体として蛇腹のような凹凸（プリーツ）が生じる（図２参照）。

また、溶着部１２ａ、１２ｂにおいては、側壁１０ａ、１０ｂと接続部材１１とが一体化されているため、他の領域よりもシートの厚みがある。そのため、セル１０全体が膨張したときも、溶着部１２ａ、１２ｂはほぼ直立し、セル１０の支持面及び底面がアーチ状に膨らむ（図４の凸部１６参照）。つまり、支持面に形成される連続的な複数のアーチを溶着部１２ａ、１２ｂで橋脚のように支持する構造が形成される。これにより、エアセル１に上下方向の荷重がかけられても、エアセル１の形状をある程度保持することが可能となる。

溶着部１２ａ、１２ｂのサイズは特に限定されないが、溶着部１２ａ、１２ｂの長手方向の長さが、セル１０の上下方向の長さの１／２以上であることが好ましく、２／３以上であることがより好ましい。溶着部１２ａ、１２ｂの長手方向の長さがセル１０の上下方向の長さの１／２よりも短い場合、エアセル１への荷重に対するエアセル１の形状の保持力が小さくなるおそれがある。なお、図１において、接続部材１１は、上下のわずかな領域を残して側壁１０ａ、１０ｂに溶着されているが、接続部材１１の上下いっぱいにわたって溶着を行っても良い。

また、溶着部１２ａ、１２ｂの数や間隔は特に限定されず、エアセル１のサイズや、エアを封入した際に形成される凹凸のサイズや大きさに応じて適宜決定すれば良い。例えば、溶着部１２ａ、１２ｂの数を増やした場合、エアセル１の上面には比較的細かい凹凸が数多く形成される。他方、溶着部１２ａ、１２ｂの数を減らした場合、エアセル１の上面には比較的大きな凹凸が形成される。

上述したように、エアセル１にエアを封入すると、接続部材１１により側壁１０ａ、１０ｂ同士が引き寄せられてエアセル１が蛇腹状に膨張し、エアセルの支持面に凹凸が形成される。このようなエアセル１に使用者の身体を乗せると、これらの凹凸によって使用者の身体を包み込むように広い面積で支持することができる。つまり、一般的な筒状のエアセルのように平面で身体を支持するのではなく、エアセル１に生じた凹凸によりエアセル１のシート材が身体に緩く追従し（所謂ルーズフィット）、使用者の身体を広い面積で支持することができる。従って、身体の各部に対する接触圧を低減させ、床ずれを防止することが可能となる。特に、局所的に突出する骨突出部についても、凹部１７によって包み込むように個別に支持することができ、骨突出部に対する接触圧を低減させることが可能となる。

また、エアセル１においては、支持面に形成された凸部１６がアーチ状をなすので、上方からの荷重に対して沈み込みにくい（潰れにくい）構造が形成される。さらに、エアセル１においては、溶着部１２ａ、１２ｂが恰も橋脚のように支持面のアーチ（凸部１６）を支持し、これを帯状の接続部材１１が補強する構造となっている。そのため、エアセル１は、荷重による歪みを抑制して自身の形状を保持し、エアセル１に使用者の身体が乗せられた場合であっても、過度な沈み込みを抑制することができる。

また、溶着部１２ａ、１２ｂは、接続部材１１において上下方向における幅のほぼ全体に渡って連続的に設けられている。従って、接続部材１１の上下方向のごく一部のみ又は断続的に溶着部が設けられている場合と比較して、接続部材１１を弛ませずに帯状に張られた状態を維持することができる。それにより、エアセル１への局所的な荷重を分散する効果も得ることができる。例えば、図３に示す点Ｐ１に荷重がかかった場合、点Ｐ１への荷重を、溶着部１２ｂに接続された接続部材１１を通じて、２つの方向（矢印Ｐ２、Ｐ３参照）に逃がすことができる。それにより、エアセル１の沈み込みを抑制する作用がさらに高まる。

このようなエアセル１を用いて構成されたエアマットレスにおいては、エアセル１自体が過度な沈み込みを防いで、身体を安定的に保持することができる。また、身体に骨突出部が存在する場合でも、支持面に形成された凹凸によって骨突出部を包むように支持しつつ、骨突出部の周辺をエアセル１で保持することができる。それによって、骨突出部に集中しがちなエアセルの支持面からの圧力を骨突出部の周辺に分散させることが可能となる。

さらに、エアセル１への身体の沈み込みを抑制することにより、エアセル１の厚みを過度に厚くすることなく、底付きを防ぐことができる。加えて、エアセル１への身体の沈み込みを抑制することにより、エアセル１の支持面に凹部１７が十分に残っている状態を維持し、支持面における張力の増加を抑制することができる。従って、骨突出部等における局所的なハンモック現象を防ぐことが可能となる。

なお、上記第１の実施形態においては、接続部材１１をセル１０の側壁１０ａ、１０ｂに溶着することとしたが、接続部材１１を側壁１０ａ、１０ｂに接合する手段は溶着に限定されない。エアセル１にエアを封入し、エアセル１に荷重がかかった場合の変形に耐える強度を得ることができれば、例えば、接着剤や縫製等の手段を用いても良い。また、溶着方法についても特に限定されず、熱板溶着、高周波溶着など、公知の方法を用いることができる。

（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係るエアセルの外観を示す正面図である。図７は、同エアセルの底面図である。図８は、同エアセルのＣ−Ｃ拡大断面図である。このうち、図６は、エアセルにエアが封入されていない状態を示し、図７及び図８は、エアセルにエアが封入されている状態を示す。

図６〜図８に示すように、本実施形態に係るエアセル３は、上記第１の実施形態に係るエアセル１の底部（エアマットレスの床側となる領域）に対し、第２及び第３のセル（ベースセル３１、３２）を長手方向に沿って設けたものである。

ベースセル３１、３２は、ウレタン等の可撓性を有するシート材からなる１つの袋体３０により一体的に形成されている。袋体３０の短手方向の略中央部には、長手方向に沿って溶着部３３が形成されている（図７参照）。溶着部３３は、袋体３０の対向するシート材同士を接続している。これにより、袋体３０が２つのベースセル３１、３２に分離される。また、袋体３０は、溶着部３３の少なくとも一部においてセル１０の底部と接続されている。袋体３０とセル１０の底部とを接続する箇所は特に限定されず、例えば、溶着部３３の両端のみであっても良いし、溶着部３３の全体であっても良い。或いは、袋体３０とセル１０の底部とを、ホックやボタン等により複数箇所で接続しても良い。

袋体３０には、袋体３０にエアを注入するための注入口３４が設けられている。袋体３０は、セル１０との間でのエアの流通が遮断されており、注入口３４からエアを封入することにより、ベースセル３１、３２が筒状に膨張する。

袋体３０の長手方向の両端と溶着部３３との間、及び２つの溶着部３３の間には、ギャップ領域３５が設けられている。このギャップ領域３５により、２つのベースセル３１、３２の間においてエアの流通が可能となる。従って、袋体３０にエアを供給したり、エアセル１を押圧したりした場合であっても、各ベースセル３１、３２における内圧はほぼ均等となり、ベースセル３１、３２の径も概ね同じ状態が維持される。

なお、図７においては、袋体３０の長手方向に沿って、溶着部３３を２箇所に分けて形成しているが、溶着部３３の数はこれに限定されない。例えば、袋体３０の長手方向に沿って溶着部３３を一体的に形成しても良い。或いは、溶着部３３をさらに細かく（例えば、４〜５箇所に）分けても良い。ここで、セル１０にエアを封入すると、側壁１０ａ、１０ｂの溶着部１２ａ、１２ｂ以外の部分は側方に膨らむため、底部が蛇行しているような状態になる。そのため、特に溶着部３３全体で袋体３０をセル１０の底部に接続する場合には、溶着部３３を複数箇所に分け、セル１０と袋体３０とが溶着されていない「遊び」を設けることが好ましい。それにより、袋体３０を真っ直ぐな状態に維持し、セル１０を安定的に保持することができるからである。

エアセル３のサイズは、エアマットレスを使用するベッドフレームに適合させることができれば特に限定されない。また、使用者の体形や体格、使用時におけるエアセル３の内圧等を考慮してエアセル３のサイズを決定しても良い。一例として、エアセル３（セル１０及びベースセル３１、３２）にエアが封入されている状態で、エアセル３の厚さ（上下方向の長さ）を１１０〜１６０ｍｍ程度、ベースセル３１、３２の径を３０〜５０ｍｍ程度にしても良い。好ましくは、ベースセル３１、３２の径を、セル１０の幅（図８の左右方向の長さ）の１／３〜１／２程度にすると良い。

図８に示すように、エアセル３に荷重がかかっていない状態では、ベースセル３１、３２は概ね円筒状に膨らんでいる。セル１０と袋体３０とは、溶着部３３の少なくとも一部において、幅広い面ではなく概ね線状に接続されているため、エアセル３に荷重がかかっていないとき、セル１０に対して各ベースセル３１、３２は、溶着部３３を軸として可動な状態となっている。

これに対し、エアセル３に荷重がかかると、セル１０と各ベースセル３１、３２とが面状に接するようになる。セル１０は、ベースセル３１、３２の各々がセル１０と接触する２つの面を介して、２つのベースセル３１、３２により支持される。

図９は、エアセル３における体圧分散の原理を説明するための模式図である。エアセル３によりエアマットレスを構成する場合、ベッドフレーム上にエアセル３を並設し、各エアセル３のセル１０及びベースセル３１、３２にエアを封入する。図９に示すように、エアセル３に荷重をかけると、２つのベースセル３１、３２によって１つのセル１０を支持するトラス構造が形成される。

セル１０の内部は、使用者の身体への接触圧を低減するため、身体がセル１０に多少沈む程度の圧力に維持される。これに対し、ベースセル３１、３２の内圧は、ほぼいっぱいにエアが充填された状態に維持される。このように、セル１０とは別に、ベースセル３１、３２の内圧を所定圧に維持することにより、セル１０に対して局所的な圧力がかかった場合であっても、エアセル３全体として底付きを防止することができる。

また、使用者がエアセル３に身体を乗せると、身体が直接接触するセル１０に荷重Ｐ４がかかる。このとき、荷重Ｐ４によりセル１０の形状が歪むと、通常であれば身体が最も沈み込んだ部分（先端）に局所的な接触圧がかかることとになる。しかしながら、本実施形態においては、２つのベースセル３１、３２によって１つのセル１０を支持するトラス構造が形成されているので、荷重Ｐ４が２つのベースセル３１、３２の方向（矢印Ｐ５、Ｐ６参照）に分散される。言い換えると、ベースセル３１、３２から受ける反力により沈み込んだ身体が広く支持されることになり、身体の局所への接触圧が低減する。それにより、床ずれ防止効果を高めることができる。

以上説明したように、本発明の第２の実施形態によれば、第１の実施形態において説明したハンモック現象の防止効果に加え、トラス構造による体圧分散効果も得ることができ、床ずれ防止効果を向上させることが可能となる。さらには、セル１０とベースセル３１、３２との間においてエアの流通が遮断されているので、エアセル３全体として底付きを防止することができる。

上述した本発明の第１及び第２の実施形態に係るエアセルをベッドフレーム上に並設することにより、エアマットレスを構成することができる。エアマットレスを構成する際には、第１及び第２の実施形態に係るエアセルのいずれかを使用しても良いし、第１及び第２の実施形態に係るエアセルを適宜組み合わせて使用しても良い。或いは、第１及び第２の実施形態に係るエアセルに加え、他の種類のエアセルを組み合わせてエアマットレスを構成しても良い。例えば、使用者の体重が集中し易い腰部辺りの領域（ベッドフレームの概ね中央付近）に、本発明の第１及び第２の実施形態に係るエアセルのいずれかを並設し、それ以外の領域に、一般的な筒状のエアセルを並設しても良い。

第１及び第２の実施形態に係るエアセルは、個々のエアセルの構造により、骨突出部を包み込んで接触圧を低減させる効果、骨突出部の周辺をエアセルで保持することにより、集中しがちなエアセルから圧力を骨突出部の周囲に分散させる効果、エアセルへの身体の過度な沈み込みを抑制することによりハンモック現象を防ぐ効果等を発揮する。そのため、このようなエアセルを並設したエアマットレスにおいても、当然ながら上記効果を得ることができる。

以下においては、第１〜第２の実施形態及び変形例に係るエアセルを用いてエアマットレスを構成した実施形態を説明する。

（第３の実施形態）
図１０Ａは、本発明の第３の実施形態に係るエアマットレスを示す上面図であり、図１０Ｂは、同マットレスの側面図である。図１０Ａ及び図１０Ｂに示すエアマットレス７は、背上げ機能及び膝上げ機能を有するベッドボトムにも使用可能なエアマットレスである。

ここで、マットレスが載置されるベッドフレームの分野においては、ベッドボトムの頭側の領域を立ち上げる「背上げ機能」や、背上げした際の身体のずり下がりを防止するため、膝部分のベッドボトムを山型に立ち上げる「膝上げ機能」が設けられた機種がある。背上げ機能及び膝上げ機能を有するベッドボトムは、一般に、頭側から、背ボトム（第１のボトム）と、該背ボトムに隣接して配置された腰ボトム（第２のボトム）と、該腰ボトムに隣接して配置された脚ボトム（第３のボトム）との少なくとも３つのボトムを備えている。背ボトムは、腰ボトムとの境界を軸として頭側の端部を立ち上げることができる。また、腰ボトム及び脚ボトムは、両者の境界（概ね膝が乗る部分）を山として立ち上げることができる。以下に説明するエアマットレスのうち、概ね背ボトム上に配置される領域のことを背ボトム領域（第１の領域）、概ね腰ボトム上に配置される領域のことを腰ボトム領域（第２の領域）、概ね脚ボトム上に配置される領域のことを脚ボトム領域（第３の領域）という。

図１０Ａ及び図１０Ｂに示すようにベッドボトム７ａ上のうち、背ボトム領域の頭側端部から概ね半分程度までの領域と、脚ボトム領域の端部とには、エアセル５が並設されている。また、背ボトム領域と腰ボトム領域との境界近傍の背ボトム側の領域には、エアセル５Ａが並設され、腰ボトム領域と脚ボトム領域との境界の両側には、エアセル５Ｂが並設されている。そして、残る領域のうち、背ボトム領域及び腰ボトム領域側にはエアセル３Ａが並設され、脚ボトム領域側にはエアセル３Ｂが並設されている。

エアセル３Ａ、３Ｂの構造は、上記第２の実施形態に係るエアセル３（図６〜図８参照）と概ね同様であるが、エアセル３Ａの方は、セル１０と袋体３０（ベースセル３１、３２）との間でエアの流通が遮断されており、エアセル３Ｂの方は、セル１０と袋体３０との間でエアが流通可能であるという点が異なっている。

エアセル５、５Ａ、５Ｂの構造は互いに同様であり、単に、並設されている領域が異なっているだけである。図１１は、エアセル５を示す断面図である。図１１に示すように、エアセル５は、全体として１つの袋体５１からなる一般的な１気室のエアセルである。エアセル５のサイズは、並設される他のエアセル３Ａ、３Ｂと整合可能なサイズであれば特に限定されない。袋体５１の内周面には、エアマットレスの床面と略平行な向きとなるように架け渡された膜状部材（所謂、吊り）５２が設けられている。膜状部材５２は、袋体５１の厚みの略半分の位置に溶着され、内周面のうち互いに対向する領域をつないでいる。このような膜状部材５２を設けることにより、エアセル５に圧力がかかった場合であっても、エアセル５が横方向に膨らむのを防ぎ、エアセル５の厚さ方向における圧縮量を抑制することができる。

エアマットレス７には、５つのエア供給系統が設けられている。即ち、所定の内圧となるまでエアを供給した後はエアの吸排気を遮断して内圧を変化させない静止系統及びアンカー・ボトム静止系統と、エアの内圧を所定の周期で順に変化させる第１〜第３系統である。このうち、静止系統とアンカー・ボトム静止系統との間では、内圧の設定値が異なっており、静止系統よりもアンカー・ボトム静止系統の方が内圧が高くなるように設定されている。

頭部側及び脚部側端部のエアセル５並びにエアセル３Ｂは、静止系統に接続されている。静止系統の内圧は比較的低圧にしても良く、エアセル５並びにエアセル３Ｂにおいて、使用者の身体をある程度沈ませて支持しても良い。

ここで、一般的な圧切替型のエアマットレスにおいては、全てのエアセルの内圧を周期的に切り替える機種が多い。この場合、使用者の頭部も周期的に動かされることになり、船酔いに似た現象が生じることがある。それに対し、本実施形態においては、頭部が乗せられる領域に配置されたエアセル５を静止系統に接続している。それにより、使用者が船酔い状態になるのを防ぐことができる。

また、膝より下の脚部においては、蛇腹状に膨張したエアセル３Ｂのシートによって、
踵や踝など、様々な向きに突出する骨突出部であっても、シートの蛇腹で包み込むように広い面積で支持することができる。

主に使用者の躯幹部が乗せられる領域に配置されたエアセル３Ａのうちセル１０の部分は、第１系統〜第３系統に順に接続されている。これにより、蛇腹状に膨張したセル１０によって、包み込むように広い面積で身体を支持しつつ、セル１０を膨収させることにより、床ずれ防止効果を発揮することができる。

エアセル３Ａのうち袋体３０（ベースセル３１、３２）の部分、及び、互いに隣接するボトム領域の境界近傍に配置されたエアセル５Ａ、５Ｂは、アンカー・ボトム静止系統に接続されている。エアセル３Ａにおいては、袋体３０に十分な内圧のエアを充填することにより、底付きを防止すると共に、トラス構造（図９参照）による体圧分散効果を得ることができる。また、エアセル５Ａは背上げした際に谷になる領域に配置され、エアセル５Ｂは膝上げした際に山になる領域に配置されていることから、これらのエアセル５Ａ、５Ｂに十分な内圧のエアを充填することにより、使用者の姿勢を保持し、位置ずれ（前ずれ）を抑制する効果を得ることができる。なお、使用者の姿勢を保持し、位置ずれを抑制するために配置されるエアセルは、アンカーセルとも呼ばれる。

このように、使用者の背部や腰部、臀部などの所謂躯幹部が乗せられ、大きな荷重がかかる領域にエアセル３Ａを配置することにより、身体の過度な沈み込みを防ぐことができる。また、エアセル３Ａが膨張した状態であっても、シートの蛇腹で包み込むように広い面積で身体を支持することができると共に、エアセル３Ｂが収縮した状態であっても、同様に身体を支持しつつ、沈み込みによるハンモック現象を防ぐことができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、静止型と圧切替型を組み合わせると共に、部位によって種々のエアセルを使い分けることにより、床ずれ予防だけでなく、使用者にとっても気持ちよく安心して使用できるエアマットレスを実現することが可能となる。

なお、当然ながら、本実施形態におけるエアマットレスにおいて、エアセル３Ａ、３Ｂの代わりに、第１の実施形態に係るエアセル１を用いても良い。この場合、アンカー・ボトム静止系統を省略し、エアセル５Ａ、５Ｂを静止系統に接続すれば良い。

（変形例）
さらなる変形例として、上記第１若しくは第２の実施形態に係るエアセル又はこれらの変形例に係るエアセルを用いてオーバーレイのエアマットレスを構成しても良い。オーバーレイのエアマットレスとは、標準マットレス上に重ねて使用されるエアマットレスのことである。具体的には、上記第１若しくは第２の実施形態に係るエアセル又はこれらの変形例に係るエアセルを、エアマットレスの長手方向と直交する向きとなるように並設する。

ここで、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ９２５４：２００９）においては、安全性（ベッドからの転落防止）の観点から、マットレスの上面からサイドレール又はベッド用グリップの一番高い箇所までの高さが規定されている。現在普及している介護ベッドにおいて、この規格に適合させるためには、一般に、標準マットレスとオーバーレイのマットレスの厚みの合計を１６ｃｍ以下にすると良いと言われている。一般的な標準マットレスの厚さは７．５〜８ｃｍであるので、オーバーレイ式のエアマットレスを構成する場合、上記第１若しくは第２の実施形態に係るエアセル又はこれらの変形例に係るエアセルの厚さを８ｃｍ以下にすれば良い。

第１及び第２の実施形態に係るエアセルを並設したエアマットレスにおけるさらなる効果として、自動体位変換サポート機能を有するベッドフレームでの使用に適していることが挙げられる。自動体位変換サポート機能とは、ベッドボトムがその長手方向に沿って２つ以上に分割されており、分割されたベッドボトムの一部がベッドボトムの長手方向に沿って立ち上がることにより、使用者の体位変換を補助する機能のことである。

ここで、一般的な筒状のエアセルは、エアセルの長手方向において折り曲げると、反発力により、元の真っ直ぐな状態に戻り易い。そのため、一般的な筒状のエアセルをベッドフレームの短手方向と平行に並設したエアマットレスを、自動体位変換サポート機能付きのベッドフレームに使用すると、当該機能を使用した際に、エアマットレスがベッドボトムの動きに追従できず、エアマットレスが浮いたりベッドボトムからずれたりしてしまう。そのため、従来は、自動体位変換サポート機能付きのベッドフレームにエアマットレスを使用することができなかった。

これに対し、第１及び第２の実施形態に係るエアセルは、長手方向における曲げに柔軟に追従することができる。これは、第１及び第２の実施形態に係るエアセルにおいては、支持面及びその反対側の面に蛇腹状の皺が形成されているからである。つまり、エアセルを一方の面（例えば支持面）の方に折り曲げると、当該面においては皺が縮み、反対側の面においては皺が伸びるため、折り曲げた状態を容易に維持することができる。従って、第１及び第２の実施形態に係るエアセルをベッドボトムの短手方向に並設したエアマットレスを、自動体位変換サポート機能付きのベッドフレームに使用した場合、当該機能を使用した際にも、エアマットレスがベッドボトムの動きに柔軟に対応し、浮きやずれを生じさせることなく、快適且つ安全にエアマットレスを使用することが可能となる。

以上説明した本発明は、上記第１〜第４の実施形態に限定されるものではなく、上記第１〜第４の実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成することができる。例えば、上記第１〜第４の実施形態に示した全構成要素からいくつかの構成要素を除外して形成しても良いし、上記第１〜第４の実施形態に示した構成要素を適宜組み合わせて形成しても良い。

１、３、３Ａ、３Ｂ、５、５Ａ、５Ｂ エアセル
７ エアマットレス
７ａ ベッドボトム
１０ セル
１０ａ、１０ｂ 側壁
１１ 接続部材
１２ａ、１２ｂ、３３ 溶着部
１３ 閉じ部
１４ ホック
１５、３４ 注入口
１６ 凸部
１７ 凹部
３０、５１ 袋体
３１、３２ ベースセル
３５ ギャップ領域
５２ 膜状部材

Claims (5)

1. エアマットレスにおいて並設されて使用されるエアセルであって、
   可撓性を有するシート材により形成され、互いに対向する第１及び第２の側壁を有し、内部にエアを封入することにより膨張する第１のセルと、
   可撓性を有する材料により形成され、前記第１及び第２の側壁を前記第１のセルの内部から複数箇所において接続し、前記第１のセルにエアが封入された際に前記エアマットレスに並設された状態で使用者の乗せられる面となる支持面に連続的な複数のアーチを形成する接続部材と、
   可撓性を有するシート材により形成され、内部にエアを封入することにより各々が筒状に膨張する第２及び第３のセルであって、前記第１のセルの外周面のうち、前記エアマットレスにおいて床側となる領域に、前記第１のセルの長手方向と平行になるように取り付けられた第２及び第３のセルと、
   を備え、
   前記接続部材は、シート状をなし、主面において前記第１及び第２の側壁の各々に対して複数の接合部において接合され、
   前記複数の接合部の各々は、当該エアセルが前記エアマットレスに並設された状態で上下方向に伸びる細長い形状を有する、エアセル。
2. 少なくとも請求項１に記載のエアセルを含む複数のエアセルが並設されたエアマットレス。
3. 背上げ機能及び膝上げ機能が設けられ、背上げ可能な第１のボトムと、該第１のボトムに隣接して配置された第２のボトムと、第２のボトムに隣接して配置され、該第２のボトムと共に膝上げ可能な第３のボトムとを備えるベッドボトムに配置して使用されるエアマットレスであって、
   複数の第１のエアセルであって、各々が、可撓性を有するシート材により形成され、互いに対向する第１及び第２の側壁を有し、内部にエアを封入することにより膨張するセルと、可撓性を有する材料により形成され、前記第１及び第２の側壁を前記セルの内部から複数箇所において接続し、前記セルにエアが封入された際に前記エアマットレスに並設された状態で使用者の乗せられる面となる支持面に連続的な複数のアーチを形成する接続部材と、を有し、前記エアマットレスの長手方向と直交する向きに並設された複数の第１のエアセルと、
   可撓性を有するシート材により形成され、内部にエアを封入することにより筒状に膨張し、前記エアマットレスの長手方向と直交する向きに並設された複数の第２のエアセルと、
   を備え、
   前記接続部材は、シート状をなし、主面において前記第１及び第２の側壁の各々に対して複数の接合部において接合され、
   前記複数の接合部の各々は、当該エアセルが前記エアマットレスに並設された状態で上下方向に伸びる細長い形状を有し、
   前記第１のボトムと前記第２のボトムとの境界の前記第１のボトム側の領域である第１の領域に少なくとも１つの前記２のエアセルが配置され、
   前記第２のボトムと前記第３のボトムとの境界の両側の領域である第２の領域に少なくとも１つずつの前記第２のエアセルが並設され、
   少なくとも前記第１の領域と前記第２の領域との間に、２つ以上の前記第１のエアセルが並設されている、エアマットレス。
4. 前記第２の領域よりも前記第３のボトムの端部側の領域に、２つ以上の前記第１のエアセルが並設されている、請求項３に記載のエアマットレス。
5. 前記第１の領域よりも前記第１のボトムの端部側の領域であって、少なくとも前記第１のボトムの端部を除く領域に、２つ以上の前記第１のエアセルが並設されている、請求項３又は４に記載のエアマットレス。
   

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