JPH1176321A

JPH1176321A - 流体圧利用マット装置

Info

Publication number: JPH1176321A
Application number: JP9260829A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kamijo; 健上條
Original assignee: Calsonic Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1997-09-09
Filing date: 1997-09-09
Publication date: 1999-03-23

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】自動的に寝返り状態を作り出し、しかも、エ
アポンプの騒音による睡眠障害を防止できる流体圧利用
マット装置を提供する。【解決手段】マット本体を構成する平面状に配置され
た複数の空気袋３，４であって、圧縮空気が内部に導入
および導出可能に構成し、空気袋の内部に送り込む圧縮
空気圧力を発生するエアポンプ６と、平面状に配置され
た複数の空気袋のうちのいずれかに接続してある駆動配
管系２１，２２と、各駆動配管系毎に設けられ、ポンプ
と駆動配管系とを接続して駆動配管系内部に圧縮空気を
導入する状態と、各駆動配管系の内部の圧縮空気を抜き
取る状態との二つの状態に切り換えることができる切換
弁７と、全ての空気袋が膨張している状態を維持し、次
に、いずれか一方の空気袋内の圧縮空気を抜き取り、所
定時間経過後に、いずれか他方の空気袋内の圧縮空気を
抜き取るように、切換弁を制御する制御回路とを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば寝たきり
患者などの褥瘡（圧迫性壊疽（えそ）の一種であり、重
症患者が長期間臥床している時、皮下脂肪の減少、皮膚
循環の障害により、体重がかかる部分にできる潰瘍やと
こずれのこと）を予防するためなどとして好適に用いら
れる空気マットなどの流体圧利用マット装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば特開平８−５２１８０号公報に
示すように、褥瘡予防用空気マット装置として、２系統
の空気袋群と、空気ポンプと、空気ポンプからの空気を
２系統の空気袋群へ切換供給する切換弁と、切換弁の切
り換えを制御する制御装置とを備えたものが開発されて
いる。

【０００３】このような空気マット装置では、片方の空
気袋に空気を送り膨張させることにより患者の身体を身
体軸回りに傾斜させることができる。また、一定時間後
に、膨張状態にあった空気袋の空気を抜き、患者の身体
を元の仰向け状態とした後、もう片方の空気袋に空気を
送り膨張させることにより、患者の身体を身体軸回りに
上記と逆に傾ける。このような制御方法により、患者を
自動的に寝返りさせることができる。その結果、自力で
寝返りすることができない患者にも自動的に寝返りを行
わせ、褥瘡を防止できることが期待されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の空気マット装置では、自動的に寝返りを行わ
せるために、空気袋内にエアポンプから圧縮空気を入れ
る制御を行っていたため、特に就寝時に、エアポンプの
作動音がうるさく、安眠を妨げることがあった。

【０００５】本発明は、このような実状に鑑みてなさ
れ、長時間エアポンプを作動させなくとも、自動的に寝
返り状態を作り出し、褥瘡の予防効果に優れ、しかも、
エアポンプの騒音による睡眠障害を防止することができ
る流体圧利用マット装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る流体圧利用マット装置は、マット本体
を構成するように平面状に配置された複数の膨張袋であ
って、それぞれ、流体が内部に導入および導出可能に構
成してある複数の膨張袋と、前記膨張袋の内部に送り込
む流体圧力を発生する流体圧発生手段と、前記平面状に
配置された複数の膨張袋のうちのいずれかに接続してあ
る２系統以上の駆動配管系と、前記各駆動配管系毎に設
けられ、前記流体圧発生手段と駆動配管系とを接続して
駆動配管系内部に所定圧力の流体を導入する状態と、前
記各駆動配管系の内部の流体を抜き取る状態との少なく
とも二つの状態に切り換えることができる切換弁と、全
ての膨張袋が膨張している状態を所定時間維持し、次
に、特定の駆動配管系に接続してある膨張袋内の流体を
抜き取り、所定時間経過後に、順次、その他の特定の駆
動配管系に接続してある膨張袋内の流体を抜き取るよう
に、前記切換弁を制御する制御手段とを有する。

【０００７】本発明に係る流体圧利用マット装置では、
全ての膨張袋が膨張している状態を所定時間維持し、次
に、特定の駆動配管系に接続してある膨張袋内の流体を
抜き取り、所定時間経過後に、順次、その他の特定の駆
動配管系に接続してある膨張袋内の流体を抜き取るよう
に、切換弁を制御する。このため、エアポンプを駆動す
ることなく、所定時間毎に、膨張袋の膨張状態が切り替
わり、エアポンプの騒音による睡眠障害が生じない。ま
た、患者の横臥姿勢が変化し、患者を自動的に寝返り動
作させることが可能となることから、褥瘡の予防にもな
る。

【０００８】前記マット本体の厚み方向に複数の膨張袋
が積層してあることが好ましい。膨張袋を積層し、これ
ら膨張袋の内部の流体排出を別々に順次行うことで、患
者の横臥姿勢変化のバリエーションが増え、エアポンプ
を使用しない時間を長くすることができる。

【０００９】前記マット本体の両側には、長手方向に沿
って常時膨張状態にある側部空気袋が装着してあること
が好ましい。常時膨張状態にある側部空気袋をマット本
体の両側に設けることで、患者の横臥姿勢が寝返り状態
に傾いたとしても、身体がマット本体からずり落ちるこ
とを有効に防止し、横臥姿勢を安定化させることができ
る。

【００１０】前記側部空気袋を除く空気袋の上には、体
圧分散板が積層してあることが好ましい。体圧分散板と
しては、通常のマットまたはマットレスなどを用いるこ
とができる。体圧分散板は、本発明においては必ずしも
必要ではないが、体圧分散板を積層することで、体圧が
分散されて膨張袋に作用するため、患者の腰のみが沈み
込むことなどがなくなり、寝心地が向上することが期待
できる。

【００１１】前記制御手段が、タイマー手段を有し、予
め設定された就寝時刻となった場合に、前記制御手段に
よる制御が開始し、就寝モードに成っていることが好ま
しい。特に患者が寝ている時間において、エアポンプが
作動せず静かであることが好ましいからである。

【００１２】前記タイマーに設定された就寝時刻を変更
するための入力手段をさらに有することが好ましい。人
によって就寝時刻が異なるので、それに合わせるためで
ある。また、同じ人でも、日によっては就寝時刻が異な
ることもあり、それに合わせるためである。なお、就寝
時刻のセットを忘れた場合には、標準就寝時刻（午後１
０時）には、自動的に就寝モードになることが好まし
い。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、図面に示す実施
形態に基づき説明する。

【００１４】図１〜４は本発明の１実施形態に係る流体
圧利用マット装置の作用を示す概略断面図、図５は各膨
張袋の駆動配管系と切換弁との関係を示す概略図、図
６，７は図５に示す切換弁を制御する制御回路のフロー
チャート図である。

【００１５】図１に示すように、本発明の１実施形態に
係る流体圧利用マット装置は、たとえばベッドの上に置
かれるマット本体２０を有する。マット本体２０は、マ
ットを構成するように平面状に配置された複数の空気袋
（膨張袋またはエアセルとも言う）３，４を有する。本
実施形態では、複数の空気袋３，４は、マット本体２０
の長手方向（身体軸方向）に沿って平行に配置してあ
り、その数は特に限定されないが、説明の容易性から、
図１に示すように、左右１対の数で配置してある。これ
らの空気袋３，４は、それぞれ単一の空気袋でも良い
が、複数の空気袋群であっても良い。なお、これらの空
気袋３，４の外側には、常時膨張状態にある側部空気袋
１，２が配置してある。

【００１６】空気袋３，４には、図５に示すように、そ
れぞれ駆動配管系２１，２２が接続してある。各駆動配
管系２１，２２には、それぞれ切換弁７，７が装着して
あり、各切換弁７，７を介してエアポンプ６に接続して
ある。また、側部空気袋１，２には、駆動配管系２３が
接続してある。駆動配管系２３には、切換弁１３が装着
してあり、切換弁１３を介してエアポンプ６に接続して
ある。

【００１７】各切換弁７には、ソレノイド８，９とスプ
リングが装着してあり、ソレノイド９がオンでソレノイ
ド８がオフの場合には、駆動配管系２１または２２はエ
アポンプ６と接続し、エアポンプ６からの圧縮空気が駆
動配管系２１または２２を通して、空気袋３または４へ
と導入されるようになっている。また、ソレノイド９が
オフでソレノイド８がオンの場合には、駆動配管系２１
または２２は、大気開放端１５と連通し、空気袋３また
は４の内部の圧縮空気は、大気開放端１５から大気へと
放出されるようになっている。さらに、ソレノイド８お
よび９がいずれもオフの時には、駆動配管系２１または
２２の内部は切換弁７により閉塞され、空気袋３または
４の内圧は所定圧力に保持される。

【００１８】また、側部空気袋１，２の駆動配管系２３
に装着してある切換弁１３は、エアポンプ６が作動時
に、ソレノイド１４がオンとなるように制御され、エア
ポンプ６からの圧縮空気が側部空気袋１，２の内部に導
入される。エアポンプ６が作動しない通常時には、切換
弁１３のソレノイド１４は、常時オフであり、駆動配管
系２３の内部は切換弁１３により密閉され、空気袋１，
２の内圧は所定圧力に保持され、空気袋１，２は膨張状
態を維持し続ける。

【００１９】本実施形態では、図１に示すように、側部
空気袋１，２を除く空気袋３，４の上に、体圧分散板５
が積層してある。体圧分散板５は、たとえば一般的なマ
ットあるいはマットレスなどで構成してあり、その下の
空気袋３，４の膨張状態により、図１〜４に示すパター
ンで傾斜あるいは水平に保持される。図２に示す傾斜モ
ードは、患者の右側が下になる右下寝返りモードであ
り、図４に示す傾斜モードは、患者の左側が下になる左
下寝返りモードである。これらの傾斜モードにおける傾
斜角度は、体圧の開放と寝心地の観点から、１５〜２０
度程度になるように、空気袋３，４の膨張時の厚みが決
定してある。

【００２０】なお、図１，３に示す水平モードは、患者
が仰向け状態となるモードである。

【００２１】次に、図６および７に基づき、図５に示す
切換弁７の制御を行う制御手段のフローチャートについ
て説明する。

【００２２】図６に示すステップ３０では、まず就寝モ
ードが設定されているか否かを判断する。就寝モードが
設定されていない場合には、図７に示すステップ４５以
降の処理を行う。まず、ステップ４５以降の処理につい
て説明する。

【００２３】ステップ４５以降の処理は、就寝モードで
はない処理であり、通常の寝返り動作モードの処理を行
う。すなわち、ステップ４５にて、図５に示すエアポン
プ６を駆動し、ステップ４６にて、タイマーをリセット
し、時間Ｔを計測開始する。そして、ステップ４７で
は、図５に示す切換弁７を制御し、左側の空気袋３とエ
アポンプ６とを連通し、右側の空気袋４と大気開放端１
５とを連通する。次に、ステップ４８では、タイマーに
よる計測時間Ｔが所定時間ｔ０以内であるか否かを判断
し、ｔ０以内であれば、ステップ４７を繰り返し、図２
に示す右下寝返りモードを維持する。この場合の所定時
間ｔ０とは、たとえば１時間程度であり、就寝モードで
の同一体位維持時間よりも短く設定できる。患者が起き
ている時間であり、睡眠障害のおそれがないからであ
る。

【００２４】次に、ステップ４８において、タイマーに
よる計測時間Ｔが所定時間ｔ０を超えたと判断した場合
には、次にステップ４９へ行き、タイマーをリセット
し、再度時間Ｔの計測を開始する。次に、ステップ５０
では、図５に示す切換弁７を制御し、今まで膨らんでい
た左側の空気袋３の駆動配管系２１を大気開放端１５と
接続し、左側の空気袋３の空気も抜く。これにより、図
３に示すように、両側の空気袋３，４の内部は、共に空
気が抜かれた状態となり、マット本体２０の上に横臥し
ている患者は仰向けモードとなる。

【００２５】ステップ５１により、このモードも、約１
時間程度継続し、その後ステップ５２へ行き、タイマー
がリセットされ、再度、時間Ｔを計測する。その後、ス
テップ５３では、今度は、右側の空気袋４を膨らまし、
図４に示すように、左下寝返りモードとし、ステップ５
４により、このモードも、約１時間程度継続し、その後
ステップ５５へ行き、タイマーがリセットされ、再度、
時間Ｔを計測する。その後、ステップ５６では、今度
は、右側の空気袋４の空気を抜き、図３に示す仰向けモ
ードに戻し、このモードもステップ５７により約１時間
程度継続させた後、ステップ３０へ戻すことで、右下寝
返りモード→仰向けモード→左下寝返りモード→仰向け
モードを所定時間ｔ０毎に繰り返すことになり、自分で
寝返りすることができない患者にも自動的に寝返り動作
を生じさせ、褥瘡を効果的に防止することができる。

【００２６】なお、図６に示すステップ３０にて、就寝
モードがセットされていることを判別した場合には、次
にステップ３１へ行き、セットされた就寝時刻ｔ₁と起
床時刻ｔ₂とから、睡眠時間を算出し、この睡眠時間
を、採用し得るモード数で割ることにより、各モードの
継続時間ｔ₃ を算出する。本実施形態では、採用し得る
モードは、図１〜３に示す三通りであるので、各モード
の継続時間ｔ₃ は、（ｔ₂−ｔ₁）／３で計算される。
たとえば睡眠時間が９時間であるとすると、各モードの
継続時間は、３時間である。モード数が増えるほど、各
モード当たりの継続時間を短くすることができる。

【００２７】次に、ステップ３２では、現在の時刻がセ
ットされた就寝時刻ｔ₁を過ぎているか否かを確認し、
過ぎていない場合には、前記のステップ４５以降の通常
の自動寝返り制御を行う。そして、既に就寝時刻を過ぎ
ている場合には、ステップ３３にて、既に起床時刻ｔ₂
を過ぎているか否かを判断する。過ぎている場合には、
前記のステップ４５以降の通常の自動寝返り制御を行
う。そして、過ぎていない場合にのみ、ステップ３４以
降の就寝モードの制御を行う。

【００２８】ステップ３４では、まず、図５に示すエア
ポンプ６を駆動し、ステップ３５では、切換弁７を制御
し、エアポンプ６から圧縮空気を空気袋３，４の内部に
送り込み、ステップ３６において、所定の充填時間が経
過したかを判断し、経過するまで圧縮空気を空気袋３，
４内に送り込む。そして、ステップ３６にて、所定の充
填時間が経過したと判断された場合に、ステップ３７へ
行き、エアポンプ６を停止し、ステップ３８にて、切換
弁７を切り換え、図１に示すように、両側の空気袋３，
４を膨らました状態で、空気袋３，４の内部を密封す
る。同時に、ステップ３９にて、タイマーを作動し、時
間ｔを計測し、ステップ４０にて、時間ｔが、各モード
の継続時間ｔ₃ を超えたか否かを判断する。超えない場
合には、ステップ３８へ戻り、図１に示す両側の空気袋
３，４が膨張している仰向けモードを継続する。

【００２９】また、ステップ４０にて、各モードの継続
時間ｔ₃ を超えたと判断した場合には、ステップ４１へ
行き、図５に示す切換弁７を制御し、左側に配置された
空気袋３の内部と大気開放端１５とを連通し、空気袋３
の内部空気を大気中に排出する。その結果、図４に示す
ように、体圧分散板５が左下がりに傾斜し、患者の左側
が下になる左下寝返りモードとなる。ステップ４２で
は、タイマーで計測された時間が、２×ｔ₃ を超えたか
否かを判断し、超えない限り、ステップ４１を繰り返
し、図４に示す左下寝返りモードを継続する。その継続
時間は、ｔ₃ である。

【００３０】次に、ステップ４２で、タイマーで計測さ
れた時間が、２×ｔ₃ を超えたと判断した場合には、ス
テップ４３へ行き、図５に示す切換弁７を制御し、今度
は、右側の空気袋４の内部と大気開放端１５とを連通
し、空気袋４の内部の空気を大気中に排出する。その結
果、図３に示すように、体圧分散板５が水平になり、患
者の仰向けモードとなる。ステップ４４では、タイマー
で計測された時間が、３×ｔ₃ を超えたか否かを判断
し、超えない限り、ステップ４３を繰り返し、図３に示
す仰向けモードを継続する。その継続時間は、ｔ₃ であ
る。

【００３１】次に、ステップ４４で、タイマーで計測さ
れた時間が、３×ｔ₃ を超えたと判断した場合には、起
床時刻となったことを示しているので、その場合には、
前記のステップ４５以降の通常の自動寝返り制御を行
う。

【００３２】本実施形態に係る流体圧利用マット装置で
は、ステップ３４以降の就寝モードにおいては、図１に
示すように、両側の空気袋３，４が膨張している状態を
所定時間（ｔ₃）維持し、次に、図４および５に示すよ
うに、左側の駆動配管系２１に接続してある空気袋３内
の空気を抜き取り、次の所定時間（ｔ₃）経過後に、今
度は、図３および５に示すように、右側の駆動配管系２
２に接続してある空気袋４内の空気を抜き取り、その状
態を所定時間（ｔ₃）継続する。すなわち、睡眠時間中
は、図１に示す仰向けモードと、図４に示す左下寝返り
モードと、図３に示す仰向けモードとの３つのモードに
変化する。しかも、そのモードの変更または継続に際し
て、エアポンプを駆動しないことから、エアポンプの騒
音による睡眠障害が生じない。また、それにもかかわら
ず、所定時間（ｔ₃）毎に、空気袋３，４の膨張モード
が切り替わり、その結果、患者の横臥姿勢も変化し、患
者を自動的に寝返り動作させることが可能となる。

【００３３】なお、本発明は、上述した実施形態に限定
されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変する
ことができる。

【００３４】たとえば、上記実施形態では、就寝モード
において、図１に示すモードと、図４に示すモードと、
図３に示すモードとの三つを選択したが、図１に示すモ
ードと、図２に示すモードと、図３に示すモードとの三
つを選択することもできる。すなわち、図１に示す仰向
けモードから、右側の空気袋４の空気を抜いて、図２に
示す右下寝返りモードとするのである。その後は、左側
の空気袋３の空気を抜いて、図３に示す仰向けモードと
する。

【００３５】また、前記の実施形態では、空気袋３また
は４の内部から圧縮空気を抜くスピードは、比較的短時
間で行ったが、本発明では、これに限定されず、時間を
かけて、徐々に空気を抜くように構成しても良い。たと
えば切換弁７と大気開放端１５との間の配管系に絞り弁
などを設けても良い。

【００３６】さらに、本発明では、体圧分散板５は、必
ずしも装着しなくとも良い。

【００３７】さらにまた、空気袋３，４は、それぞれ必
ずしも単一の空気袋でなく、それぞれ複数の空気袋群で
構成しても良く、また、多段に構成しても良い。空気袋
３，４をマット本体２０の厚み方向に複数段に装着する
ことで、単に空気袋の空気を抜くだけの制御にも、モー
ドパターンが増大し、就寝時における各モードの継続時
間ｔ₃を短くすることができる。たとえば、上段側の左
右の空気袋３，４のモードパターン変化を図１→図２→
図３とし、下段側の左右の空気袋３，４のモード変化を
図１→図４→図３とすることで、仰向けモード→右下寝
返りモード→仰向けモード→左下寝返りモード→仰向け
モードの５通りのパターンにすることもできる。段数を
増やすことで、さらにパターンを増やすこともできる。

【００３８】また、前記実施形態では、就寝時刻および
起床時刻を患者もしくは付添人が設定する方式とした
が、制御回路に時計を内蔵させ、この時計から標準就寝
時刻および起床時刻を一義的に設定しても良い。

【００３９】さらに、前記実施形態では、膨張袋の内部
に導入または導出する流体として、空気を用いたが、空
気以外のガスや、水などの液体であっても良い。ただ
し、空気が一番取り扱いやすく、安価である。

【００４０】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係る
流体圧利用マット装置によれば、全ての膨張袋が膨張し
ている状態を所定時間維持し、次に、特定の駆動配管系
に接続してある膨張袋内の流体を抜き取り、所定時間経
過後に、順次、その他の特定の駆動配管系に接続してあ
る膨張袋内の流体を抜き取るように、切換弁を制御す
る。このため、エアポンプを駆動することなく、所定時
間毎に、膨張袋の膨張状態が切り替わり、エアポンプの
騒音による睡眠障害が生じない。また、患者の横臥姿勢
が変化し、患者を自動的に寝返り動作させることが可能
となることから、褥瘡の予防にもなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の１実施形態に係る流体圧利用
マット装置の概略断面図である。

【図２】図２は図１に示す流体圧利用マット装置の作
用を示す概略断面図である。

【図３】図３は図１に示す流体圧利用マット装置の作
用を示す概略断面図である。

【図４】図４は図１に示す流体圧利用マット装置の作
用を示す概略断面図である。

【図５】図５は各膨張袋の駆動配管系と切換弁との関
係を示す概略図である。

【図６】図６は図５に示す切換弁を制御する制御回路
のフローチャート図である。

【図７】図７は図６の続きを示すフローチャート図で
ある。

【符号の説明】

１，２… 側部空気袋３，４… 空気袋５… 体圧分散板６… エアポンプ（流体圧発生手段）７… 切換弁８，９… ソレノイド１５… 大気開放端２０… マット本体２１，２２… 駆動配管系

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マット本体を構成するように平面状に配
置された複数の膨張袋であって、それぞれ、流体が内部
に導入および導出可能に構成してある複数の膨張袋と、前記膨張袋の内部に送り込む流体圧力を発生する流体圧
発生手段と、前記平面状に配置された複数の膨張袋のうちのいずれか
に接続してある２系統以上の駆動配管系と、前記各駆動配管系毎に設けられ、前記流体圧発生手段と
駆動配管系とを接続して駆動配管系内部に所定圧力の流
体を導入する状態と、前記各駆動配管系の内部の流体を
抜き取る状態との少なくとも二つの状態に切り換えるこ
とができる切換弁と、全ての膨張袋が膨張している状態を所定時間維持し、次
に、特定の駆動配管系に接続してある膨張袋内の流体を
抜き取り、所定時間経過後に、順次、その他の特定の駆
動配管系に接続してある膨張袋内の流体を抜き取るよう
に、前記切換弁を制御する制御手段とを有する流体圧利
用マット装置。
【請求項２】前記マット本体の厚み方向に複数の膨張
袋が積層してある請求項１に記載の流体圧利用マット装
置。
【請求項３】前記マット本体の両側には、長手方向に
沿って常時膨張状態にある側部空気袋が装着してある請
求項１〜３のいずれかに記載の流体圧利用マット装置。
【請求項４】前記側部空気袋を除く空気袋の上には、
体圧分散板が積層してある請求項１〜３のいずれかに記
載の流体圧利用マット装置。
【請求項５】前記制御手段が、タイマー手段を有し、
予め設定された就寝時刻となった場合に、前記制御手段
による制御が開始するように成っている請求項１〜４の
いずれかに記載の流体圧利用マット装置。
【請求項６】前記前記タイマーに設定された就寝時刻
を変更するための入力手段をさらに有する請求項５に記
載の流体圧利用マット装置。