JPS6040296B2 - パツド組体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は床につききりの患者を支えるためのパッド組
体に関する。

米国特許第３６５３０８ｙ号は組合わされた室を備える
通気したベッド詰物（ベッドパッド）であって、前記室
が圧力源から交互にふくらまされ、かつパッドの上部表
面上の孔を通して空気が逸散するために周期的にふくら
みが縮小する組合わされた室を備えた通気式ベッドパッ
ドを開示している。

逸散する空気はパッドの上に重ねられた泡体（フオーム
）シートを通る。このようなシ−トは逸散する空気を分
散させるだけでなく、患者の汗を吸取ってそれを放散す
る役割を果たし、こうして皮フ組織がふやけるのを防止
または著しく減少する。パッドからフオームシート中に
放出された空気はシートから湿気の蒸発を助勢する。床
に着ききりの患者の床ずれ造婿（梶鷹）の発達を主とし
て減少するための、このような特長を具体化する装置は
ラピダス（Ｌａｐｉｄｕｓ）空気浮揚装置として市販さ
れているように、永年にわたって商業的に入手しうる。
市販の空気浮揚式装置はパッドの膨張室の各々に交番式
に圧入される一様な加圧空気非脈動流を送出すためのロ
ータリ圧縮機を使用している。

ピストン式または隅膜式脈動流ポンプまたは圧縮機は他
の種々の用途に使用するために周知であり、膨張性パッ
ドへのそれらの使用はこのようなポンプにより生ずる脈
動流をならして一様にするために脈動流ダンパを必要と
すると考えられる点では少くとも有利であるとは考えら
れてはいない。例えば脈動流式ポンプと膨張−収縮圧力
パッド間に挿入された脈動流減衰手段の必要性を開示し
た米国特許第３４６２７７８号明細書を参照されたい。
一般的な興味がもたれるものとしての他の米国特許は第
３１４８３９１号、第３６７２３５４号、３８６６６０
６号、第３２９７０２３号および第３００８４６５号で
ある。この発明の一面は脈動流式ポンプまたは圧縮機は
望ましいものではないが、しかし交番加圧式パッド装置
が米国特許第３６５３０８３号に開示の特定のタイプの
ものであるならば交番加圧式パッド装置においては事実
非常に有利であるとの新知見に基ず〈。すなわち脈動流
式ポンプまたは圧縮機は交番加圧式パッド装置が空気を
パッドの上部表面中の穿孔から上方に向けて弾性フオー
ム（泡体）シートまたは他の多孔質湿気吸収性空気透過
性材料の弾性シート中に放出するタイプのものであるな
らば非常に有利であるとの新知見に基ずく。特にパッド
の小さい複数個の孔を通して空気を脈動流式に放出する
とカバーシートによって吸収された湿気の迅速な蒸発を
促進することが見出された。シートは患者とパッドとの
間に介在するから、またシートは減衰手段ならびに分散
器としての役目を果すから、脈動流空気流は直接患者に
当ることはない。パッド圧力の脈動流または変化は穏や
かな刺激効果または血行循環促進効果をもつ快的な振動
として感じられる。簡潔に述べると、装置はパッドが組
合わされた２絹の膨張−収縮性室または通路を備え、且
つパッド上部表面を貫通する多数の穿孔を備えて膨張−
収縮性室が膨張した時にそれらから空気が制御された状
態で放出されることを可能となすパッドを含む。

多孔質の空気透過性、液体吸収性カバーシートがパッド
の上部表面を覆い、患者からの発汗を吸収し、ならびに
パッドの穿孔された上部表面を通って放出される空気を
拡散させる役割を果す。既に示したように、この組合わ
せに係る装置の識別的特徴はパッドの室の各々を周期的
に、および交番式に膨張させる（同時にこのような室の
他方は収縮しつつある）ための膨張装置が毎秒１５〜６
５回脈動数の一般的範囲、好適には毎秒２５〜３５回の
脈動数の範囲内の頻度でパッド‘こ供給される空気を脈
動させることができる脈動流ポンプまたは圧縮機を備え
た脈動化装置と組合わされていると云う事実にある。パ
ッドの穿孔を通して空気の放出を急速に脈動させて、流
体吸収性カバーシート中を通すからカバーシートによっ
て吸収保持されていた液体は分散され、それによってこ
のような液体の蒸発は促進される。この組体またはパッ
ドへの加圧空気流中の脈動を減衰（緩衝）する流量制限
装置を含む別の通路に沿って脈動流式ポンプから空気を
再指向させるための制御弁をも備える。

従って、制御弁の選択的操作によって多孔質湿気吸収性
カバーシート中への空気の脈動流式放出の利点を利用し
たり利用しなかったりできる。パッドの室が交番式に、
および周期的に膨張し収縮すると、加圧個所が変わり、
かつ末梢循環を刺激する僅かな波動が生ずる。

電磁弁およびソリッドステートェレクトロニクスを各室
への空気の流通を調節するのに使用でき、このような弁
が空気の流通を敏感に閉止または開始するために、この
発明の装置は各室の膨張が他方の室への空気の流入が停
止される僅かに前に丁度開始されるように理想的にプロ
グラムされる。この重複期間は一般に約０．３秒ないし
３．０秒の範囲内で、パッドの動作中に好ましくない浮
沈作用が全くなく、瞬間的にもパッドが完全に凹んでし
まうような作用はないような重複期間が確保される。こ
の発明の他の特長、利点および目的は添付図面の説明お
よび以下の記載から明らかとなろう。

Ｚさて第１図を参照すると、１川ま一般に膨張−収縮性
パッド１１、選択弁１４から前記パッドへ通ずる導管１
２および１３、選択弁１４へ通ずる分岐した交番流路１
５ａおよび１５ｂに接続する導管１５、導管１５と蓮適
する空気ポンプまたは圧縮機１６を備えた装置すなわち
組体を表わす。慣用の電動機１７は圧縮機１６を駆動し
、電動機は一般の家庭用電気で動作される。切換スイッ
チ１８によって制御される。電動機−圧縮機は一体構造
となした組体装置として商業的に入手しうるタイプのも
のであってもよく、その場合の主要な条件はそのような
絹体装置がパッド装置（組体）用の加圧空気源として使
用するための充分な能力と耐久性とを備えること、およ
び毎秒１５〜６５回の一般的範囲内の脈動数、好適には
毎秒２５〜３９国の脈動数の頻度をもつ空気脈動流を発
生させることができることである。最適の脈動頻度は毎
秒約２９〜３０回の脈動であると信じられる。この発明
を実施するのに使用するために適した市販の電動機駆動
ピストン式圧縮機の一例は米国、ウィスコンシン州、シ
ェボィガン市のトーマス・インダストリーズにより市販
されているウオプル（ｗｏｂｂｌｅ）圧縮機であるが、
脈流式圧縮機〔（往復またはロータリ式｝ピストン式、
腰、またはべローズ式〕の他の銘柄およびタイプのもの
も使用できる。空気ポンプまたは圧縮機１６からの導管
１５はＴ型連接部材１９に連接し、該部村１９の一方の
脚は流路１５ａに、他方の脚は流路１５ｂに連接する。
電磁弁２０は流路１５ａに設置され、該流路１５ａの開
閉用スイッチ２１により制御される。流路１５ａはオリ
フィスから下流側の流れから脈動を除去できる細くなっ
たオリフィスを備えた、第１図に概略図式に示した流量
制限部材２２の形態の脈動減衰手段を備える。スイッチ
２１が閉じられると弁２０が開かれ、その結果圧縮緩か
らの空気が流路１５ａおよび１５ｂおよび流量制限部材
（オリフィス）２２を通る。他方、弁２０が閉じられる
と、空気は流量１５ｂを流れ、それによってオリフィス
を空気が流れるのが回避される。流路１５ｂを通るこの
ような空気の流れは脈動ポンプまたは圧縮機１６の動作
によって発生する脈動流を運ぶ、すなわち移動させる。
空気が稀略１５ｂだけを移動するにしても、或は流路１
５ａと１５ｂとの両方を移動するにしても、結局は連接
部材２３を通り、選択弁組体１４中に導かれる。ここに
説明する実施例では、装置（組体）が非脈動流態様にあ
る時には流路１５ａと１５ｂとの両方を空気が通る。

しかし装置が非脈動流態様にある時には同様な、しかし
若干低い効果をもつ結果が制限された流路１５ａだけに
空気を通すことによって達成できる。脈動は流量制限部
材によって除去されるが、しかし流速は示される好適な
態様よりかなり低いものとなる。選択弁絶体１４は電気
タイマ２４と共に回路中に電磁弁１４ａおよび１４ｂを
備える。

タイマ２４は電磁弁１４ａおよび１４ｂの動作を自動的
に制御し、これら弁はパッド１１に至る導管１２および
１３へと縦機からの加圧空気を指向させる。パツド‘ま
米国特許第３６５３０８３号に開示のようにして造られ
る。代表的な構造においては、パッド１１は上部の熱可
塑性パネルまたはシート１１ａと下部の熱可塑性パネル
またはシート１１ｂとを横方向に延びる線２５に沿って
熱溶着封止させ、溶着封止した境界線に沿って二つの組
み合わされた室、すなわち連結した室２６および２７が
区画され、それらにそれぞれ導管１２および１３により
空気が供孫台される。可榛・性パッドの上部表面パタネ
ル１１ａは多数の小穿孔２８を備え、これらの穿孔は二
つの室２６，２７と蓮通してこれらの室から空気の逸散
を可能となす。多孔質、弾性ある、湿気吸収性、空気透
過性カバーシート３川ま第２図に示すようにパッドを被
０覆する。

このカバーシートは連続気泡をもつ弾性プラスチックフ
オーム、例えばポリウレタンフオームからできているの
が有利である。しかし他の湿気吸収性、空気透過性シー
ト材料も使用できる。電磁弁２０が閉じられ〜電動機に
より駆動される脈動式ポンプ（圧縮機）１６が動作中で
ある時には、前記ポンプ（圧縮機）からの脈動流空気は
選択弁１４を通って膨張−収縮性パッドｌｉの一方の室
または他方の室へ流入し「その室を膨張させる。

例えば〜第２図において、室２６の横方向に延びる部分
は膨張状態を示しｔ一方室２７の穣方向に延びる部分は
収縮中である。約１鼠受〜３現彰（約１４秒ないし１鏡
砂の間隔が特に効果的であることが判明した）の間隔の
後でタイマ２４および選択弁１４は室２６への空気の流
れを自動的に中止し、室２７への加圧空気の流入を開始
し、それによって第２図に説明した状態と逆の状態とな
す。脈動化装置の目的は間欠的空気流を穿孔から多孔質
の空気透過性「液体（湿気）透過性カバーシート中に迅
速に脈動流式に放出するにある。この空気流はカバーシ
ートにより吸収された湿気の蒸発を促進する。この湿気
の蒸発の促進は間欠的空気流の周期が迅速であるときｔ
すなわち約ｉ５〜約６５脈流（パルス）／秒のときに最
もよく行われる。この脈動流周期が約１５回／秒より少
し、か或は約６５回／秒より多いと湿気の蒸発の促進は
されないか或は著しく低下する。このような脈流は使用
者には好ましくない。この発明の装置の動作中はパッド
のそれぞれの室への空気の流れは一方向性であることに
留意すべきである。

空気が穿孔２８を通って逸出し、且つ同時に収縮（へこ
ま）されるべき室への空気の流れは一時中断されるから
、またそれら収縮する室へは空気の流れは戻ってこない
から、室２６および室２７は収縞くへこむ）する。従っ
て、多孔質のカバーシート（フオーム）３０中に瓶集さ
れた湿気は各室２６および２７が収縮している間はこの
装置中に戻ってくることはない。空気は室が膨張および
収縮サイクルの両方の段階中穿孔２８からカバーシート
（多孔質フオーム）３０中に放出される。しかし室の収
縮中の穿孔２８を通る空気の流れは脈動流式ではないが
、室が膨張中は穿孔２８を通る空気のカバーシート３０
への放出は第２図に示すように脈動流となる。このカバ
ーシートへの脈動流状の空気流の放出はカバーシートが
吸収した湿気の一層迅速な蒸発を促進し、このカバーシ
ートは患者に直接脈動流空気が衝突するのを防止する分
散体として働く。空気はカバーシート中に迅速な爆風状
脈動流または衝嵐式脈動流の形態で放出されるから、ま
た、空気の放出を衝風式脈動流とすることにより各衝風
（各空気噴射流）の流速は急激に増大するし、次いで急
激に減少するから空気の透過が促進されし このような
衝風式脈動流でなければカバーシート（多孔質シート）
の内面に残留することになる湿気がカバーシートから離
脱され、蒸発により除去され「それによってカバーシー
トの湿気含有量を低下させる。このような空気脈動流の
透過Ｌ湿気の離脱及び蒸発を達成するためには脈動流の
周期は約１５〜約６５回（パルス）／秒「好ましくは約
２５〜３期派流／秒である。この発明の好適な実施例に
おいてはそれぞれのこの膨張周期が僅かずつ重なり合っ
ていて、この結果一方の室は他方の室への膨張用空気の
流れが中断される前に膨張用空気を受入れ始める。

このような関係は第３図においてグラフにより説明され
「 この図においては線３１は室２６の膨張−収縮サイ
クルを示しト線３２は室２７の膨張−収縮サイクルを示
す。更に詳しくは線３１と線３２とはそれぞれ弁１４ｂ
と１４ａとの動作を示し、各線の高い位置の部分は弁開
放状態を示し、低い位置の部分は弁閉鎖状態を示す。膨
張に対しては１６秒の間隔が示され「収縮に対しては１
４秒の間隔が示され「各室のサイクル間の文字ｘで示さ
れるように１秒間ずつの重複期間がある。こうして弁３
４ｂが閉じて垂線部分３１ａによって示すように室２６
への圧縮空気の流入を中断する１秒前に弁１４ａが開い
て垂線部分３２ａによって示すように室２７へ加圧空気
る流入させる。このような重複のために、パッドの全体
の厚さの過度の変動と、もし他方の室が充分に膨張しな
い前に一方の室が収縮してしまうと起りうるパッドの瞬
間的に完全にいまんで底につくことが回避される。また
穿孔２８を通して空気が逸散することによって室が完全
にいまんでしまうのに充分な時間が経過する前に室が膨
張し始めるように膨張−収縮サイクルの期間を合わせる
ことによって、その室へ加圧された空気が突然流入して
ピューッといった騒音を生じたり、或は好ましくない圧
力の急激な変動の生ずることが少くなる。前記サイクル
の重複期間はかなり変えることができるが、一般には約
０．２砂ないし３．の抄の範囲内にあるべきである。

所望により、タイマ２４の電子回路は使用者がサイクル
の重複期間を変えることができるように可変抵抗器を備
えていてもよい。選定した特定の重複期間は、それが調
整できるにせよ、できなし、にせよ、患者を支える際の
浮沈効果を除かなければならない程度、パッドの大きさ
、穿孔の数および大きさｔ圧縮機（ポンプ）の能力など
に部分的に依存する。一般に、他方の室に加圧された空
気が供給される直前の膨張工程の末期における一方の室
の圧力は０．０７ｋｇ／の（１．０ｐｓｉ）以下ではな
く、好適には（特にパッドが成人に使用される場合には
）０．１０５ｋ９／めく１．５ｐｓｉ）より小さくては
ならない。パッド竃 １を通る加圧空気の流速はパッド
の大きさ、穿孔の数と大きさとによって変化する。２．
２６〜３．１５で／時間（８０〜１１０立方フィート／
時間）の範囲内の許容しうる流速が所望の流速が得られ
るまで単に穿孔の数を調整することにより得られ、或は
一定数の穿孔を使用した時には調整できる圧力放出弁ま
たは流量制限装置を使うことによって同じ効果をうろこ
とができる。

既に示したように、脈動頻度は毎秒約１５〜６９司脈動
の一般的範囲内である。

第２図の室２６のような膨張した室への各加圧脈動流の
流入するたびに空気は穿孔２８を通して放散される。穿
孔２８を通して放散される空気の速度は各空気の吹込み
中に変化し、空気の脈動ジェット流はよく多孔資力バー
シート３０中に浸透して、該シートの孔または空洞中に
保持された液体の蒸発効率を増大させる。そのほか加圧
された空気の脈動はパッド１婁から放出された空気を多
孔質カバーシート３０が完全に散らばらせるにしても使
用者によって感知できる一定の且つ顕著な圧力変動（振
動）を生ずる。このような振動作用は軽いひりひりする
ような感覚として通常使用者により知覚される。このよ
うな振動はもし穿孔２８が除かれると実費上存在しない
ものとなろう。その理由は閉鎖系におけるパッド１１す
なわちマットレス１１の成榛性材料は脈動流ポンプによ
って造り出される脈動を減衰する鏡向があり、事実パッ
ドの室はダンパ用室として作用するからである。以上、
この発明の説明のために、この発明の実施例をかなり詳
細に開示したが、これらの細部の多くがこの発明の精神
および範囲を逸脱することなく変化できることを当業者
は容易に理解できるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の膨張−収縮性パッド装置（
組体）の概略説明図、第２図はこの発明のパッド装遣（
絶体）の動作中の膨張性パッドと吸収性カバーシートと
の関係を説明する拡大した概略縦断面図、第３図はパッ
ドのそれぞれの室の膨張−収縮サイクルの関係を示すグ
ラフである。 図中：１０・・・・・・絶体（膨張−収縮性パッド装置
）、１１…・・・膨張−収縮性パッド、１２，１３・・
…・（選択弁１４からパッド１１への）導管、１４…・
・’選択弁、１４ａ，１４ｂ……電磁弁、１５…・・・
導管、１５ａ，１５ｂ・・・・・・流路、１６・…・・
空気ポンプまたは圧縮機、１７・・・…電動機、１８…
・・・切換スイッチ、１９・・・・・・Ｔ型連接部村、
２０・・・・・・電磁弁、２１・・・…スイッチ、２２
…・・・流量制限部材（オリフィス）、２３・・・・・
・連接部材、２４・・・・・・タイマ、２５・…・・（
溶着）線、２６，２７・・・・・・室、２８…・・・穿
孔、３０・・…・カバーシート、３１……（室２６の膨
張−収縮サイクルを示す）線、３２・・・…（室２７の
膨張−収縮サイクルを示す）線、ｘ・・・・・・重複期
間。 ＦＩＧ２ Ｆ【Ｇ．’ 「ＩＧ．３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 膨張−収縮性の、組合わされた２組の空気室と、空
   気室の収縮のために該空気室から空気を逸散させるため
   の上部表面上に多数の穿孔を備えたパツド、前記パツド
   上の多孔室空気透過性、液体吸収性カバーシート、およ
   び前記空気室の他方の空気室はその穿孔を通る空気の逸
   散のために収縮しつつあるようにしながら前記空気室の
   各々を周期的に且つ交番的に膨張させるための膨張装置
   を備えてなる褥瘡の発達を減少するための床につききり
   の患者を支えるためのパツド組体において、膨張装置が
   パツドに向けて本質的に一方向に流る空気衝風式流れを
   毎秒約１５ないし６５回の脈動流の範囲内の頻度で脈流
   させてカバーシートによつて吸収された湿気の蒸発を促
   進するために前記穿孔から前記カバーシート中への空気
   の迅速な脈動流的放出を生じさせる脈動流化装置であつ
   て、該脈動流化装置が脈動流空気ポンプ、前記ポンプか
   らパツドの室へ延びる脈動流空気を前記室へ輸送するた
   めの導管装置を備え、該導管装置が第１流路と迂回流路
   とを備え、迂回流路が脈動流を減衰するための流量制限
   部材および導管装置を通つて流れる空気を脈動流とする
   か或は非脈動流となすために前記迂回流路を選択的に閉
   止または流通させるための弁装置を備えてなることを特
   徴とする、褥瘡の発達を減少するための床につききりの
   患者を支えるためのパツド組体。 ２ 頻度が毎秒約２５ないし３５回の脈動流を生じさせ
   る回数の範囲内である特許請求の範囲第１項記載の組体
   。 ３ 頻度が毎秒約２９ないし３０回の脈動流の回数であ
   る特許請求の範囲第２項記載の組体。 ４ 迂回流路が弁開放時には第１流路と迂回流路との両
   方に空気を流れさせる弁装置を備える特許請求の範囲第
   １項記載の組体。 ５ パツドの一方の室、次いで他方の室に空気を交番的
   に流すための、電磁的に動作する選択弁組立体がポンプ
   とパツドとの間の導管装置に沿つて設けられる特許請求
   の範囲第１項記載の組体。 ６ パツドの各室の膨張を他方の室への空気の流れが中
   断される僅かに前に開始させるように選択弁組体の動作
   を制御するための電気タイマ装置を選択弁が備える特許
   請求の範囲第５項記載の組体。 ７ 他方の室への空気の流れが中断される約０．３秒な
   いし３．０秒前に各室の膨張が開始される特許請求の範
   囲第６項記載の組体。 ８ シートが弾性プラスチツクの連続気泡をもつフオー
   ムから造られる特許請求の範囲第１項ないし第３項のい
   ずれかに記載の組体。