KR20120113827A - 다층 에어셀 구조를 가진 지능형 욕창예방 매트리스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하지 마비와 같이 둔부 체압의 감각을 상실한 환자들이 좌식 생활을 장시간 유지할 때 발생하는 욕창을 방지하기 위한 지능형 욕창방지 매트리스로, 더욱 상세하게는 다층구조의 에어셀을 가진 에어매트에 설치된 압력측정센서를 통해 얻어진 압력정보를 제어유닛에서 분석하여 현재의 압력에 따른 시간정보를 판단하고, 그 결과 정해진 압력에 따른 시간을 초과한 것으로 판단되면 에어매트와 신체의 체압을 조절하고자 에어매트의 공기량을 조절하여 주도록 하며, 에어매트 하부에 지지매트를 설치하여 욕창방지를 위한 보조역할을 수행하고, 상기 에어매트와 지지매트를 커버하는 고정커버에 항균, 항습기능, 통기성 및 방수성의 기능을 가지도록 다층의 에이셀을 가진 욕창 방지용 매트리스에 관한 것이다.

Description

다층 에어셀 구조를 가진 지능형 욕창예방 매트리스{Intelligent bedsore prevention mattress for multi air-cell structure}

본 발명은 하지 마비와 같이 둔부 체압의 감각을 상실한 환자들이 좌식 생활을 장시간 유지할 때 발생하는 욕창을 방지하기 위한 지능형 욕창방지 매트리스로, 더욱 상세하게는 다층구조의 에어셀을 가진 에어매트에 설치된 압력측정센서를 통해 얻어진 압력정보를 제어유닛에서 분석하여 현재의 압력에 따른 시간정보를 판단하고, 그 결과 정해진 압력에 따른 시간을 초과한 것으로 판단되면 에어매트와 신체의 체압을 조절하고자 에어매트의 공기량을 조절하여 주도록 하며, 에어매트 하부에 지지매트를 설치하여 욕창방지를 위한 보조역할을 수행하고, 상기 에어매트와 지지매트를 커버하는 고정커버에 항균, 항습기능, 통기성 및 방수성의 기능을 가지도록 다층의 에이셀을 가진 욕창 방지용 매트리스에 관한 것이다.

욕창(褥瘡, bedsore)은 병상에 오래 누워 있는 환자의 등, 허리, 어깨, 팔꿈치가 바닥면과 접촉되어 생기는 피부 상해를 일컫는다. 이러한 욕창 증세는 오랫동안 병상에 있어서 쇠약해진 환자나 뇌척수신경의 장애로 체위를 자유롭게 바꿀 수 없는 환자에게서 볼 수 있으며, 체중으로 압박받는 부위, 특히 뼈가 드러난 곳에서 생기기 쉽다. 부목(副木)이나 깁스에 압박받아 생기는 경우도 있다. 압박된 부분의 피부는 혈행이 나빠지기 때문에 처음에는 창백해지고, 주위가 붉어져 압통이 생긴다. 나중에는 수포(물집)가 생기고 더 진행하면 거무스름해지며 괴저(壞疽)를 일으킨 부분은 탈락하고, 궤양을 형성하여 악취가 나는 분비물이 나오게 되는 매우 위험한 병중의 하나이다.

종래의 매트가 이용되고 있는 침대에는, 개별적인 요철형태의 매트에 승강장치를 구현하여 사용되는 매트 및 개별적인 공기셀을 사용하여 공기량을 조절하도록 형성된 에어매트 등 통상 사용되는 환자용 매트에 있어서 상기 종래의 승강용 매트는 침대의 상판을 이루는 평판과 요철판이 교대로 승강 동작되면서 상승상태에서 중복적으로 수평상태가 일부 유지됨과 동시에 어느 하나가 하강 및 상승동작이 이루어지는 동안에도 다른 하나는 일정한 수평상태를 유지할 수 있도록 구성되어 있기 때문에 환자나 침대 이용자가 감지하지 못하는 사이에 평판과 요철판이 승강되면서 통기를 가능하게 하고 신체의 압박부위에 대한 혈행을 원활히 하는 구조로 되어 있다.

하지만, 상기와 같은 침대는 요철판 등을 교대로 승강 동작시키는 구조를 구현함에 있어서 높은 제조 원가가 발생하기 때문에 실현성이 적다는 문제점이 있으며, 상기와 같은 침대는 공기를 통풍시키거나 이온 및 자외선 살균을 이용하여 욕창의 발생을 어느 정도 개선하거나 통기 및 신체 압박 부위에 대한 혈행을 원활히 하고는 있으나, 쿠션감이 나쁘고 저항력이 현격이 저하되어 있는 노인들에게 사용할 시 욕창을 지연시키는 정도에 불과하며 욕창의 원인이 되는 요소를 적극적으로 제거하는 기능을 하지 못함에 따라 욕창 증상이 있는 노인들에게 그다지 큰 효과를 볼 수 없다는 문제점이 있다. 더욱이, 통상 침대에 이불이 덮어짐으로써 압력이 불충분하게 되는 문제와 사용자가 침대에서 일어났을 경우에는 배출공을 통하여 계속 공기가 분출하여 모터에 무리가 가거나 압력이 약해짐으로써 소기의 목적을 이루기가 어렵다는 문제점이 있다.

또한, 종래의 에어매트는 에어셀의 공기압력을 최소화하여 신체와의 체압 및 표면적을 최소화하고자 하였으나, 환자에 따른 욕창의 근본적인 문제는 해결할 수 없었으며, 그에 따라 개량된 시간조절에 따라 공기량을 조절하여 개별적인 에어셀의 공기량을 조절하도록 하여 욕창방지를 하고자 하였다.

그러나 , 욕창의 근본적인 문제는 일부 해결하였으나, 시간에 조절에 따른 에어셀의 공기량 조절이 자동으로 행해짐에 환자의 질병에 따른 현재 환자상태를 인지하지 못하고 에어셀의 공기량 조절에 의해 환자의 수면을 불규칙하게 하여 환자의 질병치료에 역효과를 발생하게 된다.

본 발명에서는 이러한 단점들을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 다수개로 분할된 에어셀과 분할된 각각의 에어셀 상면에 다수개의 압력측정센서를 장착하여 압력을 측정하고 압력수치를 분석하여 제어하도록 제어유닛이 설치되어 에어셀의 공기량 조절을 제어하여 특정부의 압력을 제거 및 재분배 방식으로 제어하여 신체의 자중에 대한 체압을 단위시간에 따른 압력의 분산으로 제어하도록 하고, 매트리스의 환자의 몸과 접하는 매트부분에 항균기능을 부여하는 세균이 번식하기 어려운 환경을 조성하여 세균 번식을 원천적으로 억제하고 발생 된 세균의 활동을 억제 또는 제거함으로써 세균에 대한 저항력이 약해진 환자의 치료에 도움을 주고 2차 합병증의 위험도 줄일 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 에어공급부에 의해 개별적으로 공기를 공급되는 다수의 에어셀이 형성된 장방형의 에어매트와; 상기 에어매트의 상부면 전체에 걸쳐 격자상으로 배열 설치되는 복수의 압력측정센서와; 상기 에어매트의 후방 일측에 설치되어 압력측정센서의 신호를 전달받은 압력정보를 분석하여 상기 에어공급부에 대한 작동신호를 송출할 수 있도록 하는 제어유닛;을 구비하는 다층 에어셀 구조를 가진 지능형 욕창예방 매트리스에 있어서,

상기 에어매트 하부에 형성되는 쿠션용 지지매트와,

상기 적층된 에어매트와 지지매트를 커버하도록 둘레부에 개폐부가 형성된 커버부재로 구성되는 다층 에어셀 구조를 가진 지능형 욕창예방 매트리스를 제공한다.

한편, 상기 지지매트는 상면의 제1표면층과 하면의 제2표면층으로 이루어져 있으며, 상기 제1표면층과 제2표면층의 사이에 공간이 형성되도록 제1표면층과 제2표면층을 상/하 연결하는 완충연결선이 형성되는 다층 에어셀 구조를 가진 지능형 욕창예방 매트리스를 제공한다.

한편, 상기 커버부재는 다수의 통공이 관통형성된 직물지와 열가소성 폴리우레탄시트가 열압착되어 일체로 형성된 복합시트로 구성되는 다층 에어셀 구조를 가진 지능형 욕창예방 매트리스를 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 에어매트에 압력측정센서를 설치하고, 압력측정센서에서 감지한 압력정보를 통해 감지한 체압정보를 전달하여 분석하는 제어유닛으로 전달하며, 제어유닛에서 이를 분석하여 최적의 체압조건을 분석/입력하여 올바른 자세에서 욕창이 발생될 우려를 사전에 제거하고자 하며, 이에 체압에 따른 적정 단위시간에 의한 에어셀의 공기압 분포를 조절하고자 에어공급부를 통해 전달되는 공기의 압력을 조절하는 동시에 보조적인 수단으로 쿠션용 지지매트를 설치하고, 상기 에어매트와 지지매트를 커버하는 통기성 및 방수성을 가진 커버부재를 설치함으로서 욕창방지 및 최적의 자세로 수면을 취하여 보다 편안한 숙면 및 안정을 취할 수 있도록 함으로써 환자의 증상(피로)회복 및 건강증진에 크게 기여할 수 있도록 할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 다층 에어셀 구조를 가진 지능형 욕창예방 매트리스의 구성도.
도 2는 도 1의 본 발명에 따른 다층 에어셀 구조를 가진 지능형 욕창예방 매트리스의 “A”부위의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 다층 에어셀 구조를 가진 지능형 욕창예방 매트리스의 제어유닛 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 다층 에어셀 구조를 가진 지능형 욕창예방 매트리스의 제어장치에 대한 제어흐름도.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 도 1에서 나타낸 바와 같이 에어공급부(220)에 의해 개별적으로 공기를 공급되는 다수의 에어셀(210)이 형성된 장방형의 에어매트(200)와; 상기 에어매트(200)의 상부면 전체에 걸쳐 격자상으로 배열 설치되는 복수의 압력측정센서(300)와; 상기 에어매트(200)의 후방 일측에 설치되어 압력측정센서(300)의 신호를 전달받은 압력정보를 분석하여 상기 에어공급부(220)에 대한 작동신호를 송출할 수 있도록 하는 제어유닛(400);을 구비하는 다층 에어셀 구조를 가진 지능형 욕창예방 매트리스(100)에 있어서, 상기 에어매트(200) 하부에 형성되는 쿠션용 지지매트(500)와, 상기 적층된 에어매트(200)와 지지매트(500)를 커버하도록 둘레부에 개폐부(610)가 형성된 커버부재(600)로 구성되는 다층 에어셀 구조를 가진 지능형 욕창예방 매트리스를 제공한다.

한편, 도 1과 도 2에 나타낸 바와 같이 상기 지지매트(500)는 상면의 제1표면층(510a)과 하면의 제2표면층(510b)으로 이루어져 있으며, 상기 제1표면층(510a)과 제2표면층(510b)의 사이에 공간이 형성되도록 제1표면층(510a)과 제2표면층(510b)을 상/하 연결하는 완충연결선(520)이 형성되는 다층 에어셀 구조를 가진 지능형 욕창예방 매트리스(100)를 제공한다.

상기 지지매트(500)는 에어매트(200) 하부에 설치되어 환자의 안정적인 체압패턴을 유지하거나 에어매트(200)의 기능이 상실되었을 경우 보조적인 완충작용을 하도록 설치되는 것으로서, 상기 지지매트(500)는 상면의 제1표면층(510a)과 하면의 제2표면층(510b)으로 이루어져 있으며, 상기 제1표면층(510a)과 제2표면층(510b)의 사이에 공간이 형성되도록 제1표면층(510a)과 제2표면층(510b)을 상/하 연결하는 완충연결선(520)이 형성됨으로서 환자의 체압에 완충역할을 물론 제1, 2표면층(510a, 510b) 사이에 공간이 형성함으로서 공기의 순환이 자유로우며, 상기 제1, 2표면층(510a, 510b) 사이에 연결되는 완충연결선(520)이 환자의 체압과 에어매트(200)의 작동에 따라 상기 완충연결선(520)의 수축과 팽창(복원)에 의해 통증을 경감시키며, 이용자의 신체상황에 맞추어 적절한 완충을 보조하는 역할로 작용한다.

한편, 도 1의 상기 커버부재(600)는 다수의 통공이 관통형성된 직물지와 열가소성 폴리우레탄시트가 열압착되어 일체로 형성된 복합시트로 구성되는 다층 에어셀 구조를 가진 지능형 욕창예방 매트리스를 제공한다.

상기 커버부재(600)의 재질인 복합시트는 방수성과 통기성을 갖고 있어 욕창발생을 방지하게 되며, 복합시트 표면에 엠보싱 형상을 가지고 있어 환자의 피부와 접촉함에 통기성을 부여하여 욕창을 방지하는데 일익을 하게 된다.

도 3과 도 4에 나타낸 바와 같이 본 발명의 에어매트(200) 공기량 제어는 에어공급부(220)를 통해 다수의 공급배관(221)으로 연결되어 다수의 에어셀(210)이 형성된 환자가 누울 수 있도록 하는 장방형의 통상의 에어매트(200)에 있어서, 상기 에어매트(200)의 상부면 전체에 걸쳐 격자상으로 배열 설치되는 복수의 압력측정센서(300)와; 상기 에어매트(200)의 후방 일측에 설치되어 압력측정센서(300)의 신호를 전달받아 체압정보를 분석하여 상기 에어공급부(220)에 송출할 수 있도록 하는 제어유닛(400)을 구비되는 것이다.

본 발명에 있어서 제어유닛(400)에는 압력측정지센서(300)와 접속되는 압력측정정보 수신부(410)가 내장되고, 상기 압력측정정보 수신부(410)를 통해 전달받은 정보를 단위시간별 체압패턴에 따라 에어셀(210)의 공기압을 조절하도록 욕창방지 제어부(420)와 체압패턴에 따른 시간정보를 분석하는 정보가 저장된 데이터베이스(430)가 내장된다.

그리고, 상기 에어매트(200)에 설치되는 압력측정센서(300)의 개수는 에어매트(200)의 크기와 각 센서의 성능에 비례하여 설정하는 것이 바람직하다.

이에, 상기 다층 에어셀 구조를 가진 지능형 욕창예방 매트리스의 제어유닛의 작동에 따른 에어매트 작동단계를 서술하면 다음과 같다.

압력측정센서(300)를 통해 인체의 체압정보를 수집하는 단계와; 상기 수집된 각 정보를 압력패턴에 따른 시간을 분석하여 올바른 압력패턴의 단위시간을 판단하는 단계와; 상기 판단 결과 단위시간에 따른 가해지는 압력이 심한 경우 그 상태에 따라 작동해야할 에어매트 외측에 설치된 에어공급부(220)를 작동시켜 입력된 지점의 에어셀(210)에 공기의 공급배관(221)을 선택하는 단계와; 상기 선택단계에서 선택된 공급배관(221)을 작동시키는 단계:로 이루어져 환자의 알맞은 압력패턴에 의해 에어매트(200)의 각 에어셀(210)로 공기를 조절하여 제공된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 있어서는 에어매트(200)에 설치된 압력측정센서(300)를 통해 환자의 체압상태를 계속 감시하며 체압에 따른 단위시간을 초과할 경우 에어공급부(220)를 작동시켜 상기 체압별 시간초과된 신체의 지점과 면접된 에어셀(210)의 압력을 줄여 줄 수 있게 되는 것으로, 이하 그 구체적인 작용을 설명하면 다음과 같다.

즉, 본 발명에 있어서 에어매트(200)에 설치된 압력측정센서(300)를 통해 감지한 체압정보를 제어유닛(400)으로 보내게 되면 제어유닛(400)에서는 최적의 체압패턴이 정보가 저장된 데이터베이스(430)를 토대로 입력정보를 분석한 후 최적의 체압패턴이 아닌 것으로 판단되면 에어매트(200)에 설치된 복수의 에어셀(210) 중에서 지정된 신체부위와 면접한 에어셀(210)을 선택하여 상기 선택된 에어셀(210)로 공기를 공급하는 공급배관(221)을 제어하여 에어공급부(220)를 작동시킴으로써 현재 취하고 있는 체압패턴을 최적의 체압을 유지할 수 있도록 하게 된다.

예를 들어 거동이 불편한 환자가 에어매트(200) 위에서 안정을 취할 경우 최적의 체압패턴을 유지시키기 위해 에어매트(200)와 접촉된 신체의 전체적인 각 부분적 면접부위에 에어매트(200)에 설치되어 있는 압력측정센서(300)를 통해 체압패턴을 감지한 다음 감지된 체압패턴이 최적의 체압이 아닐 경우 에어매트(200)를 구성하는 각각의 에어셀(210)에 설치되어 있는 공급배관(221)들 중에서 눌려진 압력측정센서(300)의 인근에 위치하고 있는 하나 또는 그 이상의 연결된 에어셀(210)로 에어공급부(220)를 동시에 작동시키게 되면 최적의 체압패턴으로 유도할 수 있게 된다.

또한 욕창방지를 위해 에어매트(200)에 설치된 압력측정센서(300)를 통해 심한 체압이 감지되었을 경우 제어유닛(400)상에 제어유닛(400)의 작동 및 과중된 체압패턴이 발생하였다는 표시부(440)가 더 형성되어 환자를 돌보는 도우미의 식별 또는 오작동 여부를 식별할 수 있도록 하여 최적의 체압패턴을 유지할 수 있도록 유도하여 환자의 편안한 안정을 취할 수 있도록 유도할 수 있게 된다.

상기 실시예를 통하여 설명한 바와 같이 다층 에어셀 구조를 가진 지능형 욕창예방 매트리스는 다양하게 설계 변경하여 제작할 수 있는 것으로 상시 실시예를 통하여 그 원리를 본 발명의 구성으로 한정하여 제작하되 그 원리를 통한 기구에 있어서는 통상의 지식을 가진 자가 설계변경으로 용이하게 제작할 수 있다는 것을 밝힌다.

매트리스 : 100, 에어매트 : 200, 에어셀 : 210, 에어공급부 : 220, 공급배관 :221, 압력측정센서 : 300, 제어유닛 : 400, 압력감지 정보 수신부 : 410, 제어부 : 420, 데이터베이스 : 430, 표시부 : 440, 지지매트 : 500, 제1표면재 : 510a, 제2표면재 : 510b, 완충연결선 : 520, 커버부재 : 600, 개폐부 : 610

Claims (3)

1. 에어공급부(220)에 의해 개별적으로 공기를 공급되는 다수의 에어셀(210)이 형성된 장방형의 에어매트(200)와; 상기 에어매트(200)의 상부면 전체에 걸쳐 격자상으로 배열 설치되는 복수의 압력측정센서(300)와; 상기 에어매트(200)의 후방 일측에 설치되어 압력측정센서(300)의 신호를 전달받은 압력정보를 분석하여 상기 에어공급부(220)에 대한 작동신호를 송출할 수 있도록 하는 제어유닛(400);을 구비하는 다층 에어셀 구조를 가진 지능형 욕창예방 매트리스(100)에 있어서,
   상기 에어매트(200) 하부에 형성되는 쿠션용 지지매트(500)와, 상기 적층된 에어매트(200)와 지지매트(500)를 커버하도록 둘레부에 개폐부(610)가 형성된 커버부재(600)를 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 다층 에어셀 구조를 가진 지능형 욕창예방 매트리스.
2. 제1항에 있어서, 상기 지지매트(500)는 상면의 제1표면층(510a)과 하면의 제2표면층(510b)으로 이루어져 있으며, 상기 제1표면층(510a)과 제2표면층(510b)의 사이에 공간이 형성되도록 제1표면층(510a)과 제2표면층(510b)을 상/하 연결하는 완충연결선(520)이 형성되는 것을 특징으로 하는 다층 에어셀 구조를 가진 지능형 욕창예방 매트리스.
3. 제1항에 있어서, 상기 커버부재(600)는 다수의 통공이 관통형성된 직물지와 열가소성 폴리우레탄시트가 열압착되어 일체로 형성된 복합시트로 구성되는 것을 특징으로 하는 다층 에어셀 구조를 가진 지능형 욕창예방 매트리스.

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