WO2019187164A1 - エアセル及びエアマットレス - Google Patents

Abstract

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。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、上記第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すると共に、エアマットレスに並設された状態で当該エアセルに荷重がかかる方向における当該エアセルの沈み込みを抑制する手段と、を備える。

Description

エアセル及びエアマットレス

　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すると共に、前記エアマットレスに並設された状態で当該エアセルに荷重がかかる方向における当該エアセルの沈み込みを抑制する手段と、を備えるものである。

　上記エアセルにおいて、前記手段は、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うち、前記第１の側壁に設けられた第１群の接合部は、前記セルの長手方向に沿って２段に並べて設けられ、該第１群の接合部のうち第１段目の接合部と第２段目の接合部とは、互い違いに配置され、前記複数の接合部のうち、前記第２の側壁に設けられた第１群の接合部は、前記セルの長手方向に沿って２段に並べて設けられ、該第２群の接合部のうち第１段目の接合部と第２段目の接合部とは、互い違いに配置され、前記第１群の接合部の前記第１段目の接合部と、前記第２群の接合部の前記第１段目の接合部とは、互い違いに配置され、前記第１群の接合部の前記第２段目の接合部と、前記第２群の接合部の前記第２段目の接合部とは、互い違いに配置されても良い。

　上記エアセルにおいて、前記接続部材はシート状をなし、前記複数の接合部は、前記接続部材の主面に設けられていても良い。

　上記エアセルにおいて、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、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すると共に、前記エアマットレスに並設された状態で当該エアセルに荷重がかかる方向における当該エアセルの沈み込みを抑制する手段と、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つの前記第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すると共に沈み込みを抑制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皺が形成される。そのため、身体から局所的に突出する骨突出部をこの皺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、エアセルに身体を乗せた場合であっても、上記手段によって、身体がエアセルに過度に沈み込むことがなくなるので、骨突出部を上記皺によって包みつつ、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Ｂ１－Ｂ１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Ｂ２－Ｂ２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Ｂ３－Ｂ３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５に示すエアセルの底面図である。 図５に示すエアセルのＣ－Ｃ拡大断面図（荷重をかけていない状態）である。 図５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５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９に示すエアセルを示す断面図である。 本発明の第４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１１Ａに示すマットレスの側面図である。

　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３Ａは、同エアセルのＢ１－Ｂ１拡大断面図である。図３Ｂは、同エアセルのＢ２－Ｂ２拡大断面図である。図４は、同エアセルのＢ３－Ｂ３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４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４に示すように、本実施形態に係るエアセル２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２０と、セル２０の内部に配置され、セル２０の対向する２つの側壁２０ａ、２０ｂを接続する接続部材２１とを備える。接続部材２１は、セル２０の対向する２つの側壁２０ａ、２０ｂを接続すると共に、エアマットレスに並設された状態で当該エアセル２に荷重がかかる方向における当該エアセル２の沈み込みを抑制する手段である。

　セル２０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２０の両端には、シート材の端部の閉じ部２３が突出しており、この閉じ部２３に、エアセル２をベッドフレームに固定したりエアセル２同士を接続したりするためのホック２４が取り付けられている。また、セル２０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２内にエアを注入するための注入口２５が設けられている。

　エアセル２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２の内圧等を考慮してエアセル２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２にエアが封入されている状態で、エアセル２の短手方向における幅Ｗ２を６０～８０ｍｍ程度、厚さＨ２を８０～１３０ｍｍ程度にしても良い。

　接続部材２１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。なお、セル２０を形成する材料と、接続部材２１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２１は、エアセル２にエアが封入されていない状態では、セル２０の対向する側壁２０ａ、２０ｂ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２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２１は縦方向に立つような姿勢となる（図４参照）。

　接続部材２１は、セル２０の対向する２つの側壁２０ａ、２０ｂ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２０ａと接続部材２１との溶着部（接合部）２２ａと、他方の側壁２０ｂと接続部材２１との溶着部（接合部）２２ｂ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２にエアを封入せずに、接続部材２１を平面状に配置した場合に（図１参照）、一方の側壁２０ａにおいては複数の溶着部２２ａがエアセル２の長手方向に沿って２段に並べられていると共に、１段目の溶着部２２ａと、２段目の溶着部２２ｂとが互い違いに配置されている。また、他方の側壁２０ｂにおいても、複数の溶着部２２ｂがエアセル２の長手方向に沿って２段に並べられていると共に、１段目の溶着部２２ｂと、２段目の溶着部２２ｂとが互い違いに配置されている。そして、２つの側壁２０ａ、２０ｂの間では、側壁２０ａの１段目の溶着部２２ａと側壁２０ｂの一段目の溶着部２２ｂとが互い違いに配置されていると共に、側壁２０ａの２段目の溶着部２２ａと側壁２０ｂの２段目の溶着部２２ｂとが互い違いに配置されている。

　また、各溶着部２２ａ、２２ｂの形状は、各側壁２０ａ、２０ｂにおいて２段の配置が可能となるように円形状となっている。なお、溶着部２２ａ、２２ｂの形状は、２段の配置が可能であれば円形状に限定されず、例えば、楕円形、正方形、長方形、その他の多角形等の形状であっても良い。

　溶着部２２ａ、２２ｂの配置としては、図１に示すようにエアを封入していない状態で、一方の側壁（例えば側壁２０ａ）において、一方の段で隣接する２つの溶着部２２ａと、他方の段でこれらの２つの溶着部２２ａの両方に近接する１つの溶着部２２ａとが二等辺三角形を形成するように決定することが好ましい。また、一方の段で隣接する２つの溶着部２２ａ間の距離ｄ１が、これらの溶着部２２ａの各々と他方の段の近接する溶着部２２ａとの間の距離ｄ２、ｄ３よりも長い二等辺三角形となるように、配置を決定すると、より好ましい。このように、扁平な二等辺三角形となるように溶着部２２ａ、２２ｂを配置することにより、エアセル２への荷重に対してより形状を保持し易い構造を形成することが可能となる。隣接する２つの溶着部２２ａ間の距離ｄ１は、エアを封入していない状態での側壁２０ａの短手方向の長さの１／２～３／４程度にすることが好ましい。

　エアセル２にエアを封入すると、セル２０全体は膨張するが、側壁２０ａ、２０ｂのうち溶着部２２ａ、２２ｂは接続部材２１に引き寄せられ、セル２０の長手方向の長さは、エアを封入していない状態よりも縮んだ状態となる。そして、セル２０の支持面に、膨張した凸部２６と、溝状にくびれた凹部（皺）２７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）。この凹凸により、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ので、身体の各部、特に骨突出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。

　溶着部２２ａ、２２ｂの数は特に限定されず、エアセル２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２２ａ、２２ｂの数を増やした場合、エアセル２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２２ａ、２２ｂ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２にエアを封入すると、接続部材２１により側壁２０ａ、２０ｂ同士が引き寄せられてエアセル２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２に使用者の身体を乗せると、凸部２６及び凹部２７によって包み込まれるように身体が支持される。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２に生じた凹凸によりエアセル２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２７によって包み込むように個別に支持することができる。

　また、エアセル２の上段（図３Ａ参照）と下段（図３Ｂ参照）とでは、側壁２０ａ側の溶着部２２ａの位置と、側壁２０ｂ側の溶着部２２ｂの位置とがずれているため、側方に膨張する凸部２８の位置も、上段と下段とでずれてくる。つまり、上段と下段では、側壁２０ａ側と側壁２０ｂ側とが交互に膨らみ、蛇腹の向きが逆になる（図３Ｂ、図４参照）。それにより、エアセル２に、上方からの荷重に対して形状を保持し易い３次元的な構造が形成される。従って、エアセル２に使用者の身体が乗せられても、身体の過度な沈み込みを抑制することができる。そのため、エアセル２に身体を乗せた場合、凹部２７によって骨突出部を包むように支持しつつ、骨突出部の周囲をエアセル２で保持して、骨突出部に集中しがちな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２への身体の沈み込みを抑制することにより、エアセル２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２への身体の沈み込みを抑制することにより、エアセル２の支持面に凹部２７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２１をセル２０の側壁２０ａ、２０ｂに溶着することとしたが、接続部材２１を側壁２０ａ、２０ｂに接合する手段は溶着に限定されない。エアセル２にエアを封入し、エアセル２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５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６は、同エアセルの底面図である。図７Ａ及び図７Ｂは、同エアセルのＣ－Ｃ拡大断面図である。このうち、図５は、エアセルにエアが封入されていない状態を示し、図６～図７Ｂは、エアセルにエアが封入されている状態を示す。

　図５～図７Ｂ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２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６参照）。溶着部３３は、袋体３０の対向するシート材を接続している（図７Ａ参照）。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２０の底部と接続されている。袋体３０とセル２０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２０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。

　また、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２０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２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６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２０にエアを封入すると、側壁２０ａ、２０ｂが部分的に側方に膨らむため、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２０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２０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２０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２０及びベースセル３１、３２）にエアが封入されている状態で、厚さＨ３を１１０～１６０ｍｍ程度、ベースセル３１、３２の径φを３０～５０ｍｍ程度にしても良い（図７Ａ参照）。好ましくは、ベースセル３１、３２の径φを、セル２０の幅Ｗ２の１／３～１／２程度にすると良い。

　図７Ａ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２０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２０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、図７Ｂに示すように、エアセル３に荷重がかかると、セル２０と各ベースセル３１、３２とが面状に接するようになる。セル２０は、ベースセル３１、３２の各々がセル２０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８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２０及びベースセル３１、３２にエアを封入する。図８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２０を支持するトラス構造が形成される。

　セル２０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２０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２０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２０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２０に荷重Ｐ１がかかる。このとき、荷重Ｐ１によりセル２０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２０を支持するトラス構造が形成されているので、荷重Ｐ１が２つのベースセル３１、３２の方向（矢印Ｐ２、Ｐ３参照）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２０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及び第２の実施形態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９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る。図９に示すエアマットレス６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９に示すように、ベッドボトム６ａ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、腰ボトム領域と脚ボトム領域との境界の両側と、脚ボトム領域の端部とには、複数のエアセル５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、複数のエアセル２Ａが並設され、脚ボトム領域側には、複数のエアセル２Ｂが並設されている。エアセル２Ａ、２Ｂの構造は、上記第１の実施形態に係るエアセル２（図１～図４参照）と同様であり、単に、並設されている領域が異なっているだけである。

　図１０は、エアセル５を示す断面図である。図１０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２Ａ、２Ｂ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６には、４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、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。並設されたエアセルのうち、全てのエアセル５と脚ボトム領域のエアセル２Ｂは静止系統に接続され、背ボトム領域及び腰ボトム領域のエアセル２Ａは、第１系統～第３系統に順に接続されている。

　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２Ａ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２Ａ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２Ｂ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。

　また、脚部にエアセル２Ｂを配置することにより、踵や踝など、様々な向きに突出する骨突出部を、シートの蛇腹で包み込むように支持することができる。

　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、船酔いに似た状態になることがある。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。このように、静止型と圧切替型を組み合わせることにより、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。

（第４の実施形態）
　図１１Ａは、本発明の第４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１１Ｂは、同マットレスの側面図である。図１１Ａ及び図１１Ｂに示すエアマットレス８も、第３の実施形態と同様、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。

　ベッドボトム８ａ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には、エアセル５が並設されている。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と、腰ボトム領域と脚ボトム領域との境界の両側には、アンカーセルとしてエアセル５Ａ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５～図７Ｂ参照）と概ね同様であるが、エアセル３Ａの方は、セル２０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２０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の構造（図１０参照）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。

　エアマットレス８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。

　エアセル５及びエアセル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及びエアセル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。頭部のエアセルを静止系統に接続することにより、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、蛇腹状に膨張したセル２０によって、身体を包み込むように広い面積で保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２０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２０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２０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。また、セル２０及び接続部材２１からなるエアセル２（図７Ａ参照）自体が、荷重に対して自身の形状を維持する構造を有しているので、エアセル３Ａに局所的に大きな荷重がかかった場合であっても、極端な沈み込みを抑制し、ハンモック現象を防ぐことができる。また、身体の沈み込みを抑制することから、介助者による体位変換の負担を軽減できるという効果も得られる。

　エアセル３Ａのうち袋体３０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８参照）による体圧分散効果を得ることができる。また、背ボトム領域のエアセル５Ａは背上げした際に谷になる領域に配置され、腰ボトム領域と脚ボトム領域との境界近傍のエアセル５Ａ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。

（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。

　一つの変形例として、第１の実施形態に係るエアセル２に対し、溶着部を上下２段ではなく、１段に減らしたエアセル（以下、本変形例に係るエアセル）を用いても良い。溶着部を１段にした場合であっても、エアセルの厚さを８ｃｍ以下にすることにより、エアセルの過度な沈み込みを抑制し、ハンモック現象を防ぐことができると共に、広い面積で骨突出部を含む使用者の身体を支持し、接触圧を低減することが可能となる。

　ここで、一般的なオーバーレイのエアマットレス（即ち、単純な円筒状のエアセルを並設したエアマットレス）においては、内圧を低圧に保持するため、エアマットレスに使用者の身体が沈み込んでしまい、介助者による体位変換が困難という問題があった。これに対し、本実施形態に係るエアマットレスにおいては、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そのものが過度な沈み込みを抑制し、形状をある程度保持する構造を有しているため、介助者による体位変換が容易になり、介助者の負担を軽減するという効果も得られる。

　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。

　２、２Ａ、２Ｂ、３、３Ａ、３Ｂ、５、５Ａ　エアセル
　６、８　エアマットレス
　６ａ、８ａ　ベッドボトム
　２０　セル
　２０ａ、２０ｂ　側壁
　２１　接続部材
　２２ａ、２２ｂ、３３　溶着部
　２３　閉じ部
　２４　ホック
　２５、３４　注入口
　２６、２８　凸部
　２７　凹部
　３０　袋体
　３１、３２　ベースセル
　３５　ギャップ領域
　５１　袋体
　５２　膜状部材
 

Claims (8)

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すると共に、前記エアマットレスに並設された状態で当該エアセルに荷重がかかる方向における当該エアセルの沈み込みを抑制する手段と、
   を備えるエアセル。
2. 　前記手段は、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うち、前記第１の側壁に設けられた第１群の接合部は、前記セルの長手方向に沿って２段に並べて設けられ、該第１群の接合部のうち第１段目の接合部と第２段目の接合部とは、互い違いに配置され、
   　前記複数の接合部のうち、前記第２の側壁に設けられた第１群の接合部は、前記セルの長手方向に沿って２段に並べて設けられ、該第２群の接合部のうち第１段目の接合部と第２段目の接合部とは、互い違いに配置され、
   　前記第１群の接合部の前記第１段目の接合部と、前記第２群の接合部の前記第１段目の接合部とは、互い違いに配置され、
   　前記第１群の接合部の前記第２段目の接合部と、前記第２群の接合部の前記第２段目の接合部とは、互い違いに配置される、請求項１に記載のエアセル。
3. 　前記接続部材はシート状をなし、前記複数の接合部は、前記接続部材の主面に設けられている、請求項２に記載のエアセル。
4. 　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る請求項１～３のいずれか１項に記載のエアセル。
5. 　少なくとも請求項１～４のいずれか１項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。
6. 　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、
   　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すると共に、前記エアマットレスに並設された状態で当該エアセルに荷重がかかる方向における当該エアセルの沈み込みを抑制する手段と、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つの前記第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。
7. 　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６に記載のエアマットレス。
8. 　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６又は７に記載のエアマットレス。
    
    
    

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