エアマット装置
【課題】患者の状態に合わせて高い快適感を得ることができるエアマット装置を提供する。
【解決手段】エアマット装置１は、独立した複数のセルが患者の寝姿勢時の身長方向に並設されてなるエアマット２と、各セルに作用する圧力分布を検出する圧力センサ８と、各セルに空気をそれぞれ所定の基準内圧値となるように供給する空気給排装置４と、圧力センサ８及び空気給排装置４に接続され、各セルの内圧を調整するように空気給排装置４を制御する制御装置５とを備えている。制御装置５は、圧力センサ８の検出信号を基に患者が寝返りできるかできないかを判定する体動可否判定部５ｂを有し、体動可否判定部５ｂが、患者が寝返りできないと判定すると、各セル内の内圧が基準内圧値よりも低くなるように空気給排装置４で各セル内圧を制御する。
【解決手段】エアマット装置１は、独立した複数のセルが患者の寝姿勢時の身長方向に並設されてなるエアマット２と、各セルに作用する圧力分布を検出する圧力センサ８と、各セルに空気をそれぞれ所定の基準内圧値となるように供給する空気給排装置４と、圧力センサ８及び空気給排装置４に接続され、各セルの内圧を調整するように空気給排装置４を制御する制御装置５とを備えている。制御装置５は、圧力センサ８の検出信号を基に患者が寝返りできるかできないかを判定する体動可否判定部５ｂを有し、体動可否判定部５ｂが、患者が寝返りできないと判定すると、各セル内の内圧が基準内圧値よりも低くなるように空気給排装置４で各セル内圧を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば医療施設や介護施設等で使用されるエアマット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば特許文献１に開示されているエアマット装置は、独立した複数のセルが患者の寝姿勢時の身長方向に並設されてなるエアマットと、横たわる患者によって上記各セルに作用する圧力分布を検出するシート状の圧力センサと、各セルに接続され、各セルに空気をそれぞれ給排する空気給排装置とを備えていて、上記圧力センサ及び空気給排装置には、制御装置が接続されている。該制御装置は、各セル毎に予め設定された圧力設定値が記憶された圧力記憶部を有していて、上記圧力センサの検出値が上記圧力境界値を超えると、当該セルへの空気供給量を減らして当該セルにかかる圧力を低くするように上記空気給排装置を制御するようにしていて、これにより、横たわった患者の特定箇所に圧力が集中するのを回避して床ずれや痛みが生じ難くなるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１２５３１３号公報（段落００４９欄〜００５１欄、図１、図４及び図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一般的に、病状が比較的軽くてエアマット上で体を動かすことが可能な患者は、エアマットが柔らか過ぎると、寝返りを打つ際に踏ん張りが効かず快適感が損なわれてしまう。一方、病状が重くエアマット上で体を動かすことができない重篤患者は、エアマットが固いと高い圧力がかかる箇所において床ずれや痛みを生じ易くなるおそれがある。このことに対し、特許文献１のエアマット装置では、寝返りを打てる患者と打てない患者とで同じ制御を行っていて、これら２種の患者に対して何ら対策が講じられていない。
【０００５】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、患者の状態に合わせて高い快適感を得ることができるエアマット装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明は、制御装置が、エアマット上で患者が寝返りできるかできないかを判断し、各状況に応じて、各セルへの空気供給量を調整するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
具体的には、独立した複数のセルが患者の寝姿勢時の身長方向に並設されてなるエアマットと、上記各セルと患者との間に作用する圧力分布を検出する圧力センサと、上記各セルに接続され、該各セルに空気をそれぞれ所定の基準内圧値となるように給排する空気給排装置と、上記圧力センサ及び空気給排装置に接続され、上記各セルへの空気供給量を調整するように空気給排装置を制御する制御装置とを備えたエアマット装置において、次のような解決手段を講じた。
【０００８】
すなわち、第１の発明では、上記制御装置は、上記圧力センサの検出した圧力分布の値を基に患者が寝返りできるか否かを判定する体動可否判定部を有し、該体動可否判定部が、患者が寝返りできないと判定した場合には、上記各セル内の内圧が基準内圧値よりも低くなるように上記空気給排装置で各セルの内圧を制御することを特徴とする。
【０００９】
第２の発明では、第１の発明において、上記制御装置は、上記圧力センサの検出した圧力分布の値を基に患者が寝返りできるか否かを判定する体動可否判定部を有し、該体動可否判定部が、患者が寝返りできないと判定した場合には、上記各セル内の内圧が基準内圧値よりも低くなるように上記空気給排装置から各セルの内圧を制御することを特徴とする。
【００１０】
第３の発明では、第２の発明において、上記制御装置は、患者が寝返りしたと判定する際に基準となる患者に加わる圧力の基準体圧低下量が予め設定された変化圧設定部を備え、上記体動有無判定部は、上記判定位置設定部が設定した判定位置において圧力センサで検出した値から体圧低下量を算出し、該体圧低下量と上記変化圧設定部の基準体圧低下量とを比較し、算出した体圧低下量が基準体圧低下量を超えた場合、患者が寝返りしたと判定する一方、算出した体圧低下量が基準体圧低下量に満たない場合、患者が寝返りしていないと判定することを特徴とする。
【００１１】
第４の発明では、第２の発明において、上記体動有無判定部は、上記判定位置設定部が所定の時間前に設定した判定位置と、現在設定した判定位置とを比較し、所定の時間前に設定した判定位置から現在設定した判定位置までの距離が所定値を超えて変化している場合、患者が寝返りしたと判定する一方、所定の時間前に設定した判定位置から現在設定した判定位置までの距離が所定値に満たない場合、患者が寝返りしていないと判定することを特徴とする。
【００１２】
第５の発明では、第３又は第４の発明のおいて、上記判定位置設定部が、患者の最大体圧位置を判定位置として設定することを特徴とする。
【００１３】
第６の発明では、第３又は第４の発明のおいて、上記判定位置設定部が、患者の重心位置を判定位置として設定することを特徴とする。
【００１４】
第７の発明では、第２から第６のいずれか１つに記載の発明において、上記体動可否判定部は、上記体動有無判定部が、患者が体動有と判定してから所定時間内にさらに体動有と判定すると、患者は寝返りできると判定する一方、上記体動有無判定部が、患者が体動有と判定してから所定時間内に体動無と判定すると、患者は寝返りできないと判定することを特徴とする。
【００１５】
第８の発明では、第１から第７のいずれか１つに記載の発明において、上記エアマットは、複数のセルが表側に一列に並設された第１セル群と、複数のセルが上記第１セル群の下側に該第１セル群に沿って一列に並設された第２セル群とを備え、
上記制御装置は、第１セル群の隣り合う２つのセルが交互に減少・増加を繰り返すように上記空気給排装置を制御することを特徴とする。
【００１６】
第９の発明では、第８の発明において、上記制御装置は、上記体動可否判定部で患者が寝返りできないと判定すると、上記第１セルへの空気供給量の減少・増加の繰り返す周期を短くするように上記空気給排装置を制御することを特徴とする。
【００１７】
第１０の発明では、第８又は第９の発明において、上記エアマットは、上記第２セル群の下側に該第２セル群に沿って一列に並設された第３セル群を備え、上記制御装置は、上記第３セル群の各セル内の圧力が所定値以上で維持されるように上記空気給排装置を制御することを特徴とする。
【００１８】
第１１の発明では、第８から第１０のいずれか１つに記載の発明において、上記制御装置は、上記圧力センサが検出する圧力分布の値に基づいてそれぞれ患者の姿勢及び体型を判定する体位判定部及び体型判定部と、上記体動可否判定部、上記体位判定部及び上記体型判定部の各判定結果の組み合わせにそれぞれ対応する上記各セル内の基準内圧値を格納する基準圧格納部とを備え、上記各セル内の圧力が上記体動可否判定部、上記体位判定部及び上記体型判定部の各判定結果の組み合わせに対応する基準内圧値となるように上記空気給排装置から各セルへ給排する空気供給量を制御することを特徴とする。
【００１９】
第１２の発明では、第９から第１１のいずれか１つに記載の発明において、上記制御装置は、上記各第２セル群の各セル毎に予め設定された圧力設定値が記憶された圧力記憶部を有し、上記圧力センサが検出した圧力分布の値が上記圧力設定値を超えると、第２セル群の上記圧力設定値を超えたセルの内圧を時間の経過に伴って繰り返すように上記空気給排装置を制御することを特徴とする。
【００２０】
第１３の発明では、第１２の発明において、上記制御装置は、上記体動可否判定部で患者が寝返りできないと判定すると、上記各セルの内圧が基準内圧値よりも低くなるように上記空気給排装置で各セル内圧を低減制御した後、上記圧力センサが検出した圧力分布の値が上記圧力設定値を超えたか否かを判定する一方、上記体動可否判定部で患者が寝返りできると判定すると、上記各セルの内圧を基準内圧値に維持したままで、上記圧力センサが検出した圧力分布の値が上記圧力設定値を超えたか否かを判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
第１の発明では、エアマット上の患者が寝返りできない場合、エアマットが柔らかくなるので、患者に対して高い圧力が加わる箇所が減って床ずれや痛みの発生を抑制することができる。一方、エアマット上の患者が寝返りできる場合、エアマットのセル内の圧力が基準内圧値のまま維持されているので、患者はエアマット上で踏ん張り易い。したがって、患者はエアマット上で寝返りし易く、高い快適感を得ることができる。
【００２２】
第２の発明では、制御装置が圧力センサが検出した圧力分布の値に基づいてエアマット上の患者の寝返りの有無を自動で判断するので、看護師や介護者等が患者の状態を自ら判断してエアマット装置の操作を行うといった作業がなくなる。したがって、看護師や介護者等に対する介護の負担が減り、使い勝手の良いエアマット装置にできる。
【００２３】
第３の発明では、寝返りの有無の判定に体圧の変化を利用するので、患者が一瞬動くような場合であっても、寝返りしたか否かを判定できるようになり、確実に患者が寝返りしたのを検出することができる。
【００２４】
第４の発明では、寝返りの有無の判定に、所定時間における判定位置の移動距離を利用するので、患者が時間をかけてゆっくり寝返りをした場合であっても、寝返りしたか否かを判定できるようになり、確実に患者が寝返りしたのを検出することができる。
【００２５】
第５及び第６の発明では、判定位置を患者の最大体圧位置としたり、或いは、患者の重心位置としたりすることもでき、これらの位置で寝返りの可否を判定すれば、確実に患者の体が動いたか否かを判定できる。
【００２６】
第７の発明では、制御装置が圧力センサが検出した圧力分布の値に基づいてエアマット上で患者が寝返りできるか否かを自動で判断するので、看護師や介護者等が患者の状態を自ら判断してエアマット装置の操作を行うといった作業をする必要がなくなる。したがって、看護師や介護者等に対する介護の負担が減り、使い勝手の良いエアマット装置にできる。
【００２７】
第８の発明では、第１セル群の隣り合うセルが交互に減少・増加を繰り返すことにより、患者の体に連続して高い圧力がかからないようになり、患者の血管の圧迫を緩和して床ずれや痛みの発生を抑制することができる。
【００２８】
第９の発明では、寝返りできない患者に対して連続して高い圧力が加わる時間が短くなるので、床ずれや痛みが発生し易い寝返りできない患者であっても、効果的に血管の圧迫を緩和して床ずれや痛みの発生を抑制することができる。
【００２９】
第１０の発明では、第１セル群の各セル及び第２セル群の各セルへの空気供給量が減少した時に、患者がベッドフレーム等に接触するのを確実に防止でき、患者に対する安全性の高いエアマット装置にできる。
【００３０】
第１１の発明では、制御装置が、エアマット上の患者の状態、すなわち、患者の姿勢や体型、さらには、寝返りできるか否かを自動で判定して、エアマットをそれぞれの組み合わせに応じた最適な硬さとなるように空気給排装置が制御される。したがって、看護師や介護者等のエアマット上の患者に対する負担が減り、使い勝手の良いエアマット装置にできる。
【００３１】
第１２の発明では、圧力センサに所定の高い圧力が加わると、当該箇所に対応する第２セル群のセルに連続して高い圧力がかからなくなるなるので、患者の床ずれや痛みの発生を抑制することができる。
【００３２】
第１３の発明では、制御装置は、圧力センサに所定の高い圧力が加わると、床ずれや痛みが発生し易い寝返りできない患者に対して、エアマット全体の硬さを柔らかくした後で当該箇所に対応する位置の第２セル群のセルへの空気供給量を周期的に減少・増加を繰り返すので、寝返りできない患者に対して効果的に血管の圧迫を緩和することができ、床ずれや痛みの発生を抑制させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係るエアマット装置を備えたベッドの斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るエアマット装置のブロック図である。
【図３】ベッドフレームに載置された状態のエアマットの側面図であり、図３（ａ）は通常状態を、図３（ｂ）、（ｃ）は、第１セル群のセルが交互に減少・増加を繰り返すとともに、第２セル群の特定のセルが減少・増加を繰り返している状態を示す。
【図４】制御装置のブロック図である。
【図５】本発明の実施形態における制御装置の圧切替モード及び部分圧切替モードの制御を示すグラフであって、第１セル群のセル及び第２セル群の特定のセルの動作タイミングを示す。
【図６】エアマット上に横たわる患者に作用する圧力分布を示した図である。
【図７】体位判定、体動判定及び体型判定の各組み合わせに応じた各セル内の内圧値の組み合わせをそれぞれ示した図である。
【図８】エアマット装置の自動運転における制御動作のフローチャートをである。
【図９】体位判定処理における制御動作のフローチャートである。
【図１０】体動判定処理における制御動作のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。
【００３５】
図１は、本発明の実施形態に係るエアマット装置１を備えたベッドＢの斜視図である。エアマット装置１は、ベッドＢのベッドフレームＦに載置されて使用されるエアマット２と、エアマット２上の患者Ｙ（図３（ａ）に示す）の体圧を検出する圧力センサ８（図３に示す）と、上記エアマット２への空気供給量を制御する制御ボックス３とを備えていて、該制御ボックス３は、電源コードＷによって電源の供給を受けていて、上記ベッドフレームＦに取り付けられたヘッドボードＨｂに引っ掛けて使用するようになっている。尚、エアマット２及び制御ボックス３は、畳や床の上に直接置いて使用してもよい。
【００３６】
上記エアマット２は、図３に示すように、患者の寝姿勢の身長方向に並設された独立した複数のセルが表側に一列に並設された第１セル群１２と、複数のセルが上記第１セル群１２の下側に該第１セル群１２に沿って一列に並設された第２セル群１１と、該第２セル群１１の下側に該第２セル群１１に沿って一列に並設された第３セル群１０を備えている。これら第１セル群１２、第２セル群１１及び第３セル群１０の各セルは、柔軟な樹脂シートで気密に構成されていて、その内部には、空気が充填されるようになっている。尚、第１セル群１２の各セルを第１セル１２Ａ、１２Ｂ…と呼び、第２セル群１１の各セルを第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎと呼び、第３セル群１０の各セルを第３セル１０、１０、…と呼ぶ。
【００３７】
上記第１セル１２Ａ、１２Ｂは、エアマット２の幅方向に延びる筒状をなしていて、患者Ｙの頭側から足先に向けて交互に１４個づつ並設されている。上記第１セル１２Ａ、１２Ａ、…は互いに連通していて、上記制御ボックス３から延びる１本の配管２２Ａ（図２に示す）が接続され、この配管２２Ａを介して全ての第１セル１２Ａ、１２Ａ、…に同時に空気が給排されるようになっている。また、上記第１セル１２Ｂ、１２Ｂ、…も互いに連通していて、上記制御ボックス３から延びる１本の配管２２Ｂが接続され、この配管２２Ｂを介して全ての第１セル１２Ｂ、１２Ｂ、…に同時に空気が給排されるようになっている。すなわち、それぞれ第１セル１２Ａ及び第１セル１２Ｂは、別々の配管系統により空気が給排されていて、各配管系統に対してそれぞれ空気供給量を調整できるようになっている。したがって、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、第１セル１２Ａ及び第１セル１２Ｂを交互に減少・増加を繰り返すことでエアマット２上の患者Ｙの体全体の血管の圧迫を緩和して床ずれや痛みの発生を抑えることができるようになっている。
【００３８】
上記第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎは、エアマット２の幅方向に延びる筒状をなしていて、患者Ｙの頭側から足先に向けて１４個並設されている。上記第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎの径は、上記第１セル１２Ａ、１２Ｂの径よりも大きく設定されていて、各第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎは、上記隣り合う第１セル１２Ａ、１２Ｂに跨るように対応配置されている。上記第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎには、制御ボックス３から延びる１４本の配管２１Ａ〜２１Ｎ（図２に一部を示す）がそれぞれ接続され、これら配管２１Ａ〜２１Ｎを介してそれぞれ独立に空気が給排されるようになっている。したがって、各第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎへの空気供給量を独立して調整して内圧を制御できるようになっていて、各第２セル１１Ａ、１１Ｂ…、１１Ｎの特定のセルへの空気供給量を減少・増加させてセルの内圧を調圧したり、周期的に減少・増加を繰り返すことができるようになっている（図３（ｂ）、（ｃ）に一部を示す）。
【００３９】
上記各第３セル１０は、エアマット２の幅方向に延びる筒状をなしていて、上記第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎの下側において患者Ｙの頭側から足先に向けて１３個並設され、それぞれが上記各第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎの間に位置するようになっている。上記各第３セル１０には、制御ボックス３から延びる１本の配管２０（図２に示す）が接続され、この配管２０を介して全ての第３セル１０に同時に空気が給排されるようになっていて、上記第１セル１２Ａ、１２Ｂ及び第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎへ給排する空気量が減少してしまうような非常時であっても患者ＹがベッドフレームＦに接触して、該ベッドフレームＦの硬さを直接感じる状態となるのを確実に防止できるようになっている。
【００４０】
尚、第１セル１２Ａ、１２Ｂ、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０の各個数は上記に記載した個数に限らず、複数設けられていればよい。
【００４１】
また、上記各第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎは、２つの第１セル１２Ａ、１２Ｂに跨るように対応配置されているが、第１セル１２Ａ、１２Ｂのうちの１つに対応配置されていてもよいし、３つ以上の１２Ａ、１２Ｂに跨るように対応配置されていてもよい。
【００４２】
上記圧力センサ８は、図６に示すように、エアマット２上に横たわる患者Ｙの体の各部分に作用する圧力の分布を検出するものであり、後述する制御装置５に接続され、検出した圧力分布に係る信号を制御装置５に送信するようになっている。上記圧力センサ８は、図３に示すように、第１セル１２Ａ、１２Ｂの長手方向に延びるシート状の形態をしていて、複数の感圧点が上記第１セル１２Ａ、１２Ｂの長手方向に所定の間隔をあけて設けられている。そして、上記圧力センサ８は、上記第１セル１２Ａ、１２Ｂ毎に設けられ、且つ、第１セル１２Ａ、１２Ｂ上に配置されていて、これにより、エアマット２上で患者Ｙに作用する圧力が圧力センサ８に直接伝えられるようになり、精密な圧力測定が可能となっている。また、上記第１セル１２Ａ、１２Ｂは、２つ配管２２Ａ、２２Ｂにそれぞれ接続されているが、２つの配管に限るものではなく、３つ以上の配管に接続されるようにして各配管に接続されているセル毎に細かい調圧を行うようにしても良い。
【００４３】
尚、上記圧力センサ８は、第１セル１２Ａ、１２Ｂと第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎとの間に設けるようにしてもよい。また、本実施形態では、図３に示すように、全ての第１セル１２Ａ、１２Ｂ上に圧力センサ８を配置しているが、圧力検出を省略しても問題とならなければ全ての第１セル１２Ａ、１２Ｂ上に配置する必要はなく、例えば、患者Ｙの頭側端や足側端に位置する第１セル１２Ａ、１２Ｂ上に圧力センサ８を配置しなくてもよい。
【００４４】
上記制御ボックス３は、図２に示すように、上記エアマット２に接続され、該エアマット２の第１セル１２Ａ、１２Ｂ、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０に空気をそれぞれ給排する空気給排装置４と、上記圧力センサ８の検出値に基づいて上記空気給排装置４を制御する制御装置５と、設定等を入力し、且つ、表示する操作パネル６とを備えている。
【００４５】
上記空気給排装置４は、空気を継続して吐出可能な電動モータを備えた従来周知の第１空気ポンプ４１及び第２空気ポンプ４８と、上記第１空気ポンプ４１に吐出管４６を介して接続され、第１空気ポンプ４１から吐出された空気を第１セル１２Ａ、１２Ｂに分配する分配弁４２と、上記吐出管４６内の圧力を検出する第１空気圧センサ４３と、上記第２空気ポンプ４８から吐出された空気を第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び各第３セル１０、１０…に分配する電磁弁４４と、上記第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０、１０…内の圧力をそれぞれ検出する第２空気圧センサ４５Ａ〜４５Ｎ及び第３空気圧センサ４９とを備えている。
【００４６】
上記分配弁４２は、第１セル１２Ａ、１２Ｂに連通する配管２２Ａ、２２Ｂが接続される独立した接続口を有している。
【００４７】
上記分配弁４２には、図示しない制御モータにより位置が変更可能な弁体が内蔵されていて、上記制御装置５からの信号に基づいて弁体の位置を変更することにより、上記接続口のうち１つの接続口を開放するとともに他の接続口を閉塞するようになっている。すなわち、弁体の位置を変更して、例えば、第１セル１２Ａに接続される配管２２Ａの接続口を開放すると、他の接続口が閉塞されて、第１セル１２Ａに接続される配管２２Ａのみが吐出管４６に連通するようになっている。また、第１セル１２Ａ内の空気を排出する際には、弁体を移動させて図示しない排気口から排出させるようにしている。
【００４８】
さらに、分配弁４２には、弁体の位置を検出する弁体位置検出センサ４７が設けられている。この弁体位置検出センサ４７は、上記制御装置５に接続されていて、図示しないが、弁体に一体化されたスリット付きの円盤と、円盤の表側から光を照射する発光素子と、発光素子から照射された光のうち、スリットを通過して円盤の裏側に達した光を検出する受光素子とを備えている。スリットを通過した光を受光素子で検出することで、弁体の位置を得ることができるようになっている。
【００４９】
上記第１空気圧センサ４３は、第１空気ポンプ４１の吐出管４６に設けられている。上記第１空気圧センサ４３は、吐出管４６内の圧力を随時検出して電気信号に変換し、上記制御装置５に信号を送るように構成されている。例えば、第１セル１２Ａ内の圧力を検出する場合、分配弁４２の弁体を移動させ、第１セル１２Ａに接続される配管２２Ａと吐出管４６とを連通させて上記第１セル１２Ａ内の圧力を検出するようになっている。尚、第１空気圧センサ４３は、上記第１空気ポンプ４１に空気が加わっていない状態でキャリブレーション（ゼロ点補正）が行われるようになっていて、これにより、第１セル１２Ａ、１２Ｂ内の圧力を精度良く測定できるようになっている。尚、上記第１空気圧センサ４３を配管２２Ａ及び２２Ｂに設けて、第１セル１２Ａ及び１２Ｂ内の圧力を直接検出するようにしてもよい。
【００５０】
電磁弁４４は、上記第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０にそれぞれ接続される配管２２Ａ〜２２Ｎ、２３毎に配設された各電磁弁の集合を示していて、上記制御装置５からの信号に基づいて弁体の位置を変更することにより、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０にそれぞれ接続される配管２２Ａ〜２２Ｎ、２３の接続口を独立して開閉することができるようになっている。停電時のように電力供給がなされない場合には、電磁弁４４を閉状態にして、第３セル１０から空気が抜けてしまうのを防止して、当該第３セル１０を膨張状態で維持できるようになっている。また、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び各第３セル１０の空気を排出する際には、弁体を移動させて図示しない排気口から排出させるようにしている。
【００５１】
また、電磁弁４４には、上記分配弁４２と同様に、制御装置５に接続された弁体位置検出センサ４７が設けられていて、該弁体位置検出センサ４７により電磁弁４４の弁体の位置が検出できるようになっている。
【００５２】
上記各第２空気圧センサ４５Ａ〜４５Ｎ及び第３空気圧センサ４９は、配管２１Ａ〜２１Ｎ及び配管２０にそれぞれ設けられていて、各管内の圧力を検出して電気信号に変換し、上記制御装置５に当該電気信号を送るように構成されている。
【００５３】
操作パネル６は、介護者や看護師等の操作者が各種設定値等を所定のスイッチで入力したり、エアマット上の患者Ｙの状態を表示或いは報知するためのものである。すなわち、操作パネル６には、図示しないが、第１セル１２Ａ、１２Ｂ、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０内の内圧値Ｐｎ等を設定するための各種スイッチや、図４に示すように、圧力センサ８により検出した圧力分布の表示モニタ等が設けられている。
【００５４】
上記制御装置５は、図示しないが、中央演算処理装置（ＣＰＵ）や、制御プログラムが格納されたメモリ等を備えている。上記制御装置５には、圧力センサ８、上記空気給排装置４の第１空気ポンプ４１、第２空気ポンプ４８、分配弁４２、第１空気圧センサ４３、第２空気圧センサ４５Ａ〜４５Ｎ、第３空気圧センサ４９、電磁弁４４及び弁体位置検出センサ４７、４７が接続され、さらに、上記操作パネル６の各スイッチが接続されていて、これらから信号が入力されるようになっている。そして、上記制御装置５は、上記操作パネル６の各スイッチ、圧力センサ８、第１空気圧センサ４３、第２空気圧センサ４５Ａ〜４５Ｎ及び弁体位置検出センサ４７、４７から入力された信号を処理して、第１空気ポンプ４１、第２空気ポンプ４８、分配弁４２及び電磁弁４４を制御するようになっている。
【００５５】
上記制御装置５には、図４に示すように、上記圧力センサ８の圧力分布に基づいて患者の姿勢を判定する体位判定部５ａが設けられている。
【００５６】
該体位判定部５ａは、予め設定された所定の基準値（基準体重、基準荷重範囲及び基準荷重比率）と、上記圧力センサ８で検出された検出値とに基づいて、患者Ｙが離床、端座位、背上げ及び仰臥位のうちのどの体位となっているかを判定するようになっている。例えば、圧力センサ８で検出した検出値に所定の係数を掛けて算出した値を推定体重とし、該体重が、上記基準体重Ｗ未満であれば患者Ｙは離床していると判定し、圧力センサ８で検出した検出値から算出した荷重範囲が基準荷重範囲内、すなわち、エアマット２の左右端から距離Ｌ１以内か若しくは頭側端及び足側端から距離Ｌ２以内であれば患者Ｙは端座位であると判定するようになっている。尚、本実施形態では、頭側端及び足側端から同じ距離Ｌ２以内であれば患者Ｙは端座位であると判定するようになっているが、頭側端からの距離と足側端からの距離を異なる値に設定してもよい。また、エアマット２を頭側、中間、足側に略３等分し、上記圧力センサ８で検出した圧力分布から算出した荷重の全体に対する中間部分の比率が基準荷重比率Ｘ１％を超えれば患者Ｙは背上げ状態であると判定し、Ｘ１％を超えなければ患者Ｙは仰臥位であると判定するようになっている。
【００５７】
尚、上記荷重比率は、頭側、中間及び足側と３つに分けて算出する場合に限らず、例えば４つの区分に分けてもよいし、区分数にはこだわらない。また、各区分を等しい範囲で区分する必要はない。さらには、上述の如きエアマット２の長手方向に複数区切って荷重比率を算出する方法に限らず、エアマット２全体に対する所定の位置（例えば、臀部付近の最大体圧位置や患者Ｙの重心位置）の荷重比率を算出するようにしてもよい。
【００５８】
また、上記制御装置５には、上記圧力センサ８の検出信号に基づいて、患者Ｙが寝返りできるかできないかを判定する体動可否判定部５ｂ及び患者Ｙが寝返りをしたか否かを判定する体動有無判定部５ｃと、寝返りしたか否かを判定する位置を上記エアマット２上で設定する判定位置設定部５ｄと、寝返りしたと判定する際に基準となる患者Ｙに作用する圧力の基準体圧低下量が予め設定された変化圧設定部５ｅとが設けられている。さらに、上記制御装置５には、上記体動有無判定部５ｃで患者Ｙが寝返りしたと判定した時間を記憶する体動時間記憶部５ｆと、患者Ｙが寝返りできないと判定する際に基準となる所定の経過時間を設定する判定時間設定部５ｇとが設けられている。本発明の体動とは、寝返りのことを示していて、体動できる及び体動できないとは、寝返りできる及び寝返りできないというこをと示している。
【００５９】
上記判定位置設定部５ｄは、寝返りするか否かの判定を行う患者Ｙの所定位置を、判定位置として予め設定しておくものであって、上記圧力センサ８で検出する圧力分布に基づいて、当該判定位置がエアマット２上でどの位置となるかを特定するようになっている。本実施例では、上記判定位置は、患者Ｙの重心位置か、若しくは最大体圧位置を選択して、予め設定できるようになっている。尚、当該判定位置は、患者Ｙの重心位置や最大体圧位置でなく、別の位置を設定するようにしてもよい。また、上記判定位置として設定する最大体圧位置は、特定の領域に限定した最大体圧位置であってもよく、例えば、臀部付近の最大体圧位置として、他の頭や背中付近の最大体圧位置と区別するようにしてもよい。
【００６０】
上記体動有無判定部５ｃは、現在の判定位置と時間ｔ１前の判定位置とを比較し、時間ｔ１前の判定位置から現在の判定位置までの距離が所定の基準距離Ｌ３を超えて変化していれば患者Ｙが寝返りをしたものと判定するようになっている。また、制御装置５は、上記時間ｔ１前の判定位置から現在の判定位置までの距離が所定の基準距離Ｌ３を超えて変化していなくても、上記判定位置の圧力センサ８で検出した体圧低下量が上記変化圧設定部５ｅで設定された基準体圧低下量Ｘ２％を超えれば、患者Ｙが寝返りしたと判定するようになっている。一方、上記体動有無判定部５ｃは、時間ｔ１前の判定位置から現在の判定位置までの距離が所定の基準距離Ｌ３を満たさず、且つ、上記判定位置の圧力センサ８で検出した体圧低下量が上記変化圧設定部５ｅでの基準体圧低下量Ｘ２％を満たさなければ、患者Ｙが寝返りしていないと判定するようになっている。
【００６１】
上記体動可否判定部５ｂは、上記体動時間記憶部５ｆで記憶された患者Ｙが寝返りしたと判定した時間から、上記判定時間設定部５ｇで設定された所定の経過時間ｔ２を超え、且つ、経過時間ｔ３を満たないときに上記体動有無判定部５ｃで寝返りをしたと判定すると、患者Ｙは自力で寝返りできると判定する一方、上記体動有無判定部５ｃによって患者Ｙが寝返りしたと判定してから所定の経過時間ｔ４を超えた後に上記体動有無判定部５ｃで寝返りしたと判定すると、患者Ｙは自力で寝返りできないと判定するようになっている。上記経過時間は経験則から設定されるようになっている。即ち、寝返りできる患者Ｙは、経過時間ｔ２〜ｔ３の間に寝返りをすることが経験上知られている一方、寝返りできない患者Ｙは、看護師や介護者によって定期的に寝返りがなされるが、寝返りしてから次の寝返りをするまで経過時間ｔ４を超えることが経験上知られていて、これらの経験則に基づく判定ロジックによって自力で寝返りできるか否かを判定するようになっている。
【００６２】
また、上記制御装置５には、上記圧力センサ８で検出したの圧力分布に基づいて患者の体型を判定する体型判定部５ｈが設けられている。
【００６３】
上記体型判定部５ｈは、圧力センサ８で検出した圧力分布から身長を算出し、且つ、圧力センサ８で検出した検出値に所定の係数を掛けて算出した算出値から体重を推定し、これら算出した身長・体重に基づいて患者Ｙの体型を判定するようになっている。本実施形態では、かなり細い、細い、普通、太い、かなり太い、の５段階の範囲が予め設定されていて、患者Ｙがどの範囲に当てはまるかを判定するようになっている。尚、患者Ｙの体型は上記の如き５段階でなくてもよく、任意の段階を設定すればよい。
【００６４】
また、上記制御装置５には、上記体動可否判定部５ｂ、上記体位判定部５ａ及び上記体型判定部５ｈの各判定結果の組み合わせにそれぞれ対応する第１セル１２Ａ、１２Ｂ、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０の内圧値Ｐｎを格納する基準圧格納部５ｉが設けられている。上記内圧値Ｐｎは、各第１セル１２Ａ、１２Ｂの内圧値Ｐｎ１、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎの内圧値Ｐｎ２及び第３セル１０の内圧値Ｐｎ３で構成されていて、本実施形態ではこれら３つの組み合わせが１０通りに設定されて上記基準圧格納部５ｉに格納されている。当該１０通りの組み合わせは、図７に示すように、基準圧Ｎを境に、該基準圧Ｎより低い圧力を設定圧Ｓ１〜Ｓ４の４段階に、基準圧Ｎより高い圧力を設定圧Ｈ１〜Ｈ５の５段階に分けて設定されていて、設定圧Ｓ１から設定圧Ｓ４になるにつれて圧力が低くなり、設定圧Ｈ１から設定圧Ｈ５になるにつれて圧力が高くなるように設定されている。尚、内圧値Ｐｎ１、Ｐｎ２及びＰｎ３の組み合わせは、上述の如く１０通りでなくてもよく、任意の数を設定すればよい。
【００６５】
また、上記制御装置５には、圧力センサ８において所定の高圧力値が検出されたか否かを判定する基準とするために、上記第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎの位置毎に予め設定された圧力設定値Ｎmaxが記憶された圧力記憶部５ｊが設けられている。
【００６６】
そして、上記制御装置５は、上記第１セル１２Ａ、１２Ｂ、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０内の圧力が上記体位判定部５ａ、上記体動可否判定部５ｂ及び上記体型判定部５ｈの各判定結果の組み合わせに対応する内圧値Ｐｎとなるように上記空気給排装置４から第１セル１２Ａ、１２Ｂ、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０への空気供給量を調整して内圧を制御するようになっている。上記エアマット２において、第３セル１０内の圧力は、第１セル１２Ａ、１２Ｂ及び第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎから空気が抜けた際に、患者ＹがベッドフレームＦに当たらないようにすることができる程度の圧力か、或いは、患者ＹがベッドフレームＦに当たって硬いと感じることを防止する軽いクッション性を有する程度の圧力となっている。したがって、第１セル１２Ａ、１２Ｂ及び第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎのセル内圧が減少した時に、患者ＹがベッドフレームＦ等に接触してしまい、該ベッドフレームＦの硬さを直感するのを確実に防止でき、患者Ｙに対する安全性の高いエアマット装置１にできる。
【００６７】
また、制御装置５は、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎへの空気供給量を調整して内圧を制御することにより、患者Ｙの寝姿勢をコントロールできるようになっている。当該技術内容は、特開２００９−１８３４９０号公報に開示された技術内容を利用していて、上記制御装置５は、圧力センサ８により検出された圧力分布からエアマット２にかかる荷重を算出し、該算出した荷重に所定の係数を掛けたものを上記内圧値Ｐｎ２に加えて目標圧力とするようにしていて、上記第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ内の圧力が上記目標圧力となるように、空気給排装置４を制御して、患者Ｙの寝姿勢をコントロールするようになっている。
【００６８】
尚、本実施形態では、制御装置５により、エアマット２上の患者Ｙの寝姿勢をコントロールしているが、本発明は、患者Ｙの寝姿勢をコントロールしないエアマット２においても適用することができる。
【００６９】
また、上記制御装置５は、第１セル１２Ａ、１２Ｂへの空気供給量を調整して内圧を静止モードと圧切替モードとに変更できるようになっている。静止モードにおける制御装置５は、第１セル１２Ａ、１２Ｂを上記内圧値Ｐｎ１となるまで空気を供給し、その状態を維持するようになっている。一方、圧切替モードの制御装置５は、第１セル１２Ａ、１２Ｂを上記内圧値Ｐｎ１となるまで空気を供給し、その後、図３（ｂ）に示すように、第１セル１２Ｂ内の圧力を内圧値Ｐｎ１で維持したまま、第１セル１２Ａから空気を抜いて該第１セル１２Ａを収縮させ、その状態を所定時間維持した後、図３（ｃ）に示すように、第１セル１２Ａに内圧値Ｐｎ１となるまで空気を供給し、第１セル１２Ｂから空気を抜いて該第１セル１２Ｂを収縮させる動作を繰り返すように、空気給排装置４を調整して内圧を制御するようになっている。すなわち、上記制御装置５は、隣り合う２つの第１セル１２Ａ、１２Ｂの内圧が交互に減少・増加を繰り返して一方が減少状態の際に他方が増加状態となるように空気給排装置４を調整して内圧を制御するようになっている。尚、上記静止モード及び圧切替モードは、初期設定後に自動で圧切替モードとなるように制御されているが、患者Ｙの個々の状況に応じて静止モードに切り替えることができるように上記操作パネル６において手動で切替可能となっている。
【００７０】
さらに、上記制御装置５は、上記圧切替モードにおいて、第１セル１２Ａ、１２Ｂが膨張又は収縮している所定時間を短くする圧変動重視モードと、当該所定時間を長くする安定重視モードとに切り替えられるようになっている。尚、上記第１セル１２Ａ、１２Ｂの膨張又は収縮のモードは、上記圧変動重視モード及び安定重視モードだけでなく、例えば、第１セル１２Ａ、１２Ｂが膨張又は収縮している所定時間を数回短くし、その後、第１セル１２Ａ、１２Ｂが膨張又は収縮している所定時間を数回長くするようなモードであってもよい。さらに、膨張又は収縮するたびに、膨張又は収縮している所定時間が変更されたり、第１セル１２Ａ、１２Ｂ内の内圧値Ｐｎ１が変更されたり、第１セル１２Ａ、１２Ｂの収縮したときの内圧値が変更されたりするようなモードであってもよい。
【００７１】
また、上記制御装置５は、上記圧力センサ８の検出値が上記圧力記憶部５ｊに記憶された圧力設定値Ｎmaxを超えると、隣り合う２つの第１セル１２Ａ、１２Ｂの一方が増加状態若しくは減少状態を維持した安定状態、すなわち、上記第１セル１２Ａ、１２Ｂが変化している途中の状態を除いて、上記圧力設定値Ｎmaxを超えた位置にある第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎの内圧の減少・増加を時間の経過に伴って繰り返すように上記空気給排装置４を制御するようになっている。尚、第２セル１１Ａ〜１１Ｎが第１セル群１２の３つ以上のセルに跨っている場合、制御装置５は、上記圧力設定値Ｎmaxを超えた位置にある第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎに対応する第１セル群１２の複数のセルの少なくとも１つが増加状態を維持している間に、上記圧力設定値Ｎmaxを超えた位置にある第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎの内圧の減少・増加を時間の経過に伴って繰り返すように上記空気給排装置４を制御するようになっている。
【００７２】
図５は、横軸を時間、縦軸を第１セル１２Ａ、１２Ｂ及び第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎへの空気供給量を増減させたときの第１セル１２Ａ、１２Ｂ及び第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ内の圧力値を示したグラフであり、上記圧力センサ８の検出値が圧力設定値Ｎmaxを超えたときの第１セル１２Ａ、１２Ｂの動作に対する第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎの動作タイミングを示している。Ｄ１は、第１セル１２Ａのデータを、Ｄ２は、第１セル１２Ｂのデータを、Ｄ３は、第２セル１１Ａ、１１Ｃ、１１Ｅ、…、１１Ｍのデータを、Ｄ４は、第２セル１１Ｂ、１１Ｄ、１１Ｆ、…、１１Ｎのデータを示していて、圧力センサ８の検出値が第２セル群１１の隣り合う２つのセル（例えば、図６に示す第２セル１１Ｃ、１１Ｄ）の位置で圧力設定値Ｎmaxを超えた場合の動作を示している。また、図中のパターンＡは、第１セル１２Ａ及び第１セル１２Ｂの減少・増加の切替が１回行われる毎に、隣り合う２つの第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎが交互に１回づつ収縮するパターンを示し、図中のパターンＢは、第１セル１２Ａ及び第１セル１２Ｂの減少・増加の切替が３回行われる毎に、隣り合う２つの第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎが交互に１回づつ収縮するパターンを示している。
【００７３】
尚、介護者や看護師等の操作者は、操作パネル６を操作することによって、患者Ｙの状態に合わせてパターンＡ及びパターンＢを変更することができる。
【００７４】
また、上記第１セル１２Ａ及び第１セル１２Ｂを交互に減少・増加させるパターンは、上述のパターンに限らず、別のパターンであってもよい。例えば、第１セル１２Ａ及び第１セル１２Ｂの減少・増加の切替が１回行われる毎に、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎのうちの１つが１回収縮するようにしてもよいし、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎのうち隣り合う３つが交互に１回ずつ収縮するようにしてもよい。
【００７５】
また、パターンＡを数回繰り返した後、パターンＢを数回繰り返すようであってもよい。
【００７６】
さらには、患者Ｙの状態（体動の可否、体型の違い等）に応じてパターンを変更するようにしてもよい。
【００７７】
次に、エアマット装置１の自動運転における具体的な制御動作を図８に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００７８】
まず制御ボックス３の電源をＯＮにし、操作者が操作パネル６を操作して、例えば、第１セル１２Ａ、１２Ｂ、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０内の内圧値Ｐｎ１、Ｐｎ２、Ｐｎ３等を設定する。
【００７９】
その後、図８のフローチャートのステップＳＡ１に進む。このステップＳＡ１では、制御装置５が、電磁弁４４を作動させて弁体の位置を変更させ、第３セル１０、１０…に接続される配管２０と、第２空気ポンプ４８とを連通させて第２空気ポンプ４８を作動させる。これにより、第３セル１０に空気が供給される。この間、第３セル１０内の圧力は、上記第３空気圧センサ４９により検出されていて、基準圧Ｎの内圧値Ｐｎ３となったときに弁体の位置を変更して、第３セル１０に接続される配管２０を閉状態にする。
【００８０】
次いで、制御装置５は、分配弁４２の弁体の位置を変更させ、第１セル１２Ａに接続される配管２２Ａと、第１空気ポンプ４１の吐出管４６とを連通させて第１空気ポンプ４１を作動させることにより、第１セル１２Ａに空気が供給される。第１セル１２Ｂにも同様にして空気を供給する。そして、上記第１セル１２Ａ、１２Ｂは基準圧Ｎの内圧値Ｐｎ１に設定された状態で維持される。
【００８１】
しかる後、制御装置５は、電磁弁４４の弁体の位置を変更させ、第２セル１１Ａに接続される配管２１Ａと第２空気ポンプ４８とを連通させて、基準圧Ｎの内圧値Ｐｎ２となるまで上記第２セル１１Ａに空気を供給するように空気給排装置４を制御する。このようにして、各第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎに対して順に空気を供給した後、ステップＳＡ２に進む。
【００８２】
ステップＳＡ２では、操作パネル６に圧力センサ８の検出値に基づいて図６に示すような圧力分布を表示する。そして、その後、ステップＳＡ３に進んで体位判定処理が開始される。
【００８３】
ここでステップＳＡ２における体位判定処理の具体的な制御動作を図９に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００８４】
まずステップＳＢ１では、上記圧力センサ８で検出した検出値に所定の係数を掛けて体重を算出する。
【００８５】
次に、ステップＳＢ２では、ステップＳＢ１で算出した体重が上記操作パネル６の各スイッチにより入力された所定の基準体重Ｗを超えたかどうかを判定する。このステップＳＢ２の判定がＮＯであるとき、すなわち、算出した体重が基準体重Ｗを超えていないと判定したときはステップＳＢ３に進み、患者Ｙが離床しているとして終了する。
【００８６】
一方、ステップＳＢ２の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳＢ４に進み、圧力センサ８で検出した圧力分布が基準荷重範囲内であるか否か、すなわち、エアマット２の左右端から距離Ｌ１以内か若しくは頭側端及び足側端から距離Ｌ２以内であるかどうかを判定する。
【００８７】
このステップＳＢ４の判定がＹＥＳであるとき、すなわち、圧力センサ８で検出した圧力分布がエアマット２の左右端から距離Ｌ１以内か若しくは頭側端及び足側端から距離Ｌ２以内であるときには、ステップＳＢ５に進み、患者Ｙが端座位であるとして終了する。
【００８８】
一方、ステップＳＢ４の判定がＮＯであるときには、ステップＳＢ６に進み、中間比率が基準荷重比率Ｘ１％を超えているかどうかを判定する。
【００８９】
このステップＳＢ６の判定がＹＥＳであるとき、すなわち、中間比率が基準荷重比率Ｘ１％を超えているときには、ステップＳＢ７に進み、患者Ｙが背上げ状態であるとして終了する。
【００９０】
一方、ステップＳＢ６の判定がＮＯであるときには、ステップＳＢ８に進み、患者Ｙが仰臥位であるとして終了する。
【００９１】
体位判定処理が終了し、ステップＳＡ３の判定がＮＯであるとき、すなわち、患者Ｙが離床している、端座位である及び背上げ状態であると判定すると、ステップＳＡ６に進み、後述する体動判定処理を行う。
【００９２】
一方、ステップＳＡ３の判定がＹＥＳであるとき、すなわち、患者Ｙが仰臥位であると判定すると、ステップＳＡ４に進み、圧力センサ８の圧力分布から患者Ｙの身長を算出し、さらに、圧力センサ８で検出した検出値に所定の係数を掛けて算出した値を患者Ｙの体重と推定してステップＳＡ５に進む。
【００９３】
上記ステップＳＡ５では、上記ステップＳＡ４で算出された身長・体重に基づいて患者Ｙの体型を設定する。本実施例では、かなり細い、細い、普通、太い、かなり太い、の５段階の範囲が予め設定されていて、患者Ｙがどの体型であるかを体型判定部５ｈで判定する。
【００９４】
そして、次のステップＳＡ６に進んで体動判定処理が開始される。ここでステップＳＡ６における体動判定処理の具体的な制御動作を図１０に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００９５】
まずステップＳＣ１では、体動判定の判定位置が患者Ｙの重心位置か最大体圧位置のどちらかに選択される。
【００９６】
次に、ステップＳＣ２では、圧力センサ８で検出された圧力分布に基づいてエアマット２上で判定位置を特定してステップＳＣ３に進む。
【００９７】
ステップＳＣ３では、現在の判定位置と時間ｔ１前の判定位置とを比較し、時間ｔ１前の判定位置から現在の判定位置までの距離が所定の基準距離Ｌ３を超えて変化したかどうかを判定する。このステップＳＣ３の判定がＹＥＳであるとき、すなわち、時間ｔ１前の判定位置から現在の判定位置までの距離が基準距離Ｌ３を超えて変化したと判定したときにはステップＳＣ５に進み、患者Ｙが寝返りしたとしてステップＳＣ７に進む。
【００９８】
一方、ステップＳＣ３の判定がＮＯであるとき、すなわち、時間ｔ１前の判定位置から現在の判定位置までの距離が基準距離Ｌ３を超えて変化していないと判定したときには、ステップＳＣ４に進み、上記判定位置で検出した圧力センサ８の体圧低下量と上記変化圧設定部５ｅで設定した基準体圧低下量Ｘ２％とを比較判定する。
【００９９】
このステップＳＣ４の判定がＹＥＳであるとき、すなわち、圧力センサ８で検出した体圧低下量が基準体圧低下量Ｘ２％を超えたと判定したときにはステップＳＣ５に進み、患者Ｙが寝返りしたとしてステップＳＣ７に進む。
【０１００】
一方、ステップＳＣ４の判定がＮＯであるときには、ステップＳＣ６に進み、患者Ｙが寝返りをしていないとしてステップＳＣ８に進む。
【０１０１】
上記ステップＳＣ７では、上記体動時間記憶部５ｆで記憶された患者Ｙが寝返りしたと前回判定した時間から、所定時間内の寝返りであるかどうかを判定する。このステップＳＣ７の判定がＮＯであるとき、すなわち、今回寝返りした時間が前回の寝返りから所定の経過時間ｔ２を超え、且つ、経過時間ｔ３未満でない場合には、ステップＳＣ１に戻る。
【０１０２】
一方、ステップＳＣ７の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳＣ９に進んで患者Ｙが寝返りできるとし、ステップＳＣ１１に進んで圧切替モードを安定重視モードに設定して終了する。
【０１０３】
上記ステップＳＣ８では、寝返りしていない経過時間がｔ４を超えたかどうかを判定する。このステップＳＣ８の判定がＮＯであるとき、すなわち、寝返りしていない経過時間がｔ４を超えた場合には、ステップＳＣ１に戻る。
【０１０４】
一方、ステップＳＣ８の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳＣ１０に進んで患者Ｙが寝返りできないとし、そして、ステップＳＣ１２に進んで圧切替モードを圧変動重視モードに設定して終了する。
【０１０５】
上記ステップＳＡ６の判定がＹＥＳであるとき、すなわち、患者Ｙが寝返りできると判定すると、ステップＳＡ７に進み、第１セル１２Ａ、１２Ｂ、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０が基準圧Ｎの内圧値Ｐｎとなるように空気給排装置４が制御された後、ステップＳＡ８へと進む。
【０１０６】
一方ステップＳＡ６の判定がＮＯであるとき、すなわち、患者Ｙが寝返りできないと判定すると、ステップＳＡ８へと進む。
【０１０７】
上記ステップＳＡ８では、体位判定部５ａ、体動可否判定部５ｂ及び体型判定部５ｈの各判定結果に対応する設定圧に第１セル１２Ａ、１２Ｂ、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０の内圧を設定する。本実施例では、図７に示すテーブルに基づいて、第１セル１２Ａ、１２Ｂ、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０の内圧を設定圧Ｓ１〜Ｓ４、Ｈ１〜Ｈ５、基準圧Ｎのいずれかの値に基づいて内圧値Ｐｎ１、Ｐｎ２及びＰｎ３に設定する。
【０１０８】
しかる後、ステップＳＡ９へと進み、エアマット２上の患者Ｙに対して、寝姿勢をコントロールする。上記制御装置５は、圧力センサ８により検出された圧力分布からエアマット２にかかる荷重を算出し、該算出した荷重に所定の係数を掛けたものを上記内圧値Ｐｎ２に加えて目標圧力とする。そして、上記制御装置５は、上記第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎが上記目標圧力となるように、空気給排装置４を制御する。
【０１０９】
その後、ステップＳＡ１０へと進み、エアマット２上の患者Ｙに対して、制御装置５が圧切替モードの制御を行う。まず、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、制御装置５が、第１セル１２Ｂ内の圧力を所定値で維持したまま、第１セル１２Ａ内への空気供給量を減少させて圧力を低下させる。この状態で所定時間経過した後に、第１セル１２Ａ内への空気供給量を増加させて圧力を上記第１セル１２Ｂの所定値と同じ圧まで高め、第１セル１２Ｂへの空気供給量を減少させて圧力を低下させる。これが繰り返されることにより、患者Ｙの体の各部位に長時間同じ圧力が作用したままになるのが防止され、床ずれが抑制される。
【０１１０】
しかる後、ステップＳＡ１１へと進み、圧力センサ８の検出値から患者Ｙに高い圧力が加わっているかどうかを判定する。このステップＳＡ１１の判定がＮＯであるとき、すなわち、圧力センサ８の検出値が、圧力設定値Ｎmaxを超えていない場合には、ステップＳＡ２に戻る。
【０１１１】
一方、ステップＳＡ１１で判定がＹＥＳであるとき、すなわち、圧力センサ８の検出値が、圧力設定値Ｎmaxを超えていると、ステップＳＡ１２へ進み、患者Ｙが寝返りできるかできないかを判定する。このステップＳＡ１２の判定は、ステップＳＡ６で行った判定結果を流用し、判定がＹＥＳであるとき、すなわち、患者Ｙが寝返りできる場合には、ステップＳＡ１４へと進み部分圧切替制御を行って、ステップＳＡ２に戻る。
【０１１２】
一方、ステップＳＡ１２で判定がＮＯであるとき、すなわち、患者Ｙが寝返りできない場合には、ステップＳＡ１３へと進み、第１セル１２Ａ、１２Ｂ、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０内の設定圧がステップＳＡ８で設定した設定圧に対して１段階下げた設定圧かどうかを判定する。このステップＳＡ１３の判定がＮＯであるとき、すなわち、第１セル１２Ａ、１２Ｂ、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０の設定圧がステップＳＡ８で設定した設定圧である場合には、設定圧を１段階下げてステップＳＡ２へと戻る。本実施例では、例えば、ステップＳＡ８での設定圧がＨ５の場合、Ｈ４に変更されていなければステップＳＡ２に戻る。
【０１１３】
一方、ステップＳＡ１３の判定がＹＥＳであるとき、すなわち、第１セル１２Ａ、１２Ｂ、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０の設定圧がステップＳＡ８で設定した設定圧より１段階下げた設定圧である場合、ステップＳＡ１４へと進み部分圧切替制御を行って、ステップＳＡ２に戻る。
【０１１４】
このステップＳＡ１４では、部分圧切替制御が行われるようになっている。具体的には、圧力センサ８の検出値により、患者Ｙに高い圧力が加わっている箇所に対応する第２セル群１１の各セルへの空気供給量を周期的に減少・増加を繰り返す。例えば、図６のＤｅ部分が第２セル１１Ｄに予め設定された圧力設定値Ｎmaxを超えると、第２セル１１Ｄへの空気供給量を減少させて圧力を低下させ、この状態で所定時間経過した後に、第２セル１１Ｄへの空気供給量を増加させて圧力を高くする。尚、本実施例では、第１セル１２Ａ、１２Ｂが圧切替モードである場合において、第２セル１１Ｄ内の空気供給量が減少しているときに、当該第２セル１１Ｄに跨る２つの第１セル１２Ａ、１２Ｂのうち、１つは空気供給量が減少しないようになっている。したがって、当該箇所の患者Ｙの体の一部が深く沈み込むことを回避することができ、床ずれや痛みの発生を効果的に抑制しながら、患者Ｙの寝姿勢を崩さないようにできる。
【０１１５】
以上より、本発明の実施形態によれば、エアマット２上の患者Ｙが寝返りできない場合、エアマット２が柔らかくなるので、患者Ｙに対して高い圧力が加わる箇所が減って床ずれや痛みの発生を抑制することができる。一方、エアマット２上の患者Ｙが寝返りできる場合、エアマット２のセル内の圧力が基準内圧値Ｐｎのまま維持されるので、患者Ｙはエアマット２上で踏ん張り易い。したがって、患者Ｙはエアマット２上で寝返りし易く、高い快適感を得ることができる。
【０１１６】
また、制御装置５が圧力センサ８が検出した圧力分布の値に基づいてエアマット２上の患者Ｙの寝返りの有無を自動で判断するので、看護師や介護者等が患者Ｙの状態を自ら判断してエアマット装置１の操作を行うといった作業がなくなる。したがって、看護師や介護者等に対する介護の負担が減り、使い勝手の良いエアマット装置１にできる。
【０１１７】
また、寝返りの有無の判定に体圧の変化を利用するので、患者Ｙが一瞬動くような場合であっても、寝返りしたか否かを判定できるようになり、確実に患者Ｙが寝返りしたのを検出することができる。
【０１１８】
また、寝返りの有無の判定に、所定時間における判定位置の移動距離を利用するので、患者Ｙがゆっくり寝返りをした場合であっても、寝返りしたか否かを判定できるようになり、確実に患者Ｙが寝返りしたのを検出することができる。
【０１１９】
また、制御装置５が圧力センサ８が検出した圧力分布の値に基づいてエアマット２上で患者Ｙが寝返りできるか否かを自動で判断するので、看護師や介護者等が患者Ｙの状態を自ら判断してエアマット装置１の操作を行うといった作業をする必要がなくなる。したがって、看護師や介護者等に対する介護の負担が減り、使い勝手の良いエアマット装置１にできる。
【０１２０】
また、第１セル群１２の隣り合う第１セル１２Ａ、１２Ｂが交互に減少・増加を繰り返すことにより、患者Ｙの体に連続して高い圧力がかからないようになり、患者Ｙの血管の圧迫を緩和して床ずれや痛みの発生を抑制することができる。
【０１２１】
また、寝返りできない患者Ｙに対して連続して高い圧力が加わる時間が短くなるので、床ずれや痛みが発生し易い寝返りできない患者Ｙであっても、効果的に血管の圧迫を緩和して床ずれや痛みの発生を抑制することができる。
【０１２２】
また、制御装置５が、エアマット２上の患者Ｙの状態、すなわち、患者Ｙの姿勢や体型、さらには、寝返りできるかできないかを自動で判定して、エアマット２をそれぞれの組み合わせに応じた最適な硬さとなるように空気給排装置４が制御される。したがって、看護師や介護者等のエアマット２上の患者Ｙに対する負担が減り、使い勝手の良いエアマット装置１にできる。
【０１２３】
また、圧力センサ８に所定の高い圧力が加わると、当該箇所に対応する位置の第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎに連続して高い圧力がかからなくなるので、患者Ｙの床ずれや痛みの発生を抑制することができる。
【０１２４】
また、制御装置５は、圧力センサ８に所定の高い圧力が加わると、床ずれや痛みが発生し易い寝返りできない患者Ｙに対して、エアマット２全体の硬さを柔らかくした後で当該箇所に対応する位置の第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎへの空気供給量を周期的に減少・増加を繰り返すので、寝返りできない患者Ｙに対して効果的に血管の圧迫を緩和することができ、床ずれや痛みの発生を抑制させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
以上説明したように、本発明に係るマット装置は、例えば、医療施設や介護施設等で使用できるものである。
【符号の説明】
【０１２６】
１ エアマット装置
２ エアマット
３ 制御ボックス
４ 空気給排装置
５ 制御装置
５ａ 体位判定部
５ｂ 体動可否判定部
５ｃ 体動有無判定部
５ｄ 判定位置設定部
５ｅ 変化圧設定部
５ｈ 体型判定部
５ｉ 基準圧格納部
５ｊ 圧力記憶部
８ 圧力センサ
１０ 第３セル群
１１ 第２セル群
１２ 第１セル群
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば医療施設や介護施設等で使用されるエアマット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば特許文献１に開示されているエアマット装置は、独立した複数のセルが患者の寝姿勢時の身長方向に並設されてなるエアマットと、横たわる患者によって上記各セルに作用する圧力分布を検出するシート状の圧力センサと、各セルに接続され、各セルに空気をそれぞれ給排する空気給排装置とを備えていて、上記圧力センサ及び空気給排装置には、制御装置が接続されている。該制御装置は、各セル毎に予め設定された圧力設定値が記憶された圧力記憶部を有していて、上記圧力センサの検出値が上記圧力境界値を超えると、当該セルへの空気供給量を減らして当該セルにかかる圧力を低くするように上記空気給排装置を制御するようにしていて、これにより、横たわった患者の特定箇所に圧力が集中するのを回避して床ずれや痛みが生じ難くなるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１２５３１３号公報（段落００４９欄〜００５１欄、図１、図４及び図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一般的に、病状が比較的軽くてエアマット上で体を動かすことが可能な患者は、エアマットが柔らか過ぎると、寝返りを打つ際に踏ん張りが効かず快適感が損なわれてしまう。一方、病状が重くエアマット上で体を動かすことができない重篤患者は、エアマットが固いと高い圧力がかかる箇所において床ずれや痛みを生じ易くなるおそれがある。このことに対し、特許文献１のエアマット装置では、寝返りを打てる患者と打てない患者とで同じ制御を行っていて、これら２種の患者に対して何ら対策が講じられていない。
【０００５】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、患者の状態に合わせて高い快適感を得ることができるエアマット装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明は、制御装置が、エアマット上で患者が寝返りできるかできないかを判断し、各状況に応じて、各セルへの空気供給量を調整するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
具体的には、独立した複数のセルが患者の寝姿勢時の身長方向に並設されてなるエアマットと、上記各セルと患者との間に作用する圧力分布を検出する圧力センサと、上記各セルに接続され、該各セルに空気をそれぞれ所定の基準内圧値となるように給排する空気給排装置と、上記圧力センサ及び空気給排装置に接続され、上記各セルへの空気供給量を調整するように空気給排装置を制御する制御装置とを備えたエアマット装置において、次のような解決手段を講じた。
【０００８】
すなわち、第１の発明では、上記制御装置は、上記圧力センサの検出した圧力分布の値を基に患者が寝返りできるか否かを判定する体動可否判定部を有し、該体動可否判定部が、患者が寝返りできないと判定した場合には、上記各セル内の内圧が基準内圧値よりも低くなるように上記空気給排装置で各セルの内圧を制御することを特徴とする。
【０００９】
第２の発明では、第１の発明において、上記制御装置は、上記圧力センサの検出した圧力分布の値を基に患者が寝返りできるか否かを判定する体動可否判定部を有し、該体動可否判定部が、患者が寝返りできないと判定した場合には、上記各セル内の内圧が基準内圧値よりも低くなるように上記空気給排装置から各セルの内圧を制御することを特徴とする。
【００１０】
第３の発明では、第２の発明において、上記制御装置は、患者が寝返りしたと判定する際に基準となる患者に加わる圧力の基準体圧低下量が予め設定された変化圧設定部を備え、上記体動有無判定部は、上記判定位置設定部が設定した判定位置において圧力センサで検出した値から体圧低下量を算出し、該体圧低下量と上記変化圧設定部の基準体圧低下量とを比較し、算出した体圧低下量が基準体圧低下量を超えた場合、患者が寝返りしたと判定する一方、算出した体圧低下量が基準体圧低下量に満たない場合、患者が寝返りしていないと判定することを特徴とする。
【００１１】
第４の発明では、第２の発明において、上記体動有無判定部は、上記判定位置設定部が所定の時間前に設定した判定位置と、現在設定した判定位置とを比較し、所定の時間前に設定した判定位置から現在設定した判定位置までの距離が所定値を超えて変化している場合、患者が寝返りしたと判定する一方、所定の時間前に設定した判定位置から現在設定した判定位置までの距離が所定値に満たない場合、患者が寝返りしていないと判定することを特徴とする。
【００１２】
第５の発明では、第３又は第４の発明のおいて、上記判定位置設定部が、患者の最大体圧位置を判定位置として設定することを特徴とする。
【００１３】
第６の発明では、第３又は第４の発明のおいて、上記判定位置設定部が、患者の重心位置を判定位置として設定することを特徴とする。
【００１４】
第７の発明では、第２から第６のいずれか１つに記載の発明において、上記体動可否判定部は、上記体動有無判定部が、患者が体動有と判定してから所定時間内にさらに体動有と判定すると、患者は寝返りできると判定する一方、上記体動有無判定部が、患者が体動有と判定してから所定時間内に体動無と判定すると、患者は寝返りできないと判定することを特徴とする。
【００１５】
第８の発明では、第１から第７のいずれか１つに記載の発明において、上記エアマットは、複数のセルが表側に一列に並設された第１セル群と、複数のセルが上記第１セル群の下側に該第１セル群に沿って一列に並設された第２セル群とを備え、
上記制御装置は、第１セル群の隣り合う２つのセルが交互に減少・増加を繰り返すように上記空気給排装置を制御することを特徴とする。
【００１６】
第９の発明では、第８の発明において、上記制御装置は、上記体動可否判定部で患者が寝返りできないと判定すると、上記第１セルへの空気供給量の減少・増加の繰り返す周期を短くするように上記空気給排装置を制御することを特徴とする。
【００１７】
第１０の発明では、第８又は第９の発明において、上記エアマットは、上記第２セル群の下側に該第２セル群に沿って一列に並設された第３セル群を備え、上記制御装置は、上記第３セル群の各セル内の圧力が所定値以上で維持されるように上記空気給排装置を制御することを特徴とする。
【００１８】
第１１の発明では、第８から第１０のいずれか１つに記載の発明において、上記制御装置は、上記圧力センサが検出する圧力分布の値に基づいてそれぞれ患者の姿勢及び体型を判定する体位判定部及び体型判定部と、上記体動可否判定部、上記体位判定部及び上記体型判定部の各判定結果の組み合わせにそれぞれ対応する上記各セル内の基準内圧値を格納する基準圧格納部とを備え、上記各セル内の圧力が上記体動可否判定部、上記体位判定部及び上記体型判定部の各判定結果の組み合わせに対応する基準内圧値となるように上記空気給排装置から各セルへ給排する空気供給量を制御することを特徴とする。
【００１９】
第１２の発明では、第９から第１１のいずれか１つに記載の発明において、上記制御装置は、上記各第２セル群の各セル毎に予め設定された圧力設定値が記憶された圧力記憶部を有し、上記圧力センサが検出した圧力分布の値が上記圧力設定値を超えると、第２セル群の上記圧力設定値を超えたセルの内圧を時間の経過に伴って繰り返すように上記空気給排装置を制御することを特徴とする。
【００２０】
第１３の発明では、第１２の発明において、上記制御装置は、上記体動可否判定部で患者が寝返りできないと判定すると、上記各セルの内圧が基準内圧値よりも低くなるように上記空気給排装置で各セル内圧を低減制御した後、上記圧力センサが検出した圧力分布の値が上記圧力設定値を超えたか否かを判定する一方、上記体動可否判定部で患者が寝返りできると判定すると、上記各セルの内圧を基準内圧値に維持したままで、上記圧力センサが検出した圧力分布の値が上記圧力設定値を超えたか否かを判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
第１の発明では、エアマット上の患者が寝返りできない場合、エアマットが柔らかくなるので、患者に対して高い圧力が加わる箇所が減って床ずれや痛みの発生を抑制することができる。一方、エアマット上の患者が寝返りできる場合、エアマットのセル内の圧力が基準内圧値のまま維持されているので、患者はエアマット上で踏ん張り易い。したがって、患者はエアマット上で寝返りし易く、高い快適感を得ることができる。
【００２２】
第２の発明では、制御装置が圧力センサが検出した圧力分布の値に基づいてエアマット上の患者の寝返りの有無を自動で判断するので、看護師や介護者等が患者の状態を自ら判断してエアマット装置の操作を行うといった作業がなくなる。したがって、看護師や介護者等に対する介護の負担が減り、使い勝手の良いエアマット装置にできる。
【００２３】
第３の発明では、寝返りの有無の判定に体圧の変化を利用するので、患者が一瞬動くような場合であっても、寝返りしたか否かを判定できるようになり、確実に患者が寝返りしたのを検出することができる。
【００２４】
第４の発明では、寝返りの有無の判定に、所定時間における判定位置の移動距離を利用するので、患者が時間をかけてゆっくり寝返りをした場合であっても、寝返りしたか否かを判定できるようになり、確実に患者が寝返りしたのを検出することができる。
【００２５】
第５及び第６の発明では、判定位置を患者の最大体圧位置としたり、或いは、患者の重心位置としたりすることもでき、これらの位置で寝返りの可否を判定すれば、確実に患者の体が動いたか否かを判定できる。
【００２６】
第７の発明では、制御装置が圧力センサが検出した圧力分布の値に基づいてエアマット上で患者が寝返りできるか否かを自動で判断するので、看護師や介護者等が患者の状態を自ら判断してエアマット装置の操作を行うといった作業をする必要がなくなる。したがって、看護師や介護者等に対する介護の負担が減り、使い勝手の良いエアマット装置にできる。
【００２７】
第８の発明では、第１セル群の隣り合うセルが交互に減少・増加を繰り返すことにより、患者の体に連続して高い圧力がかからないようになり、患者の血管の圧迫を緩和して床ずれや痛みの発生を抑制することができる。
【００２８】
第９の発明では、寝返りできない患者に対して連続して高い圧力が加わる時間が短くなるので、床ずれや痛みが発生し易い寝返りできない患者であっても、効果的に血管の圧迫を緩和して床ずれや痛みの発生を抑制することができる。
【００２９】
第１０の発明では、第１セル群の各セル及び第２セル群の各セルへの空気供給量が減少した時に、患者がベッドフレーム等に接触するのを確実に防止でき、患者に対する安全性の高いエアマット装置にできる。
【００３０】
第１１の発明では、制御装置が、エアマット上の患者の状態、すなわち、患者の姿勢や体型、さらには、寝返りできるか否かを自動で判定して、エアマットをそれぞれの組み合わせに応じた最適な硬さとなるように空気給排装置が制御される。したがって、看護師や介護者等のエアマット上の患者に対する負担が減り、使い勝手の良いエアマット装置にできる。
【００３１】
第１２の発明では、圧力センサに所定の高い圧力が加わると、当該箇所に対応する第２セル群のセルに連続して高い圧力がかからなくなるなるので、患者の床ずれや痛みの発生を抑制することができる。
【００３２】
第１３の発明では、制御装置は、圧力センサに所定の高い圧力が加わると、床ずれや痛みが発生し易い寝返りできない患者に対して、エアマット全体の硬さを柔らかくした後で当該箇所に対応する位置の第２セル群のセルへの空気供給量を周期的に減少・増加を繰り返すので、寝返りできない患者に対して効果的に血管の圧迫を緩和することができ、床ずれや痛みの発生を抑制させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係るエアマット装置を備えたベッドの斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るエアマット装置のブロック図である。
【図３】ベッドフレームに載置された状態のエアマットの側面図であり、図３（ａ）は通常状態を、図３（ｂ）、（ｃ）は、第１セル群のセルが交互に減少・増加を繰り返すとともに、第２セル群の特定のセルが減少・増加を繰り返している状態を示す。
【図４】制御装置のブロック図である。
【図５】本発明の実施形態における制御装置の圧切替モード及び部分圧切替モードの制御を示すグラフであって、第１セル群のセル及び第２セル群の特定のセルの動作タイミングを示す。
【図６】エアマット上に横たわる患者に作用する圧力分布を示した図である。
【図７】体位判定、体動判定及び体型判定の各組み合わせに応じた各セル内の内圧値の組み合わせをそれぞれ示した図である。
【図８】エアマット装置の自動運転における制御動作のフローチャートをである。
【図９】体位判定処理における制御動作のフローチャートである。
【図１０】体動判定処理における制御動作のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。
【００３５】
図１は、本発明の実施形態に係るエアマット装置１を備えたベッドＢの斜視図である。エアマット装置１は、ベッドＢのベッドフレームＦに載置されて使用されるエアマット２と、エアマット２上の患者Ｙ（図３（ａ）に示す）の体圧を検出する圧力センサ８（図３に示す）と、上記エアマット２への空気供給量を制御する制御ボックス３とを備えていて、該制御ボックス３は、電源コードＷによって電源の供給を受けていて、上記ベッドフレームＦに取り付けられたヘッドボードＨｂに引っ掛けて使用するようになっている。尚、エアマット２及び制御ボックス３は、畳や床の上に直接置いて使用してもよい。
【００３６】
上記エアマット２は、図３に示すように、患者の寝姿勢の身長方向に並設された独立した複数のセルが表側に一列に並設された第１セル群１２と、複数のセルが上記第１セル群１２の下側に該第１セル群１２に沿って一列に並設された第２セル群１１と、該第２セル群１１の下側に該第２セル群１１に沿って一列に並設された第３セル群１０を備えている。これら第１セル群１２、第２セル群１１及び第３セル群１０の各セルは、柔軟な樹脂シートで気密に構成されていて、その内部には、空気が充填されるようになっている。尚、第１セル群１２の各セルを第１セル１２Ａ、１２Ｂ…と呼び、第２セル群１１の各セルを第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎと呼び、第３セル群１０の各セルを第３セル１０、１０、…と呼ぶ。
【００３７】
上記第１セル１２Ａ、１２Ｂは、エアマット２の幅方向に延びる筒状をなしていて、患者Ｙの頭側から足先に向けて交互に１４個づつ並設されている。上記第１セル１２Ａ、１２Ａ、…は互いに連通していて、上記制御ボックス３から延びる１本の配管２２Ａ（図２に示す）が接続され、この配管２２Ａを介して全ての第１セル１２Ａ、１２Ａ、…に同時に空気が給排されるようになっている。また、上記第１セル１２Ｂ、１２Ｂ、…も互いに連通していて、上記制御ボックス３から延びる１本の配管２２Ｂが接続され、この配管２２Ｂを介して全ての第１セル１２Ｂ、１２Ｂ、…に同時に空気が給排されるようになっている。すなわち、それぞれ第１セル１２Ａ及び第１セル１２Ｂは、別々の配管系統により空気が給排されていて、各配管系統に対してそれぞれ空気供給量を調整できるようになっている。したがって、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、第１セル１２Ａ及び第１セル１２Ｂを交互に減少・増加を繰り返すことでエアマット２上の患者Ｙの体全体の血管の圧迫を緩和して床ずれや痛みの発生を抑えることができるようになっている。
【００３８】
上記第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎは、エアマット２の幅方向に延びる筒状をなしていて、患者Ｙの頭側から足先に向けて１４個並設されている。上記第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎの径は、上記第１セル１２Ａ、１２Ｂの径よりも大きく設定されていて、各第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎは、上記隣り合う第１セル１２Ａ、１２Ｂに跨るように対応配置されている。上記第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎには、制御ボックス３から延びる１４本の配管２１Ａ〜２１Ｎ（図２に一部を示す）がそれぞれ接続され、これら配管２１Ａ〜２１Ｎを介してそれぞれ独立に空気が給排されるようになっている。したがって、各第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎへの空気供給量を独立して調整して内圧を制御できるようになっていて、各第２セル１１Ａ、１１Ｂ…、１１Ｎの特定のセルへの空気供給量を減少・増加させてセルの内圧を調圧したり、周期的に減少・増加を繰り返すことができるようになっている（図３（ｂ）、（ｃ）に一部を示す）。
【００３９】
上記各第３セル１０は、エアマット２の幅方向に延びる筒状をなしていて、上記第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎの下側において患者Ｙの頭側から足先に向けて１３個並設され、それぞれが上記各第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎの間に位置するようになっている。上記各第３セル１０には、制御ボックス３から延びる１本の配管２０（図２に示す）が接続され、この配管２０を介して全ての第３セル１０に同時に空気が給排されるようになっていて、上記第１セル１２Ａ、１２Ｂ及び第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎへ給排する空気量が減少してしまうような非常時であっても患者ＹがベッドフレームＦに接触して、該ベッドフレームＦの硬さを直接感じる状態となるのを確実に防止できるようになっている。
【００４０】
尚、第１セル１２Ａ、１２Ｂ、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０の各個数は上記に記載した個数に限らず、複数設けられていればよい。
【００４１】
また、上記各第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎは、２つの第１セル１２Ａ、１２Ｂに跨るように対応配置されているが、第１セル１２Ａ、１２Ｂのうちの１つに対応配置されていてもよいし、３つ以上の１２Ａ、１２Ｂに跨るように対応配置されていてもよい。
【００４２】
上記圧力センサ８は、図６に示すように、エアマット２上に横たわる患者Ｙの体の各部分に作用する圧力の分布を検出するものであり、後述する制御装置５に接続され、検出した圧力分布に係る信号を制御装置５に送信するようになっている。上記圧力センサ８は、図３に示すように、第１セル１２Ａ、１２Ｂの長手方向に延びるシート状の形態をしていて、複数の感圧点が上記第１セル１２Ａ、１２Ｂの長手方向に所定の間隔をあけて設けられている。そして、上記圧力センサ８は、上記第１セル１２Ａ、１２Ｂ毎に設けられ、且つ、第１セル１２Ａ、１２Ｂ上に配置されていて、これにより、エアマット２上で患者Ｙに作用する圧力が圧力センサ８に直接伝えられるようになり、精密な圧力測定が可能となっている。また、上記第１セル１２Ａ、１２Ｂは、２つ配管２２Ａ、２２Ｂにそれぞれ接続されているが、２つの配管に限るものではなく、３つ以上の配管に接続されるようにして各配管に接続されているセル毎に細かい調圧を行うようにしても良い。
【００４３】
尚、上記圧力センサ８は、第１セル１２Ａ、１２Ｂと第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎとの間に設けるようにしてもよい。また、本実施形態では、図３に示すように、全ての第１セル１２Ａ、１２Ｂ上に圧力センサ８を配置しているが、圧力検出を省略しても問題とならなければ全ての第１セル１２Ａ、１２Ｂ上に配置する必要はなく、例えば、患者Ｙの頭側端や足側端に位置する第１セル１２Ａ、１２Ｂ上に圧力センサ８を配置しなくてもよい。
【００４４】
上記制御ボックス３は、図２に示すように、上記エアマット２に接続され、該エアマット２の第１セル１２Ａ、１２Ｂ、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０に空気をそれぞれ給排する空気給排装置４と、上記圧力センサ８の検出値に基づいて上記空気給排装置４を制御する制御装置５と、設定等を入力し、且つ、表示する操作パネル６とを備えている。
【００４５】
上記空気給排装置４は、空気を継続して吐出可能な電動モータを備えた従来周知の第１空気ポンプ４１及び第２空気ポンプ４８と、上記第１空気ポンプ４１に吐出管４６を介して接続され、第１空気ポンプ４１から吐出された空気を第１セル１２Ａ、１２Ｂに分配する分配弁４２と、上記吐出管４６内の圧力を検出する第１空気圧センサ４３と、上記第２空気ポンプ４８から吐出された空気を第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び各第３セル１０、１０…に分配する電磁弁４４と、上記第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０、１０…内の圧力をそれぞれ検出する第２空気圧センサ４５Ａ〜４５Ｎ及び第３空気圧センサ４９とを備えている。
【００４６】
上記分配弁４２は、第１セル１２Ａ、１２Ｂに連通する配管２２Ａ、２２Ｂが接続される独立した接続口を有している。
【００４７】
上記分配弁４２には、図示しない制御モータにより位置が変更可能な弁体が内蔵されていて、上記制御装置５からの信号に基づいて弁体の位置を変更することにより、上記接続口のうち１つの接続口を開放するとともに他の接続口を閉塞するようになっている。すなわち、弁体の位置を変更して、例えば、第１セル１２Ａに接続される配管２２Ａの接続口を開放すると、他の接続口が閉塞されて、第１セル１２Ａに接続される配管２２Ａのみが吐出管４６に連通するようになっている。また、第１セル１２Ａ内の空気を排出する際には、弁体を移動させて図示しない排気口から排出させるようにしている。
【００４８】
さらに、分配弁４２には、弁体の位置を検出する弁体位置検出センサ４７が設けられている。この弁体位置検出センサ４７は、上記制御装置５に接続されていて、図示しないが、弁体に一体化されたスリット付きの円盤と、円盤の表側から光を照射する発光素子と、発光素子から照射された光のうち、スリットを通過して円盤の裏側に達した光を検出する受光素子とを備えている。スリットを通過した光を受光素子で検出することで、弁体の位置を得ることができるようになっている。
【００４９】
上記第１空気圧センサ４３は、第１空気ポンプ４１の吐出管４６に設けられている。上記第１空気圧センサ４３は、吐出管４６内の圧力を随時検出して電気信号に変換し、上記制御装置５に信号を送るように構成されている。例えば、第１セル１２Ａ内の圧力を検出する場合、分配弁４２の弁体を移動させ、第１セル１２Ａに接続される配管２２Ａと吐出管４６とを連通させて上記第１セル１２Ａ内の圧力を検出するようになっている。尚、第１空気圧センサ４３は、上記第１空気ポンプ４１に空気が加わっていない状態でキャリブレーション（ゼロ点補正）が行われるようになっていて、これにより、第１セル１２Ａ、１２Ｂ内の圧力を精度良く測定できるようになっている。尚、上記第１空気圧センサ４３を配管２２Ａ及び２２Ｂに設けて、第１セル１２Ａ及び１２Ｂ内の圧力を直接検出するようにしてもよい。
【００５０】
電磁弁４４は、上記第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０にそれぞれ接続される配管２２Ａ〜２２Ｎ、２３毎に配設された各電磁弁の集合を示していて、上記制御装置５からの信号に基づいて弁体の位置を変更することにより、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０にそれぞれ接続される配管２２Ａ〜２２Ｎ、２３の接続口を独立して開閉することができるようになっている。停電時のように電力供給がなされない場合には、電磁弁４４を閉状態にして、第３セル１０から空気が抜けてしまうのを防止して、当該第３セル１０を膨張状態で維持できるようになっている。また、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び各第３セル１０の空気を排出する際には、弁体を移動させて図示しない排気口から排出させるようにしている。
【００５１】
また、電磁弁４４には、上記分配弁４２と同様に、制御装置５に接続された弁体位置検出センサ４７が設けられていて、該弁体位置検出センサ４７により電磁弁４４の弁体の位置が検出できるようになっている。
【００５２】
上記各第２空気圧センサ４５Ａ〜４５Ｎ及び第３空気圧センサ４９は、配管２１Ａ〜２１Ｎ及び配管２０にそれぞれ設けられていて、各管内の圧力を検出して電気信号に変換し、上記制御装置５に当該電気信号を送るように構成されている。
【００５３】
操作パネル６は、介護者や看護師等の操作者が各種設定値等を所定のスイッチで入力したり、エアマット上の患者Ｙの状態を表示或いは報知するためのものである。すなわち、操作パネル６には、図示しないが、第１セル１２Ａ、１２Ｂ、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０内の内圧値Ｐｎ等を設定するための各種スイッチや、図４に示すように、圧力センサ８により検出した圧力分布の表示モニタ等が設けられている。
【００５４】
上記制御装置５は、図示しないが、中央演算処理装置（ＣＰＵ）や、制御プログラムが格納されたメモリ等を備えている。上記制御装置５には、圧力センサ８、上記空気給排装置４の第１空気ポンプ４１、第２空気ポンプ４８、分配弁４２、第１空気圧センサ４３、第２空気圧センサ４５Ａ〜４５Ｎ、第３空気圧センサ４９、電磁弁４４及び弁体位置検出センサ４７、４７が接続され、さらに、上記操作パネル６の各スイッチが接続されていて、これらから信号が入力されるようになっている。そして、上記制御装置５は、上記操作パネル６の各スイッチ、圧力センサ８、第１空気圧センサ４３、第２空気圧センサ４５Ａ〜４５Ｎ及び弁体位置検出センサ４７、４７から入力された信号を処理して、第１空気ポンプ４１、第２空気ポンプ４８、分配弁４２及び電磁弁４４を制御するようになっている。
【００５５】
上記制御装置５には、図４に示すように、上記圧力センサ８の圧力分布に基づいて患者の姿勢を判定する体位判定部５ａが設けられている。
【００５６】
該体位判定部５ａは、予め設定された所定の基準値（基準体重、基準荷重範囲及び基準荷重比率）と、上記圧力センサ８で検出された検出値とに基づいて、患者Ｙが離床、端座位、背上げ及び仰臥位のうちのどの体位となっているかを判定するようになっている。例えば、圧力センサ８で検出した検出値に所定の係数を掛けて算出した値を推定体重とし、該体重が、上記基準体重Ｗ未満であれば患者Ｙは離床していると判定し、圧力センサ８で検出した検出値から算出した荷重範囲が基準荷重範囲内、すなわち、エアマット２の左右端から距離Ｌ１以内か若しくは頭側端及び足側端から距離Ｌ２以内であれば患者Ｙは端座位であると判定するようになっている。尚、本実施形態では、頭側端及び足側端から同じ距離Ｌ２以内であれば患者Ｙは端座位であると判定するようになっているが、頭側端からの距離と足側端からの距離を異なる値に設定してもよい。また、エアマット２を頭側、中間、足側に略３等分し、上記圧力センサ８で検出した圧力分布から算出した荷重の全体に対する中間部分の比率が基準荷重比率Ｘ１％を超えれば患者Ｙは背上げ状態であると判定し、Ｘ１％を超えなければ患者Ｙは仰臥位であると判定するようになっている。
【００５７】
尚、上記荷重比率は、頭側、中間及び足側と３つに分けて算出する場合に限らず、例えば４つの区分に分けてもよいし、区分数にはこだわらない。また、各区分を等しい範囲で区分する必要はない。さらには、上述の如きエアマット２の長手方向に複数区切って荷重比率を算出する方法に限らず、エアマット２全体に対する所定の位置（例えば、臀部付近の最大体圧位置や患者Ｙの重心位置）の荷重比率を算出するようにしてもよい。
【００５８】
また、上記制御装置５には、上記圧力センサ８の検出信号に基づいて、患者Ｙが寝返りできるかできないかを判定する体動可否判定部５ｂ及び患者Ｙが寝返りをしたか否かを判定する体動有無判定部５ｃと、寝返りしたか否かを判定する位置を上記エアマット２上で設定する判定位置設定部５ｄと、寝返りしたと判定する際に基準となる患者Ｙに作用する圧力の基準体圧低下量が予め設定された変化圧設定部５ｅとが設けられている。さらに、上記制御装置５には、上記体動有無判定部５ｃで患者Ｙが寝返りしたと判定した時間を記憶する体動時間記憶部５ｆと、患者Ｙが寝返りできないと判定する際に基準となる所定の経過時間を設定する判定時間設定部５ｇとが設けられている。本発明の体動とは、寝返りのことを示していて、体動できる及び体動できないとは、寝返りできる及び寝返りできないというこをと示している。
【００５９】
上記判定位置設定部５ｄは、寝返りするか否かの判定を行う患者Ｙの所定位置を、判定位置として予め設定しておくものであって、上記圧力センサ８で検出する圧力分布に基づいて、当該判定位置がエアマット２上でどの位置となるかを特定するようになっている。本実施例では、上記判定位置は、患者Ｙの重心位置か、若しくは最大体圧位置を選択して、予め設定できるようになっている。尚、当該判定位置は、患者Ｙの重心位置や最大体圧位置でなく、別の位置を設定するようにしてもよい。また、上記判定位置として設定する最大体圧位置は、特定の領域に限定した最大体圧位置であってもよく、例えば、臀部付近の最大体圧位置として、他の頭や背中付近の最大体圧位置と区別するようにしてもよい。
【００６０】
上記体動有無判定部５ｃは、現在の判定位置と時間ｔ１前の判定位置とを比較し、時間ｔ１前の判定位置から現在の判定位置までの距離が所定の基準距離Ｌ３を超えて変化していれば患者Ｙが寝返りをしたものと判定するようになっている。また、制御装置５は、上記時間ｔ１前の判定位置から現在の判定位置までの距離が所定の基準距離Ｌ３を超えて変化していなくても、上記判定位置の圧力センサ８で検出した体圧低下量が上記変化圧設定部５ｅで設定された基準体圧低下量Ｘ２％を超えれば、患者Ｙが寝返りしたと判定するようになっている。一方、上記体動有無判定部５ｃは、時間ｔ１前の判定位置から現在の判定位置までの距離が所定の基準距離Ｌ３を満たさず、且つ、上記判定位置の圧力センサ８で検出した体圧低下量が上記変化圧設定部５ｅでの基準体圧低下量Ｘ２％を満たさなければ、患者Ｙが寝返りしていないと判定するようになっている。
【００６１】
上記体動可否判定部５ｂは、上記体動時間記憶部５ｆで記憶された患者Ｙが寝返りしたと判定した時間から、上記判定時間設定部５ｇで設定された所定の経過時間ｔ２を超え、且つ、経過時間ｔ３を満たないときに上記体動有無判定部５ｃで寝返りをしたと判定すると、患者Ｙは自力で寝返りできると判定する一方、上記体動有無判定部５ｃによって患者Ｙが寝返りしたと判定してから所定の経過時間ｔ４を超えた後に上記体動有無判定部５ｃで寝返りしたと判定すると、患者Ｙは自力で寝返りできないと判定するようになっている。上記経過時間は経験則から設定されるようになっている。即ち、寝返りできる患者Ｙは、経過時間ｔ２〜ｔ３の間に寝返りをすることが経験上知られている一方、寝返りできない患者Ｙは、看護師や介護者によって定期的に寝返りがなされるが、寝返りしてから次の寝返りをするまで経過時間ｔ４を超えることが経験上知られていて、これらの経験則に基づく判定ロジックによって自力で寝返りできるか否かを判定するようになっている。
【００６２】
また、上記制御装置５には、上記圧力センサ８で検出したの圧力分布に基づいて患者の体型を判定する体型判定部５ｈが設けられている。
【００６３】
上記体型判定部５ｈは、圧力センサ８で検出した圧力分布から身長を算出し、且つ、圧力センサ８で検出した検出値に所定の係数を掛けて算出した算出値から体重を推定し、これら算出した身長・体重に基づいて患者Ｙの体型を判定するようになっている。本実施形態では、かなり細い、細い、普通、太い、かなり太い、の５段階の範囲が予め設定されていて、患者Ｙがどの範囲に当てはまるかを判定するようになっている。尚、患者Ｙの体型は上記の如き５段階でなくてもよく、任意の段階を設定すればよい。
【００６４】
また、上記制御装置５には、上記体動可否判定部５ｂ、上記体位判定部５ａ及び上記体型判定部５ｈの各判定結果の組み合わせにそれぞれ対応する第１セル１２Ａ、１２Ｂ、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０の内圧値Ｐｎを格納する基準圧格納部５ｉが設けられている。上記内圧値Ｐｎは、各第１セル１２Ａ、１２Ｂの内圧値Ｐｎ１、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎの内圧値Ｐｎ２及び第３セル１０の内圧値Ｐｎ３で構成されていて、本実施形態ではこれら３つの組み合わせが１０通りに設定されて上記基準圧格納部５ｉに格納されている。当該１０通りの組み合わせは、図７に示すように、基準圧Ｎを境に、該基準圧Ｎより低い圧力を設定圧Ｓ１〜Ｓ４の４段階に、基準圧Ｎより高い圧力を設定圧Ｈ１〜Ｈ５の５段階に分けて設定されていて、設定圧Ｓ１から設定圧Ｓ４になるにつれて圧力が低くなり、設定圧Ｈ１から設定圧Ｈ５になるにつれて圧力が高くなるように設定されている。尚、内圧値Ｐｎ１、Ｐｎ２及びＰｎ３の組み合わせは、上述の如く１０通りでなくてもよく、任意の数を設定すればよい。
【００６５】
また、上記制御装置５には、圧力センサ８において所定の高圧力値が検出されたか否かを判定する基準とするために、上記第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎの位置毎に予め設定された圧力設定値Ｎmaxが記憶された圧力記憶部５ｊが設けられている。
【００６６】
そして、上記制御装置５は、上記第１セル１２Ａ、１２Ｂ、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０内の圧力が上記体位判定部５ａ、上記体動可否判定部５ｂ及び上記体型判定部５ｈの各判定結果の組み合わせに対応する内圧値Ｐｎとなるように上記空気給排装置４から第１セル１２Ａ、１２Ｂ、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０への空気供給量を調整して内圧を制御するようになっている。上記エアマット２において、第３セル１０内の圧力は、第１セル１２Ａ、１２Ｂ及び第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎから空気が抜けた際に、患者ＹがベッドフレームＦに当たらないようにすることができる程度の圧力か、或いは、患者ＹがベッドフレームＦに当たって硬いと感じることを防止する軽いクッション性を有する程度の圧力となっている。したがって、第１セル１２Ａ、１２Ｂ及び第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎのセル内圧が減少した時に、患者ＹがベッドフレームＦ等に接触してしまい、該ベッドフレームＦの硬さを直感するのを確実に防止でき、患者Ｙに対する安全性の高いエアマット装置１にできる。
【００６７】
また、制御装置５は、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎへの空気供給量を調整して内圧を制御することにより、患者Ｙの寝姿勢をコントロールできるようになっている。当該技術内容は、特開２００９−１８３４９０号公報に開示された技術内容を利用していて、上記制御装置５は、圧力センサ８により検出された圧力分布からエアマット２にかかる荷重を算出し、該算出した荷重に所定の係数を掛けたものを上記内圧値Ｐｎ２に加えて目標圧力とするようにしていて、上記第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ内の圧力が上記目標圧力となるように、空気給排装置４を制御して、患者Ｙの寝姿勢をコントロールするようになっている。
【００６８】
尚、本実施形態では、制御装置５により、エアマット２上の患者Ｙの寝姿勢をコントロールしているが、本発明は、患者Ｙの寝姿勢をコントロールしないエアマット２においても適用することができる。
【００６９】
また、上記制御装置５は、第１セル１２Ａ、１２Ｂへの空気供給量を調整して内圧を静止モードと圧切替モードとに変更できるようになっている。静止モードにおける制御装置５は、第１セル１２Ａ、１２Ｂを上記内圧値Ｐｎ１となるまで空気を供給し、その状態を維持するようになっている。一方、圧切替モードの制御装置５は、第１セル１２Ａ、１２Ｂを上記内圧値Ｐｎ１となるまで空気を供給し、その後、図３（ｂ）に示すように、第１セル１２Ｂ内の圧力を内圧値Ｐｎ１で維持したまま、第１セル１２Ａから空気を抜いて該第１セル１２Ａを収縮させ、その状態を所定時間維持した後、図３（ｃ）に示すように、第１セル１２Ａに内圧値Ｐｎ１となるまで空気を供給し、第１セル１２Ｂから空気を抜いて該第１セル１２Ｂを収縮させる動作を繰り返すように、空気給排装置４を調整して内圧を制御するようになっている。すなわち、上記制御装置５は、隣り合う２つの第１セル１２Ａ、１２Ｂの内圧が交互に減少・増加を繰り返して一方が減少状態の際に他方が増加状態となるように空気給排装置４を調整して内圧を制御するようになっている。尚、上記静止モード及び圧切替モードは、初期設定後に自動で圧切替モードとなるように制御されているが、患者Ｙの個々の状況に応じて静止モードに切り替えることができるように上記操作パネル６において手動で切替可能となっている。
【００７０】
さらに、上記制御装置５は、上記圧切替モードにおいて、第１セル１２Ａ、１２Ｂが膨張又は収縮している所定時間を短くする圧変動重視モードと、当該所定時間を長くする安定重視モードとに切り替えられるようになっている。尚、上記第１セル１２Ａ、１２Ｂの膨張又は収縮のモードは、上記圧変動重視モード及び安定重視モードだけでなく、例えば、第１セル１２Ａ、１２Ｂが膨張又は収縮している所定時間を数回短くし、その後、第１セル１２Ａ、１２Ｂが膨張又は収縮している所定時間を数回長くするようなモードであってもよい。さらに、膨張又は収縮するたびに、膨張又は収縮している所定時間が変更されたり、第１セル１２Ａ、１２Ｂ内の内圧値Ｐｎ１が変更されたり、第１セル１２Ａ、１２Ｂの収縮したときの内圧値が変更されたりするようなモードであってもよい。
【００７１】
また、上記制御装置５は、上記圧力センサ８の検出値が上記圧力記憶部５ｊに記憶された圧力設定値Ｎmaxを超えると、隣り合う２つの第１セル１２Ａ、１２Ｂの一方が増加状態若しくは減少状態を維持した安定状態、すなわち、上記第１セル１２Ａ、１２Ｂが変化している途中の状態を除いて、上記圧力設定値Ｎmaxを超えた位置にある第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎの内圧の減少・増加を時間の経過に伴って繰り返すように上記空気給排装置４を制御するようになっている。尚、第２セル１１Ａ〜１１Ｎが第１セル群１２の３つ以上のセルに跨っている場合、制御装置５は、上記圧力設定値Ｎmaxを超えた位置にある第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎに対応する第１セル群１２の複数のセルの少なくとも１つが増加状態を維持している間に、上記圧力設定値Ｎmaxを超えた位置にある第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎの内圧の減少・増加を時間の経過に伴って繰り返すように上記空気給排装置４を制御するようになっている。
【００７２】
図５は、横軸を時間、縦軸を第１セル１２Ａ、１２Ｂ及び第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎへの空気供給量を増減させたときの第１セル１２Ａ、１２Ｂ及び第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ内の圧力値を示したグラフであり、上記圧力センサ８の検出値が圧力設定値Ｎmaxを超えたときの第１セル１２Ａ、１２Ｂの動作に対する第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎの動作タイミングを示している。Ｄ１は、第１セル１２Ａのデータを、Ｄ２は、第１セル１２Ｂのデータを、Ｄ３は、第２セル１１Ａ、１１Ｃ、１１Ｅ、…、１１Ｍのデータを、Ｄ４は、第２セル１１Ｂ、１１Ｄ、１１Ｆ、…、１１Ｎのデータを示していて、圧力センサ８の検出値が第２セル群１１の隣り合う２つのセル（例えば、図６に示す第２セル１１Ｃ、１１Ｄ）の位置で圧力設定値Ｎmaxを超えた場合の動作を示している。また、図中のパターンＡは、第１セル１２Ａ及び第１セル１２Ｂの減少・増加の切替が１回行われる毎に、隣り合う２つの第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎが交互に１回づつ収縮するパターンを示し、図中のパターンＢは、第１セル１２Ａ及び第１セル１２Ｂの減少・増加の切替が３回行われる毎に、隣り合う２つの第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎが交互に１回づつ収縮するパターンを示している。
【００７３】
尚、介護者や看護師等の操作者は、操作パネル６を操作することによって、患者Ｙの状態に合わせてパターンＡ及びパターンＢを変更することができる。
【００７４】
また、上記第１セル１２Ａ及び第１セル１２Ｂを交互に減少・増加させるパターンは、上述のパターンに限らず、別のパターンであってもよい。例えば、第１セル１２Ａ及び第１セル１２Ｂの減少・増加の切替が１回行われる毎に、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎのうちの１つが１回収縮するようにしてもよいし、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎのうち隣り合う３つが交互に１回ずつ収縮するようにしてもよい。
【００７５】
また、パターンＡを数回繰り返した後、パターンＢを数回繰り返すようであってもよい。
【００７６】
さらには、患者Ｙの状態（体動の可否、体型の違い等）に応じてパターンを変更するようにしてもよい。
【００７７】
次に、エアマット装置１の自動運転における具体的な制御動作を図８に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００７８】
まず制御ボックス３の電源をＯＮにし、操作者が操作パネル６を操作して、例えば、第１セル１２Ａ、１２Ｂ、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０内の内圧値Ｐｎ１、Ｐｎ２、Ｐｎ３等を設定する。
【００７９】
その後、図８のフローチャートのステップＳＡ１に進む。このステップＳＡ１では、制御装置５が、電磁弁４４を作動させて弁体の位置を変更させ、第３セル１０、１０…に接続される配管２０と、第２空気ポンプ４８とを連通させて第２空気ポンプ４８を作動させる。これにより、第３セル１０に空気が供給される。この間、第３セル１０内の圧力は、上記第３空気圧センサ４９により検出されていて、基準圧Ｎの内圧値Ｐｎ３となったときに弁体の位置を変更して、第３セル１０に接続される配管２０を閉状態にする。
【００８０】
次いで、制御装置５は、分配弁４２の弁体の位置を変更させ、第１セル１２Ａに接続される配管２２Ａと、第１空気ポンプ４１の吐出管４６とを連通させて第１空気ポンプ４１を作動させることにより、第１セル１２Ａに空気が供給される。第１セル１２Ｂにも同様にして空気を供給する。そして、上記第１セル１２Ａ、１２Ｂは基準圧Ｎの内圧値Ｐｎ１に設定された状態で維持される。
【００８１】
しかる後、制御装置５は、電磁弁４４の弁体の位置を変更させ、第２セル１１Ａに接続される配管２１Ａと第２空気ポンプ４８とを連通させて、基準圧Ｎの内圧値Ｐｎ２となるまで上記第２セル１１Ａに空気を供給するように空気給排装置４を制御する。このようにして、各第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎに対して順に空気を供給した後、ステップＳＡ２に進む。
【００８２】
ステップＳＡ２では、操作パネル６に圧力センサ８の検出値に基づいて図６に示すような圧力分布を表示する。そして、その後、ステップＳＡ３に進んで体位判定処理が開始される。
【００８３】
ここでステップＳＡ２における体位判定処理の具体的な制御動作を図９に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００８４】
まずステップＳＢ１では、上記圧力センサ８で検出した検出値に所定の係数を掛けて体重を算出する。
【００８５】
次に、ステップＳＢ２では、ステップＳＢ１で算出した体重が上記操作パネル６の各スイッチにより入力された所定の基準体重Ｗを超えたかどうかを判定する。このステップＳＢ２の判定がＮＯであるとき、すなわち、算出した体重が基準体重Ｗを超えていないと判定したときはステップＳＢ３に進み、患者Ｙが離床しているとして終了する。
【００８６】
一方、ステップＳＢ２の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳＢ４に進み、圧力センサ８で検出した圧力分布が基準荷重範囲内であるか否か、すなわち、エアマット２の左右端から距離Ｌ１以内か若しくは頭側端及び足側端から距離Ｌ２以内であるかどうかを判定する。
【００８７】
このステップＳＢ４の判定がＹＥＳであるとき、すなわち、圧力センサ８で検出した圧力分布がエアマット２の左右端から距離Ｌ１以内か若しくは頭側端及び足側端から距離Ｌ２以内であるときには、ステップＳＢ５に進み、患者Ｙが端座位であるとして終了する。
【００８８】
一方、ステップＳＢ４の判定がＮＯであるときには、ステップＳＢ６に進み、中間比率が基準荷重比率Ｘ１％を超えているかどうかを判定する。
【００８９】
このステップＳＢ６の判定がＹＥＳであるとき、すなわち、中間比率が基準荷重比率Ｘ１％を超えているときには、ステップＳＢ７に進み、患者Ｙが背上げ状態であるとして終了する。
【００９０】
一方、ステップＳＢ６の判定がＮＯであるときには、ステップＳＢ８に進み、患者Ｙが仰臥位であるとして終了する。
【００９１】
体位判定処理が終了し、ステップＳＡ３の判定がＮＯであるとき、すなわち、患者Ｙが離床している、端座位である及び背上げ状態であると判定すると、ステップＳＡ６に進み、後述する体動判定処理を行う。
【００９２】
一方、ステップＳＡ３の判定がＹＥＳであるとき、すなわち、患者Ｙが仰臥位であると判定すると、ステップＳＡ４に進み、圧力センサ８の圧力分布から患者Ｙの身長を算出し、さらに、圧力センサ８で検出した検出値に所定の係数を掛けて算出した値を患者Ｙの体重と推定してステップＳＡ５に進む。
【００９３】
上記ステップＳＡ５では、上記ステップＳＡ４で算出された身長・体重に基づいて患者Ｙの体型を設定する。本実施例では、かなり細い、細い、普通、太い、かなり太い、の５段階の範囲が予め設定されていて、患者Ｙがどの体型であるかを体型判定部５ｈで判定する。
【００９４】
そして、次のステップＳＡ６に進んで体動判定処理が開始される。ここでステップＳＡ６における体動判定処理の具体的な制御動作を図１０に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００９５】
まずステップＳＣ１では、体動判定の判定位置が患者Ｙの重心位置か最大体圧位置のどちらかに選択される。
【００９６】
次に、ステップＳＣ２では、圧力センサ８で検出された圧力分布に基づいてエアマット２上で判定位置を特定してステップＳＣ３に進む。
【００９７】
ステップＳＣ３では、現在の判定位置と時間ｔ１前の判定位置とを比較し、時間ｔ１前の判定位置から現在の判定位置までの距離が所定の基準距離Ｌ３を超えて変化したかどうかを判定する。このステップＳＣ３の判定がＹＥＳであるとき、すなわち、時間ｔ１前の判定位置から現在の判定位置までの距離が基準距離Ｌ３を超えて変化したと判定したときにはステップＳＣ５に進み、患者Ｙが寝返りしたとしてステップＳＣ７に進む。
【００９８】
一方、ステップＳＣ３の判定がＮＯであるとき、すなわち、時間ｔ１前の判定位置から現在の判定位置までの距離が基準距離Ｌ３を超えて変化していないと判定したときには、ステップＳＣ４に進み、上記判定位置で検出した圧力センサ８の体圧低下量と上記変化圧設定部５ｅで設定した基準体圧低下量Ｘ２％とを比較判定する。
【００９９】
このステップＳＣ４の判定がＹＥＳであるとき、すなわち、圧力センサ８で検出した体圧低下量が基準体圧低下量Ｘ２％を超えたと判定したときにはステップＳＣ５に進み、患者Ｙが寝返りしたとしてステップＳＣ７に進む。
【０１００】
一方、ステップＳＣ４の判定がＮＯであるときには、ステップＳＣ６に進み、患者Ｙが寝返りをしていないとしてステップＳＣ８に進む。
【０１０１】
上記ステップＳＣ７では、上記体動時間記憶部５ｆで記憶された患者Ｙが寝返りしたと前回判定した時間から、所定時間内の寝返りであるかどうかを判定する。このステップＳＣ７の判定がＮＯであるとき、すなわち、今回寝返りした時間が前回の寝返りから所定の経過時間ｔ２を超え、且つ、経過時間ｔ３未満でない場合には、ステップＳＣ１に戻る。
【０１０２】
一方、ステップＳＣ７の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳＣ９に進んで患者Ｙが寝返りできるとし、ステップＳＣ１１に進んで圧切替モードを安定重視モードに設定して終了する。
【０１０３】
上記ステップＳＣ８では、寝返りしていない経過時間がｔ４を超えたかどうかを判定する。このステップＳＣ８の判定がＮＯであるとき、すなわち、寝返りしていない経過時間がｔ４を超えた場合には、ステップＳＣ１に戻る。
【０１０４】
一方、ステップＳＣ８の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳＣ１０に進んで患者Ｙが寝返りできないとし、そして、ステップＳＣ１２に進んで圧切替モードを圧変動重視モードに設定して終了する。
【０１０５】
上記ステップＳＡ６の判定がＹＥＳであるとき、すなわち、患者Ｙが寝返りできると判定すると、ステップＳＡ７に進み、第１セル１２Ａ、１２Ｂ、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０が基準圧Ｎの内圧値Ｐｎとなるように空気給排装置４が制御された後、ステップＳＡ８へと進む。
【０１０６】
一方ステップＳＡ６の判定がＮＯであるとき、すなわち、患者Ｙが寝返りできないと判定すると、ステップＳＡ８へと進む。
【０１０７】
上記ステップＳＡ８では、体位判定部５ａ、体動可否判定部５ｂ及び体型判定部５ｈの各判定結果に対応する設定圧に第１セル１２Ａ、１２Ｂ、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０の内圧を設定する。本実施例では、図７に示すテーブルに基づいて、第１セル１２Ａ、１２Ｂ、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０の内圧を設定圧Ｓ１〜Ｓ４、Ｈ１〜Ｈ５、基準圧Ｎのいずれかの値に基づいて内圧値Ｐｎ１、Ｐｎ２及びＰｎ３に設定する。
【０１０８】
しかる後、ステップＳＡ９へと進み、エアマット２上の患者Ｙに対して、寝姿勢をコントロールする。上記制御装置５は、圧力センサ８により検出された圧力分布からエアマット２にかかる荷重を算出し、該算出した荷重に所定の係数を掛けたものを上記内圧値Ｐｎ２に加えて目標圧力とする。そして、上記制御装置５は、上記第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎが上記目標圧力となるように、空気給排装置４を制御する。
【０１０９】
その後、ステップＳＡ１０へと進み、エアマット２上の患者Ｙに対して、制御装置５が圧切替モードの制御を行う。まず、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、制御装置５が、第１セル１２Ｂ内の圧力を所定値で維持したまま、第１セル１２Ａ内への空気供給量を減少させて圧力を低下させる。この状態で所定時間経過した後に、第１セル１２Ａ内への空気供給量を増加させて圧力を上記第１セル１２Ｂの所定値と同じ圧まで高め、第１セル１２Ｂへの空気供給量を減少させて圧力を低下させる。これが繰り返されることにより、患者Ｙの体の各部位に長時間同じ圧力が作用したままになるのが防止され、床ずれが抑制される。
【０１１０】
しかる後、ステップＳＡ１１へと進み、圧力センサ８の検出値から患者Ｙに高い圧力が加わっているかどうかを判定する。このステップＳＡ１１の判定がＮＯであるとき、すなわち、圧力センサ８の検出値が、圧力設定値Ｎmaxを超えていない場合には、ステップＳＡ２に戻る。
【０１１１】
一方、ステップＳＡ１１で判定がＹＥＳであるとき、すなわち、圧力センサ８の検出値が、圧力設定値Ｎmaxを超えていると、ステップＳＡ１２へ進み、患者Ｙが寝返りできるかできないかを判定する。このステップＳＡ１２の判定は、ステップＳＡ６で行った判定結果を流用し、判定がＹＥＳであるとき、すなわち、患者Ｙが寝返りできる場合には、ステップＳＡ１４へと進み部分圧切替制御を行って、ステップＳＡ２に戻る。
【０１１２】
一方、ステップＳＡ１２で判定がＮＯであるとき、すなわち、患者Ｙが寝返りできない場合には、ステップＳＡ１３へと進み、第１セル１２Ａ、１２Ｂ、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０内の設定圧がステップＳＡ８で設定した設定圧に対して１段階下げた設定圧かどうかを判定する。このステップＳＡ１３の判定がＮＯであるとき、すなわち、第１セル１２Ａ、１２Ｂ、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０の設定圧がステップＳＡ８で設定した設定圧である場合には、設定圧を１段階下げてステップＳＡ２へと戻る。本実施例では、例えば、ステップＳＡ８での設定圧がＨ５の場合、Ｈ４に変更されていなければステップＳＡ２に戻る。
【０１１３】
一方、ステップＳＡ１３の判定がＹＥＳであるとき、すなわち、第１セル１２Ａ、１２Ｂ、第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎ及び第３セル１０の設定圧がステップＳＡ８で設定した設定圧より１段階下げた設定圧である場合、ステップＳＡ１４へと進み部分圧切替制御を行って、ステップＳＡ２に戻る。
【０１１４】
このステップＳＡ１４では、部分圧切替制御が行われるようになっている。具体的には、圧力センサ８の検出値により、患者Ｙに高い圧力が加わっている箇所に対応する第２セル群１１の各セルへの空気供給量を周期的に減少・増加を繰り返す。例えば、図６のＤｅ部分が第２セル１１Ｄに予め設定された圧力設定値Ｎmaxを超えると、第２セル１１Ｄへの空気供給量を減少させて圧力を低下させ、この状態で所定時間経過した後に、第２セル１１Ｄへの空気供給量を増加させて圧力を高くする。尚、本実施例では、第１セル１２Ａ、１２Ｂが圧切替モードである場合において、第２セル１１Ｄ内の空気供給量が減少しているときに、当該第２セル１１Ｄに跨る２つの第１セル１２Ａ、１２Ｂのうち、１つは空気供給量が減少しないようになっている。したがって、当該箇所の患者Ｙの体の一部が深く沈み込むことを回避することができ、床ずれや痛みの発生を効果的に抑制しながら、患者Ｙの寝姿勢を崩さないようにできる。
【０１１５】
以上より、本発明の実施形態によれば、エアマット２上の患者Ｙが寝返りできない場合、エアマット２が柔らかくなるので、患者Ｙに対して高い圧力が加わる箇所が減って床ずれや痛みの発生を抑制することができる。一方、エアマット２上の患者Ｙが寝返りできる場合、エアマット２のセル内の圧力が基準内圧値Ｐｎのまま維持されるので、患者Ｙはエアマット２上で踏ん張り易い。したがって、患者Ｙはエアマット２上で寝返りし易く、高い快適感を得ることができる。
【０１１６】
また、制御装置５が圧力センサ８が検出した圧力分布の値に基づいてエアマット２上の患者Ｙの寝返りの有無を自動で判断するので、看護師や介護者等が患者Ｙの状態を自ら判断してエアマット装置１の操作を行うといった作業がなくなる。したがって、看護師や介護者等に対する介護の負担が減り、使い勝手の良いエアマット装置１にできる。
【０１１７】
また、寝返りの有無の判定に体圧の変化を利用するので、患者Ｙが一瞬動くような場合であっても、寝返りしたか否かを判定できるようになり、確実に患者Ｙが寝返りしたのを検出することができる。
【０１１８】
また、寝返りの有無の判定に、所定時間における判定位置の移動距離を利用するので、患者Ｙがゆっくり寝返りをした場合であっても、寝返りしたか否かを判定できるようになり、確実に患者Ｙが寝返りしたのを検出することができる。
【０１１９】
また、制御装置５が圧力センサ８が検出した圧力分布の値に基づいてエアマット２上で患者Ｙが寝返りできるか否かを自動で判断するので、看護師や介護者等が患者Ｙの状態を自ら判断してエアマット装置１の操作を行うといった作業をする必要がなくなる。したがって、看護師や介護者等に対する介護の負担が減り、使い勝手の良いエアマット装置１にできる。
【０１２０】
また、第１セル群１２の隣り合う第１セル１２Ａ、１２Ｂが交互に減少・増加を繰り返すことにより、患者Ｙの体に連続して高い圧力がかからないようになり、患者Ｙの血管の圧迫を緩和して床ずれや痛みの発生を抑制することができる。
【０１２１】
また、寝返りできない患者Ｙに対して連続して高い圧力が加わる時間が短くなるので、床ずれや痛みが発生し易い寝返りできない患者Ｙであっても、効果的に血管の圧迫を緩和して床ずれや痛みの発生を抑制することができる。
【０１２２】
また、制御装置５が、エアマット２上の患者Ｙの状態、すなわち、患者Ｙの姿勢や体型、さらには、寝返りできるかできないかを自動で判定して、エアマット２をそれぞれの組み合わせに応じた最適な硬さとなるように空気給排装置４が制御される。したがって、看護師や介護者等のエアマット２上の患者Ｙに対する負担が減り、使い勝手の良いエアマット装置１にできる。
【０１２３】
また、圧力センサ８に所定の高い圧力が加わると、当該箇所に対応する位置の第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎに連続して高い圧力がかからなくなるので、患者Ｙの床ずれや痛みの発生を抑制することができる。
【０１２４】
また、制御装置５は、圧力センサ８に所定の高い圧力が加わると、床ずれや痛みが発生し易い寝返りできない患者Ｙに対して、エアマット２全体の硬さを柔らかくした後で当該箇所に対応する位置の第２セル１１Ａ、１１Ｂ、…、１１Ｎへの空気供給量を周期的に減少・増加を繰り返すので、寝返りできない患者Ｙに対して効果的に血管の圧迫を緩和することができ、床ずれや痛みの発生を抑制させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
以上説明したように、本発明に係るマット装置は、例えば、医療施設や介護施設等で使用できるものである。
【符号の説明】
【０１２６】
１ エアマット装置
２ エアマット
３ 制御ボックス
４ 空気給排装置
５ 制御装置
５ａ 体位判定部
５ｂ 体動可否判定部
５ｃ 体動有無判定部
５ｄ 判定位置設定部
５ｅ 変化圧設定部
５ｈ 体型判定部
５ｉ 基準圧格納部
５ｊ 圧力記憶部
８ 圧力センサ
１０ 第３セル群
１１ 第２セル群
１２ 第１セル群
【特許請求の範囲】
【請求項１】
独立した複数のセルが患者の寝姿勢時の身長方向に並設されてなるエアマットと、
上記各セルと患者との間に作用する圧力分布を検出する圧力センサと、
上記各セルに接続され、該各セルに空気をそれぞれ所定の基準内圧値となるように給排する空気給排装置と、
上記圧力センサ及び空気給排装置に接続され、上記各セルへの空気供給量を調整するように空気給排装置を制御する制御装置とを備えたエアマット装置であって、
上記制御装置は、上記圧力センサの検出した圧力分布の値を基に患者が寝返りできるか否かを判定する体動可否判定部を有し、該体動可否判定部が、患者が寝返りできないと判定した場合には、上記各セル内の内圧が基準内圧値よりも低くなるように上記空気給排装置で各セルの内圧を制御することを特徴とするエアマット装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエアマット装置において、
上記制御装置は、患者が寝返りしたか否かを判定する判定位置を圧力センサの検出した圧力分布の値から上記エアマット上に設定する判定位置設定部と、
該判定位置設定部が設定した判定位置において上記圧力センサで検出した圧力分布の値の変化を基に患者が寝返りしたか否かを判定する体動有無判定部とを有することを特徴とするエアマット装置。
【請求項３】
請求項２に記載のエアマット装置において、
上記制御装置は、患者が寝返りしたと判定する際に基準となる患者に加わる圧力の基準体圧低下量が予め設定された変化圧設定部を備え、
上記体動有無判定部は、上記判定位置設定部が設定した判定位置において圧力センサで検出した値から体圧低下量を算出し、該体圧低下量と上記変化圧設定部の基準体圧低下量とを比較し、算出した体圧低下量が基準体圧低下量を超えた場合、患者が寝返りしたと判定する一方、算出した体圧低下量が基準体圧低下量に満たない場合、患者が寝返りしていないと判定することを特徴とするエアマット装置。
【請求項４】
請求項２に記載のエアマット装置において、
上記体動有無判定部は、上記判定位置設定部が所定の時間前に設定した判定位置と、現在設定した判定位置とを比較し、所定の時間前に設定した判定位置から現在設定した判定位置までの距離が所定値を超えて変化している場合、患者が寝返りしたと判定する一方、所定の時間前に設定した判定位置から現在設定した判定位置までの距離が所定値に満たない場合、患者が寝返りしていないと判定することを特徴とするエアマット装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のエアマット装置において、
上記判定位置設定部が、患者の最大体圧位置を判定位置として設定することを特徴とするエアマット装置。
【請求項６】
請求項３又は４に記載のエアマット装置において、
上記判定位置設定部が、患者の重心位置を判定位置として設定することを特徴とするエアマット装置。
【請求項７】
請求項２から６のいずれか１つに記載のエアマット装置において、
上記体動可否判定部は、上記体動有無判定部が、患者が体動有と判定してから所定時間内にさらに体動有と判定すると、患者は寝返りできると判定する一方、上記体動有無判定部が、患者が体動有と判定してから所定時間内に体動無と判定すると、患者は寝返りできないと判定することを特徴とするエアマット装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１つに記載のエアマット装置において、
上記エアマットは、複数のセルが表側に一列に並設された第１セル群と、複数のセルが上記第１セル群の下側に該第１セル群に沿って一列に並設された第２セル群とを備え、
上記制御装置は、第１セル群の隣り合う２つのセルが交互に減少・増加を繰り返すように上記空気給排装置を制御することを特徴とするエアマット装置。
【請求項９】
請求項８に記載のエアマット装置において、
上記制御装置は、上記体動可否判定部で患者が寝返りできないと判定すると、上記第１セルへの空気供給量の減少・増加の繰り返す周期を短くするように上記空気給排装置を制御することを特徴とするエアマット装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載のエアマット装置において、
上記エアマットは、上記第２セル群の下側に該第２セル群に沿って一列に並設された第３セル群を備え、
上記制御装置は、上記第３セル群の各セル内の圧力が所定値以上で維持されるように上記空気給排装置を制御することを特徴とするエアマット装置。
【請求項１１】
請求項８から１０のいずれか１つに記載のエアマット装置において、
上記制御装置は、上記圧力センサが検出する圧力分布の値に基づいてそれぞれ患者の姿勢及び体型を判定する体位判定部及び体型判定部と、上記体動可否判定部、上記体位判定部及び上記体型判定部の各判定結果の組み合わせにそれぞれ対応する上記各セル内の基準内圧値を格納する基準圧格納部とを備え、上記各セル内の圧力が上記体動可否判定部、上記体位判定部及び上記体型判定部の各判定結果の組み合わせに対応する基準内圧値となるように上記空気給排装置から各セルへ給排する空気供給量を制御することを特徴とするエアマット装置。
【請求項１２】
請求項９から１１のいずれか１つに記載のエアマット装置において、
上記制御装置は、上記各第２セル群の各セル毎に予め設定された圧力設定値が記憶された圧力記憶部を有し、上記圧力センサが検出した圧力分布の値が上記圧力設定値を超えると、第２セル群の上記圧力設定値を超えたセルの内圧を時間の経過に伴って繰り返すように上記空気給排装置を制御することを特徴とするエアマット装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のエアマット装置において、
上記制御装置は、上記体動可否判定部で患者が寝返りできないと判定すると、上記各セルの内圧が基準内圧値よりも低くなるように上記空気給排装置で各セル内圧を低減制御した後、上記圧力センサが検出した圧力分布の値が上記圧力設定値を超えたか否かを判定する一方、上記体動可否判定部で患者が寝返りできると判定すると、上記各セルの内圧を基準内圧値に維持したままで、上記圧力センサが検出した圧力分布の値が上記圧力設定値を超えたか否かを判定することを特徴とするエアマット装置。
【請求項１】
独立した複数のセルが患者の寝姿勢時の身長方向に並設されてなるエアマットと、
上記各セルと患者との間に作用する圧力分布を検出する圧力センサと、
上記各セルに接続され、該各セルに空気をそれぞれ所定の基準内圧値となるように給排する空気給排装置と、
上記圧力センサ及び空気給排装置に接続され、上記各セルへの空気供給量を調整するように空気給排装置を制御する制御装置とを備えたエアマット装置であって、
上記制御装置は、上記圧力センサの検出した圧力分布の値を基に患者が寝返りできるか否かを判定する体動可否判定部を有し、該体動可否判定部が、患者が寝返りできないと判定した場合には、上記各セル内の内圧が基準内圧値よりも低くなるように上記空気給排装置で各セルの内圧を制御することを特徴とするエアマット装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエアマット装置において、
上記制御装置は、患者が寝返りしたか否かを判定する判定位置を圧力センサの検出した圧力分布の値から上記エアマット上に設定する判定位置設定部と、
該判定位置設定部が設定した判定位置において上記圧力センサで検出した圧力分布の値の変化を基に患者が寝返りしたか否かを判定する体動有無判定部とを有することを特徴とするエアマット装置。
【請求項３】
請求項２に記載のエアマット装置において、
上記制御装置は、患者が寝返りしたと判定する際に基準となる患者に加わる圧力の基準体圧低下量が予め設定された変化圧設定部を備え、
上記体動有無判定部は、上記判定位置設定部が設定した判定位置において圧力センサで検出した値から体圧低下量を算出し、該体圧低下量と上記変化圧設定部の基準体圧低下量とを比較し、算出した体圧低下量が基準体圧低下量を超えた場合、患者が寝返りしたと判定する一方、算出した体圧低下量が基準体圧低下量に満たない場合、患者が寝返りしていないと判定することを特徴とするエアマット装置。
【請求項４】
請求項２に記載のエアマット装置において、
上記体動有無判定部は、上記判定位置設定部が所定の時間前に設定した判定位置と、現在設定した判定位置とを比較し、所定の時間前に設定した判定位置から現在設定した判定位置までの距離が所定値を超えて変化している場合、患者が寝返りしたと判定する一方、所定の時間前に設定した判定位置から現在設定した判定位置までの距離が所定値に満たない場合、患者が寝返りしていないと判定することを特徴とするエアマット装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のエアマット装置において、
上記判定位置設定部が、患者の最大体圧位置を判定位置として設定することを特徴とするエアマット装置。
【請求項６】
請求項３又は４に記載のエアマット装置において、
上記判定位置設定部が、患者の重心位置を判定位置として設定することを特徴とするエアマット装置。
【請求項７】
請求項２から６のいずれか１つに記載のエアマット装置において、
上記体動可否判定部は、上記体動有無判定部が、患者が体動有と判定してから所定時間内にさらに体動有と判定すると、患者は寝返りできると判定する一方、上記体動有無判定部が、患者が体動有と判定してから所定時間内に体動無と判定すると、患者は寝返りできないと判定することを特徴とするエアマット装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１つに記載のエアマット装置において、
上記エアマットは、複数のセルが表側に一列に並設された第１セル群と、複数のセルが上記第１セル群の下側に該第１セル群に沿って一列に並設された第２セル群とを備え、
上記制御装置は、第１セル群の隣り合う２つのセルが交互に減少・増加を繰り返すように上記空気給排装置を制御することを特徴とするエアマット装置。
【請求項９】
請求項８に記載のエアマット装置において、
上記制御装置は、上記体動可否判定部で患者が寝返りできないと判定すると、上記第１セルへの空気供給量の減少・増加の繰り返す周期を短くするように上記空気給排装置を制御することを特徴とするエアマット装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載のエアマット装置において、
上記エアマットは、上記第２セル群の下側に該第２セル群に沿って一列に並設された第３セル群を備え、
上記制御装置は、上記第３セル群の各セル内の圧力が所定値以上で維持されるように上記空気給排装置を制御することを特徴とするエアマット装置。
【請求項１１】
請求項８から１０のいずれか１つに記載のエアマット装置において、
上記制御装置は、上記圧力センサが検出する圧力分布の値に基づいてそれぞれ患者の姿勢及び体型を判定する体位判定部及び体型判定部と、上記体動可否判定部、上記体位判定部及び上記体型判定部の各判定結果の組み合わせにそれぞれ対応する上記各セル内の基準内圧値を格納する基準圧格納部とを備え、上記各セル内の圧力が上記体動可否判定部、上記体位判定部及び上記体型判定部の各判定結果の組み合わせに対応する基準内圧値となるように上記空気給排装置から各セルへ給排する空気供給量を制御することを特徴とするエアマット装置。
【請求項１２】
請求項９から１１のいずれか１つに記載のエアマット装置において、
上記制御装置は、上記各第２セル群の各セル毎に予め設定された圧力設定値が記憶された圧力記憶部を有し、上記圧力センサが検出した圧力分布の値が上記圧力設定値を超えると、第２セル群の上記圧力設定値を超えたセルの内圧を時間の経過に伴って繰り返すように上記空気給排装置を制御することを特徴とするエアマット装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のエアマット装置において、
上記制御装置は、上記体動可否判定部で患者が寝返りできないと判定すると、上記各セルの内圧が基準内圧値よりも低くなるように上記空気給排装置で各セル内圧を低減制御した後、上記圧力センサが検出した圧力分布の値が上記圧力設定値を超えたか否かを判定する一方、上記体動可否判定部で患者が寝返りできると判定すると、上記各セルの内圧を基準内圧値に維持したままで、上記圧力センサが検出した圧力分布の値が上記圧力設定値を超えたか否かを判定することを特徴とするエアマット装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２９８７０（Ｐ２０１２−２９８７０Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７２０１３（Ｐ２０１０−１７２０１３）
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（０００１３８２４４）株式会社モルテン (105)
【出願人】（５０４１３７９１２）国立大学法人 東京大学 (1,942)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（０００１３８２４４）株式会社モルテン (105)
【出願人】（５０４１３７９１２）国立大学法人 東京大学 (1,942)
【Ｆターム（参考）】
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