(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの膨張可能な袋と、
前記少なくとも１つの膨張可能な袋の上の部分を含めるカバーと、
前記少なくとも１つの膨張可能な袋および前記カバーに接する使用者の生体組織の特性を示すデータ信号を発生する複数のセンサーと、前記複数のセンサーに動作できるように接続され、前記データ信号に応じて、界面圧、剪断、および温度のうち少なくとも１つの関数である表面性能指数を決定するための動作ロジックを実行するように構成されたプロセッサと、前記少なくとも１つの膨張可能な袋に接続された流体供給と、を含む、制御システムとを備え、前記プロセッサは、前記流体供給によって供給される流体の温度、湿度、及び流量のうち少なくとも２つを調節することで、前記表面性能指数に応じて前記流体供給の動作を制御し、
前記制御システムは、ネットワークを介して電子医療記録（ＥＭＲ）に接続され、前記流体供給の動作の制御用に前記プロセッサが使用する前記ＥＭＲからの情報を受信する使用者支持面。
【請求項２】
前記情報はブレーデンスケールのスコアを含む、請求項１に記載の使用者支持面。
【請求項３】
前記情報は圧迫性潰瘍歴および表在性病変歴のうち少なくとも１つを含む、請求項１に記載の使用者支持面。
【請求項４】
前記情報は身長および体重のうち少なくとも１つを含む、請求項１に記載の使用者支持面。
【請求項５】
前記情報は前記使用者の薬剤の識別表示を含む、請求項１に記載の使用者支持面。
【請求項６】
前記表面性能指数は界面圧、剪断、及び温度の関数である、請求項１に記載の使用者支持面。
【請求項７】
前記制御システムは、前記使用者支持面に近接した環境条件に関する情報を受信し、前記制御システムは界面圧、剪断、および温度の前記表面性能指数に対する寄与を前記環境条件に関する情報に応じて修正する、請求項６に記載の使用者支持面。
【請求項８】
前記プロセッサは前記表面性能指数を決定するためにルックアップテーブルを使用する、請求項１に記載の使用者支持面。
【請求項９】
前記制御システムは、前記流体供給によって供給される流体の流量を調整することで、前記少なくとも１つの膨張可能な袋の連続的な圧力の増大／減少、及び／または圧力の急激な変化により、前記少なくとも１つの膨張可能な袋が前記使用者に治療を施すことを制御するように構成されている、請求項１に記載の使用者支持面。
【請求項１０】
前記制御システムは、前記流体供給が前記表面性能指数を達成するよう動作できない場合に、介護者に警告を出す、請求項１に記載の使用者支持面。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの膨張可能な空気袋は、各ゾーンにグループ化された複数の膨張可能な空気袋を備え、各ゾーンは異なる各表面性能指数を達成するよう前記流体供給により膨張する、請求項１に記載の使用者支持面。
【請求項１２】
前記制御システムは少なくとも１つの空気袋内の第１の圧力を第２の圧力に調節するよう機能し、前記第２の圧力は組み合わせたスコア（Ｐ２＋Ｓ２）1/2を低下させるよう構成され、Ｐは圧力測定値に該当し、Ｓは剪断力測定値に該当する、請求項１に記載の使用者支持面。
【請求項１３】
前記複数のセンサーは圧力センサー、剪断センサーおよび温度センサーを備える、請求項１に記載の使用者支持面。
【請求項１４】
前記複数のセンサーは湿度センサーをさらに備える、請求項１３に記載の使用者支持面。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの袋は、実質的に前記使用者支持面の全長及び全幅に伸長するトッパーを備える、請求項１に記載の使用者支持面。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、各マットレスなどの各使用者支持面に関連する。さらに具体的には、本開示は、各使用者支持面の各種特性に応じて液体の供給を調節する各制御装置を有する膨張可能な各使用者支持面に関連する。
【背景技術】
【０００２】
病院用ベッドのマットレスといった各支持面に長期に渡り横になる各使用者は、圧迫性潰瘍（褥瘡性潰瘍または褥瘡としても知られる）を発症しやすい。圧迫性潰瘍は多くの場合、骨ばった部位または軟骨の部位に隣接した外傷である。圧迫性潰瘍の発症を減少させるために数多くの装置および方法が開発されてきたが、まだ改善の余地がある。従って、この分野においてさらなる貢献の必要性が残されている。
【０００３】
＜関連する出願への相互参照＞
本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）項に基づき、２００９年９月１８日に出願された米国仮特許出願第６１／２４３，６２２号の利益を主張するもので、その内容を参照により本願明細書に援用する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示には、添付した請求項に詳説した各特徴および／または単独または任意の組み合わせにより特許性のある主題を備えうる下記の各特徴のうち一つ以上の特徴が含まれている。
【０００５】
使用者支持面は、少なくとも１つの膨張可能な袋と、前記少なくとも１つの膨張可能な袋の上の部分を含めるカバーと、制御システムとを備えることができる。前記制御システムは、前記少なくとも１つの膨張可能な袋および前記カバーに接する使用者の組織の特性を示す各データ信号を発生する複数のセンサーと、前記複数のセンサーに動作できるように接続されるプロセッサとを有することができる。前記プロセッサは、前記各データ信号に応じて表面性能指数を決定するための動作ロジックを実行するように構成できる。前記制御システムは、前記少なくとも１つの膨張可能な袋に接続される流体供給を有することができる。前記プロセッサは前記表面性能指数に応じて前記流体供給の動作を制御できる。
【０００６】
前記制御システムは、ネットワークを介して電子医療記録（ＥＭＲ）に接続でき、前記流体供給の動作の制御において前記プロセッサが使用する前記ＥＭＲからの情報を受信できる。前記ＥＭＲからの前記情報はブレーデンスコア、圧迫性潰瘍歴、表在性病変歴、身長、体重、及び使用者の薬剤の識別表示を含むことができる。前記制御システムは、前記流体供給が前記表面性能指数を達成するよう動作できない場合に、介護者に警告を出すことができる。
【０００７】
前記表面性能指数は界面圧、剪断、および温度の関数である。前記制御システムは、前記使用者支持面に近接した周囲条件に関する情報を受信でき、前記制御システムは界面圧、剪断、および温度の表面性能指数に対する寄与を前記周囲条件に関する情報に応じて修正できる。場合によっては、前記プロセッサは前記表面性能指数を決定するためにルックアップテーブルを使用できる。他の例においては、前記プロセッサは前記表面性能指数を決定するために次の等式を使用できる。
【０００８】
0006007268.tif 000002
前記制御システムは、前記少なくとも１つの膨張可能な袋を経由して前記流体供給により行われた治療の動作パラメータおよび特性のうち少なくとも１つを調節するように構成できる。前記治療は、例えば、ローエアロスセラピー、パーカッション／バイブレーションセラピー、および連続ローテーションセラピーのうち少なくとも１つを備えることができる。
【０００９】
前記少なくとも１つの膨張可能な空気袋は、各ゾーンにグループ化された複数の膨張可能な空気袋を備えることができ、各ゾーンは異なる各表面性能指数を達成するよう前記流体供給により膨張する。前記制御システムは少なくとも１つの空気袋内の第１の圧力を第２の圧力に調節するよう機能できる。前記第２の圧力は組み合わせたスコア（Ｐ2＋Ｓ2）1/2を低下させるよう構成でき、Ｐは圧力測定値に該当し、Ｓは剪断力測定値に該当する。
【００１０】
前記流体供給により供給される流体の温度、湿度、および流量のうち少なくとも１つは調節可能である。幾つかの実施形態において、前記流体供給により供給される流体の温度、湿度、および流量のうち少なくとも２つ又は３つとも全て調節可能である。前記複数のセンサーは圧力センサー、剪断センサーおよび温度センサーを備えることができる。幾つかの実施形態では、前記複数のセンサーは湿度センサーをさらに備えることができる。前記少なくとも１つの袋は、実質的に前記使用者支持面の全長及び全幅に伸長するトッパーを備えることができる。
【００１１】
幾つかの実施形態には、電子医療記録（ＥＭＲ）からの第１組の各入力信号を受信し、第１組の各入力をもとに界面圧（Ｐ）、剪断（Ｓ）、および温度（Ｔ）の関数として表面性能指数を生成し、ＥＭＲからの第２組の各入力信号を受信し、性能指数を維持しながら、第２組の各入力信号に基づいてＰ、Ｓ、および／またはＴの相対的寄与を修正すべきかどうかを判断し、Ｐ、Ｓ、およびＴに応じて流体供給を調節するように構成できる、使用者支持システムの制御システムが含まれる。
【００１２】
幾つかの実施形態において、使用者支持システムの制御システムは、ＥＭＲから第１組の各入力信号を受信し、第１組の各入力をもとに界面圧（Ｐ）、剪断（Ｓ）、および温度（Ｔ）の各閾値を定め、組織および／または使用者接触面の袋の圧力、界面圧、剪断、温度、および／または相対湿度のうち少なくとも１つに対応する複数のセンサーからの第２組の各入力信号を受信し、各検出値を対応する各閾値と比較し、流体供給を検出されたＰ、Ｓ、およびＴの値と対応する各閾値との差に応じて調節するように構成できる。
【００１３】
幾つかの実施形態によれば、使用者支持システムの制御システムは、組織および／または使用者接触面の相対湿度に対応する複数のセンサーから一組の各入力信号を受信し、所望の表面性能特性を決定するために表の中の相対湿度の値を検索し、表面性能特性に応じて流体供給を調節するように構成できる。
【００１４】
単独、または上記に列挙した特徴及び／又は各請求項に列挙した特徴などの他のいかなる特徴との組み合わせによる追加的な各特徴は、特許性のある主題を備えることができ、当業者にとっては、現時点で理解されている各実施形態を実施するための最良の形態を例証している以下のさまざまな実施形態の詳細な説明を考察することにより明らかとなるであろう。
【００１５】
次に、各図面の例示的な各実施例を参照し、ここで類似の数字は、全体を通して同一または類似した各要素を表す。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、例示的な一実施態様による使用者支持システムの斜視図である。
【図２】マットレスおよびトッパーの幅に合わせて横方向に取った図１の使用者支持システムのマットレスおよびトッパーの断面図である。
【図３】本開示による３つの支持ゾーンを形成する膨張可能な各空気袋を備える、図２のマットレスの概略上面図である。
【図４】マットレスおよびトッパーに対する空気、水分、および熱の流れを示す、図２のマットレスおよびトッパーの概略側面図である。
【図５】本開示による図１の使用者支持システムの制御システムの概略図である。
【図６】本開示の図５の制御システムにより実行される１つの任意の手順を図示するフローチャートである。
【図７】本開示の図５の制御システムにより実行される第２の任意の手順を図示するフローチャートである。
【図８】本開示の図５の制御システムにより実行される第３の任意の手順を図示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本開示は数多くの異なる形態をとりうる一方で、本開示の各原理の理解を促進する目的で、各図面に示した各実施態様を参照し、また各実施形態を説明するために特定の言い回しが使用される。従って、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。本明細書に説明されるように、説明した各実施形態のさまざまな変更、さらなる修正、及び本開示の各原理の任意のさらなる応用が考えられる。
【００１８】
本開示の幾つかの実施形態によれば、使用者支持システムのための制御システムは、電子医療記録（ＥＭＲ）からの第１組の各入力信号を受信し、第１組の各入力をもとに界面圧（Ｐ）、剪断（Ｓ）、および温度（Ｔ）の関数として表面性能指数を生成し、ＥＭＲからの第２組の各入力信号を受信し、性能指数は保ちながら第２組の各入力信号をもとにＰ、Ｓ、および／またはＴの相対的寄与を修正すべきかどうかを判断し、Ｐ、Ｓ、およびＴの関数としての流体供給を調節するように構成される。
【００１９】
代替的にまたは追加的に、本開示によれば、使用者支持システムのための制御システムは、ＥＭＲからの第１組の各入力信号を受信し、第１組の各入力をもとに界面圧（Ｐ）、剪断（Ｓ）、および温度（Ｔ）用の各閾値を定め、組織および／または使用者接触面の袋の圧力、界面圧、剪断、温度、および／または相対湿度のうち少なくとも１つに対応する複数のセンサーからの第２組の各入力信号を受信し、各検出値を対応する各閾値と比較し、流体供給を検出されたＰ、Ｓ、およびＴの値と対応する各閾値との差の関数として調節するように構成される。
【００２０】
さらに、代替的にまたは追加的に、本開示によれば、使用者支持システムのための制御システムはさらに、組織および／または使用者接触面の相対湿度に対応する複数のセンサーから一組の入力信号を受信し、所望の表面性能特性を決定するよう表における相対湿度の値を検索し、各表面性能特性に応じて流体供給を調節するように構成される。
【００２１】
各圧迫性潰瘍は、時には使用者の組織が圧迫を受けている部位に形成されることがある。組織の破壊に寄与するものとして、いくつかの要因が特定されてきた。より広範に受け入れられているいくつかの要因には、圧力および剪断力に起因する組織の圧縮、伸びおよび歪みといった、組織内での機械的ストレスがある。摩擦、体熱および水分などの他の要因も、組織の破壊に寄与するものとして特定されている。従来、各圧迫性潰瘍は単一の破壊メカニズム（界面圧および剪断力）に起因するものと考えられてきた。ところが、最近の研究では、一般に圧迫性潰瘍として特定される創傷が少なくとも２つの破壊メカニズムに起因する異なるタイプの創傷に区分できることが示唆されている。最初のタイプは表在性の病変であり、これは、一部の研究では全く圧迫の結果ではないとも考えられ、より深い組織層には全く進行しないとも考えられることが示唆されている。これらの表在性病変は、一般には、水分および／または摩擦の結果であり、多くの場合その他の化学的または細菌性の刺激物との組み合わせである。第２のタイプの圧迫性潰瘍は、相次ぐ証拠により、皮膚および筋肉や脂肪といった内在的な部分における組織の変形および虚血により促進される深部組織損傷（ＤＴＩ）の結果であることが強く示唆されているタイプである。非常に高いレベルの圧力および剪断で、変形による損傷だけでも、虚血の過程とは独立した主要な損傷のメカニズムとなりうることを示唆するいくつかの証拠がある。場合によっては支持面が介在するようなより控えめなレベルの圧迫では、破壊の主要な原因は一般に虚血であると考えられている。
【００２２】
圧力、剪断、および温度は、虚血性の破壊プロセスにおいて十分に定義され定量化された役割をもつものの、現時点では、皮膚の水分と虚血または摩擦と虚血との間に定量化できる明確なつながりはない。しかしながら、このことは、虚血性の破壊を促進する、表面に起因する組織酸素レベルの低下を、圧力、剪断、および温度の単一の関数として見ることができることを示唆している。本開示によれば、この関数は、次の方程式により定義される界面圧（Ｐ）、剪断（Ｓ）、およびtcpO2の減少の間の分析的関係により、分析的に導かれる。
0006007268.tif 000003
灌流を完全に閉塞できる圧力（Ｐ閉塞）が調査された場合には、圧力Ｐ１および剪断Ｓ１での組織に対する血液供給の比例減少は、次のように表現できる。
0006007268.tif 000004
【００２３】
この式において、分母は、完全な閉塞の原因となる圧力Ｐ１および剪断Ｓ１の任意の組み合わせでの組織全体の機械的ストレスを表すものである。分子は、任意の組み合わせの任意の負荷条件下での組織全体の機械的ストレスを表す。この式は、次の通り、組織への血液の供給ＳＰＬに関して表現することもできる。
0006007268.tif 000005
【００２４】
組織の酸素需要は、組織の冷却１°Cあたり約６〜１３%減少する。２つの任意の温度ＴoとＴ１との間における組織の温度の変化の影響は、次の通り表現できる。
0006007268.tif 000006
【００２５】
組織の酸素需要はまた、組織の温度ではなく、合計抜熱（total heat withdrawal：ＴＨＷ）という観点から各表面の冷却力の関数としても表現できる。本開示によれば、組織の温度と合計抜熱との間の関係は、次の通り表現できる。
0006007268.tif 000007
前の方程式を前提として、覆いのない、常温状態での需要と比較して組織の酸素需要に対する温度の影響は、次のとおり表現できる。
0006007268.tif 000008
【００２６】
一般に、組織が無負荷のとき、酸素の供給および酸素の需要はほぼ等しく、すなわち、一般に組織または皮下組織層において酸素の純蓄積または除去はない。本開示によれば、使用者支持面の性能を評価するために、以下の方程式に示す通り、無負荷の供給および無負荷の需要の値を測定された供給および測定された需要の値と比較する。
0006007268.tif 000009
比率が大きいほど、表面が圧迫性潰瘍および／または表在性病変の発症の予防に役立つ可能性が高くなる。
【００２７】
本開示の幾つかの実施形態によれば、複数の性能指数を、Ｎ次元可視化空間にプロットして、性能指数に適合する式を生成する統計的な各方法を使用して分析する。幾つかの実施形態において、各性能指数は２次元可視化空間にプロットされ、および／または多変数回帰技術を使用して分析される。その他の実施態様において、界面圧、剪断力、および温度の値に対応した複数の表面性能指数を含む表が生成される。表は、ルックアップテーブルとして使用される。本開示に従って計算された表面性能指数値を有するルックアップテーブルの一例は、次の通りである。
0006007268.tif 000010
本開示では、必要に応じて、各使用者支持システムの１つ以上の機能の順位付けおよび／または制御において分析モデルおよび統計モデルのうち一方または両方が使用されると考えられる。
【００２８】
分析モデルおよび統計モデルのうち一方または両方による制御に適した使用者支持システム１０を図１に示す。使用者支持システム１０には、使用者支持面１２、流体供給１４、および制御システム１６が含まれる。場合によっては、使用者支持システム１０は病院環境で使用され、また病院用ベッド、ストレッチャー、またはその他の支持構造といった使用者支持装置（不図示）上で支持される。必要に応じて、使用者支持システム１０は床（不図示）の上で支持できるが、典型的な配置ではあるものの、最も一般的な配置を意味するものではない。使用者支持システム１０は、界面圧、温度、水分、剪断力、および／または摩擦のうち少なくとも１つを所定の範囲内に維持することにより、圧迫性潰瘍および／または表在性病変の発症の可能性を低減するように構成される。
【００２９】
使用者支持面１２は、使用者をその上に支持するように構成される。幾つかの実施形態において、使用者支持面１２には、図１および２に示すとおり、マットレス１８およびマットレストッパー２０が含まれる。幾つかの実施形態において、マットレストッパー２０は、マットレス１８に組み込まれている。すなわち、マットレス１８およびトッパー２０は、幾つかの実施形態において互いに結合して支持面ユニットを形成している。その他の実施態様において、マットレス１８は、マットレストッパー２０なしで設けられる。例示的な実施例におけるマットレス１８は、図３に示すとおり、第１ゾーンＺ１または頭部ゾーンＺ１、第２ゾーンＺ２または座部ゾーンＺ２、および第３ゾーンＺ３または足部ゾーンＺ３といった複数のゾーンを有する。幾つかの実施形態において、ゾーンＺ１〜Ｚ３は、流体供給１４により独立して制御される。
【００３０】
マットレス１８には、図２に示すとおり、マットレスチャンバー２４を画定する領域を包む外側マットレスカバー２２またはマットレスティッキング２２と、マットレス入口２６とが含まれる。マットレスティッキング２２は、使用者支持装置（または床）に接触する支持部接触面２８、およびマットレストッパー２０と連動するトッパー接触面３０を有する。幾つかの実施形態において、トッパー接触面３０は、使用者接触面３０としての機能を果たし、その場合、マットレストッパー２０はマットレス１８に組み込まれるか、或いは使用者支持面１２にはマットレストッパー２０が含まれない。マットレスティッキング２２は、例えば、ウレタンおよび／またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）被膜のナイロンまたは他の繊維から成る。本開示では、マットレスティッキング２２は、水の通過を防ぐ一方で蒸気が通過できるように構成された材料など、他の材料から作成できると考えられる。
【００３１】
マットレスチャンバー２４は、図２に示すとおり、その内部に複数の流体袋３２およびマットレススペーサー３４を含んでいる。幾つかの実施形態において、マットレス１８には、マットレスチャンバー２４内に１つのマットレス袋３２のみが含まれる。幾つかの実施形態において、マットレス１８は、発泡体、発泡体ブロック、異なる密度の発泡体層といった高分子材料で作成され、および／または幾つかの実施形態では各流体袋３２と組み合わせて使用される発泡体のへりが含まれ、当該各流体袋自体は、内部に発泡体を持っていても持っていなくてもよい。幾つかの実施形態において、各袋３２および／またはトッパー２０は、空気圧、吹き込み空気、または排出空気を変化させることによる療法および／またはローエアロス（低空気損失）機能を提供する。幾つかの実施形態において、各流体袋３２は、交互に膨張と収縮をする各ガス袋３２であり、またマットレススペーサー３４は発泡体から形成され、各流体袋３２とマットレスティッキング２２との間に位置する。各袋３２は、同一または異なる方向へ、各袋３２と互いに隣接して、および／または互いの上に位置した各袋の列３６を形成するように配置される。幾つかの実施形態において、圧力が各袋３２および／または各袋の列３６に及ぶとき、例えば、その上に使用者を支持するときに、各袋３２および／または各袋の列３６は、各袋３２および／または各袋の列３６内の流体圧力が維持されるように互いに連通している。幾つかの実施形態において、各袋３２または各袋の列３６は、各袋をマットレス入口２６に接続するコネクタ３８で１つに接続されている。
【００３２】
各袋３２および／または各袋の列３６は、場合によって、使用者支持面１２上に支持された使用者に治療を施すように構成されている。幾つかの実施形態において、各袋３２および／または各袋の列３６は、図３に示すとおり、各袋３２および／または各袋の列３６の連続的な圧力の増大／減少により、および／または圧力の急激な変化により、治療を施す。例えば、表面１８の１つ以上のセクションは、交互圧迫セラピー、連続ローテーションセラピー、ブースト援助、パーカッション／バイブレーションセラピー、および／またはターンアシスト機能を提供しうる。幾つかの実施形態において、各袋３２および／または各袋の列３６は、マットレスチャンバー２４に気体を排出する。
【００３３】
マットレストッパー２０は、図４に示すとおり、幾つかの実施形態においてマットレス１８に接続されて使用者支持面１２上に支持される使用者と連動する。幾つかの実施形態において、マットレストッパー２０は低空気損失のトッパー２０である。低空気損失は、大まかには、表面に接する組織の熱および湿度（微気候）の管理を支援するための空気の流れを提供する支持面の特徴を意味する。低空気損失の支持装置が累積した湿気および熱を除去するために一般に使用するメカニズムには、対流蒸発と拡散蒸発の２つのタイプがある。対流蒸発は、組織に空気を吹き込むことにより累積した湿気を蒸発させる。拡散蒸発は、組織に空気を直接吹き込むことなく組織を冷却するために、支持装置の表面を通して、また表面下で累積した湿気を蒸発させる。拡散装置の一例を図４に示し、当該図において、使用者は支持面１２の上に仰臥位に横たわり、液体Ｆ１が支持面１２内を流れ、使用者により放出される熱Ｈ１および水分Ｍ１が除去されている。本開示が意図する幾つかの低空気損失の支持装置において、拡散蒸発および対流蒸発の組み合わせが使用される。
【００３４】
マットレストッパー２０には、図３に示すとおり、トッパーチャンバー４２と、トッパー入口４４と、トッパー通気孔４６と、スペーサー４８とを画定するトッパーカバー４０またはティッキング４０が含まれる。トッパーティッキング４０には、マットレス接触面５０および使用者接触面５２が含まれる。マットレス接触面５０は、トッパー接触面３０と連動する。使用者接触面５２は、その上に横たわる使用者と相互作用する。マットレス接触面５０および患者接触面５２は、一般にトッパー接触面３０と連携するような形状であり、また実質的に流体密封のシールを形成するために、例えば、超音波溶接により、そのそれぞれの端部に沿って互いに固定されている。代替的にまたは追加的に、マットレス接触面５０および患者接触面５２は、接着剤、プラスチック溶接、またはその他の固定手段により互いに固定されており、また、マットレス接触面５０および患者接触面５２のさまざまな部分に沿って固定されている。
【００３５】
例示的な一実施態様において、ティッキング５０は蒸気浸透性であり、また液体および空気の両方に対して不浸透性である。ティッキング５０が蒸気浸透性および空気浸透性のいずれでもありうることは、本開示の範囲内である。幾つかの実施形態において、マットレスティッキング２２およびティッキング５０は、同一の材質で作成され、また同一の物理的特性を持つ。
【００３６】
入口４４は、図２および図３に示すとおり、例示的な実施例において、トッパー２０の側に沿って位置し、液体が制御システム１４からチェンバー４２に連通できるようにしている。入口４４には、入口４４とトッパー２０との間が実質的に流体密封のシールとなるように、制御システム１４をトッパー２０に接続する入口カプラーが含まれる。
【００３７】
通気孔４６または出口４６は、図２に示すとおり、例示的な実施態様において、入口４４とは反対のトッパー２０の側に沿って位置している。通気孔４６により、液体が入口４４に入り、チェンバー４２を通過し、トッパー２０を出ることができる。
【００３８】
スペーサー４８は、図２に示すとおりチェンバー４２内に位置し、マットレス接触面５０を患者接触面５２から離す。幾つかの実施形態において、スペーサー４８は、高い流体多孔性を持ち、また平坦化に対するなんらかの抵抗力がありながら、界面圧を急激に増大させるほど堅くはない材質で作られると考えられる。幾つかの実施形態において、スペーサー３２には少なくとも１つの袋（不図示）が含まれる。幾つかの実施形態において、マットレススペーサー３４およびスペーサー４８は、類似の材質で作成され、および／または類似の物理的特性を持つ。スペーサー４８の厚みは、幾つかの実施形態において約０.１インチ〜０.７５インチの間である。スペーサー４８の厚みは、必要に応じて０.７５インチを超えることができることが理解されるべきである。
【００３９】
流体供給１４は、図１に示すとおり、流体を各袋３２、各袋の列３６、および／またはマットレストッパー２０に供給するよう構成されている。幾つかの実施形態において、流体を各袋３２または各袋の列３６に供給する第１の流体供給と、流体をマットレストッパー２０に供給する第２の流体供給３２とを有する複数の流体供給１４がある。幾つかの実施形態において、流体供給１４には、空気を各袋３２、各袋の列３６、および／またはマットレストッパー２０に供給するガスブロワ１４が含まれる。流体供給１４が空気以外のその他のさまざまな気体および／または液体を供給することは、本開示の範囲内である。幾つかの実施形態において、流体供給１４はマットレス１６に統合されている。その他の実施態様において、流体供給１４は、使用者支持装置に接続されているか、または他の支持構造で支持されている。流体供給１４は、例示的な実施例において、コネクタ５４を通して流体をマットレス１６の入口２６に、および／またはマットレスカバー２０の入口４４に供給する。幾つかの実施形態において、流体供給１４は、ホース５４によって、マットレス１６の入口２６および／またはマットレスカバー２０の入口４４に取り外し可能に接続されている。任意に、流体供給１４には、供給される流体の加熱／冷却ができる加熱／冷却要素（不図示）が含まれる。
【００４０】
使用者支持システム１０用の制御システム１６には、図１および図５に示すとおり、流体供給１４および複数のセンサー５６に動作可能に接続された複数のセンサー５６および制御装置５８が含まれる。制御システム１６は、使用者支持面１２に支持された使用者に療法を施すなど、使用者支持面１２のさまざまな機能を制御するよう構成されている。幾つかの実施形態において、制御システム１６は、使用者支持システム１０に関する情報を病院ネットワーク（不図示）を介して通信し、および／または介護者に警告を発するよう構成されている。制御システム１６の少なくとも一部は、幾つかの実施形態において、支持面１２に統合および／または接続されている。例えば、場合によって、流体供給１４、複数のセンサー５６、および制御装置５８は、すべて使用者支持面１２内に組み込まれている。
【００４１】
各センサー５６は、制御装置５８に動作可能に接続され、またさまざまなパラメータを検出するよう構成されており、組織および／または使用者接触面５２の温度、組織と使用者接触面５２との間の境界面の相対湿度、使用者接触面５２と組織との間の剪断の量、および各袋３２内部の流体の圧力などが含まれるがこれらに限定されるものではない。幾つかの実施形態において、各センサー５６および制御装置５８はネットワーク６０に接続され、制御装置５８はネットワーク６０を介して、各センサー５６からのデータ信号を受信する。幾つかの実施形態において、各センサー５６には、使用者接触面５２に組み込まれて使用者接触面５２に接触する組織の温度を検出するよう構成された各温度センサー６２が含まれる。代替的または追加的に、各センサー５６には、使用者接触面に組み込まれて組織と使用者接触面５２との間の境界面の相対湿度を検出するよう構成された各水分センサー６４が含まれる。
【００４２】
さらに、代替的または追加的に、各センサー５６には、使用者接触面５２に組み込まれて使用者接触面５２と組織の間の剪断の量を検出するように構成された剪断センサー６６が含まれる。またさらに代替的または追加的に、各センサー５６には、各袋３２内または隣接する各袋３２の間に位置し、各袋３２内の流体圧力を検出するよう構成された各袋圧力センサー６８が含まれる。任意に、１つ以上のセンサー５６は、使用者接触面５２に統合されて使用者接触面５２にかかる力の量を測定することにより組織と使用者接触面５２との間の界面圧を検出するよう構成された各界面圧センサー７０を備える。幾つかの実施形態において、各センサー５６には、周囲の温度および湿度といった環境条件を検出するよう構成されたセンサーが含まれる。幾つかの実施形態において、各センサー５６は、例えば、接着剤などの適切なカップラーにより、または積層構造により、ティッキングに接続されることによってティッキング４０に組み込まれている。その他の実施態様において、各センサー５６は、ティッキング４０に隣接して位置している。
【００４３】
各センサー５６は、アナログおよび／またはデジタル信号を生成するよう構成されている。幾つかの実施形態において、各センサー５６は、アナログデータ信号を生成し、図５に示すとおり制御装置５８に直接的に接続されている。その他の実施態様において、各センサー５６は、例えばシリアルデジタルデータ信号などのデジタルデータ信号を生成するよう構成されており、必要に応じて制御装置５８と通信するために、例えば、シリアル・ペリフェラル・インタフェース（ＳＰＩ）ネットワークなどのネットワーク６０に接続できる。
【００４４】
制御装置５８は、各センサー５６からおよび／または使用者の電子医療記録（ＥＭＲ）から受信した各データ信号に応答して、使用者支持面１２のさまざまな特性を制御するように流体供給１４を調節するよう構成されている。幾つかの実施形態において、ＥＭＲは、制御装置５８にローカルに、またはネットワーク６０に接続されたメモリ所在地にコピーされ保存される。幾つかの実施形態において、制御装置５８は、各センサー５６からの各データ信号を使用してルックアップテーブル内で識別されたパラメータに従い、流体供給１４を調節するよう構成されている。代替的または追加的に、制御装置５８は、各センサー５６からの各データ信号に応じて流体供給１４を調節するよう構成されている。幾つかの実施形態において、制御装置５８は、使用者支持面１２上に支持された使用者のＥＭＲからの情報を使用して、ルックアップテーブル内で識別されたパラメータにより流体供給１４を調節するよう構成されている。さらに他の検討される実施態様において、制御装置５８は、各データ信号およびＥＭＲ情報の両方に従い、流体供給１４を調節するよう構成されている。代替的または追加的に、制御装置５８はユーザーの入力に従って流体供給１４を調節するよう構成されている。
【００４５】
制御装置５８はさまざまな場所に位置しうる。幾つかの実施形態において、制御装置５８は、グラフィカルユーザーインターフェース（不図示）に組み込まれ、また例えば、介護者および／または使用者支持装置上に支持された使用者からなどのユーザー入力を受信するよう構成されている。本開示では、グラフィカルユーザーインターフェースは、使用者支持装置または支持構造または設備管理システムに接続されることが考えられる。その他の実施態様において、制御装置５８は、病院ネットワークといった外部のネットワーク（不図示）に統合される。幾つかの実施形態において、制御装置５８は、流体供給１４に統合される。
【００４６】
幾つかの実施形態において、制御装置５８には図５に示すメモリ７２が含まれ、各センサー５６からの各データ信号をメモリ７２内に保存する。その他の実施態様において、メモリ７２は制御装置５８から分離されている。代替的または追加的に、制御装置５８はユーザー入力装置（不図示）からの１つ以上のユーザー入力信号を受信し、該ユーザー入力装置は、使用者（介護者および／または使用者支持システム１０上に支持された使用者）が流体供給１４の調節に影響を与えることを可能にする。幾つかの実施形態において、ユーザー入力信号は、所定の範囲内で流体供給１４の調節に影響を与えることしかできない。制御装置５８は、さまざまな制御、管理、および／または調節機能を定義する動作ロジック７６を実行するよう構成されている。この動作ロジック７４は、ソフトウェア、ファームウェア、および／または専用ハードウェアの形態であり、これには例えば、１つ以上の汎用または特殊目的のコンピュータ、プロセッサ、その他の制御回路、または各ネットワーク上で実行される汎用または特殊目的のプログラム言語またはプログラムを使用した一連のプログラム命令、コード、電子ファイル、またはコマンド、また有線状態機械、および／または当業者が思いつくさまざまな形態がある。
【００４７】
幾つかの実施形態において、制御装置５８には、例えば図６のフローチャートに示すものなど、手順７６の形態の動作ロジック７４が含まれる。手順７６には、ブロック７８、８０、８２、８４、および８６で示されるような動作／条件文が含まれる。手順７６は、流体供給１４を界面圧センサー７０、剪断力センサー６６、および温度センサー６２からの各データ信号に応じて調節するために使用される。
【００４８】
手順７６はブロック７８の動作で開始され、制御装置５８はＥＭＲから、使用者の圧迫性潰瘍および／または表在性病変の発症しやすさを表すデータを受信する。ＥＭＲデータには、例えば、使用者の身長、体重、圧迫性潰瘍歴、表在性病変歴、投与中の薬剤、病状、皮膚の状態、および／または摩擦力や剪断力に対する抵抗力が含まれる。例えば、うつ用のパメロール（Ｐamelor）または緑内障用のピロカルピン（Pylocarpine）のような薬剤は、使用者が低めの皮膚温度で発汗する原因となりうる。別の例において、抗炎症薬のプレドニゾン（Prednisone）は、時には摩擦力や剪断力に対する皮膚の抵抗力を著しく低下させることがある。さらに別の例において、糖尿病などの病状は使用者の発汗能力を妨害し、高い皮膚温度につながることがある。
【００４９】
ブロック８０の動作において、制御装置５８は、標準の病院固有の各プロトコルを識別するためにＥＭＲデータを使用し、当該各プロコトルが次に、特定の使用者の界面圧、剪断、および温度についての閾値を定めるために使用される。幾つかの実施形態において、各閾値は、一般的な事前にプログラムされた閾値である。代替的または追加的に、各閾値は、ユーザーによりユーザーインターフェースおよび／または遠隔の所在地から入力される。幾つかの実施形態において、各閾値は、摩擦および水分についても定められる。
【００５０】
ブロック８２の動作において、各センサー５６は、表面と組織の間の界面圧、表面と組織の間の剪断の量、および組織の温度のうち少なくとも１つを検出する。幾つかの実施形態において、センサー５６は、組織と使用者接触面５２との間の水分も検出する。代替的または追加的に、１つ以上のセンサー５６が、周辺の温度および湿度といった環境条件を検出する。各センサー５６は、幾つかの実施形態において、検出された情報を値またはイベントとしてネットワーク６０上に掲示する。
【００５１】
ブロック８４の条件文において、制御装置５８は、ネットワーク６０上の情報に登録したかどうかを判断し、またそうである場合、その情報を動作ロジック７４に入力する。例えば、制御装置５８は、幾つかの実施形態において、界面圧、剪断の量、および温度に対応するデータ信号を受信することを選択する。ブロック８６の動作において、制御装置５８が、ブロック８４の条件式で制御装置５８が情報に登録したと判断した場合には、制御装置５８は、その検出された情報を対応する各閾値と比較する。
【００５２】
ブロック８８の条件文において、１つ以上の検出値が関連する閾値よりも大きい場合、制御装置５８は、ブロック９０の演算における検出値と閾値との差の関数として、流体供給１４を調節する。幾つかの実施形態において、制御装置５８は、閾値と検出値との差異をルックアップテーブル内で検索し、対応する望ましい支持面の特性および／または支持面性能指数を決定する。次に、制御装置５８は、必要に応じて流体供給１４に各流体袋３２内の圧力を増大／減少させる。流体袋３２内の圧力が増加すると、摩擦が減少し、それによって、表在性病変の事例の減少に役立つことが分かっている。流体袋３２内の圧力が減少すると、圧迫性潰瘍の事例の減少に役立つことが分かっている。幾つかの実施形態において、制御装置５８は、流体供給１４に各流体袋３２内および／またはマットレストッパー２０内を通って流れる流体の温度を上昇／低下させる。マットレスカバー２２内を通って流れる流体および／または各流体袋３２内に含まれる流体の温度が下がると、圧迫性潰瘍および／または表在性病変の事例の減少に役立つことが分かっている。幾つかの実施形態において、制御装置５８は、前回の支持面性能指数から所望の支持面性能指数に、支持面性能指数を増加または減少させるように、流体供給１４を動作させる。幾つかの考えられる実施態様において、制御装置５８は、既存の支持面性能指数を維持しつつ、界面圧、剪断力、および組織の温度のうち少なくとも１つを変化させるよう流体供給１４を動作させる。さらに他の実施態様において、制御装置５８は、流体供給１４をＥＭＲデータおよびセンサー信号に応じて調節する。代替的または追加的に、制御装置５８は、ユーザー入力を受信し、また流体供給１４を該入力に応じて調節する。幾つかの実施形態において、ユーザー入力は、使用者の快適度に対応し、また表面性能指数を±５％変化させることができる。さらに他の実施態様において、制御装置５８は、流体供給１４および流体供給１４からの流体の温度を周辺の温度および湿度といった１つ以上の環境条件に応じて調節する。
【００５３】
幾つかの実施形態において、制御装置５８には、例えば、図７のフローチャートに示すように、手順９２の形式の動作ロジック７４が含まれる。手順９２には、各ブロック９４、９６、９８、および１００の動作／条件文が含まれる。手順９２は、幾つかの実施形態において、流体供給１４を表面の摩擦係数および各水分センサー５６からの各データ信号に応じて調節するために使用される。本開示では、表面の摩擦係数がメモリ７２に格納されると考えられる。代替的または追加的に、表面の摩擦係数は、ユーザーによりユーザーインターフェースを介して入力される。幾つかの実施形態において、複数の表面の摩擦係数は表に入力され、ユーザー（または制御装置）は、使用中の支持面１２に対応する係数を選択する。
【００５４】
手順９２は、ブロック９４の動作で始まり、ここで各センサー５６が組織と表面との間の境界面に存在する水分の量を検出する。各センサー５６は、検出された情報を値またはイベントとしてネットワーク６０上にポストする。ブロック９６の条件文において、制御装置５８は、ネットワーク６０上の情報に登録したかどうかを判断し、またそうである場合、その情報を動作ロジック７４に入力する。
【００５５】
ブロック９８の動作において、制御装置５８がその情報に登録した場合には、制御装置は、所望のひとそろいの支持面特性を判断するためにその情報を使用する。従って、幾つかの実施形態において、制御装置５８は水分量に対応したデータ信号を受信し、所望のひとそろいの支持面特性を決定する。幾つかの実施形態において、制御装置５８は、表にある水分の値および対応する摩擦係数を検索し、対応する所望の支持面特性および／または支持面性能指数を決定する。幾つかの実施形態において、制御装置５８は、摩擦係数および水分の量に応じて、所望の支持面特性および／または支持面性能指数を計算する。
【００５６】
ブロック１００の動作において、制御装置５８は流体供給１４を所望の支持面特性に応じて調節する。幾つかの実施形態において、制御装置５８は、各流体袋３２内の圧力を増大／減少するために流体供給１４を動作させる。代替的または追加的に、制御装置５８は、各流体袋３２内および／またはマットレストッパー２０内を通って流れる流体の温度を上昇／降下させるよう流体供給１４を動作させる。さらに、代替的または追加的に、制御装置５８は、流体供給１４に支持面性能指数を前回の支持面性能指数から所望の支持面性能指数に上昇／降下させる。幾つかの実施形態において、制御装置５８は、既存の支持面性能指数を維持しつつ、水分の量（これはマットレスカバー２２を通って流れる流体の温度および／または各流体袋３２内の流体の温度を変化させることにより達成できる）および、各袋３２の硬さを調整することにより修正できる摩擦係数のうち少なくとも１つを変化させるよう、流体供給１４を動作させる。その他の考えられる実施態様において、制御装置５８は、ユーザー入力を受信し、該入力に応じて流体供給１４を調節する。幾つかの実施形態において、ユーザー入力は、使用者の快適度に対応し、また表面性能指数を±５％変化させることができる。幾つかの実施態様において、制御装置５８は、流体供給１４を周辺の温度および湿度といった環境条件に応じて調節する。
【００５７】
さらに他の実施態様において、制御装置５８には、例えば、図８のフローチャートに示すように、手順１０２の形式の動作ロジック７４が含まれる。手順１０２には、各ブロック１０４、１０６、１０８、１１０、１１２、および１１４の動作／条件文が含まれる。手順１０２は、流体供給１４を使用者支持面１２上に支持された使用者のＥＭＲからのデータに応じて調節するために使用される。
【００５８】
手順１０２は、ブロック１０４の動作で開始され、ここで制御装置５８は、ＥＭＲから使用者の圧迫性潰瘍および／または表在性病変の発症しやすさに対応する第１組の情報を受信する。第１組のＥＭＲ情報には、例えば、ブレーデンリスクスコア（Braden risk score）、使用者の身長、体重、圧迫性潰瘍歴、表在性病変歴、およびその他の類似のした情報などの、情報が含まれうる。
【００５９】
ブロック１０６の動作において、制御装置５８は、第１組のＥＭＲ情報を使用して、表面性能指数を界面圧、剪断、および温度に応じて計算する。幾つかの実施形態において、制御装置５８は、ルックアップテーブルにある支持面特性および／または支持面性能指数を識別する第１組のＥＭＲ情報を検索する。幾つかの実施形態において、表にある少なくとも一部の値は、ナショナル・クリアリングハウス（National Clearinghouse）のガイドラインに基づくものである。本開示で検討される幾つかの実施形態によれば、各表面がテストされて各Ｐ、Ｓ、およびＴ指標がそれぞれについて決定され、次に性能指数に変換されて、これが、例えば単一のブレーデンリスクスコアまたは範囲やリスクスコアに対応しうる。その他の実施態様において、制御装置５８は、ブレーデンリスクスコアを調べて、使用者が置かれているリスクレベルを判断した後、そのリスクレベルに対応する性能指数を有する表面を識別する。幾つかの実施形態において、制御装置５８は、数学的なアルゴリズムを使用して、第１組のＥＭＲ情報をもとに支持面性能指数を界面圧、剪断、および温度に応じて計算する。
【００６０】
ブロック１０８の条件文において、制御装置５８は、使用者にふさわしい使用者支持面１２を判断する。幾つかの実施形態において、制御装置５８は、ディスプレイ（不図示）に指数を出力し、介護者は適切に評価された使用者支持面１２を選択する。代替的または追加的に、制御装置５８は、その指数と同じかそれ以上に評価された使用者支持面１２のリストをディスプレイ（不図示）に出力する。幾つかの実施形態において、制御装置５８は、その使用者支持面の評価の対象となった性能指数を含む表面識別子でプログラムされ、その表面が少なくともその指標未満、またその指標より大きいあるいは等しいと評価されたかどうかを音声で、または可視的に介護者に警告する。幾つかの実施形態において、制御装置５８は、使用者支持面１２が計算した性能指数で動作するよう、その初期性能指数を変化させるために使用者支持面１２を制御する。
【００６１】
ブロック１１０の動作において、制御装置５８は、使用者の医療情報に対応するＥＭＲからの第２組の情報を受信する。第２組のＥＭＲ情報には、例えば、使用者の医療診断情報および／または病歴、現在服用中の薬剤および／または過去に服用していた薬剤、使用者の好み、現在の表在性病変、現在の圧迫性潰瘍、およびその他の類似の情報などの医療情報が含まれる。
【００６２】
ブロック１１２の条件文において、制御装置５８は、圧力、剪断、および温度の相対的な寄与が、性能指数を維持しつつ第２組のＥＭＲ情報をもとに調節されるべきか、またどの程度調節されるべきかを判断する。一例において、うつ用のパメロール（Pamelor）などの薬剤または緑内障用のピロカルピン（Pylocarpine）は、使用者が低めの皮膚温度で発汗する原因となる可能性があり、これは、流体供給１４からの流体の流量を増加させる、および／または温度を低下させるべきであることを示唆する。別の例において、抗炎症薬のプレドニゾン（Prednisone）は、摩擦力や引裂き力に対する皮膚の抵抗力を著しく低下させることがあり、これは、各流体袋３２の圧力を増大させるべきであることを示唆する。さらに別の例において、糖尿病などの病状によって、使用者の発汗能力が妨害されることや、高い皮膚温度につながることがあり、これは、流体供給１４からの流体の流量を増加させる、および／または温度を低下させるべきであることを示唆している。
【００６３】
各ブロック１１４の動作において、制御装置５８は、使用者支持面１２を動作１０６で定めされた性能指数に維持するために、動作１１０で定められた界面圧、剪断、および温度の値以外のパラメータに応じて流体供給１４をさらに調節する。幾つかの実施形態において、制御装置５８は、流体供給１４にこれらのその他のパラメータに基づいて各流体袋３２内の圧力を増大／減少させる。幾つかの実施形態において、制御装置５８は、流体供給１４に、これらのその他のパラメータに基づいて、各流体袋３２に連通したおよび／またはマットレストッパー２０内を通る、流体の温度の上昇／低下させる。代替的または追加的に、制御装置５８は、流体供給１４に、これらのその他のパラメータに基づいて、各袋３２の圧力および／または各袋３２内の流体および／またはマットレストッパー２０内を流れる流体の温度を調節させて、初期支持面性能指数から計算した支持面性能指数に支持面性能指数を増大／減少させる。幾つかの実施形態において、制御装置５８は、流体供給１４に、既存の支持面性能指数を維持しつつ、界面圧、剪断力、および組織の温度のうち少なくとも１つに応じて流体供給１４の性能を変化させる。代替的または追加的に、制御装置５８は、ユーザー入力を受信し、また流体供給１４を該入力に応じて調節する。幾つかの実施形態において、ユーザー入力は、使用者の快適度に対応し、また表面性能指数を±５％変化させることができる。幾つかの実施形態において、制御装置５８は、流体供給１４を周辺の温度および湿度といった環境条件に応じて調節する。
【００６４】
本願明細書に記載した一切の理論、動作メカニズム、証明、または所見は、本開示の原理の理解をさらに高めることを意図しており、いかなる方法でも本開示をそうした理論、動作メカニズム、実例となる実施態様、証明、または所見に依存するものとすることを意図していない。上記の説明において、好ましい、望ましいという用語の使用は、そのように記載した特徴がより望ましいことを示すが、その特徴が必要なわけではなく、その記載のない各実施態様も、以下の各請求項に画定される範囲内を含む本開示の範囲内であると考えられることが理解されるべきである。
【００６５】
各請求項を読む際に、単数形（原文で「ａ」、「ａｎ」）、「少なくとも１つ」、「少なくとも一部分」などの単語が使用されている場合、請求項にそれに反する内容が具体的に述べられていない限り、請求項を１つの項目だけに限定することを意図したものではない。「少なくとも一部分」および／または「一部分」という用語が使用されている場合、その項目には、これに反して具体的に記載のない限り、一部分および／または項目全体が含まれる。
【００６６】
本開示の各実施態様を、各図面および上述の説明において詳細に例証および説明してきたが、これらの記述は例示的なものであり、性質を制限するものではないと考えられ、厳選した実施態様のみが表示及び説明されていること、また本明細書に画定された、または以下の各請求項のいずれかにより画定された本開示の精神および範囲内に該当する本開示のすべての変更、修正および等価物は保護されることが望ましいことが理解される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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