(57)【要約】【課題】ベッド上の対象者の重心を検出し、これによって効果的に対象者を寝返りさせることができる寝返り装置を提供する。【解決手段】寝返り装置は、ベッド上に配置された複数の拡縮袋と、該拡縮袋を膨張又は収縮させる作動手段とを少なくとも具備する寝返り装置において、条件により、ベッド上の対象者に寝返りが必要か否かを判定する寝返り動作決定手段と、前記ベッド上の対象者の重心を検出する重心検出手段と、前記寝返り動作決定手段によって、寝返りが必要であると判定された場合に、該重心検出手段によって検出された重心位置から、膨張又は収縮させる拡縮袋を選択する拡縮袋決定手段と、該拡縮袋決定手段に決定にしたがって前記作動手段を作動させる寝返り手段と、前記寝返り手段の作動後、重心検出手段によって検出された重心が変動したか否かを判定し、重心が変動した場合に寝返りが完了したと判定する寝返り判定手段とを具備する。【選択図】      図２
2004194709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッド上に配置された複数の拡縮袋と、該拡縮袋を膨張又は収縮させる作動手段とを少なくとも具備する体位変更装置において、
条件により、ベッド上の対象者に体位変更が必要か否かを判定する体位変更動作決定手段と、
前記ベッド上の対象者の重心を検出する重心検出手段と、
前記体位変更動作決定手段によって、体位変更が必要であると判定された場合に、該重心検出手段によって検出された重心位置から、膨張又は収縮させる拡縮袋を選択する拡縮袋決定手段と、
該拡縮袋決定手段に決定にしたがって前記作動手段を作動させる体位変更手段と、
前記体位変更手段の作動後、重心検出手段によって検出された重心が変動したか否かを判定し、重心が変動した場合に体位変更が完了したと判定する体位変更判定手段とを具備することを特徴とする体位変更装置。
【請求項２】
前記体位変更判定手段によって体位変更が完了したと判定されるまで、前記重心検出手段、拡縮袋決定手段及び体位変更手段が繰り返し実行されることを特徴とする請求項１記載の体位変更装置。
【請求項３】
前記体位変更動作決定手段は、ベッド上の対象者の鼾を検出した時に、体位変更が必要であると判定することを特徴とする請求項１又は２記載の体位変更装置。
【請求項４】
前記体位変更動作決定手段は、ベッド上の対象者の重心が所定時間変動しない場合に、体位変更が必要であると判定することを特徴とする請求項１，２又は３記載の体位変更装置。
【請求項５】
前記重心検出手段は、ベッドの脚部に配された荷重センサであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の体位変更装置。
【請求項６】
前記重心検出装置は、ベッドのフレームに配された歪みセンサであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の体位変更装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、ベッド上の対象者、例えば寝たきり患者の褥瘡の予防、鼾の防止等を行うために、ベッド上の対象者を寝返り等の体位変更させるための体位変更装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１に開示される流体圧利用マット装置は、マット本体における患者の横臥位置によらず、適正な体位変更角度を自動的に患者にとらせることを可能にするために、マット本体を構成する平面状に配置された複数の空気袋と、この空気袋に空気を送り込むエアポンプと、マット本体の上に横たわる患者の身体の中心軸を検出する圧力センサと、この圧力センサにより検出された身体中心データに基づき、エアポンプと各空気袋とを接続する切替え弁を制御し、マット本体を構成する空気袋の膨張状態を変化させる制御回路とを有している。
【０００３】
特許文献２に開示される高機能マットレスは、マットレスをいくつかの区分に分割し、その区分に空気、液体又はゲル状の流体を充填すると共に、この充填量を調整することによって各部分の高さ、大きさ、及び硬さが調整されるようになっている。また、分割された各部分には、圧力、振動、温度を感知するセンサが装着されており、これらのセンサからの情報により、寝ている人の位置、呼吸数、心拍数、鼾、うめきを検出し、その人間の身体状態を推定してマットレスの各部分の高さや硬さを能動的に時間変化させるものである。さらに、寝ている位置を検出し、寝返り方法を推定し、寝返りが誘発されるようにマットレスの形状を変化させ、寝返りをさせて鼾を停止させるようにするものである。前記各部分に配されるセンサとしては、圧力を計測するセンサ、温度を計測するセンサ、及び音波を計測するマイクロフォンである。
【０００４】
特許文献３に開示される風船式寝返り装置は、仕切りゴムに設けられる空気口を、風船固定素材に近いものから順に径が小さくなるように形成し、空気注入口から空気を注入した場合に、外側の風船表層ゴムの部分から中心部分の風船表層ゴムの部分へ順に膨れ扇型になるようになっている。これによって、寝たきりの患者を効果的に寝返りさせることができるものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−７６３１８号公報
【特許文献２】
特開平１１−３４２０４９号公報
【特許文献３】
特開２００２−１７７３１４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、特許文献１及び特許文献２に記載された発明では、身体の中心位置又は寝ている位置を検出するための圧力センサを空気袋又は各区分に配していることから、コスト高になるという不具合がある。また、特許文献３に記載された発明では、ベッドの患者が、ベッドの中心付近に存在していることが基本となるため、ベッドの側辺近傍に寝ている場合、装置自体にかなりの負荷がかかると共に、寝返りによる患者の移動が大きくなるという不具合が生じる。
【０００７】
本出願人は、特願２００１−１９０９２８号において、ベッドの脚部に配した荷重センサの荷重変動を検出することによって、ベッド上の対象者の生体生理データ及び重心を検出することを開示した。また、本出願人は、特願２００２−３３０４０７号において、ベッドのフレームの歪を検出することによって、ベッド上の対象者の生体生理データ及び重心を検出することを開示した。
【０００８】
以上のことから、この発明は、ベッド上の対象者の重心を検出し、これによって効果的に対象者を寝返り等の体位変更させることができる体位変更装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
したがって、この発明の体位変更装置は、ベッド上に配置された複数の拡縮袋と、該拡縮袋を膨張又は収縮させる作動手段とを少なくとも具備する体位変更装置において、条件により、ベッド上の対象者に体位変更が必要か否かを判定する体位変更動作決定手段と、前記ベッド上の対象者の重心を検出する重心検出手段と、前記体位変更動作決定手段によって、体位変更が必要であると判定された場合に、該重心検出手段によって検出された重心位置から、膨張又は収縮させる拡縮袋を選択する拡縮袋決定手段と、該拡縮袋決定手段に決定にしたがって前記作動手段を作動させる体位変更手段と、前記体位変更手段の作動後、重心検出手段によって検出された重心が変動したか否かを判定し、重心が変動した場合に体位変更が完了したと判定する体位変更判定手段とを具備することにある。
【００１０】
また、前記体位変更判定手段によって体位変更が完了したと判定されるまで、前記重心検出手段、拡縮袋決定手段及び体位変更手段が繰り返し実行されることが望ましい。
【００１１】
さらに、前記体位変更動作決定手段は、ベッド上の対象者の鼾を検出した時に、体位変更が必要であると判定することが望ましく、ベッド上の対象者の重心が所定時間変動しない場合に、体位変更が必要であると判定することが望ましい。
【００１２】
さらにまた、前記重心検出手段は、ベッドの脚部に配された荷重センサであることが望ましく、ベッドのフレームに配された歪みセンサであることが望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面により説明する。
【００１４】
図１（ａ）で示す体位変更装置１は、ベッド２０上の、例えばシーツ４の下に配置された拡縮袋５と、前記ベッド２０の脚部２の下端に配された荷重センサ７と、この荷重センサ７からの信号に基づいて前記拡縮袋５を膨張又は収縮させるように制御する制御ユニット６とによって構成される。前記荷重センサ７によるベッド２０の脚部２荷重の変動から重心を演算する方法については、本出願人は、特願２００１−１９０９２８号において開示している。
【００１５】
図１（ｂ）で示す体位変更ベッド１は、ベッド２０上の、例えばシーツ４の下に配置された拡縮袋５と、前記ベッド２０のフレーム３の両側面に配置された歪みセンサ８と、この歪みセンサ８からの信号に基づいて前記拡縮袋５を膨張又は収縮させるように制御する制御ユニット６とによって構成される。前記歪みセンサ８によるベッド２０の脚部２荷重の変動から重心を演算する方法については、本出願人は、特願２００２−３３０４０７号において開示している。また、この実施の形態では、歪みセンサ８を左右のフレーム３に配するようにしたが、上下左右のフレーム３の歪みを検出することによってさらにきめの細かい重心の掌握が可能となるものである。
【００１６】
図２（ａ）に示すように、ベッド２０上は、所定のセグメント（この実施の形態では、縦横３列ずつ）に分割され、それぞれのセグメントＡ１〜Ｃ３に前記拡縮袋５が配される。この拡縮袋５は、図２（ｂ）で示すように、流体供給装置９と接続され、この流体供給装置９によって空気、水、ゲル状液体等の流体（この実施の形態では、空気）が供給されてその容積を膨張し、排出することによって収縮する。
【００１７】
具体的には、前記流体供給装置９は、エアポンプ１０と、エアポンプ１０によって供給された高圧の空気を蓄積し、エアポンプ１０からの空気の供給を安定させるエアタンク１１とによって少なくとも構成される。このエアタンク１１と前記拡縮袋５の間には、電気的に開閉される吸入側電磁弁１２が配され、さらに拡縮袋５の出口側には拡縮袋５内の空気を排出するための排出側電磁弁１３が配される。尚、この実施の形態では、エアタンク１１を設けるようにしたが、直接エアポンプ１０を駆動することによって空気を供給しても良いものである。
【００１８】
また、前記エアタンク１１と拡縮袋５の間に配される電磁弁１２を三方弁とすることによって、エアタンク１１から拡縮袋５への空気の供給及び拡縮袋１５から大気への空気の放出を一つの弁で行うこともできる。この実施の形態では、説明を容易にするために、吸入側電磁弁１２及び排出側電磁弁１３を設けた。
【００１９】
制御ユニット６は、例えば荷重センサ７又は歪みセンサ８からの信号をＡ／Ｄ変換器６１を介して中央演算処理装置（ＣＰＵ）６２に読み込み、ここで重心を演算すると共に所定のプログラムにしたがって膨張させるセグメント及び収縮させるセグメントを選択し、駆動回路６３を介して流体供給装置９を、駆動回路６４を介して吸入側電磁弁１２及び排出側電磁弁１３を制御して、ベッド２０上に横臥する被験者を寝返り等、体位変更させるものである。
【００２０】
図３で示すフローチャートは、前記ＣＰＵ６２において実行される制御の一例を示したものである。以下、このフローチャートにしたがって制御の一例を説明する。
【００２１】
ステップ１００から開始される制御は、先ずステップ１１０において荷重センサ７又は歪みセンサ８からの信号に基づいてベッド２０上の横臥する被験者の重心を演算し検出する。そして、ステップ１２０では、荷重センサ７又は歪みセンサ８からの信号に基づいて被験者の鼾が検出される。そして、ステップ１３０の判定において被験者の鼾が検出されない場合（無）には、ステップ１１０及びステップ１２０の検出が継続される。
【００２２】
ステップ１３０の判定において、被験者が鼾をかいていることが判定された場合（有）には、ステップ１４０に進んで作動セグメントの決定が行われる。この作動セグメントの決定は、前記検出された重心の位置が存在するセグメント及びそのセグメントに近接するセグメントを選択し決定する。そして、ステップ１５０において体位変更制御を実行する。具体的には、重心が存在するセグメントの拡縮袋５を膨張し、それに近接するセグメントの拡縮袋５を収縮させる。又は、重心が存在するセグメントの拡縮袋５を収縮し、それに近接するセグメントの拡縮袋５を膨張させる。
【００２３】
そして、ステップ１６０において再度重心を検出し、ステップ１７０においてその重心が前記ステップ１２０で検出した重心から変動したか否かを判定し、変動していない場合（無）には、ステップ１４０、ステップ１５０、ステップ１６０を再度実行する。このとき、ステップ１５０での体位変更制御では、前回の体位変更制御を同一の制御を行う場合、前回の体位変更制御と異なる制御を行う場合がある。これらは、セグメント内のどの位置に重心があるかによってきめ細かく決定される必要がある。そして、ステップ１７０の判定において重心の変動があった場合（有）には、ステップ１１０に戻って上述した制御が繰り返されるものである。
【００２４】
また、前記ステップ１７０の判定で、重心の変動がない場合が数回繰り返された場合には、特に図示しないが、アラーム等によって本人、又は介護者に通報するようにしても良いものである。
【００２５】
図４で示すフローチャートは、前記ＣＰＵ６２において実行される制御の別の例を示したものである。以下、このフローチャートにしたがって制御の一例を説明するが、上述したフローチャートと同一の個所は同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２６】
この制御においては、ステップ１１０で検出された重心が、ステップ１１５の判定で変動せず（無）、この状態がステップ１２５の判定で所定時間継続した場合（Ｙ）に、ステップ１４０以降の体位変更制御を実行するようにしたものである。これによって、ベッド２０上の被験者の重心が所定時間変動しない場合には、体位変更をさせて褥瘡の防止を図るものである。
【００２７】
また、図３に示す制御と図４に示す制御を合体させ、鼾が検出された場合、若しくは所定時間重心の移動がない場合に、ステップ１４０以降の体位変更制御を実行するようにしても良いものである。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、ベッド上に横臥する被験者の重心を検出し、この重心の変動によって被験者が体位変更したか否かを検出できるため、被験者を確実に寝返り等の体位変更させることができるものである。また、これによって、被験者の鼾及び褥瘡を防止することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本願発明の体位変更装置が装着されたベッドであって、脚部に荷重センサが設けられた例を示した説明図であり、（ｂ）はフレームに歪みセンサが設けられた例を示した説明図である。
【図２】（ａ）は、ベッド上のセグメントを示した説明図であり、（ｂ）は体位変更装置を一例を示した概略構成図である。
【図３】制御に一例を示したフローチャート図である。
【図４】制御の別の例を示したフローチャート図である。
【符号の説明】
１  体位変更装置
２  脚部
３  フレーム
４  シーツ
５  拡縮袋
６  制御ユニット
７  荷重センサ
８  歪みセンサ
９  流体供給装置
１０  エアポンプ
１１  エアタンク
１２  吸入用電磁弁
１３  排出用電磁弁
２０  ベッド
【図１】
2004194709.tif 000003
【図２】
2004194709.tif 000004
【図３】
2004194709.tif 000005
【図４】
2004194709.tif 000006