(57)【要約】マットレスなどの患者支持体は、複数の膨張可能な空気袋を含む。患者支持体には、患者のマットレスへの沈み込みの程度を測定する深度センサが含まれる。少なくとも１つの空気袋内の圧力を測定する空気圧センサも含まれる。空気袋が膨張又は収縮する際の空気圧に対する深度の変化率をモニターすることによって、マットレスの好適な膨張レベルが求められる。深度及び圧力の出力によるグラフ上の関係において変曲点を検出することによって、空気袋の好適な膨張点が決められ、この膨張点は、患者が受ける接触圧を低下させるにもかかわらず、不快に感じる程度にまでマットレスに患者を過度に沈み込ませないものである。深度センサ及び圧力センサの出力を分析することは、患者の心拍数及び呼吸数の検出に用いられることもできる。
2015528349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者支持体において、
膨張可能な空気袋と、
前記患者支持体上に位置する患者が前記膨張可能な空気袋に沈み込む深さを示す深度信号を発するように適応する深度センサと、
前記膨張可能な空気袋内の空気圧レベルを示す空気圧信号を発するように適応する空気圧センサと、
前記空気袋内の空気圧が変化する際の前記空気圧信号に対する前記深度信号の変化率をモニターすることによって、前記空気袋の好適な膨張レベルを決める制御部と
を備える患者支持体。
【請求項２】
前記制御部が、深度信号対空気圧信号のプロットしたものにおける変曲点の検出後に、前記好適な膨張レベルを決める請求項１に記載の患者支持体。
【請求項３】
前記制御部が、前記空気袋内で空気圧が低下する際の前記空気圧信号に対する前記深度信号の変化率をモニターする請求項１に記載の患者支持体。
【請求項４】
前記制御部が、前記空気袋内で空気圧が上昇する際の前記空気圧信号に対する前記深度信号の変化率をモニターする請求項１に記載の患者支持体。
【請求項５】
前記制御部が、前記好適な膨張レベルを、前記空気圧信号に対する前記深度信号の微分係数が極小値と実質的に等しい空気圧と等しいように設定する請求項１に記載の患者支持体。
【請求項６】
前記膨張可能な空気袋が、マットレスに組み込まれ、患者の仙骨部を支持するよう適応する場所に配置される請求項１に記載の患者支持体。
【請求項７】
複数の膨張可能な空気袋と、
複数の深度センサであって、前記深度センサそれぞれが、前記複数の膨張可能な空気袋のうちの対応する１つの内部に配置され、前記深度センサそれぞれが、前記患者支持体上に位置する患者が前記対応する膨張可能な空気袋に沈み込む深さを示す深度信号を発するように適応する、複数の深度センサと、
複数の空気圧センサであって、前記空気圧センサそれぞれが、前記膨張可能な空気袋のうちの対応する１つの内部の空気圧レベルを示す空気圧信号を発するように適応する、複数の空気圧センサと
を含み、
前記制御部が、前記深度信号のすべてと前記空気圧信号のすべてとに基づいて、前記好適な膨張レベルを決めるように適応する請求項１に記載の患者支持体。
【請求項８】
前記空気袋がその上で支持され得る支持表面を有するベッドフレームをさらに含み、前記ベッドフレームが、前記空気袋の膨張を制御するよう適応する制御パネルを含み、前記制御パネルが、前記好適な膨張レベルを前記制御部に再決定させるための制御手段を含む請求項１に記載の患者支持体。
【請求項９】
前記空気袋が、ベッドフレームに配置可能なマットレスに組み込まれ、前記制御部は、閾値を超えた患者の移動量が検出される場合、又は、前記ベッドフレームの一部の角度方向の向きが角度閾値を超えて変化する場合、前記好適な膨張レベルを自動的に再決定する請求項１に記載の患者支持体。
【請求項１０】
前記深度センサが、前記空気袋の下で概ね水平に配置される容量プレートと、前記空気袋の上に配置される可撓性のある導電性シートとを含む請求項１に記載の患者支持体。
【請求項１１】
患者支持体において、
第１の膨張可能な空気袋と、
第２の膨張可能な空気袋と、
前記患者支持体上に位置する患者が、前記第１の膨張可能な空気袋に沈み込む深さを示す深度信号を発するように適応する深度センサと、
前記第１の膨張可能な空気袋内の空気圧レベルを示す空気圧信号を発するように適応する空気圧センサと、
前記深度センサからの測定値に基づいて、前記第１の膨張可能な空気袋の好適な膨張レベルを決めるように適応する制御部であって、前記第１の空気袋内の空気圧に対する固定比率と等しくなるように、又は、前記第１の空気袋内の空気圧からの固定されたオフセットを有するように、前記第２の空気袋内の空気圧を制御するようさらに適応する制御部と
を備える患者支持体。
【請求項１２】
患者支持体において、
膨張可能な空気袋と、
前記患者支持体上に位置する患者が、前記膨張可能な空気袋の第１の部分に沈み込む深さを示す第１の深度信号を発するように適応する第１の深度センサと、
前記患者支持体上に位置する患者が、前記膨張可能な空気袋の第２の部分に沈み込む深さを示す第２の深度信号を発するように適応する第２の深度センサと、
前記膨張可能な空気袋内の空気圧レベルを示す空気圧信号を発するように適応する空気圧センサと、
前記空気圧信号に対する前記第１の深度信号の変化率をモニターすることによって、且つ、前記空気圧信号に対する前記第２の深度信号の変化率をモニターすることによって、前記空気袋の好適な膨張レベルを決めるように適応する制御部と
を備える患者支持体。
【請求項１３】
前記制御部が、前記好適な膨張レベルを、前記空気圧信号に対する前記第１の深度信号の微分係数又は前記空気圧信号に対する前記第２の深度信号の微分係数のいずれかが極小値と実質的に等しい空気圧と等しいように、設定する請求項１２に記載の患者支持体。
【請求項１４】
前記膨張可能な空気袋が、マットレスに組み込まれ、且つ患者の仙骨部を支持するように適応する場所に配置され、前記膨張可能な空気袋が、複数のポッド状体を含む請求項１２に記載の患者支持体。
【請求項１５】
前記第１の深度センサが、（１）前記空気袋の前記第１の部分の下で概ね水平に配置される第１の容量プレートと、（２）前記空気袋の上に配置される可撓性のある導電性シートとを含み、前記第２の深度センサが、（１）前記空気袋の前記第２の部分の下で概ね水平に配置される第２の容量プレートと、（２）前記可撓性のある導電性シートとを含む請求項１２に記載の患者支持体。
【請求項１６】
前記制御部が、前記空気袋を所望の圧力に膨張させることと、前記空気袋から空気が抜けるのを可能にすることと、前記空気袋内の空気圧が低下する際の前記空気圧信号に対する前記第１及び第２の深度信号の変化率をモニターすることとによって、前記好適な膨張レベルを再決定する請求項１２に記載の患者支持体。
【請求項１７】
患者支持体において、
第１の膨張可能な空気袋を有する第１のセクションと、
第２の膨張可能な空気袋を有する第２のセクションであって、患者が前記患者支持体上に横たわっているときに前記患者の仙骨部を支持するように適応する領域に配置されている第２のセクションと、
前記患者支持体上に位置する患者が、前記第２の膨張可能な空気袋に沈み込む深さを示す深度信号を発するように適応する深度センサと、
前記第２の膨張可能な空気袋内の空気圧レベルを示す空気圧信号を発するように適応する空気圧センサと、
前記深度信号と前記空気圧信号とに基づいて、前記第２の空気袋の好適な膨張レベルを決め、且つ、前記第２の空気袋の前記好適な膨張レベルに基づいて、前記第１の空気袋の好適な膨張レベルを決めるように適応する制御部と
を備える患者支持体。
【請求項１８】
前記第１の空気袋の前記好適な膨張レベルが、前記第２の空気袋の前記好適な膨張レベルに対して固定比率である又は固定されたオフセットを有する請求項１７に記載の患者支持体。
【請求項１９】
前記制御部が、前記空気袋内の空気圧が変化する際の前記空気圧信号に対する前記深度信号の変化率をモニターすることによって、前記第２の空気袋の前記好適な膨張レベルを決める請求項１７に記載の患者支持体。
【請求項２０】
前記第１及び第２の空気袋の両方が、複数のポッド状体を含む請求項１７に記載の患者支持体。
【請求項２１】
第３の膨張可能な空気袋を有する第３のセクションであって、前記第１のセクションと反対側となる前記第２のセクションの側部に配置される第３のセクションをさらに含み、
前記制御部が、前記第２の空気袋の前記好適な膨張レベルに基づいて、前記第３の空気袋の好適な膨張レベルを決めるように適応する請求項１７に記載の患者支持体。
【請求項２２】
前記第３の空気袋の前記好適な膨張レベルが、前記第２の空気袋の前記好適な膨張レベルに対する別の固定比率又は固定されたオフセットを有する請求項２１に記載の患者支持体。
【請求項２３】
前記患者支持体上に位置する患者が、前記第２の膨張可能な空気袋の複数の異なる部分に沈み込む深さを示す複数の深度信号を発する複数の深度センサをさらに含み、前記制御部が、前記複数の深度信号をモニターすることによって、前記第２の空気袋の前記好適な膨張レベルを決める請求項２１に記載の患者支持体。
【請求項２４】
前記制御部が、前記複数の深度センサのそれぞれについて、前記空気圧信号に対する前記深度信号の変化率をモニターすることによって、前記第２の空気袋の前記好適な膨張レベルを決める請求項２３に記載の患者支持体。
【請求項２５】
前記制御部が、前記複数の深度センサのうちのどれが、前記空気圧信号に対するその深度信号のうちでもっとも高い変化率を有するかを求めることによって、前記第２の空気袋の前記好適な膨張レベルを決める請求項２４に記載の患者支持体。
【請求項２６】
患者支持体において、
膨張可能な空気袋と、
前記患者支持体上に位置する患者が、前記膨張可能な空気袋に沈み込む深さを示す深度信号を発するように適応する深度センサと、
前記膨張可能な空気袋内の空気圧レベルを示す空気圧信号を発するように適応する空気圧センサと、
患者が前記患者支持体上に位置した後に、前記空気袋の好適な膨張レベルを決めるように適応する制御部であって、（１）患者が前記患者支持体から離れ、その後引き続き前記患者支持体に戻ること、（２）別の人が前記患者支持体上に座ること、（３）前記患者支持体上に物が置かれること、（４）前記患者支持体の少なくとも一部分の角度方向の向きが変更されること、（５）患者が前記患者支持体上で閾値を超えて移動すること、から選択される少なくとも１つの始動イベントの後に、前記好適な膨張レベルを自動的に再決定するようにさらに適応する制御部と
を備える患者支持体。
【請求項２７】
前記制御部が、前記空気袋内の空気圧が変化する際の前記空気圧信号に対する前記深度信号の変化率をモニターすることによって、前記好適な膨張レベルを決める請求項２６に記載の患者支持体。
【請求項２８】
前記膨張可能な空気袋が、マットレスに組み込まれ、患者の仙骨部を支持するように適応する場所に配置される請求項２６に記載の患者支持体。
【請求項２９】
複数の膨張可能な空気袋と、
複数の深度センサであって、前記深度センサそれぞれが、前記複数の膨張可能な空気袋のうちの対応する１つの内部に配置され、前記深度センサそれぞれが、前記患者支持体上に位置する患者が前記対応する膨張可能な空気袋に沈み込む深さを示す深度信号を発するように適応する、複数の深度センサと、
複数の空気圧センサであって、前記空気圧センサそれぞれが、前記膨張可能な空気袋のうちの対応する１つの内部の空気圧レベルを示す空気圧信号を発するように適応する、複数の空気圧センサと
を含み、
前記制御部が、前記深度信号のすべてと前記空気圧信号のすべてとに基づいて、前記好適な膨張レベルを決めるように適応する請求項２６〜２８のいずれか一項に記載の患者支持体。
【請求項３０】
深度センサを持たない隣り合う膨張可能な空気袋をさらに含み、前記制御部は、前記隣り合う空気袋内の空気圧を制御して、前記膨張可能な空気袋内の空気圧に対する固定比率又は固定されたオフセットを有するようするように構成される請求項２６に記載の患者支持体。
【請求項３１】
前記膨張可能な空気袋が複数のポッド状体を備える請求項２６に記載の患者支持体。
【請求項３２】
前記制御部が、体重が異なる複数の個人から収集した任意の保存データに照会せずに、前記好適な膨張レベルを決める請求項２６に記載の患者支持体。
【請求項３３】
マットレスにおける複数の膨張可能な空気袋の膨張レベルを制御する方法において、
第１の膨張可能な空気袋に患者が沈み込む程度を測定するステップと、
前記第１の膨張可能な空気袋から空気が通らないように隔離されている第２の膨張可能な空気袋に患者が沈み込む程度を測定するステップと、
前記第１及び第２の膨張可能な空気袋の両方の内部の空気圧を、前記第１及び第２の膨張可能な空気袋の少なくとも１つからの深度測定値に基づいて決められる共通の膨張レベルに設定するステップと
を含む方法。
【請求項３４】
患者の仙骨部を支持するように適応するマットレスの領域で、前記第１及び第２の空気袋を側方で互いの隣りに配置するステップをさらに含む請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
第３の膨張可能な空気袋を与えるステップと、
第４の膨張可能な空気袋を与えるステップと、
前記第３の膨張可能な空気袋内の空気圧を、前記共通の膨張レベルに対する第１の固定比率に設定するステップと、
前記第４の膨張可能な空気袋内の空気圧を、前記共通の膨張レベルに対する第２の固定比率に設定するステップと
をさらに含む請求項３３または３４に記載の方法。
【請求項３６】
患者が前記第１の膨張可能な空気袋に沈み込む程度を繰り返し測定しつつ、且つ、前記第１の膨張可能な空気袋内の空気圧を繰り返し測定しつつ、前記第１の膨張可能な空気袋の空気圧を変化させるステップと、
患者が前記第２の膨張可能な空気袋に沈み込む程度を繰り返し測定しつつ、且つ、前記第２の膨張可能な空気袋内の空気圧を繰り返し測定しつつ、前記第２の膨張可能な空気袋の空気圧を変化させるステップと
をさらに含む請求項３３または３４に記載の方法。
【請求項３７】
前記第１の膨張可能な空気袋内の前記測定された空気圧に対する前記第１の膨張可能な空気袋の前記測定された深度の第１の変化率を求めるステップと、前記第２の膨張可能な空気袋内の前記測定された空気圧に対する前記第２の膨張可能な空気袋の前記測定された深度の第２の変化率を求めるステップとをさらに含む請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記第１及び第２の変化率のどちらがより大きな最大値を有するかを求めることによって、前記共通の膨張レベルを決めるステップと、その後に引き続いて、前記共通の膨張レベルを決めた場合に変化率が高い方の前記膨張可能な空気袋からの深度及び空気圧の測定値を用いるステップとをさらに含む請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
患者支持体において、
カバーと、
患者の背中を支持するように適応する患者支持体の領域で、前記カバー内に配置される第１の膨張可能な空気袋を有する第１のセクションと、
患者の仙骨領域を支持するように適応する患者支持体の領域で、前記カバー内に配置される第２の膨張可能な空気袋を有する第２のセクションと、
前記患者支持体上に位置する患者が、前記第２の膨張可能な空気袋に沈み込む深さを示す深度信号を発するように適応する深度センサと、
前記第２の膨張可能な空気袋内の空気圧レベルを示す空気圧信号を発するように適応する空気圧センサと、
前記第２のセクションに対する前記第１のセクションの角度方向の向きを示す角度測定信号を発するように適応する角度センサと、
前記深度信号及び前記空気圧信号に基づいて、前記第２の空気袋の好適な膨張レベルを決めるように適応する制御部であって、前記角度信号が閾値を超えて変化する場合に、前記好適な膨張レベルを自動的に再決定するようにさらに適応する制御部と
を備える患者支持体。
【請求項４０】
前記制御部が、前記第１の膨張可能な空気袋の膨張レベルを、前記第２の空気袋の前記好適な膨張レベルに対する固定比率又は固定されたオフセットに等しいように設定する請求項３９に記載の患者支持体。
【請求項４１】
前記第１及び第２の膨張可能な空気袋が複数のポッド状体を含む請求項３９または４０に記載の患者支持体。
【請求項４２】
患者の腿部領域を支持するように適応する前記患者支持体の領域で前記カバー内に配置される第３の膨張可能な空気袋を有する第３のセクションをさらに含み、前記制御部が、前記第３の膨張可能な空気袋の膨張レベルを、前記第２の空気袋の前記好適な膨張レベルに対する固定比率に等しいよう設定するようにさらに適応する請求項３９または４０に記載の患者支持体。
【請求項４３】
前記第１及び第２の空気袋の下に配置される体位変換空気袋をさらに含み、前記体位変換空気袋は、前記体位変換空気袋が膨張すると前記マットレス上に位置する患者を体位変換する助けとなるように適応する請求項３９または４０に記載の患者支持体。
【請求項４４】
患者支持体において、
膨張可能な空気袋と、
前記患者支持体上に位置する患者が、前記患者支持体の第１の部分に沈み込む深さを示す第１の深度信号を発するように適応する第１の深度センサと、
前記患者支持体上に位置する患者が、前記患者支持体の第２の部分に沈み込む深さを示す第２の深度信号を発するように適応する第２の深度センサと、
前記第１及び第２の深度信号をモニターして、前記患者支持体上に位置する患者が閾値を超えて移動したときを求めるように適応する制御部であって、前記制御部が前記患者が閾値を超えて移動したことを検出した後に、前記膨張可能な空気袋内の膨張レベルを自動的に調節するようにさらに適応する制御部と
を備える患者支持体。
【請求項４５】
前記患者支持体上に位置する患者が、前記患者支持体の第３の部分に沈み込む深さを示す第３の深度信号を発するように適応する第３の深度センサと、
前記患者支持体上に位置する患者が、前記患者支持体の第４の部分に沈み込む深さを示す第４の深度信号を発するように適応する第４の深度センサと
をさらに含み、
前記制御部は、前記第１、第２、第３及び第４の深度信号をモニターして、前記患者支持体上に位置する患者が閾値を超えて移動したかを判定する請求項４４に記載の患者支持体。
【請求項４６】
前記第１、第２、第３及び第４の部分が、第１の側部から第２の側部に向かって前記患者支持体を側方に横切って延在する請求項４５に記載の患者支持体。
【請求項４７】
前記第１、第２、第３及び第４の部分が、患者の仙骨領域を支持するように適応する場所に配置される請求項４６に記載の患者支持体。
【請求項４８】
前記膨張可能な空気袋内の空気圧レベルを示す空気圧信号を発するように適応する空気圧センサをさらに含み、前記制御部は、前記空気圧信号に基づいて、前記膨張可能な空気袋の膨張レベルを自動的に調節する請求項４４〜４７のいずれか一項に記載の患者支持体。
【請求項４９】
前記制御部は、前記空気圧信号に対する前記第１の深度信号の第１の変化率をモニターすることによって、且つ、前記空気圧信号に対する前記第２の深度信号の第２の変化率をモニターすることによって、前記膨張レベルを決める請求項４８に記載の患者支持体。
【請求項５０】
前記制御部は、前記第１及び第２の変化率をモニターしつつ、前記膨張可能な空気袋からの空気の放出、又は前記膨張可能な空気袋への空気の追加を制御するようにさらに適応する請求項４９に記載の患者支持体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、その上の人を支持するために使用されるマットレスに関し、より具体的には、医療現場で使用され且つ１つ以上の膨張可能な区分ゾーンを有するマットレスに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療現場では、ベッド、ストレッチャー、折り畳み式簡易ベッドなどの上に乗せられる患者を支持するためにマットレスが使用される。多くの場合、そのようなマットレスは、１つ以上の膨張可能な空気袋を含み、これら空気袋の膨張レベルは制御可能である。患者が褥瘡を起こしたり、既存の褥瘡を悪化させたりする可能性を低めるために、空気袋の膨張レベルを設定することにより、できるだけ広い面積にわたって、又は患者の身体への望ましくない力の集中を低減するのに十分な広さの面積にわたって、患者の体重を分散させる必要がある。マットレス上でより広い表面積にわたって患者の体重を支えることにより、患者とマットレスとの間の接触圧が低減される。しかしながら、患者がマットレスに深く沈み込み過ぎるのが可能となっている場合、患者は不快感を覚える可能性がある。さらに、患者の体重を十分に分散させ且つ快適さを求める患者の欲求と釣り合った適切な膨張レベルを人の手で求めることは、介護者にとって困難であり得る。
【発明の概要】
【０００３】
本発明のさまざまな態様は、マットレスのような患者支持体を提供し、この患者支持体は、１つ以上の制御部によって自動的に決められることができる膨張レベルを有し、それにより、介護者が手で膨張レベルを求める必要をなくす。さらに、１つ以上の制御部が、患者の圧力を分散させそれにより褥瘡の傷を低減することと、患者にとって快適な支持表面を生むこととの両方に適した膨張レベルを、決める。いくつかの態様では、マットレスは、マットレス上に自身を位置付ける個々の患者それぞれにとって好適な膨張レベルを自動的に決め、それにより、その特定の個人に合わせた個別の膨張レベルを生む。別の態様では、マットレスは、１つ以上の始動イベントに基づいて、好適な膨張レベルを再決定する。この始動イベントには、例えば、患者がマットレスの上に再び乗ること、別の人がマットレス上に自身を位置付けること、マットレス全体の角度変更、マットレスの一部分の角度を他の部分に対して変更すること、マットレスの上に物が置かれること、人が手を用いてでマットレスに、好適な膨張レベルを再決定するように指示を出すことなどがあるが、これらに限定されない。またさらに、いくつかの実施形態では、制御部は、１つ以上の空気袋内の空気圧の変化率に対する患者の沈み込み深度の変化率をモニターすることによって、好適な膨張レベルを決める。
【０００４】
第１の実施形態に従うと、膨張可能な空気袋と、深度センサと、空気圧センサと、制御部とを含む患者支持体が提供される。深度センサは、患者支持体上に位置する患者が膨張可能な空気袋に沈み込む深さを示す深度信号を発し、空気圧センサは、膨張可能な空気袋内の空気圧レベルを示す空気圧信号を発する。制御部は、空気袋内の空気圧が変化する際の空気圧信号に対する深度信号の変化率をモニターすることによって、空気袋の好適な膨張レベルを決める。
【０００５】
第２の実施形態に従うと、膨張可能な空気袋と、第１の深度センサと、第２の深度センサと、空気圧センサと、制御部とを含む患者支持体が提供される。第１の深度センサは、患者支持体上に位置する患者が膨張可能な空気袋の第１の部分に沈み込む深さを示す第１の深度信号を発し、第２の深度センサは、患者支持体上に位置する患者が膨張可能な空気袋の第２の部分に沈み込む深さを示す第２の深度信号を発する。空気圧センサは、膨張可能な空気袋内の空気圧レベルを示す空気圧信号を発する。制御部は、空気圧信号に対する第１の深度信号の変化率をモニターすることによって、且つ、空気圧信号に対する第２の深度信号の変化率をモニターすることによって、空気袋の好適な膨張レベルを決める。
【０００６】
第３の実施形態に従うと、第１の膨張可能な空気袋を有する第１のセクションと、第２の膨張可能な空気袋を有する第２のセクションと、深度センサと、空気圧センサと、制御部とを含む患者支持体が提供される。第２のセクションは、患者が患者支持体上に横たわっているときに患者の仙骨領域を支持するように適応する範囲に位置付けられる。深度センサは、患者支持体上に位置する患者が第２の膨張可能な空気袋に沈み込む深さを示す深度信号を発する。空気圧センサは、第２の膨張可能な空気袋内の空気圧レベルを示す空気圧信号を発し、制御部は、深度信号及び空気圧信号に基づいて、第２の空気袋の好適な膨張レベルを決める。制御部は、第２の空気袋の好適な膨張レベルに基づいて、第１の空気袋の好適な膨張レベルも決める。
【０００７】
第４の実施形態に従うと、膨張可能な空気袋と、深度センサと、空気圧センサと、制御部とを含む患者支持体が提供される。深度センサは、患者支持体上に位置する患者が膨張可能な空気袋に沈み込む深さを示す深度信号を発する。空気圧センサは、膨張可能な空気袋内の空気圧レベルを示す空気圧信号を発する。制御部は、患者が患者支持体上に位置付けられた後の空気袋の好適な膨張レベルを決める。制御部はまた、以下から選択される少なくとも１つの始動イベントのあとに、好適な膨張レベルを自動的に再決定もする。なお、選択され得る始動イベントには、（１）患者が患者支持体から離れ、そのあと引き続いて患者支持体に戻ること、（２）別の人が患者支持体上に座ること、（３）患者支持体上に物が置かれること、（４）患者支持体の少なくとも一部分での角度方向の向きが変更されること、（５）患者が患者支持体上で閾値を超えて移動することが含まれる。
【０００８】
第５の実施形態に従うと、マットレスにおける複数の膨張可能な空気袋の膨張レベルを制御する方法が提供される。この方法は、第１の膨張可能な空気袋に患者が沈み込む程度を測定するステップと、第１の膨張可能な空気袋から空気が通らないように隔離されている第２の膨張可能な空気袋に患者が沈み込む程度を測定するステップと、第１及び第２の膨張可能な空気袋の両方の内部の空気圧を、第１及び第２の膨張可能な空気袋の少なくとも１つからの深度測定値に基づいて決められる共通の膨張レベルに設定するステップとを含む。
【０００９】
第６の実施形態に従うと、カバーと、第１及び第２のセクションと、深度センサと、空気圧センサと、角度センサと、制御部とを含む患者支持体が提供される。第１のセクションは、患者の背中を支持するように適応するマットレスの領域でカバー内に配置される第１の膨張可能な空気袋を含む。第２のセクションは、患者の仙骨領域を支持するように適応するマットレス領域でカバー内に配置される第２の膨張可能な空気袋を含む。深度センサは、前記患者支持体上に位置する患者が第２の膨張可能な空気袋に沈み込む深さを示す深度信号を発する。空気圧センサは、第２の膨張可能な空気袋内の空気圧レベルを示す空気圧信号を発する。角度センサは、第２のセクションに対する第１のセクションの角度方向の向きを示す角度測定信号を発し、制御部は、深度信号及び空気圧信号に基づいて、第２の空気袋の好適な膨張レベルを決める。制御部はまた、角度信号が閾値を超えて変化した場合に、好適な膨張レベルを自動的に再決定もする。
【００１０】
第７の実施形態に従うと、膨張可能な空気袋と、第１及び第２の深度センサと、制御部とを含む患者支持体が提供される。第１の深度センサは、患者支持体上に位置する患者が患者支持体の第１の部分に沈み込む深さを示す第１の深度信号を発する。第２の深度センサは、患者支持体上に位置する患者が患者支持体の第２の部分に沈み込む深さを示す第２の深度信号を発し、制御部は、第１及び第２の深度信号をモニターして、患者支持体上に位置する患者が閾値を超えて移動したときを求める。制御部はまた、患者が閾値を超えて移動したことを制御部が検出した後に、膨張可能な空気袋内の膨張レベルを自動的に調節もする。
【００１１】
さらに別の実施形態に従うと、前述の７つの実施形態のいずれかに変更をさらに加えて、以下の特徴、ステップ、又は特性の任意の１つ以上を、当該実施形態がすでに以下でそれを含んでいない限りにおいて、含むようにすることができる。制御部は、深度信号対空気圧信号のプロットしたものにおける変曲点の検出後に、好適な膨張レベルを決めるように適応することができる。制御部は、空気袋内で空気圧が低下する際の空気圧信号に対する深度信号の変化率をモニターすることができる。或いは、制御部は、空気袋内で空気圧が上昇する際の空気圧信号に対する深度信号の変化率をモニターすることができる。
【００１２】
制御部は、好適な膨張レベルを、空気圧信号に対する深度信号の微分係数が極小値と実質的に等しくなる空気圧と等しいように設定できる。膨張可能な空気袋は、マットレスに組み込まれ、患者の仙骨部を支持するように適応する場所に配置できる。
【００１３】
膨張可能な１つ又は複数の空気袋はすべて、ポッド状体（pod）含むことができる。
【００１４】
好適な膨張レベルは、体重及び／又は体の形態が異なる複数の個人から事前に収集した任意の保存データに照会せずに決められることができる。
【００１５】
１つ又は複数の深度センサは容量センサであってよい。いくつかの実施形態では、容量式深度センサは、膨張可能な空気袋の下で概ね水平に配置される容量プレートと、膨張可能な空気袋の上に配置される可撓性のある導電性シートとを含む。
【００１６】
患者支持体は、患者支持体がその上で支持される支持表面を有するベッドフレームに組み込まれることができる。ベッドフレームは、空気袋の膨張を制御するように適応する制御パネルを含むことができる。制御パネルは、使用者が操作したときに、好適な膨張レベルを制御部に再決定させるための制御手段をさらに含むことができる。
【００１７】
制御部は、空気袋を所望の圧力に膨張させることと、空気袋から空気が抜けるのを可能にすることと、空気袋内の空気圧が低下する際の空気圧信号に対する深度信号の変化率をモニターすることとによって、好適な膨張レベルを再決定できる。
【００１８】
いくつかの実施形態では、深度センサを含まない１つ以上の追加的な膨張可能な空気袋が、含められることができる。そのような追加的な膨張可能な空気袋は、その膨張レベルが、制御部が決める好適な膨張レベルに対して１つ以上の固定比率に設定されることができる。或いは、そのような追加的な膨張可能な空気袋は、その膨張レベルが、制御部が決める好適な膨張レベルに対して固定されたオフセットで設定されることができる。またさらに、なおも別の実施形態では、追加的な空気袋には、その空気圧が好適な膨張レベルに対する固定比率で設定されることができるものもあれば、その空気圧が好適な膨張レベルからの固定されたオフセットで設定されることができるものもある。
【００１９】
患者支持体は、以下の始動イベントのうちの任意の１つ以上が生じると、好適な膨張レベルを自動的に再決定することができる。上記始動イベントには、患者支持体上での患者の移動が閾値を超えること、マットレスの少なくとも一部に角度変化が生じること、患者が患者支持体上に載ること、患者支持体上にさらにもう一人載ること、患者支持体上に物が置かれることが含まれる。
【００２０】
他の膨張可能な空気袋から空気を通さないように隔離され且つ膨張させると患者支持体上に位置する患者を体位変換する手助けをするように適応した１つ以上の体位変換空気袋が、患者支持器具に含まれることができる。そのような体位変換空気袋は、深度センサ（複数可）を有する膨張可能な空気袋（複数可）の下に配置されることができる。
【００２１】
第３の深度センサ、第４の深度センサ及び５つ以上の深度センサが、患者支持体上に位置する患者が１つ以上の空気袋のさまざまな部分に沈み込む深さを示す深度信号をもたらすのに、用いられることができる。制御部は、多数の深度センサをモニターして、患者の移動を判定すること、及び／又は、患者支持体中の１つ以上の空気袋についての好適な膨張レベルを決めることができる。
【００２２】
好適な膨張レベルは、膨張可能な空気袋からの空気の放出、又は膨張可能な空気袋への空気の付与を制御しつつ、深度信号及び空気圧信号の変化率をモニターすることによって、決められることができる。
【００２３】
さらなる別の実施形態によると、膨張可能な空気袋と、深度センサと、空気圧センサと、制御部とを含む患者支持体が提供される。深度センサは、患者支持体上に位置する患者が膨張可能な空気袋に沈み込む深さを示す深度信号を発し、空気圧センサは、膨張可能な空気袋内の空気圧レベルを示す空気圧信号を発する。制御部は、深度の変化と圧力の変化との両方をモニターし、これらの変化を利用して、患者支持体上に位置している間の患者の心拍数及び／又は呼吸数を判定する。
【００２４】
別の実施態様によると、心拍数及び／又は呼吸数の判定は、患者にいかなるセンサも接続することを必要とせずに、非侵襲的に実施される。これらの生命兆候のモニタリングは、患者が患者支持体上に位置する間、自動的に実施される。これらの生命兆候は、有線又は無線接続を介した遠隔地への送信に利用できる。また、これらの生命兆候は、患者支持体が置かれているベッド、ストレッチャー、又は折り畳み式簡易ベッドへの送信にも利用できる。
【００２５】
本発明の実施形態を以下に詳細に説明する前に、本発明は、当然のことながら、以下の説明に記載されるものであっても図面に示されるものであっても、そのような動作の詳細にも、構成要素の構成の詳細にも、構成要素の配置構成の詳細にも、限定されるものではない。本発明は、様々な他の実施形態で実践されることができ、本明細書に明示して開示されない代替の方法で実現又は実施されることができる。また、本明細書で使用される表現法及び用語法は、説明を目的とするものであり、限定するものとして見なされるべきではないということも、理解されるべきである。「含む」、「備える」及びこれらを変形したものを使用することは、それ以前に列挙される項目及びそれらの均等物も、追加の項目及びそれらの均等物も包含するように意味する。さらに、種々の実施形態の説明において、数え上げが使用され得る。特別に記載されない限り、数え上げを使用することは、本発明を、構成要素のいかなる特定の順序にもいかなる特定の数量にも限定するとして、解釈されるべきではない。また、数え上げを使用することは、数え上げがなされたステップ又は構成要素と組み合わせられる又はこれらに組み入れられる可能性のあるいかなる追加のステップも構成要素も、本発明の範囲から除外するとしても、解釈されるべきでない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の患者支持体を組み込むことができる患者支持器具の概略側面図である。
【図２】本発明による患者支持体の一実施形態の概略平面図である。
【図３】図２の患者支持体のカバーを取り除いた状態の斜視図である。
【図４】図２の患者支持体に含まれ且つポッド状体として実現される複数の空気袋の部分斜視図である。
【図５】空気袋、発泡体及びその他のクッション体を取り除いて複数の深度センサ及び制御ボックスの配置を図示した、図３の患者支持体の斜視図である。
【図６】支持体の臀部及び背中の区分ゾーンの内部構成要素を示す、図２の患者支持体の部分的な分解組立図である。
【図７】本明細書に記載する患者支持体のいずれでも用いることができる制御システムの一実施形態の概略図である。
【図８】本明細書に記載する患者支持体うちの任意のものの中にある１つ以上の空気袋について好適な膨張レベルを決めるのに用いることができる例示的なアルゴリズムを説明するフローチャートである。
【図９】患者が患者支持体上に乗せられ且つ空気圧を変化させたときにおける、沈み込む深度と空気袋の圧力との関係を示す例示的なデータをグラフとしたものである。
【図１０】患者が患者支持体上に乗せられ且つ空気圧を変化させたときにおける、沈み込む深度と空気袋の圧力との関係を示す別の例示的なデータをグラフとしたものである。
【図１１】ディスプレイ上に表示され且つ本明細書に記載する患者支持体のうちの任意のものを制御するのに用いることができる例示的なスクリーンショットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は本発明の一実施形態に従った患者支持体２０を図示している。図１の例では、患者支持体２０はマットレスである。しかしながら、当然のことながら、患者支持体２０はクッション、パッドなど別の形態を呈することができる。実際、ある実施形態では、患者支持体２０は、車椅子又は動かない椅子などの椅子用のクッション又はパッドとすることができる。一般に、患者を表面上で支持する必要があり且つ患者支持体に乗っている間に患者が受ける接触圧を低減することが望ましい場合には、いつであってもどこであっても、患者支持体２０の適用が可能である。
【００２８】
図１に示す実施形態では、患者支持体２０は、患者支持器具２２上で、すなわち、この特定の実施形態ではベッド上で支持されている。患者支持器具２２は、ベッド以外の形態を呈していてよく、例えば折り畳み式簡易ベッド、ストレッチャー、手術台、車輪付き担架などの形態を呈することができるが、これらに限定されない。患者支持器具２２は、単に患者支持体２０を支持する機能を提供し且つ市販されている従来の支持器具とすることができる。別の実施形態では、患者支持器具２２は、１つ以上の制御部を含むことができ、制御部は、患者支持器具２２に一体化され、以下で詳細に説明するように、患者支持体２０の操作の制御に使用される。
【００２９】
図１に示すように、患者支持器具２２は、複数の車輪２６を有する基部２４と、基部２４に支持される一組の高さ調節機構２８と、高さ調節機構２８に支持されるフレーム又は担がれる台（litter）３０と、フレーム３０に支持される患者支持デッキ３２とを含む。患者支持器具２２はヘッドボード３４とフットボード３６とも含む。ヘッドボード３４及びフットボード３６の片方又は両方は、フレーム３０から取り外し可能である。ヘッドボード３４及びフットボード３６の片方又は両方は、１つ又は複数の電気コネクタを含むことができる。１つ又は複数の電気コネクタは、フットボード３６及び／又はヘッドボード３４の上に又は内部にある電子部品と、フレーム３０の上で又は内部で支持される他の電子部品との間で電気通信を確立するためのものである。そのような電気コネクタ（複数可）は、同一出願人によるものであり且つＫｒｉｓｈｎａ Ｂｈｉｍａｖａｒａｐｕらの出願人による「ＰＡＴＩＥＮＴ  ＳＵＰＰＯＲＴ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＣＯＮＮＥＣＴＯＲＳ（患者支持器具コネクタ）」と題する米国特許出願第１３／７９０，７６２号明細書（２０１３年３月８日出願）に開示される任意の１つ又は複数のコネクタを含むことができ、この文献の開示全体が参照により本明細書に援用される。他の種類のコネクタもまた、使用することができる。
【００３０】
一実施形態では、電気コネクタは、フットボード３６上に位置する又はフットボード３６の中に組み込まれているユーザインターフェイス３８と、患者支持体２０との間に電気的結合を確立するために、設けられる。ユーザインターフェイスは、さまざまな異なる形態を呈することができ、例えばタッチスクリーン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、複数のボタン、複数のスイッチ、複数のつまみなど、又はこれら構成要素を任意に組み合わせたものの形態を呈することができるが、これらに限定されるわけでない。以下により詳細に説明するように、ユーザインターフェイス３８は、使用者が患者支持体２０の操作を制御できるようにする。ユーザインターフェイス３８と患者支持体２０との間の電気的接続は、フットボード３６から患者支持体２０にまで延びる直接的な電気ケーブルを含むさまざまな形態を呈することができる。別の実施形態では、フットボード３６は、フレーム３０に支持される電気回路にユーザインターフェイス３８を電気的につなぐ電気コネクタを含む。この電気回路は、ポート（図示せず）とさらに電気的に通じており、このポートには、患者支持体２０からの電気ケーブルが、挿入されることができ、それによりユーザインターフェイス３８と患者支持体２０との間に電気的結合を確立する。さらに別の実施形態では、ユーザインターフェイス３８と患者支持体２０との間の通信は完全に無線である。そのような無線通信の一例は、同一出願人によるものであり且つＭｉｃｈａｅｌ Ｈａｙｅｓらの出願人による「ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＦＯＲ  ＰＡＴＩＥＮＴ  ＳＵＰＰＯＲＴ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳＥＳ（患者支持器具用の通信システム）」と題する米国特許出願第１３／８０２，９９２号明細書（２０１３年３月２４日出願）に開示されており、この文献の開示全体が参照により本明細書に援用される。
【００３１】
高さ調節機構２８は、基部２４に対してフレーム３０を上昇及び下降させるよう適合する。高さ調節機構２８は、油圧アクチュエータとして、電動アクチュエータとして、又は、基部２４に対してフレーム３０を上昇及び下降させるのに適した他のいかなる装置として、構築されることができる。図１の例示説明される実施形態では、高さ調節機構２８は、基部２４に対するフレーム３０の向きも調節できるように、独立して操作可能である。これにより、支持器具２２は、患者支持体２０上で支持される患者を、頭を下げて腰部を上げるトレンデレンブルグ体位（骨盤高位）、又は、頭を上げて腰部を下げる逆トレンデレンブルグ体位のいずれにも傾けることが可能になる。
【００３２】
フレーム３０は、患者支持デッキ３２と、ヘッドボード３４と、フットボード３６とを支持する構造をもたらす。患者支持デッキ３２は、患者がその上に横になる及び／又は座ることができるように、患者支持体２０が配置される表面をもたらす。患者支持デッキ３２は、複数のセクションから形成され、複数のセクションの幾つかは、ほぼ水平な枢軸（複数）を中心に枢動可能である。図１に示す実施形態では、患者支持デッキ３２は、頭部又は背中セクション４０と、臀部セクション４２と、腿部セクション４４と、足部セクション４６とを含む。別の実施形態では、患者支持デッキ３２は、上記セクションよりも多い数又は少ない数のセクションを含むことができる。半起坐位（Fowler）セクションと呼ばれることもある頭部セクション４０は、ほぼ水平な向き（図１で示す向き）と複数の上昇したポジション（図１に示されないもの）との間で、枢動可能である。腿部セクション４４及び足部セクション４６も、水平な枢軸を中心に枢動可能である。
【００３３】
基部２４、高さ調節機構２８、フレーム３０、患者支持デッキ３２、ヘッドボード３４及び／又はフットボード３６のいかなるものの概略的な構成は、任意の既知の又は慣例的な設計を採用することができる。上記設計は、例えば、同一出願人によるものであり且つＬｅｍｉｒｅらに特許が付与された「ＨＯＳＰＩＴＡＬ  ＢＥＤ（病院ベッド）」と題する米国特許第７，６９０，０５９号明細書（この開示全体が参照により本明細書に援用される）に開示されている設計、又は、同一出願人によるものであり且つＢｅｃｋｅｒらにより出願された「ＰＡＴＩＥＮＴ  ＨＡＮＤＬＩＮＧ  ＤＥＶＩＣＥ  ＩＮＣＬＵＤＩＮＧ  ＬＯＣＡＬ  ＳＴＡＴＵＳ  ＩＮＤＩＣＡＴＩＯＮ，ＯＮＥ‐ＴＯＵＣＨ  ＦＯＷＬＥＲ  ＡＮＧＬＥ  ＡＤＪＵＳＴＭＥＮＴ，ＡＮＤ  ＰＯＷＥＲ‐ＯＮ  ＡＬＡＲＭ  ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ（局所状態表示、ワンタッチな半起坐位角度調節及び電源オンのアラーム形態を含む患者対応デバイス）」と題する米国特許出願公開第２００７／０１６３０４５号明細書（この開示全体も参照により本明細書に援用される）に開示されている設計などである。基部２４、高さ調節機構２８、フレーム３０、患者支持デッキ３２、ヘッドボード３４及び／又はフットボード３６のいずれのものの構成も、前述の特許明細書又は特許出願公開明細書に開示されているものとは異なる形態を呈することができる。
【００３４】
実施形態によっては、患者支持体２０の操作が、患者支持器具２２に組み込まれたセンサが発するセンサデータに少なくとも部分的に基づく場合があり、その一方で、実施形態によっては、患者支持体２０が、支持体２０の内部に位置するセンサが発するセンサデータのみに基づいて作動する場合がある。患者支持体２０が患者支持器具２２からのセンサデータを用いる実施形態では、そのようなセンサデータは、角度データ及び／又は重量データを含む。より具体的には、実施形態によっては、患者支持器具２２は、フレーム３０の（水平に対する）角度方向の向きを検出する１つ以上の角度センサも、支持デッキ３２のセクションのうちの１つ以上の（水平に対する）角度方向の向きを検出する１つ以上の角度センサも含む。またさらに、実施形態によっては、患者支持器具２２は、患者支持体２０上に位置する患者の体重及び／又は重心を検出するロードセルシステム（load cell system）を含む。患者支持器具２２で用いることができるそのようなロードセルシステムの１つは、同一出願人によるものであり且つＴｒａｖｉｓに特許が付与された米国特許第５，２７６，４３２号明細書に開示されており、この文献の開示全体が参照により本明細書に援用される。他のロードセルシステムが使用されることもできる。具体的にどんなロードセルシステムを使用するかにかかわらず、患者支持器具２２は、患者の体重、患者の重心、フレーム３０の角度方向の向き、及び／又は、デッキセクション４０〜４６の１つ以上の角度方向の向きのうち任意の１つ以上を、患者支持体２０に伝達することができ、患者支持体２０は、以下により詳しく述べる方法でこのデータを使用することができる。
【００３５】
図２に示すように、患者支持体２０は、頭端部４８と、足端部５０と、一対の側部５２とを含む。図２に示す実施形態では、患者支持体２０の頭端部４８は、患者の頭部を支持するように意図され、足端部５０が患者の足部を支持するよう意図されている。患者支持体２０はさらに、図２に破線で示される複数の区分ゾーン５４に分けられている。少なくとも１つの態様では、区分ゾーン５４は、互いに異なった制御を受けることができ且つ／又は互いに異なって構成される患者支持体２０の区域（複数）を表す。例えば、そして以下により詳しく述べるように、患者支持体２０は、右側臀部区分ゾーン５８ａと左側臀部区分ゾーン５８ｂとを含む。臀部区分ゾーン５８ａ及び５８ｂはそれぞれ、対応する空気袋を含み、右側臀部区分ゾーン５８ａの空気袋の膨張は、左側臀部区分ゾーン５８ｂの空気袋の膨張とは独立して制御を受けることができる。
【００３６】
同じく図２に示すように、患者支持体２０はさらに、背中区分ゾーン５６と、腿部区分ゾーン６０と、足部区分ゾーン６２とを含む。例示説明する実施形態では、背中区分ゾーン５６は、頭部区分ゾーン又は枕部区分ゾーン６４を含む。区分ゾーンのそれぞれの物理的境界は、図示したものから変更することができ、各区分ゾーンの場所の数も、図示したものから変更することができる。図２の実施形態では、患者支持体２０が支持デッキ３２上に配置されるときに背中区分ゾーン５６が患者支持器具２２の頭部又は背中セクション４０と概ね位置が合うように、背中区分ゾーン５６は配置される。同様に、臀部区分ゾーン５８は臀部セクション４２と概ね位置が合うことになり、腿部区分ゾーン６０は腿部セクション４４と概ね位置が合うことになり、足部区分ゾーン６２は足部セクション４６と概ね位置が合うことになる。しかしながら、そのように位置が合うことは必ずしも必要ではない。実際、患者支持体２０は、その中で支持デッキ３２が個別セクションを持たない支持器具２２上で使用される場合もあれば、図１に示す４つより少ない数又は多い数のセクションを持つ支持器具２２の上で使用される場合もある。
【００３７】
上述のように、図２に示す実施形態では、臀部区分ゾーン５８は、右側と左側とにさらに分割されている。すなわち、臀部区分ゾーン５８は、右側臀部区分ゾーン５８ａと左側臀部区分ゾーン５８ｂとを含む。臀部区分ゾーン５８ａ及び５８ｂのそれぞれが、その中に密閉して隔離された空気袋が配置される領域を画成し、その結果、右側臀部区分ゾーン５８ａに対応する膨張レベルは、左側臀部区分ゾーン５８ｂに対応する膨張レベルとは独立して制御及び／又は設定されることができる。このようなかたちにおいて、患者が横向きに寝ている場合、又は、そうでなく患者が一方の側部よりも他方の側部５２に近寄って位置している場合、少なくともいくつかの実施形態では、区分ゾーン５８ａ及び５８ｂは、異なる膨張レベルに設定されることができる。或いは、患者が患者支持体２０のより中心寄りに位置している状況では、区分ゾーン５８ａ及び５８ｂの膨張レベルを異なるように設定することが、望ましい場合もある。代わりの実施形態では、臀部区分ゾーン５８は、右側と左側との間で別々に細分されずにまとまったかたちで膨張及び収縮が可能である単一のセクションとすることができる。また別の代わりの実施形態では、他の区分ゾーン５６、６０及び／又は６２のうち１つ以上の区分ゾーンが、左側及び右側のサブ区分ゾーンに細分されることができ、又は、さらに別のかたちで細分されることができる。
【００３８】
図３は、外側のカバーが取り除かれた状態の患者支持体２０を示し、複数の膨張可能なポッド状体６６と、枕部空気袋６８と、ポッド状体６６を支持する発泡体寝台体７０と、成形された複数の足端部クッション体７２とを露出させて示す。発泡体クッション体７２は、膨張可能ではないが、代わりに、柔軟にたわむ特性を通じて患者の足にクッション性を伴った支持をもたらす。
複数の膨張可能なポッド状体６６は、区分ゾーン５４に対応するかたちで、互いに流体を介して結合されている。すなわち、背中区分ゾーン５６にあるすべてのポッド状体６６は、一緒に膨張及び収縮し、且つ、他のいずれの区分ゾーンにあるポッド状体６６からも別々に膨張及び収縮されることができる。同様に、右側臀部区分ゾーン５８ａにあるすべてのポッド状体、左側臀部区分ゾーン５８ｂにあるすべてのポッド状体、さらに腿部区分ゾーン６０にあるすべてのポッド状体もぞれぞれ、一緒に膨張及び収縮されることもでき、且つ、他の区分ゾーンにあるポッド状体６６から別々に膨張及び収縮されることもできる。それ故、背中区分ゾーン５６にあるポッド状体６６は、ひとまとめにして１つの背中空気袋７４を画成し、右側臀部区分ゾーン５８ａにあるポッド状体６６は、ひとまとめにして１つの右側臀部空気袋７６ａを画成し、左側臀部区分ゾーン５８ｂにあるポッド状体６６は、ひとまとめにして１つの左側臀部空気袋７６ｂを画成し、腿部区分ゾーン６０にあるポッド状体６６は、ひとまとめにして１つの腿部区分ゾーン空気袋７８を画成する。当然のことながら、空気袋７４、７６ａ、７６ｂ及び／又は７８は、代わりの実施形態では、ポッド状体以外のかたちで実現されることができ、ポッド状体以外のかたちとして、例えば、細長の空気袋、扁平な空気袋、缶形状の空気袋又はさらに他の形状などがあるが、これらに限定されない。
【００３９】
図４に、ポッド状体６６の一実施形態のさらなる詳細が示されている。各ポッド状体６６は、頂面８０と、ベース部８２と、側壁８４とを含む。各空気袋つまり各区分ゾーン５４のポッド状体６６のうちの少なくとも１つでは、開口部８６が画成され、開口部８６は空気ホース８８につながれるよう適合する。空気ホース８８はポンプボックス９０（図５）にまで延在している。ポンプボックス９０は、空気ポンプ、送風装置、又は、対応するポッド状体６６に送出するように空気を空気ホース８８に供給できる他の空気源を含む。図４に見られるように、そのベース部８２に画成される開口部８６を有するポッド状体６６は、どちらかといえばベース部８２に近く側壁８４に画成される複数の側部開口部９２さらに含む。側部開口部９２は、隣り合うポッド状体６６との流体連通をもたらす。それ故、ホース８８を介して送られる空気は、そのベース部８２に画成された開口部８６を有するポッド状体６６にだけでなく、側部開口部９２と流体連通しているすべての隣り合うポッド状体にも送られることになる。これら隣り合うポッド状体は、それら自身の側部開口部９２をさらに含み、隣り合うポッド状体自身の側部開口部９２は、供給された空気をより多くのポッド状体にさらに分配する。所定の区分ゾーン５４内つまり画成された空気袋内のポッド状体６６のすべてが、１つ以上の側部開口部９２によって相互に接続されるように、側部開口部９２を包含させる箇所が配列される。区分ゾーン５４の縁部にあるポッド状体は、外部側に側部開口部９２を持たず、それにより、隣接する区分ゾーンから流体に関して隔離されることになる。その結果、所定の区分ゾーン５４内にあるポッド状体６６のすべてが、互いに流体連通し、且つ、全体として同じ空気圧を有することになる。実施形態によっては、１つ以上の空気ホース８８が、１つの所定の区分ゾーン５４に接続されることができ、実施形態によっては、別々になった複数の空気ホース８８が、１つの所定の区分ゾーン５４に空気を供給する又は１つの所定の区分ゾーン５４から空気を抜くのに、使用されることができる。実施形態にかかわらず、制御部又はポンプボックス９０は、様々な区分ゾーン５４への空気の送出及び／又は様々な区分ゾーン５４からの空気の放出を監視する。
【００４０】
図５は、ポッド状体６６のすべてと発泡体寝台体７０の大部分とを取り除いた状態の患者支持体２０を示す。図からわかるように、ポンプボックス９０が、患者支持体２０の足端部５０に配置されている。ポンプボックス９０は、図示はしていないが、ポッド状体６６に空気を供給するための１つ以上のポンプ又は送風装置と、各区分ゾーン５４内の空気圧を制御するための制御可能な弁（複数）からなるアセンブリを有するマニフォールドとを含み、実施形態によっては、本明細書に記載する制御アルゴリズムを実行するための１つ以上の回路基板も含む。図５からもわかるように、患者支持体２０はさらに、患者支持体２０の臀部区分ゾーン５８を横切って概ね側方に配置される複数の深度センサプレート９４を含む。深度センサプレート９４は、患者支持体２０上に横たわる患者が、臀部空気袋７６ａ及び７６ｂにどの程度深く沈み込んでいるかを測定するのに使用される。深度センサプレート９４は、一般的には図５に示す位置で上記測定を行う。それ故、合計で６つの深度プレート９４がある図５の実施形態では、３つの深度センサプレート９４が、右側臀部区分ゾーン５８ａ内において、側方に間隔をあけた３つの異なる位置で、３つの患者の深度測定を行うのことになるのに対し、別の３つの深度センサプレート９４は、左側臀部区分ゾーン５８ｂ内において、側方に間隔をあけた３つの異なる位置で、３つの患者の深度測定を行うことになる。総じて、深度センサプレート９４は、臀部区分ゾーン５８を横切って患者支持体２０の一方の側部５２から反対側の側部５２までにわたる６つの深度測定を行う。
【００４１】
背中区分ゾーン５６及び臀部区分ゾーン５８における患者支持体２０のさまざまな構成要素を図示した図６からわかるように、患者支持体２０は、上部カバー９６と、防火障壁層１００と、導電性布地層９８と、ポッド状体６６と、布地マニフォールド１０２と、発泡体寝台体７０と、複数の体位変換空気袋１０４と、６つの深度センサプレート９４と、下部カバー１０６とを含む。上部カバー９６は、病院のマットレスの製造で使用される任意の従来からある材料で作製されることができ、例えば、作製材料として、ポリエステルニット材及び／又はポリウレタンがあるが、これらに限定されるわけでない。
【００４２】
防火障壁体１００は、最上層９６の真下に配置され、延焼に抗する任意の好適な材料で作製される。そのような材料は多様とすることができる。一実施形態では、防火障壁部１００は、Ｋｅｖｌａｒ（ケブラー）（登録商標）（ポリパラフェニレンテレフタルアミド）若しくは他の銘柄のパラアラミド合成繊維から作製される、又はＫｅｖｌａｒ（ケブラー）（登録商標）若しくは他の銘柄のパラアラミド合成繊維を含むことができる。他の材料も代わりに使用することができる。
【００４３】
導電性布９８は、深度センサプレート９４を補佐するように機能し、図示した実施形態では、深度センサプレート９４は、患者が動いて深度センサプレート９４に近づく又は遠ざかると、出力が変化する静電容量センサである。より具体的には、導電性布９８は、平行平板コンデンサの頂部平板と同様に機能し、その一方で、深度センサプレート９４は、平行平板コンデンサの底部平板を形成する。それ故、導電性布９８と深度センサプレート９４のいずれかとの間の鉛直方向距離が変化すると、導電性布９８とプレート（複数可）９４との間の静電容量が変化することになる。この変化は、導電性布９８と深度センサプレート９４のそれぞれとの間で電気的につながれる検出回路１１２（図７）によって、検出される。すなわち、１つ以上のワイヤ（図示せず）が、導電性布９８及び検出回路１１２に電気的につながれ、その一方で、１つ以上の他のワイヤ（図示せず）が、各プレート９４と検出回路１１２との間に接続されている。導電性布９８は、電気的な導通性を有する任意の市販の布とすることができ、又は、電気的な導通性を有する箔とすることができ、又は、電気的な導通性があり且つその材料の領域で患者支持体２０の可撓性を有意に変更しないほど十分に可撓性があるいかなる他の材料とすることができる。
【００４４】
本明細書で説明してきたように、ポッド状体６６は、複数のグループ（複数の区分ゾーン５６、５８ａ、５８ｂ及び６０）において、ポンプボックス９０及びその関連制御回路の制御下で、膨張及び収縮される。ポッド状体６６とポンプボックス９０との間の流体接続は、ポンプボックス９０とさまざまなポッド状体６６との間を延在する複数のホース８８によって確立される。ホース８８は、布地マニフォールド１０２内に収容される。ホース８８はそれぞれ、１つ以上のポッド状体６６にホースを流体接続するための１つ以上のコネクタ１０８を含む。
【００４５】
体位変換空気袋１０４は、発泡体寝台体７０の真下に配置され、患者支持体２０の最上部の上に位置する患者を体位変換するのを補助するのに用いられる。この目的のために、体位変換空気袋１０４は、頭端部４８から足端部５０への方向に概ね長手方向に延在し、そして、それぞれ別々に且つ独立して膨張も収縮も可能である。体位変換空気袋１０４の膨張は、ポンプボックス９０及びその関連電気回路によって制御される。
【００４６】
各センサプレート９４は、導電性材料の概ね平面的な薄板であり、例えば銅又は他の導電性材料の概ね平面的な薄板である。各センサプレート９４は、他のセンサプレート９４から電気的に絶縁されている。絶縁及びシールド層１１０が、センサプレート９４の真下に配置されている。一実施形態では、絶縁及びシールド層１１０は、６つの電気シールド体を取り囲む上側及び下側の電気的絶縁層を含む。電気シールド体は、導電性であり、且つ電気容量検出回路１１２（図７）に電気的につながれることができる。電気シールド体は、電気容量に関する干渉を制限する働きをし、電気容量に関する干渉は、制限されないと、患者支持器具２２のフレーム３０の金属部品によって生じる可能性がある。
【００４７】
図７は、本明細書に記載するかたちで患者支持体２０を制御するように実現され得る制御システム１１４の一実施形態を示す。その代わりとして、別のタイプ、配置構成及び／又は形態の制御システムが用いられることができる。制御システム１１４は、制御部１１６と、ユーザインターフェイス１１８と、複数の深度センサ１２０とを含む。ユーザインターフェイス１１８は、患者支持器具２２のフットボード３６内に組み込まれ且つ上述したユーザインターフェイス３８と同じであってもよく、又は、単独で独立型ユーザインターフェイスであってもよい。そのような独立型ユーザインターフェイスは、患者支持器具２２のような患者ベッドに着脱自在に取り付けられ得る台座に組み込まれるユーザインターフェイスを含むことができる。図７に示す実施形態では、ユーザインターフェイス１１８はタッチスクリーンである。当然のことながら、ボタン、スイッチ、つまみ、ライト及び／又はディスプレイを含む他のタイプのユーザインターフェイスが、使用され得る。
【００４８】
各深度センサ１２０は、深度センサプレート９４のうちの１つと、対応する検出部１１２と、導電性布９８とを含み、そしていくつかの実施形態では、センサプレート９４の真下に配置されるシールド体（図示せず）も含む。検出部１１２は、プレート９４と導電性布９８との間で変動する静電容量を検出できる任意の電気回路とすることができる。ある実施形態では、検出部１１２は、Ａｎａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ社（マサチューセッツ州ノーウッド）が製造するＡＤ７７４７容量デジタルコンバータを含む。別の実施形態では、別の検出回路が使用され得る。どのような電気回路が使用されても、検出部１１２は、プレート９４と導電性布９８との間の静電容量レベルを検出する。この静電容量レベルは、プレート９４と導電性布９８との間の垂直距離の指標を与え、次いでこの指標は、患者が現時点で臀部区分ゾーン５８における様々な領域においてどの程度深く沈んでいるかを示す。例示説明する実施形態では、６つの別々の検出回路１１２があり、それにより、臀部区分ゾーン５８における患者の深度について６つの別々の測定値を生成する。ある実施形態では、深度センサ１２０はそれぞれ、１秒間に複数回、容量測定値を生成し、別の実施形態では、測定が異なる頻度で行われる。
【００４９】
制御部１１６は、ユーザインターフェイス１１８及び深度センサ１２０の両方に加え、複数の空気圧センサ１２２と、そして例示説明する実施形態では、１つ以上の傾斜センサ１２４と電気的につながっている。空気圧センサ１２２は、患者支持体２０の空気袋のそれぞれ（例えば、背中空気袋７４、臀部空気袋７６ａ及び７６ｂ、腿部空気袋７８及び枕部空気袋６８）の中の現時点の空気圧を測定する。前述したように、これら空気袋のそれぞれは、区分ゾーン５６、５８ａ、５８ｂ、６０及び６４にそれぞれ概ね対応する。傾斜センサ１２４は、患者支持体２０における１つ以上の部分の角度方向の向きを測定し、且つ／又は、患者支持体２０の全体の角度方向の向きを測定する。いくつかの実施形態では、先述したように、傾斜センサ１２４が省略され、代わりに患者支持体２０が、患者支持器具２２に組み込まれた１つ以上の角度センサから傾斜データを受け取る。さらに別の実施形態では、患者支持体２０は、いかなる傾斜センサ１２４も備えずに、且つ、患者支持器具２２からいかなる傾斜データも受け取らずに、実現される。
【００５０】
図７に示す実施形態では、制御部１１６は、２つの別個になった回路基板であるセンサ回路基板１２６と主制御回路基板１２８とを含む。センサ回路基板１２６は、種々のセンサのすべてから電気信号を受け取り、これらのセンサ（例えば、深度センサ１２０、空気圧センサ１２２及び傾斜センサ１２４）の動作を監視する。これらの種々のセンサから収集したデータは、センサ回路基板１２６から主制御回路基板１２８に転送される。図示した実施形態では、このデータは、シリアルペリフェラルインタフェース（ＳＰＩ）バスを介して転送されるが、当然のことながら、他のバスがこの目的のために使用されてもよい。主回路基板１２８は、以下でより詳細に説明する制御アルゴリズムを実行するようにプログラムされるか、又は別の方法で構成される。一般的に言えば、主回路基板１２８は、種々の空気袋のすべてに対して、好適な膨張レベル（例えば、所望の空気圧、又は［深度センサ１２０を備える上記空気袋に対しては］所望の患者の深度）を決定し、且つ、必要な弁、空気ポンプ、及び上記好適な膨張レベルを実現及び維持するのに必要なその他の特徴部を制御する。より具体的には、主回路基板１２８は、空気ポンプ制御部１３０及び複数の空気抜き弁１３２と連通している。ポンプ制御部１３０及び空気抜き弁１３２に送られる好適な電気信号を介して、主制御基板１２８は、種々の空気袋の好適な膨張レベルを実現し且つ維持できる。
【００５１】
図７からわかるように、各基板１２６及び１２８はプロセッサーを含み、上記プロセッサーはマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラとすることができる。実際、各回路基板１２６及び１２８は、本明細書に記載するアルゴリズムを実行できる任意の電気部品又は電気部品の群を含むことができる。多くの実施形態では、回路基板１２６及び１２８は、マイクロプロセッサベースとなるが、そのような実施形態のすべてが、マイクロプロセッサを含む必要があるわけではない。一般に、回路基板１２６及び１２８は、以下のものの任意の１つ以上を含むことになる。つまり、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、システムオンチップ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ディスクリート回路、及び／又は、当業者に既知であるようなものであり且つ、本明細書に記載する機能を実施できる他のハードウェア、ソフトウェア若しくはファームウェアである。上記構成要素は、いかなる好適なかたちでも物理的に構成されることができ、例えば、上記構成要素を１つ以上の回路基板に搭載することによって、又は、上記構成要素を他のかたち（単一ユニットに組み合わされるか複数のユニットにわたって配分されるかたち）で配置構成することによって、物理的に構成されることができる。さらに当業者には明らかなように、制御部１１６は、図７に示す２つの基板１２６及び１２８とは異なった形態で実現されることができる。そのような変形形態には、基板１２６及び１２８の両方の機能を単一の基板に組み合わせる形態、又は、図７に示す２つの基板１２６及び１２８より多くの基板上にこれらの基板の機能をさらに配分する形態が、含まれ得る。
【００５２】
図８は膨張制御アルゴリズム１３４を図示している。膨張制御アルゴリズム１３４は、一実施形態では、制御部１１６によって実行される。制御部１１６は、さまざまな方法でこのアルゴリズムを実行し得る。ある方法では、アルゴリズム１３４は基板１２６及び１２８の間で分けられるのに対し、別の方法では、アルゴリズム１３４の全ステップが主制御基板１２８によって実行される。制御アルゴリズム１３４の具体的な実現方法にかかわらず、膨張制御アルゴリズム１３４は、最初のステップ１３６から始まる。このステップ１３６では、制御部１１６はアルゴリズムを開始するためのユーザコマンドを待っている。看護師や介護者などの使用者などが、ボタンを押す、タッチスクリーンに触れる、又は別のやり方でユーザインターフェイス１１８上の制御部を手で操作した後、つまり、患者支持体２０の空気袋の好適な膨張レベルを患者支持体２０に自動的に決定させたいということを指示した後、ユーザコマンドが、ユーザインターフェイス１１８から発せられる。最初のステップ１３６は、患者が患者支持体２０上にいる状態でも患者支持体２０にいない状態でも、開始することができる。患者が患者支持体２０上で支持されていない状態で最初のステップ１３６が開始する場合、患者は、以下に説明するステップ１４０の開始前に、患者支持体２０上に位置していなければならない。
【００５３】
制御部１１６が最初のステップ１３６で開始コマンドを受け取った後、制御部１１６は、膨張ステップ１３８に進む。膨張ステップ１３８では、制御部１１６は、事前設定した上方閾値にまですべての空気袋の膨張を開始する。このことは、空気がポンプボックス９０から空気袋に送達されるように、適切な制御信号を空気ポンプ制御部１３０に送信し且つ必要な弁を閉鎖及び／又は開放することによって、実行される。他の変形形態も可能だが、制御部１１６は、体位変換空気袋１０４を唯一除いて、ステップ１３８では患者支持体２０のすべての空気袋を膨張する。より具体的には、制御部１１６は、背中空気袋７４と、臀部空気袋７６ａ及び７６ｂと、腿部区分ゾーン空気袋７８とを、事前設定した上方閾値にまで膨張する。図８に示す実施形態では、事前設定した上方閾値は、３５水銀柱ミリメートル（ｍｍＨｇ）と同等の空気圧であるが、異なる閾値を用いることはできる。一般に、上方閾値は、上方閾値の膨張レベルでは患者が（仮に沈むにしても）ほとんど沈まないように設定される。制御部１１６は、閉ループ方式でこの膨張を実行し、圧力センサ１２２からフィードバックを受け取る。各区分ゾーン５４は、当該区分ゾーン内の現時点の空気圧を制御部１１６に繰り返し示す少なくとも１つの圧力センサを含む。それ故、制御部１１６は、区分ゾーン５４が閾値圧力に向けて膨張されているときに、区分ゾーン５４のそれぞれの中の圧力をモニターすることができ、そして、上方閾値圧力に達すると、各区分ゾーン５４の膨張を終了させる。
【００５４】
ステップ１３８の終了後、制御部１１６は、収縮ステップ１４０に移行する。上述したように、収縮ステップ１４０は、患者が患者支持体２０上に位置するまで開始すべきでない。いくつかの実施形態では、制御部１１６は、患者が患者支持体上に位置するまで膨張ステップ１３８でさえも開始しないようにプログラムされる。制御部１１６は、患者の体重を検出でき且つ患者支持器具２２に構築されたロードセルとの通信を介して、患者支持体上の患者の存在の有無を判定することができる。又は、患者支持体２０が、それ自体のセンサを含むことによって、患者の存在を判定することができる。別の実施形態では、制御部１１６は、患者支持体２０上の患者の存在の有無にかかわらず、制御アルゴリズム１３４を開始し、そして、その際、ステップ１３６で開始コマンドを開始する前に患者支持体２０上に患者が位置することを確実にすることは、介護者に委ねられる。
【００５５】
収縮ステップ１４０の間、制御部１１６は、右側臀部区分ゾーン５８ａ内及び左側臀部区分ゾーン５８ｂ内の空気を抜き始める。区分ゾーン５８ａにある右側空気袋７６ａと、区分ゾーン５８ｂにある左側空気袋７６ｂとをそれぞれ収縮させている間、制御部１１６は、６つの深度センサ１２０のそれぞれからの深度測定値を連続して記録しつつ、右側臀部空気袋７６ａ内の空気圧測定値と左側臀部空気袋７６ｂ内の空気圧測定値とも連続して記録する。これらの測定値は、制御部１１６にアクセス可能なメモリ（図示せず）、又は制御部１１６内のメモリに記録される。これらの測定値は、空気袋が収縮する際の深度と圧力との関係を保つかたちで記録される。つまり、深度及び圧力の測定値はともに、ある時間に同時に又はほぼ同時になされたものであり、そして、制御部１１６は、これら２つの値が互いに時間で対応することを、メモリに記録する。これにより、制御部１１６は、所与の圧力に対する深度の測定値が何であったか、又はその逆を把握できる。
【００５６】
図９及び図１０は、制御部１１６がステップ１４０の間に読み込んでいるデータをグラフにプロットした２つの例を示す。制御部１１６が実際にこのデータをプロットするわけではないが、図９及び図１０のプロットしたものは、制御部１１６が生成しているデータのタイプと、制御部１１６が行うそれに続くこのデータの分析とを説明するのに役立つ方法をもたらす。これらの図の両方において、空気圧測定値がｘ軸にプロットして示され、深度センサ１２０のうちの１つからの深度測定値がｙ軸に示されている。さらに、これらの図表の両方において、ｘ軸は空気圧を逆の順序で示している。すなわち、空気圧は左から右に向かって減っていく。これは、あくまで１つの可能な例として行っているに過ぎない。必要に応じて、ｘ軸とｙ軸とが逆転されることができ、圧力値の順序が変更されることもできる。各深度センサ１２０に対して、制御部１１６は、当該深度センサ１２０に対して収集された深度センサデータを、深度センサ測定値と同時に又はほぼ同時に記録された対応する空気圧データと一緒に、保存する。図９及び図１０は、このデータの深度対圧力のプロット１４４を示す。これらのプロット１４４を生成するのに用いられるデータは、制御部１１６がアルゴリズム１３４のステップ１３６〜１４０を通って進んだ後に特定の患者について制御部１１６によって収集され得るデータのタイプの単なる例にすぎない。
【００５７】
収縮ステップ１４０を終了すると、制御部１１６は、微分係数計算ステップ１４２に進む。微分係数計算ステップ１４２の間では、制御部１１６は、ステップ１４０の間に得られた深度測定値及び圧力測定値のセット全体について、空気圧測定値に対する深度測定値の数学上の微分係数をコンピュータ計算する。すなわち、制御部１１６は、６つの深度センサ１２０のそれぞれについて、空気圧に対する深度の変化率をコンピュータ計算する。最も右側の３つの深度センサ１２０については、最も右側の３つの深度センサ１２０がすべて右側臀部空気袋７６ａの真下に配置され、右側臀部空気袋７６ａが単一の空気圧を有する単一の空気袋であるため、最も右側の３つの深度センサ１２０の空気圧データは同一になる。同様に、最も左側の３つの深度センサ１２０について、最も左側の３つの深度センサ１２０のすべてが左側臀部空気袋７６ｂの真下に配置され、左側臀部空気袋７６ｂも単一の空気圧を有する単一の空気袋であるため、最も左側の３つの深度センサ１２０の空気圧データは互いに同一になる（ただし、最も右側の深度センサと必ずしも同じとは限らない）。それに対し、区分ゾーン５８ａ及び５８ｂの種々の部分にわたって、つまり空気袋７６ａ及び７６ｂの種々の部分にわたって患者の重量及び形態が異なっているため、深度センサ１２０による深度測定値は、深度センサごとに異なる可能性があり、おそらく異なることになる。
【００５８】
図９及び図１０は、これらの図のそれぞれにおける深度対圧力のプロット１４４に対応する微分係数計算プロット１４６をグラフに示す。つまり、図９のプロット１４６は、図９の曲線１４４の微分係数をプロットしたものであり、図１０のプロット１４６は、図１０の曲線１４４の微分係数をプロットしたものである。プロット１４４及び１４６は、制御システム１１４によって実際にグラフで表示される必要はないが、制御部１１６は、これらのプロットのそれぞれの基礎となるデータを計算する。図９のグラフと図１０のグラフとの間の差異は、アルゴリズム１３４の実行中に制御システム１１４が生成するデータの異なるタイプの例を単に示すように、本明細書では表されている。実際のシステムでは、６つの異なるグラフに対応するデータが制御部１１６によって生成されることになり、つまり、６つの深度センサ１２０のそれぞれに対するグラフに対応するデータが生成されることになる。次いで、このデータは、アルゴリズム１３４に従って分析され、それにより、患者支持体２０の種々の空気袋についての好適な膨張レベル（この膨張レベルは、空気圧、患者の深度又は他の何らかの制御変数に関して定義される）を決定する。
【００５９】
ステップ１４２で深度センサ１２０のそれぞれについての深度対圧力のデータの微分係数をコンピュータ計算した後、制御部１１６はステップ１４８に進み、ステップ１４８では、制御部１１６は、算出された微分係数を分析して、６つのセットの深度対圧力のデータ（６つの深度センサ１２０のそれぞれにつき１つ）のいずれかが、閾値基準を満たす微分値を有しているかを確認する。図８に示す特定のアルゴリズム１３４では、この閾値は、１水銀柱ミリメートル（ｍｍＨｇ）当たり５バースト数（burst count，ＢＣ）よりも小さい値を有する任意の微分係数で設定される。用語「バースト数」は、示される実施形態では、チャージ計数法（charge count method）を用いて静電容量を計測する容量検出回路１１２の出力を意味する。当然ながら、静電容量を計測する他の方法（振動子ベースの方法、ブリッジ法及びさらに他の方法があるが、これらに限定されない）が使用できることは、当業者には理解されることであろう。さらに、患者の深度を測定する他の方法が、容量センサ以外（例えば誘導センサ、赤外線センサ又は他のセンサなどがあるが、これらに限定されない）で使用され得るということは、当業者には理解されることであろう。センサのタイプにかかわらず、制御部１１６は、深度対圧力のデータの傾きを分析し、最大閾値を超える傾き又は最小閾値よりも小さな傾きを探し出し、そして、そのような値は、いかなるターム（term）であれ、当該特定のセンサに適したタームで定義されることができる。例示説明される例では、傾きは、１水銀柱ミリメートル当たりのバースト数というタームで定義されて示されている。他の単位が使用されてもよい。
【００６０】
制御部１１６が微分係数分析ステップ１４８で定義される基準を満たすいかなる傾きも検出しない場合、制御部１１６は、ステップ１４０に戻るが、その場合、空気袋の収縮と、より多くのデータの収集と、ステップ１４０、１４２及び１４４の繰り返しとを続ける。ステップ１４８の基準を満たす微分係数が少なくとも１つ見つかるまで、このループが繰り返されることになる。（なお、アルゴリズム１３４の間で患者が誤って患者支持体２０からいなくならない限り、ステップ１４８の基準が、患者支持体２０の収縮中の間のある時点で、少なくとも１つの深度センサ１２０に対して満たされるように、ステップ１４８の閾値基準は設定されるということに、注意する必要がある。）少なくとも１つの深度センサ１２０からの深度対圧力のデータの微分係数が、ステップ１４８の閾値を満たす少なくとも１つの値を有するということを、制御部１１６が一度でも判定したら、制御部１１６は選択ステップ１５０に移る。
【００６１】
選択ステップ１５０では、制御部１１６は、ステップ１４８で定義された閾値をプロットにおけるある点で超える微分係数プロット１４６を有する深度センサ１２０が２つ以上あるかどうかを判定する。もしあれば、制御部１１６は、ステップ１４８の基準を満たす複数の深度センサ１２０のデータのうちから使用すべきデータを選択する。つまり、選択ステップ１５０は、６つの深度センサ１２０のうちどれが、臀部空気袋７６の好適な膨張レベルを決定するのに制御部１１６が使用することになるデータを生成したかを選択することを、含む。制御部１１６は、どの微分係数プロット１４６が負の最も大きい値を有するかを選ぶことによって、この選択を行う。つまり、このことは、制御部１１６が、センサ１２０からのデータを調べ、深度対圧力のプロット１４４が最も急勾配で下がる傾斜を有しているセンサ１２０を選ぶことを、意味する。
【００６２】
この選択の一例が、図９及び図１０を検討することによってグラフで確認できる。例示を目的として、図９が、深度センサ１２０のうちの第１のものによって生成されたデータをグラフで描写し、図１０が、深度センサ１２０のうちの第２のものによって生成されたデータをグラフで描写するものと仮定する。さらに、図９及び図１０の微分係数のプロットの両方が、アルゴリズム１３４のステップ１４８の基準を満たし、且つ、制御部１１６が、使用すべきデータのセット（つまり、図９又は図１０のデータのセット）を選択しなければならないことに直面すると仮定する。図９及び図１０を目視で比較すると、図９の深度対圧力のプロット１４４が、図１０の深度対圧力のプロット１４４より急勾配で下がる傾斜を有していることが明らかである。よって、制御部１１６は、図９に対応する深度センサ１２０からのデータを使用することを選択することになる。
【００６３】
選択ステップ１５０で使用すべき深度センサ１２０を選択した後、制御部１１６はステップ１５２に移り、ステップ１５２では、制御部１１６は、ステップ１５０で選択された深度センサ１２０に対する深度対圧力のプロット１４４の微分係数が、極小値１５４（図９及び図１０）に達したかを判定する。微分係数のプロット１４６でまだ極小値に達していなければ、制御部１１６は、ステップ１４０に戻り、先に説明したステップを繰り返す。必要なステップを繰り返した後のある点で、制御部１１６は、ステップ１５２において、深度センサ１２０のうちの１つについて、微分係数曲線１４６で極小値への到達がなされたと最終的に判定することになる。この判定がなされると、制御部１１６は再膨張ステップ１５６に移る。
【００６４】
再膨張ステップ１５６では、制御部１１６は、臀部区分ゾーン５８ａの空気袋７６ａ及び臀部区分ゾーン５８ｂの空気袋７６ｂの膨張を開始し、それらの空気袋内の空気圧が、ステップ１５２で識別される極小値１５４での空気圧に相当する空気圧に達するまで膨張を行う。つまり、制御部１１６は、ステップ１５２で第１の極小値を最終的に判定すると、臀部区分ゾーン５８の所望の膨張レベルを首尾よく決定してしまっていることになる。なお、臀部区分ゾーン５８の所望の膨張レベルは、当該極小値に相当する空気圧であるか、又は、当該極小値に相当する深度であるかのいずれかであり、これらのことは、同じ結果を得る互いに代わりとなる方法である。つまり、ステップ１５６では、制御部１１６は、空気圧が極小値１５４に相当する空気圧に達するか、又は、現時点の測定深度が極小値１５４に相当する深度に達するかのいずれかの時点まで、臀部空気袋を再膨張することになる。いずれの場合も結果は同じである。
【００６５】
図９及び／又は図１０は、上記のことをより明確に説明するのに用いられることができる。例えば図９のデータが、ステップ１５２で極小値１５４への到達がなされたかを判定するのに制御部１１６によって使用されるしたデータであると仮定する。図９では複数の極小値１５４が示されているが、このことは例示を目的としているにすぎない。アルゴリズム１３４が、（患者支持体２０の膨張中とは反対となるように）患者支持体２０の収縮中のデータを生成するため、図９に示す一番左の極小値１５４は、制御部１１６によって検出される最初の（そして恐らくただ一つの）極小値となる。この極小値の右へのさらなる極小値１５４は、それらが第１の極小値にどれだけ近いかに応じて、及び／又は、制御部１１６がどのくらい多くの追加データを収集するよう構成されるかに応じて、検出される可能性がある。しかしながら、複数の極小値１５４が検出されるか否かにかかわらず、制御部１１６は、第１の極小値を選択し、図９でグラフにライン１５８によって示される好適な膨張レベルを設定する。なお、上記好適な膨張レベルは、空気圧測定値又は空気圧測定値に対応する深度測定値のいずれかに等しい。言い換えれば、図９の好適な膨張レベル１５８は、空気圧と深度との両方を同定する。好適な膨張レベル１５８が定義する空気圧は、この例では約１３ｍｍＨｇである。好適な膨張レベル１５８が同定する深度は、患者支持体２０への約１．５インチの沈み込みである（プロット１４４とライン１５８との交点における深度である）。ステップ１５６では、制御部１１６は、臀部空気袋７６ａ及び７６ｂの内部の空気圧が１３ｍｍＨｇに等しくなるまで、又は、図９のデータを発した深度センサが、約１．５インチの深度を検出するまで、臀部空気袋７６ａ及び７６ｂを再膨張する。このことが、臀部区分ゾーン５８ａ及び５８ｂの好適な膨張レベルである。
【００６６】
ステップ１６０及び１６２では、制御部１１６は、それぞれ背中区分ゾーン５６及び腿部区分ゾーン６０に対応する背中空気袋７４及び腿部空気袋７８の好適な膨張レベルを決定する。図８に示す実施形態では、アルゴリズム１３４は、これらの膨張レベルの両方を、臀部区分ゾーン５８内の空気圧から一定のオフセットをした空気圧に等しくなるように、設定する。より具体的には、ステップ１６０では、制御部１１６は、背中空気袋７４内の空気圧を、臀部空気袋７６ａ及び７６ｂ内の空気圧よりもＸｍｍＨｇだけ小さい値に設定する。この特定の値Ｘは変わってもよい。ある実施形態では、Ｘは１０ｍｍＨｇに等しくなるように設定される。別の実施形態では、Ｘは他の値を取ってもよい。それ故、図９の例を用いて続けると、制御部１１６が、極小値１５４が１３ｍｍＨｇにあると判定し、それにより臀部空気袋７６内の空気圧を１３ｍｍＨｇに等しくなるように設定した場合、制御部１１６は、ステップ１６０での背中空気袋７４内の圧力を１３-ＸｍｍＨｇに等しくなるように設定する、つまり、この特定の例では３ｍｍＨｇ（１３-１０＝３）に等しくなるように設定する。
【００６７】
ステップ１６０において背中空気袋７４内の空気圧を設定したあと、制御部１１６はステップ１６２に進み、ステップ１６２では、制御部１１６は、腿部空気袋７８内の空気圧を調節する。図９に示すアルゴリズム１３４の実施形態では、制御部１１６は、腿部区分ゾーンの空気圧を、臀部空気袋７６ａ及び７６ｂ内の空気圧よりもＹｍｍＨｇだけ大きな値に設定する。値Ｘと同様に、値Ｙも変わってもよい。ある実施形態では、Ｙは５ｍｍＨｇに等しい。別の実施形態では、他の値が用いられてもよい。図９の例を用いて続けると、制御部１１６は、腿部空気袋７８内の空気圧を１８ｍｍＨｇに等しく設定し、この空気圧は、臀部空気袋７６ａ及び７６ｂ内の空気圧（１３ｍｍＨｇ）よりも５ｍｍＨｇ（Ｙ）だけ大きい。
【００６８】
代替の実施形態では、アルゴリズム１３４は、ステップ１６０及び１６２の片方又は両方が、臀部空気袋７６ａ及び７６ｂ内の空気圧からのオフセットしたものではなく、一定比率を使用するように、変更を加えられる。つまり、例えば、制御部１１６は、背中空気袋７４内の空気圧を、臀部空気袋７６ａ及び７６ｂ内の空気圧に対して事前設定した比率に一致する空気圧に等しくなるように設定する。例えば、ステップ１６０は、制御部１１６が臀部区分ゾーン空気圧のおよそ９０％に等しくなるよう背中空気袋の圧力を設定するように、変更を加えられることができる。同様に、ステップ１６２は、制御部１１６が臀部空気袋７６ａ及び７６ｂ内の空気圧の１０５％又は他の一定比率の値に等しくなるよう腿部区分ゾーン空気圧を設定するように、変更を加えられることができる。またさらに、いくつかの実施形態では、アルゴリズム１３４は、腿部空気袋及び背中空気袋の一方が臀部区分ゾーン空気圧からオフセットしたものとして設定される一方、腿部空気袋及び背中空気袋の他方が、臀部区分ゾーンの空気圧のパーセンテージ割合として設定される空気圧を有するように、変更を加えられる。
【００６９】
さらに、以下のことは理解されるだろう。つまり、患者支持体２０が、背中区分ゾーン５６及び腿部区分ゾーン６０の一方又は両方に、１つ以上の深度センサ１２０を含むように変更を加えられることができ、この場合、背中区分ゾーン５６及び腿部区分ゾーン６０に対応する空気袋内の空気圧が、臀部区分ゾーン５８内の空気圧がアルゴリズム１３４のステップ１３６〜１５６で設定されるのと同じかたちで、設定されるように、アルゴリズム１３４のステップ１６０及び／又は１６２は、変更を加えられることになる。またさらに、患者支持体２０は、足部区分ゾーン６２に１つ以上の空気袋含むよう変更を加えられることができ、そして、それらの空気袋内の空気圧は、足部区分ゾーン６２内に配置される１つ以上の深度センサを用いることによって、又は、別の空気袋内の空気圧に対するオフセットしたもの若しくは比率として空気圧を設定することによって、設定されることができる。
【００７０】
ステップ１６２を終えると、制御部１１６はアルゴリズム１３４を完了する。そのとき、アルゴリズム１３４が終了することになり、制御部１１６は、臀部区分ゾーンの空気袋内の圧力と背中区分ゾーンの空気袋内の圧力と腿部区分ゾーンの空気袋内の圧力とを、ステップ１５６、１６０及び１６２それぞれにおいて決定された空気圧に維持する。頭部又は枕部の空気袋６８内の圧力は、背中空気袋７４内の圧力と同一に設定されることができ、又は、違ったものに設定されることができる。
【００７１】
図示する実施形態では、アルゴリズム１３４は、使用者開始コマンドに基づいて始動される。代替の実施形態では、アルゴリズム１３４のステップ１３６は、１つ以上の始動イベントが起こるとアルゴリズム１３４が開始するように、変更を加えられる。ある実施形態では、アルゴリズム１３４を開始させることになる開始イベントは、以下のことのすべてを含む。つまり、使用者がユーザインターフェイス１１８を介して開始コマンドを起動することと、患者が患者支持体２０又は患者支持器具２２に乗ったと制御システム１１４が判定することと、患者が患者支持体２０上で位置を変えた（例えば、体位変換する、上半身を起こす、一方の側又は他方の側に転がるなど）と制御システム１１４が判定することと、デッキセクション４０、４２、４４又は４６のうちの１つの角度方向の向きが変化したと制御システム１１４が判定することと、（例えば、高さ調節機構[複数]２８を異なる量で調節することによるような）フレーム又は担がれる台３０の向きが変化したと制御システム１１４が判定することと、別の物又は別の患者が患者支持体２０を乗り降りしたことを制御システム１１４が検出することとである。さらに他の代替の実施形態では、これらの始動イベントによる任意のサブセットが生じたとき、又は、これらの始動イベントのうちの１つ以上と前述のリストにおいて具体的に特定されていない任意の他の１つ以上の始動イベントとによる任意の組み合わせたものが生じたとき、アルゴリズム１３４が開始するように、アルゴリズム１３４のステップ１３６は、変更を加えられることができる。
【００７２】
使用者が手で開始コマンドを起動する以外に、追加的な始動イベントを含むようにアルゴリズム１３４が変更を加えられる場合、制御システム１１４は、多くのさまざまな方法で、これらの追加的な始動イベントを検出するよう構成できる。それ故、例えば、制御システム１１４は、患者が患者支持体２０に乗ったことを、患者支持器具２２搭載制御システムから制御システム１１４が受け取る通信によって、判定することができる。なお、患者支持器具２２搭載制御システムは、患者の重量を（そして、推測によって、患者の存在の有無も）検出するように配置されたロードセルを含む。ロードセルからの情報はまた、ロードセルによって検出される大幅な重量変化により、別の患者又は物体が患者支持体２０に乗り降りしたときを検出するために、使用されることもできる。同様に、患者支持体２０上での患者の移動は、患者支持器具２２のロードセルによって検出されることができる。これは、そのような移動の結果、患者の重心に変化が生じるためであるが、この変化は、前述し且つ同一出願人による米国特許第５，２７６，４３２号明細書（Ｔｒａｖｉｓに特許が付与されている）に開示されるかたちで、ロードセルによって検出されることができる。デッキセクション４０、４２、４４及び４６のいずれかが移動することによる角度方向の変化は、患者支持器具２２搭載制御部から制御システム１１４に伝達されることができ、患者支持器具２２搭載制御部は、これらのさまざまなデッキセクションの角度を測定する角度センサと通信している。患者支持器具２２にある同様の角度センサが、フレーム３０の角度方向の向きを検出し、制御システム１１４にを報告するのに、用いられることができる。或いは、１つ以上の角度センサが患者支持体２０に組み込まれることができ、その結果、変化は、患者支持体２０外部の構成要素からの通信に頼るのではなく、制御システム１１４によって直接的に検出されることができる。
【００７３】
制御部１１６にアルゴリズム１３４を再始動させる始動イベントの具体的な数や種類に関係なく、アルゴリズム１３４の動作が自動的に始動することは、患者が好適な膨張レベルで患者支持体２０上で支持されることを、上記膨張レベルに影響を及ぼす変化にかかわらず且つ介護者の存在の有無にかかわらず、確実にするのに役立つ。それ故、少なくとも１つの実施形態において、患者支持体２０は、その上に位置する特定の患者に対する好適な膨張レベルを自動的に且つ繰り返し決定し、そして、膨張レベルの好適さに影響を及ぼす変化に基づいて、当該膨張レベルを適切に更新するように、構成される。さらに、接触圧を低下させる方法で、好適又は所望の膨張レベルが自動的に選択されるので（以下に詳細を説明する）、患者支持体２０は自動的にその膨張レベルを調節し、その結果、介護者の存在の有無にかかわらず、且つ、接触圧を上昇につながる可能性のある変化にかかわらず、患者が褥瘡を起こす可能性が低下する。つまり、患者支持体２０は、その膨張レベルが、患者が受けている接触圧をほぼ最低のレベルに又は最低に近いレベルに設定されるように、始動イベントに基づいて自動的にその膨張レベルを調節することになり、それにより、褥瘡が生じる可能性を低下させる。さらに、このことは、患者の体重測定が最初にとられることも、患者のサイズ、形態又は患者の他の特徴を介護者によって見積もることも必要とせずに、行われることになる。
【００７４】
さらに別の代替の実施形態では、アルゴリズム１３４は次のように変更を加えられることができる。つまり、臀部空気袋７６ａ及び７６ｂを収縮させつつデータを収集する代わりに、上記臀部空気袋を膨張させつつデータが収集されるにように変更を加えられることができる。すなわち、アルゴリズム１３４は、（もしまだ収縮されていなければ）臀部区分ゾーンの空気袋を事前設定された最低圧力にセットするまで収縮させることによって、始まる。その後、制御部１１６は、臀部区分ゾーンの空気袋を膨張させ始め、同時に、空気圧と６つの深度センサ１２０のそれぞれの深度とを繰り返し測定する。この結果、例えば、変更されていないアルゴリズム１３４におけるの左から右へのかたちではなく、右から左へのかたちで、図９及び図１０のデータが収集されることになる。このデータ収集の結果は同じになると予想される。次いで、制御部１１６は、所望の膨張レベルを定義する点として、最初ではなく最後に検出された極小値１５４を選択する。アルゴリズム１３４は、ばステップ１３８で定義した３５ｍｍＨｇのような最大空気圧の閾値への到達がなされると、データの収集を停止することになる。
【００７５】
アルゴリズム１３４のさらに他の実施形態では、臀部空気袋７６ａ及び７６ｂ内の好適又は所望の膨張レベルは、独立して設定される。すなわち、両方の空気袋７６ａ及び７６ｂの膨張レベルを決定するために６つの深度センサ１２０のうちの１つからのデータを使う代わりに、アルゴリズム１３４は、次のように変更を加えられることができる。つまり、右側臀部空気袋７６ａの好適な膨張レベルを決定するのに右側臀部空気袋７６ａの下の３つの深度センサ１２０のうちの１つからのデータが選択され、その一方で、左側臀部空気袋７６ｂの好適な膨張レベルを決定するのに左側臀部空気袋７６ｂの下の３つの深度センサ１２０のうちの１つからのデータが選択されるように、変更を加えられることができる。次いで、背中及び腿部区分ゾーン内の空気圧が、臀部空気袋７６ａ及び７６ｂの選択された１つに対するオフセットしたもの又はパーセンテージ割合のいずれかとなるように、設定されることができる。またさらに、患者支持体２０は、より多い数又はより少ない数の臀部区分ゾーンの空気袋７６を含むよう変更を加えられることができ、この場合、アルゴリズム１３４は対応して変更を加えられることができる。
【００７６】
さらに当業者は、患者支持体２０が、添付の図面に示す６つよりも多い数又は少ない数の深度センサ１２０を含むよう変更を加えられることができることを理解するであろう。ある実施形態では、ただ１つの深度センサのみが使用され、この場合、アルゴリズム１３４は、必要がなくなった選択ステップ１５０を省略するよう変更を加えられる。またさらに、深度センサ１２０の配置場所が変更されることができ、以下に限定されるわけではないが、例えば、患者支持体２０の他の空気袋のうちの１つ以上の下に深度センサ１２０のうちの１つ以上を配置するなどの変更がされることができる。
【００７７】
図１１は、ユーザインターフェイス１１８のタッチスクリーン又は他のディスプレイ画面に表示され得る画像１６４の一例を示す。画像１６４は、「最適」アイコン１６６と、「硬め」アイコン１６８と、「柔らかめ」アイコン１７０とを含む。アイコン１６６を押すことにより、制御部１１６はアルゴリズム１３４を一通り実行するように始動されることになる。このことによって、患者支持体２０内の膨張レベルが、患者が受ける患者接触圧を最低又はほぼ最低にするよう設計されたレベルに、設定される。上記の自動的に決定された膨張レベルの変更がの望まれる場合、介護者は、アイコン１６８又は１７０を押すことができる。アイコン１６８を押すことによって、制御部１１６は、空気袋７４、７６ａ、７６ｂ及び７８のすべての内部の空気圧をインクリメンタルな量で増やすようにさせられる。アイコンをＮ回押すこによって、制御部１１６は、空気圧を、安全限界に至るまでで、インクリメンタルな量のＮ倍だけ増加させることになる。なお、安全限界を超えてさらには、膨張は行われない。逆に、アイコン１７０を押すことによって、制御部１１６は、空気袋７４、７６ａ、７６ｂ及び７８のすべての内部の空気圧をインクリメンタルな量で減らし、Ｎ回押すことによって、制御部１１６は、空気圧をインクリメンタルな量のＮ倍だけ減少させることになる。
【００７８】
また、図１１の画像１６４は、患者ポジションアイコン１７２と、肺疾患アイコン１７４と、圧力再分散アイコン１７６と、微小気候アイコン１７８も含む。画像１６４は、使用者がこれら４つのアイコンのどれを押すか（又は他に選択するか）に応じて、変化することになる。図１１に示す画像１６４は、圧力分散アイコン１７６が選択されている状態に相当する画像である。使用者が患者ポジションアイコン１７２を選択すると、体位変換空気袋１０４を制御するためのアイコンを含んだ異なる画像が、タッチスクリーン上に現れることになる。体位変換空気袋１０４を制御するためのアイコンを押すことによって、制御部１１６は、体位変換空気袋１０４の膨張及び収縮を所望のかたちで制御する。使用者が肺疾患アイコン１７４を選択すると、軽打療法又は他の療法などの患者支持体２０が実行可能な肺疾患療法を制御するためのアイコンを含んだ異なる画像が、タッチスクリーン上に現れることになる。肺疾患療法を制御するためのアイコンのうちの１つを押すことによって、制御部１１６は、上記療法を実行するのに必要である適切な空気袋の膨張及び収縮を開始することになる。最後に、使用者が微小気候アイコン１７８を選択すると、患者支持体２０の微小気候の状況を制御するためのアイコンを含んださらに異なる画像が、タッチスクリーン上に現れることになる。具体的には、ある実施形態では、患者支持体２０は、ロー・エアロス・マットレス（low air loss mattress）であり、ロー・エアロス・マットレスでは、空気は、連続的に患者支持体２０から上方に向かって流れるようにさせられることができ、それにより、患者と患者支持体２０との接触面で、微小気候を冷却及び／又は乾燥させることができる。
【００７９】
アルゴリズム１３４が生成した圧力及び深度のデータのグラフ表示をすることに加え、図９及び図１０は、患者接触圧も示す。患者接触圧は、患者支持体２０によって測定されないが、アルゴリズム１３４の有用性を実証する目的で、図９及び図１０に含められた。具体的には、図９及び図１０のそれぞれは、患者接触圧プロット１８０を含み、患者接触圧プロット１８０は、患者が受ける接触圧を相当する空気圧で示す。図９及び図１０には、患者接触圧の単位のための目盛りは示されていないが、接触圧の絶対値は、所望の膨張レベル１５８が患者接触圧１８０の最低値にある又は最低値の非常に近くにあることを図示することほど、重要ではない。このことは、図９及び図１０の両方に示すプロットに当てはまる。それ故、褥瘡の可能性を低下させるのに重要である患者接触圧を最低にする又はほぼ最低にする膨張レベルを、アルゴリズム１３４が自動的に決定するということが、見てとれる。
【００８０】
すでに上述した変更に加え、アルゴリズム１３４は、さらなる別のかたちでさらに変更を加えられることができる。ある実施形態では、微分係数曲線１４６において第１の極小値（図９及び図１０の最も左側のもの）を探す代わりに、制御部１１６は、第２の極小値１５４を探し且つ同定するようプログラムされることができる。そして、この第２の極小値は、好適な膨張レベル１５８を定義するのに用いられることができる。或いは、制御部１１６は、第１の極小値と第２の極小値１５４との間にのどこかの空気圧を選定するようにプログラムされることができる。またさらに、アルゴリズム１３４は、第１の極小値又は第２の極小値１５４のいずれかから一定のオフセットされたものである空気圧又は深度を選択するように、変更を加えられることができる。
【００８１】
アルゴリズム１３４の詳細部分から少し離れて見ると、下にある臀部空気袋７６ａ及び７６ｂから放出される空気の量に関連して患者がどの程度沈むかを、アルゴリズム１３４がモニターすることに、気づくことができる。すなわち、ステップ１３８の圧力にまで空気袋を膨張させた後、空気袋７６ａ，７６ｂからのインクリメンタルな空気の放出のそれぞれに対して、制御部１１６は、空気袋７６ａ，７６ｂに患者がどの程度深く沈み込むかをモニターする。初めのうちは、空気の放出によって圧力はほとんど変化しない。このことは、図９及び図１０で見られるが、図９及び図１０は、５０ｍｍＨｇからおおよそ２０〜２５ｍｍＨｇに下がるまでの領域において、線１４４がほぼ真っ直ぐでありながらごくわずかに下へ傾斜しているのを示している。この湾曲領域のあたりでは、（空気袋７６ａ，７６ｂからさらに多くの空気が放出されることにより引き起こされる）空気圧のさらなる低下が、患者が沈み込み深度により急激な増加をもたらす。このことは、次のようなことに起因すると考えられる。つまり、曲線１４４におけるより急勾配な傾斜セクションの領域では、空気量（及び空気圧）の減少によって、患者支持体２０の最上部と患者自身との間で新たな追加の表面積が加わることがほとんどない状態で、人がマットレスにより深く沈み込むという結果に主になってしまうということに起因すると考えられる。言い換えれば、曲線１４４のほぼ平らな領域（例えば、約２５〜５０ｍｍＨｇ）では、空気圧のさらなる低下に対するシステム（患者及び患者支持体２０）の主反応は、患者の身体の表面積が患者支持体２０の最上部とますます多く接触するようになることであるのに対し、曲線１４４のより急勾配な傾斜セクションでは、システムの主反応は、患者がより深く沈み込むが、患者支持体２０の最上部と接触するようになる患者の身体の表面積に沈み込みに付随した増加がそれほど伴わないということであると、考えられる。患者支持体２０と接触するようになる患者の身体の表面積が増加することは、通常は望ましいため（これは、この表面積が増加するほど患者の体重がうまく分散され、それにより患者接触圧が低下するからである）、曲線１４４のほぼ平らな領域で空気圧がさらに低下することは、（表面に沈み込むのと対立して）患者の体重の分散を主にもたらす。それに対し、曲線１４４のより湾曲した領域では、空気圧がさらに低下することは、より大きくなる表面積の変化と対立して、より大きくなる深度の変化をもたらす。それ故、曲線１４４の全体的に湾曲した領域の最初の部分をかなり過ぎてから空気圧が低下することは、患者接触圧をそれ以上ほとんど緩和しない。その結果、曲線１４４の急勾配の傾斜が始ま領域で空気圧を選択することは、患者接触圧を最低又はほぼ最低にする空気圧をもたらす。このことが、好適な膨張線１５８がこの領域に配置される理由である。
【００８２】
それにより、制御部１１６は、臀部空気袋７６ａ、７６ｂの最適な又はほぼ最適な膨張レベルを決定することができ、上記膨張レベルは、患者接触圧をできるだけ低く下げ、また同時に、患者に不快感をもたらしかねない患者支持体２０の患者の過度な沈み込みを可能な限り防ぐものである。制御部１１６は、多様な患者について、患者の体重、身長、形態又は他の特徴に基づき、所望の圧力値又は所望の深度を保存するルックアップテーブルを用いることなく、上記のことを行うことができる。代わりに、制御部１１６は、患者支持体の空気袋の膨張レベルを独自に調整して、患者支持体２０に載る各個人に対して最適レベルの接触圧低下と患者の快適さとをもたらすようにすることができる。さらに、前述したように、少なくとも１つの実施形態では、この最適な膨張レベルは、現在設定されている膨張レベルが最適レベルでなくなってしまうことに結びつく始動イベントが生じたときにはいつでも、自動的に調節される。そのような始動イベントの一部については、先にすでに述べている。
【００８３】
当然のことながら、アルゴリズム１３４は、上述では、空気圧及び深度のデータを収集することに関して説明されているが、空気袋容積及び深度のデータを収集するよう変更を加えられることができる。すなわち、ステップ１４０の間において空気を抜くのが可能になると空気圧測定を行う代わりに、空気袋から放出される空気量及び／又は空気袋に残っている空気量の測定が、なされることができる。この容量データは深度測定と同時に収集される。次いで、上述した空気圧対深度のデータのグラフのときと全く同じように、制御部１１６は上記データのグラフで変曲点を探す。
【００８４】
別の実施形態では、制御部１１６は、患者が患者支持体２０上に位置する間に患者の生命兆候を非侵襲的にモニターするよう構成される。いくつかの実施形態では、この患者の生命兆候の非侵襲的なモニタリングは、空気袋の膨張レベルを設定するのに用いられるアルゴリズムとは完全に独立して、実行される。すなわち、空気袋の膨張レベルがどのように選択及び／又は制御されるかにかかわらず、いくつかの実施形態では、制御部１１６は、患者の心拍数と呼吸数のいずれか又は両方を判定するよう構成される。
【００８５】
そのように構成される場合、制御部１１６は、圧力センサ１２２と深度センサ１２０との両方からの出力をモニターすることによって、患者の心拍数及び／又は呼吸数を判定する。より具体的には、ある実施形態では、圧力及び深度の測定値が、モニターされ且つ互いに比較される。圧力測定値を一方の軸にとり且つ深度測定値をもう一方の軸にとってグラフで表したとき、これらのセンサから収集されたデータは、患者の呼気及び呼吸に対応して概ね正弦波状に変動する。これらの正弦波信号は、患者の呼吸数と心拍数との両方を判定するために処理されることができる。そのような処理は、さまざまな異なる手段によって達成でき、以下に限定されるわけではないが、例えば、データをフーリエ変換し、予想される心拍数の範囲及び予想される呼吸数の範囲内で、正弦波信号に対応するピーク周波数を特定するという手段がある。
【００８６】
心拍数及び呼吸数を判定するための圧力測定値及び深度測定値の好適な処理に関するより詳細な説明は、同一出願人によるものであり２０１０年４月２０日に出願人Ｗａｎ Ｆｏｎｇらに特許が付与された米国特許第７，６９９，７８４号明細書（「ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＤＥＴＥＣＴＩＮＧ  ＡＮＤ  ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ  ＶＩＴＡＬ  ＳＩＧＮＳ（生命兆候を検出及びモニタリングするためのシステム）」と題する）に見られ、この米国特許の開示全体が参照により本明細書に援用される。この米国特許第７，６９９，７８４号明細書は、患者の下に配置された力センサから生成される信号を分析することによって、患者の心拍数及び呼吸数を判定するためのシステムを記載しているが、同じ分析が、センサ１２２及び１２０から生成される圧力信号及び深度信号に適用され、心拍数及び呼吸数を得ることができる。
【００８７】
上述の説明は、本発明のいくつかの実施形態の説明である。均等論を含む特許法の原理に従って解釈されるべき添付の特許請求の範囲に定義されるような本発明の精神及びより広い態様から逸脱することなく、これらの実施形態に、さまざまな入替及び変更をなすことができる。本開示は、例示を目的として提示されており、本発明のすべての実施形態を網羅する説明としても、これらの実施形態に関連して図示又は記載した特定の要素に請求項の範囲を限定するものとしても、解釈されるべきではない。例えば、そして、限定することなく、記載された発明のいかなる個々の要素（複数可）も、実質的に似た機能性をもたらす代わりの要素によっても、別の方法で適切な動作をもたらす代わりの要素によっても、置き換えられることができる。このことは、例えば、現時点で当業者に知られている可能性があるような現在既知の代わりの要素も、当業者が開発時に代替物として認識する可能性があるような将来開発され得る代わりの要素も含む。さらに、開示された実施形態は、協調して記載されており且つ利点を集めたものを協同してもたらす可能性のある複数の特徴を含む。本発明は、特許請求の範囲に別に明示して記載された範囲を除いて、これらの特徴のすべてを含む実施形態のみにも、記載された利点のすべてをもたらす実施形態のみにも、限定されるものではない。例えば冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」又は「ｓａｉｄ」を用いた単数形での特許請求の範囲の要素へのいかなる言及も、当該要素を単数に限定するものとして解釈されるべきではない。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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