(57)【要約】【課題】手術中における被術者の褥瘡と体温低下を防止することができる手術台用マットを提供する。【解決手段】手術台に載置されるマットであって、アスカーＦ硬度１５〜８０の未発泡ポリウレタン板状成形物（Ｇ）よりなるゲルマット本体とそれに保温機能を付与してなり、当該保温機能が前記ポリウレタン板状成形物に直接、導電性付与剤を含有せしめるか、または導電性付与剤含有シート（１）を前記ポリウレタン板状成形物中に配置するか、のいずれかにより付与される手術台用マット（Ｍ）。【選択図】図２
2005052180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
手術台に載置されるマットであって、アスカーＦ硬度１５〜８０の未発泡ポリウレタン板状成形物よりなるゲルマット本体とそれに保温機能を付与してなり、当該保温機能が（１）前記ポリウレタン板状成形物に直接、導電性付与剤を含有せしめるか、または（２）導電性付与剤含有シートを前記ポリウレタン板状成形物中に配置するか、のいずれかにより付与されることを特徴とする手術台用マット。
【請求項２】
前記マットの厚みが５〜５０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の手術台用マット。
【請求項３】
前記導電性材料が炭素系素材であることを特徴とする請求項１または２記載の手術台用マット。
【請求項４】
前記導電性材料含有シートが炭素素材を含むカーボンシートであることを特徴とする請求項１記載の手術台用マット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、手術台用マットに関し、さらに詳しくは被術者が手術中、長時間にわたって仰臥を続けても体力的負担が少なく、体温低下を起こさずに施術可能な手術台用マットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、患者が手術台に載せられて施術を受けるにあたって、例えば特許文献１にも記載されているように、次のような問題が指摘されている。
外科手術は、近年の医療技術の進歩に伴い１０時間以上もの長時間にわたることも稀ではなく、その間体位を一定に保持しなければならない。このために、被術者に与える体力的負担が大きく、特に手術台と体との接触圧（すなわち、体圧）により圧迫を受けて虚血性組織破壊を生じ、しばしば褥瘡（いわゆる「床ずれ」）を生ずる。この問題はとりわけ、体力的に恵まれない高齢者の患者にとって重大である。例えば、高齢者に多く見られる脳血管障害の治療は近年、非常に進歩したことから手術の機会が増えており、患者の体力的負担を少しでも減らすことが要望されている。
【０００３】
褥瘡の問題は、寝たきり患者にとっても重要な問題であるが、この場合は数時間ごとに体位を変えさせることで人体局所の圧迫を防ぐことも可能であるが、手術台上で全身麻酔を施された患者は、体位を固定し続けねばならず体位変換は不可能である。昨今、褥瘡予防を目的に体圧分散型のマットもいくつか提案されているが、手術台用マットに関しては手術中に被術者の身体が安定するように硬く作られているのが通常である。
【０００４】
一方、手術時に全身麻酔した状態では基礎代謝が低下し、これに加えて着衣せずに手術を受けねばならないことも多く、このために２５〜２８℃の手術室に長時間にわたって静止状態を保っている間に、被術者の体温が低下してくる。また、開腹手術にみられるように、臓器表面の体液が気化するときに潜熱が奪われて体温低下を助長することもある。被術者の体温低下は、術後における麻酔からの覚醒の遅延や、シバリング（震え）を起こす原因になる。これを防ぐために、温水を循環させたパイプを有するマット、すなわち温水式ブランケットで被術者の体温低下を防ぐことが行なわれている。この場合、循環パイプは被術者の体重に耐えるほどの強度を有することが必要であり、マットは硬いものにならざるを得ない。
【０００５】
従来、褥瘡予防を目的として、次のようなマットが提案されている。
特許文献１には、被術者が載せられるシートであって反発係数が低く、大きな体接触面積を確保し得る第１フォームと、手術台に載置される反発係数が高く、第１フォームの裏側に位置して被術者を手術台に安定に保持する第２フオームと、これらのフォームの間に電気ヒータを配設し体温保持を図った手術台用マットが提案されている。特許文献２には、マット本体の表裏の一方を低硬度側発泡体層、他方を高硬度側発泡体層としてこれらを積層してなり、褥瘡予防を目的とするベッド用マットが開示されている。
【０００６】
特許文献３には、ウォターバッグが一人で可搬できる重量となるように、密封した５個のウォターバッグに分けて受容台に配列できるようにし、受け台の底面に布線したヒータを容載して温度変化に対応するウォターマットが開示されている。特許文献４には、ゲル状物質中に、圧力変形の小さい物質を混合し、その物質を後から溶解または収縮させることによりそこに空洞を形成し、あたかも全体が発泡化した状態になるようにした体圧分散材を作製することが開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２３８９２４号公報（要約、図１など）
【特許文献２】
特開２００２−２２３９０１号公報（請求項１、図１など）
【特許文献３】
特開２００１−２５８９５８号公報（請求項１、６、図１、図１５など）
【特許文献４】
特開２００２−６０５３３号公報（請求項１、［０００５］、［００１１］、図１など）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
手術台用マットは、被術者を安定に保持できて、しかも褥瘡予防と体温維持機能を合わせもったうえで、さらに衛生管理が容易であることも要求される。エアマットは、体圧分散型マットの一つであるが、手術台用マットとしては身体を安定に保持するには難点がある。ウレタンフォームやムートンその他のビーズのクッションを利用したマットも体圧分散型であるが、やはり安定性に欠けるのが問題である。一方、手術には消毒薬をはじめとする各種薬品が使用され、また出血を伴うことも多いことから、これらがマットに付着しても処置しやすいことが衛生管理上、必要となる。この面からみると、フォーム（発泡体）あるいはこれに類する発泡化状態のマットは、その組織構造上、付着物が内部まで浸透する恐れが高く、仮にカバーをしていても、手術用のメスやハサミで損傷を受けることがあって安全とはいえない。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、手術台用マットが有する課題を改善すべく種々検討した結果、本発明の手術台用マットに到達した。すなわち、本発明は次の手術台用マットを提供するものである。
１）手術台に載置されるマットであって、アスカーＦ硬度１５〜８０の未発泡ポリウレタン板状成形物よりなるゲルマット本体とそれに保温機能を付与してなり、当該保温機能が（１）前記ポリウレタン板状成形物に含有せしめた導電性材料、または（２）前記ポリウレタン板状成形物中に配置した導電性材料物質含有シートのいずれかにより付与されることを特徴とする手術台用マット。
【００１０】
２）前記マットの厚みが５〜５０ｍｍであることを特徴とする上記１）項１記載の手術台用マット。
３）前記導電性材料が炭素系素材であることを特徴とする上記１）項または２）項記載の手術台用マット。
４）前記導電性材料含有シートが炭素素材を含むカーボンシートであることを特徴とする上記１）項記載の手術台用マット。
【００１１】
本発明において、アスカーＦ硬度は、ＪＩＳ−Ｋ６２５３において規定されるデュロメータ硬さ試験に準拠する方法によって測定された硬度を意味する。具体的な測定にあたっては、高分子計器株式会社のアスカーＦ型硬度計を用いることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の手術台用マットは、未発泡のポリウレタン樹脂（すなわち、ポリウレタンゲル）を材料とする。ポリウレタン樹脂は、ポリオール、ポリイソシアネート、硬化剤（架橋剤）を配合して、架橋構造を形成させて硬化することにより得られる。このときの代表的な硬化方法としては、あらかじめポリオールとポリイソシアネートを反応させたプレポリマーを硬化剤と反応させて硬化するプレポリマー法、上記の成分を同時に配合するワンショット法が挙げられる。本発明においては、アスカーＦ硬度を１５〜８０に調整することを前提に、いずれの硬化方法で得られた未発泡ポリウレタン樹脂を用いてもよい。
【００１３】
手術台用マットとして用いるとき、アスカーＦ硬度が１５に達しないものは、軟らかすぎて安定性に欠けることから不適当であり、逆に８０を超えると硬くて褥瘡予防効果が低下することから適当ではない。アスカーＦ硬度は、とりわけ３０〜７０の範囲がより好ましく、３５〜６０の範囲がより一層好ましい。ポリウレタン樹脂の製造過程において、発泡剤を添加して調製されるポリウレタンフォームは、一般の寝具用マットとして用いられているが、本発明においては対象外である。発泡したポリウレタン樹脂は、被術者の褥瘡を防止する効果はあるが安定性に欠け、また手術時の消毒剤や血液などが染み込んで非常に不衛生となることから適当ではない。
【００１４】
前記ウレタンプレポリマーの原料となるイソシアネート化合物としては、例えばジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ポリメリックＭＤＩ、液状ＭＤＩなどの変性ＭＤＩ、水素添加ＴＤＩ、水素添加ＭＤＩ、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、トリフェニルメタントリイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネートなどが挙げられる。
【００１５】
ポリウレタンプレポリマーは常法により合成されたものが用いられる。例えば、イソシアネート化合物が有するイソシアネート基（ＮＣＯ）と、ポリオール中に含まれる水酸基（ＯＨ）との当量比（ＮＣＯ／ＯＨ）がＮＣＯ／ＯＨ＝１．３〜１０となる割合で上記両者を配合し、およそ５０〜１２０℃で３〜１０時間程度、反応させることによって合成される。この反応においては、従来公知の触媒、溶剤を使用することができ、また安定剤や可塑剤などの添加物を公知の方法に準じて添加してもよい。
【００１６】
前記ポリオールとしては、２個以上の活性水素基を有するものであって、イソシアネート化合物と反応することにより末端イソシアネート基型ポリウレタンプレポリマーを生成するものであれば特に限定されないが、平均分子量５０〜６，０００で平均官能基数（活性水素基数）が２〜４の従来公知のものが挙げられる。たとえば、低分子量の２価または３価アルコール類、ポリエーテルポリオール類、縮合ポリエステルポリオール類、重合ポリエステルポリオール類、ポリカプトラクトンポリオール類などを使用できる。
【００１７】
特に好適なポリオールとしては、たとえばエチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコールなどの、低分子量の２価または３価アルコール類、ポリ（オキシプロピレン）グリコール（ＰＰＧ）、ポリ（オキシプロピレン）トリオール、ポリ（オキシプロピレン）テトラオール、ポリ（オキシプロピレン）ポリ（オキシエチレン）グリコール、ポリ（オキシプロピレン）ポリ（オキシエチレン）トリオール、ポリ（オキシテトラメチレン）グリコールなどのポリアルキレンエーテルポリオール類、などがあげられる。これらはそれぞれ単独で使用されるほか、２種以上を併用することもできる。
【００１８】
上記のうちポリアルキレンエーテルポリオール類、ポリテトラメチレンエーテルグリコール類の平均分子量は、常温で低粘度の液状を呈する２００〜８０００程度、とくに３００〜６０００程度であるのが好ましい。これらの分子量のものが、作業性および物性面から有利である。ポリウレタンプレポリマーにおけるイソシアネート基含有量は通常１〜１５重量％程度であり、本発明においてはとりわけ２．５〜１０重量％のものが好適に使用される。また、ポリウレタンプレポリマーの液粘度は、２０００〜２００００ｃｐｓ（２５℃）であることが好ましく、粘度が２０００ｃｐｓに達しないときは、ポリウレタン樹脂が垂れる状態になり、また２００００ｃｐｓを越えると作業性が劣ってくる。
【００１９】
また、硬化剤としては、活性水素基を有し、前記ウレタンプレポリマーを硬化させる化合物であれば一般的に使用可能であるが、例えば、活性水素化合物としてポリオールを含有する硬化剤を有利に使用できる。
上記のポリオールとしては、ポリウレタンプレポリマーの製造に使用された低分子量および高分子量のポリオールを使用できる。とりわけ、ポリ（オキシエチレン）ポリオール、ポリ（オキシエチレンプロピレン）ポリオール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールが好適に用いられ、その分子量が３００〜６０００、官能基（活性水素基）数が２〜４の範囲のものが好ましい。
【００２０】
アスカーＦ硬度１５〜８０の未発泡ポリウレタンは、硬化剤の種類や配合量を変えて架橋度を調整する方法や、触媒などの添加剤を使用する方法、などによって硬度を調整することによって得られる。
例えば、イソシアネート基（ＮＣＯ）と、硬化剤中の活性水素基（水酸基、アミノ基）との当量比（ＮＣＯ／活性水素）がＮＣＯ／活性水素  ＝  ０．５〜１．０程度、好ましくは０．６〜０．９となるように、両者の配合割合を設定することによりアスカーＦ硬度１５〜８０の未発泡ポリウレタンが得られる。硬化剤は、架橋剤としての上記活性水素化合物に加えて、触媒などを適宜、配合してもよい。触媒としては、トリレンジアミン等のアミン系触媒や、オクチル酸鉛、ジブチル錫ジウラレ−ト等の有機金属触媒等を単独あるいは併用して使用できる。
【００２１】
ポリオール、ポリイソシアネート、硬化剤（架橋剤）を含む配合物は、５０〜１５０℃で、１〜１２０分程度加熱することにより、架橋化が行なわれて硬化し、目的とするアスカーＦ硬度１５〜８０の未発泡ポリウレタン樹脂が得られる。
本発明の手術台用マットは、上記のようにして得られるアスカーＦ硬度１５〜８０の未発泡ポリウレタン板状成形物をマット本体とするが、そのマットの厚みは５〜５０ｍｍであることが好ましい。厚みが５ｍｍ未満では、褥瘡防止効果が不十分となりやすく、５０ｍｍを超えると被術者が横たわったときに不安定性になりやすく、手術の遂行上好ましくないことが多く、とりわけ顕微鏡を使用するマイクロサージェリィなどの微細な手術を実施する場合には避けた方がよい。マット厚みは、上記の範囲のなかでもさらに好ましくは８〜３０ｍｍであり、より一層好ましくは１０〜２０ｍｍの範囲である。マットは、全体が一成形物よりなっていてもよいし、例えば表層、中間層および下層を積層して構成してもよい。
【００２２】
次に、本発明の手術台用マットにおいて、マット本体に付与する保温機能について説明する。
当該保温機能は、前記したように、（１）前記ポリウレタン板状成形物に直接、導電性付与剤を含有せしめるか、または（２）導電性付与剤含有シートを前記ポリウレタン板状成形物中に配置するか、のいずれかにより付与される。
前記導電性付与剤としては、炭素繊維（カーボンファイバー）、炭素質繊維（グラファイト）あるいは炭素粉末（カーボンブラック）などの炭素系素材や、金属粉末（例、Ａｇ、Ｃｕ、合金など）、金属酸化物（例、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３など）、金属フレーク（例、Ａｌ）あるいは金属繊維（例、Ａｌ、Ｎｉ、ステンレスなど）などの金属系素材が挙げられる。なかでも、温度制御のしやすさなどから炭素系素材が最も好ましく用いられる。
【００２３】
前記（１）による保温機能は、マット本体となるポリウレタン板状成形物を調製する際に導電性付与料を混合し導電性状態にし、両端に設けた電極を通して電圧をかけ、電気抵抗により発熱体とするものである。この場合は、混入された導電性付与剤がポリウレタン樹脂によりオーバーレイされており、通電することによりマッレス自体が面状発熱体としての機能を発揮する。
一方、前記（２）による保温機能は、導電性付与剤を結合樹脂によりシート状にして表裏両面を絶縁フィルム（ＰＥＴフィルムなど）で被覆したシート状発熱体を別途作製し、これをポリウレタン板状成形物よりなるマット本体に配置することにより保温機能をもたせるものである。
【００２４】
導電性付与剤は、被術者の体温低下を起こさないように、マットが所望の設定温度を維持するに必要な体積固有抵抗となるように添加される。
シート状発熱体は、前記の発熱部分とこれに電圧をかけて所定の温度に調節する制御部分より構成されるが、その構成例を図１に示す。図１において（ａ）はシート状発熱体１の上断面図を、また（ｂ）は横断面図をそれぞれ示す。導電性付与剤２が樹脂バインダーによりシート状に成形されその裏表全体が絶縁フィルム３で被覆されていて、導電性付与剤２を含むシートには電極５に電源８に通電し電圧（ＡＣ１００Ｖまたは２００Ｖ）を付加することにより発熱体となる。電源８と電極５の間に温度制御器７を設けて、シート内に配置したサーミスター４によりマットの温度を感知しながら設定範囲内に制御される。また、安全保護装置６として温度フューズまたはバイメタルを採用することによって、異常事態による温度上昇が起こったときに回路が遮断されて安全性が保たれる。前記ポリウレタン板状成形物に直接、導電性付与剤を含有せしめる場合も、発熱機構としては前記（２）同様である。前記保温部材は、マット本体において被術者の身体からある程度離れるようにして配置する方が好ましく、従ってマット本体の表層部に設けることは避けて、中間層に設ける方が望ましいし。
【００２５】
このように手術台用マットに保温機能を持たせることによって、手術時の全身麻酔による基礎代謝の低下、手術衣のみの着用、手術室の温度調整などに伴って被術者の体温が低下しやすくなるのを防ぐことができる。さらに、手術時に臓器表面の体液が気化して潜熱が奪われることによる体温低下の助長や、術後における麻酔からの覚醒の遅延や、シバリング（震え）を防止することも可能になる。
従って、本発明の手術台用マットは、褥瘡予防と体温維持の両面において被術者の要望に叶うものであるといえる。
【００２６】
本発明の手術台用マットは、通常、その全体を未発泡ポリウレタン（ポリウレタンゲル）およびその構成材料が通過できないフィルムで被覆することが好ましい。これによって、拭き取りによるクリーニングがし易くなり、外観もよくなる。前記フィルムとしてはポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ＰＥＴ、ＰＢＴあるいはナイロンなどの合成樹脂フィルムが挙げられる。これらの中でも、ポリウレタンフィルムが前記の機械的特性のものが得やすく、柔軟性や伸縮性があり耐久性もよく、またポリウレタンゲルとの接着性がよく剥離性の問題が生じなくなる。
【００２７】
当該フィルムは、破れにくく耐久性を有するためには引張強度が１０Ｎ以上で引裂強度が５Ｎ以上であることが好ましい。また、身体に接触するとき体形に沿うようにフィット感を持たせるためには引張伸び率が２００％以上であることが好ましい。当該フィルムの厚みは、０．０２〜０．２ｍｍの範囲であることが好ましい。
本発明の手術台用マットは、後述の実施例に示すように、例えば金型を用いて図２に示す工程をへて製造することができる。
【００２８】
本発明の手術台用マットには、その裏表の両面に両面テープを貼付することによって、手術台から取り外した後、端側から丸めたときに両面テープが接着しコンパクトな形に保つことができる。従って、マットを保管するときや、持ち運びに極めて便利である。
【００２９】
【実施例】
以下に、実施例および比較例をあげて本発明をさらに具体的に説明する。
実施例１〜４および比較例１〜６
（マットの作製）
図２に示す工程によりマットを作製した。空気吸引口を有する金型（Ｋ）（縦１９０ｃｍ×横１００ｃｍ）を１００℃に保温するとともに、その上部両端にポリウレタンフィルム（Ｆ）を固定し（図２ａ参照）、次いで真空ポンプ（Ｓ）により吸引してフィルムを金型に密着させた（図２ｂ）。そのフィルム槽の中に、ポリオール成分として３官能性ＰＰＧ［ポリ（オキシプロピレン）グリコール］とポリイソシアネート成分としてＭＤＩとを表１に示す各比で混合して得られるポリウレタンゲル（Ｇ）を注入した（図２ｃ）。そのゲル上にカーボンシート発熱体１（厚さ０．４ｍｍ）を置き（図２ｄ）、さらに前記のポリウレタンゲル（底部形成用）を注入して、前記シートを埋設し、その底部形成用ゲルの上をポリウレタンフィルム（Ｆ）で被覆し、３０分間放置して硬化させた（図２ｅ）。真空引きを中止して、板状成形物（Ｇ）を取り出し周囲の余分のフィルムをカットして目的とする手術台用マット（Ｍ）を得た。なお、前記のカーボンシート発熱体として、図１の構成よりなるもの（メテック電子株式会社製、商品名「ヒートアイルランド」）を用いた。
（評価方法）
上記の実施例および比較例で得られたマットについて、次のとおり評価を行なった。その結果を表１に示す。
・床ずれ：１０名の被術者に手術を行ったときの褥瘡の発生状況を調べて、褥瘡の発生者２名以下を○、褥瘡の発生者３名以上を×として表した。
・マットの安定性：手術中に被術者の体勢が保持できた場合を○、できなかった場合を×として表した。
・体温保持：手術中に被術者の体温保持ができた場合を○、できなかった場合を×として表した。
・汚染試験：マットに消毒液が染み込まなかった場合を○、染み込んだ場合を×として表した。
【００３０】
【表１】
2005052180.tif 000003
【００３１】
実施例５
実施例１において、カーボンシート発熱体を用いずに、ポリウレタンゲル中に炭素粉末（カーボンブラック）を３０重量％添加してマット自体に保温機能を持たせたこと以外は、実施例１と同じようにして手術台用マットを作製した。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の手術台用マットは、手術中における被術者の褥瘡発生と体温低下を防止することが可能であり、被術者が長時間にわたって仰臥を続けても体力的負担が少なく、体温低下を起こさずに施術可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の手術台用マットに保温制御機構の１例を示す。
【図２】本発明の手術台マットを作製するための工程例を示す。
【符号の説明】
Ｍ  手術台用マット
Ｇ  ポリウレタン板状成形物
１  シート状発熱体
Ｆ  被覆フィルム
【図１】
2005052180.tif 000004
【図２】
2005052180.tif 000005