(57)【要約】      （修正有）【課題】寝たきり老人などの褥瘡を予防することができると共に、従来のベッドが有している問題点を解決することができる、新規な福祉機器にかかわるベッドを提供する。【解決手段】ベッドの横方向に延び、内部空間が閉じられ、互いにほぼ平行になるように人体に直角に複数個配列された第１の中空体２、当該第１の中空体の下または上に設けられ、かつ当該ベッドの縦方向に延び、内部空間が閉じられ、互いにほぼ平行になるように人体と平行に複数個配列された第２の中空体３、前記第１の中空体と第２の中空体とが交差する位置それぞれにおいて、前記第１または第２の中空体の頂部に下端が接し、上下に移動自在に設けられたピン４、および前記第１の中空体および第２の中空体の内圧を制御する制御手段からなる。前記制御手段により前記第１の中空体および第２の中空体の内圧を制御して、前記ピンを上下動させ、人体各部に加わる圧力を加圧、減圧する。【選択図】図１
2007075513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッドの横方向に延び、内部空間が閉じられ、互いにほぼ平行になるように人体に直角に複数個配列された第１の中空体、
当該第１の中空体の下または上に設けられ、かつ当該ベッドの縦方向に延び、内部空間が閉じられ、互いにほぼ平行になるように人体と平行に複数個配列された第２の中空体、
前記第１の中空体と第２の中空体とが交差する位置それぞれにおいて、前記第１または第２の中空体の頂部に下端が接し、上下に移動自在に設けられたピン、および、前記第１の中空体および第２の中空体の内圧を制御する制御手段からなり、
人体を支持するために前記ピンの上端が実質的に平面状にされ、
前記制御手段により前記第１の中空体および第２の中空体の内圧を制御して、前記ピンを上下動させ、人体各部に加わる圧力を加圧、減圧することを特徴とする多面支持ベッド。
【請求項２】
前記第１の中空体および第２の中空体がベッドにマトリクス状に配置され、当該マトリクス状に配置された第１の中空体および第２の中空体が交差する位置のうち、前記第１の中空体および／または第２の中空体の端部におけるピンの長さより前記第１の中空体および／または第２の中空体の中央部のピンの長さが長くされた請求項１記載の多面支持ベッド。
【請求項３】
前記ピンの長さが同じである場合、第１の中空体または第２の中空体が接するベッド基盤が、該第１の中空体または第２の中空体の中央部を押し上げるように形成されてなる請求項１記載の多面支持ベッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多面支持ベッドに関する。さらに詳しくは、寝たきり老人などの褥瘡を予防することができる、福祉機器として用いられる多面支持ベッドにかかわるものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明者らは、特許文献１において、褥瘡発生箇所をターゲットにして、人体を点（実際には体重により円）で支え、その圧力を調整する方式が望ましいとして、エアセルとゴムチューブを上下２層の格子状に並べ、それぞれの内圧を制御することにより、格子状に設置されたピンを上下する空気圧式多点押圧ベッドを提案している。
【０００３】
特許文献１のベッドは、人体を点（実際には円）で支えると共に、点の数だけ必要な制御数をエアセルとチューブの本数の和で済ますという特徴を有しているけれども、褥瘡予防にはさらに体圧を下げねばならず、また、徐圧時のピンの動作と体圧が連動しない部分もある。
【０００４】
近年の平均寿命の上昇と、これに伴う高齢化社会の到来により、寝たきり老人や慢性疾患患者が増加し、褥瘡が問題となっている。
【０００５】
褥瘡予防に適するベッドとしては、人体に直角にエアセル（気体が充填されたプラスチック製管状体）を多数並べ、エアセル内の空気圧を調製する方式のベッドがすでに市販されている。
【０００６】
この公知のベッドでは、エアセルと人体との接触が線状（実際には体重により帯状）になる。一方、人体における褥瘡発生箇所は単にエアセルに直角であるとは限らず、褥瘡発生が最も多い仙骨部の位置も人それぞれによって異なる。
【０００７】
従って、本発明者らは、褥瘡発生箇所をターゲットにして、人体を点（実際には体重によって円、半球状）で支え、その圧力を調整する方式が望ましいとして、エアセルとゴムチューブを上下２層の格子状に並べ、それぞれの内圧を制御することにより、格子状の交差する部分に設置されたピンを上下する空気圧式多点押圧ベッドを提案している（特許文献１参照）。
【０００８】
特許文献１の多点支持ベッドは、人体を点（または半球体）で支えると共に、点の数だけ必要な制御数をエアセルとチューブの本数の和で済ます特色を有しているが、この多点支持ベッドを試作して検討したところ、体圧集中箇所の徐圧が一応できることが確かめられている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２３８９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１の多点支持ベッドでは、褥瘡予防において、さらに体圧を下げる必要があり、除圧時のピンの動作と体圧が連動しないという問題もある。
【００１１】
本発明は、寝たきり老人などの褥瘡を予防することができると共に、従来のベッドが有している問題点を解決することができる、新規な福祉機器にかかわるベッドを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで、本発明の多面支持ベッドでは、人体に接触する部分のピンの形を平面状にして体圧を下げると共に、ピンの上下動作と体圧が連動する方式を取り入れられている。
【００１３】
すなわち、ベッドの横方向に延び、内部空間が閉じられ、互いにほぼ平行になるように人体に直角に複数個配列された第１の中空体、
当該第１の中空体の下または上に設けられ、かつ当該ベッドの縦方向に延び、内部空間が閉じられ、互いにほぼ平行になるように人体と平行に複数個配列された第２の中空体、
前記第１の中空体と第２の中空体とが交差する位置それぞれにおいて、前記第１または第２の中空体の頂部に下端が接し、上下に移動自在に設けられたピン、および、前記第１の中空体および第２の中空体の内圧を制御する制御手段からなり、
人体を支持するために前記ピンの上端が実質的に平面状にされ、
前記制御手段により前記第１の中空体および第２の中空体の内圧を制御して、前記ピンを上下動させ、人体各部に加わる圧力を加圧、減圧することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の多面支持ベッドによれば、人がこのベッドに寝かされ、体圧分布を測定した場合に、褥瘡発生部位の圧力を下げるように、エアセル等の内圧を制御することができる。
【００１５】
また、本発明の多面支持ベッドでは、試作機を製作して体圧分布を測定し、従来公知のベッドにおける体圧分布と比較した結果、本発明の多面支持ベッドがこの体圧の分布において優れていることが確認されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
実施の形態にかかわる空気圧式多面支持ベッド（以下、「多面支持ベッド」という）の概略図を図１に示す。
【００１７】
多面支持ベッド１は、上段のエアセルとして自転車用ゴムチューブなどのゴムチューブ２が、多面支持ベッド１の行方向に８行配列され（互いにほぼ平行になるように人体に直角に８本配列されていることをいう）、下段のエアセルとして伸縮性の小さいエアセル３が、互いにほぼ平行になるように多面支持ベッド１の列方向に６列配列されている（互いに平行になるように多面支持ベッドの縦方向に６本配列されていることをいう）。このようにマトリクス状（上下２層格子状）にエアセルを配列し、ゴムチューブ、エアセルの各内圧を制御することにより、格子点上のピン４（４８個）を上下運動させる。
【００１８】
ピン４として平面ピンの使用することにより、各ピン４の人体への接触面積を増やし、体圧の除圧、減圧だけではなく皮膚への摩擦やズレを軽減する。また、ピン４同士の間隔を小さくすることにより、人体に接触するピン数を増やしている。
【００１９】
本発明の多面支持ベッドを実施例によりさらに詳細に説明する。しかし、本発明は実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００２０】
比較例１：多点押圧ベッド
比較例１のベッド（概略図を図２に示す）は、上段に伸縮性のある自転車用ゴムチューブ１２を、下段には伸縮性の小さいエアセル１３を使用した。これらを上下２層格子状に配列し、自転車用ゴムチューブ１２、エアセル１３の各内圧を制御することにより、格子点上のピン１４を上下運動させ、人体を多点支持する。上段に自転車用ゴムチューブ１２を用いたのは、下段エアセルがある一定以上の内圧に達するとエアセル自体が硬くなってしまい、下段エアセルの動作が上段エアセルの動作に反映されなくなる（以下、「ブリッジ状態」という）ことを改善するためである。すなわち、伸縮性のあるゴムチューブを使用することで、ブリッジ状態を軽減し、各ピン１４の動作に独立性を持たせるためである。
【００２１】
腰から肩までがピンによって押圧されるように、上半身部分が動作するベッドを作製した。上半身部分に自転車用ゴムチューブ１２、エアセル１３、ピン１４が収納され、下半身部分に圧力の制御装置が収納されている。天板の上にはウレタンマット、可動部周りには厚さ２０ｍｍの低反発ウレタンマットを敷いている。ピン先端には、市販のボールが乗っていて、ボールの種類を変えるだけで様々な力で人体を押圧することができる。ボールはゴムボール、硬式テニスボール、軟式テニスボールを使用した。ベッドを動作させていない状態でピンが低反発ウレタンマット上面よりも上に出ないよう、ボールを含めたピン全体が収納されるよう構成している。
【００２２】
比較例１のベッドについて体圧分布を測定し、褥瘡予防効果の可能性が確認されたものの、つぎのような問題点があった。
【００２３】
（１）ボールを丸々１個使うことや、エアセルの横幅の寸法、天板の強度、天板への穴空け加工などの点からピン間隔が大きくなってしまった。そのため人体背面に接触するピン数が少ない。
【００２４】
（２）人体を押圧しているピンの周りのピンが人体に接触しないので、押圧部の減圧ができない。
【００２５】
（３）背中にあたる部分のピンストロークが小さいため、背中で体重を支えることができない。
【００２６】
（４）局所的な体圧の減圧は可能だが、全体的な体圧分散効果が充分ではない。
【００２７】
（５）体重によるベッド上面に敷いた低反発ウレタンの沈み込みを考慮しなかったため、初期状態においてボールが触れ、体圧分布に影響が出る。
【００２８】
（６）構造がボールをベッド内に収納するものであったので、ベッド高さが高い。
【００２９】
（７）ゴムボールの使用により指圧マッサージ効果は確認されたが、指圧マッサージ効果は局所に摩擦とズレを起こすものであり、圧迫のために虚血状態になっている皮膚に指圧マッサージ効果を与えることで、皮膚は一層傷つきやすいものになる。そのため押圧部での褥瘡発生の危険性がある。
【００３０】
（８）上段、下段で素材、稼働圧が異なるので自動化が困難である。
【００３１】
比較例２：市販褥瘡予防ベッド
比較例２として用いたベッドは株式会社ケープのエアマスタートライセル（商品名）である。
【００３２】
比較例２のベッドは、多面支持ベッド（図１参照）の下段部分で用いたエアセルを２層式にしたものが２４本横向きに配列されている。３本のエアセルがワンユニットとなっており、３本のうち１本が順番に収縮する動作を行なう。初期状態ではすべてのエアセルが膨らみ、１５０秒後に３本のうち１本が収縮する。さらに１５０秒後に初期状態に戻り、この動作を繰り返す。１サイクルに９００秒かかり、この動作により体圧分散を行ない体圧の集中を防ぐ。違和感の無い寝心地を得るため、エアセルは完全には収縮せず、常に空気が入っている。また、ギャヂ機構等の背上げ対応になっている。重量は４．０ｋｇと軽く、具体的な寸法は、長さ１９１０ｍｍ、幅９００ｍｍ、厚さ１００ｍｍ（エアセル膨張時）となっている。
【００３３】
実施例
実施例にかかわる多面支持ベッドを得るために必要な予備実験１〜３を行なった。
【００３４】
（ａ）予備実験１
平面ピンでの人体の押圧が効果的かどうかを調べるために、比較例１のベッドに直接組み込める平面ピンを作製した。平面ピン２４(図３参照）は厚さ１２ｍｍの平面板と直径φ４５ｍｍの円柱軸（いずれも木材）で構成され、平面ピン２４の上面には厚さ３０ｍｍのスポンジマットを敷いた。比較例１のピン間隔は１００ｍｍなので、平面ピン上面の寸法を１００×１００ｍｍとした。また、平面ピンのストロークは比較例１と同じ３０ｍｍとなるように、ピン軸２４ａ(図３参照）の長さを８０ｍｍとした。
【００３５】
（ａ−１）実験方法
平面ピンを組み込んだ比較例１のベッドに被験者を寝かせ、体圧測定センサシートを用いて背圧を測定する。センサシートの寸法上、褥瘡発生の危険性の高い仙骨部と肩甲骨部に分けて測定を行なう。自転車用ゴムチューブ、エアセルの稼働圧範囲は、それぞれ０．０〜３５．０ｋＰａ、０．０〜１５．０ｋＰａとする。まず動作無しの状態（以下、初期状態という）で体圧を測定する。つぎに自転車用ゴムチューブ、エアセルに空気を送り、基準状態（それぞれ３０．０ｋＰａ、１２．０ｋＰａとする）を作る。モニターで基準状態の体圧分布を見ながら体圧の集中している箇所を見つけ、ベッドを動作させることで減圧パターンを探る。ゴムボール使用時、平面ピン使用時の初期状態と動作後の体圧分布の比較を行なう。
【００３６】
（ａ−２）実験結果
初期状態ではゴムボール使用時、平面ピン２４使用時共に仙骨部に圧力が集中していることが確認された。ゴムボール使用時の初期状態ではピンがベッド内に収納されているので、人体は厚さ２０ｍｍの低反発ウレタンで保持されている。これに対して平面ピン使用時の初期状態は、直接平面ピンの上に寝るので、人体は厚さ３０ｍｍのスポンジマットで保持されている。人体に対する接触部の素材が異なるので、初期状態の最大体圧に差があるが、共にベッドを動作させ仙骨部周りを支持することで最大体圧が減圧された。
【００３７】
ゴムボール使用時では、人体を点接触により多点支持することで押圧部に圧力を集中させ、被験者により異なるが、最大体圧を約６５％減圧した。局所的な減圧は可能だが、全体的な体圧分散はできなかった。さらに押圧部で高い圧を示し、押圧部での褥瘡発生が懸念される。
【００３８】
平面ピン使用時では、人体を面接触により多面支持することで、接触面積を確保し、押圧部の圧を低く抑えることができ、局所的な減圧と全体的な体圧分散効果が確認できる。
【００３９】
動作後の最大体圧は平面ピン使用時の方が圧を低く抑えることができ、褥瘡予防という点では平面ピンの使用が適している。体圧の減圧、分散では平面ピン使用時の方が効果的であるが、いずれの場合も動作後の最大体圧が依然として高い値を示しており、褥瘡予防には充分とは言えない。また、背中部分にピンが触れてなく分散効果も不充分である。これはピンのストロークが小さいことが原因として考えられる。
【００４０】
（ｂ）予備実験２
平面ピンを用いた多面支持ベッドが褥瘡予防に対し効果的な可能性があることが確認されたので、多面支持ベッドを設計、製作する上で必要なエアセルの特性および平面ピン形状を調べる。多面支持ベッドを単純にモデル化した実験装置を製作し、予備実験を行なった。実験装置を図３に示す。
【００４１】
実験装置２１は平面ピン２４、ピンガイド２５、可動式底板２６から構成されている。多面支持ベッドは使用するエアセル２２の寸法と人体に接触する平面ピン２４の数を増やすことを考慮し、平面ピン２４同士の間隔を比較例１の１００ｍｍに対して９０ｍｍとする。そのため実験装置２１の平面ピン２４同士の間隔も多面支持ベッドに合わせ９０ｍｍとしている。平面ピン２４は木材の平面板（厚さ１２ｍｍ、９０×９０ｍｍ）と塩化ビニル製の中空円柱軸（外径φ３８．１ｍｍ、内径φ３１．１ｍｍ）の『しまりばめ』により構成される。平面ピン２４をピンガイド２５に対して垂直に上下運動させるために、ピン軸２４ａとピンガイド２５の摩擦を考慮し塩化ビニルを用いた。また、軽量化を図り予備実験１の平面ピンとは異なり中空円柱軸とした。実験装置２１はエアセル、平面ピン２４等の挙動を目視できるように前面をアクリル板にした。エアセル２２はモータバルブ、プレッシャーレギュレータを通しコンプレッサに接続されていて、圧力センサにより内圧の状態が分かるようにした。
【００４２】
（ｂ−１）実験方法
エアセル２２の特性（内圧、平面ピン２４のストローク、荷重の関係）と平面ピン形状（ピン軸長さ）を検討する実験を行なう。
【００４３】
エアセルの内圧は、比較例１の稼働圧と実際に空気を入れ触った感覚を参考に０．０〜１２．０ｋＰａと変化させる。多面支持ベッドでは１本のエアセルが稼働させる平面ピンは８つなので、予備実験でも平面ピンを８つ使用し、ピンＮｏ．を左からＮｏ．１、Ｎｏ．２、‥‥‥、Ｎｏ．８とする。平面ピン２４の軸長さはすべて一定の長さ６２ｍｍとし、平面ピン２４のストロークを指金で測定する。ここで平面ピン２４のストロークとは、ピンガイド２５の上面から平面ピン２４の下面までの長さとする。荷重は予備実験１の体圧データから各平面ピンに加わる荷重の平均値を算出し、最大で２ｋｇまで加えることとする。各平面ピンに加える荷重を０、１ｋｇ、２ｋｇとした場合のエアセルの内圧、各平面ピンのストロークを測定した。
【００４４】
（ｂ−２）実験結果
各平面ピン２４に荷重０、１、２ｋｇを加えたときの平面ピン２４のストロークとエアセル２２の内圧の関係を図４に示す。平面ピン２４のストロークは実験装置および各平面ピン２４の挙動を左右対称と見なし平均値をとる。例えば図３中のＮｏ．１、８は平面ピンＮｏ．１とＮｏ．８の平均値を示している。また、荷重２ｋｇを加えたときの各平面ピン２４のストローク挙動を図５に示す。
【００４５】
図４〜５より、荷重、内圧に関係なく各平面ピンにストローク差が生じているのが分かる。両サイドの平面ピン（Ｎｏ．１、Ｎｏ．８）のストロークが大きく、中心の平面ピン（Ｎｏ．４、Ｎｏ．５）ほどストロークが小さくなる。図４の荷重０ｋｇの状態では、両サイドと中心の平面ピンのストローク差は平均で約１３．０ｍｍとなる。また、荷重１、２ｋの場合もストローク差が生じ、平均で共に約１０．０ｍｍとなった。
【００４６】
ストローク差が生じるのはエアセルの形状が原因である。エアセルは両サイドが大きく、中心に向かって絞るような形状になっている。このためエアセルの内圧を一定にし、各平面ピンに同条件の荷重を加えても図５のようにピンのストロークに差が生じてしまう。エアセル中心部の平面ピンは背中を押圧する部分にあたり、比較例１、予備実験１において背中にピンが触れていなかったのはこれが原因として考えられる。
【００４７】
各平面ピン２４のストローク差を小さくするためにピン軸２４ａの長さを場所毎に調整する。実際に人が寝ている状態で各平面ピン２４のストローク差を小さくしたいので、荷重が加わっている状態の実験結果を参考にピン軸２４ａの長さを調整する。図４（ｃ）より、両サイドの平面ピン２４のストローク平均（Ｎｏ．１、８）を基準にすると、Ｎｏ．２、７、Ｎｏ．３、６、Ｎｏ４、５とのストローク差はそれぞれ平均で２．０ｍｍ、５．０ｍｍ、１０．０ｍｍとなる。これを軸長さに適用し、軸長さをエアセル中心に向かうに連れて、６２ｍｍ、６４ｍｍ、６７ｍｍ、７２ｍｍとし同様の実験を行なった。
【００４８】
ピン軸長さ調整後の実験結果を図６に示す。また、荷重２ｋｇを加えたときの各平面ピンのストローク挙動を図７に示す。
【００４９】
図６〜７より、ピン軸長さを調整したことで各平面ピンのストローク差が小さくなっているのが分かる。図６における（ａ）の荷重０ｋｇの状態では、ストローク差は内圧に依らずほぼ一定で、最大で４．０ｍｍまで抑えることができている。図６（ｂ）の荷重１ｋｇの場合では、内圧２．０〜７．０の範囲でストローク差が大きく３．０ｋＰａ付近で最大７．０ｍｍとなるが、８．０ｋＰａ以上では１．０ｍｍ以下となる。図６（ｃ）の荷重２ｋｇの場合は、内圧４．０〜８．０ｋＰａの範囲でストローク差が大きく５．５ｋＰａで最大６．０ｍｍとなる。８．０ｋＰａ以上では荷重１ｋｇのときと同様にストローク差は１．０ｍｍ以下となる。
【００５０】
図７と図５を比較すると、ピン軸長さを長くしたので各平面ピンのストロークの値が大きくなり、ストロークさも小さくなっているのが分かる。このことから、エアセルの内圧の変化だけでなく、内圧が同条件だとしてもピン軸２４ａの長さの調整によって人体への押圧力を変化させることが可能だと分かる。しかし、図７から分かるように、内圧が８．０ｋＰａ以下ではストローク差が生じ、ピン軸２４ａの長さを調整しても各平面ピン２４の動きに安定性があるとは言えない。よって、エアセル２２の稼働圧を８．０ｋＰａ以上と決定した。
【００５１】
多面支持ベッドでは、エアセル２２の稼働圧を高圧（Ｈｉｇｈ）、中圧（Ｍｉｄｄｌｅ）、低圧（Ｌｏｗ）と３種類設定し、人体への押圧力を変化させる。予備実験２の結果よりエアセルの稼働圧をＰAH＝１２．０ｋＰａ、ＰAM＝８．０ｋＰａ、ＰAL＝０．０ｋＰａと設定する。
【００５２】
（ｃ）予備実験３
実施例の多面支持ベッドを得る上で必要な自転車用ゴムチューブの特性および平面ピンの形状を検討した。図３の実験装置に自転車用ゴムチューブを組み込み実験を行なった。
【００５３】
前述の比較例１ではピン軸２４ａが自転車用ゴムチューブの溝にめり込み、充分なストロークが確保できないと考え、自転車用ゴムチューブに直接触れるピン底に薄い円盤を取り付けた。比較例１ではピンとしてゴムボールを使用した。予備実験３では、予備実験２で使用した平面ピン２４と、ピンの底に比較例１と同様の円盤を取り付けたものを使用し比較する。自転車用ゴムチューブへの負担が小さく、充分なストロークが確保でき、かつ全体として軽量である平面ピン形状を検討する。
【００５４】
また、比較例１ではピン間隔を１００ｍｍとすることでブリッジ状態軽減効果が見られた。多面支持ベッドではピン間隔が９０ｍｍと挟まることにより、ブリッジ状態が危惧される。可動式底板と自転車用ゴムチューブ２２の間に、図９に示されるとおりの３パターンのスペーサ２７（厚さ２４ｍｍの板）を配列し、自転車用ゴムチューブ２２の内圧とブリッジ状態軽減効果の関係を調べる。
【００５５】
（ｃ−１）実験方法
自転車用ゴムチューブ２２の特性（内圧、平面ピンのストローク、荷重の関係）、平面ピン２４の形状（ピン底状態）、ブリッジ状態軽減効果を検討する実験を行なう。多面支持ベッドでは１本の自転車用ゴムチューブが稼働させる平面ピンは６つなので、予備実験でも平面ピンを６つ使用し、ピンＮｏ．を左からＮｏ．１、Ｎｏ．２、‥‥‥、Ｎｏ．６とする。平面ピン２４の軸長さはすべて一定の長さ（６２ｍｍ）とし、平面ピン２４のストロークを指金で測定する。自転車用ゴムチューブ２２の内圧を０．０〜４０．０ｋＰａと変化させ、荷重は予備実験２同様、最大で２ｋｇまで加えることとする。各平面ピン２４に加える荷重を０、１、２ｋｇとした場合の自転車用ゴムチューブ２２の内圧、各平面ピン２４のストロークを測定し、ピン底状態の異なる平面ピン２４で比較検討した。
【００５６】
つぎに、ブリッジ状態軽減効果を調べるために、図９に示されるとおりの３パターンのスペーサ２７配列で各平面ピン２４に加える荷重を１、２ｋｇとした場合の自転車用ゴムチューブ２２の内圧と各平面ピン２４のストロークおよびストローク差を調べる。
【００５７】
（ｃ−２）実験結果
各平面ピン２４に荷重０、１、２ｋｇを加えたときの平面ピン２４（底無し、底有り）のストロークと自転車用ゴムチューブ２２の内圧の関係を図８に示す。平面ピン２４のストロークは実験装置および各平面ピン２４の挙動を左右対称と見なし平均値をとった。例えば図中のＮｏ．１、６は平面ピンＮｏ．１とＮｏ．６の平均値を示している。２回分の実験結果を図示し、図中赤線は底無し、緑線は底有りを示している。
【００５８】
図８より、（ａ）の荷重０、１ｋｇのときは底無し、底有り共に平面ピン２４のストロークの変動には差が見られない。これに対し、図８（ｃ）の荷重２ｋｇの場合では、底有りの方がストロークは大きくなる。これは荷重が増えるとピン底面積の小さい底無しの方が自転車用ゴムチューブ２２の溝に対するめり込みが大きくなるためである。しかし底無し、底有りのストローク差は最大でも２ｍｍ程度である。よって軽量化、製作の面から底無し平面ピンを多面押圧ベッドに使用し、めり込み対処とし、自転車用ゴムチューブ２２上面にゴムシートを貼り付けることに決定する。
【００５９】
つぎにブリッジ状態軽減効果について考える。図９（ａ）〜（ｃ）に示すパターン１〜３の状態で荷重２ｋｇ加えたときの各平面ピンのストローク挙動を図１０に示す。
【００６０】
前実験より、平面ピンは底無し形状のものを使用し、平面ピンのストロークは実験装置および各平面ピンの挙動を左右対称と見なし平均値をとる。
【００６１】
図９（ａ）に示すパターン１は平面ピンＮｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．５、Ｎｏ．６の下にスペーサを敷き、平面ピンＮｏ．３、Ｎｏ．４との間にストローク差が出るかどうかを調べる状態である。図１０（ａ）より、内圧に関係なく平面ピンＮｏ．３、Ｎｏ．４は持ち上がらず独立性があると言える。図９（ｂ）に示すパターン２は平面ピンＮｏ．１、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．６の下にスペーサを敷き、平面ピンＮｏ．２、Ｎｏ．５とのストローク差を見る状態である。図１０（ｂ）より、内圧が３０．０ｋＰａをこえると平面ピンＮｏ．２、Ｎｏ．５が持ち上がり、他の平面ピントのストローク差が小さくなっているのが分かる。このことから、内圧３０．０ｋＰａ以上では各平面ピンの動きは独立性が小さくなると言える。図９（ｃ）に示すパターン３は平面ピンＮｏ．３、Ｎｏ．４の下にスペーサを敷き、他の平面ピントのストローク差を見る状態である。図１０（ｃ）より、内圧が１８．０ｋＰａをこえると、平面ピンＮｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．５、Ｎｏ．６が持ち上がり、３０．０ｋＰａをこえるとさらに持ち上がるのが分かる。このことから１８．０ｋＰａ以下であれば、どのスペーサ配列でも各平面ピンの動きに独立性があるのが分かる。
【００６２】
多面支持ベッドでは、自転車用ゴムチューブの稼働圧を高圧（Ｈｉｇｈ）、中圧（Ｍｉｄｄｌｅ）、低圧（Ｌｏｗ）と３種類設定し、人体への押圧力を変化させる。予備実験３の結果より自転車用ゴムチューブの稼働圧をＰTH＝３０．０ｋＰａ、ＰTM＝１８．０ｋＰａ、ＰTL＝０．０ｋＰａと設定する。
【００６３】
（ｄ）空気圧式多面支持ベッドの高さ
実験装置にエアセル、自転車用ゴムチューブを組み込み、平面ピンのストロークの関係からベッド高さを決定する。
【００６４】
ギャヂ機構や人を傾けた状態に保持するナーセントパッドによる持ち上げ角度αを３０°以上にすると、皮膚に摩擦やズレが生じ褥瘡発生の危険性があることは周知である。図１１に示すように、持ち上げ角度αを３０°とし、ピン２４同士の間隔Ｄを９０ｍｍとするという基準を用いて、持ち上げ角度αが３０°以上にならないように平面ピンのストロークＳを５２ｍｍ以下に決定した。
【００６５】
多面支持ベッドでは、エアセル、自転車用ゴムチューブの稼働圧の組み合わせで、平面ピンのストロークや人体への押圧力を変化させる。エアセル、自転車用ゴムチューブを共に最大稼働圧ＰAH＝１２．０ｋＰａ、ＰTH＝３０．０ｋＰａとしたときに、それぞれ２ｋｇの荷重を加えた平面ピンが４５ｍｍ持ち上がるようにベッド高さを決定する。可動式底板を上下させ検討した結果、ベッド高さを１５６ｍｍとすることが好ましいことが分かった。
【００６６】
（ｅ）実施例の多面支持ベッドの構成
予備実験により決定した平面ピン形状、ベッド高さから多面支持ベッドの設計、製作を行なった。
【００６７】
実施例にかかわる多面支持ベッド（以下、ベッドという）１では、ピン４同士の間隔が９０ｍｍに小さくなることと、仙骨部の除圧、減圧には太股への押圧が重要であることを考慮し、上下のエアセル２、３を８行６列となるようにマトリクス状に配列した（図１参照）。
【００６８】
多面支持ベッド１は、上段に自転車用ゴムチューブ２を８本（８行）、下段にエアセル３を６本（６列）、平面ピン４を４８個、仕切り棒８、天板７、ピンガイド５、底板６、側板９、足、圧力制御装置Ｃから構成されている。ベッド１を動作させない状態では、ベッド１の上面はフラットになるよう設計してある。
【００６９】
天板７、ピンガイド５、底板６はラワン合板（厚さ１２ｍｍ）を使用し、天板７にはベッド１を動作させなくても体に負担をかけずに寝られるように、スポンジマット（厚さ３０ｍｍ）を敷きつめた。側板９は充分な強さと、剛性とを備えたラワン材（厚さ１５ｍｍ）を使用した。
【００７０】
従来のベッドでは、ベッド全体を側板で囲んでいたが、本実施例のベッド１では軽量化を図り、可動部、制御装置収納部のみを側板９で囲み、ベッド１の４隅はレッドウッド材の３角柱の足を使用する。
【００７１】
図１２は多面支持ベッドの組立図である。図１２では見易さのため平面ピン４を省略している。多面支持ベッド１の具体的な寸法は、全体の長さ２０１５ｍｍ、幅９００ｍｍベッド高さ１５６ｍｍ、ピン間隔９０ｍｍである。また、７２０×５４０ｍｍ2の範囲に平面ピンが敷きつめられていて、これが可動部となり人体を多面で押圧、支持する。
【００７２】
なお、図１２における記号ｃは、圧力制御装置の収納部である。
【００７３】
自転車用ゴムチューブは２０インチのものを棒状で使用し、ピン底がチューブ溝にめり込むのを抑えるため上面にゴムシートを貼り付ける。
【００７４】
平面ピン（図１３参照）は予備実験で決定した形状のものを使用し、ピン４の上面には通気性のあるスポンジマット（厚さ３０ｍｍ）と、体圧分散効果のある代表的な素材である底反発ウレタンマット（厚さ３０ｍｍ）をそれぞれ敷く。
【００７５】
自転車用ゴムチューブ、エアセルの仕切りには仕切り棒８（図１４を参照）を使用する。仕切り棒は自転車用ゴムチューブの固定や、天板、ピンガイドに対する支えにもなる。
【００７６】
圧力制御装置の回路図を図１５に示す。圧力制御装置はコンプレッサ、プレッシャーレギュレータ、シーケンサ、圧力センサ、モーターバルブ、スイッチボックスからなる。コンプレッサから圧縮空気が供給され、プレッシャーレギュレータ、圧力センサを用いて圧力を任意の値に設定する。自転車用ゴムチューブ、エアセルは共にモーターバルブに繋がれていて、シーケンサによってこれらのモーターバルブを制御し内圧を変化させる。モーターバルブの開閉はスイッチボックスで、内圧調整はプレッシャーレギュレータで、共に手動で行なう。
【００７７】
（ｆ）比較例１のベッドとの比較
実施例の多面支持ベッドでは、比較例１よりもベッド高さが４６ｍｍ低くなり、使用木材、ピン形状等の検討により、比較例１よりも約４ｋｇ軽量化した。また、ベッド高さは空気圧式では最も低いにも関わらず、ピンのストロークを他のベッドよりも１５ｍｍ大きく取ることに成功した。
【００７８】
（ｇ）体圧測定
測定にはニッタ株式会社製の圧力分布測定システム（Ｉ−Ｓｃａｎ（商品名））を用いた。これはフィルム上のセンサシートに加わる圧力の分布と大きさを読み取り、パソコンに出力させることで様々な方法で表示、解析することが可能なシステムである。以下にその概略を述べる。
【００７９】
センサは厚さ約０．１ｍｍのフィルム状のシートで、加わる力の大きさに応じて電気抵抗が変化する特殊インキで薄膜が形成され、その上下には行電極と列電極が１０ｍｍ間隔でマトリックス上に配置されている。これらの交点が個別の力検出点（センサセル）となっており、１枚のセンサシートに最大２２８８のセンサセルを持つ。このセンサセル上に加重されると、圧力が加えられているセンサセルの電気抵抗値が変化し、センサセル毎の電気抵抗値を読み取ることで、加えられた圧力の分布と大きさを検出することが可能である。
【００８０】
各センサセルの電気抵抗値は２５６段階のデジタル値にデータ変換され、コンピュータに取り込まれる。また、各電極は最高３．４μｓｅｃの間隔電気抵抗値の変化を読み取るため、圧力変化をリアルタイムで見ることが可能である。
【００８１】
（ｈ）動作確認
比較例１では、上段に伸縮性のある自転車用ゴムチューブを使用することで、ブリッジ状態の問題を改善した。
【００８２】
実施例の多面支持ベッドではピン間隔が９０ｍｍと比較例１と比較し１０ｍｍ小さくした。これによるブリッジ状態軽減効果等の動作への影響を検討する。
【００８３】
方法は、多面支持ベッド（底反発ウレタンマット使用時）の可動部にセンサシートを敷き、その上にセンサシートが覆われるほどの大きさの板を乗せ、さらに約５７ｋｇの錘を乗せる。上から荷重が加わった状態で可動部を動作させ、圧力分布によってピンの動きを確認する。自転車用ゴムチューブ、エアセルの内圧がＰTL＝ＰAL＝０．０ｋＰａの状態から動かす加圧動作と、各内圧を一定とした状態からの減圧動作を行なう。
【００８４】
加圧動作を以下の手順で行なう。自転車用ゴムチューブのみの加圧ではピンはほとんど持ち上がらない設計にしてあるので、エアセルから加圧を行なう。自転車用ゴムチューブ、エアセルの可動圧はそれぞれＰTL＝０．０、ＰTH＝３０．０、ＰAL＝０．０、ＰAH＝１２．０を使用した。
【００８５】
（ｈ−１）初期状態
すべての自転車ゴムチューブ、エアセルの内圧をＰTL、ＰALとする。
【００８６】
（ｈ−２）１行１列の加圧
４行目の自転車用ゴムチューブ、３列目のエアセルの内圧をＰTH、ＰAHにする。
【００８７】
（ｈ−３）２行２列の加圧
隣り合った４、５行目の自転車用ゴムチューブ、３、４列目のエアセルの内圧をＰTH、ＰAHにする。
【００８８】
（ｈ−４）ブリッジ状態軽減効果確認の加圧
１本間隔を空けた４、６行目の自転車用ゴムチューブ、３、５列目のエアセルの内圧をＰTH、ＰAHにする。
【００８９】
減圧動作を以下の手順で行なう。各動作時の圧力分布を図４８に示す。
【００９０】
（ｈ−５）最大稼働圧状態
すべての自転車ゴムチューブ、エアセルの内圧をＰTH、ＰAHとする。
【００９１】
（ｈ−６）１行１列の加圧
４行目の自転車用ゴムチューブ、３列目のエアセルの内圧をＰTL、ＰALにする。
【００９２】
（ｈ−７）２行２列の加圧
隣り合った４、５行目の自転車用ゴムチューブ、３、４列目のエアセルの内圧をＰTL、ＰALにする。
【００９３】
（ｈ−８）ブリッジ状態軽減効果確認の加圧
１本間隔を空けた４、６行目の自転車用ゴムチューブ、３、５列目のエアセルの内圧をＰTL、ＰALにする。
【００９４】
ピン間隔が９０ｍｍでも加圧動作においてブリッジ状態軽減効果が確認できる。
【００９５】
加圧動作同様、減圧動作でも格子点上のピンの動作が可能でありブリッジ状態軽減効果が確認できた。
【００９６】
以上より多面支持ベッドは、ブリッジ状態を軽減し、期待通りの動作が可能であることが確認できた。
【００９７】
（ｉ）人体の背圧測定
（ｉ−１）測定方法
被験者８人をベッドに寝かせて体圧測定センサシートを用いて背圧を測定する。センサシートの寸法上、褥瘡発生の危険性が高い仙骨部と肩甲骨部に分けて測定を行なう。始めに、動作無しの状態（初期状態）で体圧を測定する。つぎに、自転車用ゴムチューブ、エアセルに空気を送り、それぞれの内圧をＰTM＝１８．０ｋＰａ、ＰAM＝８．０ｋＰａとした状態（基準状態）の体圧を測定する。基準状態の体圧分布を見ながら、体圧集中箇所を見つけ、体圧の分散および最大体圧を除圧、減圧する動作を行なう。
【００９８】
従来のベッドの体圧測定では常に枕を使用した状態で測定を行なっていた。枕が体圧の大きさ、分布等に影響があると考え、ベッドのみの評価をするため、枕がある状態と無い状態で測定を行ない比較する。枕は低反発ウレタン性の枕を使用した。平面ピン上面にはスポンジマット、低反発ウレタンマットをそれぞれ敷き、素材の違いが体圧に与える影響を検討する。
【００９９】
（ｉ−２）枕有無による体圧分布の比較
枕有りの状態では初期状態において仙骨部に体圧が集中していることが分かった。ベッドを動作させ基準状態にすることで、背中、太股で体重を支えるようになり仙骨部の高圧面積が減少する。さらにベッドを動作させ仙骨部の周りのピンで体を支える状態にすると、仙骨部は浮いた状態になり体圧が減少する。初期状態からの体圧の減圧率は被験者によって異なるが、７１．５〜１００．０％となった。仙骨部の減圧だけでなく、褥瘡発生のしきい値である３２ｍｍＨｇ以下に除厚できる被験者もいた。平面ピンを使用することで接触面積を確保することができ、ピン軸長さを調整し、平面ピンのストロークを大きくすることで背中にもピンが触れるようになったことが体圧の除圧、減圧効果の増大に繋がったと考えられる。
【０１００】
枕無しの状態では初期状態における仙骨部の体圧、高圧面積が枕有りの状態よりも大きいことが分かった。動作後、仙骨部の減圧率は被験者により異なるが、６３．９〜８５．０％となった。枕の有無問わず効果的だが、動作後の体圧は枕無しの方が大きくなる。基準状態を比較すると、同じ動作をしても体圧負担箇所が異なる（図の被験者の場合、背中の圧の負担が小さくなり、仙骨やや上の負担が大きくなる）のが分かる。このことは肩甲骨部についても同様のことが言え、枕が無いことによる寝姿勢の変化が原因であると考えられる。
【０１０１】
初期状態よりも動作後の方が後頭部の体圧は大きくなっているのが分かった。これは体が持ち上がることで頭の位置が下がることが原因と考えられる。また、ベッドが動作する際に後頭部とベッド上面が擦れ、後頭部は圧と摩擦の影響を受けるため褥瘡発生の危険性があると言える。
【０１０２】
被験者の感想としても、後頭部への負担を意識的に和らげようとし、首に負担が加わり、寝心地が悪いと言う意見が大多数であった。
【０１０３】
ピン間隔が９０ｍｍでも加圧動作においてブリッジ状態軽減効果が確認できる。
【０１０４】
以上の結果より以下のことが分かる。
・枕を使用することで体圧集中箇所の減圧率は７１．５〜１００．０％となり、減圧だけでなく、除圧が可能な被験者もいた。
・枕を使用しない場合でも体圧集中箇所の減圧率は６３．９〜８５．０％となり、ベッドのみでも減圧効果がある。しかし頭などベッド可動範囲外の箇所に負担が加わり、それに対するケアが必要となる。
【０１０５】
多面支持ベッドは枕を併用した方が動作後の体圧を低く抑えることができ、よりよい効果が望めることが分かる。また、枕を使用することで首等の負担を軽減でき、安定した寝心地が得られる。よって今後は枕を使用した状態で体圧測定を行なう。
【０１０６】
（ｉ−３）マット素材による体圧分布の比較
多面支持ベッドでは平面ピン上面に敷くマットとして、通気性があり、布団に近い素材であるスポンジマットと体圧分散効果のある代表的な素材である低反発ウレタンを使用した。平面ピン上部のマット素材が体圧に与える影響を検討する。
【０１０７】
低反発ウレタンについて補足する。低反発ウレタンは荷重が加わると独特の反応で沈み込み、負荷が無くなると静かに復元していく素材である。温度依存性があり、室温や体温に敏感に反応し、低音になると硬化減少を起こす。また、通気性が無いなどのデメリットもある。
【０１０８】
スポンジマット使用時同様、初期状態では仙骨部に体圧が集中し、ベッドを動作させることで体圧集中箇所の減圧ができていることが分かる。低反発ウレタンマット使用時の方がスポンジマットよりも初期状態の仙骨部の体圧、押圧部の圧、動作後の体圧が高くなる傾向がある。この傾向は各マットの硬さが原因であると考えられる。低反発ウレタンは体温を吸収し人体に沿った形状と変形するが、単純に硬さの面ではスポンジよりも硬い。体圧集中箇所の減圧率は被験者により異なるが６７．４〜８７．５％の範囲であり、スポンジマット使用時（７１．５〜１００％）よりも小さい値となった。
【０１０９】
測定データにピン間の溝で発生するセンサシートの皺の影響がスポンジ使用時よりも大きく出ているのが分かる。低反発ウレタンはスポンジよりも硬く、上面も熱、荷重により複雑な形状に変形するので、マット上面に沿っているセンサシートに皺が発生しやすくなる。センサシートに皺がよると言うことは、ピン間の溝で皮膚にも摩擦やズレが発生する恐れがあるということである。しかし、低反発ウレタンは被験者の体温を吸収し体に沿った形状に変化するので、低反発ウレタンマットのエッヂによる摩擦、ズレ等の影響は小さいものと考えられる。また被験者の感想としても摩擦やズレを感じないという意見を得た。スポンジマットにおいても充分に厚みがあるため、摩擦やズレを軽減できたと考えられる。
【０１１０】
以上の結果よりつぎのことが分かった。
・低反発ウレタンはスポンジよりも硬いため、初期状態の仙骨部の体圧、押圧部の圧、動作後の体圧が高くなる傾向がある。
・体圧集中箇所の減圧率は６７．４〜８７．５％であり、スポンジマット使用時より小さい値となる。
・低反発ウレタンは硬さ、複雑な形状変化によりセンサシートに皺が発生しやすい。
【０１１１】
体圧集中箇所の減圧という目的の範囲では、スポンジマット使用時、低反発ウレタンマット使用時のどちらも効果的である。減圧率はスポンジマットの方が高く、大多数の被験者ではスポンジマット使用時の方が効果的であった。しかし低反発ウレタンマット使用時の方が効果的な被験者もいたので、必ずしもスポンジマットの方が体圧の除圧、減圧に適しているとは言えない。
【０１１２】
測定においてセンサシートに皺が発生しやすい等、低反発ウレタンは扱いにくい面がある。また、測定時は室温を一定にしたが、温度依存性があるので室温、体温等の条件により硬さが変化してしまい、体圧分布も条件つぎ第で変化するという問題点もある。仙骨部周りを押圧する動作により、仙骨部がピンに触れなくなり体温が伝わらず硬化してしまうなど、動作中に低反発ウレタンの特性が変化するのも問題点である。
【０１１３】
体圧の除圧、減圧効果の大きさ、測定面の問題を総合的に考えるとスポンジマットの方が多面支持ベッドに適している。比較例１との比較、比較例２のベッドとの比較はスポンジマット使用時のデータを使用する。
【０１１４】
（ｉ−４）比較例１との比較
実施例の多面支持ベッドと比較例１のベッド構造および体圧測定結果について比較した。実施例の多面支持ベッド、比較例１の仙骨部の体圧分布をそれぞれ図１６、図１７に、肩甲骨部の体圧分布をそれぞれ図１８、図１９に示す。多面支持ベッドはスポンジマット使用時、比較例１はゴムボール使用時のデータである。
【０１１５】
図１６（ａ）、図１７（ａ）より、初期状態を比較すると比較例１よりも実施例の多面押圧ベッドの方が仙骨部の体圧、高圧面積共に小さいことが分かる。これはベッド上面に敷いたマットの素材に起因している。比較例１は厚さ２０ｍｍの低反発ウレタンマットを敷いた。これに対し多面押圧ベッドでは３０ｍｍのスポンジマットを敷き、軟らかく厚みのあるマットで人体への負担を和らげたと考えられる。また比較例１では、体重による低反発ウレタンマットの沈み込みを考慮しなかったため、ピン先端のボールが人体に触れてしまい体圧分布でもボール接触部が高圧となっている。
【０１１６】
図１６（ｂ）、図１７（ｂ）より、ベッドを動作させ仙骨部周りを支持することで、実施例、比較例１ともに体圧集中箇所の減圧が行なわれていることが分かる。
【０１１７】
しかし、比較例１では動作後も依然として仙骨部の体圧は高い値を示し、減圧率は被験者により異なるが最大でも６５％となり、褥瘡予防に対して不充分な結果となった。これは、ピンのストロークが３０ｍｍと不充分であったことと、ピン間隔が１００ｍｍと大きいため、人体背面に接触するピン数、接触面積が小さい（背中で充分な接触面積が確保できていない）ことが大きな原因である。また指圧マッサージ効果で血行をよくすることで褥瘡予防を行なうアプローチであったため、各ピンの人体に対する接触面積が小さく、押圧部で高圧を示している。押圧部における皮膚に対する摩擦、ズレの影響もあり、押圧部で褥瘡発生の危険性があると言える。これに対し多面支持ベッドでは平面ピンを使用することにより、各ピンの人体に対する接触面積を確保し、押圧部での圧を低く抑えているのが分かる。また、ピン間隔を９０ｍｍと小さくし、ピン軸長さを調整し、ピンのストロークを４５ｍｍしたことにより背中への圧の負担を増やし仙骨部周りを充分に持ち上げることができた。仙骨部の減圧率は７１．５〜１００．０％と比較例１を大幅に上回り、褥瘡発生のしきい値である３２ｍｍＨｇ以下にする除圧が可能な被験者もいた。
【０１１８】
図１８、図１９より、肩甲骨部でも仙骨部と同様のことが言える。比較例１では減圧率が最大でも３６％だが、多面支持ベッドでは３８．８〜６５．５％と大幅に上回った。しかし仙骨部に比べると効果は小さく、肩甲骨部に対してピンの配列が６列の偶数列であることが原因であると考えられる。肩甲骨部は奇数列の方がピンによる肩甲骨部への押圧を避け、より効果的な可能性がある。
【０１１９】
構造の面では、自転車用ゴムチューブの数が１本（１行）増え、可動範囲が増えた。またベッド高さも１５６ｍｍから比較例１よりも４６ｍｍ低くなり、使用木材の検討もあり、全体の重量は５４ｋｇと最軽量であった比較例１よりも約４ｋｇの軽量化に成功した。
【０１２０】
リラクゼーション効果として、比較例１では指圧マッサージ効果が確認されたが、多面押圧ベッドではピンのストロークが増え、押し上げマッサージとして被験者からよい評価を得た。
【０１２１】
（ｊ）比較例２との比較
実施例の多面支持ベッドと比較例２のベッドの仙骨部の体圧分布をそれぞれ図２０、図２１に、肩甲骨部の体圧分布をそれぞれ図２２、図２３に示す。比較例２のベッドは多面支持ベッド（スポンジマット使用時）と同一被験者の測定結果である。
【０１２２】
図２０、図２１より、初期状態では多面支持ベッドでは仙骨部に圧が集中し、高圧面積が大きいことが分かる。これに対し比較例２のベッドでは、体全体の体圧分散効果があり、仙骨部では高い圧を示すが高圧面積は小さいことが分かる。動作後の仙骨部の体圧は、多面支持ベッドの方が低く保つことができ、減圧率も大きい。比較例２のベッドでは横方向（行）のみの制御しかできず、仙骨部周りをしっかり支持するには、多面支持ベッドのように縦方向（列）の制御が必要であると考えられる。
【０１２３】
図２０、図２１より、初期状態では多面支持ベッド、比較例２のベッド共に左肩甲骨の体圧が高いことが分かる。比較例２のベッドは仙骨部の体圧を体全体に分散するため、初期状態において多面支持ベッドよりも圧が高い。動作後の肩甲骨部の体圧は比較例２のベッドの方が低く、減圧率も大きい。これは多面支持ベッドでは横方向（行）の制御だけではピンのストローク変動が比較例２のベッドのエアセル厚さの変動よりも小さいことが原因だと考えられる。肩甲骨部周りをしっかり支持するには、横方向（行）の制御によるストローク変動を大きくとることと、ピン配列を６列の偶数列から奇数列へ変更し、ピンによる肩甲骨部への押圧を避けることが必要であると考えられる。
【０１２４】
比較例２のベッドは直接エアセルの上に寝るので、蒸れを感じ褥瘡発生原因でもある湿潤に対して対応ができない。また、リラクゼーション効果は無く、船酔い症状やそれによる恐怖感を就寝者に与えてしまう。
【０１２５】
本発明は、褥瘡予防を目的とし、空気圧を利用して人体の背面を多面で押圧する空気圧式多面支持ベッドの開発を行なった。比較例１の空気圧式多点支持ベッドの問題点を改善する構造を提案し、予備実験に基づき実施例の多面支持ベッドを設計、製作した。そして、体圧測定を行ない体圧の除圧、減圧動作パターンを探ると共に、比較例１、比較例２のベッドとの比較を行ない褥瘡予防に対する有用性を確認した。以下に実施例の多面支持ベッドの特徴と作用効果を示す。
【０１２６】
（１）平面ピンのピン軸長さを調整することで、１本のエアセルが稼働させる複数のピンのストローク差を小さくすることができた。
【０１２７】
（２）ピン間隔を９０ｍｍにしたことで人体背面に接触するピン数が増えた。
【０１２８】
（３）比較例１よりもベッド高さを４６ｍｍ低い１５６ｍｍにしたにも関わらず、ピンのストロークを４５ｍｍと大きくとることができ、背中への充分な押圧が可能となった。
【０１２９】
（４）ベッド高さの低減と平面ピン形状、使用木材の検討により、比較例１よりも４ｋｇの軽量化に成功した。
【０１３０】
（５）初期状態からの減圧率が７１．５〜１００．０％となり、比較例１の最大限圧率６５％を大幅に上回り、従来のベッドでは成し得なかった除圧に成功した。
【０１３１】
（６）各ピンの人体に対する接触面積が比較例１と比べ大きくなったので、押圧部の圧を低く抑えることができた。
【０１３２】
（７）比較例１よりも自転車用ゴムチューブ、エアセルの稼働圧を低くしたことで、人体への負担を和らげる、より軟らかい空気ばねで体圧の分散、減圧効果が得られた。
【０１３３】
（８）指圧マッサージ効果はないが、充分なピンのストロークによる押し上げマッサージ効果が得られ、被験者からも良い評価を得た。
【０１３４】
（９）比較例２のベッドより、仙骨部の減圧では実施例の多面支持ベッドの方が効果的であることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明の多点支持ベッドの一例を示す説明図である。
【図２】比較例１のベッドを示す断面説明図である。
【図３】比較例１の実験装置を示す説明図である。
【図４】各平面ピンに荷重を加えたときの平面ピンのストロークとエアセルの内圧の関係を示すグラフである。
【図５】各平面ピンに荷重２ｋｇを加えたときの平面ピンのストローク挙動を示すグラフである。
【図６】ピン軸長さ調整後の実験結果を示すグラフである。
【図７】荷重２ｋｇを加えたときの各平面ピンのストローク挙動を示すグラフである。
【図８】各平面ピンに荷重を加えたときの平面ピンのストロークと自転車用ゴムチューブ２２の内圧の関係を示すグラフである。
【図９】スペーサの配列パターンを示す説明図である。
【図１０】図９に示すパターンの状態で荷重を加えたときの各平面ピンのストローク挙動を示すグラフである。
【図１１】持ち上げ角度とピン同士の間隔の関係を示す説明図である。
【図１２】実施例のベッドの上面説明図である。
【図１３】本発明にかかわる平面ピンの一例を示す斜視図である。
【図１４】本発明にかかわる仕切り棒の一例を示す斜視図である。
【図１５】本発明の制御機構を示すブロックダイアグラムである。
【図１６】実施例の多面支持ベッドの仙骨部の体圧分布を示すグラフである。
【図１７】比較例１の仙骨部の体圧分布を示すグラフである。
【図１８】実施例の多面支持ベッドの肩甲骨部の体圧分布を示すグラフである。
【図１９】比較例１の肩甲骨部の体圧分布を示すグラフである。
【図２０】実施例の多面支持ベッドの仙骨部の体圧分布を示すグラフである。
【図２１】比較例２の仙骨部の体圧分布を示すグラフである。
【図２２】実施例の多面支持ベッドの肩甲骨部の体圧分布を示すグラフである。
【図２３】比較例２の肩甲骨部の体圧分布を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１３６】
１  多面支持ベッド
２  ゴムチューブ
３  エアセル
４  ピン（平面ピン）
５  ピンガイド
６  底板
７  天板
８  仕切り棒
９  側板
【図１】
2007075513.tif 000003
【図２】
2007075513.tif 000004
【図３】
2007075513.tif 000005
【図９】
2007075513.tif 000006
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図４】
2007075513.tif 000012
【図５】
2007075513.tif 000013
【図６】
2007075513.tif 000014
【図７】
2007075513.tif 000015
【図８】
2007075513.tif 000016
【図１０】
2007075513.tif 000017
【図１６】
2007075513.tif 000018
【図１７】
2007075513.tif 000019
【図１８】
2007075513.tif 000020
【図１９】
2007075513.tif 000021
【図２０】
2007075513.tif 000022
【図２１】
2007075513.tif 000023
【図２２】
2007075513.tif 000024
【図２３】
2007075513.tif 000025