(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
皮膚状態帰還式褥創予防治療システムにおいて、
（ａ）褥創好発部位の皮膚の接触圧を検知する感圧センサーと、
（ｂ）前記褥創好発部位の皮膚の体表温度を検知する感温センサーと、
（ｃ）前記感圧センサーと感温センサーからの圧力情報と温度情報とを取り込み、プログラマブル多チャンネル制御を行うマイコン制御電気刺激装置と、
（ｄ）該マイコン制御電気刺激装置に接続されるとともに、前記感圧センサーと感温センサーと複数チャンネルの表面電極とを具備する肌着型装着具とを設け、
（ｅ）前記マイコン制御電気刺激装置により、予め設定された褥創を引き起こす圧力と温度に関する設定値に基づいて、前記複数チャンネルの表面電極に刺激波を出力し、褥創を引き起こす皮膚圧の上昇と皮膚温の低下を起こさないように電気刺激による筋収縮で除圧、循環改善を行うことを特徴とする皮膚状態帰還式褥創予防治療システム。
【請求項２】
請求項１記載の皮膚状態帰還式褥創予防治療システムにおいて、前記肌着型装着具は、多チャンネル表面電極アレイを備えることを特徴とする皮膚状態帰還式褥創予防治療システム。
【請求項３】
請求項１記載の皮膚状態帰還式褥創予防治療システムにおいて、前記表面電極から２つの筋肉の同時刺激を促す双方向性刺激パルスを出力させることを特徴とする皮膚状態帰還式褥創予防治療システム。
【請求項４】
請求項１記載の皮膚状態帰還式褥創予防治療システムにおいて、前記表面電極から２Ｈｚ〜３０００Ｈｚの範囲の刺激周波数を与えることを特徴とする皮膚状態帰還式褥創予防治療システム。
【請求項５】
請求項１記載の皮膚状態帰還式褥創予防治療システムにおいて、前記表面電極には粘着ゲルを貼り付けた導電性ゴムを用いることを特徴とする皮膚状態帰還式褥創予防治療システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、皮膚状態帰還式褥創予防治療システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、褥創予防には、皮膚が接触するベッド面や座面の形状や固さを工夫したり、ローリング式のベッドで体位変換を自動的に行わせる技術があり、既に市販化されている。一方、電気刺激が褥創予防治療に有効であることは、本願発明者らの研究で確認済みである。
【０００３】
また、特定の下肢筋肉に選択的かつ体系的な電気刺激を与えると、筋肉の血液ポンプ作用が促進されて心臓への還流血液量が増加し、筋肉や関節のみならず、心、肺、腎、肝、膵、腸管、脳など器官臓器全体の循環が改善され、それら器官臓器の機能が向上することを確認してきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、この種の装置は、既に実用化されているものもあるが、高価で普及率が低かったり（例えば、床ずれ予防用ローリングベッド）、廃用性症候群に特化しておらず適用外（低周波治療器の適用には尿失禁はない）であり、循環障害による臓器不全や便失禁に対する予防治療器は現存していない。
【０００５】
また、褥創予防治療は、寝たきり者や運動障害患者自身の問題もさることながら、その家族にとって肉体的、精神的、経済的に大きな負担となっている。今後超高齢化・少子化が進むにつれてこの問題はさらに深刻となる。
【０００６】
本発明では、上記情況に鑑みて、介護者の負担を大幅に削減でき、かつより簡易で安価で予防治療効果のきわめて高い皮膚状態帰還式褥創予防治療システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕皮膚状態帰還式褥創予防治療システムにおいて、褥創好発部位の皮膚の接触圧を検知する感圧センサーと、前記褥創好発部位の皮膚の体表温度を検知する感温センサーと、前記感圧センサーと感温センサーからの圧力情報と温度情報とを取り込み、プログラマブル多チャンネル制御を行うマイコン制御電気刺激装置と、このマイコン制御電気刺激装置に接続されるとともに、前記感圧センサーと感温センサーと複数チャンネルの表面電極とを具備する肌着型装着具とを設け、前記マイコン制御電気刺激装置により、予め設定された褥創を引き起こす圧力と温度に関する設定値に基づいて、前記複数チャンネルの表面電極に刺激波を出力し、褥創を引き起こす皮膚圧の上昇と皮膚温の低下を起こさないように電気刺激による筋収縮で除圧、循環改善を行うことを特徴とする。
【０００８】
〔２〕上記〔１〕記載の皮膚状態帰還式褥創予防治療システムにおいて、前記肌着型装着具は、多チャンネル表面電極アレイを備えることを特徴とする。
【０００９】
〔３〕上記〔１〕記載の皮膚状態帰還式褥創予防治療システムにおいて、前記表面電極から２つの筋肉の同時刺激を促す双方向性刺激パルスを出力させることを特徴とする。
【００１０】
〔４〕上記〔１〕記載の皮膚状態帰還式褥創予防治療システムにおいて、前記表面電極から２Ｈｚ〜３０００Ｈｚの範囲の刺激周波数を与えることを特徴とする。
【００１１】
〔５〕上記〔１〕記載の皮膚状態帰還式褥創予防治療システムにおいて、前記表面電極には粘着ゲルを貼り付けた導電性ゴムを用いることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施例を示す皮膚状態帰還式褥創予防治療システムの構成図、図２はそのマイコン制御部及び肌着型装着具を示す図である。
【００１４】
これらの図において、１はマイコン制御電気刺激装置であり、大別すると、マイコン制御部２と電気刺激部１０からなっている。
【００１５】
そのマイコン制御部２は、ＣＰＵ（中央処理装置）３、メモリ４、入出力装置５、入力インターフェース（Ａ／Ｄ変換器を含む）６から構成されている。
【００１６】
また、電気刺激部１０は、ＣＰＵ３に接続される信号処理装置１１、制御入力装置１２、出力装置１３、コネクタ１４からなる。
【００１７】
更に、そのコネクタ１４に接続される肌着型装着具２０が設けられ、その肌着型装着具２０は、複数チャンネルの表面電極２１、感温センサー２２、感圧センサー２３からなる。３０は皮膚である。
【００１８】
そこで、褥創好発部位の皮膚の接触圧を、肌着型装着具２０の感圧センサー２３により検出し、コネクタ１４を介して、入力インターフェース６からＣＰＵ３に取込み、また、褥創好発部位の皮膚の体表温度を、感温センサー２２で検知する。これらの情報がメモリ４に予め記憶されている褥創を引き起こす圧力の設定値（設定値に加えて閾値を考慮してもよい）を超え、温度の設定値（設定値に加えて閾値を考慮してもよい）以下になった場合には、それを電気刺激部に負帰還して、褥創を引き起こす皮膚圧の上昇と皮膚温の低下を起こさないように、信号処理装置１１に送り、出力装置１３、コネクタ１４、表面電極２１を介して、電気刺激による筋収縮で除圧し、循環改善を行い、褥創を予防治療する。
【００１９】
この皮膚状態帰還式褥創予防治療システムは、可能な限り小型のＩＣをＣＰＵ３として用いる。このＣＰＵ３には、運動生理学的な筋収縮パターンを書き込むことができるようにし、各チャンネルに対しては、双方向性の同振幅刺激パルスを発生して、図３に示すように、１チャンネルで２つの神経もしくは筋肉３１を表面電極（表面電極アレイ）２１で同時に刺激することができるようにする。これによって、刺激出力数と電極数を減らし効率の良い電気刺激が可能である。刺激周波数は、各筋肉の収縮特性や神経の応答特性に応じたもので、生体に痛みをほとんど生じないものを選択できるようにする。
【００２０】
表面電極２１は、その生体側表面に粘着ゲルを貼り付けた導電性ゴムを用い、目的とする刺激ポイントに容易に装着できるよう電極装着具に取りつける。具体的には、装着具は電極が当該部位に接着するよう縫製した下着やボディスーツのような肌着型装着具２０とする。このような肌着型装着具２０によって、神経・筋肉の解剖学的な位置を知らない人間でも、目的部位に容易に電極を接着することができる。
【００２１】
また、表面電極２１による電気刺激では、皮膚の痛みや不快感を伴うことなく適正な神経刺激や筋肉刺激ができる最適刺激パラメータを決定することが重要である。例えば、現在、２Ｈｚ〜３０００Ｈｚ程度の範囲内での刺激周波数と種々の刺激波形の感覚試験、神経、筋肉刺激効果試験を健常被験者にて実施している。
【００２２】
また、電極材とそれを皮膚に接着させるための粘着ゲルパッドの材質および電極のサイズの決定が、より確実な刺激を実現するための重要な要因である。
【００２３】
特に、専門の病院や施設でだけでなく、家庭内でも使用するものであるため、表面電極の装着が誰にでもできるようにすることが肝要である。本発明によれば、それに応えることができる。
【００２４】
図４は本発明の皮膚状態帰還式褥創予防治療システムの肌着型装着具の装着例であり、殿部に装着した腹巻状の肌着型装着具を示している。
【００２５】
人体の殿部の部分Ａに表面電極２１と積層型の感温・感圧センサー２２，２３を内側（肌に接する側）に配置した腹巻状の肌着型装着具２０を設けるようにしている。
【００２６】
また、上記実施例においては、電極は表面電極について説明したが、体内に埋め込む型の電極とすることも可能である。
【００２７】
本発明によれば、就寝床面もしくは車椅子座面に接触し褥創好発部位である皮膚の圧力および体表温を検知して負帰還し、自動的に電気刺激を筋肉に与えて、当該部位の除圧を図り循環改善を行うことができる。
【００２８】
なお、本来ヒトは、絶えず大なり小なりの体位変換を行って褥創予防を行っているが、本発明の皮膚状態帰還式褥創予防治療システムによれば、寝たきり者や運動麻痺者でも生理的な体位変換が可能となるものであり、従来の褥創予防技術よりも本質的な予防技術といえる。
【００２９】
したがって、介護者の負担を大幅に削減でき、かつより簡易で安価で予防治療効果のきわめて高い褥創予防治療システムであるといえる。
【００３０】
すなわち、運動障害者や寝たきり者群の多様な廃用性症候群に対し、２４時間自動的に体系化された電気刺激を与えるものであり、廃用性症候群の予防治療にかかる人的、経済的負担を著しく軽減することができる。また、神経の電気刺激で筋肉収縮を促すことによって生体の生理機能を活性化させ、障害の予防治療を図るものである。つまり、障害を発生させる“もと”を断つ根源的な機器であるだけに、その有効性は他の機器に比して極めて高い。
【００３１】
本発明の皮膚状態帰還式褥創予防治療システムは、簡便で安価な装置であり、病院・施設内はもとより、各家庭でも使用できるシステムであり、上記した諸問題を解決し得る有力かつ有効な技術である。
【００３２】
そして、寝たきり老人が増加すると、寝たきりに伴う合併症（廃用性症候群）の予防治療と、その看護・介護に多大の人と設備が必要であり経済的負担も膨大である。それに対し、軽量小型で個々の寝たきり老人に安価に提供できるものである。さらに、このような廃用性症候群に対し、自動モードで電気刺激を適切な部位に与え、その予防治療を図るものであるだけに、介護量の軽減と介護人材の減、および高価で大型の介護機器の購入減などの大きな経済的効果を期待することができる。
【００３３】
老人の寝たきり状態は、長期臥床による筋肉の脆弱化や脳卒中の麻痺などによる運動障害に起因する。そして、老人の寝たきり状態に伴う合併症すなわち廃用性症候群に対し、両側下肢の運動神経と筋肉に運動生理学的観点よりプログラムされた電気刺激を与えて、順序だった両下肢の関節運動を引き起こすと共に、健常人と同様の筋肉収縮パターンによるポンプ作用によって、下肢末端から心臓に還流する血液量の増大を図るものである。
【００３４】
これによって、運動の強化と自律神経機能の改善、および循環動態の改善に伴う全身の諸器官・臓器の機能不全の予防改善を図ることができる。
【００３５】
更に、超高齢化少子化が進行している現今、寝たきりを含む運動障害老人の増加は、介護者数の増大をもたらすことも併せて、生産人口の低下をもたらし、我国の経済的、社会的活動性に重大な影響をもたらすことが指摘されている。また、家庭生活にも深刻な問題を投げかけ、家庭崩壊の危機も叫ばれている。本製品は、廃用性症候群の予防治療が自動的に行われるため、介護者の精神的・物理的負担を軽減させる効果もあり、かつ、寝たきりになる前から適用することにより、寝たきり自身を予防することもできる可能性があり、その社会的効果は計り知れないほど大きい。
【００３６】
また、本発明の用途としては、
（Ａ）廃用性症候群の予防治療装置。すなわち、本装置は以下の装置としての機能を有する。
【００３７】
（１）床ずれ予防治療装置、（２）胸部・腹部内臓機能不全治療装置、（３）脳機能改善装置、（４）運動障害治療装置、（５）寝返り制御装置、（６）便失禁治療装置、（７）尿失禁治療装置
（Ｂ）廃用性症候群予防治療装置を実現した要素技術（プログラマブル電気刺激回路、表面電極とその装着具）を利用して、下記の用途が考えられる。
【００３８】
（１）顔面神経麻痺治療装置、（２）関節リューマチ治療装置、（３）創傷治療装置、（４）疼痛治療装置、（５）脳卒中麻痺制御ＦＥＳ装置、（６）起立・歩行制御ＦＥＳ装置、（７）筋力トレーナー、（８）循環改善健康増進装置、（９）宇宙環境での筋力低下、筋肉萎縮、骨萎縮の予防治療装置
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００３９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００４０】
（１）就寝床面もしくは車椅子座面に接触し褥創好発部位である皮膚の圧力および体表温を検知して負帰還し、自動的に電気刺激を筋肉に与えて当該褥創好発部位の除圧を図り循環の改善を行うことができる。
【００４１】
（２）介護者の負担を大幅に削減でき、かつより簡易で安価で予防治療効果のきわめて高い褥創予防治療を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例を示す皮膚状態帰還式褥創予防治療システムの構成図である。
【図２】  本発明の実施例を示すマイコン制御部及び肌着型装着具を示す図である。
【図３】  本発明の実施例を示す双方向性刺激パルスによる２つの筋肉の同時刺激を示す模式図である。
【図４】  本発明の実施例を示す皮膚状態帰還式褥創予防治療システムの肌着型装着具の装着例である。
【符号の説明】
１    マイコン制御電気刺激装置
２    マイコン制御部
３    ＣＰＵ（中央処理装置）
４    メモリ
５    入出力装置
６    入力インターフェース（Ａ／Ｄ変換器を含む）
１０    電気刺激部
１１    信号処理装置
１２    制御入力装置
１３    出力装置
１４    コネクタ
２０    肌着型装着具
２１    複数チャンネルの表面電極
２２    感温センサー
２３    感圧センサー
３０    皮膚
３１    筋肉
【図１】
0004251471.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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