(57)【要約】【課題】褥瘡予防効果が高く、生産性、携行性および応答性の優れている。【解決手段】内部に磁性体１１を封入したシート部１と、シート部１を支持すると共に、シート部１の所定領域を窪ますための複数の穴部２０を有するマット部２と、マット部２の穴部２０の下方に配置された複数の電磁石３１と、シート部１の微小領域Ａごとに作用する圧力を検知する圧力センサーと、各電磁石３１を制御する制御装置とを備え、制御装置は、圧力センサーが検知した微小領域Ａごとの圧力に応じて、各電磁石３１を制御し、シート部１の所定領域Ａを電磁石３１に吸引してマット部２の穴部２０を介して窪むようにした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に磁性体を封入したシート部と、
前記シート部を支持すると共に、前記シート部の所定領域を窪ますための複数の穴部を有するマット部と、
前記マット部の穴部の下方に配置された複数の電磁石と、
前記シート部の微小領域ごとに作用する圧力を検知する圧力センサーと、
前記各電磁石を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記圧力センサーが検知した微小領域ごとの圧力に応じて、前記各電磁石を制御し、前記シート部の所定領域を前記電磁石に吸引して前記マット部の穴部を介して窪むようにしたことを特徴とする褥瘡防止装置。
【請求項２】
前記磁性体は、磁性流体を含むことを特徴とする請求項１に記載の褥瘡防止装置。
【請求項３】
前記磁性体は、上面および下面の磁極が位置固定された永久磁石プレートを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の褥瘡防止装置。
【請求項４】
前記シート部は、上層シートと下層シートとの間に前記磁性体を封入してなり、前記所定領域ごとに区画するように前記上層シートおよび前記下層シートを溶着した溶着部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の褥瘡防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、寝たきり患者などの褥瘡を防止するための褥瘡防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
寝たきり患者などは、思うように寝返りを打つことができず、長時間圧迫、加圧された部分の細胞が壊死して、褥瘡（床ずれ）を発症することがある。褥瘡は、後頭部、仙骨部または大転子部などの骨突出部に発生しやすい。褥瘡が発生すると手術などを必要とし、患者の負担が非常に大きいため、除圧などによる予防が極めて重要となる。
【０００３】
従来の褥瘡防止装置は、マットレスを複数の空気袋で構成し、各空気袋に対応する感圧センサーを有する（例えば特許文献１）。そして、空気袋を加圧・減圧して、患者の各部に加わる接触圧を自動的に均一化して、褥瘡の発生を防止する。しかし、個々の空気袋に接触する範囲では、依然として骨突出部の接触圧が大きいので、褥瘡を十分に予防することができない。
【０００４】
そこで、褥瘡部直下の空気量を極端に減らして空気袋の体積を減じて、空気袋上面が褥瘡部（骨突出部）に触れなくして、褥瘡を予防するマットレスが提案されている（例えば特許文献２）。しかし、このマットレスは、空気袋を加圧および減圧するので、加圧弁や減圧弁、コンプレッサーなどを備えており、非常に複雑な構成で生産性に欠ける。さらに、エアー式であるため、加圧・減圧の応答が遅い問題もある。
【０００５】
また、エアーマットの問題を解消するため、磁性流体を利用した床ずれ防止マットが提案されている（例えば特許文献３）。この床ずれ防止マットは、スプリング効果を有する位置調整装置に磁性流体を採用したものである。そのため、スプリング幅（弾性幅）を確保するために所定の厚さを必要とするため、携行し難い問題がある。また、磁性流体を間接的に制御する（粘性を変化させてオリフィスを流れる流体の流量を制御する）ので、応答性が劣るという問題もある。
【特許文献１】特開２０００−１８９４７２号公報
【特許文献２】特開２００６−３２０４７４号公報
【特許文献３】特開２００６−２８８６７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明が解決しようとする課題は、褥瘡予防効果が高く、生産性、携行性および応答性の優れた褥瘡防止装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る褥瘡防止装置は、内部に磁性体を封入したシート部と、シート部を支持すると共に、シート部の所定領域を窪ますための複数の穴部を有するマット部と、マット部の穴部の下方に配置された複数の電磁石と、シート部の微小領域ごとに作用する圧力を検知する圧力センサーと、各電磁石を制御する制御装置とを備える。
そして、制御装置は、圧力センサーが検知した微小領域ごとの圧力に応じて、各電磁石を制御し、シート部の所定領域を電磁石に吸引してマット部の穴部を介して窪ませる。
【０００８】
好ましくは、磁性体は、磁性流体を含む。
【０００９】
好ましくは、磁性体は、上面および下面の磁極が位置固定された永久磁石プレートを含む。
【００１０】
好ましくは、シート部は、上層シートと下層シートとの間に磁性体を封入してなり、所定領域ごとに区画するように上層シートおよび下層シートを溶着した溶着部を有する。
【発明の効果】
【００１１】
上記の通り、本発明に係る褥瘡防止装置は、制御装置によって、シート部に就寝する患者の褥瘡危険領域（加圧部分）において、シート部を窪ますことができるので、シート部と患者との間に空間を形成して触れなくして、無加圧状態にすることができる。これにより、褥瘡を効果的に予防することができる。さらに、シート部に磁性体を封入しているだけなので、非常に薄く構成でき、携行性に優れている。そして、シート部の磁性体を電磁石で制御して吸引または反発させるため、応答性に優れる。
【００１２】
さらに、シート部に磁性流体を封入して、磁性流体の粘度を周期的またはランダムに変化することにより、患者に対してマッサージすることができる。また、シート部に永久磁石プレートを封入して、患者に対して押圧（加圧）および非押圧（無加圧）を繰り返し行うことにより、患者にマッサージすることができる。これにより、肌および皮下組織の活性化（いわゆる若返り効果）を促し、肌組織の老化防止にも非常に効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて、本発明に係る褥瘡防止装置について説明する。
【００１４】
［第１実施形態］
先ず、第１実施形態の褥瘡防止装置について説明する。
図１は、褥瘡防止装置を示す斜視図である。褥瘡防止装置は、マットレス１０を備える。マットレス１０は、上面から下面にわたって、圧力センサー４、シート部１、マット部２およびボード部３が積層されており、これら４，１，２，３をカバーＣで覆って構成されている。マットレス１０には、寝たきり患者などが就寝可能な面積を有する。さらに、褥瘡防止装置は、制御用コンピュータ５および電力供給ユニット６を備えている。
【００１５】
制御用コンピュータ５は、シート状の圧力センサー４が検知した圧力検知信号を入力して、この検知信号に基づいて、電力供給ユニット６を制御する。電力供給ユニット６は、後述するボード部３に設けられた微小電磁石３１に接続されており、制御用コンピュータ５からの制御信号に基づいて電磁石３へ電力（電流）を供給する。
【００１６】
図２は、マット部２を説明するための図であって、図２（ａ）は全体斜視図、図２（ｂ）は一部拡大斜視図である。マット部２は、シート部１の下方に配置されて、シート部を支持する。マット部２は、複数の穴部２０を有する。穴部２０は、マット部２の全体に規則的またはランダムに配列されている。穴部２０は、マット部２を上下方向に貫通している。なお、穴部２０は貫通している必要はなく、後述するように、シート部１の所定領域を窪ますことができればよい。
【００１７】
マット部２は、例えば、強度性および軽量性などを考慮して、発泡アルミニウムプレート、硬質ウレタンプレートまたは形状記憶樹脂プレートなどからなる。なお、発泡アルミニウムプレートを採用すると、磁場を遮断して磁場による患者への影響を小さくできる。形状記憶樹脂プレートを採用すると、就寝している患者へのフィット性が向上し、快適性が増す。また、例えば、マット部２の厚さ（ｈ）は約５〜１０ｍｍ、穴部２０は縦（Ｌ）約５０ｍｍ×横（Ｗ）約３０ｍｍである（図２（ｂ））。
【００１８】
図３は、マットレス１０を示す要部断面図であって、図３（ａ）は電磁石３１が無励磁の状態、図３（ｂ）は電磁石３１が励磁している状態である。なお、圧力センサー４およびカバーＣは、シート部１と略一体となるので省略している。シート部１は、上層シート１２および下層シート１３を備えている。上層シート１２および下層シート１３は、例えば、伸縮性を有する樹脂シートなどからなる。シート部１は、上層シート１２および下層シート１３が積層されており、これら１２，１３の間に磁性流体（ＭＲ流体）１１が封入されている。
【００１９】
磁性流体１１は、磁性超微粒子と、主成分である水、有機溶剤または油等の液体(分散媒)、およびその粒子に吸着して粒子を液体中（分散媒）に安定に分散させるための界面活性剤の３成分からなり、磁場に反応する流体である。そして、シート部１は、上層シート１２および下層シート１３を溶着部１ａで溶着されている。この溶着部１ａにより、シート部１は、マット部の穴部２０に対応する微小領域Ａごとに磁性流体１１を区画する。そして、磁性流体１１の広範囲な移動を規制できるので、シート部１の所定領域をきちんと窪ましたりできる。
【００２０】
ボード部３は、上層ボード３２および下層ボード３３を備える。強度性および軽量性などを考慮して、例えば、上層ボード３２は樹脂プレート、下層ボード３２は発泡アルミニウムプレートなどからなる。ボード部３は、上層ボード３２および下層ボード３３の間に複数の微小電磁石３１を備えている。電磁石３１は、少なくともマット部の穴部２０の下方に対応して配置されている。
【００２１】
図３（ａ）の通り、ボード部の電磁石３１が無励磁の状態では、マットレス１０に就寝している患者Ｈは、シート部１の全面にわたって接圧される。そして、図３（ｂ）の通り、電源供給ユニット６からボード部の電磁石３１へ電力（電流）を供給して、電磁石３１を励磁すると、それに応じて、シート部１に封入された磁性流体１１が反応する。
【００２２】
電磁石３１’を励磁して、この電磁石３１’に対応する領域の磁性流体１１’を吸引することにより、その領域のシート部１が、マット部の穴部２０を介して窪むようになっている。これにより、この領域において、患者Ｈとシート部１との間に空間Ｓを形成して、マットレス１０の所定領域で患者Ｈに触れない無加圧領域を形成できる。また、電磁石３１’’を励磁して、シート部の磁性流体１１’’の粘度を変化できる。これにより、患者Ｈとシート部１の上面との加圧量を変化でき、周期的またはランダムに加振などさせてマッサージ効果を促すことができる。このマッサージ効果により、褥瘡予防のみならず、肌組織の老化を防止できる。
【００２３】
図４は、マットレス１０に患者Ｈが就寝する状態を示しており、図４（ａ）は側面図、図４（ｂ）は平面図、図４（ｃ）は圧力センサー４によって検知した加圧量を示す平面図である。図４（ａ）および（ｂ）の通り、患者Ｈはマットレス１０に就寝する。そして、圧力センサー４が、患者Ｈのそれぞれの部位の加圧量（圧力）Ｐを検知する。図４（ｃ）の通り、圧力センサー４は、微小領域Ａごとの加圧量Ｐおよび加圧時間ｔを検知する。上記の通り、微小領域Ａは、上記したマット部の穴部２０に対応している。なお、微小領域Ａは、穴部２０と同一である必要はなく、小さな面積で設定されてもよい。
【００２４】
また、圧力センサー４は、例えば、予め設定した所定の圧力閾値Ｐ１，Ｐ２（Ｐ１＞Ｐ２）に基づいて、各微小領域Ａごとの加圧量Ｐに応じて、領域Ａ１（褥瘡危険領域）、領域Ａ２（褥瘡周囲領域）および領域Ａ３（安全領域）に区分する。すなわち、圧力センサー４は、加圧量Ｐが閾値Ｐ１以上（Ｐ≧Ｐ１）の微小領域Ａの集合を領域Ａ１、閾値Ｐ２以上Ｐ１未満（Ｐ１＞Ｐ≧Ｐ２）の微小領域Ａの集合を領域Ａ２、閾値Ｐ２未満（Ｐ＜Ｐ２）の微小領域Ａの集合をＡ３、として領域区分する。そして、圧力センサー４は、これらの検知結果を制御用コンピュータ５へ送信する。
【００２５】
図５は、制御用コンピュータ５による制御方法を示すフローチャート図である。予め評価閾値Ｆｃを制御用コンピュータ５に設定して記憶させる（ステップＳ１）。そして、制御用コンピュータ５は、圧力センサー４から入力される加圧量Ｐおよび加圧時間ｔに基づいて、評価積分値Ｆを算出する（ステップＳ２）。評価積分値Ｆは、加圧量Ｐと加圧時間ｔとの積分値である。
【００２６】
制御用コンピュータ５は、領域Ａ１およびＡ２について、評価積分値Ｆと評価閾値Ｆｃとを比較して、いずれが大きいかを判別する（ステップＳ３）。それぞれの領域Ａ１およびＡ２について、評価積分値Ｆが評価閾値Ｆｃよりも大きいとき（Ｆ＞Ｆｃ）は、次のステップＳ４へ進み、評価積分値Ｆが評価閾値Ｆｃよりも小さいとき（Ｆ＜Ｆｃ）は、ステップＳ２へ戻る。
【００２７】
そして、制御用コンピュータ５は、電源供給ユニット６からボード部の電磁石３１へ電力を供給するようにする（ステップＳ４）。そして、制御用コンピュータ５は、電源供給ユニット６からの電気量および印加時間を制御する（ステップＳ５）。
【００２８】
この制御方法として、例えば、領域Ａ１については、褥瘡危険領域Ａ１と認定して、図３（ｂ）に示すように、シート部の磁性流体１１’を電磁石３１’に吸引して、シート部１を窪ませて空間Ｓを形成し、患者Ｈによる加圧量Ｐが０（ゼロ）になるように除圧（無加圧）する。また、領域Ａ２については、褥瘡周囲領域Ａ２と認定して、図３（ｂ）に示すように、シート部の磁性流体１１’’の粘度を周期的またはランダムに変化して、患者Ｈに対して加振（マッサージ）するようにする。領域Ａ３については、安全領域と認定して、電磁石３１を励磁せずに、シート部１をそのままの状態とする。
【００２９】
もちろん、各領域Ａ１，Ａ２，Ａ３などに区分することなく、圧力センサー４の全面における微小領域Ａごとの加圧量Ｐおよび加圧時間ｔを検知して、評価積分値Ｆを算出することもできる。そして、評価積分値Ｆが評価閾値Ｆｃよりも大きな各微小領域Ａを褥瘡危険領域と認定して、この領域において、除圧（無加圧）および加振の双方または一方を行うように制御してもよい。
【００３０】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態の褥瘡防止装置について説明する。上記した第１実施形態と同一部分については詳しい説明を省略する。
図６は、第２実施形態のマットレス１０を示す要部断面図であって、図６（ａ）は電磁石３１が無励磁の状態、図６（ｂ）は電磁石３１が励磁している状態である。第２実施形態の褥瘡防止装置は、マットレス１０のシート部１が上記第１実施形態と異なる。
【００３１】
シート部１は、溶着部１ａで区分した微小領域Ａごとに、永久磁石プレート１４を封入している。さらに、シート部１は、シリコーンゲルなどからなるゲル状物質１５を封入して充填している。これにより、永久磁石プレート１４の上面および下面の磁極（Ｓ／Ｎ極）が移動せずに位置固定されている。さらに、ゲル状物質１５の柔軟性により、患者Ｈへのフィット性を向上する。
【００３２】
そして、電磁石３１は、電源供給ユニット６の制御によって、その上面をＳ極とＮ極とに切り換え可能となっている。したがって、図６（ｂ）に示すように、例えば、永久磁石プレート１４の上面がＳ極、下面がＮ極のとき、電磁石３１’の上面がＳ極になるように励磁すると、永久磁石プレート１４’が電磁石３１’に吸引されて下方に移動して、この領域のシート部１と患者Ｈとの間に空間Ｓを形成できる。
また、電磁石３１’’の上面がＮ極になるように励磁すると、永久磁石プレート１４’’が電磁石３１’’に反発して上方に移動して、この領域のシート部１が患者Ｈを押して加圧できる。
【００３３】
この実施形態では、シート部１による患者Ｈに対する押圧（加圧）および非押圧（無加圧）を周期的またはランダムに繰り返し行うことができるので、患者Ｈへのマッサージ効果（血行の促進効果）が非常に高く、褥瘡を効果的に予防できる。さらに、患者Ｈの肌および皮下組織を活性化して老化を防止する。例えば、押圧および非押圧の周期時間を５〜１０秒とし、この繰り返しを１０〜６０秒行って、血流を復活させる。
【００３４】
なお、ゲル状物質１５の代わりに磁性流体１１を充填してもよく、すなわち、シート部１には、永久磁石プレート１４および磁性流体１１を封入することもできる。
【００３５】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態の褥瘡防止装置について説明する。上記した第１および第２実施形態と同一部分については詳しい説明を省略する。
図７は、第３実施形態のマットレス１０を示す要部断面図であって、電磁石３１が無励磁の状態である。マットレス１０のマット部２が上記第１および第２実施形態と異なる。この実施形態では、マット部２は、上記各実施形態のボード部３と一体となるように構成されている。すなわち、マット部２は、下部に下層ボード３４を備えており、複数の電磁石３１が下層ボード３３に設置されている。マット部２は、穴部２０に対応して電磁石３１が設置されている。
【００３６】
シート部１は、上記各実施形態と同じ構成である。したがって、本実施形態では、上記各実施形態のようにボード部３（上層ボード３２）を介することなく、マット部２のみでシート部１を支持している。そして、電磁石３１を励磁することにより、シート部１は、その所定領域が、穴部２０を介して電磁石３１に吸引されて窪んだり、電磁石３１に反発して膨らんだりする。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】褥瘡防止装置を示す斜視図。
【図２】マット部を説明するための図で、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は一部拡大斜視図。
【図３】マットレスを示す要部断面図で、（ａ）は電磁石が無励磁の状態、（ｂ）は電磁石が励磁している状態。
【図４】マットレスに患者が就寝する状態を示しており、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は圧力センサーによって検知した加圧量を示す平面図。
【図５】制御用コンピュータによる制御方法を示すフローチャート図。
【図６】第２実施形態のマットレスを示す要部断面図で、（ａ）は電磁石が無励磁の状態、（ｂ）は電磁石が励磁している状態。
【図７】第３実施形態のマットレスを示す要部断面図で、電磁石が無励磁の状態。
【符号の説明】
【００３８】
１  シート部
２  マット部
４  圧力センサー
５  制御用コンピュータ
６  電力供給ユニット
１１  磁性流体
１４  永久磁石プレート
２０  穴部
３１  電磁石
１ａ  溶着部
Ｓ  空間
Ａ  微小領域
Ａ１、Ａ２、Ａ３  領域
【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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