JP6530791B2 - エアセル制御装置及びエアセル制御装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、エアセル制御装置等に関する。

従来から、寝たきりの患者や、重症患者に対して床ずれを防止するために、体位を変換するマットレス（ベッド装置）が知られている（例えば、特許文献１参照）。例えば、仰臥位の患者の姿勢を３０度側臥位にする機能や、呼吸理学療法として４０度の左右連続ローテーションを行える機能が搭載されたマットレス（ベッド装置）がある。

特開平９−２５３１３７号公報

ここで、患者の体位を変換する場合、マットレス上での患者の位置が問題となる。すなわち、患者の寝位置がずれることにより、患者がベッドの端部にいる場合、体位変換の機能を使用してしまうと、ベッド柵を乗り越えて転落する危険性がある。そのため、利用者は患者の転落を防止するために、常に患者を監視する必要があり、負担が大きかった。

上述した課題に鑑み、本発明の目的は、セルに給気を行う前に、患者の寝位置を検知することにより、患者がベッド装置から転落することを防止するためのエアセル制御装置等を提供することである。

上述した課題を解決するために、本発明のエアセル制御装置は、
ベッド本体の長手方向に沿って左右両側に設けられたセルを制御するエアセル制御部を有するエアセル制御装置であって、
前記エアセル制御部は、前記左右両側のセルに給気した場合に、前記左右両側のセルの圧力差が判定圧力値の範囲内で判定圧力値が継続したとき、前記左右両側のセルを一度排気した後、左右片側のセルに給気する制御を行うことを特徴とする。

本発明の制御方法は、
ベッド本体の長手方向に沿って左右両側に設けられたセルを制御するエアセル制御装置の制御方法であって、
前記エアセル制御装置において、前記左右両側のセルに給気した場合に、前記左右両側のセルの圧力差が判定圧力値の範囲内で判定圧力値が継続したとき、前記左右両側のセルを一度排気した後、左右片側のセルに給気する制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、ベッド本体の長手方向に沿って左右両側に設けられたセルの片側を給気する場合に、左右両側のセルを一度給気し、両側のセルの圧力差を検出することで、端部付近に患者がいないことを確認して給気されることになるので患者の転落を防止することが可能となる。

本実施形態におけるベッド装置の全体構成を説明するための図である。 本実施形態におけるベッド装置の全体構成を説明するための図である。 本実施形態におけるベッド装置の各セルを説明するための図である。 本実施形態における機能構成を説明するための図である。 本実施形態のローテーション処理について説明するための動作フローである。 本実施形態の寝位置確認シーケンスについて説明するための動作フローである。 本実施形態の変形例について説明するための図である。 本実施形態の変形例について説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、下記の実施形態は発明を説明するための一例であり、数値等は本実施形態の記載に限定されないことは勿論である。

［１．装置概略説明］
［１．１ 全体説明］
まず、本発明を適用したベッド装置全体の構成について図１及び図２を用いて説明する。図１は、本実施形態におけるベッド装置１の概略を説明するための図である。図２は、ベッド装置１を足側正面（図１の制御部４０側）から表した図である。

ベッド装置１は、ベース３０の上に、マット本体１０が載置されている。ここで、マット本体１０は、複数のセル１４が長手方向に連続して配置され構成されている。そして、トップカバーとボトムカバーにより構成されているカバー１２により覆われることによりマット本体１０が構成されている。

また、ベッド装置１は、ローリング部２０を有して構成されている。ローリング部２０は、サイドセル２２と、ローリングセル２４とを有しており、患者の体位を変換するために用いられる。

ここで、ベッド装置１は、患者の足側が図１のＦ方向（制御部４０側）、頭側が図１のＨ方向となるように利用される。したがって、患者の右側が図１のＲ方向、左側が図１のＬ方向となる。

また、サイドセル２２は、右側にあるサイドセル２２Ｒと、左側にあるサイドセル２２Ｌとから構成されている。また、ローリングセル２４は、右側にあるローリングセル２４Ｒと、左側にあるローリングセル２４Ｌとから構成されている。

そして、各セル（セル１４、サイドセル２２、ローリングセル２４）には、制御部４０から送風チューブ４２が接続されている。また、制御部４０には、ポンプ部５０から送風チューブ４４が接続されている。更に、制御部４０と、ポンプ部５０とは、制御ケーブル５２で接続されており、各種制御信号がやり取りされる。また、ポンプ部５０は、外部から制御ケーブル５４が接続されており、ポンプを駆動させるための電源ケーブル５６が接続されている。

各セル１４は複数の組となった系統に別れて連通路として共通の送風チューブ４２に接続されている。送風チューブ４２は、送風チューブ接続コネクタを介して切替弁に接続されており、切替弁は送風チューブ４４を介してポンプ部５０と接続されている。そして、ポンプ部５０及び切替弁の動作により各セルの給排気が行われる。

この各セル１４の給排気動作と同様にサイドセル２２及びローリングセル２４も送風チューブ４２が接続され、送風チューブ４２を介して切替弁に接続されている。そして、切替弁は送風チューブ４４を介してポンプ部５０に接続されており、給排気が行われる。

なお、連通路である送風チューブ４２、ポンプ部５０から一本出力されて各セルに分岐して入力される構成であっても良いし、ポンプ部５０から複数本出力されることとしても良い。すなわち、各セルを連通させる動作を行う場合に、各セルの圧力値が同一となるような構成であれば良い。

［１．２ 各セル構成の説明］
続いて、各セル（セル１４、サイドセル２２及びローリングセル２４）の構成について、図３を用いて説明する。図３に示すように、サイドセル２２は系統Ｓとして、ローリングセルは系統Ｒ（ローリングセルＬは系統Ｒ（Ｌ）、ローリングセルＲは系統Ｒ（Ｒ））としてそれぞれ切替弁を介してポンプ部５０に接続されている。

また、各セルは、系統Ａ〜系統Ｇに別れてポンプ部５０に接続されている。例えば、セル１４Ａは、系統Ａとして送風チューブ４２Ａに接続されている。送風チューブ４２Ａにより、系統Ａに属するセル１４Ａは、一律に給排気がされることとなる。

［２．機能構成］
続いて、ベッド装置１の機能構成について図４を用いて説明する。ベッド装置１は、図４に示すように、ＣＰＵ１００に、状態検出部１１０と、記憶部１２０と、圧力センサ１５０と、ポンプ制御部１６０とが接続されている。

ＣＰＵ（Central Process Unit）１００は、ベッド装置１の全体を制御するための機能部である。ＣＰＵ１００は、記憶部１２０に記憶されている各種プログラムを読み出して実行することにより各種機能を実現している。

状態検出部１１０は、ベッド装置１における各種状態を検出するための機能部である。例えば、圧力センサの状態を検出したり、アクチュエータの動作信号を検出したりすることによって状態を検出する。ここで、検出される状態としては、例えばベッドの背上げ角度や、足下げ角度であったり、患者の体重であったり、患者の在床状態であったりと、種々の状態を検出することが可能である。

記憶部１２０は、ベッド装置１の動作に必要な各種プログラムや、各種データが記憶されている機能部である。記憶部１２０は、例えば、半導体メモリや、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等により構成されている。

圧力センサ１５０は、各セルの圧力を検出するための機能部であり、圧力センサ等により構成されている。圧力センサ１５０は、送風チューブ接続コネクタを介して各切替弁（セルの系統毎）に接続されている。圧力センサ１５０により、各セルの圧力が検出される。

ポンプ制御部１６０は、ポンプ部５０を制御させるための機能部である。ポンプ部５０を動作、停止させることにより、給気・排気制御が実現可能となる。

切替弁制御部１７０は、セルの系統毎に接続されている切替弁及びポンプ部５０に接続されている切替弁を制御する機能部である。切替弁を制御することにより、ポンプ部５０の動作と併せて給気が行えたり、排気が行えたりする。また、各セルの空気を保持する制御を行う。

操作表示部１８０は、利用者（例えば、患者や、被介護者、介護スタッフ等）がベッド装置１に対して操作を指示したりするための入力部や、ベッド装置１の状態を利用者に報知するための機能部である。例えば、タッチパネルを有する液晶画面で構成されていたり、ハードウェアキーで構成されていたりする。

［３．処理の流れ］
続いて処理の流れについて図を用いて説明する。図５は、本実施形態におけるローテーション処理について示したフローである。

まず、ローテーション可能なマットレス状態であるか動否かを判定する（ステップＳ１０２）。ここで、ローテーション可能な状態とは、例えば、
・ベッド背角度が４度未満
・膝角度が４度未満
・足角度が４度未満
・ベッド装置の傾斜の範囲が４度以内
・動作モードが通常モード
という動作条件を満たしているか否かを判定する。そして、上記の動作条件を満たしている場合には（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、系統Ａ〜Ｇのセルを通常モードの内圧に調整する（ステップＳ１０４）。続いて、患者の寝位置を確認するための寝位置確認シーケンスを実行する（ステップＳ１０６）。

ここで、寝位置確認シーケンスについて、図６を用いて説明する。まず、系統Ｒ（Ｒ）に判定準備時間だけ給気する（ステップＳ２０２）。また、系統Ｒ（Ｌ）についても判定準備時間だけ給気する（ステップＳ２０４）。

ここで、判定準備時間は、ベッド装置の中心付近に患者がいることを確認するために、系統Ｒの左右のセルに規定量の空気を給気するための時間（例えば、１０秒間）である。本実施形態では、給気する時間としているが、例えば給気量に基づいて決定しても良い。また、説明の都合上、ステップＳ２０２、ステップＳ２０４として説明しているが、系統Ｒ（Ｒ）と系統Ｒ（Ｌ）は、交互に給気されても良いし、同時に給気されても良いし、それぞれ給気されても良い。

系統Ｒ（Ｒ）及び系統Ｒ（Ｌ）の給気が終わった後に、系統Ｒ（Ｒ）と系統Ｒ（Ｌ）との圧力値の差（ＬＲ差圧力値）を算出する（ステップＳ２０６）。そして、判定圧力値継続時間経過後（ステップＳ２０８；Ｙｅｓ）、ＬＲ差圧力値が判定圧力値外で判定圧力値継続時間継続して検出されたか否かを判定する（ステップＳ２１０）。ここで、ＬＲ差圧力値が判定圧力値外で判定圧力値継続時間継続して検出された場合には（ステップＳ２１０；Ｙｅｓ）、エラーが発生したと判定し、ローテーション処理を中止する。

また、ＬＲ差圧力値が判定圧力値外で判定圧力値継続時間継続して検出されてはいないが、ＬＲ差圧力値が所定の判定圧力値未満で判定圧力値継続時間検出されなかった場合にもローテーション処理を中止する（ステップＳ２１０；Ｎｏ→ステップＳ２１２；Ｎｏ）。

一例を説明すると、例えば「１０秒間」の間、ＬＲ差圧力値が判定圧力値（例えば、「１ｋＰａ」）未満で推移しており、その条件を満たす時間が累積して「７秒間」あったか否かを判定する。また、例えばＬＲ差圧力値が判定圧力値未満で、「５秒間」継続したか否かを判定する。

すなわち、所定の条件に従ってＬＲ差圧力値が、判定圧力値内で判定圧力継続時間検出されなかった場合又はＬＲ差圧力値が判定圧力値外で判定圧力値継続時間継続して検出された場合には（ステップＳ２１０；Ｙｅｓ／ステップＳ２１０；Ｎｏ→ステップＳ２１２；Ｎｏ）、寝位置確認シーケンスは、ローテーション処理を中止する。

他方、所定の条件に従ってＬＲ差圧力値が、判定圧力値内で判定圧力継続時間検出された場合には（ステップＳ２１２；Ｙｅｓ）、系統Ｒ（Ｒ）を強制排気し（ステップＳ２１４）、系統Ｒ（Ｌ）を強制排気する（ステップＳ２１６）。ここで、系統Ｒ（Ｒ）及び系統Ｒ（Ｌ）の強制排気は、交互に排気されても良いし、同時に排気されても良い。また、強制排気するのは、所定内圧まで排気することとしても良いし、大気圧まで排気しても良い。

図５のステップＳ１０６に戻って処理を説明する。寝位置確認シーケンスを実行した後は、系統Ｓ、系統Ｒ（Ｒ）が所定内圧になるように給気する（ステップＳ１１０）。

ここで、所定時間経過後（ステップＳ１１２；Ｙｅｓ）、系統Ｒ（Ｒ）を強制排気する（ステップＳ１１４）。続いて、排気が完了すると（ステップＳ１１６；Ｙｅｓ）、寝位置確認シーケンスが実行される（ステップＳ１１８）。すなわち、系統Ｒ（Ｌ）においてローテーション機能が実行される前に、患者の寝位置を確認することとなる。

寝位置確認シーケンスを実行した後に、今度は系統Ｓ、系統Ｒ（Ｌ）が所定内圧になるように給気する（ステップＳ１２２）。所定時間経過後（ステップＳ１２４；Ｙｅｓ）、系統Ｒ（Ｌ）を強制排気する（ステップＳ１２６）。

排気完了後（ステップＳ１２８；Ｙｅｓ）、ローテーション処理を終了するか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ここで、ローテーション処理を終了する場合は本処理を終了し（ステップＳ１３０；Ｙｅｓ）、継続する場合にはステップＳ１０４から処理を繰り返し実行する（ステップＳ１３０；Ｎｏ）。

このように、本実施形態によれば、ローテーション処理を実行する場合に、患者の寝位置が必ず確認されることになる。従って、患者の位置がベッド装置の中心付近ではなく、端部付近に寄っているため、適切にローテーションが行えないといったことを防ぐことが可能となる。更に、端部付近に患者がいることにより、ローテーション機能を実行することにより転落してしまうといったことを防止することができる。

［４．変形例］
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。

また、上述した実施形態にでる所定の圧力値、範囲、時間等は本発明を理解するために具体的な値を例示したものである。従って、当該値に限定して解釈されるものではない。

また、上述の実施形態においては、寝位置確認シーケンスにおいて、系統Ｒのセルを用いて寝位置確認を行ったが、系統Ｓのセルを用いて寝位置確認を行っても良い。系統Ｓのセルを用いる場合について図７を用いて説明する。

図７は、図６で説明した寝位置確認シーケンスにおいて、系統Ｒを系統Ｓに置き換えたものである。それ以外については、図６と同様の処理であるが、図７において簡単に説明すると、まず系統Ｓ（Ｒ）及び系統Ｓ（Ｌ）に判定準備時間給気する（ステップＳ３０２、Ｓ３０４）。そして、系統ＳのＬＲ差圧力を算出する（ステップＳ３０６）。

判定圧力値継続時間経過後（ステップＳ３０８；Ｙｅｓ）、所定の条件に従ってＬＲ差圧力値が、判定圧力値内で判定圧力継続時間検出されなかった場合又はＬＲ差圧力値が判定圧力値外で判定圧力値継続時間継続して検出された場合（ステップＳ３１０；Ｙｅｓ／ステップＳ３１０；Ｎｏ→ステップＳ３１２；Ｎｏ）、ローテーション処理を中止する。他方、所定の条件に従ってＬＲ差圧力値が、判定圧力値内で判定圧力継続時間検出された場合には（ステップＳ３１０；Ｎｏ→ステップＳ３１２：Ｙｅｓ）、系統Ｓ（Ｒ）及び系統Ｓ（Ｌ）を強制排気する（ステップＳ３１４、ステップＳ３１６）。

このように、系統Ｒだけでなく、系統Ｓを用いても寝位置確認シーケンスを実現することが可能となる。

また、上述の実施形態においては、セルが複数に分割形成されている例（中心に近いセルが上側と下側とに分割形成されている例）について説明したが、単純に一つのセルで形成されていても良い。

例えば、図８に示すように、各セルが上下に分割されず、単純に長手方向に配列されることにより、エアマットレス全体が形成されていても良い。

また、上述した実施形態においては、マットレスとしてエアマットレスを用いて説明したが、ウレタンを用いたマットレスや、ウォータマットレスといった他の材質を用いたとしても、ローテーション機能は可能であり、その場合であっても本発明を適用できることは勿論である。

また、本実施形態の一態様は、ベッド本体の上に載置されたマットレスと、当該ベッド本体の長手方向に沿って左右両側に第１セルが設けられ、
前記第１セルを交互に給気することにより、マットレス上の患者の体位を変換するベッド装置において、
前記左右両側の第１セルに給気した場合に、前記左右両側の第１セルの圧力差が判定圧力値の範囲内で判定圧力値継続時間の間継続された場合には患者の体位変換を行うことを特徴とする構成としてもよい。

更に、本実施形態の一態様は、前記左右両側の第１セルの圧力差が判定圧力値の範囲内で判定圧力値継続時間の間継続されない場合又は前記左右両側の第１セルの圧力差が判定圧力値の範囲外で判定圧力値継続時間の間継続された場合には、患者の体位変換を行わないことを特徴とする構成としてもよい。

更に、本実施形態の一態様は、マットレスの長手方向に沿って、患者を支持するために左右両側に第２セルが更に設けられており、
前記第１セルに代えて、前記左右両側の第２セルに給気した場合に、前記左右両側の第２セルの圧力差が判定圧力値の範囲内で判定圧力値継続時間の間継続された場合には患者の体位変換を行い、前記左右両側の第２セルの圧力差が判定圧力値の範囲内で判定圧力値継続時間の間継続されない場合又は前記左右両側の第２セルの圧力差が判定圧力値の範囲外で判定圧力値継続時間の間継続された場合には、患者の体位変換を行わないことを特徴とする構成としてもよい。

このような構成にすることで、ベッド本体の上に載置されたマットレスと、当該ベッド本体の長手方向に沿って左右両側に第１セルが設けられ、第１セルを交互に給気することにより、マットレス上の患者の体位を変換するベッド装置において、左右両側の第１セルに給気した場合に、前記左右両側の第１セルの圧力差が判定圧力値の範囲内で判定圧力値継続時間の間継続された場合には患者の体位変換を行い、第１セルの圧力差が判定圧力値の範囲内で判定圧力値継続時間の間継続されない場合又は第１セルの圧力差が判定圧力値の範囲外で判定圧力値継続時間の間継続された場合には、患者の体位変換を行わない。すなわち、セルの圧力差が判定圧力値の範囲内で判定圧力値継続時間の間継続されない場合は、患者がマットレスの中心部にいないと検知されるため、ローテーション機能により患者が転落しないよう、ローテーション機能を中止することが可能となる。

１ ベッド装置
１０ マット本体
１２ カバー
１４ セル
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ セル系統
２０ ローリング部
２２、２２Ｌ、２２Ｒ サイドセル
２４、２４Ｌ、２４Ｒ ローリングセル
３０ ベース
４０ 制御部
４２、４４ 送風チューブ
５０ ポンプ部
５２ 制御ケーブル
５４ 制御ケーブル
５６ 電源ケーブル
１００ ＣＰＵ
１１０ 状態検出部
１２０ 記憶部
１５０ 圧力センサ
１６０ ポンプ制御部
１７０ 切替弁制御部
１８０ 操作表示部

Claims (5)

1. ベッド本体の長手方向に沿って左右両側に設けられたセルを制御するエアセル制御部を有するエアセル制御装置であって、
   前記エアセル制御部は、前記左右両側のセルに給気した場合に、前記左右両側のセルの圧力差が判定圧力値の範囲内で判定圧力継続時間検出されたとき、前記左右両側のセルを一度排気した後、左右片側のセルに給気する制御を行うことを特徴とするエアセル制御装置。
2. 前記エアセル制御部は、前記左右両側のセルに判定準備時間給気し、当該判定準備時間内に前記圧力差が判定圧力値の範囲内で判定圧力値継続時間検出されたとき、前記左右両側のセルを一度排気した後、左右片側のセルに給気する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のエアセル制御装置。
3. 前記ベッド本体の上にはマットレスが載置されており、
   前記セルは、前記マットレスと、前記ベッド本体との間に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のエアセル制御装置。
4. 前記ベッド本体の上にはマットレスが載置されており、
   前記セルは、患者を支持するために、前記マットレスの上に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のエアセル制御装置。
5. ベッド本体の長手方向に沿って左右両側に設けられたセルを制御するエアセル制御部を有するエアセル制御装置の制御方法であって、
   前記エアセル制御装置において、前記左右両側のセルに給気した場合に、前記左右両側のセルの圧力差が判定圧力値の範囲内で判定圧力継続時間検出されたとき、前記左右両側のセルを一度排気した後、左右片側のセルに給気する制御を行うことを特徴とするエアセル制御装置の制御方法。