JPH02275320A - 体重等測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は体重等測定方法、より詳細には、主に寝たきり
病人の体重を、横臥姿勢のまま測定するための方法に関
するものである。

〔従来の技術〕

現在の医療の場において人体の水分量をコントロールす
ることは、体外循環や輸液の進歩により、容易且つ高精
度に行なうことができるようになってきたが、寝たきり
の患者については、その水分量コントロールに当ってそ
の基礎体重を知ることは困難である。特に重体の患者に
ついては、種々のチューブやモニター用の電線等が装着
されているため、移動することさえ困難な場合が多いの
で、体重を計測することができない。

なお、寝たままベツドごと重さを測定する所謂スケール
ベットがあるが、その場合は、人体を除いた空重量を知
ることが必要なため、長期間寝たきりの患者の体重を知
るのには不都合である。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したように従来は、寝たきりの患者等の体重を計測
し、そのデータを治療等に活用することは困難であった
。

そこで本発明は、寝たきり病人の体重計測等を容易に行
うことができ、以て体重等のデータを有効に活用するこ
とを可能ならしめ、患者の病状回復等に寄与するところ
大であり、また、他の用途の重量計測にも利用可能な体
重等測定方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、人体その他の被計測物の下にエアーマットを
置き、そのエアーマット内への気体の注入、あるいは、
そのエアーマット内の気体の排出又は移動等の操作を行
なうことにより、前記被計測物の重量と均衡するマット
内の圧力変化と、移動又は注入、排出した気体の量との
関係より、前記被計測物の重量を計測することを特徴と
する体重等測定方法を以て、上記課題を解決した。

〔実施例〕

本発明は、気体を入れたエアーマットの内圧を利用して
、エアーマット上に載せられた物体の重量を計測しよう
とするものであるが、上記内圧と重量との間には、単純
な相関はない。即ち、空気の入ったエアーマットａに物
体すを載せると（第１図）、マットａの内部圧力が上昇
するが、これは、物体すが受けている圧力Ｐと重さＷと
がバランスしているからである。この重さはｗ＝ｓｘｐ
の式から得られるが、マットａに対する物体すの接触面
積Ｓが一定の場合にだけ、圧力Ｐに対する比例関係が存
する。第２図のように、２つの物体すを重ねないでマン
トａ上に載せた場合は、圧力は第１図の場合の半分にな
る。従って、マットａが物体すを支持する支持面積（接
触面積）が判らなければ、物体の重量は計測できないの
である。しかし、マント上の人体を計測対象とした場合
、支持面積は、体格やマント上における姿勢、マントの
型状等により大きく異なるので、支持面積を測ることは
できず、体重計測に必要な許容誤差内で計測することは
、通常不可能である。しかし、本発明によった場合は、
それが可能となる。

先ず、本発明に係る方法の基本原理から説明する。

第３図に示すような断面のマツ）ａ及び物体すを考え、
奥行きを単位長さとし、二次元としてマットａの全断面
を１とする。そして、物体すの支持面をＮ（０≦Ｎ≦１
）として、マットの単位長さ当りの体積をＱ“、単位当
りの気体注入速度をＦとする。この場合のマット内圧力
の上昇曲線は時間の関数となり、圧力が上昇し始める点
ＴＮは次の式で表わされ、 圧力上昇の傾きは次の式で表わされる（第４図）（２）
式におけるα、βはＮに無関係であるため、α＝１、β
＝１とし、Ｎ＝Ｏにおける圧力上昇を開始する時間を１
とし、Ｆ／Ｑを一定と考えて時間の関数として表現する
と となり、第５図に示す如く、ｐ、（Ｔ）はＰ＝−１を原
点とする放射状の線となる。

また、物体すがマントａ上に乗っている場合の圧力上昇
は、第６図に■〜■で示すような履歴を辿る。

そこにおける■〜■は、物体すが乗っていない部分のマ
ットａが自由に膨らむまでの時間、■〜■は物体すが動
くことなくマット内圧が上昇する時間、■〜０はマント
ａ上の物体すが浮上し始め、マットａが完全に膨らむま
での時間、そして■〜■は、マツ）ａが完全に膨らんだ
ま。ま圧力が上昇している時間である。■〜■が、マッ
トａの内圧と物体すの重さとが平衡している状態である
。この圧力Ｐ、と支持面積が判れば重さが計測できる。

■〜■の圧力上昇曲線で支持面積Ｎを知るための一つの
方法は、■〜■までの時間に着目する方法である。この
時間は１−Ｎに比例するため、Ｎ−０（空の状態）にお
ける■〜■の時間は既知であることから、実際の■〜■
の時間を知れば、Ｎを求めることができる。もう１つの
方法は、■〜■の圧力が上昇していく傾きを利用する方
法である。この方法の場合は、（２）式から容易にＮを
求めることができる。更に、支持面積Ｎとバランス圧力
Ｐ、を含み、体重と相関するパラメーターを利用する方
法がある。

即ち、第７図における面積Ｓ、っまり■〜■の曲線とＮ
＝Ｏにおける■〜■の圧力上昇曲線で作られる四辺形の
面積Ｓが体重と相関している。面積Ｓと体重は１対１の
相関ではないが、人体の体重計測程度の微圧であれば、
両者はかなり良い相関を示す。第８図は、第３図の如き
モデルにおいて、人体に近いパラメーターを用い、体重
Ｗと第７図における断面Ｓとの関係を、Ｗ＝５０ｋｇを
基準にして２０〜１００ｋｇの誤差をプロットしたもの
である。これによると、誤差率はりニアリティとして２
０〜１００　ｋｇにおいて０．１％以下であり、体重計
測には十分使用可能であることが判る。また、複数の圧
力曲線と比較して最適な曲線を選んで体重に換算するカ
ーブソイティング法等を用いることもできる。

以上は、マー／　）ａに気体を注入して作られる圧力曲
線について述べてきたものであるが、最初に圧力をかけ
た状態から、気体を排出して計測する方法や、注入・排
出の繰り返し、複数のマントの交互性・排気、複数のマ
ント間の気体の移動等によっても、同様の計測データが
得られることは自明のことである。

次に、本発明に係る計測方法につき更に詳述する。

第９図は本発明を実施するための装置のブロック図であ
り、そこにおいて１〜５は、空気の流れを切り換えるた
めの電磁弁、６はエアーコンプレッサーである。また、
７は空気の流れを一定に制御するための絞り弁、８はガ
スの質量に比例した出力信号を出すガス流量計（マスフ
ローメーター又はガス流量コントローラ等）、９は温度
センサー、１０はエアーマット、１１は圧力計である。

１２は３方弁で、圧力が微小であるために０点（大気圧
）を確認する際に切換操作をする。

この装置において、−例として排気計測の動作について
述べる。先ず、電磁弁１．３．４を開き、電磁弁２．５
を閉じてマット内圧を上昇させ、３方弁１２をマント内
圧側に切り換え、−定圧にして停止する。その後、３方
弁１２を切り換えて圧力計１１で大気圧を確認した後、
３方弁１２を再びマント内圧に切り換えて電磁弁１．３
．４を閉じ、電磁弁２．５の方を開いて一定速度で排気
を行ない、その排気速度と圧力変化とにより、体重を計
測する。温度センサー９は、マット１０内の気体の温度
よりガス流量計８で得られた質量流量より気体の容積に
換算するために使用する。圧力計１１で負圧が計測され
るに至り、計測を終了する。そして、再び３方弁１２を
切換えて大気圧を計測し、圧力計１１のドリフト分の補
正を行なう。

上記の装置において計測したデータを第１０図に示す。

第１０図（Ａ）はマット上に何もない時の基準圧力曲線
を示し、同（Ｂ）は体重６０に＋ｒの人体がマット上に
ある時の圧力曲線を示している。

〔発明の効果〕

本発明は上述した通りであるから、簡易な構成であって
、殊に寝たきり病人の体重計測に好適であり、体重デー
タを有効に活用して治療等に資するところ大であり、ま
た、種々の重量計測に利用し得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第８図は本発明の原理を示す図、第９図は本
発明に係る方法をシステム化した図、第１０図（Ａ）、
（Ｂ）は本発明に係る方法に基いて得られた計測データ
のグラフである。 符号の説明 ａ　−エアーマット、ｂ　−物体 １〜５・・１６１弁、　６・・・エアーコンプレッサ７
−・−絞り弁、　　　８・−ガス流量針９・・・温度セ
ンサー、１０・・・エアーマット１１−・圧力計、　　
　１２−３方弁 第１ 図 第３図 す 第２図 第４図 第５図 第９図 第６図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）人体その他の被計測物の下にエアーマットを置き
   、そのエアーマット内への気体の注入、あるいは、その
   エアーマット内の気体の排出又は移動等の操作を行なう
   ことにより、前記被計測物の重量と均衡するマット内の
   圧力変化と、移動又は注入、排出した気体の量との関係
   より、前記被計測物の重量を計測することを特徴とする
   体重等測定方法。