JPH0348821B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は加圧空気を拡散板から上方に浸出せし
めて得られる浸出空気流により、流動する微細な
粒状物により床を形成しこの床の上に人体を浮揚
支持して治療を行ふ、医療用流動ベツドの運転制
御装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

この種の流動ベツドは従来主として医療用に用
いられるが、その構成と動作を第１図Ａを用いて
説明する。第１図Ａにおいて１は外部空気Ａ０を
加圧して送風するリングコンプレツサ、１ａはリ
ングコンプレツサ１を駆動するコンプレツサモー
タ、HCはリングコンプレツサ１の圧縮により温
度の上昇した加圧空気を冷却して所定の温度に保
つための熱交換器、Ｆは熱交換器HCに熱交換用
の空気を送るフアン、２はエアーダクトＤを介し
て導かれた加圧空気Ａ１をデイヒユーザボード３
の下面に展開する密閉室である。前記デイヒユー
ザボード３は多孔質の材料で作られた板状体で、
密閉室２内の圧縮空気Ａ１を板面全体に分散して
いる多数の細い隙間から上方に浸出空気Ａ２とし
て、浸出拡散させる。５は浸出空気Ａ２によつて
流動せしめられる微細なビーズと呼ばれる粒状物
によつて形成された床である。４はビーズ床５と
デイヒユーザボード３を収容し密閉室２と一体を
なすベツド本体、Ｓはビーズ床５の上面を覆い、
ビーズよりも細い編目の孔を持つ布のシーツで、
前記浸出空気Ａ２を通す一方ビーズ５の空中への
散逸を防ぎ、また人体と接してガーゼや包帯の代
りにもなる。

このような流動ベツドは、人体の局部圧迫によ
る血行障害を防ぐので従来主として重度の熱傷患
者の皮膚の再生促進や、長期の寝たきり患者の褥
瘡（いわゆる床ずれ）防止などに用いられてい
る。流動するビーズ床５上にシーツＳを介して上
に患者を寝かせた場合、患者は流動するビーズ５
によつて人体を広い面積で均一に支えるため、人
体の受ける体表面圧を最小に保つことができ、し
たがつて皮膚への圧迫が和らげられ、また末梢血
管の局部的な圧迫による血行障害を防ぐことがで
きる。

第１図Ｂはこの流動ベツドにおける人体の浮揚
支持の例を示す。

しかしこの流動ベツドに寝ている患者の体位を
ある期間、固定させて治療その他の処置を施した
い場合、あるいは首や脊椎などの治療患者を対象
とした場合などには前記人体への面圧最小の利点
を利用したい一方、患者が自由に動くことを防止
する必要がある。この目的で流動ベツドへの加圧
空気の供給を停止しビーズの流動を止めると、患
者はそのままあたかも鋳型に、換言すればギブス
に嵌めこまれた状態となり、ビーズ５の中に固定
される。この状態は一時的にはよいがそのまま長
時間放置した場合、患者の身動きやビーズの移動
によつて、人体各部の面圧に強弱の“むら”が発
生して患者が痛みを訴えたり、また局部的な血行
障害を起すようになり、当初の目的である均一な
面圧最小状態の維持が得られなくなる。

〔発明の目的〕

本発明は上記の問題点を解消し、長時間静止
（固定）状態を維持する必要のある患者にも人体
に加わる面圧を低く、かつ局部的なむらのないよ
うに保つための流動ベツドの運転制御装置を提供
することを目的とする。

〔発明の要点〕

本発明は前記の目的を達するために、粒状物で
形成された床に加圧空気を供給してこれを流動さ
せるようにしてなる流動ベツドにおいて間欠運転
指令により粒状物床へ供給する加圧空気を断続す
る加圧空気断続手段を設け、粒状物床を間欠的に
流動させることにより粒状物床の中に固定した人
体をときどき浮揚支持して人体表面圧の局部的上
昇を緩和ないし解消し、固定治療期間中の患者の
体表面圧を均一にかつ低く保つようにするもので
ある。

〔発明の実施例〕

以下本発明を第２図ないし第５図に示す実施例
について説明する。なお第１図ないし第５図にお
いて同一の符号は同一または相当部分を示す。

第２図は本発明による流動ベツドの概略の構成
を示すものであり、第１図の従来の流動ベツドと
異なる点は密閉室２の加圧空気圧力を検出するた
めに、所定の圧力で図示しない出力接点を開閉す
る圧力スイツチ６を設けた点である。そしてこの
流動ベツドには間欠運転なために、第３図に示す
ような運転制御回路が付設される。

第３図において、SW４は前記圧力スイツチ６
の出力接点であり、密閉室２の圧力が予め設定さ
れた値を越えるとオンする。Ｔ１，Ｔ２は、選択
スイツチSW１により切換選択され、流動ベツド
の流動運転の時間間隔を設定するためのタイマリ
レーでありそれぞれ接点Ｔ１１およびＴ２１を有
する。Ｔ４は、コンプレツサモータ１ａを開閉制
御するコンプレツサリレーＸ１を制御するトラン
ジスタＱ１、時定数回路用抵抗Ｒ３、コンデンサ
Ｃ１，Ｃ２およびその他の回路定数用抵抗Ｒ１，
Ｒ２，Ｒ４、ツエナダイオードZD１，ZD２より
なる流動時間を設定するタイマ回路である。SW
３は連続運転のときオンされ、間欠運転のときオ
フされる切換スイツチ、Ｘ２は圧力スイツチ接点
SW４の動作を検出する圧力リレーであり、接点
Ｘ２１を有する。SW２はタイマ回路Ｔ３の設定
時間を変更するためにコンデンサＣ１，Ｃ２を切
換接続するための切換スイツチである。

次にこのような第３図の運転制御回路の動作を
第４図に示す動作タイムチヤートを参照して説明
する。以下の説明において第４図の実線で示す動
作波形を参照する。

ベツドのビーズ床５の中に患者を固定しておく
運転の場合は、運転切換スイツチSW３はオフに
して間欠運転の指令を出すようにする。そして
今、タイマリレー選択用スイツチSW１およびタ
イマ回路Ｔ３の設定時間切換スイツチSW２は図
示する位置に閉じられているものとする。

そこで制御電源DC24Vを投入すると圧力スイ
ツチリレーのｂ接点Ｘ２１を介してタイマリレー
Ｔ１が励磁され、このリレーが動作を開始する。
このタイマリレーＴ１の設定時間ｔ１が経過する
とタイマリレー接点Ｔ１１がオンする（第４図
ｄ）。これにより接点Ｔ１１、抵抗Ｒ２、ツエナ
ーダイオードZD２抵抗Ｒ３を介してタイマ回路
Ｔ３のトランジスタＱのベースにベース電流が流
れ、このトランジスタＱ１が導通し、コンプレツ
サリレーＸ１を励磁するので、その接点Ｘ１１，
Ｘ１１がオンし、コンプレツサモータ１ａに交流
100Vの電圧が加えられ、これが回転を始める。
モータ１ａの回転とともにリングコンプレツサ１
からベツドの密閉室２に加圧空気が供給され密閉
室２の圧力Ｐが次第に上昇する。この圧力Ｐが第
４図ｆに示すように流動開始圧力に設定された設
定圧力PTに達すると、圧力スイツチ６の接点
SW４がオンする。設定圧力PTはビーズ５のビ
ーズ流動を開始する圧力に設定されているので、
この時点からビーズ床５が流動を始める。

圧力スイツチ接点SW４のオンに伴なつて圧力
スイツチリレーＸ２が動作し、そのｂ接点Ｘ２１
をオフさせるので、タイマリレーＴ１の励磁が解
かれる。これによりタイマリレー接点Ｔ１１がオ
フし、トランジスタＱ１のベースへの給電が停止
されるが、コンデンサＣ１からその充電電荷によ
りツエナーダイオードZD２、抵抗Ｒ３を介して
ベース電流が、抵抗Ｒ３の抵抗値、コンデンサＣ
１の容量値およびツエナーダイオードZD２のツ
エナー電圧値等によつて決まる時間の間継続して
供給されるため、トランジスタＱ１は直ちに不導
通になることはない。しかして、抵抗Ｒ３、コン
デンサＣ１の時定数等によつて決められたタイマ
回路Ｔ３の設定時間tdが経過するとトランジスタ
Ｑ１が不導通となり、コンプレツサリレーＸ１の
励磁を解くのでその接点Ｘ１１，Ｘ１１がオフ
し、コンプレツサモータ１ａへの給電を停止す
る。これによりコンプレツサモータ１ａの回転が
次第に低下し、リングコンプレツサ１の送風量が
減少するため密閉室圧力Ｐも次第に低下し、設定
圧力PTより低くなるとビーズ床５の流動が止ま
る。そして圧力Ｐの低下によつて圧力スイツチ６
の接点SW４はオフに戻りリレーＸ２を消磁する
ので、接点Ｘ２１がオンに戻り、再びタイマーリ
レーＴ１を励磁する。

以下同様の動作が繰返し行なわれるのでビーズ
床５に供給される加圧空気がほぼタイマーリレー
Ｔ１で設定された時間ｔ１の間隔で継続され、ビ
ーズ床５が間欠的にほぼタイマ回路Ｔ３に設定さ
れた短かい時間だけ流動されるようになる。ビー
ズ床５の実際に流動している時間は密閉室２の加
圧空気の圧Ｐが流動開始圧力PTを越えている期
間tfであるが（第４図ｆ，ｇ参照）、タイマ回路
Ｔ３の設定時間tdによつてほぼ一義的に決まるの
で、このtdを流動期間とみてもさしつかえない。
また、流動を停止している時間tsも、ｔ１に比し
てtdが著しく小さいので実質的にｔ１とみてさし
つかえない。

このようにして流動ベツドの流動を間欠的に行
なうようにすると、ビーズ床５の流動を止めてそ
の中に患者を固定している間に、患者の身動き等
によつて人体表面圧の分布が変わり、局部的に人
体表面圧が増大する部分が生じても、ビーズ床が
流動運転される期間に患者の体がビーズ床により
浮揚支持されるので人体の表面圧は再び均一にな
り、局部的な圧迫が解消される。

しかして通常前記の流動開始時間隔（正確には
流動停止時間）を決めるタイマリレーＴ１の設定
時間ｔ１は、患者の容態によつて数分から数時間
のオーダに設定され、そして流動を行なう時間を
決めタイマ回路Ｔ３の設定時間tdは数秒のオーダ
の極めて短時間に設定されるので、間欠流動運転
時において、患者はほとんど流動を停止したビー
ズ床の中に埋まつて固定されていることになる。
流動運転期間中は患者は身動きが自由となるが、
この期間は短期間であるのでこの間に患者が身動
きすることはほとんどできず、仮に身動きしたと
してもわずかであるのでこれによる影響はないと
考えられる。

なお、流動停止時間tsは、切換スイツチSW１
によるタイマーリレーＴ１，Ｔ２の切換えによ
り、また流動時間tfはタイマ回路Ｔ３における切
換スイツチSW２によるコンデンサＣ１，Ｃ２の
切換えにより可変することができる。

運転切換スイツチSW３はオフにして間欠流動
運転を行なうと説明したが、運転に入る前に患者
をベツドに載せ適切な体位に置く必要があり、こ
のときはビーズ床５を流動させた方がよいので、
間欠流動運転に先立つてスイツチSW３をオンに
して連続流動運転を指令する。このときの動作を
第４図のタイムチヤートの破線部の波形で説明す
る。いま時点○イでスイツチSW３をオンしたとす
ると、タイマーＴ１のタイムアツプや、圧力スイ
ツチ接点SW４のオンによるタイマーＴ１のリセ
ツトとは無関係に、トランジスタＱ１のベースに
ベース電流が供給されるのでこれが導通し、コン
プレツサリレーＸ１を励磁し続け、したがつてコ
ンプレツサモータ１ａが連続駆動され、密閉室２
内の圧力すなわち検出圧力Ｐも上昇を続けて最大
圧力PMに到達する。この最大圧力PMにおいて
は流動するビーズ床５のビーズの等価的な比重は
約1.3に設定されており、このときは患者を第１
図Ｂのようにビーズ５に沈ませることができるの
で、この状態で適切な体位に保ちつつ、運転切換
スイツチSW３をオフにする。いまこれを時点○ロ
で行つたとすると、前記と同じくタイマ回路Ｔ３
の設定時間tdののち、コンプレツサリレーＸ１の
オフにより、コンプレツサモータ１ａはオフし、
減速を始める。これとともに検出圧力は下降を始
め、時点○ハにおいて流動開始圧力PTを下回るの
で、圧力スイツチ接点SW４のOFFによつて再び
タイマーＴ１の動作が開始され前述の間欠的流動
運転に入る。

なお上記の説明ではビーズ床５の流動の開始
を、密閉室２の圧力により検出したが、これに代
る方法例えば浸出空気Ａ２の流速検出あるいはビ
ーズ床５の流動の直接検出などの方法を採つても
よい。

次に第５図は本発明の他の実施例としての制御
回路を示す。本回路の第３図との相違はコンプレ
ツサリレーＸ１の自己保持接点Ｘ１２をタイマー
接点Ｔ１１，Ｔ２１と並列に付加し、これらの接
点の電源側のラインＬ２を圧力スイツチリレー接
点Ｘ２１の負荷側から取るようにした点と、抵抗
Ｒ５、ダイオードＤ１が付加された点である。

この回路では前記静止時間tsの中でタイマー接
点Ｔ１１またはＴ２１がONする以前の任意の時
点で運転切換スイツチSW３を短時間でもオンに
すると、抵抗Ｒ５，Ｒ３を介してトランジスタＱ
１のベース電流がDC24Vより直ちに供給され、
コンプレツサリレーＸ１が励磁され、コンプレツ
サリレー接点Ｘ１１とともに自己保持接点Ｘ１２
がオンし、スイツチSW３がオフした後も前記ベ
ース電流が圧力スイツチリレー接点Ｘ２１、自己
保持接点Ｘ１２を介して供給され、コンプレツサ
リレーＸ１は自己保持される。以後はコンデンサ
Ｃ１またはＣ２が抵抗Ｒ２、ダイオードＤ１を介
して充電される一方、コンプレツサモータ１ａの
回転により密閉室２内の圧力が増加し、流動開始
設定圧力PTにおいて圧力スイツチ接点SW４が
オンし、従つて圧力スイツチリレーＸ２の励磁に
より圧力スイツチリレー接点Ｘ２１がOFFする
と前記自己保持接点Ｘ１２の電源側のラインＬ２
は開放され、以後第３図と同様にコンデンサＣ１
またはＣ２の放電に基づくタイマ回路Ｔ３の設定
時間tb、経過後コンプレツサリレーＸ１がオフさ
れるので静止時間tsに入る。

本回路ではこのようにタイマーＴ１またはＴ２
とは無関係に、すなわち短時間の流動を定つた静
止時間tsを経て同期的に行う代りに、任意の時点
に簡単な操作で行わせることができる。もし以上
と同様な動作を第３図の回路で行うとすれば、ス
イツチSW３を押し（ONし）つづけ、圧力スイ
ツチ接点SW４がONすると同時にスイツチSW３
を離す（OFFする）と言つた微妙な動作が必要
となる。スイツチSW３を押さない場合、または
押し続けた場合は第３図の回路と全く同様に、間
欠的流動運転または連続流動運転が行なわれる。
なおダイオードＤ１は前記タイマ回路設定時間td
中にコンデンサＣ１またはＣ２がツエナーダイオ
ードZD２をバイパスし、抵抗Ｒ２，Ｒ５の直列
路を介してトランジスタＱ１のベースに放電する
ことを阻止する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、間欠流
動運転指令により、ビーズ床に供給する加圧空気
の供給を断続して行なう加圧空気断続手段を設
け、ビーズ床を所定の時間間隔で短時間ずつ間欠
的に流動させるようにしたので、ビーズ床の中に
患者を埋め込んで固定した場合に、患者の身動き
等によつて体表面圧の分布が変わり、局部的に上
昇し圧迫個所が生じても周期的な短時間の流動運
転により、体表面圧の不均一な分布を均一な分布
に戻すことができるので、患者を常に均一でしか
も小さい体表面圧で安定に固定することができる
効果が得られる。これによつて流動ベツドを、人
体の固定のために使用するギプスと同等の人体固
定手段として使用でき、このベツドの医療上の利
用範囲を拡大できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の流動ベツドの構成を示す図、第
２図は本発明の流動ベツドの構成例を示す図、第
３図は本発明における制御回路の一実施例を示す
図、第４図は第３図に対応するタイムチヤート、
第５図は本発明における制御回路の他の実施例を
示す図である。 符号説明、１：リングコンプレツサ、２：密閉
室、３：デイヒユーザボード、５：ビーズ床、
６：圧力スイツチ、Ａ２：浸出空気、SW３：連
続流動スイツチ、PT：流動開始圧力、PM：最
大圧力、tf：流動時間、ts：静止時間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粒状物により形成された床を有し、この粒状
   物床に加圧空気を供給してこれを流動させるよう
   にした医療用流動ベツドにおいて、間欠運転指令
   により前記粒状物床へ供給する加圧空気を断続す
   る加圧空気断続手段を設け、粒状物床の流動を間
   欠的に行なうようにしたことを特徴とする医療用
   流動ベツドの運転制御装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において前
   記加圧空気断続手段が所定の時間間隔で加圧空気
   の供給開始を指令する第１のタイマと、加圧空気
   の供給が開始されてから所定時間の後に供給停止
   を指令する第２のタイマを具えたことを特徴とす
   る医療用流動ベツドの運転制御装置。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の装置において前
   記第２のタイマは加圧空気が所定圧力に達した時
   点から計時動作を開始するタイマであることを特
   徴とする医療用流動ベツドの運転制御装置。