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Die Erfindung betrifft eine Wechseldruckmatratze, bestehend aus einer Vielzahl von in unterschiedliche Stellhöhen verbringbaren Matratzenteilflächen, wobei jede Matratzenteilfläche mittels Antriebsmittel und einer Steuerung betätigbar ist.
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Bei Menschen, die dauerhaft in einer unveränderlichen Position, z. B. in einem Bett, liegen oder auf einem Rollstuhl sitzen, können Druckgeschwüre entstehen. Diese Geschwüre entstehen, wenn lange genug Druck auf das betroffene Gewebe einwirkt, so dass die Gewebedurchblutung lokal unterbunden wird. Druckgeschwüre treten vor allem bei Bettlägerigkeit auf, insbesondere an Körperstellen, an denen die Haut dem Knochen unmittelbar anliegt. Die derart charakterisierte Erkrankung heißt in der Fachsprache Dekubitus. Tangential wirkende Kräfte können die Entstehung von Geschwüren beschleunigen. Die Verknüpfung von Druck und Zeit ist der zentrale Mechanismus bei der Ausbildung eines Dekubitus. Andere Faktoren, wie z. B. Feuchtigkeit, haben zwar ebenfalls, jedoch nur sekundären Einfluss. Wird das betroffene Gewebeareal nicht vollständig druckentlastet, kommt es zum irreversiblen Absterben der Gewebezellen und unter Umständen zur Nekrose. Die wissenschaftliche Literatur geht von einem kapillaren Verschlussdruck von 28 bis 32 mm Hg aus. Die Grenze der Druckeinwirkung ohne Schäden ist bei intakter Haut nach circa zwei Stunden erreicht.
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Für die Prophylaxe ist die Bewertung des individuellen Dekubitusrisikos wichtig. Berücksichtigt werden hierbei Faktoren wie Mobilität eines Patienten, Ernährung- und Flüssigkeitsdefizit, Gefäß-, Herz- oder Kreislauferkrankungen, Stoffwechselstörungen, Sensibilitätsstörungen, Inkontinenz, starkes Schwitzen.
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Das anerkannte Prophylaxe- bzw. Behandlungsprinzip ist die regelmäßige Umlagerung des Patienten. Dabei gilt, dass nur die vollständige Druckentlastung zu einer Gewebedurchblutung mit ausreichender Sauerstoffversorgung führt. Hat sich ein Druckgeschwür gebildet, kann durch die Kombination aus lokaler Druckentlastung und Wundbehandlung eine Heilung des Dekubitus erzielt werden.
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Die einfachste Realisierung kann mittels Lagerung des Patienten auf gezielt angeordneten Kissen und anderen weichen Elementen erfolgen. Eine Weiterbildung dieser passiven Druckentlastung stellen Matratzen mit einzelnen Elementen verschiedener Härten und Höhen dar, bei denen zur vollständigen Druckentlastung auch einzelne Elemente ausgelassen sein können. Nachteil bei diesen passiven Matratzen ist, dass einzelne Körperregionen über längere Zeiten einem entsprechend größeren Druck ausgesetzt sind, so dass eine regelmäßige Umlagerung des Patienten oder Umordnung der Elemente notwendig ist.
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Wegen der begrenzten für den einzelnen Patienten zur Verfügung stehenden Zeit des Pflegepersonals werden deshalb gerne Matratzen eingesetzt, die das Umlagern des Patienten bzw. die Umordnung der Elemente ohne zusätzlichen personellen Einsatz vornehmen. Da ein Zyklus der Druckentlastung von wenigen Minuten vorteilhaft ist, empfehlen sich hierfür dynamische Matratzen oder Wechseldruckmatratzen, bei denen einzelne Matratzenteilflächen in ihrer Höhe verstellt werden, um eine Änderung des Auflagedrucks zu erreichen.
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Wechseldruckmatratzen der eingangs genannten Art verfügen über Matratzenteilflächen, die meistens als Matratzeneinzelelemente mechanisch (
DE 842 833 C1 ,
DE 196 32 611 A1 ,
EP 0 387 234 A1 ), pneumatisch (
DE 196 32 611 A1 ,
DE 199 60 015 B4 ) oder hydraulisch (
DE 12 60 092 C1 ,
DE 27 32 833 C1 ,
DE 196 32 611 A1 ,
DE 196 33 318 C1 ) verstellbar sind. Es gibt weiterhin Wechseldruckmatratzen, bei denen Matratzenkammern mit Luft oder Wasser befüllt werden (
DE 698 12 879 T2 ,
DE 699 07 416 T2 ,
EP 0 403 186 A2 ,
EP 1 068 821 B1 ,
WO 02/074 222 A2 ,
EP 0 228 421 B1 ,
EP 0 261 830 B1 ). Da eine Vielzahl von Matratzenteilflächen, also meist Matratzeneinzelelementen, erforderlich ist, wird eine solche Betätigung sehr aufwendig, da jedes Matratzeneinzelelement durch Hebel oder über pneumatische oder hydraulische Zuleitungen in der Anzahl der zu betätigenden Matratzeneinzelelemente versorgt werden muss. Weiterhin ist für jede dieser Zuleitungen ein Steuerventil zur Betätigung erforderlich. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass Vibrationen und Geräusche bei einer solchen Betätigungsweise nicht völlig zu vermeiden sind und es dadurch bei empfindlichen Personen zu Schlafstörungen kommt. Insbesondere bei befüllbaren Matratzenkammern sind dabei Vibrationen durch das ein- und ausströmende Medium wahrnehmbar.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, wurden von der
DE 38 27 085 A1 und der
DE 41 12 342 A1 eine Wechseldruckmatratze der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei der druckdichte Matratzenkammern mit einer niedrigsiedenden Flüssigkeit befüllt sind, die durch Heizung oder Peltierelemente gesteuert, Matratzenteilflächen in unterschiedliche Vertikallagen verbringen. Sie werden sozusagen „aufgeblasen” oder „druckentleert”, ohne dass Medium zu- oder abgeführt wird. Es werden bei diesen Wechseldruckmatratzen aufwendige Mechanik oder Leitungssysteme mit Ventilen vermieden, ebenso Geräuschentwicklungen und Vibrationen. Jedoch sind diese Vorschläge aus anderen Gründen nicht optimal. Beim Liegen oder Sitzen auf den aufgeblasenen Kammern entsteht ein typisches Luftmatratzengefühl: Die Kammern lassen sich, insbesondere wenn sie nicht stark aufgeblasen sind, partiell tief eindrücken, beispielsweise, wenn man sich mit dem Ellbogen aufstützt. Sind sie jedoch stark aufgeblasen, werden sie hart und sind in der Mitte aufgewölbt, was wiederum den Liegekomfort beeinträchtigt. Durch die erforderliche Gasdichtigkeit der Kammern sind die Matratzenelemente auch nicht luftdurchlässig, so dass sich Feuchtigkeit ansammelt, was das Entstehen von Dekubitus begünstigt. Muss ein bereits eingetretener Dekubitus geheilt werden, stört die Feuchtigkeit den Heilungsprozess. Im übrigen wird eine solche Feuchtigkeitsansammlung auch als sehr unangenehm empfunden. Weiterhin besteht die Gefahr, dass bei einer Beschädigung der Matratze die niedrigsiedende Flüssigkeit ausläuft, beziehungsweise das bei Erwärmung entstehende Gas entweichen kann.
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Einen anderen Ansatz beschreibt die
US 4 982 465 A . Hier werden Behälter verwendet, die eine reversibel schwellbare und kontrahierende Substanz enthalten. Bei Veränderung der Temperatur kann die Substanz eine Flüssigkeit aufnehmen, woraufhin sich der jeweilige Behälter in einer vorgegebenen Richtung ausdehnt. Eine Vielzahl solcher Behälter wird verwendet, um Matratzenteilflächen in der Höhe zu verstellen. Bei diesem Ansatz ist allerdings ein komplexes Leitungssystem erforderlich, das die Flüssigkeit an die einzelnen Behälter heran- und von diesen wieder abführt.
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Aus der
DE 84 05 860 U1 sind thermische Stellglieder mit einem in einem zylindrischen Gehäuse verschiebbaren Kolben, einer mit dem Kolben verbundenen Kolbenstange und einem Ausdehnungsmedium in dem Gehäuse bekannt. Solche Stellglieder werden auch als Dehnstoffkolbenhubelemente bezeichnet. Sie werden häufig in der Heizungstechnik und zur Kühlwassersteuerung in Automobilen eingesetzt, bislang aber nicht als Antriebsmittel für Matratzenteilflächen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Wechseldruckmatratze der eingangs genannten Art derart auszugestalten, dass einerseits der Liegekomfort einer guten Matratze erzielbar ist, andererseits jedoch Geräusche und Vibrationen vermieden werden. Weiterhin darf keine aufwendige oder störanfällige Technik erforderlich, jedoch muss eine einfache elektrische Steuerung möglich sein und es müssen sich auch sehr kleine Matratzenteilflächen ausbilden lassen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Antriebsmittel für eine Matratzenteilfläche mindestens ein Dehnstoffkolbenhubelement ist, dessen Stellhöhe mittels eines durch die Steuerung betätigbaren Temperierungsmittels dadurch einstellbar ist, dass die Temperierung eine Änderung eines Mediums im Dehnstoffkolbenhubelement zwischen festem und flüssigem Zustand bewirkt.
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Durch die Erfindung ist es nach einer langen Suche der Fachwelt nach einer optimalen Lösung, die durch die eingangs genannten Schriften dokumentiert wird, erstmalig gelungen, eine Wechseldruckmatratze verfügbar zu machen, welche folgende Vorteile gleichzeitig aufweist: Es wird der hohe Liegekomfort einer guten Matratze erzielt, wobei es insbesondere möglich ist, luftdurchlässiges Matratzenmaterial zu wählen. Die Wechseldruckmatratze weist eine einfache, nicht störanfällige Technik auf, kann auf einfache Weise elektrisch bzw. elektronisch gesteuert werden und es treten weder Geräusche noch Vibrationen auf. Durch die Kombination der Erzielung von Vertikalbewegungen durch Kolbenhubelemente mit einer unmittelbaren elektrischen Ansteuerbarkeit können die zu verstellenden Matratzenteilflächen in jeder Form und Größe ausgebildet werden. Dadurch ist es möglich, auch sehr kleine Matratzenteilflächen auszubilden, was insbesondere für Bereiche hoher Druckbelastung wie der Auflage von Becken, Schulter oder des Gesäßes beim Sitzen von Vorteil ist, da dann Entlastungen sehr gezielt vorgenommen werden können. Dadurch sind medizinisch indizierte sinnvolle Druckmuster mit entsprechenden zeitlichen Wechseln applizierbar. Dabei werden typischerweise Zykluszeiten von 5 bis 20 Minuten gewählt, wobei die Auflagefläche beispielsweise zu ca. 2/3 belastet und zu 1/3 entlastet ist, damit durch diesen Wechsel kein Dekubitus entstehen kann. Dort, wo bereits Dekubitus entstanden ist, muss jedoch bis zur vollständigen Heilung entlastet werden. Die einfache und gegebenenfalls individuelle Steuerbarkeit auch kleiner Matratzenteilflächen ohne Geräusch und Vibration ermöglicht es auch, verschiedene Körperregionen unterschiedlich zu behandeln und durch die Kleinheit der Flächen den Wechsel von der zum Tragen des Körpers erforderlichen Belastung und der medizinisch notwendigen Entlastung für den Patienten möglichst wenig wahrnehmbar auszugestalten, was besonders für den Schlaf wichtig ist. Zum Beispiel kann in Bereichen mit hoher Gewichtskraft, die beispielsweise bei der Becken- oder Schulterauflage relativ klein sind, pro Auflagefläche immer nur eines von drei Elementen eine Druckentlastung bewirken, für andere Bereiche jedes zweite, und für Bereiche wie z. B. dem Kopf wird der Wechseldruckmodus mit Be- und Entlastungen, insbesondere zum Schlafen ausgeschaltet, soweit dies medizinisch möglich ist.
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Die durch die einfache Steuerbarkeit kleiner Flächenelemente mögliche individuelle Ansteuerung ermöglicht auch eine Alternierung in Wellenform, um wie bei einer Massage das Blut zum Herzen hin „auszustreichen”. Die Bereiche mit wechselndem Druck können beliebig variiert und fein aufgelöst werden. So ist beispielsweise eine Längsausrichtung, eine Querausrichtung und eine Kombination beider Ausrichtungen zum Patienten möglich.
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Es kann ein Baukastenprinzip umgesetzt werden: An Risikopunkten kann durch die Erfindung eine feine Rasterung der Matratzenteilflächen vorgenommen und dadurch auch Bereiche exakt abgegrenzt werden. Einzelne Matratzenbereiche können dabei variabel ausgestattet werden. Es ist beispielsweise möglich, Gelkissen oder einen weicheren Schaumstoff einzusetzen oder es kann eine Hohllagerung durch Herausnehmen von Elementen erreicht werden.
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Ein Vorteil gegenüber dem Luftkammerprinzip ist, dass ein tiefes Eindrücken einer Region oder Durchsacken vermieden wird, was bei Luftkammern beispielsweise dann auftritt, wenn sich der Patient auf den Ellenbogen stützt. Durch eine feine Unterteilung und die Festigkeit der aus Matratzenmaterial gebildeten Matratzenteilflächen ist auch kein Hineinfallen in zurückgezogene oder nachgebende Bereiche, wie drucklose Luftkammern, z. B. in Sitzstellung, zu befürchten.
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Die Anzahl und Anordnung der Dehnstoffkolbenhubelemente sowie deren Steuerung kann beliebig variiert und damit an verschiedene Unterbauten angepasst werden, so dass sie mit unterschiedlichen Matratzenunterlagen oder Gitterrosten verwendet werden können.
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Die Flächendichte der Dehnstoffkolbenhubelemente kann über die Wahl ihrer Abstände beliebig variiert werden, um in Körperregionen mit hoher Gewichtskraft pro Fläche geeignete Flächendichten und damit patientenspezifische Ansteuerungen zu ermöglichen. Dabei ist es gegenüber den mit einem Medium betätigbaren Kammern möglich, die Größe der Matratzenflächen um ein Vielfaches zu verkleinern. Aber auch gegenüber einer mechanischen Betätigung oder pneumatischen beziehungsweise hydraulischen Betätigung über Stellelemente ist eine wesentliche Verkleinerung der Matratzenteilflächen möglich, da an die Stelle von Schläuchen zur Zufuhr eines Mediums ein elektrisches Kabel für eine geringe elektrische Leistung tritt. Dabei ist die für die Betätigung von Dehnstoffkolbenhubelementen benötigte elektrische Energie sehr gering. Sie liegt in der Größenordnung von 2 Watt, was bedeutet, dass nur geringe Spannung angelegt werden muss, welcher keine Gefahren und keinen größeren Isolationsaufwand mit sich bringt.
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Zur Vervollkommnung dieser Vorteile der Erfindung sowie zur Erzielung weiterer Vorteile dienen Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung:
Die Dehnstoffkolbenhubelemente können über eine flexible Schicht auf eine entsprechend dünne Polsterung wirken, damit Matratzenteilflächen verschiedene Stellhöhen einnehmen. Zweckmäßigerweise ist jedoch vorgesehen, dass jeweils mindestens ein Dehnstoffkolbenhubelement an eine Plattform angelenkt ist, die die jeweilige Matratzenteilfläche trägt. Dabei kann die Plattform von einem oder von mehreren Dehnstoffkolbenhubelementen getragen sein. Die Matratzenteilfläche wird dann vorzugsweise von einem auf der Plattform gelagerten Matratzenmaterial gebildet. Dies kann, wie weiter unten dargestellt, auf verschiedene Art und Weise ausgebildet sein.
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Das Stellmedium der Dehnstoffkolbenhubelemente ist vorzugsweise ein Stoff, der sich vom Übergang von der festen in die flüssige Phase ausdehnt. Beispielsweise kann ein entsprechend gemischtes Wachs vorgesehen sein.
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Wird das Dehnstoffkolbenhubelement mittels einer federnden Lagerung abgestützt, so wird trotz der Verstellbarkeit der Matratzenteilflächen eine Federung der Liegefläche entsprechend der federnden Matratzenunterlage eines Bettes erzielt. Es kann dabei für jedes Dehnstoffkolbenhubelement eine separate federnde Lagerung vorgesehen sein oder es können durch eine federnde Lagerung mehrere Dehnstoffkolbenhubelemente getragen werden.
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Die Rückstellung ausgefahrener Dehnstoffkolbenhubelemente kann je nach Anordnung desselben durch die Schwerkraft, gegebenenfalls unter Hinzunahme des Gewichts der liegenden Person erfolgen oder es kann vorgesehen sein, dass jedem Dehnstoffkolbenhubelement ein zweites Dehnstoffkolbenhubelement zugeordnet ist, das der Rückstellung des ersteren dient. Vorzugsweise wird jedoch vorgesehen, dass die Dehnstoffkolbenhubelemente über Rückstellfedern verfügen. In diesem Fall ist es weiterhin möglich, dass diese Rückstellfedern gleichzeitig die Funktion der federnden Lagerung übernehmen. Dazu kann beispielsweise eine Anordnung dienen, bei der die jeweilige Rückstellfeder mit dem jeweiligen Dehnstoffkolbenhubelement derart zusammenwirkend angeordnet ist, dass bei abgesenkter Matratzenteilfläche die Rückstellfeder durch das Dehnstoffkolbenhubelement zusammengepresst ist. Bei dieser Anordnung findet somit eine Absenkung einer Matratzenteilfläche dadurch statt, dass das Dehnstoffkolbenhubelement diese Teilfläche gegen die Kraft der Rückstellfeder nach unten zieht. Soll dieser Teilbereich wieder hochgefahren werden, so wird das Dehnstoffkolbenhubelement in seinen Rückstellzustand gebracht und die Rückstellfeder drückt dabei sowohl das die Stellbewegung vollziehende Teil des Dehnstoffkolbenhubelements als auch die Matratzenteilfläche nach oben. In dieser Position kann die Matratzenteilfläche gegen den Druck der jetzt als federnde Lagerung dienenden Rückstellfeder durch eine Person belastet werden. Ein Ausführungsbeispiel dieser Anordnung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der Zeichnungsbeschreibung näher erläutert.
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Eine zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass die Dehnstoffkolbenhubelemente sich auf einem Bettunterbau abstützen und sich diese mit der Matratzenoberfläche mittels einer Verstellung des Bettunterbaus in verschiedene Sitz- und Liegepositionen verbringen lassen. Auf diese Weise werden auch mit einer Wechseldruckmatratze die verschiedenen Stellpositionen ermöglicht, welche bei Krankenbetten üblich sind und die einem Patienten eine Sitzstellung, eine Hochlagerung der Beine oder sonstige Lagerungen ermöglichen.
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Die Wechseldruckmatratze kann fest in ein Bett integriert werden, oder es ist möglich, dass sie als vom Bettunterbau abnehmbare Matratze ausgebildet ist, indem die Dehnstoffkolbenhubelemente auf einer flexiblen Grundplatte, die zur Wechseldruckmatratze gehört, angeordnet sind. Für eine zusätzliche Stabilität kann dann vorgesehen sein, dass sich von der flexiblen Grundplatte ein die Seitenflächen der Wechseldruckmatratze bildender Rahmen nach oben zur Umfassung der Matratzenteilflächen erstreckt. Durch das erste, gegebenenfalls optimiert durch das zweite Merkmal wird es möglich, die Wechseldruckmatratze derart auszugestalten, dass sie wie eine normale Matratze auf jedes beliebige Bett aufgelegt werden kann und es durch die Flexibilität der Grundplatte auch möglich ist, dass die Wechseldruckmatratze die bei Krankenbetten gängigen Stellmöglichkeiten mitmacht. Auf diese Weise wird auch der für den Einsatz solcher Wechseldruckmatratzen zu treibende Aufwand erheblich verringert, da es lediglich erforderlich ist, für Dekubitus-Patienten oder für Dekubitus gefährdete Patienten die Matratze des Krankenbettes auszutauschen.
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Die höhenverstellbaren Matratzenteilflächen können auf unterschiedliche Weise ausgebildet werden: Beispielsweise ist es möglich, dass die Matratzenteilflächen durch eine durchgehende dünne, flexible Matratzenauflage gebildet sind, die auf den Plattformen lagern. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass einzelne voneinander getrennte Matratzenelemente die Matratzenteilflächen bilden. Dann kommt, wenn die Matratzenelemente in verschiedene Stellhöhen verbracht werden, eine Höhenverschiebung eines Matratzenelements gegenüber den angrenzenden Matratzenelementen zustande. Dies hat den Vorteil, dass exakt begrenzte Flächen ent- oder belastet werden können. Dadurch kann beispielsweise auch ein Dekubitus gefährdeter Bereich gezielt entlastet werden und es ist möglich, diese Bereiche derart klein auszugestalten, dass der Patient die auflagenlosen Bereiche nicht als unangenehme empfindet. Die Höhenverstellung, also die Verbringung in die verschiedenen Stellhöhen, im vorgenannten Sinn kann auch anders als vertikal verlaufen. Bei einer Rückenlehne einer Sitzgelegenheit findet diese Höhenverstellung in Richtung des Patienten statt und kann dabei auch bei einer steilen Lehne eher horizontal verlaufen.
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Die Matratzenteilflächen können auf verschiedenste Weise ausgebildet sein. Dabei sind auch unterschiedliche Größen und Formen möglich. So kann vorgesehen sein, dass sich die Matratzenteilflächen quer über die gesamte Matratzenbreite erstrecken. Es ist jedoch auch, um Bereiche besser abgrenzen zu können, möglich, dass die gesamte Matratzenfläche sich aus vielen, ein Raster bildende Matratzenteilflächen zusammensetzt. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass einzelne Matratzenelemente entfernbar sind, gegebenenfalls auch zusammen mit den zugehörigen Stellelementen. Dies hat beispielsweise den Zweck, dass an einer Dekubitus erkrankten Stelle jede Möglichkeit einer Belastung von vornherein ausgeschlossen wird. Außerdem können dann die Dehnstoffkolbenhubelemente dieser entfernten Matratzenelemente in einer Ruheposition verbleiben. Vorzugsweise weisen Matratzenteilflächen unterschiedliche Größen auf und sind unterschiedlich ausgestaltet, je nach dem, ob sie sich in kritischen Bereichen, wie Kopf, Schulter, Hüfte oder Gesäß, befinden, wo eine feine Unterteilung der Matratzenteilflächen zweckmäßig ist. In wenig belasteten Bereichen, wie beispielsweise der Beine reicht es dagegen oftmals aus, wenn sich die Matratzenteilflächen quer über die gesamte Matratzenbreite erstrecken.
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Werden die Matratzenteilflächen durch Plattformen gebildet, so können diese waagerecht ausgerichtet sein, oder es kann möglich sein, dass diese auch eine Schräglage einnehmen. Oftmals kann auch eine Ausgestaltung zweckmäßig sein, bei der die Plattformen biegbar sind und sie durch die Anordnung und eine entsprechende Betätigung mehrerer Dehnstoffkolbenhubelemente in Formen gebracht werden können. Dies kann beispielsweise dazu dienen, einen Patienten in eine Schräglage zu bringen, in der er durch eine gebogene Matratzenform abgestützt wird, die derart dem Körper angepasst ist, dass keine sich eindrückenden Stufen entstehen.
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Die Steuerung ist zweckmäßigerweise derart ausgebildet, dass jede Matratzenteilfläche individuell einstellbar ist. Dies ermöglicht es dann, angrenzende Matratzenteilflächen in unterschiedliche Stellhöhen zu verbringen, um nahe beieinanderliegend Stützbereiche und entlastete Bereiche herzustellen. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, Gruppen von Matratzenteilflächen in gleiche Stellhöhen zu verbringen. Die Steuerung wird vorzugsweise derart ausgebildet, dass ein Patient mit einem vorgegebenen Druckmuster, gegebenenfalls unter Einbeziehung ständig druckfreier Matratzenteilflächen, beaufschlagbar ist. Weiterhin wird die Steuerung zweckmäßigerweise derart ausgebildet, dass sie das Druckmuster in einem vorgegebenen Zeitraum in vorgegebener Weise ändern kann. Dieser ständige Wechsel von Druckmustern sorgt dafür, dass keine Körperpartie derart lange einem Druck ausgesetzt ist, dass ein Dekubitus entstehen kann.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich an den Matratzenteilflächen Drucksensoren befinden und durch die Steuerung eine Stellhöheneinstellung derart vornehmbar ist, dass eine Matratzenteilfläche einen vorgegebenen Druck auf den Patienten ausübt. Durch die Messung des Drucks kann eine statische Weichlagerung erzielt werden, wobei der Hub der Dehnstoffkolbenhubelemente sich nach dem Auflagedruck richtet. Dies ermöglicht auch eine Berechnung von Druckbeanspruchung pro Zeiteinheit, so dass eine Gesamtbelastung für bestimmte Körperpartien errechnet werden kann, welche medizinisch unkritisch ist.
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Die Ausgestaltung der Dehnstoffkolbenhubelemente kann unterschiedlich sein. So kann vorgesehen sein, dass das Stellmedium im Bereich möglicher Raumtemperaturen fest ist und das Temperierungsmittel eine Heizung ist. Dies ist die einfachste Ausführungsform und dadurch sehr gut realisierbar, dass in Krankenzimmern nicht mit Extremtemperaturen zu rechnen ist. Es genügt also, dass der Übergang des Stellmediums vom festen in den flüssigen Zustand wenige Grad über der Zimmertemperatur liegt und die Heizung die Dehnstoffkolbenhubelemente nur um diese wenigen Grade zu erhitzen braucht. Als Heizung kann auch ein PTC-Element verwendet werden. Der Vorteil besteht darin, dass sich der Stromfluss durch den positiven Temperaturkoeffizienten von selbst regelt. Umgekehrt kann natürlich vorgesehen sein, dass das Stellmedium im Bereich möglicher Raumtemperaturen flüssig ist, und das Temperierungsmittel eine Kühlung ist. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn als Temperierungsmittel ein Peltierelement eingesetzt wird, das wahlweise kühlen oder heizen kann, und es dadurch nicht erforderlich ist, den Übergang des Stellmediums vom festen in den flüssigen Zustand mit einem Sicherheitsabstand von möglichen Raumtemperaturen entfernt auszugestalten. So kann beispielsweise das Peltierelement auch in einem heißen Sommer das Stellmedium im festen Zustand halten, in dem es dieses kühlt und damit immer dafür sorgen, dass die Dehnstoffkolbenhubelemente in der gewünschten Stellposition verharren, unabhängig davon, wie die Außentemperatur ist.
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Mit der Wechseldruckmatratze kann natürlich nicht nur ein Bett ausgestattet werden, es ist genauso möglich, sie in eine Sitzgelegenheit einzubauen. Besonders zweckmäßig ist dies bei Rollstühlen, insbesondere dann, wenn dort lagernde Personen nicht mehr sehr bewegungsfähig sind und durch das Verharren in einer Sitzposition die Gefahr des Auftretens eines Dekubitus gegeben ist.
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Eine leichte Handhabung der Wechseldruckmatratze kann dadurch erzielt werden, dass die Steuerung in entsprechender Weise mittels einfacher Mittel programmierbar ist. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Druckmuster und der zeitliche Verlauf durch ein Touchscreen wählbar sind und gleichzeitig das Gewählte dargestellt wird. Die Steuerung kann derart ausgebildet sein, dass sie auch verschiedene Varianten von Druckmustern in verschiedenen Zeiten realisiert. So kann sie beispielsweise dazu eingerichtet sein, dass sie gewisse Zeiten als Ruhepause vorsieht. So sollte sich in der Einschlafphase des Patienten möglichst nichts oder wenig ändern. Umgekehrt können natürlich auch Bewegungsverläufe von Matratzenteilflächen vorgesehen sein. Beispielsweise kann eine Pulsation eine Durchblutung fördern oder es kann auch eine Massagefunktion vorgesehen werden.
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Die vorgenannten Ausgestaltungen lassen sich selbstverständlich in beliebiger Weise kombinieren, wobei es möglich ist, relativ einfache und preiswerte Varianten vorzusehen, wenn dies für eine entsprechende Behandlung ausreicht oder es ist auch möglich, eine Wechseldruckmatratze mit möglichst allen Varianten auszustatten.
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Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Wechseldruckmatratze ist in der Figur dargestellt. Dabei wurde zur Vereinfachung nur ein Randbereich der Wechseldruckmatratze 1 mit nur einem Antriebselement 4 dargestellt. Dies ist erfindungsgemäß ein Dehnstoffkolbenhubelement, das im Schnitt mit seinen einzelnen Funktionselementen abgebildet ist. Die Wechseldruckmatratze 1 besteht aus Matratzenteilflächen 3, 3', 3'', ..., welche verschiedene Stellhöhen 2, 2', 2'', ... einnehmen können. Dabei wurde eine mittlere Stellhöhe 2 ausgezeichnet, die obere Stellhöhe 2' und die untere Stellhöhe 2'' wurden lediglich durch strichpunktierte Linien angedeutet, welche diese Positionen der Matratzenteilflächen 3, 3 und 3'' symbolisieren.
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Dieser Positionierung in verschiedene Stellhöhen 2, 2', 2'', ... dient für jede Matratzenteilfläche 3, 3', 3'', ... ein als Antriebselement 4 arbeitendes Dehnstoffkolbenhubelement. Dieses bildet mit den Kraftübertragungs- und Rückstellmitteln das Stellelement 22. Angeordnet ist ein Zylinder 14, welcher mit einem Medium 12 gefüllt ist, und einem Kolben 15, der mit einer Kolbenstange 16 mit einem Gehäuse 17 verbunden ist. Auf diese Weise ist die Kolbenstange 16 und der Kolben 15 fest und der Zylinder 14 ist bei einer Ausdehnung des Mediums 12 in Richtung der Stellbewegung 13 verschiebbar. Die Ausdehnung des Mediums 12, vorzugsweise eines Wachses, das bei einer bestimmten Temperatur vom festen in den flüssigen Zustand übertritt, wird durch ein Temperierungsmittel 6 bewirkt, welches eine Heizung, eine Kühlung oder ein Peltierelement sein kann. Die Funktion wurde oben bereits beschrieben. Dieses Temperierungsmittel 6 ist mittels einer elektrischen Leitung 21 mit einer Steuerung 5 verbunden. In derselben Weise sind sämtliche Temperierungsmittel 6, die jeweils einem Dehnstoffkolbenhubelement 4 zugeordnet sind, durch elektrische Leitungen 21' mit der Steuerung 5 verbunden. Eine von diesen elektrischen Leitungen 21' wurde symbolisch dargestellt.
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Zur Kraftübertragung der Stellbewegung 13 des Dehnstoffkolbenhubelements 4 dient ein Kraftübertragungsflansch 18, der bei einer Stellbewegung 13 nach unten einen Abstützflansch 19 der Plattform 7 nach unten drückt. Dieser Abstützflansch 19 ist mittels Abstützungen 20 mit der Plattform 7 verbunden. Der Kraftübertragungsflansch 18 lagert auf Federn 8, 8', welche einerseits als federnde Lagerung 8 einen Druck aufnehmen, der auf die Matratzenteilfläche 3 ausgeübt wird. Andererseits dient diese Feder 8, 8' als Rückstellfeder 8, da sie über den Abstützflansch 19 auf den Kraftübertragungsflansch 18 druckt und auf diese Weise der Stellbewegung 13, die durch ein sich ausdehnendes Medium 12 verursacht wird, entgegenwirkt.
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Die Funktionsweise der Wechseldruckmatratze 1 ist also zusammengefasst folgende:
Soll die Matratzenteilfläche 3, welche durch ein Matratzenelement 11 gebildet wird, das auf einer Plattform 7 lagert, nach oben, das heißt in eine höhere Position oder in die Position 2' bewegt werden, in der der Patient auf dem Matratzenelement 11 liegt, so wird mittels des Temperierungsmittels 6, von der Steuerung 5 initiiert, das Medium 12 auf eine Temperatur gebracht, bei der es sich verfestigt und dadurch zusammenzieht. Dies hat zur Folge, dass die Rückstellfeder 8' den Zylinder 14 mit dem Kraftübertragungsflansch 18 und dem Abstützflansch 19 nach oben drückt und dadurch über die Abstützung 20 die Positionsänderung herbeiführt. Dabei kann das Temperierungsmittel 6 eine Heizung sein, die ausgeschaltet wird, es kann eine Kühlung sein oder ein Peltierelement, das je nach dem heizt oder kühlt.
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Die umgekehrte Stellbewegung wird dadurch herbeigeführt, dass über die Steuerung 5 veranlasst wird, dass das Temperierungsmittel 6 die Temperatur des Mediums 12 erhöht und dadurch der Zylinder 14 nach unten getrieben wird, wobei der Zylinder 14 über den Kraftübertragungsflansch 18 und den Abstützflansch 19 sowie die Abstützung 20 die Plattform 7 unter Überwindung der Kraft der Feder 8, 8' nach unten drückt und dadurch das Matratzenelement 11 mit der Matratzenteilfläche 3'' eine tiefere Stehhöhe, beispielsweise die Stellhöhe 2'' einnimmt.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel stützt sich das Gehäuse 17 auf einer flexiblen Grundplatte 9 ab, in deren Randbereich ein Rahmen 10 derart nach oben kragt, dass er die Matratzenelemente 11 zusammenhält.
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Selbstverständlich ist dies lediglich ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung. Beispielsweise können die Dehnstoffkolbenhubelemente 4 auch so angeordnet sein, dass sie im ausgefahrenen Zustand das Matratzenelement 11 nach oben drücken, anstatt es wie im Ausführungsbeispiel nach unten zu ziehen. Die Wechseldruckmatratze 1 könnte selbstverständlich auch in ein Bett integriert sein, so dass sich die flexible Grundplatte 9 erübrigt und die Gehäuse 17 unmittelbar auf einem Bettrost abgestützt sind. Auch wäre es möglich, dass Dehnstoffkolbenhubelement 4 nicht mit einer federnden Lagerung 8 auszustatten, sondern starr aufzulegen und dafür die federnde Lagerung nicht oder an einer anderen Stelle vorzusehen, oder es wäre ebenso möglich, das Gehäuse 17 um 180° gedreht, also bezüglich der jetzigen Darstellung auf dem Kopf einzusetzen. Die Funktion würde letztendlich dieselbe sein. Wegen weiterer anderer Ausgestaltungsmöglichkeiten wird auf die obige Beschreibung verwiesen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wechseldruckmatratze
- 2, 2', 2'', ...
- Vertikallagen
- 3, 3', 3'', ...
- Matratzenteilflächen
- 4
- Antriebselement, erfindungsgemäß Dehnstoffkolbenhubelement
- 5
- Steuerung
- 6
- Temperierungsmittel
- 7
- Plattform
- 8, 8'
- federnde Lagerung und Rückstellfeder
- 9
- flexible Grundplatte
- 10
- Rahmen
- 11
- Matratzenelemente
- 12
- Medium
- 13
- Stellbewegung
- 14
- Zylinder des Dehnstoffkolbenhubelements
- 15
- Kolben
- 16
- Kolbenstange
- 17
- Gehäuse
- 18
- Kraftübertragungsflansch des Dehnstoffkolbenhubelements
- 19
- Abstützflansch der Plattform
- 20
- Abstützung der Plattform
- 21, 21'
- elektrische Leitungen
- 22
- Stellelement
