DE102007030477A1

DE102007030477A1 - Vorrichtung zur Entlastungssteuerung von druckempfindlichen Körperpartien

Info

Publication number: DE102007030477A1
Application number: DE200710030477
Authority: DE
Inventors: Thomas Beuke; Susanne Herrmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-06-28
Filing date: 2007-06-28
Publication date: 2009-01-02

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Entlastungssteuerung (1), die es ermöglicht, dass an anatomisch vorgegebenen Druckstellen, an so genannten Problemzonen, insbesondere im Fußbereich, bei Druckbelastung diese Bereiche entlastet werden und der Druck an eine unbelastete Stelle abgeleitet wird, wo dort, durch den stattfindenden Druckanstieg, eine Massagefunktion initiiert wird. Dabei sollen durch die Vorrichtung zwei korrespondierende Bereiche gebildet werden, über welche der bei Belastung jeweils höhere Druckbereich in einen Bereich mit niedrigerem Druckniveau überführt werden soll, wobei diese Vorrichtung z. B. bei Einlegesohlen (4) oder im Sohlenbereich von Schuhen, insbesondere für an Diabetes erkrankten Personen, Anwendung finden soll. Um diese Vorgaben erfüllen zu können, besteht die Vorrichtung (1) aus zumindest einer elastischen Entlastungskammer (2), jeweils mindestens einer dieser zugeordneten elastischen Ausgleichskammer (3), die über ein Leitungssystem (5/6) verbunden sind und einem, zwischen diesen Baugruppen befindlichen, auf pneumatischen Druck wirkenden Ventilsystem (10/11), zur Steuerung der dieser Erfindung zu Grunde liegenden Funktionen, wobei das System (1) mit einem Fluid befüllt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Druck ausgleichendes, mit einem Fluid befüllten System für z. B. Einlegesohlen und/oder für das Fußbett und/oder den Schaft eines Schuhs, insbesondere für an Diabetes erkrankten Personen, mit im Bereich von anatomisch vorgegebenen Druckstellen, im Folgenden Problemzonen genannt, befindlichen dehnbaren Entlastungskammern, zur Aufnahme von Belastungsdruck wie dieser z. B. beim Gehen von der Fußsohle eines Menschen auf das Fußbett oder eine Einlegesohle eines Schuhs übertragen wird, und diesen Entlastungskammern entsprechend zugeordneten dehnbaren Ausgleichskammern, wobei diese Kammern über ein Leitungssystem verbunden sind und einem zwischen diesen Baugruppen angeordneten, auf pneumatischen Druck wirkenden Ventilsystem, zu Steuerung der dieser Erfindung zu Grunde liegenden Funktionen.
Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl unterschiedlicher Sohlengestaltungen, insbesondere Einlegesohlen, bekannt, die durch ihre Bauweise die Bildungen eines so genannten diabetischen Fußes verhindern bzw. reduzieren sollen.
Die deutsche Anmeldung DE 198 16 281 A1 beschreibt eine Einlegesohle, die aus zwei Komponenten, Holzstoff und Elastomer in einem definierten Anteilsverhältnis, besteht. Diese Bauweise soll die Gefahr einer Entstehung einer Sollbruchstelle im Fußballenbereich reduzieren und zugleich eine Ableitung des Fußschweißes ermöglichen.
Weiter beschreibt die deutsche Anmeldung DE 102 18 987 A1 eine Schuhinnensohle für Diabetiker mit einem Sohlengrundkörper, einer Sohlendeckschicht und mehreren, über die Sohlenfläche verteilte, kissenartigen Schichten. Hierdurch soll ein bleibender arterieller Einstrom in den Fuß- bzw. Fußsohlenbereich erreicht werden, um so eine weitergehende positive Beeinflussung der diabetischen Stoffwechsellage in einem gefährdeten Bereich zu bewirken.
Ferner beschreibt die Anmeldung DE 198 16 282 A1 eine Einlegesohle für einen Schuh, basierend auf einer akupressorischen Wirkweise. Hierbei werden die Massagekörper lösbar, in vordefinierten Öffnungen, entsprechend bekannten Reflexzonen, eingesetzt und können so ihre Wirkung entfalten. Die Ausgestaltung der Massagepunkte der Einlegesohlen für linken und rechten Fuß ist dabei unterschiedlich und führt zu einer unterschiedlichen Stimulierung von Reflexzonen.
Die vorgenannten Ausführungen stellen vorbeugende Therapiemethoden zur Verfügung und gestatten es jedoch nicht, gezielt bestimmte Problemzonen im Fußbereich eines Diabetikers zu entlasten. Bekanntermaßen sind die Füße eines Diabetikers besonders gefährdet, da es auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage im arteriellen Gefäßsystem zur Verengung und schließlich auch zum Verschluss von kleineren und größeren Arterien und Kapillaren kommen kann. Das Gewebe wird insgesamt schlechter mit Nährstoffen versorgt und es können sich offene Stellen bilden. In Folge der Unterversorgung werden auch die Hautnerven in Mitleidenschaft gezogen und es kommt zu einer diabetischen Polyneuropathie. Die so Betroffenen verlieren im Bereich der unterversorgten Hautpartien die Sensibilität und auch das Schmerzempfinden in diesen Bereichen lässt spürbar nach. Dies sind die Vorbedingungen zur Ausbildung eines „diabetischen Fußes", da vorhandene Druckstellen als solche nun nicht mehr registriert werden, die Haut hier aber weiterhin belastet wird, so dass es schließlich in diesen Zonen zu einer offenen Hautstelle kommen kann. Folge dieser offenen Wunden können Infektionen sein, die nicht selten zu einer Amputation des Fußes führen.
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Entlastungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die es ermöglicht, dass einerseits Problemzonen im Fußbereich druckfrei gehalten und eventuelle offene Stellen durch diese Entlastung besser behandelt werden können und andererseits mittels einer weiteren Funktion dieser Erfindung eine sanfte Massage des Gewebes erfolgt, über welche die Nährstoffversorgung angeregt werden soll.
Dieses Problem wird durch die in den Patentansprüchen aufgeführten Merkmale gelöst. Die hier vorgestellte Variante beschreibt eine Entlastungsvorrichtung bestehend aus einem Ventilsystem und hieran angeordneten, über Leitungen miteinander verbundenen, elastischen Kammern, die in einem korrespondierenden Verhältnis zueinander über Druckausgleich ihre Funktion entfalten. Hierbei ist die elastische Entlastungskammer, die im Bereich einer Problemzone liegt und die ihr zugeordnete Ausgleichskammer, in der Ausgangssituation gleichmäßig mit einem Fluid befüllt, das je nach Verwendungszweck z. B. flüssig oder gasförmig sein kann. Durch das zwischen den Kammern angeordnete Ventilsystem wird dabei erreicht, dass das Fluid während einer Aktivphase nur in einer gewünschten Richtung zwischen den Kammern ausgetauscht wird; in einer Ruhephase wird entsprechend verhindert, dass ein Druckausgleich zwischen korrespondierenden Kammern erfolgen kann. Erst bei Belastung einer elastischen Entlastungskammer im Bereich einer Problemzone, wie sie z. B. beim Abrollen des Fußes während des Gehvorgangs erfolgt, wird das Ventilsystem angesteuert und es erfolgt im Zusammenspiel mit der ihr zugeordneten Ausgleichskammer eine Druckabsenkung in der Problemzone, so dass diese Problemzone im Fußbereich eines Patienten entlastet und in einem wünschenswert hohen Maß druckfrei gehalten wird. Im gleichen Umfang wie nun der Druckabfall in der elastischen Entlastungskammer stattfindet und das Fluid über das Leitungssystem und Ventil aus der Entlastungskammer abgeleitet wird, erfolgt in der korrespondierenden Ausgleichskammer ein Druckanstieg. Dieser Druckanstieg kann dabei einen leichten Massageeffekt auf das über der Ausgleichskammer befindliche Körperareal ausüben und damit zu einer verbesserten Durchblutung und Nährstoffversorgung des Gewebes beitragen, was insgesamt als positiver Nebeneffekt anzusehen ist. Der oben beschriebene Vorgang wird in umgekehrter Reihenfolge durch Belastung der Ausgleichskammer in Folge der weiteren Abrollbewegung des Fußes beim Gehen initiiert und presst das Fluid aus der Ausgleichskammer über Leitungssystem und Ventil zurück in die Entlastungskammer, die dabei wieder eine Stützfunktion zum Abstützen der Fußsohle aufbaut. Die gezielte Steuerung des Fluidflusses wird in dieser vorgestellten Variante durch die Verwendung von Einwegeventilen erreicht, die einen unterschiedlichen Querschnitt aufweisen und bei Belastung einer Entlastungskammer für einen schnellen Fluidabfluss und einer schnellen Druckentlastung sorgen. Der Fluidrückfluss erfolgt durch ein Ventil mit geringerem Querschnitt, ist damit insgesamt langsamer und durch den sanfteren Druckanstieg in der Entlastungskammer ist die Druckbelastung der Problemzone nicht übermäßig stark.
In einer weiteren Ausführungsvariante kann die Steuerung des Fluidflusses und die Druckregulierung über ein spezifisches Mehrwegeventil erfolgen. Die Vorteile dieser Version liegen darin, dass für den Vor- und Rücklauf nur eine Leitung benötigt wird und nur im Bereich des Ventilsystems eine Aufsplittung in Vor- und Rücklauf erfolgt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass druckempfindliche Problemzonen durch Reduzierung der Reizung des Gewebes spürbar entlastet werden und dadurch eine Wundbehandlung mit Aussicht auf Erfolg eingeleitet werden kann und dass durch die Massagewirkung der Ausgleichskammern eine positive Beeinflussung des Gewebes erfolgt, die sich in einer Förderung der Durchblutung und einer Erhöhung der Nährstoffversorgung äußert und so einer Verengung von größeren und kleineren Arterien und Kapillaren entgegenwirken kann.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 und folgende angegeben. Weiterentwicklungen nach diesen Patentansprüchen ermöglichen es, die Anordnung der Entlastungseinheit nicht nur auf das Fußbett zu beschränken, sondern auch bei Einlegesohlen und/oder im Schaftbereich des Schuhs zur Anwendung zu bringen, um den gleichen Effekt auf hier vorhandene Problemzonen zu übertragen, wobei es sich versteht, dass die vorstehend beschriebenen und nachstehend noch zu erläuternden Spezifikationen nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder als eigenständiges Ausführungsobjekt verwendbar sind, ohne den eigentlichen Rahmen der vorgestellten Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beispielhaft an pneumatisch gesteuerten Eirwegventilen näher beschrieben.
Es zeigen:
1 schematische Darstellung einer Entlastungssteuerung in einer Einlegesohle in der Draufsicht
2 schematische Darstellung der Entlastungssteuerung in einer seitlichen Ansicht
Es folgt die Erläuterung der Erfindung anhand der Zeichnungen nach Aufbau und ggf. auch nach Wirkungsweise der dargestellten Erfindung.
1 zeigt die schematische Darstellung einer Entlastungssteuerung mit Entlastungssteuerung bestehend aus der Sohle 4, der Entlastungskammer 2, der Vorlaufleitung 5, dem Einwegeventil Vorlauf 10, der Ausgleichskammer 3, der Rücklaufleitung 6, dem Einwegeventil 10.
Die Bauteile der Entlastungssteuerung 1 werden in einer speziell für den jeweiligen Patienten gefertigten Einlegesohle, die aus einem geschäumten Material besteht, integriert und miteingeschäumt. Um die Position der Problemzonen und damit die Lage der Bauteile bestimmen zu können, wird die Fußsohle eines Patienten im Vorfeld durch eine Art Widerstandsmessung analysiert. Die erhaltenen Messdaten zeigen dabei die Anomalien auf, die auf eine Problemzone hinweisen und werden auf eine Schablone übertragen. Basierend auf den Daten wird anschließend die individuelle Einlegesohle gefertigt und die Problemzonen können an Hand der Schablone aus dem Material herausgearbeitet werden. Der Messvorgang und die Fertigung der Einlegesohlen sind Stand der Technik und nicht Gegenstand dieser Anmeldung.
In der Ausgangsphase ist das Fluid in der Entlastungssteuerung 1 verteilt, wobei ohne Druckeinwirkung die Ventile 10/11 nicht angesteuert werden und somit auch kein Druckausgleich zwischen den Kammern 2/3 erfolgt. Im Bereich einer Problemzone ist in der Einlegesohle 4 eine Entlastungskammer 2 angeordnet, die im Zusammenwirken mit dem Einwegeventil Vorlauf 10 und der Ausgleichskammer 3, welche der Entlastungskammer 2 direkt zugeordnet ist, ihre Wirkung entfalten soll. Das in dem System befindliche Fluid dient dabei zur Steuerung der Einwegeventile 10/11 und soll auch zur Dämpfung beim Abrollen des Fußes während des Gehvorgangs dienen und dabei verhindern, dass eine Problemzone weiterem Druck und damit der Gefahr der Vergrößerung oder der Bildung einer offenen Hautstelle ausgesetzt wird. Diese Forderung kann nur durch eine Absenkung des Drucks in der Problemzone erreicht werden, weswegen es erforderlich ist, dass zum Druckausgleich eine entsprechende Ausgleichskammer 3 vorhanden sein muss. Die Wirkungsweise stellt sich dabei dergestalt dar, dass bei einer Belastung der Entlastungskammer 2 beim Gehvorgang in diesem Bereich ein Druckanstieg stattfindet, der auch auf das im System befindliche Fluid übertragen wird. Hierdurch wird das Einwegeventil Vorlauf 10 angesteuert und öffnet den Durchlass, so dass das mit Druck beaufschlagte Fluid über die Vorlaufleitung 5 von der Entlastungskammer 2 zur Ausgleichskammer 3 abgeleitet wird. Die elastische Kammer 3 dehnt sich dabei aus und übt einen sanften Druck auf die darüber befindliche Körperfläche aus. Beim weiteren Gehvorgang erhöht sich dann der Druck auf die im Fersenbereich befindliche Ausgleichskammer 3 und das darin befindliche Fluid, das nun das Einwegeventil Rücklauf 11 ansteuert und über die Rücklaufleitung 6 zur Entlastungskammer 2 zurückgeleitet wird. Durch die Anordnung von einem Einwegeventil Vorlauf 10 mit einem größeren Querschnitt im Vergleich zum Einwegeventil Rücklauf 11 wird erreicht, dass bei einem Druckanstieg im Bereich der Problemzone der Druck, und damit die Belastung dieser Körperzone, schneller abgebaut wird. Beim Rücklauf hingegen wird das Fluid durch den kleineren Querschnitt des Einwegeventils Rücklauf 11 langsamer zurückgeführt, weswegen der Druckanstieg im Bereich der Entlastungskammer 2 sanfter ausfällt und eine geringere Druckbelastung für die darüber befindliche Körperzone bedeutet, jedoch insgesamt eine ausreichende Stützfunktion in diesem Bereich der Einlegesohle 4 für die Fußfläche bietet. Das gleiche Strömungsverhalten des Fluids kann natürlich auch über in der Durchflussmenge regulierbare Ventile erzielt werden.
Als positiver Nebeneffekt dieser Entlastungssteuerung soll noch auf die Massagewirkung hingewiesen werden, da während des Gehvorgangs durch das Abrollen des Fußes eine ständige Be- und Entlastung der Kammern 2/3 erfolgt und hierdurch gleichsam ein stetiger Impuls zu den Körperzonen im Bereich oberhalb der Kammern 2/3 geleitet wird. Dieser auf das Gewebe übertragene Impuls ähnelt dem einer leichten Massage und hat zur Folge, dass die diabetische Stoffwechsellage positiv beeinflusst wird, indem mehr Sauerstoff und Nährstoffe zu den betroffenen Zonen geleitet werden und so einer Verengung im arteriellen Gefäßsystem entgegengewirkt werden kann.
2 zeigt in Anlehnung an 1 die schematische Darstellung der Entlastungssteuerung 1 in einer seitlichen Ansicht der Einlegesohle 4, mit Entlastungskammer 2, Vorlaufleitung 5, Einwegeventil Vorlauf 10, Ausgleichskammer 3 und den Polsterungen 7/8.
Die geschäumten Einlegesohlen 4 bieten von ihrer Bauhöhe ausreichend Platz für die Anordnung der Bau- und Funktionsteile der Entlastungssteuerung 1. Im Bereich der Problemzone wird die Entlastungskammer 2 eingeschäumt, die von einer Polsterung 7 abgedeckt ist, um so die Druckbelastung im Bereich der Problemzone möglichst gering zu halten. Über die Vorlaufleitung 5 erfolgt über das Einwegeventil Vorlauf 10, welches über den Fluiddruck angesteuert wird, die Anbindung an die eingeschäumte Ausgleichskammer 3, die ebenfalls von einer Polsterung 8 abgedeckt ist.

1: Entlastungssteuerung
2: Entlastungskammer
3: Ausgleichskammer
4: Einlegesohle
5: Vorlaufleitung
6: Rücklaufleitung
7: Polsterung Entlastungskammer
8: Polsterung Ausgleichskammer
9: Fließrichtung
10: Einwegventil Vorlauf
11: Einwegventil Rücklauf

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 19816281 A1 [0003]
- DE 10218987 A1 [0004]
- DE 19816282 A1 [0005]

Claims

Vorrichtung zur Entlastungssteuerung (1) von druckempfindlichen Problemzonen im Fußbereich, insbesondere bei Diabetikern, mit wechselseitig zusammenwirkenden Baugruppen, bestehend aus Entlastungskammer (2), Ausgleichskammer (3), Leitungssystemen (5/6), Steuerventilen (10/11) und einem im dem System befindlichem Fluid, dadurch gekennzeichnet, dass diese den bei Bewegungsabläufen auf Problemzonen wirkenden Druck während einer Belastungsphase über das Fluid aus der Entlastungskammer (2) ableitet, dabei den in zumindest eine Ausgleichskammer (3) überführten Überdruck dort kurzzeitig zur punktuellen Massage einsetzt und im weiteren Bewegungsablauf das Fluid über die veränderten Druckverhältnisse von der Ausgleichskammer (3) wieder in die Entlastungskammer (2) zum Aufbau der Stützfunktion zurückführt.
Vorrichtung zur Entlastungssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucksteuerung über zumindest zwei korrespondierende Einwegventile (10/11) erfolgt.
Vorrichtung zur Entlastungssteuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (10/11) zur Steuerung der Durchflussgeschwindigkeit des Fluids über eine Einstellmöglichkeit verfügen, die den Durchlasskanal verkleinert oder vergrößert.
Vorrichtung zur Entlastungssteuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass optional ein Mehrwegeventil verwendet wird.
Vorrichtung zur Entlastungssteuerung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern (2/3) aus einem elastischen Material bestehen.
Vorrichtung zur Entlastungssteuerung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit einem Fluid befüllt ist.
Vorrichtung zur Entlastungssteuerung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungskammer (2) und die Ausgleichskammer (3) über die Ventile (10/11) als korrespondierendes Kammersystem zusammenwirken.
Vorrichtung zur Entlastungssteuerung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die Ventile (10/11) in den korrespondierenden Bereichen, je nach Belastung, wechselseitig ein Druckanstieg oder ein Druckabfall gesteuert wird.