DE102010063740A1

DE102010063740A1 - Schutzeinrichtung für den diabetischen Fuß

Info

Publication number: DE102010063740A1
Application number: DE102010063740A
Authority: DE
Inventors: Prof. Dr. Mertens Peter R.; Dr. Klose Silke; Markus Motzkau
Original assignee: Otto Von Guericke Universitaet Magdeburg
Current assignee: Otto Von Guericke Universitaet Magdeburg
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2012-06-21

Abstract

Die Erfindung betrifft Schutzeinrichtungen für den diabetischen Fuß. Diese zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass durch die Einrichtung ein den diabetischen Fuß schädigender Druck einfach und ökonomisch günstig vermeidbar ist. Dazu besteht diese aus einer Sohle mit Seitenteilen jeweils mit Druck- und Temperatursensoren für Bereiche der Fußsohle zur Messung vertikaler Belastungen und für seitliche Bereiche des Fußes zur Messung horizontaler Belastungen einschließlich der der Durchblutung zuordenbaren Temperaturen der jeweiligen Bereiche des Fußes. Weiterhin sind die Druck- und Temperatursensoren mit einem Datenverarbeitungssystem zum Vergleich der Messwerte mit gespeicherten Grenzwerten zusammengeschaltet. Darüber hinaus ist das Datenverarbeitungssystem mit einem Sender zusammengeschaltet. Die Druck- und Temperatursensoren, das Datenverarbeitungssystem und der Sender sind Bestandteile der Sohle. Das Datenverarbeitungssystem und der Sender sind mit einer Energiequelle entweder als Bestandteil der Sohle oder mit einer Befestigungseinrichtung für ein Körperteil verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft Schutzeinrichtungen für den diabetischen Fuß.
Eine Folgewirkung von Diabetes ist ein Gefühlsverlust insbesondere im Fuß. Dadurch können Druckstellen entstehen, die zu Wunden führen, ohne dass dies der Patient merkt. Zur Vorbeugung und Kontrolle sind verschiedene Einrichtungen bekannt, um einer schädigenden Druckbelastung vorzubeugen.
Durch die Druckschrift DE 92 03 788 U1 ist eine Schuheinlage zur Ulcusprohylaxe am diabetischen Fuß bekannt. Dazu ist in einer Einlegesohle, welche sich ganz oder größtenteils entlang der Fußsohle erstreckt, im Bereich des Vorfußes eine kompressible Hydrozelle aus flexiblem Kunststoffmaterial angeordnet. Weiterhin steht ein Sensor zur Druckerfassung mit der Flüssigkeit in der Hydrozelle in Verbindung. Darüber hinaus ist der Sensor mit einem Zeitschalter verbunden, wobei der Sensor sowohl beim Überschreiten eines einstellbaren Maximaldruck-Schwellwerts als auch bei Erreichen eines unter diesem Maximalwert liegenden Druckschwellenwerts, sofern dieser über eine bestimmte Zeitdauer erreicht wird, ein Signal an einen Warnsignalgeber gibt. Die Druckmessung ist dabei auf einen engen Bereich der Fußsohle begrenzt. Dabei ist es schwierig die Maximaldruckschwellenwert und Zeitdauern festzulegen, weil sie nicht nur patientenabhängig sind, sondern auch für verschiedene Bereiche eines Fußes unterschiedlich sein können, zum Beispiel infolge von Läsionen.
Die Druckschrift US 4,647,918 A beschreibt eine Einrichtung zur Erfassung der Druckbelastung an mehreren Stellen des Fußes. Dazu wird eine Schuheinlage mit mehreren Drucksensoren verwendet. Die Drucksensoren sind an verschiedenen Stellen des Fußes platziert. Eine Signalisierung erfolgt mittels eines Geräts, welches zum Einen mit den Sensoren verbunden und zum Anderen durch den Patienten tragbar ist. Die Auswertung erfolgt zeitbezogen über einen Mikroprozessor, der über einen Kabelbaum elektrisch leitend mit den Messwertgebern verbunden ist, entsprechend vorgegebener und gespeicherter Grenzwerte. Eine Lichtquelle dient beispielsweise der Signalisierung. Der Kabelbaum muss dabei von der Schuheinlage über den Schuh und das Bein zum Gerät geführt werden. Dabei sind durch die Kabel hervorgerufene und nicht bestimmte Druckbelastungen am Fuß nicht auszuschließen. Insbesondere bei der Bewegung kann dieser im Schuh am Fuß reiben und zu Verletzungen führen. Das ist nur durch besondere Maßnahmen in der Fußbekleidung vermeidbar.
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung so zu schaffen, dass ein den diabetischen Fuß schädigender Druck einfach und ökonomisch günstig vermieden wird.
Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Die Schutzeinrichtungen zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass durch die Einrichtung ein den diabetischen Fuß schädigender Druck einfach und ökonomisch günstig vermeidbar ist.
Dazu besteht diese aus einer Sohle mit Seitenteilen jeweils mit Druck- und Temperatursensoren für Bereiche der Fußsohle zur Messung vertikaler Belastungen und für seitliche Bereiche des Fußes zur Messung horizontaler Belastungen einschließlich der der Durchblutung zuordenbaren Temperaturen der jeweiligen Bereiche des Fußes. Weiterhin sind die Druck- und Temperatursensoren mit einem Datenverarbeitungssystem zum Vergleich der Messwerte mit gespeicherten Grenzwerten zusammengeschaltet. Darüber hinaus ist das Datenverarbeitungssystem mit einem Sender zusammengeschaltet. Die Druck- und Temperatursensoren, das Datenverarbeitungssystem und der Sender sind Bestandteile der Sohle. Das Datenverarbeitungssystem und der Sender sind mit einer Energiequelle entweder als Bestandteil der Sohle oder mit einer Befestigungseinrichtung für ein Körperteil verbunden.
Eine Person mit Diabetes in ihrer schweren Ausbildung hat im Fuß kein Gefühl. Deshalb besteht die Gefahr, dass er mit seinem Fuß eine Position einnimmt, die an einem oberflächlichen Ort des Fußes permanent einen Druck hervorruft. Das passiert in der Regel in Verbindung mit einer Fußbekleidung. Diesbezüglich sind vor allem die Fußsohle und die seitlichen Bereiche des Fußes gefährdet.
Der permanent auf die Fußoberfläche ausgeübte Druck bewirkt eine Unterbrechung des Blutflusses in den Gefäßkapillaren, wodurch die betroffenen Gewebebereiche abkühlen. Die fehlende Durchblutung führt zu Verletzungen der betroffenen Bereiche und kann das Absterben von Gewebebereichen bewirken. Häufig wird in der Folge eine Entfernung von Zehen, zum Teil des gesamten Fußes unumgänglich. Bei fortbestehender Druckbelastung verheilen Wunden zudem sehr langsam.
Die Schutzeinrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass sie auch in normalen Schuhen als Fußbekleidung tragbar ist. Dabei kann die die Schutzeinrichtung tragende Person auf einen zu lange anhaltenden Druck über den Sender aufmerksam gemacht werden. Die Person ist damit in der Lage, die Haltung oder die Stellung des Fußes zu verändern, um übermäßige Druckbelastungen bestimmter Fußbereiche zu vermeiden.
Dazu besitzt die Schutzeinrichtung die Druck- und Temperatursensoren, die mit dem Datenverarbeitungssystem zur Auswertung zusammengeschaltet sind. Die Druck- und Temperatursensoren sind entweder jeweils separate Sensoren oder befinden sich zusammen auf einem gemeinsamen Substrat als kompakter Sensor. Vorteilhafterweise ist eine Energiequelle mit diesen verbunden, die gleichzeitig ein Bestandteil der Sohle ist oder extern mittels der Befestigungseinrichtung an einem Körperteil oder einem Kleidungsstück fixierbar ist. Damit ist eine autarke und kompakte Messwerterfassung und Auswertung in Form der Schutzeinrichtung gegeben.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 11 angegeben.
Nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 2 besteht die Sohle vorteilhafterweise

– aus einem Träger für wenigstens Druck- und Temperatursensoren, das Datenverarbeitungssystem, den Sender und elektrischen Leitern und
– aus einem Deckkörper auf dem Träger, Druck- und Temperatursensoren, dem Datenverarbeitungssystem, dem Sender und elektrischen Leitern.

Weiterhin bestehen die Seitenteile aus dem Träger für wenigstens Druck- und Temperatursensoren und elektrischen Leitern und aus dem Deckkörper auf dem Träger, Druck- und Temperatursensoren und elektrischen Leitern.
Insbesondere ist der Deckkörper günstigerweise ein elastischer Körper, in dem die Druck- und Temperatursensoren, das Datenverarbeitungssystem, der Sender und die elektrischen Leiter eingebettet sind.
Der Träger und der Deckkörper bestehen nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 3 aus einem Kunststoff und/oder sind Textilien und/oder Leder.
Der Träger und der Deckkörper sind nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 4 miteinander vernäht oder verklebt. Das sind einfache und bekannte Verbindungstechnologien.
In Fortführung sind nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 5 die den Träger und die den Deckkörper miteinander verbindende Nähte oder Klebestellen so ausgebildet und angeordnet, dass eine Naht oder eine Klebung einen Sensor als Druck- und/oder Temperatursensor positioniert. Vorteilhafterweise umschließt eine Naht und/oder Klebung den jeweiligen Sensor. Damit sind diese Bestandteile der Schutzeinrichtung einfach fixiert.
Die Energiequelle ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 6 ein Akkumulator. Dieser ist weiterhin mit einem Steckverbinder zur lösbaren Verbindung mit einem Ladegerät verbunden. Damit ist der Akkumulator bei Nichtbenutzung der Schutzeinrichtung für eine weitere Benutzung aufladbar.
Der Akkumulator ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 7 über ein Ladegerät mit einem mechanische Energie oder Bewegungsenergie in elektrische Energie wandelnden Einrichtung verbunden. Letztere ist günstigerweise in die Sohle integriert, so dass eine ständige Energieversorgung sichergestellt ist.
Das Datenverarbeitungssystem und der Sender sind nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 8 so miteinander verbunden, dass bei Unter- und oder Überschreiten wenigstens eines Grenzwertes der Sender wenigstens ein Signal in Form elektromagnetischer Strahlung an einen Empfänger zur Signalisierung sendet. Durch die drahtlose Verbindung ist der Empfänger leicht an den verschiedensten Stellen des Körpers der Person platzier- und tragbar. Vorteilhafterweise erfolgt dabei die Signalisierung entsprechend des betroffenen Bereiches des Fußes, so dass die Person gezielt ihre Position verändern kann. Dazu werden verschiedene Signale genutzt.
Das Datenverarbeitungssystem und der Sender sind nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 9 so miteinander verbunden, dass eine Signalisierung erfolgt, wenn wenigstens an einem Drucksensor ein oberer Grenzdruckwert über einen Zeitraum überschritten ist und nachfolgend an diesem Drucksensor keine Druckentlastung unter einen unteren Grenzwert über einen Zeitraum vorhanden ist.
Der Empfänger ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 10 mit wenigstens einem Signalgeber für akustische Signale, optische Signale, mechanische Signale oder einer Kombination davon verbunden.
Nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 11 ist ein Sensor zur Messung der Umgebungstemperatur mit dem Datenverarbeitungssystem verbunden, wobei sich dieser Sensor in einem Gehäuse befindet, das über ein elastisches Verbindungsteil mit der Sohle verbunden ist. Damit erfolgt eine Signalisierung in Abhängigkeit der Außentemperatur. Dieser Sensor ragt dazu einfach aus der Fußbekleidung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen jeweils prinzipiell dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine Schutzeinrichtung für den diabetischen Fuß,
2 eine Sohle mit Seitenteilen einer Schutzeinrichtung und
3 eine Schnittdarstellung einer Sohle.
Eine Schutzeinrichtung für den diabetischen Fuß besteht im Wesentlichen aus einer Sohle 1 mit Seitenteilen 2, Sensoren 3 als Druck- und Temperatursensoren 3, einem Datenverarbeitungssystem 4, einem Sender 5 und einer Energiequelle 6, einem Empfänger 7 und einem Signalgeber 8.
Die 1 zeigt eine Schutzeinrichtung für den diabetischen Fuß in einer prinzipiellen Darstellung.
Das Datenverarbeitungssystem 4 ist mit den Druck- und Temperatursensoren 3 für Bereiche der Fußsohle zur Messung vertikaler Belastungen und für seitliche Bereiche des Fußes zur Messung horizontaler Belastungen einschließlich der der Durchblutung zuordenbaren Temperaturen der jeweiligen Bereiche des Fußes zusammengeschaltet. Die Sensoren 3 sind dabei sowohl jeweils einzeln als auch auf einem Substrat zusammen einsetzbar. Das Datenverarbeitungssystem 4 ist weiterhin mit dem Sender 5 verbunden.
Im Datenverarbeitungssystem 4 erfolgt der Vergleich der Messwerte mit gespeicherten Grenzwerten. Eine Signalisierung erfolgt, wenn wenigstens an einem Drucksensor 3 ein oberer Grenzdruckwert über einen Zeitraum überschritten ist und nachfolgend an diesem Drucksensor 3 keine Druckentlastung unter einen unteren Grenzwert über einen weiteren Zeitraum vorhanden ist.
Der Empfänger 7 ist mit wenigstens einem Signalgeber 8 für akustische Signale, optische Signale, mechanische Signale oder einer Kombination davon verbunden. Die Verbindung basiert auf elektromagnetischen Strahlen. Besonders vorteilhaft ist ein akustischer Signalgeber, der beispielsweise im oder am Ohr tragbar ist. Aber auch ein am Körper getragener Vibrator als Signalgeber 8 für mechanische Signale ist vorteilhaft einsetzbar und gewährleistet eine sichere Signalisierung.
Das Datenverarbeitungssystem 4 und der Sender 5 sind mit einer Energiequelle 6 in Form eines Akkumulators 6 verbunden. Letzterer ist entweder ein Bestandteil der Sohle 1 oder mit einer Befestigungseinrichtung für ein Körperteil oder Kleidungsstück versehen und damit extern tragbar. Die Verbindung erfolgt über bekannte Kabel.
Zum Laden des Akkumulators 6 weist die Sohle 1 einen Steckverbinder 9 auf, so dass ein externes Ladegerät anschließbar ist. Damit ist der Akkumulator 6 bei Nichtbenutzung der Schutzeinrichtung aufladbar.
Weitere Bestandteile oder Bestandteile der Sohle 1 sind die Druck- und die Temperatursensoren 3, das Datenverarbeitungssystem 4 und der Sender 5.
Die Sohle 1 besteht aus einem Träger 10 fit wenigstens die Druck- und Temperatursensoren 3, das Datenverarbeitungssystem 4, den Sender 5 und elektrischen Leitern und aus einem Deckkörper 11 auf dem Träger 10, den Druck- und den Temperatursensoren 3, dem Datenverarbeitungssystem 4, dem Sender 5 und den elektrischen Leitern.
Die Seitenteile 2 bestehen aus dem Träger 10 für die Druck- und die Temperatursensoren 3 und die elektrischen Leiter und aus dem Deckkörper 11 auf dem Träger 10, den Druck- und Temperatursensoren 3 und den elektrischen Leitern.
Als elektrische Leiter werden bekannte Kabel verwendet.
Die 2 zeigt eine Sohle mit Seitenteilen einer Schutzeinrichtung in einer prinzipiellen Darstellung.
Der Träger 10 und der Deckkörper 11 sind beispielsweise Textilien, die miteinander vernäht oder verklebt sind. Dabei sind die den textilen Träger 10 und die den textilen Deckkörper 11 miteinander verbindenden Nähte oder Klebungen so ausgebildet und angeordnet, dass eine Naht oder eine Klebung mindestens einen Sensor 3 positioniert.
Die 3 zeigt eine prinzipielle Schnittdarstellung einer Sohle.
In einer Ausführungsform ist der Akkumulator 6 über ein Ladegerät mit einem mechanische Energie oder Bewegungsenergie in elektrische Energie wandelnden Einrichtung verbunden.
In einer weiteren Ausführungsform ist ein Sensor zur Messung der Umgebungstemperatur mit dem Datenverarbeitungssystem 4 verbunden, wobei sich dieser Sensor in einem Gehäuse befindet, das über ein elastisches Verbindungsteil mit der Sohle 1 verbunden ist.
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 9203788 U1 [0003]
US 4647918 A [0004]

Claims

Schutzeinrichtung für den diabetischen Fuß mit den folgenden Merkmalen – einer Sohle (1) mit Seitenteilen (2) jeweils mit Druck- und Temperatursensoren (3) für Bereiche der Fußsohle zur Messung vertikaler Belastungen und für seitliche Bereiche des Fußes zur Messung horizontaler Belastungen einschließlich der der Durchblutung zuordenbaren Temperaturen der jeweiligen Bereiche des Fußes, – einem mit den Druck- und Temperatursensoren (3) zusammengeschaltetem Datenverarbeitungssystem (4) zum Vergleich der Messwerte mit gespeicherten Grenzwerten, – einem mit dem Datenverarbeitungssystem (4) zusammengeschaltetem Sender (5), wobei Druck- und Temperatursensoren (3), das Datenverarbeitungssystem (4) und der Sender (5) Bestandteile der Sohle (1) und Druck- und Temperatursensoren (3) Bestandteile der Seitenteile (2) sind, und – einer mit dem Datenverarbeitungssystem (4) und dem Sender (5) verbundenen Energiequelle (6) entweder als Bestandteil der Sohle (1) oder mit einer Befestigungseinrichtung für ein Körperteil oder Kleidungsstück.
Schutzeinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sohle (1) aus einem Träger (10) für wenigstens Druck- und Temperatursensoren (3), das Datenverarbeitungssystem (4), den Sender (5) und elektrischen Leitern und aus einem Deckkörper (11) auf dem Träger (10), Druck- und Temperatursensoren (3), dem Datenverarbeitungssystem (4), dem Sender (5) und elektrischen Leitern besteht und dass die Seitenteile (2) aus dem Träger (10) für wenigstens Druck- und Temperatursensoren (3) und elektrischen Leitern und aus dem Deckkörper (11) auf dem Träger (10), Druck- und Temperatursensoren (3) und elektrischen Leitern bestehen.
Schutzeinrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (10) und der Deckkörper (11) aus einem Kunststoff bestehen und/oder Textilien und/oder Leder sind.
Schutzeinrichtung nach Patentanspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (10) und der Deckkörper (11) miteinander vernäht oder verklebt sind.
Schutzeinrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die den Träger (10) und die den Deckkörper (11) miteinander verbindende Nähte oder Klebstellen so ausgebildet und angeordnet sind, dass eine Naht oder Klebung einen Sensor (3) als Druck- und/oder Temperatursensor (3) positioniert.
Schutzeinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiequelle (6) ein Akkumulator (6) ist und dass der Akkumulator (6) mit einem Steckverbinder (9) zur lösbaren Verbindung mit einem Ladegerät verbunden ist.
Schutzeinrichtung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator (6) über ein Ladegerät mit einem mechanische Energie oder Bewegungsenergie in elektrische Energie wandelnden Einrichtung verbunden ist.
Schutzeinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenverarbeitungssystem (4) und der Sender (5) so miteinander verbunden sind, dass bei Unter- und oder Überschreiten wenigstens eines Grenzwertes der Sender (5) wenigstens ein Signal in Form elektromagnetischer Strahlung an einen Empfänger (7) zur Signalisierung sendet.
Schutzeinrichtung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenverarbeitungssystem (4) und der Sender (5) so miteinander verbunden sind, dass eine Signalisierung erfolgt, wenn wenigstens an einem Drucksensor (3) ein oberer Grenzdruckwert über einen Zeitraum überschritten ist und nachfolgend an diesem Drucksensor (3) keine Druckentlastung unter einen unteren Grenzwert über einen Zeitraum vorhanden ist.
Schutzeinrichtung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger (7) mit wenigstens einem Signalgeber (8) für akustische Signale, optische Signale, mechanische Signale oder einer Kombination davon verbunden ist.
Schutzeinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor zur Messung der Umgebungstemperatur mit dem Datenverarbeitungssystem (4) verbunden ist, wobei sich dieser Sensor in einem Gehäuse befindet, das über ein elastisches Verbindungsteil mit der Sohle mechanisch verbunden ist.