DE102017207653A1

DE102017207653A1 - Medizinaltechnisches Produkt

Info

Publication number: DE102017207653A1
Application number: DE102017207653.4A
Authority: DE
Inventors: Claudius Dietzsch; Erich Pfenniger; Peter Vischer; Annina H Schnadt
Original assignee: Medela Holding AG
Current assignee: Medela Holding AG
Priority date: 2017-05-05
Filing date: 2017-05-05
Publication date: 2018-11-08
Also published as: TW201843363A; WO2018202556A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein medizinaltechnisches Produkt aus einem Material, dessen Grundmaterial im Wesentlichen aus einem textilen Material besteht. Zur Anpassung des medizinaltechnischen Produktes an die jeweiligen Erfordernisse ist zumindest eine Eigenschaft des Produktes gezielt steuerbar veränderbar, und zwar durch Einwirkung eines externen Einflusses auf mindestens einen Bestandteil des Grundmaterials, wobei die veränderbare Eigenschaft mindestens eine der folgenden Eigenschaften ist: Flüssigkeitsdurchlässigkeit, Gasdurchlässigkeit, Lichtdurchlässigkeit, Elastizität, Festigkeit, Duktilität, Wärmeleitfähigkeit, elektrische Leitfähigkeit, Hygroskopizität, Formstabilität sowie der Grad der der Richtungsabhängigkeit vorerwähnter Eigenschaften.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein medizinaltechnisches Produkt aus einem Material, dessen Grundmaterial im Wesentlichen aus einem textilen Material besteht.
Als medizinaltechnisches Produkt im Sinne der vorliegenden Erfindung werden insbesondere Produkte für die Versorgung von Säuglingen und stillenden Müttern angesehen. Beispiele für solche medizinaltechnischen Produkte sind Auflagen in Form von Wickelauflagen oder Auflagen für Kinderwagen bzw. Sitzschalen mit und ohne Handgriff zum Transportieren von Kindern, üblicherweise zur Stärkung der Muskulatur und der Haut bzw. des Bindegewebes vorgesehene Stützeinrichtungen wie Stützstrumpfe, Stützbänder für den Bauch bzw. Textilien zum Stützen der Brust einer stillenden oder werdenden Mutter, wobei entsprechende Stützen auch durch einen BH gebildet sein können, Brustschilde, auch in Form von Einlagen für BHs zum Stützen bzw. Schützen der Brust einer stillenden Mutter sowie Behälter, beispielsweise für die Aufbewahrung von abgepumpter Muttermilch, zum Kühlen, Aufbewahren, Wärmen, Pasteurisieren bzw. Sterilisieren der abgepumpten Milch sowie Kleidungsstücke für Babys.
Die Umbildung des weiblichen Körpers im Rahmen der Schwangerschaft sowie hormonelle und andere Umstellungen des weiblichen Körpers wecken das Bedürfnis einer möglichst guten Adaption von Produkten, deren Grundmaterialien im Wesentlichen aus einem textilen Material bestehen und die im Stand der Technik allgemein für die Versorgung bzw. Auskleidung von Schwangeren und stillenden Müttern bekannt sind. Entsprechendes gilt für Materialien, mit denen Babys gekleidet oder auf welchen diese gebettet werden. Hier besteht zum einen das Bedürfnis einer funktionellen Anpassung an die jeweiligen Bedürfnisse des Babys. Dabei soll beispielsweise bei Frühgeborenen das Wohlbefinden des Babys nicht durch unnötigen Eingriff in die unmittelbare Umgebung des Kindes dadurch gestört werden, dass allzu häufig und/oder in die unmittelbare Umgebung des Babys eingegriffen wird, da hierdurch die Ruhe und das Mikroklima um das Baby herum gestört werden kann. Ebenso besteht ein Bedürfnis, physiologische oder pathologische Veränderungen des Babys zu überwachen, bevorzugt kontinuierlich. Mitunter müssen auch Fehlstellungen in einem frühen Lebenszyklus des Babys korrigiert und/oder geschwächte Körperpartien gestützt werden. Ferner sollen bisweilen gewisse organische Funktionen unterstützt oder angeregt werden.
Mit Blick auf diese unterschiedlichen Anforderungen schlägt die vorliegende Erfindung ein medizinaltechnisches Produkt mit den Merkmalen von Anspruch 1 vor. Dieses medizinaltechnische Produkt hat ein Grundmaterial, das im Wesentlichen aus einem textilen Material besteht. Das textile Material kann ein Gewebe, ein Gestricke, ein Gewirke, ein Geflecht, ein Vlies oder ein Filz sein. Zumindest eine Eigenschaft des medizinaltechnischen Produktes kann von dem Benutzer gezielt steuerbar veränderlich sein, und zwar durch einen externen Einfluss auf mindestens einen Bestandteil des Grundmaterials.
Durch diesen Einfluss soll eine Eigenschaft des Grundmaterials verändert werden, wie beispielsweise Flüssigkeits- oder Gasdurchlässigkeit, wobei hierzu auch die Fähigkeit des Grundmaterials gehört, entsprechende Fluide zu speichern oder beispielsweise durch Kapillarwirkung aufzunehmen und innerhalb des Grundmaterials zu transportieren. Auch kann die Lichtdurchlässigkeit veränderbar sein. Licht im Sinne der vorliegenden Erfindung kann Licht im sichtbaren Bereich, UV-Licht und/oder Infrarot-Licht sein. So kann beispielsweise durch Veränderung der Lichtdurchlässigkeit der Blick auf von dem medizinaltechnischen Produkt bedeckte Körperteile wahlweise erlaubt oder verhindert sein, dies auch abhängig von der Richtung des jeweiligen Blicks auf das Produkt.
Auch die Elastizität des Grundmaterials kann veränderbar sein. Als Elastizität wird hierbei beispielsweise die Dehnbarkeit des Grundmaterials angesehen. Dieses kann durch den externen Einfluss schlaff oder gespannt sein. Die entsprechenden Dehnungseigenschaften können sich auch als isotrop bzw. anisotrop abhängig von dem externen Einfluss darstellen. Mit anderen Worten kann durch den externen Einfluss die Eigenschaft des Materials in einer richtungsabhängigen Weise verändert werden. Durch Veränderung der Elastizität kann lokal oder vollflächig die Formstabilität und/oder die Steifigkeit des medizinaltechnischen Produkts verändert werden. Hierdurch kann insbesondere dem Umstand Rechnung getragen werden, dass körperliche Entwicklungen des Babys oder der werdenden bzw. stillenden Mütter zu Adaptionen an die sich ändernde körperliche Konstitution Anlass geben. So kann beispielsweise die Größe bzw. die stützende Wirkung eines BH's oder eines Brustschildes abhängig von der Veränderung des Körpers der Frau nachgeführt werden, um einerseits die Funktionalität des medizinaltechnischen Produktes aufrechtzuerhalten, gleichfalls aber auch dem Komfortbedürfnis der Benutzerin Rechnung zu tragen. Ähnlich können beispielsweise Auflagen für Betten, Wickeltische oder Kinderwagen bzw. Transportschalen angepasst werden, um eine an die konkreten Bedürfnisse angepasste Abstützung bzw. Umhüllung des Babys zu erreichen.
Als Eigenschaft wird ferner die Wärmeleitfähigkeit angesehen. So kann beispielsweise die Wärmeleitfähigkeit von Babykleidung oder den zuvor erwähnten Auflagen für Babys an die jeweiligen klimatischen Verhältnisse und/oder das aktuelle Wärmebedürfnis der Babys angepasst werden. Als Wärmeleitfähigkeit wird dabei auch die thermische Isolation angesehen, die durch das Grundmaterial bewirkt wird.
Als Eigenschaft, die bei dem medizinaltechnischen Produkt der vorliegenden Erfindung veränderbar ist, wird auch die elektrische Leitfähigkeit angesehen. Elektrisch leitende Fasern innerhalb des Grundmaterials können grundsätzlich genutzt werden, um Messsignale zu erzeugen oder innerhalb des Grundmaterials weiterzuleiten. Eine elektrische Leitfähigkeit kann auch genutzt werden, um das Grundmaterial nach Art einer Widerstandsheizung zu erwärmen. Durch die Veränderung der elektrischen Leitfähigkeit lassen sich solche Vorgänge anpassen.
Als weitere Eigenschaft soll ferner die Hygroskopizität veränderbar sein, um beispielsweise auch ggf. durch Kapillarwirkung eingelagerte Flüssigkeit aufzunehmen bzw. abzugeben. Hierdurch kann beispielsweise ein flüssiger Trägerstoff für ein Medikament oder eine andere therapeutische Substanz in das medizinaltechnische Produkt eingelagert und durch Anpassen der Hygroskopizität gezielt abgeben werden. Die Kapillarität kann beispielsweise durch Nanopartikel, insbesondere nanoporöses Gold veränderbar sein, welches Flüssigkeit wie ein Schwamm abhängig von einer aufgebrachten elektrischen Spannung aufnehmen oder abgeben kann. Die folgende Erfindung will sich dabei insbesondere eine Wirkung zu Nutze machen, wie sie in http://www.spektrum.de/news/kapillarwirkung-auf-knopfdruck/1305460 beschrieben ist. Jede Abstandsveränderung zwischen einzelnen Garnen des Gewebes, die beispielsweise elektrisch eingestellt werden kann, kann ebenfalls die Kapillarwirkung und damit die Hygroskopizität beeinflussen. Das textile Material kann ferner hohle Fasern aufweisen, die für sich in der Lage sind, Flüssigkeit durch Kapillarwirkung zu speichern. Durch äußeren mechanischen oder pneumatischen Druck kann deren Volumen und Form verändert werden und damit deren Eigenschaft, Flüssigkeit einzulagern. So können beispielsweise Nanotubes in das textile Material eingearbeitet werden. Die Hygroskopizität wird insbesondere verändert, um das Kleinklima in unmittelbarer Nähe des medizinaltechnischen Produktes zu beeinflussen Die Hygroskopizität wirkt sich bevorzugt auch auf die Fluid-Durchlässigkeit und /oder die Wärmeleitfähigkeit aus.
Des Weiteren wird als Eigenschaft die Festigkeit und/oder Duktilität geändert. Als Festigkeit ist die Fähigkeit zu verstehen, auf Zug, Druck oder Torsion durch Dehnung zu reagieren, wobei diese Dehnung elastisch oder plastisch sein kann. Diese Festigkeit einer Faser innerhalb des Gewebes oder gewisser Bereiche des Gewebes kann abhängig von dem externen Einfluss veränderbar sein. Entsprechendes gilt für die Duktilität, die als Aufnahme von Formänderungsenergie verstanden werden kann. Auch durch die Kombination unterschiedlich fester und/oder duktiler Materialien kann die resultierende Eigenschaft des medizinaltechnischen Produktes veränderbar sein.
Dabei können die zuvor erwähnten Eigenschaften in einer Ebene des textilen Materials oder unterschiedlichen Ebenen, d. h. Lagen eine unterschiedliche Ausprägung erfahren. Regelmäßig ist es bei textilen Materialien aus Fasern möglich, durch Orientierung einzelner Fasern oder sämtlicher Fasern des Gewebes eine Richtungsabhängigkeit bestimmter Eigenschaften, beispielsweise der mechanischen Eigenschaften zu erreichen. Durch die Veränderung der zuvor erwähnten Eigenschaften lässt sich auch der Grad der Richtungsabhängigkeit einstellen. So kann der Grad der Anisotropie einer bestimmten Eigenschaft, mehrerer oder sämtlicher zuvor erwähnter Eigenschaften in dem textilen Material gesteuert aufgrund des externen Einflusses veränderbar sein. Durch Einstellen der Anisotropie der Wärmeleitfähigkeit kann beispielsweise ein Wärmefluss in einer bevorzugten Richtung in einem ersten Zustand erreicht werden, wohingegen durch den externen Einfluss die Wärmeleitfähigkeit in sämtliche Richtungen erhöht werden kann, sodass Wärme über die Fläche und im Grunde richtungsunabhängig durch das textile Material hindurchgeleitet werden kann. Es versteht sich, dass hier lediglich ein Beispiel diskutiert wurde und sämtliche der vorerwähnten Eigenschaften durch den äußeren Einfluss stärker oder schwächer richtungsabhängig ausgebildet sein können, wodurch der Grad der Richtungsabhängigkeit der jeweiligen Eigenschaft, ggf. die Kombination sämtlicher Eigenschaften veränderbar ist. Dabei kann jede Eigenschaft innerhalb einer bestimmten Lage des textilen Materials oder aber in unterschiedlichen Lagen eine identische oder eine unterschiedliche Ausrichtung haben, um den gewünschten Effekt in der entsprechenden Ausrichtung zu erzielen.
Als externer Einfluss, der die entsprechende Eigenschaft bei dem erfindungsgemäßen medizinaltechnischen Produkt verändert, wird mechanischer Druck oder mechanische Kraft bzw. pneumatischer Druck angesehen. Als mechanischer Druck wird das unmittelbare Aufbringen einer flächigen Kraft auf das Produkt durch einen Stempel oder dergleichen angesehen. Bei einem pneumatischen Druck wird durch ein unter Druck gesetztes Medium ein mechanischer Einfluss auf das Produkt ausgeübt, so dass regelmäßig ein hydrostatischer Druck wirkt. Der entsprechende Druck bzw. die Kraft kann jeweils ein negativer oder ein positiver Druck bzw. eine Kraft sein, d.h. eine Zugkraft oder eine Druckkraft.
Auch können elektrische Spannung sowie Wellen in Form von Mikrowellen, Ultraschallwellen oder Lichtwellen im sichtbaren oder unsichtbaren Bereich, speziell UV-Licht oder Infrarot-Licht, als äußerer Einfluss die Eigenschaft verändern. Schließlich kommt auch Wärme für die Veränderung der Eigenschaft in Frage. Dabei will die vorliegende Erfindung durch diesen äußeren Einfluss einen spezifischen Effekt erreichen, der über die bloßen, ohnehin zu erwartenden physikalischen Änderungen beispielsweise beim Einwirken von Wärme (geringfügige Längenänderung) hinausgeht.
Die Eigenschaftsveränderung des medizinaltechnischen Produkts soll bevorzugt reversibel veränderbar sein, so dass das medizinaltechnische Produkt gezielt zwischen zwei unterschiedlichen Eigenschaften und üblicherweise als Reaktion auf den äußeren Einfluss verändert werden kann.
Bei textilen Materialien wird bevorzugt die Orientierung der Gewebestruktur genutzt, um die Eigenschaft durch den externen Einfluss zu verändern. Dabei kann das textile Material sich kreuzende Fasern und dazwischen liegende Hohlräume ausbilden, wobei die Hohlräume nach Größe, Form und Lage gezielt eine Eigenschaftsveränderung des Grundmaterials bewirken. Auch können mehrere separate Lagen von textilem und/oder nicht textilem Material miteinander kombiniert werden, um bisher textilfremde Funktionen in dem textilen Material zu implementieren. Durch den externen Einfluss kann beispielsweise die Eigenschaft einer einzelnen Lage und/oder deren Abstand bzw. Wechselwirkung zu einer anderen Lage und damit die Eigenschaft des Grundmaterials verändert werden. Durch Weben, Stricken oder Sticken können einzelne Fasern oder Bahnen in das textile Material eingebracht bzw. eingearbeitet werden, um ein homogenes oder inhomogenes textiles Gewebe zu erzeugen, wobei bei dem inhomogenen Gewebe gezielt von dem rein textilen Material abweichende Bahnen die lokalen Eigenschaften verändern.
Dabei besteht insbesondere bei Textilien mit längeren Fasern die Möglichkeit, durch adäquates Legen von Fasern, deren Eigenschaft bzw. Eigenschaften verändert werden kann bzw. können, einen bestimmten Effekt zu verstärken. So können bestimmte Fasern mäandrierend oder spiralförmig in dem Gewebe verlegt sein, wobei durch eine textile Matrix ein Bereich vorgegeben werden kann, in dem sich die entsprechende Faser befinden kann. Eine solche Matrix wird beispielsweise bei einem gewebten textilen Material durch die Abfolge von Kett- und Schussfäden vorgegeben. Hier besteht für eine Faser, deren Eigenschaft veränderbar ist, beispielsweise deren Länge in der zuvor beschriebenen Weise veränderbar ist, nur eine begrenzte Möglichkeit einer Ausgleichsbewegung innerhalb des textilen Materials in sämtlichen Richtungen. Durch die vorgegebene Bewegungsbahn des entsprechenden Fadens bzw. der Faser lässt sich eine richtungsabhängige Änderung in besonderer Weise erzielen.
Wird der entsprechende Faden möglichst kontinuierlich in dem Gewebe verlegt, beispielsweise über eine erhebliche Faser- bzw. Fadenlänge spiralförmig oder mäandrierend, so lassen sich besondere Verstärkungen des gewünschten Effektes erzielen. Denkbar ist beispielsweise eine äußere erste Lage, in welcher sich die Faser aufgrund eines äußeren Einflusses zusammenzieht, die durch weitere Lagen beabstandet ist und mit einer anderen äußeren Lage zusammenwirkt, in welcher der Faden eine gegenteilige Wirkung unter dem gleichen externen Einfluss zeigt. Wird beispielsweise die erste äußere Lage aufgrund des externen Einflusses gedehnt und die andere äußere Lage aufgrund des äußeren Einflusses gestaucht, ergibt sich eine Änderung der Krümmung und damit der äußeren Form des Gewebes. Einzelne Fasern können dabei in einer einzigen Ebene des Gewebes in entsprechender Weise vorgesehen sein und/oder verschiedene Lagen in dieser Weise durchsetzend.
Auch können elektrisch leitende Bahnen in das eigentlich textile und elektrisch nicht leitende Material eingearbeitet werden, um Kontakt zu Leiterbahnen herzustellen. Ebenso können Sensoren in das textile Material eingearbeitet und die elektrisch leitenden Bahnen zur Ableitung der von den Sensoren erzeugten Signale benutzt werden. Elektrisch leitende Bahnen können zum Einarbeiten von Leuchtdioden oder anderen Licht- bzw. Wärmequellen innerhalb des Grundmaterials genutzt werden. Auch können direkt lichtleitende Bahnen in das textile Material eingebracht werden, um dieses zu beleuchten und/oder die Lichtleiter zur Signalübertragung zu Sensoren zu nutzen, die in dem textilen Material eingearbeitet sein können. Zur Überwachung der Abstützkraft kommen dabei insbesondere Drucksensoren in Frage, die in das textile Material eingearbeitet sein können. Dabei werden Dünnschicht-Sensoren bevorzugt. Ein Drucksensor kann auch durch zumindest zwei in das textile Material eingearbeitete Leiterbahnen gebildet sein, deren Abstand zueinander zu einer Veränderung der Feldstärke führt. Ebenso gut können elektrische Leiterbahnen zum Einsatz kommen, deren Widerstand sich aufgrund einer Druckbeanspruchung ändert, wodurch ebenfalls ein Drucksensor geschaffen werden kann. Die Drucksensoren sind bevorzugt vollflächig in das textile Material eingearbeitet, um eine möglichst hohe Auflösung zu erhalten.
Ein konkretes Beispiel eines medizinaltechnischen Produktes gemäß der vorliegenden Erfindung sind Brustauflagen bzw. -schilde zum Schutz der weiblichen Brust während Schwangerschaft und Stillzeit. Beispielsweise werden Brustauflagen in Form von Brusthauben eingesetzt, um die Verbindung zwischen Brust und einer Brustpumpe zum Abpumpen von Muttermilch herzustellen. Dabei muss die Brustauflage ausreichend flexibel sein, um die abzupumpende Brust dichtend zu umschließen, ohne für die Benutzerin schmerzhaft zu sein oder den Milchfluss zu beeinträchtigen. Ein anderes Anwendungsbeispiel sind Stilleinlagen, welche zwischen den Stillphasen austretende Muttermilch auffangen sollen, ohne sich unter der Kleidung der Benutzer abzuzeichnen und das äußere Erscheinungsbild zu stören. Ein weiteres Anwendungsfeld sind Stillhütchen oder Brustwarzenformer, welche den Stillvorgang unterstützen bzw. die Brustwarze in eine für das Stillen geeignete Form bringen sollen. Hierbei kommt es besonders auf eine gute Passform der Brustauflage an. Schließlich finden Brustauflagen auch Anwendung als Körbchen eines Büstenhalters, wobei die Passform und der Tragekomfort des Büstenhalters entscheidend von den Eigenschaften der Brustauflage abhängen.
Derartige Brustauflagen sind üblicherweise aus hartem oder weichem Kunststoff (wie im Falle von Brusthauben für Brustpumpen) oder textilem Material (wie beispielsweise im Falle von Büstenhaltern) gefertigt. Je nach Anwendungsbereich verfügen Brustauflagen über bestimmte Materialeigenschaften. Von besonderer Bedeutung sind hierbei Luftdurchlässigkeit, Flüssigkeitsdurchlässigkeit, Lichtdurchlässigkeit, Elastizität, Wärmeleitfähigkeit, elektrische Leitfähigkeit und/oder Hygroskopizität. Die Anpassung der Materialeigenschaften der Brustauflage an die Bedürfnisse der Benutzerin erfolgt üblicherweise durch Änderung der Form, Einfügen von neuen Elementen (wie beispielsweise einer weichen Einlage für eine starre Brustauflage), oder Wahl eines Materials mit bestimmten, unveränderbaren Materialeigenschaften (z.B. eines Kunststoffes mit bestimmter Härte).
Brustauflagen in Form von Brusthauben für eine Brustpumpe zum Abpumpen von Muttermilch sind beispielsweise in EP 3 058 966 A1 und WO 2014/094186 A2 offenbart. Diese Brusthauben sind jeweils so gestaltet, dass sie sich optimal der Form der Mutterbrust anpassen bzw. ein optimales dichtendes und für die Mutter angenehmes Anliegen an die Brust ermöglichen.
Die erfindungsgemäße Brustauflage als konkretes Ausführungsbeispiel des medizinaltechnischen Produktes erlaubt eine Anpassung ihrer Materialeigenschaften in Abhängigkeit eines externen Einflusses. Dadurch können die Eigenschaften der Brustauflage dynamisch an die jeweilige Benutzungssituation angepasst werden. Dies führt zu einer Verbesserung des Komforts für die Benutzerin und der Funktionalität der Brustauflage.
Die Brustauflage kann dabei beispielsweise in Form einer Brusthaube für eine Brustpumpe zum Abpumpen menschlicher Muttermilch, einen Brustwarzenschutz, einen Brustwarzenformer, eine Stilleinlage, ein Stillhütchen oder das Körbchen eines Büstenhalters verwirklicht sein.
Als externer Einfluss im Sinne dieser Erfindung kann insbesondere eine mechanische Beanspruchung des textilen Gewebes dienen. Beispielsweise handelt es sich dabei um ein Verdrehen des Gewebes, Ziehen oder Stauchen des Gewebes oder Anlegen eines Unter- oder Überdruckes. Zu diesem Zweck kann die Benutzerin direkt auf die Brusthaube einwirken, indem sie die Brusthaube manuell verdreht, staucht, oder zieht. Ein Unterdruck kann beispielsweise durch das Anlegen einer Brustpumpe oder das Saugen eines Säuglings erzeugt werden.
Das textile Material kann Medien führende Kanäle oder Kammern aufweisen, die beispielsweise aus in das textile Material eingearbeiteten Schläuchen und/oder fluiddichten Kissen gebildet sind. Die so gebildeten Aufnahmekammern haben bevorzugt elastische, indes fluidundurchlässige Wandungen und können dementsprechend durch Aufbringen eines Innendrucks expandiert werden, um die Form der Brustauflage oder die Durchlässigkeit für Luft, Flüssigkeit oder Licht bzw. Wärme und/oder Feuchtigkeit zu verändern. Zur lokalen Beeinflussung können verschiedene Kammern in dem textilen Material verteilt vorgesehen sein, derart, dass durch das Expandieren der Kammern an vorbestimmten Stellen eine Beeinflussung vorgenommen wird, durch welche sich zumindest eine der vorerwähnten Eigenschaften der Brustauflage ändert. So kann auch die Form der Brustauflage modifiziert werden. Die entsprechenden Kammern kommunizieren mit zumindest einem Anschlussstutzen zum Aufbringen eines Unter- bzw. Überdrucks. Zur lokalen Beeinflussung der Eigenschaften der Brustauflage können an unterschiedlichen Stellen vorgesehene Kammern mit unterschiedlichen Anschlussstutzen für eine solche Quelle für Unter- und/oder Überdruck kommunizieren. Die Kammern können auch mit einem Füllstoff gefüllt sein, so dass die Kammern beim Evakuieren eine hohe Steifigkeit bedingt durch das Verpressen des Füllstoffs in der Kammer erhalten. Hierdurch kann ein zunächst starres Gewebe eine hohe Steifigkeit erfahren. Die Druckänderungen in der Kammer können durch eine Handpumpe oder eine motorbetriebene Pumpe erzeugt werden.
Die diese Kissen ganz oder vollständig umhüllenden Fasern der Brustauflage sind bevorzugt so ausgestaltet, dass sie der Volumenänderung des bzw. der Kammern aufgrund Eigenelastizität ohne Weiteres folgen können. Die entsprechenden expandierbaren Kammern können auch mit Zugsehnen kombiniert werden, deren Verlagerung aufgrund einer Expansion der Kammer zu einer Zugkraft führt, die beispielsweise in einem anderen Bereich als dem die Kammer aufnehmenden Bereich der Brustauflage zu einer Formänderung der Brustauflage führen kann.
In einer Ausführungsform weist das textile Gewebe eine Gewebestruktur auf, bei der durch einen externen Einfluss der Abstand benachbarter Gewebefäden variiert werden kann. Dies geschieht beispielsweise durch mechanische Beanspruchung des textilen Gewebes, beispielsweise durch Verdrehen des Gewebes, Ziehen oder Stauchen des Gewebes oder Anlegen eines Unter- oder Überdruckes. Die mechanische Beanspruchung des Gewebes kann beispielsweise durch eine äußere Kraft, auch durch eine manuelle Betätigung erfolgen. Die mechanische Beanspruchung kann beispielsweise durch stromführende bzw. elektrisch leitende Fäden bewirkt werden, die sich aufgrund der Feldstärke bei fließendem Strom relativ zu einem in die Brusthaube eingearbeiteten Magnet bzw. mehreren Magneten verhält. Einzelne Bereiche und/oder Fäden der Brustauflage können ferner mit unterschiedlicher elektrischer Polarität bestromt werden, um gewisse Bereiche und/oder Fasern aufeinander zu zuziehen bzw. aneinander zu legen oder diese voneinander abzustoßen. Durch angemessene Verteilung solcher Bereiche innerhalb der Brustauflage können besagte Verdrehungen bzw. Stauchungen oder auch ein Ausdehnen des Gewebes erzielt werden.
In einer Ausführungsform umfasst das Gewebe mindestens zwei Gewebelagen, die gegeneinander verschoben werden können, wobei die Gewebelagen in eine erste Position gebracht werden, in der die Garne der einzelnen Gewebelagen in Deckung gebracht werden, so dass die Zwischenräume zwischen den Garnen der einzelnen Gewebelagen freigegeben werden mit der Folge einer erhöhten Durchlässigkeit des Gewebes, oder wobei die Gewebelagen in eine zweite Position gebracht werden, in der die Garne der einzelnen Gewebelagen versetzt angeordnet sind, so dass diese Zwischenräume von den Garnen der jeweils benachbarten Gewebelage verdeckt werden. Auch hier können die verschiedenen Gewebelagen beispielsweise durch Magnetkräfte veränderbar sein, insbesondere durch Feldstärken bei Elektrifizierung von elektrisch leitenden Lagen oder Fasern, relativ zueinander in Position gebracht werden. Durch Veränderung der Lage von zumindest zwei Gewebelagen relativ zueinander können insbesondere die Luftdurchlässigkeit, Flüssigkeitsdurchlässigkeit, Lichtdurchlässigkeit des textilen Gewebes variiert werden. Das Gewebe kann auf diese Weise auch von einem eher flexiblen in einen eher starren Zustand überführt werden.
In einer Ausführungsform sind in das Gewebe Fasern umfassend eine Formgedächtnislegierung oder ein Formgedächtnispolymer eingearbeitet. Auf diese Weise kann das Gewebe durch mechanische Beanspruchung, wie z.B. ein Verdrehen, Ziehen oder Stauchen des Gewebes, von einer durchlässigen in eine undurchlässige, bzw. von einer schlaffen in eine starre Form überführt werden. Geeignete Formgedächtnislegierungen sind beispielsweise CuZn, CuZnAI und FeNiAI. Geeignete Formgedächtnispolymere bestehen beispielsweise aus Polyalkylacrylat, Polyamid und/oder Polypropylen. Dabei wird vorzugsweise ein Formgedächtnis-Material mit einem Zweiweg-Memory-Effekt verwendet, so dass über diesen Effekt zumindest zwei unterschiedliche Zustände an der Brustauflage eingestellt werden können.
Vorzugsweise werden die verschiedenen Möglichkeiten zur Beeinflussung der Eigenschaften der Brustauflage durch einen externen Einfluss miteinander kombiniert. So können verschiedene Einflüsse jeweils unterschiedliche Eigenschaften der Brustauflage verändern. Es können beispielsweise Fasern aus einem Formgedächtnispolymer oder einer entsprechenden Legierung mit temperatursensitiven Fasern kombiniert werden, um luft-, licht- und/oder flüssigkeitsdurchlässige bzw. -undurchlässige Zustände zu erwirken.
In einer Ausführungsform sind in das Gewebe Fasern eingearbeitet, welche sich bei Erwärmung ausdehnen. Als Ausdehnen in diesem Sinne wird allein ein Ausdehnen verstanden, welches zu dem gewünschten Effekt einer merklichen Veränderung der Luftdurchlässigkeit, Flüssigkeitsdurchlässigkeit, Lichtdurchlässigkeit, Elastizität, Wärmeleitfähigkeit, elektrischen Leitfähigkeit und/oder Hygroskopizität bewirkt. Die bei insofern unspezifischen Materialien sich ergebenden Längenänderungen aufgrund von Temperaturänderungen reichen hierfür nicht aus. Es wird eine Längenänderung von zumindest 5%, bevorzugt von zumindest 10% bis 30% bei einer Temperaturdifferenz von 10° K in einem Bereich von 10° bis 50° C gefordert. Beispiele für solch wärmesensitiven Fasern sind. PAN (Polyacryl-Nitril), bzw. Gummi (Natur- oder synthetischer Kautschuk). Auf diese Weise kann das Gewebe durch eine Temperaturänderung in einen Luft-, Licht- und/oder Flüssigkeits-undurchlässigen Zustand überführt werden. Ebenso kann die Ausdehnung der Fasern eine erhöhte Steifigkeit des Gewebes zur Folge haben.
Die Temperaturänderung kann durch Inkontaktbringen mit menschlicher Haut oder Muttermilch hervorgerufen werden. Alternativ kann die Temperaturänderung auch elektrisch, durch in das Gewebe eingearbeitete Heizdrähte hervorgerufen werden. Als Heizdrähte können auch mit einer geeigneten Beschichtung versehene Fasern zum Einsatz kommen, die aufgrund ihrer Beschichtung wie Heizdrähte wirken und bei Bestromung eine entsprechende Erwärmung zeigen. Somit ist es möglich, die Ausdehnung der Gewebefasern durch einen elektrischen Impuls zu steuern. Diese Arten der Erwärmung für die Temperaturänderung gelten in gleicher Weise auch für eine etwaige Beeinflussung der Form von Fasern aus einer Formgedächtnislegierung oder einem Formgedächtnispolymer.
In einer Ausführungsform umfasst das textile Gewebe mehrere Materiallagen, deren Abstand variiert werden kann. Auf diese Weise kann die Wärmeleitfähigkeit des Gewebes gesteuert werden. Der Abstand der Materiallagen kann beispielsweise durch Induktion zueinander eingestellt werden. Zu diesem Zweck sind in das textile Gewebe elektrisch leitfähige Fasern eingearbeitet, in welchen ein Magnetfeld induziert werden kann, wodurch sich die Fasern gegenseitig abstoßen oder anziehen, was zu einer Kontraktion oder Ausdehnung der Materiallagen führt. Das Magnetfeld kann durch einen elektrischen Wechselstrom induziert werden. Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil einer im Grunde berührungsfreien Übertragung des externen Einflusses auf das textile Material, welches die Brustauflage bildet, was insbesondere unter ästhetischen Gesichtspunkten von Vorteil ist.
Denn die Brustauflage sollte sich hinsichtlich ihrer Ausgestaltung nur unwesentlich von vorbekannten Brustauflagen unterscheiden. Es versteht sich von selbst, dass aufwendige Vorrichtungen zum Aufbringen des externen Einflusses auf die Brustauflage zwar nicht ausgeschlossen sind, mit Blick auf den Trage- und Bedienkomfort indes keine optimale Lösung darstellen.
In einer Ausführungsform umfasst das Gewebe Fasern aus einem elektrochromen Material, welches in Abhängigkeit einer elektrischen Spannung seine optischen Eigenschaften ändert. Vorzugsweise wird ein elektrochromes Material verwendet, welches von einem transparenten in einen opaken Zustand wechseln kann. Als Faser kann dabei insbesondere eine Faser zum Einsatz kommen, wie sie beispielsweise in EP 2 414 892 B1 beschrieben ist, deren Offenbarungsgehalt insofern in die Offenbarung der vorliegenden Anmeldung aufgenommen wird. Durch die elektrochromen Fasern kann das Gewebe in Abhängigkeit eines elektrischen Signals von einem durchsichtigen in einen undurchsichtigen Zustand überführt werden.
Die Lichtdurchlässigkeit des Gewebes kann auch durch eine lamellenartige Gewebestruktur, die auf einer transparenten Trägerstruktur angeordnet ist, beeinflusst werden. Die lammellenartige Gewebestruktur besteht hierbei bevorzugt aus einzelnen lamellenförmigen Strukturelementen, die in einer ersten Position parallel zur Trägerstruktur liegen können und somit eine blickdichte oder eher wärmedämmende bzw. wärmeleitende Fläche bilden, und in einer zweiten Position senkrecht zur Trägerstruktur stehen können, so dass Licht durch das Gewebe hindurchtreten kann. Vorzugsweise besteht die lamellenartige Struktur aus magnetischen Fasern, in denen durch einen elektrischen Wechselstrom ein Magnetfeld erzeugt wird, so dass sich die Fasern entweder anziehen und parallel zur Trägerschicht legen oder sich abstoßen und senkrecht zur Trägerschicht stellen.
In einer Ausführungsform handelt es sich bei der Brustauflage um eine Brusthaube für eine Brustpumpe, welche einen Trichter zur Auflage auf die menschliche Mutterbrust und ein Anschlussteil aufweist, wobei sich der Trichter zur Mutterbrust hin erweitert, um mindestens eine Brustwarze zu umschließen. Der Trichter weist ein brustnahes Ende auf, welches eine Auflagekante zur Kontaktierung der Mutterbrust bildet. Die Brusthaube weist einen Durchgang oder Kanal auf, welcher sich vom brustnahen Ende des Trichters bis zum brustfernen Ende des Anschlussteils erstreckt und welcher zum Anlegen eines Unterdrucks an die Mutterbrust und zum Abfließen abgepumpter Muttermilch dient. Das Anschlussteil kann die Form eines rohrförmigen Stutzens annehmen. Trichter, Auflagekante und Anschlussteil können ganz oder teilweise aus dem erfindungsgemäßen textilen Gewebe bestehen. Vorzugsweise sind Trichter, Auflagekante und Anschlussteil einstückig ausgebildet.
Dieser Trichter und/oder ein schlauchförmiges Anschlussteil kann in Längsrichtung des Schlauches bzw. Trichters verlaufende magnetische Fasern aufweisen, die in das textile Material eingearbeitet sind, welche sich in Abhängigkeit eines externen Magnetfeldes abstoßen oder anziehen und somit zu einer Verengung oder Erweiterung des Schlauchquerschnitts führen. Hierdurch kann eine Pumpbewegung in dem Schlauch und/oder dem Trichter erzeugt werden, mit der Muttermilch durch den Schlauch abgepumpt und/oder abgeführt werden kann.
In einer Ausführungsform kann das textile Gewebe der Brusthaube durch Verdrehen der Brusthaube seine Elastizität ändern, so dass die Brusthaube von einem flexiblen in einen formstabilen Zustand übergeht. Im flexiblen Zustand kann die Brusthaube leichter auf die Brust gesetzt werden, indem sich die Form der Brusthaube optimal an die Kontur der Brust anpassen lässt. Dadurch kann die Brusthaube möglichst luftdicht auf die Brust aufgesetzt werden. Ist die Brusthaube derart auf die Brust aufgesetzt, kann der formstabile Zustand aktiviert werden, um das Anschließen eines Schlauches zu erleichtern. Die zuvor erwähnten unterschiedlichen Möglichkeiten zur Änderungen des textilen Materials durch einen äußeren Einfluss können jeweils genutzt werden, um das textile Material von einem weichen, eher verformbaren Zustand in einen eher formstabilen Zustand zu überführen. Auch dadurch ist es möglich, zunächst im weichen Zustand die Konturen der Brust abformend die Brustauflage an die Brust anzulegen und danach die so gewonnene, individuelle Form durch den externen Einfluss und durch Versteifung des textilen Materials zu sichern.
In einer Ausführungsform kann das textile Gewebe der Brusthaube auch durch Verdrehen der Brusthaube seine Lichtdurchlässigkeit ändern, so dass die Brusthaube von einem durchsichtigen in einen undurchsichtigen Zustand übergeht. Im durchsichtigen Zustand wird das Aufsetzen der Brusthaube auf die Brust erleichtert werden. Nachdem die Brusthaube auf die Brust aufgesetzt wurde, kann die Brusthaube in den undurchsichtigen Zustand umgeschaltet werden.
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung.
Die 1a und b zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer Brusthaube 2 aus einem textilen Material, das zwischen den beiden in den 1a bzw. 1b gezeigten Zuständen veränderbar ist. Die Brusthaube 2 hat Fasern aus einer Memorylegierung, beispielsweise Nitinol. Fasern aus dieser Memorylegierung sind in das mit Bezugszeichen 4 bezeichnete textile Material eingearbeitet und mit Bezugszeichen 6 gekennzeichnet. Die Fasern 6 der Memorylegierung sind so in das textile Gewebe eingearbeitet, dass die Formänderung der Fasern 6 die Fasern des textilen Materials 4 enger aneinander bringt (Sequenz von 1a auf 1b). Hierdurch kann die Lichtdurchlässigkeit der Brusthaube 2 verändert werden. Die Formänderungslegierung kann durch Wärme aktivierbar sein.
Statt einer Legierung kann die Faser 6 auch aus einem Formgedächtnispolymer gebildet sein. Dieses Polymer kann mittels UV-Licht aktivierbar sein. Die Formänderungsfäden zeichnen sich dadurch aus, dass sich ihre Form zwischen zwei Zuständen durch Aktivierung ändern lässt.
Der Abstand der Fasern des textilen Materials 4 kann auch mechanisch erfolgen, indem eine Kraft oder ein Druck auf das textile Gewebe 4 ausgeübt wird, die/der zu einer reversiblen jedoch plastischen Verformung des Materials führt, um die einzelnen Fasern der Gewebestruktur näher aneinander zu bringen und dementsprechend undurchlässiger für den Durchtritt von Licht zu machen. Auch kann durch Beheizen einzelner Fasern deren Durchmesser so vergrößert werden, dass sich der gewünschte optische Effekt erreichen lässt. In gleicher Weise können die Fasern magnetisch sein und durch Bestromen oder ein äußeres Magnetfeld deren Lage verändert werden, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Ebenso könnte das Einlagern von Wasser und damit die Kapillarwirkung genutzt werden, um bei erheblicher Wasseraufnahme eine Lichtundurchlässigkeit zu erreichen und nach Austreiben des Wassers das textile Material 4 im Wesentlichen lichtdurchlässig zu machen.
Die 2a, 2b zeigen ein alternatives Ausführungsbeispiel für isotrop-anisotrop veränderbare Eigenschaften einer Brusthaube bzw. eines Brustschildes 2. Diese Brusthaube 2 besteht aus einem textilen Material, in welches Fasern 6 aus einer Formgedächtnislegierung oder eines Formgedächtnispolymers in der in den Figuren dargestellten Weise eingearbeitet sind. Die Fasern laufen wendelförmig ausgehend von einem Anlagekranz 8 entlang einer Mittelängsachse L, um und enden an einem durchmesserkleinen Rand 10 der Brusthaube. Eine Verkürzung der Fasern 6 im Rahmen ihrer Formänderungsarbeit (Sequenz von 2a auf 2b) führt aufgrund dieser Ausrichtung der Fasern 6 innerhalb der Brusthaube 2 zu einer relativen Verdrehung des textilen Materials 4, die in 2b mit dem Pfeil a-b angedeutet ist, um die Formänderung der Brusthaube 2 von 2a auf 2b zu verdeutlichen. Im Rahmen dieser Verdrehung ergibt sich eine Veränderung der Steifigkeit. Die Brusthaube 2 nach 2a ist wesentlich biegeweicher als die Brusthaube 2 gemäß 2b.
Der Effekt einer isotropen-anisotropen Ausgestaltung der Brusthaube 2 lässt sich auch beispielsweise durch mehrere Lagen von textilen Materialien erreichen, wie dies mit den 2c bis e verdeutlicht wird. Dabei zeigt Figur c beispielhaft eine erste Lage A aus sich rechtwinklig zueinander erstreckenden Fasern, die in einer Richtung i biegesteif und in der anderen Richtung ii biegeweich sind. Eine zweite in 2d gezeigte Lage B hat in der einen Richtung iii nicht elastische und in der anderen Richtung iv elastische Eigenschaften. Diese beiden Lagen A, B, sind in 2e übereinander wiedergegeben. Durch Kombination der beiden Lagen A, B ergeben sich anisotrope bzw. isotrope Eigenschaften. Die relative flächige Verbindung der Lagen zueinander verändert dabei die Isotropie und damit den Effekt und die Wechselwirkungen, die die einzelnen Lagen A, B für sich bewirken können. Die Veränderung der Verbindung kann mechanisch durch Schichtung der Gewebestruktur und deren Orientierung erfolgen, beispielsweise auch durch Verschweißen einzelner Lagen bzw. Teilbereiche derselben. Neben dieser festen mechanischen Verbindung der Lagen kann der Abstand bzw. das Aneinanderliegen der Lagen auch beispielsweise induktiv und dementsprechend durch elektrische Bestromung beeinflusst werden. Hierdurch werden die isotropen/anisotropen mechanischen Eigenschaften des textilen Materials und damit der Brusthaube 2 angepasst. Bei dem in 2f gezeigten Ausführungsbeispiel einer Brusthaube 2 mit Konnektor 22 befindet sich textiles Material mit relativ großer Dehnbarkeit in Umfangsrichtung der Brusthaube 2 in einem Randbereich derselben, wohingegen zur Mitte hin das textile Material auch in Umfangsrichtung weniger biegeweich und weniger elastisch ist, um beispielsweise den Konnektor 22 mit der nötigen Steifigkeit und Festigkeit anzuschließen und diesen zu halten.
Die 3a, 3b zeigen Eigenschaftsänderungen zwischen einer relativ weichen, eher formlosen Gestaltung einer Brusthaube 2 (3a) und einer versteiften, formstabileren Brusthaube 2 mit einer Eigenform. Auch diese Zustandsänderung kann durch geeignetes Einarbeiten einer Memorylegierung als Faser in das textile Material bewirkt werden. Der Effekt lässt sich insbesondere durch ein Material 4 erreichen, bei dem die entsprechende Faser in das Gewebe eingearbeitet oder eingestrickt ist (TFP-tailored fibre placement). Die eingearbeiteten Fasern 6 aus der Memorylegierung sind bei dem Ausführungsbeispiel nach 3a entspannt, wohingegen die 3b das Ausführungsbeispiel bei verkürzten Fasern der Memorylegierung bzw. des Memory-Polymers verdeutlicht. Die Memory-Fasern 6 dienen dabei als Zugsehne und versteifen auch das ansonsten unspezifische textile Grundmaterial 4, welches in den Figuren nicht detailliert ist.
Der Wechsel von einer eher formlosen Ausgestaltung in eine Ausgestaltung mit einer spezifischeren Eigenform kann auch durch unterschiedliche Lagen von textilen Materialien bewirkt werden, die einzelne Strukturen innerhalb des medizinaltechnischen Produkts bilden, wobei diese einzelnen Strukturen miteinander verbunden oder getrennt werden können. Dieser Effekt kann beispielsweise elektrisch oder chemisch ausgelöst werden. Bei einer elektrischen Auslösung werden die Lagen induktiv verbunden. In 3c schematisch wiedergegebenen Strukturen 1 bis 4 werden magnetisch aktiviert, um die in 3d gezeigte Lage relativ zueinander einzunehmen. Der Prozess ist reversibel. Auch die Trennung kann induktiv erfolgen, beispielsweise durch Abschalten des die Magnetkraft bewirkenden Potentials. Die Verlagerung von 3c auf 3d kann auch chemisch in Gang gesetzt werden, indem beispielsweise durch eine Lichtquelle ein chemischer Prozess aktiviert wird, der dafür sorgt, dass sich die einzelnen Strukturen A bis D relativ zueinander neu ausrichten. Die Verlagerung kann über Zugsehnen 26 auf das Material 4 übertragen werden, um dieses zu spannen bzw. zu verformen; vgl. 3e.
Die 4a, b und c verdeutlichen ein Ausführungsbeispiel einer Brusthaube 2, deren optische Eigenschaft veränderbar ist. In 4a ist die Brusthaube 2 durchsichtig, wohingegen in 4b der Durchgang von sichtbarem Licht durch die Brusthaube gesperrt ist.
Hierzu weist die Brusthaube 2 zwei elektrische leitende Ringe, nämlich einen äußeren Ring 12 und einen inneren Ring 14 auf, die an unterschiedlichen axialen Enden der Brusthaube 2 vorgesehen und mit unterschiedlicher Polarität bestrombar sind. Während nach 1 die Lichtdurchlässigkeit durch das Näherbringen der Gewebestruktur verändert wurde, sind bei dem Ausführungsbeispiel nach den 4a bis c Lamellen 16 auf die Oberfläche der Brusthaube 2 aufgebracht und in das textile Material 4 eingearbeitet und mit diesem verbunden. Allerdings sind nur befestigungsseitige Enden 18 der Lamellen mit den textilen Material 4 verbunden. Durch Bestromung kann beispielsweise ein Magnetfeld erzeugt werden, in dem sich die magnetischen Lamellen 16 orientieren, um die in 4c unten wiedergegebene Lage einzunehmen, in welcher sich die Lamellen 16 vollflächig auf das bevorzugt schwach magnetische textile Material 4 legen und somit die Brusthaube 2 blickdicht halten.
Durch Anlegen einer Spannung zwischen äußerem Ring 12 und innerem Ring 14 kann auch ein Phänomen genutzt werden, welches heutzutage bei Glasscheiben im Einsatz ist, beispielsweise durch Verwendung von Fasern aus einem glasartigen Material. Ein geeignetes Material ist beispielsweise beschrieben in http://www.americanscientist.org/issues/feature/switching-colors-with-electricity/1. Das textile Material kann aus diesem Material gebildete Fasern enthalten, wodurch ein halbtransparentes textiles Material geschaffen ist.
In der in 4c oberhalb der Mittellängsachse L gezeigten Ausrichtung stehen die Lamellen 16 im Grunde rechtwinklig von der Mittellängsachse L ab und sind parallel zueinander ausgerichtet. Sie erlauben daher einen Blick im Grunde rechtwinklig zu der Mittellängsachse L,, so dass beispielsweise die Benutzerin der Brusthaube 2 diese unter optischer Kontrolle auf der Brust platzieren kann. Die Ausrichtung der Lamellen 16 verhindert indes die Durchsichtigkeit in einer Blickrichtung parallel zur Längsachse L.
Die von 4a auf 4b gezeigte Änderung von dursichtig auf undurchsichtig kann durch andere Umorientierungen von in das textile Material 4 eingebrachten Partikeln oder Fasern bewirkt werden, die sich in einem elektrischen Feld umorientieren. Üblicherweise sind diese Bestandteile magnetisch aufgeladen.
Werden einzelne Fasern elektrisch von transparent auf weniger bzw. nicht transparent umgestellt, ergibt sich der zuvor beschriebene Effekt zur Umstellung der Brusthaube 2 von durchsichtig zu undurchsichtig.
Die 5a, 5b zeigen ein Beispiel für eine Anpassung der Wärmeleitfähigkeit durch mehrere Lagen, die elektrisch leitende Fasern haben. In 5a erfolgt die Bestromung derart, dass sich durch die Feldstärke die entsprechenden Lagen A, B voneinander abstoßen, wodurch zwischen den Lagen A, B ein Luftraum geschaffen wird, der zur Isolation beiträgt und diese thermische Isolation ganz wesentlich beeinflusst. In 5b ist die Bestromung so gewählt, dass sich die beiden Lagen A, B anziehen, so dass kein wärmedämmendes Luftpolster zwischen beiden Lagen A, B vorhanden und die Wärmeleitfähigkeit des textilen Materials relativ hoch ist.
Der zuvor beschriebene Effekt zur Veränderung der Wärmeleitfähigkeit des textilen Materials kann im Wesentlichen auch genutzt werden, um die äußere Form von schlaff auf gespannt zu ändern. Auch hier kann durch Bestromung der Abstand von verschiedenen Lagen, die gegebenenfalls auch unmittelbar mechanisch miteinander gekoppelt sind, verändert werden. Werden die Lagen auf Abstand gehalten und so über ihre Verbindungsstege gegeneinander verspannt, ergibt sich eine wesentliche steifere Gestaltung als wenn die Lagen schlaff aufeinander liegen. Auch hier kann der Abstand der einzelnen Lagen magnetisch oder elektrisch eingestellt werden. Ebenso gut kann die Lageänderung durch eine äußere Kraft oder einen äußeren Druck erfolgen und damit mechanisch. Die einzelnen Lagen können beispielsweise über Gewebefäden miteinander verbunden sein, die bei ansonsten elastisch gegeneinander vorgespannten Lagen diese aufeinander zu ziehen können.
Die 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, mit dem das textile Material 4 einer Brusthaube 2 von elektrisch leitend auf elektrisch nicht leitend verändert werden kann. Die Brusthaube 2 hat hierzu - wie das Ausführungsbeispiel nach den 4a, 4b - mit unterschiedlicher Polarität bestromte elektrisch leitende Ringe 12, 14, die sich - bei radialer Sicht - rechtwinklig zu einer Halbleiterstruktur 23 erstrecken. Diese Halbleiterstruktur 23 umfasst beispielsweise Nano-Carbon-Röhrchen. Durch Ein- und Ausschalten des Stroms zwischen den beiden Ringen 12, 14 kann die Eigenschaft dieser Nano-Carbon-Röhrchen verändert werden, beispielsweise deren elektrische Leitfähigkeit. Damit kann die Brusthaube 2 mehr oder weniger elektrisch leitend bzw. nicht leitend gestellt werden. In 6 ist lediglich eine sich radial erstreckende Halbleiterstruktur 23 eingezeichnet. Es versteht sich von selbst, dass mehrere solcher Strukturen 23 auf dem Umfang verteilt vorgesehen sein können. Elektrisch leitende Fasern können silberummantelte Fasern oder Kupferlitzen oder schmelzgesponnene Filamente aus russgefülltem PA sein.
Die zuvor beschriebene Beeinflussung der Eigenschaften des textilen Materials kann auch für den Konnektor 22 zur Anwendung kommen. Dieser Konnektor 22 dient dazu, in einer Brusthaube 2 austretende Milch aufzufangen und durch den in dem Konnektor 22 gebildeten Kanal nach unten in einen Behälter zu leiten. So sollte der Konnektor 22 beim Auffangen von Milch flüssigkeitsdicht ausgebildet sein. In der übrigen Zeit ist indes eine gute Belüftung insbesondere der Brustwarze erforderlich, so dass der Konnektor in der übrigen Zeit luftdurchlässig sein soll. Diese Eigenschaftsänderung von flüssigkeitsdicht zu luftdurchlässig kann durch eine Orientierung der Struktur des textilen Materials 4 bewirkt werden. Ausgelöst durch einen externen Einfluss kann sich die Orientierung der Gewebelagen relativ zueinander oder einzelner Fasern innerhalb des Gewebes verändern. Hierdurch wird auch die Blickdichtigkeit beeinflusst, die beim Überprüfen des Sitzes der Brusthaube gegeben sein soll, indes nach dem Ansetzen unerwünscht ist. So kann die Brusthaube 2 und/oder der Konnektor 22 von durchsichtig auf undurchsichtig geschaltet werden. Ein oder mehrere Sensoren an der Brusthaube 2 bzw. den Konnektor 22 können vorgesehen sein, um einen Milcheinschuss zu messen, der den Konnektor 22 von luftdurchlässig auf flüssigkeitsdicht schaltet.
Die Brusthaube 2 kann eine Einlage aufweisen oder aus dieser selbst ganz oder teilweise bestehen, die in gleicher Weise luftdurchlässig bzw. flüssigkeitsundurchlässig ist. Das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel mit variierender Wärmeleitfähigkeit kann ebenfalls in der Brusthaube 2 bzw. an einer Einlage dazu benutzt werden, um unterschiedliche Kühlbedingungen einzustellen. Die Kapillarität der Brusthaube 2 kann über die räumliche Erstreckung der Brusthaube 2 variieren. Bestimmte Bereiche der Brusthaube und/oder der Einlage dazu sollen flüssigkeitssaugend sein. Dies gilt primär für den eher radial inneren Bereich der Brusthaube 2 bzw. einer Einlage. Die äußeren Partien sollen flüssigkeitsabstoßend sein
Die 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein medizinaltechnisches Produkt in Form einer Stützeinlage 24 für die Brust. Diese Stützeinlage 24 ist ähnlich wie eine Brusthaube im wesentlichen rotationssymetrisch und zur Abbildung der weiblichen Brust angepasst ausgebildet. Die Stützeinlage 24 soll beim Tragen möglichst schlaff sein, während beim Abpumpen von Milch aus der Brust der stillenden Mutter die Stützeinlage 24 gespannt sein soll, um Ödeme in der Brust zu vermeiden. Dazu lässt sich das textile Material 4 der Stützeinlage 24 von isotrop zu anisotrop verändern, wozu die Stützeinlage 24 eine Vielzahl von sich in Wesentlichen radial erstreckenden Zugsehnen 26 aufweist, die mechanisch gespannt werden können. Auch hier können in das textile Material 4 eingearbeitete Sensoren nützliche Messergebnisse liefern. Eingestrickte physikalische Sensoren können lokale Bewegungen des textilen Materials 4 erkennbar machen und deren Beweglichkeit respektive Bewegungsamplitude messen.
Die 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel in Form eines Stützstrumpfes 28 mit einer sich wendelförmig über die gesamte Länge des Stützstrumpfes 28 erstreckenden Zugfaser 30. Aus Gründen einer überschaubaren Darstellung wurde lediglich eine einzige solche Zugfaser 30 eingezeichnet. Es versteht sich von selbst, dass eine Vielzahl von Zugfasern 30 den Stützstrumpf 28 in etwa in der gezeigten Weise durchziehen können. In 8a ist die Zufaser 30 nicht gespannt. In 8b ist die Zugfaser 30 gespannt, wodurch sich eine radiale Kompression des textilen Materials 4 des Stützstrumpfes 28 und damit eine vermehrte Stützwirkung ergibt.
Die 9a, 9b zeigen das Ausführungsbeispiel eines Schlauches 32, der als selbstpumpender Schlauch beispielsweise zum Abzug von Muttermilch aus der weiblichen Brust eingesetzt werden kann. Der mit Bezugszeichen 32 gekennzeichnete Schlauch hat ein textiles Material 4, in welches elektrisch leitende Fasern 34 eingearbeitet sind. Die mit unterschiedlicher oder gleicher Polarität beladen werden können, wodurch zwei mit Bezugszeichen 32.1, 32.2 gekennzeichnete Schlauchhälften aufeinander zugezogen oder abgestoßen werden. Durch zyklisches Anlegen der beiden Schlauchhälften 32.1, 32.2 aneinander und ggf. elastisches Rückfedern durch die Rückstelleigenschaften des Schlauchmaterials ergibt sich eine Pumpwirkung. Eine Formänderung des Schlauches 32 kann durch elektrische Ladung oder magnetisch und ebenso durch Gedächtnislegierungen bzw. -polymere bewirkt werden.
10 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Bürstenhalters 36, dessen Körbchen sich an das sich verändernde Brustvolumen einer Schwangeren bzw. Stillenden anpassen können. Bei Schwangeren verändert sich das Brustvolumen innerhalb von Monaten. Bei Stillenden kann es sich innerhalb von wenigen Stunden erheblich verändern, was eine dynamische Adaption der Körbchengröße erforderlich macht. In gleicher Weise ist es bedeutsam, bei der Rückbildung des Milchgewebes das sich ändernde Brustvolumen angemessen zu stützen.
Dazu hat das in 10 gezeigte Ausführungsbeispiel in das Textilmaterial 4 eingearbeitete künstliche Muskeln 38, die an unterschiedliche bestrombare Ränder 40, 42 des Körbchens angeschlossen sind. Die künstlichen Muskeln 38 sind üblicherweise durch Nanopartikel, speziell Kohlenstoffröhrchen gebildet, wie diese in http://www.zmescience.com/research/technology/artificial-muscles-nanotech-yarn-0432/ beschrieben sind. Durch die dort beschriebenen Effekte kann dem unterschiedlichen Brustvolumen zu jedem beliebigen Zeitpunkt durch Bestromen der Ränder 40, 42 Rechnung getragen werden. Die Einstellung kann beispielsweise über eine Applikation auf dem Smartphone erfolgen.
An einem BH lassen sich die zuvor beschriebenen Änderungen der Eigenschaften nutzen, um beispielsweise einen bei Bedarf blickdichten BH auszubilden. Bei der stillenden Frau ist es mitunter vorteilhaft, zumindest gewisse Teile des Körbchens flüssigkeitsdicht, gleichwohl aber luftdurchlässig auszubilden. Auch können isotrop-anisotrope Eigenschaften genutzt werden, um beispielsweise richtungsabhängig die Brust innerhalb des Körbchens zu stützen, wohingegen ein Bündchen 44 des Büstenhalters 36 an die dort vorherrschenden Spannungszustände angepasste Spannungs-Dehnungs-Eigenschaften hat, die sich von denen des Körbchens unterscheiden. So kann das Körbchen anisotrop sein mit einer erheblichen Dehnbarkeit in der ersten Richtung i und einer geringeren Dehnbarkeit in der zweiten Richtung ii, die zu der ersten Richtung rechtwinklig ist, wohingegen die Elastizität des Bündchens 44 in den beiden Richtungen i, ii im Grunde identisch ist.
Auch kann die Wärmeleitfähigkeit des textilen Materials 4 einstellbar sein, um bei guter Wärmeleitfähigkeit bestimmte Bereiche zu kühlen bzw. bei schlechter Wärmeleitfähigkeit ein Warmhalten zu erreichen. Auch hier können Sensoren in das textile Material 4 eingearbeitet sein, um beispielsweise eine Größenveränderung der Brust zu detektieren und die Form, Steifigkeit oder Elastizität des textilen Gewebes ganz oder teilweise lokal anzupassen.
Das textile Material 4 des Büstenhalters 36 kann wahlweise flüssigkeitssaugend oder flüssigkeitsabstoßend einstellbar sein. Im Übrigen ist das textile Material 4 so ausgebildet, dass es antibakteriell wirkt. In das textile Material 4 können ferner Durchführungen für Luft- und Muttermilch eingearbeitet sein, die durch einen externen Einfluss veränderbar sind bzw. gestellt werden können. Auch kann es vorteilhaft sein, das Material von schlaff zu gespannt verändern zu können, um beispielsweise beim Abpumpen der Brust bestimmte Bereiche der Brust gegenüber dem beim Abpumpen wirkenden Unterdruck zu stützen.
Die 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Behälters 46 zum Aufbewahren von Muttermilch mit einer verschließbaren Behälteröffnung 48 und einer Behälterkammer 50, die von einem textilen Material 4 umgeben ist, das mit einem die Behälteröffnung 48 ausbildenden Kragen verbunden ist oder diesen Kragen ausbildet. Das textile Material 4 ist flüssigkeitsdicht, jedoch durchlässig gegenüber Luft. So kann auf ein Ventil zum Be- oder Entlüften des Behälters 46 verzichtet werden. Auch ist das textile Material 4 bevorzugt veränderbar zwischen einem durchsichtigen und einem undurchsichtigen Zustand, um beispielsweise beim Befüllen oder Leeren des Behälters 46 dessen Füllstand optisch überprüfen zu können, indes bei längeren Lagerung des ggf. befüllten Behälters 46 den Behälterinhalt vor Umwelteinflüssen zu schützen.
Das textile Material kann elektrisch leitend ausgebildet sein, um den Behälter 46 beispielsweise zum Pasteurisieren zu erwärmen. Auch kann das textile Material 4 isotrop-anisotrop ausgebildet bzw. elastisch dehnbar sein. Aufgrund der Dehnungswerte kann auf das Volumen geschlossen werden. Hierzu kann das textile Material 4 zumindest einen Dehnungs-Messstreifen oder anderen Sensor aufweisen, der geeignet ist, eine Dehnung des textilen Materials 4 anzuzeigen, um dessen Signal in einer Logik zur Berechnung des Behältervolumens zu verarbeiten. In das textile Material 4 können auch physikalische Aktuatoren eingearbeitet sein, durch welche der Behälterinhalt mit UV-Licht bestrahlt und damit länger haltbar gemacht werden kann.
Die 12 zeigt schließlich ein Ausführungsbeispiel zu einer textilen Auflage 52 für Babys, die teilweise aus elastischem und teilweise aus nicht-elastischem Material 4 gebildet sein kann. In das textile Material 4 können Aktuatoren eingearbeitet sein, mit denen sich das textile Material 4 von einem schlaffen zu einem gespannten Zustand anregen bzw. stellen lässt, um das auf der Auflage 52 liegende Baby zu beruhigen. Bestimmte Bereiche können von flüssigkeitsdurchlässig zu flüssigkeitsundurchlässig stellbar sein bzw. eine einstellbare Kapillarität haben, um Flüssigkeit aufzunehmen und diese beispielsweise zum Trocknen der Auflage 52 gezielt abgeben zu können.
Bezugszeichenliste

2: Brusthaube
4: Textiles Material
6: Faser Memorylegierung
8: Anlagekranz
10: Rand
12: Äußerer Ring
14: Innerer Ring
16: Lamellen
18: Befestigungsseitiges Ende
20: Freies Ende
22: Konnektor
23: Halbleiterstruktur
24: Stützeinlage
26: Zugsehne
28: Stützstrumpf
30: Zugfaser
32: Schlauch
32.1; 32.2: Schlauchhälfte
34: Elektrisch leitende Faser
36: Büstenhalter
38: Künstliche Muskel
40: Rand
42: Rand
44: Bündchen
46: Behälter
48: Behälteröffnung
50: Behälterkammer
52: Auflage
A: Erste Lage
B: Zweite Lage
i: Erste Richtung
ii: Zweite Richtung
iii: Eine Richtung
iv: Andere Richtung
L: Mittellängsachse

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

EP 3058966 A1 [0021]
WO 2014/094186 A2 [0021]
EP 2414892 B1 [0035]

Claims

Medizinaltechnisches Produkt aus einem Material, dessen Grundmaterial im Wesentlichen aus einem textilen Material besteht, wobei mindestens eine Eigenschaft des Produkts gezielt steuerbar veränderbar ist durch Einwirkung eines externen Einflusses auf mindestens einen Bestandteil des Grundmaterials, wobei die veränderbare Eigenschaft mindestens eine der folgenden Eigenschaften ist: Flüssigkeitsdurchlässigkeit, Gasdurchlässigkeit, Lichtdurchlässigkeit, Elastizität, Festigkeit, Duktilität, Wärmeleitfähigkeit, elektrische Leitfähigkeit, Hygroskopizität, Formstabilität, sowie der Grad der Richtungsabhängigkeit vorerwähnter Eigenschaften, wobei der externe Einfluss mindestens einer der folgenden Einflüsse ist: mechanischer Druck oder eine mechanische Kraft, pneumatischer Druck, elektrische Spannung, Mikrowellen, Ultraschall, Licht, Wärme.
Medizinaltechnisches Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung der Eigenschaft des Produkts reversibel ist.
Medizinaltechnisches Produkt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Material eingerichtet ist, auf den externen Einfluss zu reagieren, um die Eigenschaft des Produkts zu verändern.
Medizinaltechnisches Produkt nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Material eine Gewebestruktur aufweist, deren Orientierung durch den externen Einfluss veränderbar ist.
Medizinaltechnisches Produkt nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Material durch sich kreuzende Fasern und dazwischen liegende Hohlräume gebildet ist.
Medizinaltechnisches Produkt nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Material ein Gewebe, Gestricke, Gewirke, Geflecht, ein Vlies oder ein Filz ist.
Medizinaltechnisches Produkt nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Partikel oder Fasern in das textile Material eingelagert sind, welche die Veränderung der Eigenschaft des Produkts bewirken.
Medizinaltechnisches Produkt nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Material aus mehreren unterschiedlichen Schichten besteht.
Medizinaltechnisches Produkt nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine einzelne Faser, deren zumindest eine Eigenschaft durch Einwirken des äußeren Einflusses gezielt veränderbar ist, in einer Lage spiralförmig und/oder mäandrierend und/oder verschiedene Lagen spiralförmig und/oder mäandrierend durchsetzend vorgesehen ist.
Medizinaltechnisches Produkt nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt biegeweich ist.
Medizinaltechnisches Produkt nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt eine Brusthaube zum Abpumpen von menschlicher Muttermilch und/oder eine Einlage einer derartigen Brusthaube ist.
Medizinaltechnisches Produkt nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt ein Flüssigkeitsbehälter ist.
Medizinaltechnisches Produkt nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt eines der folgenden Produkte ist: ein Gehäuse einer Vakuumpumpe; ein BH für stillende oder schwangere Mütter; ein Schlauch; ein Stützstrumpf; eine Babybekleidung; eine Windel; eine Auflage für eine Mutterbrust; eine Auflage für ein Baby; ein Sauger für eine Babyflasche; ein Schnuller; ein Beruhigungstuch für ein Baby.