Es ist bekannt, dass medizinische Kompressionsstrümpfe Verwendung als ärztlich
verordnetes medizinisches Hilfsmittel bei venösen und lymphatischen Erkrankungen der
Beine Anwendung finden. Durch Kompressionsstrümpfe wird der venöse Rückstrom
aus den Beinen entgegen der Schwerkraftwirkung der Erde unterstützt. Sie üben auf die
Beine des Trägers einen Druck aus, der vom Knöchel aus nach oben entlang des
Beines allmählich abnimmt. Für Zweizug-Kompressionsstrümpfe existiert die
Güterichtlinie RAL-GZ 387, die Hinweise zu den Gütebestimmungen, wie Konstruktion,
Material, Druckverhalten und den Prüfbestimmungen für Faserstoffe, Feinheit der
Fäden, Sichtprüfung, Druckverhalten, zur elastischen Dehnbarkeit, praktischen
Dehnung, Kompression, Kennzeichnung, Kontrolle zur Verleihung des Gütezeichens
Medizinische Kompressionsstrümpfe derselben vorgibt. Die beingerechte Formung der
Strümpfe muss stricktechnisch erfolgen.
Aus der EP 0 934 043 B1 ist ein Kompressionsstrumpf, bestehend aus Segmenten für
Fuß, Unterschenkel und Knie sowie Oberschenkel bekannt, wobei im
Unterschenkelsegment ein größerer Druck herrscht als in den anderen beiden
Segmenten. In dem Segment mit dem höheren Druck besteht ein Gradient vom oberen
Rand zum unteren Rand.
Die EP 0 724 869 A1 beschreibt einen Thrombosestrumpf und ein Verfahren zu seiner
Herstellung, für den bei verschiedenen anatomischen Gegebenheiten am Bein der
geforderte Druckabfall vom unteren Ende zum oberen Rand hin möglichst gleichmäßig
ist.
Die DT 2 629 837 A1 betrifft einen medizinischen Strumpf bestehend aus einem Beinteil
und einem Oberschenkelteil, wobei durch einen Taillenhalter das Rutschen des
Strumpfes verhindert wird. Dieser Strumpf weist ein in Umfangsrichtung elastisches
Beinteil und ein ebenfalls eine Kompressionskraft ausübenden Oberschenkelteil mit
eingeschränkter Dehnfähigkeit in senkrechter Richtung auf. Das Hüftteil ist in
senkrechter Richtung dehnbar. Der Taillenhalter kann mit unterschiedlichem Abstand
zum Oberschenkel angebracht werden und ermöglicht somit die gewünschte Fixierung
des Oberschenkelteil am Oberschenkel des Trägers. Damit soll die Rollneigung des
Strumpfes am oberen Ende bei großen Oberschenkelumfängen gemindert werden. Zu
den physiologischen Wirkungen auf den menschlichen Körper werden bis auf die
Vergrößerung der Blutströmgeschwindigkeit keine weiteren Angaben gemacht.
Aus der DE 36 31 022 A1 ist ein Stützstrumpf bekannt, der durch Gestrickkonstruktion
und Materialzusammensetzung so gefertigt wird, dass er auf das Bein einen
Kompressionsdruck ausübt, der vom Knöchel zum Oberschenkel hin abnimmt.
Dieser Stützstrumpf wird bei tiefen venösen Stauungen, superfiziellen, venösen
Stauungen und leichten Venenleiden angewendet. Der Strumpf erzeugt einen großen
Druckgradienten zur Unterstützung der mikroskopischen Hämodynamik und der
Klappenfunktion an jeder Stelle des Beines ohne eine venöse Stauung hervorzurufen.
Es werden weiterhin Beschreibungen der Gestrickkonstruktion und der
Materialzusammensetzung aufgeführt.
Die DE 199 44 030 C1 betrifft einen Kompressionsstrumpf, der das Bein mindestens
teilweise bedeckt, einen Druckabfall vom Knöchel zum Oberschenkel hin aufweist und
darüber hinaus eine spezielle, pfeilförmige Oberflächenstruktur aufweist, die den
Transport von Blut aus dem Bein zum Rumpf unterstützen soll. Durch Einsatz
unterschiedlicher Materialdicken und/oder Materialien unterschiedlicher
Kompressionsgrade wird die Oberflächenstruktur des Strumpfes gebildet. Der Strumpf
besteht aus einem dünnen, luftdurchlässigen und/oder hypoallergenen Material. Zur
Herstellung sind ein oder mehrere Materialien aus der Gruppe Elastan, Polyamid,
Polyvinylchlorid und Elastan-Baumwollgemischen ausgewählt.
Es ist nun die Aufgabe der Erfindung, ohne therapeutische Maßnahmen die
Leistungsfähigkeit des menschlichen Körpers, insbesondere der Extremitäten zu
steigert.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe in Verbindung mit den im Oberbegriff des
Anspruchs 1 genannten Merkmale dadurch gelöst, dass die Manschette so ausgebildet
ist, dass sich ein gleichmäßiger Kompressionsdruck im Bereich von 1 bis 20 mm Hg im
bedeckten Gewebe entfaltet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von abhängigen Unteransprüchen.
Im Unterschied zu Kompressions- bzw. Stützstrümpfen, bei deren Anwendung relativ
hohe Drucke (20-60 mm Hg) auf die Extremität ausgeübt werden und zwischen dem
distalen und dem proximalen Segment immer ein Druckgradient besteht und die
Anwendung therapeutischen Zwecken dient, liegt der Erfindung eine physiologische
Manschette zugrunde, die am Bein oder an Unter- und Oberschenkel separat und am
Arm oder an Unter- und Oberarm separat getragen werden kann und einen in jedem
ggf. vorhandenem Segment konstanten und gleichen Druck von 1 bis 20 mm Hg auf
das Gewebe ausübt. Vorteilhaft liegt der Druck im Bereich von 5 bis 17 mm Hg.
Es wurde gefunden, dass ein relativ geringer Druck der Manschette von 1 bis 20 mm
Hg ohne einen Druckgradienten einen deutlich gesteigerten arteriellen Einstrom in die
betreffende Extremität bewirkt und damit eine entsprechende Zunahme der
Leistungsfähigkeit bzw. Fitness einhergeht.
Die durchblutungssteigernde Wirkung der Manschette hält unter Ruhebedingungen
etwa 2-5 Stunden an. Das Tragen einer Manschette an den Extremitäten mit einem
Andruck von 10-20 mm Hg ruft beim Träger keinerlei unangenehme Empfindungen
hervor.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht in einer einteiligen
Ausführung der Manschette mit drei Segmenten, mit denen die muskulösen Bereiche
von Unterschenkel und Oberschenkel mit einem (gleich großen) Druck belastet und der
Kniebereich unbelastet bleibt.
Zur Herstellung der Manschette wird eine Maschenware verwendet, die elastomere und
nichtelastomere Garne enthält. Damit im Tragezustand die Maschenware gedehnt und
körpernah der Körperform angepasst ist, werden die Zuschnittteile um einen
bestimmten Wert kleiner als die Körpermaße des Trägers konstruiert und in Form von
Manschetten oder Schläuchen hergestellt.
Bei der Herstellung werden Materialkennwerte der verarbeiteten textilen Flächengebilde
beim Zuschnitt der Teile zur Erzeugung der erforderlichen Druckwerte berücksichtigt.
Eine Methodik, wie konkrete Materialkennwerte der textilen Flächen wie Kraft-
Dehnungsverhalten, Biegesteifigkeit und Schersteifigkeit für die rechnergestützte
Schnittkonstruktion genutzt werden können, ist in Kirstein, T.: Produktentwicklung für
körpernahe Bekleidung unter Berücksichtigung der textilen Materialeigenschaften.
Dissertation. Technische Universität Dresden, Fakultät Maschinenwesen, 2001
beschrieben.
Körpernah getragene Bekleidungsprodukte werden dann subjektiv als angenehm und
passend empfunden, wenn die dem gedehnten Produkt innewohnende Spannung,
(infolge der minimalen Dicke der Stoffe nur auf die Breite bezogen), einen Wert von 2 N/6 cm
aufweist. Dies entspricht einer Streckenlast von 0,33 N/cm. Die Bezugsbreite
von 6 cm resultiert aus den genormten Prüfbedingungen des einachsigen
Zugversuches für textile Flächengebilde.
Daraus ist ableitbar, dass wesentliche Druckwirkungen auf das menschliche
(biologische) Gewebe dann erreicht werden können, wenn die Streckenlast im
gedehnten textilen Flächengebilde deutlich über diesem Wert von 2 N/6 cm liegt.
Aus Gründen des erforderlichen Kraft-Dehnungsverhaltens und der optimalen
Kontaktierung der Körperoberfläche eignen sich insbesondere textile Maschenwaren,
die (beispielsweise) durch die bekannten Maschentechnologien Stricken, Kettenwirken
oder Rundwirken hergestellt werden können. Die sogenannten Rückstellkräfte dieser
textilen Flächen können insbesondere durch den partiellen Einsatz von Elastanfäden, d. h.
synthetische "Gummi"-Fäden, positiv beeinflusst werden. Aus
bekleidungsphysiologischen Gründen wie Feuchteaufnahme- und Feuchtetransportvermögen kann dieser
Elastanfadenanteil nur einen geringen Masseanteil an der Gesamtmasse einnehmen.
Werden diese elastanhaltigen Maschenwaren zu körperkonturnahen Schläuchen so
verarbeitet, dass sie einerseits der zu überziehenden Körperoberfläche optimal folgen
und andererseits Tangentialspannungen (ohne Dickenberücksichtigung) von mehr als 2 N/6 cm
erreichen, so üben sie auf das menschliche (biologische) Gewebe einen
derartigen Druck aus, dass nach wenigen Minuten der Körper lokal begrenzt zu
gesteigerter Durchblutung dieser "bekleideten" Extremität angeregt wird.
Für eine separate Nutzung ist eine überziehbare Ausführung vorteilhaft. Als Bestandteil
eines Bekleidungsstückes ist aus Gründen der weiteren möglichen Nutzung ein
Schließen/Öffnen der komprimierenden Komponenten vorteilhaft. Als
Verschlusselemente eignen sich alle bekannten Verschlusselemente wie
Reißverschlüsse, Klettband und Knöpfe.
Die Erfindung wird nachfolgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen in
Bild 1 eine Ausführung der Manschette mit Unterschenkel-, Knie- und Oberschenkelteil
in einem Stück
Bild 2 eine schematische Darstellung von Körpermaß und Konstruktionsmaß am
Beispiel des Armes
Bild 3 ein Kraft-Dehnungs-Diagramm eines Materialmusters
Bild 4 den Dehnungsfaktor Q
Bild 5 eine Darstellung der Durchblutungsbeeinflussung durch eine angelegte
Manschette
Bild 1 zeigt eine Ausführung einer Manschette mit Unterschenkel- A, Knie- B und
Oberschenkelteil C in einem Stück. In den Teilen A und C sind die Drücke gleich groß
und weisen keinen Druckgradienten auf. Im Teil B (Knieteil) ist der wirksame Druck auf
das menschliche Gewebe nahe null.
In Bild 2 ist ein Zuschnitt dargestellt. Die vom Träger abgenommenen Körpermaße 1
sind um einen Wert (nämlich das Konfektionsmaß 2) kleiner zugeschnitten. Zur
Berücksichtigung der Materialeigenschaften wird ein Faktor mit dem Körpermaß 1
multipliziert. Um den Faktor zu berechnen, wird der angestrebte Druck der Manschette
oder des Schlauches festgelegt, die Krümmungsradien bestimmt und die erforderliche
Zugkraft des textilen Flächengebildes errechnet. Dem errechnete Wert entsprechend
wird im materialspezifischen Kraft-Dehnungs-Diagramm der zugehörige Dehnungswert
ermittelt und zur Berechnung des Dehnungsfaktors Q in Umfangsrichtung
(Querrichtung) verwendet.
Bild 3 zeigt ein Kraft-Dehnungs-Diagramm. Für die zur Anwendung kommenden textilen
Flächengebilde wird das materialspezifisches Kraft-Dehnungs-Diagramm im
einachsigen Zugversuch ermittelt. Bei der erforderlichen Kraft wird im Diagramm die
zugehörige Dehnung entnommen und der materialspezifische Dehnungsfaktor gebildet,
der mit dem Körpermaß 1 multipliziert wird.
Bild 4 gibt die Formel zur Berechnung des materialspezifischen Dehnungsfaktors an. Er
wird als dimensionslose Größe verwendet.
Bild 5 stellt die durch die Applikation der erfindungsgemäßen Manschette erhöhte
Durchblutung im Ruhezustand dar. Gezeigt wird die Steigerung der Ruhedurchblutung,
die eine Stunde nach Anlegen der Manschette gemessen wurde.