DE10219814A1 - Physiologische Manschette - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine physiologische Manschette zum Anlegen an eine menschliche oder tierische Extremität, die im Tragezustand gedehnt und der Körperform angepasst ist, wobei im Zuschnitt die Teile um einen bestimmten Wert kleiner als die Abmaße der Extremität bemessen sind, wodurch sich eine komprimierende Wirkung im Gewebe unter der angelegten Manschette entfaltet und eine Steigerung des arteriellen Einstroms und damit der Leistungsfähigkeit hervorgerufen wird. Die Manschette ist so ausgebildet, dass sich ein gleichmäßger Kompressionsdruck im Bereich von 1 bis 20 mm Hg im von der Manschette bedeckten muskulären Gewebe entfaltet.

Description

• Die Erfindung betrifft eine physiologische Manschette nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Manschette wird auf einer oder mehreren Extremitäten in der Freizeit, bei Sport und Training zur Leistungssteigerung getragen.
• 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.

Claims (7)

1. Physiologische Manschette zum Anlegen an eine menschliche oder tierische Extremität, die im Tragezustand gedehnt und der Körperform angepasst ist, wobei im Zuschnitt die Teile um einen bestimmten Wert kleiner als die Abmaße der Extremität bemessen sind, wodurch sich eine komprimierende Wirkung im Gewebe unter der angelegten Manschette entfaltet und eine Steigerung des arteriellen Einstroms und damit der Leistungsfähigkeit hervorgerufen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette so ausgebildet ist, dass sich ein gleichmäßiger Kompressionsdruck im Bereich von 1 bis 20 mm Hg im von der Manschette bedeckten muskulären Gewebe entfaltet.

2. Physiologische Manschette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erzeugte Kompressionsdruck im Bereich von 5 bis 17 mm Hg liegt.

3. Physiologische Manschette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette aus einem Stück mit drei Segmenten zum Anlegen an Unter- und Oberschenkel oder Unter- und Oberarm besteht, wobei die beiden Segmente A und C im Tragezustand einen gleichgroßen konstanten Kompressionsdruck P1 = P3 = 1-20 mm Hg und das Segment B im Tragezustand einen Kompressionsdruck von P2 ∼ 0 mm Hg erzeugen.

4. Physiologische Manschette nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette aus einer elastomere und nichtelastomere Garne beinhaltender Maschenware besteht.

5. Physiologische Manschette nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette aus einem Abstandsgewirk mit elastischen Fäden besteht.

6. Physiologische Manschette nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette Mittel zum Öffnen und Schließen aufweist.

7. Physiologische Manschette nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette Teil eines Kleidungsstücks ist.