DE19924976A1

DE19924976A1 - Dynamic pressure reducing surface has cells filled with air or fluid

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Publication number: DE19924976A1
Application number: DE1999124976
Authority: DE
Inventors: Rainer E Sachse
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-05-31
Filing date: 1999-05-31
Publication date: 2000-12-07

Abstract

The dynamic pressure-reduction surface consists of soft air-or fluid-filled cells arranged in a matrix, and possessing a surface radius not larger than the surface radius of the patient laying on it. The cells' diameter is smaller than the angiosom on it, and their inner pressure can be regulated and or varied in a temporally defined way. The cells are entirely or partially made of a moderately air-permeable material. The temperature of the air or fluid in the cells can be altered.

Description

Auf Grund von Geburtsfehlern, Unfällen sowie einer Anzahl anderer Erkrankungen, die oft auch altersbedingt sind, kommt es bei vielen Menschen zu Bettlägrigkeit oder zumindest dazu, daß sie auf einen Rollstuhl angewiesen sind.Due to birth defects, accidents and a number of other illnesses that often due to age, many people become bedridden or at least that they are dependent on a wheelchair.

Eines der Hauptprobleme längerer Bettlägrigkeit oder des prolongierten Sitzens ist bei diesen Patienten das Problem, daß sie leicht Druckgeschwüre (= Decubitalulcus) entwickeln können. Diese sind meist durch eine Gefühlsstörung im belasteten Bereich bedingt, darüber hinaus sind die Patienten oft physisch nicht in der Lage, den vorhandenen Druck durch entsprechende Verlagerung des Gewichtes zu reduzieren oder auf andere Körperregionen zu verlagern, wie dies bei einem gesunden Mensch der Fall wäre.One of the main problems with prolonged bedriddenness or prolonged sitting is the problem in these patients that they can easily develop pressure ulcers (= decubital ulcer) can develop. These are mostly due to a feeling disorder in the stressed area conditional, moreover, the patients are often not physically able to Reduce existing pressure by shifting the weight accordingly or to shift to other parts of the body, as is the case with a healthy person would be the case.

Pathophysiologisch gesehen, entstehen Druckgeschwüre dann, wenn der auf das aufliegende Gewebe wirkende Druck den Füllungsdruck des Gewebekapillardrucks für eine (vom Gewebe und von der Höhe des Druckes abhängige) kritische Zeit überschreitet, während der kein Blut durch das Gewebe fließt. Im Folgenden kommt es dann zu der sogenannten Ischämie-Reperfusions-Verletzung, mit darauffolgendem Absterben des Gewebes. Obwohl die genaue Pathophysiologie der Druckgeschwürentstehung nach wie vor nicht in allen Details bekannt ist, und man heute pharmakologisch Möglichkeiten hat, auf die Reperfusionsverletzung Einfluß zu nehmen, spielt die Prophylaxe von Druckgeschwüren bei decubitusgefährdeten Patienten nach wie vor die wichtigste Rolle.From a pathophysiological point of view, pressure sores develop when the on the applied tissue pressure the filling pressure of the tissue capillary pressure for a critical time (depending on the tissue and the amount of pressure) during which no blood flows through the tissue. Hereinafter the so-called ischemia-reperfusion injury then occurs subsequent tissue death. Although the exact Pathophysiology of pressure ulcer formation is still not in all details is known, and today there are pharmacological possibilities on which Preventing reperfusion injury plays a role in the prevention of Pressure ulcers remain the most important in decubitus patients Role.

In den letzten Jahrzehnten wurden dabei unterschiedliche Methoden und Hilfsmittel entwickelt, um Druckgeschwüre zu vermeiden, bzw. das Dekubitusrisiko zu verringern. Die technisch einfachste Methode ist dabei nach wie vor das regelmäßige Umlagern/Drehen des Patienten. Es ist dies eine absolut zuverlässige Standardmethode, wenn die Zeitintervalle zwischen den Umlagerungen nicht zu lang gewählt werden. Das Hauptproblem ist, daß dies nicht nur tagsüber sondern auch nachts durchgeführt werden muß und damit sehr pflege- und zeitintensiv ist. Aufgrund der dafür notwendigen Logistik und der damit meist verbundenen, heute sehr hohen Kosten haben sich deshalb verschiedene Spezialbetten und Spezialmatratzen in den Vordergrund geschoben. Diese lassen sich nach dem zugrundeliegenden Funktionsprinzip in verschiedene Gruppen einteilen:In the past decades, different methods and tools have been used Developed to avoid pressure sores or the risk of pressure ulcers reduce. The technically simplest method is still this the regular repositioning / turning of the patient. It is an absolute one reliable standard method when the time intervals between the rearrangements not be chosen too long. The main problem is that this is not just during the day but must also be carried out at night and thus very maintenance and is time consuming. Because of the necessary logistics and therefore mostly associated, very high costs today have different Special beds and special mattresses pushed into the foreground. Leave this into different groups according to the underlying functional principle organize:

1. Oberflächen, die den Druck relativ gleichmäßig über die ganze Oberfläche verteilen. Typische Beispiele hierfür sind Wasserbetten, Luftmatratzen, und gekammerte, mit Luft gefüllte Spezialmatratzen. Der Vorteil dieser Oberflächen liegt in ihrem geringen Gewicht, und vor allem in den relativ geringen Herstellungs- und Unterhaltskosten. Leider bestehen jedoch auch gravierende Nachteile. Bei den mit Wasser gefüllten Matratzen nimmt der Druck linear mit der Eindrucktiefe zu, und es kommt aufgrund des verwendeten luft- und wasserdichten Materials leicht zur Bildung von Feuchträumen mit resultierender Hautmazeration. Diese Probleme lassen sich bei den mit Luft gefüllten großpolstrigen Spezialmatratzen vermeiden, da hier Materialien verwendet werden können, die partiell luftdurchlässig sind. Wie Messungen gezeigt haben, können diese jedoch oft relativ hohe Drücke auf das aufliegende Gewebe erzeugen, obwohl die einzelnen Luftkammern einen im Vergleich nur sehr geringen Füllungsdruck haben (Sachse 1998). Verantwortlich für dieses Phänomen sind sogenannte Tenting-Phänomene, d. h. die Kraft-Summations-Effekte einer großen Oberfläche, die einer Verformung dieser Oberfläche mit relativ großen Kräften entgegenstehen, und die vor alllem dann relevant sind, wenn der Radius des auf der Oberfläche liegenden Körperbereichs im Verhältnis zum Radius der Oberfläche klein ist.1. Surfaces that print relatively evenly across the entire surface to distribute. Typical examples of this are water beds, air mattresses, and chambered, air-filled special mattresses. The advantage of these surfaces is in their light weight, and especially in the relatively low manufacturing and maintenance costs. Unfortunately however, there are also serious disadvantages. For those filled with water Mattresses the pressure increases linearly with the depth of impression, and it comes because of the used air- and waterproof material easily to form wet rooms with resulting skin maceration. These problems can be solved with the air Avoid filling large-cushioned special mattresses, since materials are used here that are partially permeable to air. As measurements have shown however, these can often generate relatively high pressures on the tissue on top, although the individual air chambers are very small in comparison Have filling pressure (Sachse 1998). Are responsible for this phenomenon so-called tenting phenomena, d. H. the force summation effects of a large one Surface that deforms this surface with relatively large forces oppose, and are particularly relevant when the radius of the Surface lying body area small in relation to the radius of the surface is.

Kleinpolstrige luftgefüllte Auflagen, wie z. B. das Roho-Kissen, eliminieren das Problem der Tenting-Effekte, da der Radius der Einzelkammern dem Radius der Körperoberflächen gegenüber gleich oder kleiner gehalten ist. Sie sind aus diesem Grund in der Lage, das Gewicht relativ gleichmäßig zu verteilen. Diese können jedoch insbesondere beim sitzenden Patienten noch immer deutlich über den physiologisch tolerierten Drücken liegen, darüberhinaus bestehen bei diesen wieder die Probleme mit Feuchtigkeitsakkumulation.Small-cushioned air-filled pads such. B. the Roho pillow, eliminate that Problem of the tenting effects, since the radius of the individual chambers corresponds to the radius of the Body surfaces opposite is kept the same or smaller. You are from this Reason able to distribute the weight relatively evenly. these can however, especially in the sedentary patient, still significantly above the are physiologically tolerated pressures, moreover these exist again the problems with moisture accumulation.

Zu den, den Druck gleichmäßig verteilenden Spezialbetten gehören letzlich auch die im deutschen Sprachraum als Glaskugelbetten bekannten Oberflächen, auf denen der Patient sehr locker auf durch ein Gebläse mit Warmluft in Suspension gehaltenen Keramikpartikeln liegt, so daß der Körper durch diese Luft-Flüssigkeit- Suspension getragen wird. Von dieser Suspension ist der Patient nur durch ein sehr feines luftdurchlässiges Netz und meist noch ein Bettlaken getrennt. Durch diesen Luftstrom wird der Patient optimal trockengehalten, und die einwirkenden Drücke sind im Verhältnis zu anderen Spezialmatratzen niedrig, wobei sich der Druck in dieser Suspension nach unten zu linear vergrößert, so daß auch hier mäßig erhöhte Drücke auftreten können, vor allem wenn sich der Patient aufsetzt. Hauptnachteil dieser Technologie ist jedoch vor allem der extreme Kostenaufwand in der Herstellung und Unterhaltung, von dem sehr hohen Gewicht des Bettes mit den entsprechenden Problemen beim Transport abgesehen.Ultimately, the special beds that evenly distribute the pressure also include the surfaces known as glass ball beds in the German-speaking world, on which the patient very loosely by a fan with warm air in suspension held ceramic particles, so that the body through this air-liquid Suspension is worn. From this suspension, the patient is only through a very fine air-permeable mesh and mostly a separate sheet. Through this Airflow is kept optimally dry, and the patient pressures are low in relation to other special mattresses, whereby the pressure in this suspension increases downward to linear, so that here too moderately increased pressures can occur, especially when the patient sits up. The main disadvantage of this technology, however, is the extreme cost in the manufacture and maintenance, from the very high weight of the bed with the corresponding problems during transport apart.

2. Oberflächen mit alternierenden luft- oder flüssigkeitsgefüllten Rippen, bei denen sich relativ hohe Interface-Drücke mit sehr niedrigen Interface-Drücken in einem zeitlich definierten Abstand abwechseln. Diese sind technisch relativ einfach gebaut und meist leicht transportabel. Hauptnachteil sind bei diesen die doch relativ hohen Druckwerte, die insbesondere auf den Schultern der Rippen auftreten. Bei diesen Spezialmatratzen, die lange, alternierend gefüllte Druckpolster haben, treten typischerweise ebenfalls relativ hohe Interface-Drücke auf, da im Normalfall weniger als 50% der Oberfläche gewichtstragend sind, sowie durch Tenting-Effekte, vor allem wenn die einzelnen Kissen größere Abmessungen haben.2. Surfaces with alternating ribs filled with air or liquid where relatively high interface pressures with very low interface pressures in one time Alternate defined distance. These are technically relatively simple and built mostly easily transportable. The main disadvantage of these is the relatively high Pressure values that occur especially on the shoulders of the ribs. These special mattresses, which have long, alternately filled pressure pads, Typically, relatively high interface pressures also occur, as is normally the case less than 50% of the surface is weight bearing, as well as through tenting effects, especially if the individual pillows have larger dimensions.

3. Oberflächen, die so konturiert sind, daß gewisse Bereiche, die für eine Druckgeschwürbildung prädestiniert sind, von der Druckbelastung ausgeschlossen werden. Diese werden insbesondere für Rollstühle oft verwendet, haben jedoch den Nachteil, daß hier das Gewicht auf eine insgesamt kleinere Fläche mit den damit verbundenen erhöhten Drücken für das nun gewichtstragende Gewebe verteilt wird.3. Surfaces that are contoured so that certain areas are suitable for a Pressure ulcer formation are predestined, excluded from the pressure load become. These are often used in particular for wheelchairs, but they do Disadvantage that the weight on a smaller area with the so associated increased pressures for the now weight-bearing tissue is distributed.

4. Spezialbetten, bei denen die Liegeoberfläche gedreht oder gekippt wird, so daß immer wieder andere Bereiche belastet werden. Nachteil bei diesen Systemen ist vor allem, daß sie für den Patienten sehr irritierend sein können, die Pflege des Patienten in diesen Betten meist sehr schwer ist, und sie auch auf Grund der notwendigen Mechanik sehr teuer in Fertigung und Unterhalt sind.4. Special beds in which the lying surface is turned or tilted so that other areas are always burdened. The disadvantage of these systems is especially that they can be very irritating to the patient, caring for the Patients in these beds are usually very heavy, and they also because of the necessary mechanics are very expensive to manufacture and maintain.

Es war deshalb Ziel dieser Erfindung, eine Spezialmatratze zu entwickeln, bei der die Nachteile der obigen Systeme, insbesondere die hohe statische Belastung durch Tenting-Phänomene eliminiert werden und gleichzeitig die Möglichkeit der alternierenden Druckentlastung mit Gewebe-Reperfusion gegeben ist.It was therefore the aim of this invention to develop a special mattress in which the Disadvantages of the above systems, especially the high static load Tenting phenomena are eliminated and at the same time the possibility of alternating pressure relief with tissue reperfusion is given.

Dieses Problem wurde erfindungsgemäß nach Anspruch 1 dadurch gelöst, daß die Spezialoberfläche im Sinne eine dreidimensional aktiven Druckreduktionsmatrix aus multiplen Kammern besteht, deren Oberflächenradius nicht größer als der der daraufliegenden Körperregion ist, deren Durchmesser kleiner ist als der des darauf ruhenden Angiosoms, und deren Innendruck einzeln oder in Gruppen geregelt und/oder alterniert werden kann, so daß eine Gewebe-Reperfusion selbst in sehr ungünstigen Fällen gewährleistet wird.This problem was solved according to the invention in that the Special surface in the sense of a three-dimensionally active pressure reduction matrix multiple chambers, the surface radius of which is not greater than that of the body region lying thereon, the diameter of which is smaller than that of the body region thereon dormant angiosomes, and their internal pressure regulated individually or in groups and / or can be alternated so that tissue reperfusion even in very unfavorable cases is guaranteed.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist in den Abb. 1 bis 3 dargestellt. Es zeigen:A preferred embodiment is shown in Figs. 1 to 3. Show it:

Fig. 1 eine Aufsicht mit Gesamtdarstellung der Druckreduktionsoberfläche Fig. 1 is a plan view with an overall view of the pressure reduction surface

Fig. 2 eine Seitenansicht der Druckreduktionsoberfläche ohne die Kontroll- und Steuerteile Fig. 2 is a side view of the pressure reduction surface without the control and control parts

Fig. 3 eine Seitenansicht einer einzelnen Zelle der Druckreduktionsoberfläche Fig. 3 is a side view of a single cell of the pressure reduction surface

Fig. 4 Teildarstellung von 3 Zellen mit darauflagerndem Patienten. Fig. 4 partial representation of 3 cells with patient lying thereon.

Die dynamische Druckreduktionsoberfläche besteht aus einem Zellenträger 1, mit dem die Zellen 2 fest oder auswechselbar verbunden sind. Die Zellen sind dabei in einer zweidimensionalen Matrix angeordnet und in der Größe so aufeinander abgestimmt, daß keine signifikanten Überschneidungen in der Größe vorhanden sind. The dynamic pressure reduction surface consists of a cell carrier 1 , with which the cells 2 are fixedly or exchangeably connected. The cells are arranged in a two-dimensional matrix and matched in size so that there are no significant overlaps in size.

Im Inneren der aus einem weichen Material gefertigten Zellen 1 befindet sich eine Füllung 2 mit Luft oder einer Flüssigkeit. Die Zellen sind über ein Verbindungselement 3 und einen daran angeschlossenen Schlauch 4 mit einem Drucksensor 5 über ein Steuerventil 6 mit einer Pumpe 7 verbunden. Die Sensoren 5 sind dabei mit einem Steuergerät 8 verbunden, welches dann nach dem eingegebenen Algorithmus die Steuerventile 6 ansteuert, und damit den Druck in den Zellen 1 regelt, wobei diese Regelung mit dem Druck aller Nachbarzellen koordiniert ist. Wichtig ist dabei auch, daß die Zellen 1 an der dem Patienten 10 zugewandten Seite einen Radius 11 aufweisen, der im Vergleich zum Radius 12 der Körperoberfläche des darauf lagernden Patienten zumindest nicht deutlich größer ist, um Tenting-Phänomene zu eliminieren. Dabei sind die Zellen 1 auf einer vorzugsweise aus Schaumstoff gefertigten Unterlage 13 aufgebracht, und stehen an ihrer Unterfläche 14 mit den Schläuchen 3 in Verbindung. Im dargestellten Beispiel sind die Zellen dabei in 3 Gruppen a, b und c angeordnet, so daß jede drucklose Zelle 1a zirkulär von jeweils sechs druckführenden Zellen 1a und 1b umgeben ist. Hierdurch kommt es zu einer optimalen und regelmäßig wechselnden Druckentlastung des Gewebes bei nur mäßiger Mehrbelastung der belasteten Körperregionen. Inside the cells 1 made of a soft material there is a filling 2 with air or a liquid. The cells are connected via a connecting element 3 and a hose 4 connected to them to a pressure sensor 5 via a control valve 6 to a pump 7 . The sensors 5 are connected to a control unit 8 , which then controls the control valves 6 according to the algorithm entered, and thus regulates the pressure in the cells 1 , this regulation being coordinated with the pressure of all neighboring cells. It is also important that the cells 1 on the side facing the patient 10 have a radius 11 which is at least not significantly larger than the radius 12 of the body surface of the patient lying on them, in order to eliminate tenting phenomena. In this case, the cells 1 are applied to a base 13 , preferably made of foam, and are connected to the hoses 3 on their lower surface 14 . In the example shown, the cells are arranged in 3 groups a, b and c, so that each unpressurized cell 1 a is surrounded by six pressure-carrying cells 1 a and 1 b. This leads to an optimal and regularly changing pressure relief of the tissue with only moderate additional load on the stressed body regions.

Reference list

11

a, b, c Zellen
a, b, c cells

22nd

Füllmedium in den Zellen
Filling medium in the cells

33rd

Verbindungselement
Fastener

44th

Schlauch
tube

55

a, b, c Drucksensoren
a, b, c pressure sensors

66

a, b, c Steuerventile
a, b, c control valves

77

Pumpe
pump

88th

Steuergerät
Control unit

1010th

Patient
patient

1111

Radius der Oberfläche der Zellen Radius of the surface of the cells

11

a, b, c
a, b, c

1212th

Radius der Körperoberfläche des Patienten Radius of the patient's body surface

1010th

1313

Unterlage
document

1414

Unterfläche der Zellen Bottom surface of the cells

11

a, b, c
a, b, c Indizes von in Gruppen geschalteten Zellen a, b, c
a, b, c indices of cells connected in groups

11

, Drucksensoren , Pressure sensors

55

und Steuerventilen and Control valves

66

.
.

Claims

1. Dynamic pressure reduction surface, characterized in that it consists of, arranged in a matrix, soft air or liquid-filled cells, the surface radius of which is not significantly larger than the surface radius of the patient lying thereon, the diameter of which is smaller than that of the angiosome lying thereon and their Internal pressure is adjustable and / or can be varied in a time-defined manner.

2. Device according to claim 1, characterized in that the cells entirely or are partially made of a moderately air permeable material, so that damp chambers can be avoided.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the air or Liquid in the cells can be changed in temperature.

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that between air can be blown up to the individual cells, which is also a Formation of damp chambers minimized.

5. Apparatus according to claim 1 to 4, characterized in that each cell is surrounded by at least three cells.

6. Apparatus according to claim 1 to 5, characterized in that the cells are easily replaceable attached to the support surface.

7. Apparatus according to claim 1 to 6, characterized in that each cell can be individually controlled or regulated in the print.

8. Apparatus according to claim 1 to 7, characterized in that the cells in Groups are arranged and the pressure within the groups are regulated can.

9. Apparatus according to claim 1 to 8, characterized in that the cells are attached to a soft surface that will also reduce pressure if the cells are not filled or if there is a technical problem.

10. Apparatus according to claim 1 to 9, characterized in that the cells ( 1 ) are fed by several pumps.