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Technologisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine aufblasbare Matratze nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die erfindungsgemäße Matratze lässt sich auf einem Bett mit einer herkömmlichen Matratze, auf einem Bett ohne eine herkömmliche Matratze oder auch auf einer beliebigen flachen Unterlage zum Liegen verwenden.
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Technologischer Hintergrund
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Technologische Fortschritte und Fortschritte der medizinischen Wissenschaften konnten die menschliche Lebenserwartung erhöhen, wobei allerdings Patienten im fortgeschrittenen Alter anfällig für bestimmte Krankheiten werden können. Viele Krankheiten, die früher schwer heilbar waren, oder die die Patienten schwächten, können nun gehemmt oder wenigstens teilweise gesteuert werden; die Gesundheitspflege konnte dementsprechend verbessert werden. Im Ergebnis gibt es aber mehr denn je bettlägerige Menschen, die unter einem Trauma, unter chronischen Krankheiten, Senilität, Demenz usw. leiden und die Zahl dieser Menschen steigt mit der gesteigerten Lebenserwartung der älter werden Bevölkerung. Die mangelnde Beweglichkeit bettlägeriger Patienten führt zu dem Problem, dass das Liegen zu Dekubitusgeschwüren (Druck-, Wundliegegeschwüren) beziehungsweise zu Schmerzen aufgrund des Auflagedrucks) führen kann.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine aufblasbare Matratze der eingangs genannten Art zu schaffen, die der Bildung von Dekubitusgeschwüren entgegen wirkt und bettlägerigen Patienten Liegekomfort bietet. Diese Aufgabe wird durch eine Matratze gelöst, die in den Ansprüchen definiert ist. Die erfindungsgemäße Matratze besteht aus einer Anordnung von drei Schichten:
- – die erste Schicht ist im Nutzungsfall oben in der Anordnung angeordnet,
- – die zweite Schicht ist im Nutzungsfall unterhalb der ersten Schicht in der Mitte der Anordnung angeordnet ist, und
- – die dritte Schicht ist im Nutzungsfall unterhalb der zweiten Schicht unten in der Anordnung angeordnet.
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Erste Luftkammern sind in der Weise ausgestaltet, dass sie in vorgebbaren Zeitintervallen aufgeblasen und entleert werden. Auch die zweite Schicht und die dritte Schicht weisen Luftkammern auf. Mindestens ein Teil der Luftkammern ist mit einem pneumatischen System verbunden, das mindestens einen Teil der Luftkammern hinsichtlich aufblasen und entleeren steuert. Vorteilhafterweise ist die erste Schicht im Kopfbereich als ein Kissen ausgeformt oder es ist eine weitere Schicht im Kopfbereich der ersten Schicht vorgesehen, welche als Kissen ausgeformt ist. Das Kissen dient der Auflage des Kopfes der jeweiligen Person, die die Matratze nutzt.
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Vorteilhafterweise ist der Matratze mindestens ein Schnarch-Sensor zugeordnet, der vorzugsweise im Kopfbereich der ersten Schicht angeordnet ist.
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Die erste Schicht weist drei Gruppen von Luftkammern auf, wobei zwei Gruppen von Luftkammern in der Weise ausgestaltet sind, dass sie abwechselnd in einer Aufblasphase aufgeblasen und in einer Entleerungsphase entleert werden.
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Daneben ist genau eine weitere Gruppe von Luftkammern in der ersten Schicht der erfindungsgemäßen Matratze vorgesehen, die eine von den beiden vorgenannten Gruppen der Luftkammern unabhängige Luftkammer bildet und Öffnungen für Luftventilation zwischen einem aufliegenden menschlichen Körper und der Matratze aufweist. Damit wird ein Luftstrom gebildet, der zwischen den Luftkammern der vorgenannten Gruppen von Luftkammern strömt.
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Die zwei vorgenannten Gruppen der Luftkammern der ersten Schicht sind vorzugsweise in der Weise ausgestaltet, dass eine der beiden Gruppen aufgeblasen ist, während die andere der beiden Gruppen entleert ist. Die Aufblasphase und die Entleerungsphase sind im Wesentlichen gleich lang, und dauern beispielsweise etwa 30 Minuten. Alternativ hierzu lassen sich die Aufblasphase und die Entleerungsphase zeitlich anders gestalten, um beispielsweise den aufliegenden Körper zu massieren.
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Die dritte Schicht weist eine dem Rücken eines aufliegenden Körpers zugeordnete Kammer auf, eine dem Gesäß eines aufliegenden Körpers zugeordnete Kammer und eine den Beinen eines aufliegenden Körpers zugeordnete Kammer. Diese drei Kammern sind aufblasbar und bilden im aufgeblasenen Zustand die Form eines Stuhls.
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Die Oberfläche der dem Gesäß eines aufliegenden Körpers zugeordnete Kammer weist im aufgeblasenen Zustand die Form eines Sitzkissens auf.
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Die Erfindung zeichnet sich durch eine Mehrzahl von Vorteilen aus:
- 1. Die erfindungsmäße Matratze entlastet eine Person, die auf der Matratze liegt; sie verlagert und passt die Druckposition bettlägeriger Menschen gegenüber der Matratze an, um die Blutzirkulation unter der Haut zu verbessern;
- 2. Der Einsatz von Krankenpflegern, bettlägerige Patienten in unterschiedliche Liege- und Sitzpositionen zu versetzen, wird reduziert, die Patienten lassen sich leichter und mit geringeren Risiken aufrichten;
- 3. Der Einsatz der erfindungsgemäßen Matratze, insbesondere das Aufblasen und Entleeren der Luftkammern lässt sich hinsichtlich Zeit und Art der Nutzung in einfacher Weise planen und vorbestimmen.
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Die erfindungsgemäße Matratze hat ein vergleichsweise geringes Gewicht, sie ist einfach zu reinigen, und zudem kostengünstig hinsichtlich der Vermeidung von Dekubitusgeschwüren. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Matratze sind in den folgenden Figuren dargestellt.
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Es zeigt
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1 die Gesamtstruktur der erfindungsgemäßen Matratze,
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2 die Matratze gemäß 1 angeordnet in einem Bett,
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3 eine Ansicht der drei Schichten der Matratze nach 1,
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4 die Oberflächenstruktur der ersten Schicht,
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5a, 5b, 5c die Struktur der ersten Schicht mit drei Kammern,
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6a die Struktur der zweiten Schicht;
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6b Luftkammern der zweiten Schicht im aufgeblasenen und entleerten Betriebszustand,
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6c Seitenansichten der zweiten Schicht in alternativen Betriebszuständen,
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7a eine dritte Schicht mit entleerten Luftkammern,
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7b Die dritte Schicht mit aufgeblasenen Luftkammern,
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8 die erste Schicht in zwei unterschiedlichen Betriebszuständen mit einer darauf liegenden Person,
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9 die zweite Schicht in unterschiedlichen Betriebszuständen mit einer darauf liegenden Person, und
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10 eine aufgeblasene dritte Schicht in Form eines Liegemöbels, auf der eine Person liegt.
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Wie in 1 dargestellt, weist die aufblasbare Matratze eine erste, obere Schicht L1, eine zweite, mittlere Schicht L2 und eine dritte, untere Schicht L3 auf. Die erste Schicht L1 weist drei separate Kammern auf, nämlich eine erste (Luft-)Kammer G1, eine zweite (Luft-)Kammer G2 und eine dritte (Luft-)Kammer G3, wobei die genannten (Luft-)Kammern benachbart zueinander und gleichmäßig über die gesamte erste Schicht L1 verteilt sind. Die Luftkammern G1 und G2 werden aufgeblasen und entleert, vorzugsweise in einem gleichmäßigen Zeitintervall mit regelmäßigen Wechseln von Aufblasphasen und Entleerungsphasen, beginnend mit der Inbetriebnahme der aufblasbaren (Luft-)Matratze. Eine Luftkammer G3 fungiert als eine optionale Luftkammer, die dazu dient, einen gesteuerten aktiven Luftstrom über die gesamte erste Schicht L1 zu generieren, und damit eine Entfeuchtung und eine bessere Ventilation zwischen Körper einer Benutzerperson und der Matratze sowie eine gleichförmige Temperatursteuerung zu bewirken. Alle Kammern der ersten Schicht L1 sind mit einem pneumatischen System F4 (1 und 2) verbunden, das in der Weise programmiert ist, dass die Aufblasphasen und die Entleerungsphasen abwechselnd generiert werden, und diese den Bedürfnissen einer auf der Matratze liegenden Benutzerperson angepasst werden, deren Mobilität eingeschränkt ist. G1 und G2 bilden zwei Gruppen von Luftkammern, die in der Weise ausgestaltet sind, dass sie abwechselnd in einer Aufblasphase aufgeblasen und in einer Entleerungsphase entleert werden. Demgegenüber bildet G3 eine weitere Gruppe von Luftkammern, die in der Weise ausgestaltet ist, dass sie eine von den zwei vorgenannten Gruppen G1, G2 der Luftkammern unabhängige Luftkammer G3 bildet. Wie in den 4 und 5c dargestellt, sind in der Oberfläche von G3 Öffnungen G4 vorgesehen, die der Luftventilation zwischen einem aufliegenden Körper des Matratzennutzer (z. B. Patient) und der Matratze dienen. Die Öffnungen G4 haben einen Durchmesser im Bereich von etwa 0,3 bis 5,0 mm, insbesondere im Bereich von 0,6 bis 3,0 mm. Die Öffnungen G4 münden in einen Kanal für Belüftungszonen, sie dienen der Eliminierung von Feuchtigkeit und können auch dem Warmhalten oder alternativ hierzu der Kühlung dienen, entsprechend den jeweiligen Wetterbedingungen oder dem entsprechenden Raumklima. Die Gruppen G1, G2 der Luftkammern der ersten Schicht sind vorzugsweise in der Weise ausgestaltet, dass eine Gruppe, z. B. G1 der beiden Gruppen G1, G2 aufgeblasen wird bzw. aufgeblasen ist, während die andere Gruppe, z. B. G2 der beiden Gruppen G1, G2 entleert wird bzw. ist.
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Die zwei Gruppen G1, G2 der Luftkammern der ersten Schicht L1 sind vorzugsweise in der Weise ausgestaltet, dass die Aufblasphase und die Entleerungsphase im Wesentlichen gleich lang sind, beispielsweise jeweils etwa 30 Minuten dauern.
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So können beispielsweise Aufblasphasen für G1 von 00:00 bis 00:30, 01:00 bis 01:30, etc. und Aufblasphasen für G2 von 00:30 bis 01:00, 01:30 bis 02:00, etc. vorgesehen sein.
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Alternativ hierzu sind die Aufblasphase und die Entleerungsphase zeitlich anders gestaltet, diese dauern beispielsweise jeweils nur eine oder wenige Minuten, um den aufliegenden Körper des Patienten zu massieren.
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Die erste Schicht L1 weist einen Kopfbereich auf, wobei die erste Schicht L1 im Kopfbereich als ein Kissen ausgeformt ist: Alternativ hierzu kann das Kissen durch eine weitere Schicht im Kopfbereich der ersten Schicht L1 gebildet werden. Das Kissen ist insbesondere wünschenswert für Benutzer, die ihren Kopf nicht mehr selbst bewegen können. Ein zusätzlicher Vorteil dieses aufblasbaren Kissens besteht darin, dass es dazu beitragen kann, Schnarchen zu reduzieren, was ein Hinweis auf obstruktive Schlafapnoe ist und Personen in der Nähe belästigt. Es kann mindestens ein Schnarch-Sensor vorgesehen sein beziehungsweise sind zwei Schnarch-Sensoren S1 und S2 an zwei gegenüberliegenden Seiten des Kissens vorgesehen (1). Schnarch-Sensoren sind regelmäßig kostengünstig, sie erzeugen einen spürbaren Mehrwert. Weitere Sensoren können in die Matratze integriert werden oder als Zusatzfunktionen („adds-ons”) in diese Schicht L1 installiert werden, wobei drahtgebunden oder drahtlos entsprechende Daten, sowohl lebenswichtige Statistikdaten als auch Umgebungswerte in unmittelbarer Nähe des Patienten übertragen werden können und beispielsweise auf tragbaren Datenverarbeitungsgeräte optisch und/oder akustisch dargestellt werden können. Die Sensordaten können in Verbindung mit dem pneumatischen System F4 auch vorprogrammierte Aufblas- und Entleerungsprozeduren und/oder Luftströme oder Matratzenkonfigurationen auslösen/triggern, um klinische Parameter zu optimieren. Das pneumatische System F4 weist einen Druck-Sensor, mindestens einen Schnarch-Sensor (S1, S2), einen Temperatur-Sensor, einen Feuchtigkeits-Sensor und/oder einen Gyroskop-Sensor auf, wobei die genannten Sensoren an oder in der Nähe der Matratze angeordnet sein können und mit einem Prozessor bzw. einer Regel- und/oder Steuereinrichtung des Systems G4 drahtgebunden oder drahtlos verbunden sind.
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Die zweite, mittlere Schicht L2 umfasst zwei Luftkammern G6, G7 an ihrer (bezüglich der Liegerichtung eines auf der Matratze liegenden Patienten) linken beziehungsweise rechten Seite, wobei mittels der beiden Luftkammern G6, G7 der auf der ersten Schicht L1 aufliegende Patientenkörper in verschiedene Positionen versetzt wird, wie in 9 dargestellt. Dabei wird entweder die linke Körperhälfte des Patienten angehoben (9, obere Darstellung) oder die rechte Körperhälfte des Patienten (9, untere Darstellung).
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G6 und G7 bilden zwei Gruppen von Luftkammern, nämlich der linken Luftkammer G6 und der rechten Luftkammer G7, wobei die linke und die rechte Seite der Schicht L2 weitere, kleinere Luftkammern G5 und G8 aufweist. So werden die zwei Gruppen von Luftkammern aufgeblasen und entleert, und dies in alternativer Weise (G5 mit G7 und G6 mit G8), so dass G5 und G8 einen Stopper für den Patienten bilden können, wenn sein Körper in eine Schräglage, in seitliche Positionen links oder rechts geneigt wird, und er in diesen Positionen verbleibt, wie dies in 9 dargestellt ist. Alle Luftkammern G5, G6, G7, und G8 (6) sind mit dem pneumatischen System F4 verbunden. Mit Hilfe der zweiten Schicht L2 werden dementsprechend seitliche Neigungen (Schieflagen) der Patientenkörper zum Beispiel nach links oder rechts gebildet. Eine linke oder die rechte Neigung wird durch angemessene, einstellbare Neigungswinkel geschaffen, die durch Gyroskop-Sensoren gemessen werden können, um das Atmen zu verbessern. Darüber hinaus kann die Frequenz und die Dauer der seitlichen Lagerung entsprechend dem persönlichen Bedarf des Patienten programmiert werden. Ebenso kann eine Neigung hergestellt werden, bei der die Beine des Patienten höher liegen als sein Kopf. Mit dieser Bildung von Neigungswinkels und der entsprechenden Lageänderung des Patienten wird auch das Risiko minimiert, dass Krankenpfleger aufgrund der sonst notwendigen, anstrengenden Tätigkeit Rückenschmerzen erleiden. Zusätzliche Decken oder Kissen zur Lagerung des Patiententkörpers werden weniger oder gar nicht mehr benötigt. Nacht-Pflegepersonal, das Patienten während der Nacht in eine andere Liegeposition versetzt, wird in einem geringeren Umfang beziehungsweise nicht mehr benötigt. Sonst mögliche Fehlgriffe des Pflegpersonals bei der Lageänderung werden vermieden. Die dritte Schicht L3 (7) weist eine dem Rücken eines aufliegenden Körpers zugeordnete Kammer G9 auf, eine dem Gesäß eines aufliegenden Körpers zugeordnete Kammer G10 und eine den Beinen eines aufliegenden Körpers zugeordnete Kammer G11. Diese drei Kammern G9, G10 und G11 sind aufblasbar sind und bilden im aufgeblasenen Zustand die Form eines Stuhls beziehungsweise eines Liegemöbels (10). Die Oberfläche der dem Gesäß eines aufliegenden Körpers zugeordnete Kammer G10 im aufgeblasenen Zustand die Form eines Sitzkissens auf. Dabei kann der Oberköper in eine Hochposition (aufrecht sitzen) oder in eine Tiefposition (etwas erhoben, ”Fowler's position”) versetzt werden. Die Kammern G9, G10, G11 sind mit dem System F4 verbunden. Diese Schicht L3 kann genutzt werden, um den Schwerpunkt-Bereich des Patienten örtlich zu verändern und eine Sitz- bzw. Liegeposition für den Patienten herzustellen, um ihn zu füttern und/oder um ihm das Atmen zu erleichtern. Die Struktur des Gesäß-Bereichs ist zurückgesetzt, um weiter den Druck auf diesen Bereich zu reduzieren, wenn die Sitz- bzw. Liegeposition eingenommen wird und ersetzt ein herkömmliches Kissen. Jede der drei Schichten L1, L2, L3 der erfindungsgemäßen Matratze hat jeweils eine eigene Funktion, ohne dass mehrere Vorrichtungen, manuelle Betätigung und Energie erforderlich sind. Obwohl eine ähnliche Struktur der ersten Schicht seit Jahrzehnten weltweit für bettlägerige Patienten verwendet wird, stellt die Implementierung der Kissenkammer mit beweglichen Kammern, die Bewegungen in alternative Richtungen nach oben und unten erzeugen, und den Kopf den Patienten sanft oder hart lagern, eine wichtige Innovation dar, ebenso wie das dem Schnarchen entgegenwirkende Merkmal der Kissen. Weiterhin unterstützen zusätzliche Sensoren die Krankenpfleger mit lebenswichtigen statistischen Daten und mit Informationen zu Umgebungsparametern wie Temperatur in unmittelbarer Nähe des Patienten, wobei diese Daten und Informationen drahtgebunden oder drahtlos übertragen werden können. In Abhängigkeit davon lässt sich die Konfiguration der Matratze per Fernbedienung verändern. Die Kombination dieser drei modularen Schichten kann aus einem Minimum von fünf Strukturschichten (ausschließlich des kleinen Teils für den Kissenteil) erstellt, womit alle Funktionen für die Basiseinstellung der Matratze gebildet werden. Dies spart Materialkosten und verringert das Gewicht der erfindungsgemäßen Matratze. Die drei modularen Schichten L1, L2, L3 können separat erstellt werden, aber durch Knöpfe, Clips oder durch alternative Befestigungsmittel miteinander verbunden, entsprechend unterschiedlicher Bedürfnisse und preislicher Gestaltung. Alle Schichten werden jeweils durch dasselbe pneumatische System gesteuert.
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Für eine dringende Situation, beispielsweise im Krankenhausreich, steht ein Betriebszustand zur Verfügung, in dem eine schnelle Entleerung der Luftkammern erfolgt und damit der ursprüngliche flache Zustand mit völlig entleerten Luftkammern hergestellt wird. Damit lässt sich der Patient bei Bedarf in der entsprechenden liegenden Position behandeln (z. B. Reanimation).
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Die aufblasbare Matratze kann mit einer Datenverarbeitungseinheit (Programmable Logic Controller (PLC), F4) verbunden werden, um den Zufluss von Luft und den Auslass von Luft zu steuern, die Luftströmgeschwindigkeit, zu steuern ebenso wie Druck und Temperatur zu bestimmen und zu steuern. Die Matratze kann ferngesteuert werden, wobei die Fernsteuerung drahtgebunden oder drahtlos erfolgt. Die Einheit lässt sich durch die entsprechende Software oder Apps steuern, wobei auch ein Zeitplan für Steuerungsvorgänge verwendet werden kann. Wie vorstehend beschrieben, betrifft die Erfindung eine dreischichtige, aufblasbare Matratze. Jede der drei Schichten L1, L2, L3 hat eine eigene Funktion und die aus den drei Schichten bestehende Anordnung führt täglich einen 24-Stunden-Betrieb durch. Die Funktion der ersten Schicht L1 ist in 8 dargestellt, die Funktion der zweiten Schicht L2 ist in 2 dargestellt und die Funktion der dritten Schicht L3 ist in 10 dargestellt. Eine Mehrzahl von Luftkammern der ersten, oberen Schicht L1 wird jeweils für einen vorgebbaren Zeitraum aufgeblasen und geleert, wobei dieser Betriebsablauf de Aufblasens und Entleeren fortwährend wiederholt wird. Damit werden, wie in den 5a, 5b und 8 dargestellt, Druckpunkte für den Körper eines auf der Matratze liegenden Patienten örtlich verändert. Die zweite, mittlere Schicht L2 umfasst zwei Luftkammern G6, G7 an ihrer (bezüglich der Liegerichtung eines auf der Matratze liegenden Patienten) linken beziehungsweise rechten Seite, wobei mittels der beiden Luftkammern G6, G7 der auf der ersten Schicht L1 aufliegende Patientenkörper in verschiedene geneigte Positionen versetzt wird, wie in 9 dargestellt. Dabei wird entweder die linke Körperhälfte des Patienten angehoben (9, obere Darstellung) oder die rechte Körperhälfte des Patienten (9, untere Darstellung).
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Die erste Luftkammer G6 ist demnach an einer ersten Seite der zweiten Schicht L2 angeordnet, während die andere Luftkammer G7 an einer zweiten, der ersten gegenüberliegenden Seite der zweiten Schicht L2 angeordnet ist.
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Die erste Luftkammer G6 der zweiten Schicht L2 und die zweite Luftkammer G7 der zweiten Schicht L2 sind in der Weise ausgestaltet, dass in einem ersten Betriebszustand während einer Aufblasphase der ersten Luftkammer G6 der zweiten Schicht L2 sich die zweite Luftkammer G7 der zweiten Schicht L2 in einer Entleerungsphase befindet. In einem zweiten Betriebszustand während einer Entleerungsphase der ersten Luftkammer G6 befindet sich die zweite Luftkammer G7 in einer Aufblasphase. Schließlich befinden sich in einem dritten Betriebszustand die erste Luftkammer G6 und die zweite Luftkammer G7 in einer Entleerungsphase.
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Die dritte Schicht L3 weist eine dem Rücken eines aufliegenden Körpers zugeordnete Kammer G9 auf, eine dem Gesäß eines aufliegenden Körpers zugeordnete Kammer G10 und eine den Beinen eines aufliegenden Körpers zugeordnete Kammer G11. Diese drei Kammern G9, G10 und G11 sind aufblasbar und bilden im aufgeblasenen Zustand die Form eines Stuhls beziehungsweise eines Liegemöbels (10). Die Oberfläche der dem Gesäß eines aufliegenden Körpers zugeordnete Kammer G10 im aufgeblasenen Zustand die Form eines Sitzkissens auf. Dabei kann der Oberköper in eine Hochposition (aufrecht sitzen) oder in eine Tiefposition (etwas erhoben, ”Fowler's position”) versetzt werden.
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Die Matratze besteht aus Kunststoff, insbesondere aus Kunststoff-Folien-Blättern besteht. Insbesondere besteht sie aus Polyurethan, Polyethylenterephthalat, einem mit Glycol modifizierten Polyethylenterephthalat PETG, Nylon, Polamid, gemischtem Nylon, Polyvinylchlorid und/oder aus einem offenporigen Material.
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Die vorstehende Beschreibung bezieht sich im Wesentlichen auf eine vorteilhafte Ausführungsform; jedoch geht der Schutz über den Wortlaut der Beschreibung hinaus. Der relevante Fachmann erkennt äquivalente Ausführungsformen, die ebenfalls von dem Schutz erfasst sind.
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Bezugszeichenliste
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- L1
- erste Schicht
- L2
- zweite Schicht
- L3
- dritte Schicht
- G1
- erste Luftkammer
- G2
- zweite Luftkammer
- G3
- dritte Luftkammer
- G4
- Öffnung
- G5, G6, G6, G7 G8, G9, G10, G11
- Luftkammern
- F4
- Pneumatisches System
- S1
- erster Schnarch-Sensor
- S2
- zweiter Schnarch-Sensor
