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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Luftmatratze, die Druckgeschwüre eines
Patienten heilen, verhindern oder lindern kann.
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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
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Patienten
in Langzeitbehandlung, besonders bettlägerige alte Patienten, sind
anfällig
für Druckgeschwüre. Ein
Druckgeschwür
wird durch Nekrose verursacht, die aus venöser Hyperämie aufgrund eines Drucks oder
des Gewichts eines Patienten, der/das mehr auf die afferenten Venen
des Patienten wirkt als der Druck der Blockage des Blutkreislaufs, resultiert.
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Eine
Luftmatratze mit einem niedrigeren Luftdruck in den Luftzellen als
der Druck der Blockage des Blutkreislaufs in afferenten Venen, um
Druckgeschwüre
zu verhindern, ist in JP-A-7-51325 offenbart.
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Diese
Luftmatratze des Stands der Technik weist eine im Allgemeinen rechteckige
Form wie ein Bett auf, wie in 1 gezeigt.
Die Luftmatratze umfasst einen ersten beutelförmigen Körper 1, der aus einer
flexiblen Lage gefertigt ist, der darin eingeschlossen wiederum
einen zweiten beutelförmigen Körper 2,
der aus einer flexiblen Lage gefertigt ist und einen kleineren Oberflächenbereich
als der erste beutelförmige
Körper 1 aufweist,
aufweist. Der zweite beutelförmige
Körper 2 ist
an den Punkten A an die Innenseite des ersten beutelförmigen Körpers 1 geschweißt, und
gleichzeitig sind die gegenüberliegenden
Seiten des zweiten beutelförmigen
Körpers 2 selbst
an mehreren Schweißpunkten
B aneinander geschweißt.
Die Schweißpunkte
A, an denen der zweite beutelförmige
Körper 2 an
den ersten beutelförmigen
Körper 1 geschweißt ist,
sind in den longitudinalen und diagonalen Richtungen der beutelförmigen Körper in
regelmäßigen Intervallen
mit Abstand angeordnet, wobei jeder der Schweißpunkte B zwischen zwei longitudinal
benachbarten Schweißpunkten
A bereitgestellt ist.
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Der
Querschnitt der Luftmatratze entlang der Linie X-X, der durch die
Schweißpunkte
A und B verläuft,
weist eine komplexe sinusförmige
Struktur auf, wie in 2 gezeigt. Der Querschnitt der
Luftmatratze entlang der Linie Y-Y, der zwischen den Schweißpunkten
A und B verläuft,
weist eine schwach gewellte sinusförmige Struktur auf, wie in 3 gezeigt.
Bei dieser Luftmatratze weist der erste beutelförmige Körper 1 einen Luftdruck
auf, der den Druck der Blockage des Blutkreislaufs, der ungefähr 32 mmHg
in den Venen ist, nicht übersteigt.
Der Druck in dem zweiten beutelförmigen
Körper 2 liegt
im Bereich von 0–30
mmHg. In 1 gibt das Bezugszeichen 3 in dem
Schweißpunkt
A gebildete winzige Löcher
an, die das Entweichen von Luft in dem zweiten beutelförmigen Körper 2 erlauben.
Die Bezugszeichen 4a und 4b beziehen sich auf
Rohre zur Luftzufuhr.
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Die
wie oben erwähnte
Luftmatratze des Stands der Technik weist die folgenden Nachteile
auf.
- (i) Da die Schweißpunkte A des ersten beutelförmigen Körpers 1 und
die Schweißpunkte
B des zweiten beutelförmigen
Körpers 2 entlang
longitudinalen Linien ausgerichtet sind, bildet jede Region der
beutelförmigen
Körper 1 und 2 zwischen zwei
benachbarten longitudinalen Linien einen leicht welligen linearen
Vorsprung oder eine Krone, wie in 3 gezeigt.
Ein derartig verlängerter Vorsprung
oder eine Krone weisen eine relativ große Spannung T in der longitudinalen
Richtung auf, wenn der verlängerte
Vorsprung durch das Gewicht eines Patienten 4 verformt
wird, wie in 4 gezeigt. Die Spannung T reagiert
auf diesen Teil der Haut des Patienten, der den Vorsprung verformt,
und verursacht ein Druckgeschwür.
Insbesondere ein Abschnitt des Körpers des
Patienten, an dem Knochen, z.B. das Kreuzbein, vorstehen, empfängt einen
größeren Druck aufgrund
der Spannung T, was leicht ein Druckgeschwür verursachen oder verschlimmern
kann.
- (ii) Abschnitte des ersten beutelförmigen Körpers 1 zwischen den
Schweißpunkten
A und B weisen eine relativ flache obere Fläche auf, wie in 5 gezeigt,
wobei die Fläche
dazu neigt, in die Z-Richtung zu wandern, wodurch das gleiche Problem
entsteht wie in (i). Insbesondere wird angenommen, dass die horizontalen
Oberflächen
dieser Abschnitte des ersten beutelförmigen Körpers 1, die den Schweißpunkten
B entsprechen, in die Z-Richtung flacher sind als in andere Richtungen.
- (iii) An den Schweißpunkten
A weist die Luftmatratze nur eine einzelne Luftzellenschicht des zweiten
beutelförmigen
Körpers 2 auf,
die einen extrem niedrigen inneren Druck im Bereich von 0–30 mmHg
aufweist. Folglich kann die Matratze ein so genanntes Aufsitzphänomen entwickeln, bei
dem der Abschnitt des Körpers
des Patienten, der auf dem Teilabschnitt der Matratze unter niedrigem
Druck liegt, durch das Gewicht des Patienten auf den Boden sinkt,
was eine direkte Ursache des Druckgeschwürs sein kann. Das Aufsitzphänomen ist
ebenfalls eine Quelle von Unbehagen und Unbequemlichkeit für einen
Patienten.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist daher ein Ziel der Erfindung, eine Luftmatratze unter niedrigem
Druck bereitzustellen, die Druckgeschwüre eines Patienten verhindern,
heilen oder lindern kann. Die erfinderische Luftmatratze ist ebenfalls
dazu fähig,
deren Aufsitzen zu verhindern.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung wird eine Luftmatratze mit drei Schichten bereitgestellt, die
eine erste bis eine vierte Lage umfasst, die aufeinandergestapelt
und entlang ihren Außenflächen miteinander
verbunden sind, um eine erste bis dritte Luftzelle zum Einschließen von
Luft darin zwischen den ersten und den zweiten Lagen, zwischen den zweiten
und den dritten Lagen bzw. zwischen den dritten und den vierten
Lagen zu bilden, wenn sie mit Luft aufgepumpt werden,
wobei
die ersten und die zweiten Lagen an einer Vielzahl von ersten Verbindungspunkten
davon, die mit Abstand entlang longitudinalen und diagonalen Linien
in regelmäßigen Intervallen
angeordnet sind, so dass vier benachbarte Verbindungspunkte vier Ecken
eines Vierecks belegen, miteinander verbunden sind;
die zweiten
und die dritten Lagen an einer Vielzahl von zweiten Verbindungspunkten
davon miteinander verbunden sind; und
die dritten und die vierten
Lagen an einer Vielzahl von dritten Verbindungspunkten davon an
Stellen, die der Vielzahl der ersten Verbindungspunkte entsprechen, miteinander
verbunden sind,
wodurch jede der ersten bis dritten Luftzellen
aufgepumpte Vorsprünge
aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellen der zweiten Verbindungspunkte den
Zentren der Vierecke entsprechen.
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Bei
dieser Luftmatratze bilden viereckige Regionen, die jede durch vier
benachbarte erste Verbindungspunkte definiert sind, erste Vorsprünge der
ersten Luftzelle, wenn sie mit Luft aufgepumpt sind. Diese ersten
Vorsprünge
erstrecken sich angrenzend in die longitudinale und diagonale Richtung.
Die dritte Luftzelle weist die gleiche Struktur wie die erste auf, wenn
sie aufgepumpt ist. In der zweiten Luftzelle bilden viereckige Regionen,
die jede durch vier benachbarte zweite Verbindungspunkte definiert
sind, zweite Vorsprünge,
die sich angrenzend in die longitudinale und diagonale Richtung
erstrecken. Die Scheitelpunkte der zweiten Vorsprünge entsprechen
den ersten Verbindungspunkten.
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Die
Vierecke können
Quadrate oder Rechtecke sein. Bei dieser Anordnung weisen sowohl
der erste als auch der zweite Vorsprung eine semisphärische oder
eine längliche
semisphärische
Form auf, die sich in zwei senkrechte Richtungen in regelmäßigen Intervallen
erstrecken, wodurch durch die ersten Vorsprünge im Wesentlichen isotrope
stützende
Kräfte
auf einen Patienten geschaffen werden.
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Es
wird beachtet, dass die erste Luftzelle über der zweiten und der dritten
Luftzelle bereitgestellt wird, und dass die erste und die zweite
Luftzelle einen ausreichend niedrigen Luftdruck halten, was wahrscheinlich
weniger leicht Druckgeschwüre
verursacht, während
die dritte Luftzelle einen hohen Luftdruck hält, was wahrscheinlich weniger
leicht das Aufsitzen erlaubt. Bei dieser Anordnung kann die Luftmatratze
durch die Vielzahl von stützenden
weichen Vorsprüngen
der ersten und zweiten Luftzellen breite Bereiche des Patienten
stützen,
wobei das Aufsitzen der Luftmatratze durch die dritte Luftzelle verhindert
wird.
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Die
erste und die zweite Luftzelle können durch
Luft alternativ aufgepumpt und entleert werden, während die
dritte Luftzelle bei einem vorbestimmten Luftdruck aufgepumpt bleibt.
In diesem Fall ändert
die Luftmatratze periodisch die Auflageflächen für den Patienten, um dessen
Tragen oder Belasten an den gleichen körperlichen Abschnitten für eine lange
Zeit zu vermeiden.
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Gemäß der Erfindung
wird eine Luftmatratze unter niedrigem Druck bereitgestellt, die
eine dreifache vertikale Schicht von Luftzellen aufweist, wobei die
erste und die zweite Luftzelle zwei obere Schichten bilden, um einen
niedrigen Luftdruck zu halten, um dadurch Druckgeschwüre eines
Patienten zu verhindern, und die dritte Luftzelle die niedrigste
Schicht bildet, um einen hohen Luftdruck zu halten, um dadurch Aufsitzen
zu verhindern. Es wird beachtet, dass die dritte Luftzelle mit hohem
Druck dazu dient, das Aufsitzen der Luftmatratze zu verhindern,
und dass die erste und die zweite Luftzelle einen ausreichend niedrigen
Luftdruck aufweisen, um Druckgeschwüre zu verhindern.
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Gemäß der Erfindung
weist jeder der ersten Vorsprünge,
der auf der Oberfläche
der ersten Luftzelle gebildet ist, eine im Allgemeinen semisphärische Form
auf. Er kann folglich lateral nur ein bisschen versetzt sein, wenn
er mit der Haut des Patienten in Berührung ist, und das laterale
Ziehen der Haut durch den Versatz ist im Wesentlichen das gleiche
in jede beliebige laterale Richtung. Die Erfindung kann ein ziemlich
umfangreiches laterales Ziehen der Haut durch einen verlängerten
Vorsprung verhindern, wie bei Luftzellen des Stands der Technik.
Die Luftmatratze der Erfindung könnte
folglich Spannungen in der Luftzelle, die anderweitig auf die abgeschwächte Haut
des Patienten wirken und Druckgeschwüre verursachen können, unterdrücken.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Draufsicht einer herkömmlichen
Luftmatratze.
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2 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-X aus 1.
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3 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie Y-Y aus 1.
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4 ist
eine Querschnittsansicht einer Luftmatratze, die eine Bedingung
einer Luftmatratze unter einer Scherspannung darstellt.
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5 ist
eine Querschnittsansicht der Luftmatratze entlang der Linie Z-Z
aus 1.
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6 ist
eine Perspektivansicht einer Luftmatratze, die die Erfindung verkörpert.
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7 ist
eine Draufsicht der Luftmatratze aus 6.
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8 ist
eine Perspektivansicht der Luftmatratze aus 7, die das
Verbinden der ersten bis vierten Lage zeigt.
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9 ist
ein Querschnitt der Luftmatratze entlang der Linie A-A aus 7.
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10 ist
ein Querschnitt der Luftmatratze entlang der Linie B-B aus 7.
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11 ist
ein Querschnitt der Luftmatratze entlang der Linie C-C aus 7.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nun
wird Bezug auf 6 bis 8 genommen,
dort wird eine Luftmatratze 5 der Erfindung gezeigt. Es
ist ersichtlich, dass vier flexible rechteckige Lagen 6, 7, 8 und 9 in
der erwähnten
Ordnung aufeinandergestapelt und an ihren Außenflächen miteinander verbunden
werden, um darin drei Schichten abgedichteter Räume zu bilden. Jeder der drei
Räume ist
mit einem Einlass-/Auslass-Luftrohr bereitgestellt.
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Die
erste und zweite Lage 6 bzw. 7 sind an einer Vielzahl
von ersten Verbindungspunkten 10 miteinander verbunden.
Diese mehreren ersten Verbindungspunkte 10 sind in regelmäßigen Intervallen
entlang den longitudinalen und diagonalen Linien angeordnet. Die
ersten Verbindungspunkte 10 sind so angeordnet, dass vier
benachbarte Verbindungspunkte vier Ecken eines durch eine gestrichelte
Linie gezeigten Vierecks 12 belegen. Vorzugsweise ist jedes
der Vierecke 12 ein Quadrat. Das Viereck kann jedoch auch
ein Rechteck sein. Die erste und zweite Lage 6 bzw. 7 bilden
eine erste Luftzelle 13.
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Die
zweite und die dritte Lage 7 bzw. 8 sind an einer
Vielzahl von zweiten Verbindungspunkten 14 miteinander
verbunden. Die zweiten Verbindungspunkte 14 sind ebenfalls
in regelmäßigen Intervallen entlang
den longitudinalen und diagonalen Linien angeordnet. Die zweiten
Verbindungspunkte 14 sind so positioniert, dass sie Zentren
der Vierecke 12 der ersten Verbindungspunkte 10 in
der angrenzenden Schicht belegen. Wenn folglich die Vierecke 12 Quadrate
sind, sind die Vierecke, die durch vier benachbarte zweite Verbindungspunkte 14 definiert
werden, ebenfalls Quadrate. Wenn die Vierecke 12 Rechtecke
sind, sind dies die durch die vier zweiten Verbindungspunkte 14 definierten
Vierecke ebenso. Zwischen der zweiten und dritten Lage 7 bzw. 8 gebildet befindet
sich eine zweite Luftzelle 15.
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Die
dritte und die vierte Lage 8 bzw. 9 sind an einer
Vielzahl von dritten Verbindungspunkten 16 miteinander
verbunden. Die dritten Verbindungspunkte 16 befinden sich
an den gleichen Stellen und weisen die gleiche Struktur wie die
ersten Verbindungspunkte 10 auf. Zwischen der dritten und
der vierten Lage 8 bzw. 9 gebildet befindet sich
eine dritte Luftzelle 17.
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Die
erste, zweite und dritte Luftzelle 13, 15 bzw. 17 sind
mit Einlass-/Auslass-Luftrohren 18, 19 bzw. 20 bereitgestellt.
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Es
wird beachtet, dass die Größen und
die Formen der ersten, zweiten und dritten Verbindungspunkte 10, 14 bzw. 16 tatsächlich auf der
Basis der Bindungserfordernis, z.B. der Bindekraft der verwendeten
Lagen, bestimmt wird. Die Verbindungspunkte können in der Form zum Beispiel
kreisförmig
sein und einen Durchmesser im Bereich von ungefähr 2 bis 4 cm aufweisen. Sie
können
auch elliptisch oder polygonal sein.
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Eine
in 7 gezeigte Luftpumpeneinheit 21 weist
eine Luftpumpe 22 und eine Steuerung 23 auf. Die
Steuerung 23 umfasst eine erste Steuerung 24 zum
Steuern des Luftdrucks in der ersten bzw. zweiten Luftzelle 13 und 15 und
eine zweite Steuerung 25 zum Steuern des Luftdrucks in
der dritten Luftzelle 17.
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Die
erste Steuerung 24 ist ausgeführt, um die Luftzufuhr von
der Luftpumpe 22 zu der ersten bzw. zweiten Luftzelle 13 und 15 und
das Absaugen der Luft zu steuern, so dass der Luftdruck in den Luftzellen 13 und 15 auf
einem gegebenen Pegel gehalten wird und dass die erste bzw. zweite
Luftzelle 13 bzw. 15 alternativ aufgepumpt/entleert
werden. Die zweite Steuerung 25 dient dazu, den Druck in
der dritten Luftzelle 17 auf einem vorbestimmten Pegel
zu halten. Die erste bzw. zweite Steuerung 24 und 25 weisen
eingebaute Drucksensoren (nicht gezeigt) zum Erfassen des Drucks
in der ersten bis dritten Luftzelle 13, 15 bzw. 17 auf.
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Die
ersten bis vierten Lagen 6, 7, 8 bzw. 9 können aus
einem Luft undurchlässigen
Polyurethan-Kunststoff-Harz-Film gebildet sein. Die ersten bis dritten
Verbindungspunkte 10, 14 bzw. 16 können durch
eine Hochfrequenz-Schweißtechnik
geschweißt
werden. Beim Schweißen
werden die ersten Verbindungspunkte 10, die erste Lage 6 und
die zweite Lage 7 ausgerichtet und überlagert. Auf ähnliche
Weise werden die zweiten Verbindungspunkte 14 geschweißt, während die
zweite Lage 7 und die dritte Lage 8 aufeinandergestapelt
gehalten werden; die dritten Verbindungspunkte 16 werden
geschweißt,
während
die dritte Lage 8 und die vierte Lage 9 aufeinandergestapelt
gehalten werden. Die Außenflächen der
ersten bis vierten Lagen 6, 7, 8 bzw. 9 werden
ebenfalls zusammen geschweißt, während diese
Außenflächen aufeinandergestapelt gehalten
werden, um einen geschweißten
Teilabschnitt 29 zu bilden.
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Als
ein spezifisches Beispiel sind die longitudinalen und diagonalen
Zwischenräume
zwischen zwei benachbarten Verbindungspunkten 10 12 cm, wie
der Zwischenraum der dritten Verbindungspunkte 16. Der
zweite Verbindungspunkt 14 hat folglich den gleichen Zwischenraum.
Das Verbinden dieser Lagen kann auf eine andere Weise erzielt werden, zum
Beispiel unter Verwendung eines Bindemittels.
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Die
erste Luftzelle 13 und die dritte Luftzelle 17 weisen
die gleiche Konfiguration wie die zweite Luftzelle 15 auf,
die zwischen der ersten und der dritten Luftzelle 13 bzw. 17 eingefügt ist.
Die Querschnitte entlang der Linien A-A, B-B und C-C aus 7 der Luftzellen
sind in 9–11 gezeigt.
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Wie
in 9–11 gezeigt,
sind die erste, die zweite und die dritte Luftzelle 13, 15 bzw. 17 vertikal
in der erwähnten
Ordnung gestapelt. Wenn sie mit Luft aufgepumpt sind, expandieren
die durch die jeweiligen vier angrenzenden Verbindungspunkte 10 definierten
viereckigen Regionen 12, um eine 2-dimensionale Aufstellung
erster vorspringender Teilabschnitte 26 zu bilden, die
sich in regelmäßigem Intervall
von 12 cm in longitudinale und diagonale Richtungen erstrecken.
Unter den ersten vorspringenden Teilabschnitten 26 befinden
sich dritte vorspringende Teilabschnitte 27 der dritten
Luftzelle. Beim Füllen von
Luft in die Luftmatratze expandieren durch jeweilige vier angrenzende
zweite Verbindungspunkte 14 der zweiten Luftzelle 15 definierte
viereckige Regionen 12 ebenfalls, um eine ähnliche
Aufstellung von zweiten vorstehenden Teilabschnitten 28,
die ihre Spitzenwerte an Stellen aufweisen, die den ersten Verbindungspunkten 10 und
den dritten Verbindungspunkten 16 entsprechen, zu bilden.
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Bei
Verwendung dieser Luftmatratze 5 können die erste und die zweite
Luftzelle 13 bzw. 15 zum Beispiel einen Druck
von so niedrig wie 40 mmHg aufweisen, während die dritte Luftzelle 17 einen
hohen Druck von ungefähr
80 mmHg aufweisen kann. Der Luftdruck wird durch erste und zweite
Steuerungen 24 bzw. 25 gesteuert. Der Druck der
Luft in den entsprechenden Luftzellen kann willkürlich durch die erste und zweite
Steuerung 24 bzw. 25 eingestellt werden.
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Durch
das Festsetzen des Drucks in der ersten und zweiten Luftzelle 13, 15 auf
einen niedrigen Druck und in der dritten Luftzelle 17 auf
einen hohen Druck wird das Gewicht des Patienten gleichmäßig auf
die erste und zweite Luftzelle 13, 15 verteilt,
so dass der Patient/die Patientin in einer richtigen Kondition durch
die Luftzellen 13, 15 gestützt wird, um seine oder ihre
Druckgeschwüre
zu verhindern. Da die gut aufgepumpte dritte Luftzelle 17 unter
den schwach aufgepumpten Luftzellen 13 und 15 existiert,
wird der Patient sicher durch die dritte Luftzelle 17 gestützt, selbst
wenn die erste und zweite Luftzelle 13 bzw. 15 durch
das Gewicht des Patienten zusammengedrückt werden, was beim Verhindern
des Aufsitzens hilft. Bei diesem Gebrauch beträgt die Dicke der Luftmatratze
ungefähr
15 cm.
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Bei
einem anderen Gebrauch der Luftmatratze werden die erste und zweite
Luftzelle 13 und 15 alternativ und periodisch
aufgepumpt und entleert, während
die dritte Luftzelle 17 bei einem hohen Druck gehalten
wird, so dass die Luftmatratze unterschiedliche Körperstellen
des Patienten periodisch unterstützt.
In diesem Fall werden die erste bzw. die zweite Luftzelle 13 bzw. 15 alternativ
mit Luft von ungefähr
40 mmHg, wenn sie durch die erste Steuerung 24 aufgepumpt
und Luft von ungefähr
20 mmHg, wenn sie in einem Zeitraum entleert werden, der von ein
paar Minuten bis zu ungefähr
zehn Minuten reicht, versorgt. Die Entleerung der Luftzellen auf
ein Niveau von ungefähr
20 mmHg, was etwas Luft darin zurücklässt, eliminiert raue Beulen
der ersten und zweiten Luftzelle 13, 15, wodurch
das Unbehagen des Patienten gelindert wird. Die Luftzellen können vollständig auf
0 mmHg entleert werden. Der Druck wird jedoch normalerweise im Bereich
zwischen 0 und 30 mmHg gehalten, abhängig von den Bedingungen des
Patienten. Andererseits wird die dritte Luftzelle 17 durch
die zweite Steuerung 25 bei ungefähr 80 mmHg gehalten (was das
Aufsitzen der Luftmatratze verhindert).
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Durch
das periodische Variieren des Luftdrucks in der ersten und zweiten
Luftzelle 13, 15 ist es folglich möglich, das
kontinuierliche Stützen
der gleichen Körperabschnitte
eines Patienten zu vermeiden, wodurch das Blockieren des Blutstroms
effektiv verhindert wird.
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Bei
einem weiteren Gebrauch der Luftmatratze 5 kann nur die
erste Luftzelle 13 aufgepumpt werden, wobei die zweite
und die dritte Luftzelle 15 bzw. 17 entleert werden.
Dieser Gebrauch ist passend für
einen Patienten, der seine Stelle auf der Matratze 5 selbst ändern kann.
In diesem Fall kann der Luftdruck im Bereich von ungefähr 60–70 mmHg
festgesetzt werden. Da in diesem Fall nur die erste Luftzelle 13 aufgepumpt
ist, befindet sich die Dicke der Matratze 5 im Bereich
von ungefähr
7–8 cm,
was die angemessene Dicke für
einen Patienten ist, um seine Stelle auf der Matratze 5 selbst
zu ändern.