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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Sachgebiet der Erfindung – Diese
Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Matratzen und Polsterkissen,
die vorrangig für
die Verwendung zur Verringerung der Bildung von Dekubitalgeschwüren bei
Patienten, die diese Matratzen verwenden, vorgesehen sind.
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2. Diskussion des Stands der Technik – Dekubitalgeschwüre, die
herkömmlich
als Bettdruckstellen bezeichnet werden, sind ein Hauptgesundheitsproblem
für Patienten,
die an ein Bett oder an einen Stuhl für lange Zeitperioden gebunden
sind. Sie sind auch häufig
Komplikationen bei Brandopfern und großen, dünnen Patienten oder bei anderen
Patienten mit besonderen Knochenprotuberanzen. Geschwüre entwickeln
sich allgemein an solchen Knochenprotuberanzen ebenso wie an anderen
relativ knöchernen
Bereichen des Körpers
des Patienten, einschließlich
des Trochanter- (Hüft-)
Bereichs, des Scapula- (Schulterblatt-)
Bereichs, des Spinalbereichs und des Coccygis- (Steißbein-)
Bereichs, wo relativ wenig Fleisch vorhanden ist und die Blutzirkulation
oftmals schlecht ist.
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Faktoren, die zu der Entwicklung
der Dekubitalgeschwüre
beitragen, sind zahlreich, einschließlich des allgemeinen Gesamtzustands
der Haut des Patienten und des darunterliegenden Gewebes; allerdings
sind Kräfte,
die auf den Körper
des Patienten durch die Matratze oder eine andere Unterlage ausgeübt werden,
auch kritisch. Diese Kräfte
umfassen sowohl normale als auch laterale oder Scherkräfte. Eine
Verringerung solcher Kräfte
ist versucht worden und in einer Vielzahl von Produkt-Designanordnungen
mit variierendem Grad eines Erfolgs und stark variierenden Kosten
versucht worden. Ein solches Produktdesign beginnt beispielsweise
von standardmäßigen Krankenhausmatratzen
einerseits bis hin zu exotischeren und kostenintensiveren Designanordnungen,
wie beispielsweise mit Fluid gefüllte
Spezialbetten, andererseits.
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Standardkrankenhausmatratzen und
Kissen sind allgemein nicht als Antidekubitalprodukte vorgesehen,
und sie sind tatsächlich
oftmals die primäre Ursache
der Dekubital geschwüre
bei Patienten, die sie verwenden. Während sie sicherlich einen
bestimmten Grad eines Komforts über
eine begrenzte Zeit bieten, rufen herkömmliche Krankenhausmatratzen üblicherweise
Druckpunkte und lokalisierte Bereiche von relativ hohen, normalen
Kräften
auf dem Körper
des Patienten hervor, was direkt zu Dekubitalgeschwüren führen kann.
Solche normalen Drücke und
Kräfte
können,
wenn sie übermäßig und
lange anhaltend sind, eine lokalisierte Okklusion des Kapillarblutflusses
in der Haut dem unterlegenden Gewebes in Bezug auf den benötigten Sauerstoff
und eine Nutrition behindern. Herkömmliche Matratzen können auch
oftmals einen wesentlichen Widerstand gegen eine seitliche Bewegung
des Patienten darstellen, wenn er sich umdreht oder sich ansonsten über oder
entlang der Matratze bewegt. Ein solcher Widerstand kann wesentliche,
laterale Scherkräfte
hervorrufen, die auch eine Okklusion des Kapillarblutflusses ebenso
wie einen direkten, strukturellen Defekt oder ein Reißen der
Haut und des unterlegenden Gewebes verursachen können.
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Um die Antidekubitaleigenschaften
von standardmäßigen Krankenhausmatratzen
zu verbessern, werden oftmals Auflagen als eine erste Maßnahme verwendet.
Solche Auflagen können
zum Beispiel zusammengestellte Schaumkissen verschiedener Dicken
und Dichten umfassen, die üblich
und kostengünstig
sind. Die Schaumauflagen sind allgemein relativ dünn und tragen
nur wenig dazu bei, Druckpunkte und hohe normale Kräfte zu verringern,
haben allerdings darüberhinaus
keinen Mechanismus zum Verringern lateraler Scherkräfte. Aufblasbare
Auflagen werden auch weit verbreitet verwendet, um normale Kräfte zu verringern,
allerdings sind sie, ähnlich solchen
aus Schaum, relativ dünn
und haben keinen Mechanismus zum Reduzieren von Scherkräften. Sie sind
auch anfällig
für einen
Defekt aufgrund einer Lochbildung und einer Leckage, und ähnlich den meisten
Auflagen sind sie gewöhnlich
schwierig zu reinigen und keimfrei zu machen. Demzufolge sind sie
meistens nicht von einem Patienten zu dem nächsten wiederverwendbar. Aufblasbare
Auflagen bestehen typischerweise aus einer gedichteten Vinylblase,
die manuell oder durch eine Luftpumpe aufblasbar ist. Die anspruchsvolleren
und kostenintensiveren Modelle besitzen eine Vielzahl von Luftkammern
innerhalb der gedichteten Blase, wobei benachbarte Kammern alternierend
aufgeblasen und entleert werden (z.B. alle 5–10 Minuten). Dies dient dazu,
die Unterstützung
auf Bereiche des Körpers des
Patienten zu variieren, um die Langzeitentwicklung von Druckpunkten
und die begleitende Okklusion einer Blutströmung zu verhindern, was zu
der Entwicklung von Dekubitalgeschwüren führen kann. Allerdings hängt, zusätzlich aufgrund
einer Lochbildung oder der Leckage, die Funktion von solchen aufblasbaren
Auflagen stark von der geeigneten, anfänglichen und danach fortführenden
Handhabung ab, insbesondere hinsichtlich eines korrekten Aufblasens
in Bezug auf die Größe, das
Gewicht und die Position des Patienten.
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Vorrichtungen sind aufgebaut worden,
um die herkömmliche
Krankenhausmatratze insgesamt zu ersetzen, allerdings werden sie,
da sie noch den existierenden Krankenhausbettrahmen verwenden, herkömmlich als "Matratzenersatz" bezeichnet. Ein solcher
Matratzenersatz wird normalerweise in zwei Gruppen kategorisiert
(d. h. dynamisch und statisch oder passiv). Dynamische sind, wie
der Name impliziert, betriebsmäßig aktiv
und erfordern eine externe Energiequelle. Bei einer großen Anzahl
davon wird eine pneumatische Technologie eingesetzt, die einige
Grundkonzepte umfasst, die in aufblasbaren Auflagen, wie sie vorstehend
besprochen sind, verwendet werden (z.B. alternierend aufblasen/entleeren von
benachbarten Luftkammern). Allerdings kann, aufgrund der Verwendung
von externen Energiequellen, ein solcher pneumatischer Matratzenersatz
fortschrittlichere und komplizierte Merkmale einsetzen, wie beispielsweise
isolierende, individuelle Luftkammern oder -zonen und selektives
Kontrollieren und Einstellen des Druckes darin. Auf diese Art und
Weise kann der Druck zum Beispiel in diesen Kammern oder Zonen verringert
werden, wo das Risiko eines Gewebeschadens relativ hoch ist, während Druck
in den verbleibenden Kammern oder Zonen erhöht werden kann, wo das Risiko,
dass sich eine Entzündung entwickelt,
relativ niedrig ist. Ein noch anderer pneumatischer Matratzenersatz
hält einen
Luftfluss durch die Blase aufrecht, um Feuchtigkeit und Temperatur an
den Stellen zu dem Körper
des Patienten hin auf der Matratze zu kontrollieren. Dies wird gewöhnlich in Systemen
vorgenommen, die als solche mit niedrigem Luftverlust klassifiziert
werden, was bedeutet, dass sie einen vorbestimmten Betrag eines "Luftverlusts" oder einer Luftströmung in
bzw. durch die aufgeblasene Matratze haben. Der Luftfluss wird dann
in Bezug auf den erwünschten
Feuchtigkeitsgehalt und die Temperatur überwacht und kontrolliert.
Ein dynamischer Matratzenersatz kostet oftmals zwischen $ 2.000
bis $ 6.000, und zwar aufgrund der Wartungs- und Reparaturerfordernisse,
die mit solchen aktiven Systemen verbunden sind, und wird herkömmlich von
dem Benutzer oder dem Krankenhaus geleast oder gemietet.
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Ein statischer oder passiver Matratzenersatz erfordert
keine externe Energie, um zu arbeiten, und beruht auf einer Kombination
von Materialien und mechanischen Elementen, um einen reduzierten, normalen
oder Zwischenflächendruck
zwischen dem Körper
des Patienten und der Matratze zu erzielen. Die Leistungsfähigkeit
eines solchen statischen Matratzenersatzes ist allgemein nicht so
hoch wie diejenige von dynamischen; allerdings sind sie sehr populär aufgrund
deren Zuverlässigkeit,
Wartungsmöglichkeit
und relativ niedrigen Kosten ($ 500 – $ 1.000). Sie sind auch größtenteils
sehr benutzerfreundlich in dem Sinne, dass sie sehr wenige, wenn überhaupt, Erfordernisse
für den
Benutzer mit sich bringen, irgendwelche Steuerungen zu überwachen
oder einzustellen oder andere Einstellungen vorzunehmen. Beispiele
von statischen oder passiven Systemen würden einfache Wasserbetten
ebenso wie Designanordnungen sein, die speziell konfigurierte Schaumkomponenten
oder Blasen, die mit Gelen, Luft oder anderen Fluiden gefüllt sind,
einsetzen. Zusätzlich
zu deren relativ niedrigen Kosten ist das primäre Erfordernis von einem statischen
oder passiven Matratzenersatz gegenüber dynamischen dasjenige,
dass sie keine extern mit Energie versorgten Komponenten haben (mit
dem damit verbundenen Grad einer zusätzlichen Komplexität, Kosten
und Wartung).
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Noch andere Produkte, die dazu ausgelegt sind,
die Entwicklung von Dekubitalgeschwüren zu verringern, umfassen
Spezialbetten. Solche Spezialbetten sind typischerweise integriert
mit deren eigenem Bettrahmen und Steuer- bzw. Kontrollsystemen aufgebaut,
die dem Benutzer ermöglichen,
eine Vielzahl von Merkmalen einzustellen oder zu kontrollieren.
Dabei sind verschiedene Typen solcher Spezialbetten vorhanden, einschließlich Betten
mit niedrigem Luftverlust, Betten mit fluidisierten Kügelchen und
Betten für
Steißbeinverletzungen.
Die Betten mit niedrigem Luftverlust umfassen viele der Merkmale von
Ersatzmatratzen mit niedrigem Luftverlust, die vorstehend diskutiert
sind, allerdings allgemein auf einem anspruchsvolleren Niveau. Ähnlich dem
Matratzenersatz umfassen Spezialbetten mit niedrigem Luftverlust
herkömmlich
eine Reihe von aufblasbaren, aneinander angrenzenden Kammern oder
Zonen, die selektiv befüllt
oder entleert werden können, um
die erwünschte
Unterstützung
zu erhalten. Zusätzlich
können
Steuer- bzw. Kontrollsysteme an solchen Spezialbetten mit niedrigem
Luftverlust den Luftdruck zu jeder individuellen Kammer oder Zone der
Kammern regulieren. Sie können
auch die Feuchtigkeit und die Temperatur der Luft, die durch die
Luftkammern oder -zonen zirkuliert, überwachen und kontrollieren.
In einem herkömmlichen
Betriebsmodus wird Feuchtigkeit von dem Körper des Patienten von dem
Patienten über
das Oberflächenmaterial des
Betts in die Kammern oder Zonen abgezogen, wo es dann verdampft
und darauffolgend durch die Zirkulation von frischer Luft über das
System entfernt oder ausgestoßen
wird. Einige Spezialbetten mit einem niedrigen Luftverlust setzen
auch das alternierende Unterstützungskonzept
ein, das vorstehend diskutiert ist, wobei anspruchsvollere davon
sogar die spezifische Plazierung von geformten oder profilierten
Kissen zulassen, die eine Positionierung und Immobilisierung des
Patienten, wie es erwünscht
ist, ermöglichen.
Noch andere umfassen eine Wendehilfe, bei der die gesamte Tragefläche um den
Patienten und um die Längsachse
des Betts dreht. Es ist verständlich,
dass der Grad der Komplexität,
die diesen Spezialbetten eigen ist, umfangreiche Wartungs- und Service-Erfordernisse
erfordert. Allerdings ist die gesamte Funktion gut und viele Opfer
von Druckgeschwüren
oder Dekubitalgeschwüren
werden auf diesen Typen von Betten zur Heilung gelegt. Leider schränken die
hohen Anfangskosten dieser Spezialbetten (z.B. $ 10.000 – $ 40.000)
ebenso wie die hohen Miet- oder Leasingraten (z.B. $ 80 – $ 125
pro Tag) deren umfangreiche Benutzung ein.
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Von diesen Spezialbetten sind vielleicht
die effektivsten die Betten mit fluidisierten Kügelchen. Solche Betten sind
wesentlich von den meisten anderen Tragesystemen dahingehend unterschiedlich, dass
der Patient durch ungefähr
1.200 – 1.500
Pound aus Siliziumoxid- bzw. Silika-Kügelchen getragen wird, die
durch eine kontinuierliche Luftströmung von unterhalb des Patienten
fluidisiert sind. Eine Filterlage trennt den Patienten von den Kügelchen,
ermöglicht
allerdings, dass die Luftströmung
dort hindurchführt.
Dieser Typ einer Oberfläche
liefert ein ausgezeichnetes Druckrelief (d. h. virtuell keine normalen Druckpunkte)
und setzt einen wesentlich reduzierten Widerstand (d. h. eine sehr
niedrige laterale oder Scherkraft) dem Körper des Patienten entgegen, wenn
er sich über
oder entlang des Betts bewegt oder bewegt wird. Allerdings haben
Betten mit fluidisierten Kügelchen
verschiedene, bestimmte Nachteile zusätzlich zu den Kosten und der
Komplexität,
einschließlich
der Tatsache, dass sie in einer horizontalen Position verbleiben
müssen
und sie eine ernsthafte Dehydrierung des Patienten aufgrund davon,
dass die konstante Luftströmung
an dem Körper
des Patienten vorbeiführt,
verursachen können.
Auch ist die Überführung des
Patienten auf das Bett und von dem Bett weg oftmals kompliziert
aufgrund der rohrähnlichen
Struktur, die die fluidisierten Kügelchen enthält. Weiterhin
muss das gesamte Volumen der Kügelchen
nach der Benutzung durch den Patienten gereinigt und erneut verarbeitet
werden.
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Unter Anbetracht des Vorstehenden
wurde die Antidekubitalmatratze der vorliegenden Erfindung entwickelt.
Mit ihr kann die Verringerung sowohl normaler als auch lateraler
Kräfte
und Drücke
auf den Körper
des Patienten, wie sie derzeit größtenteils nur in komplexeren
Spezialbetten und in höheren
Preisklassen erreicht werden, nun in einem kostengünstigeren,
statischen, wiederverwendbaren Matratzenersatzdesign erreicht werden.
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Die GB-1261475 offenbart eine Matratze, insbesondere
für eine
Person, die unter Rücken- oder
einer anderen Spinalerkrankung leidet, die einen Federinnenraum
umfasst, der zumindest auf der Liegeoberfläche davon mit einer Trageschicht
aus Kunststoffmaterialschaum abgedeckt ist. Aufblasbare oder mit
Wasser füllbare
Elemente erstrecken sich über
die Breite der Matratze und sind in der Form von Röhren oder
dergleichen aus flexiblen, hohlen Elementen angeordnet, Diese Elemente
sind zwischen dem Federinnnenraum und dem Schaumkunststoffträger angeordnet.
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Diese Erfindung setzt eine Matratze
ein, die vorrangig zur Verwendung in Verbindung mit einem standardmäßigen Krankenhausbettrahmen
vorgesehen ist, um die Bildung von Dekubitalgeschwüren oder
Druckgeschwüren
bei Patienten, die die Matratze verwenden, zu verringern. Die Matratze
ist mehrschichtig und umfasst eine Abdeckung oder Umhüllung, die
innere Formationen einer Kunststofffilmschicht auf einer Fluidblasenschicht,
getragen auf einer unterlegenden Schicht aus Schaum, umfasst.
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Die Matratze der vorliegenden Erfindung
ist insbesondere dazu ausgelegt, laterale oder normale Drücke und
Kräfte
auf den Patienten zu verringern, die zu der Entwicklung solcher
Geschwüre
führen können. Die
Verringerung der lateralen Scherkräfte wird in einer Anzahl von
Arten und Weisen ausgeführt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird eine mehrschichtige Unterlage geschaffen die hauptsächlich für den Einsatz
zur Verringerung der Entwicklung von Druckgeschwüren bei einem Patienten, der
die Auflage verwendet, geeignet ist, durch Verringerung der Entstehung
von Quer-Scherkräften
an dem Patienten, wenn sich der Patient auf der Unterlage bewegt,
wobei die mehrschichtige Unterlage eine erste und eine zweite Schicht
enthält
und die erste Schicht auf der zweiten Schicht angeordnet ist, dadurch
gekennzeichnet, dass die zweite Schicht eine Blase enthält, die
Flüssigkeit
enthält,
und die erste Schicht eine Querscherungs-Verringerungsschicht ist,
und umfasst eine Einrichtung, die Zurückfaltungen in der ersten Scherverringerungsschicht
erzeugt, wobei sich Abschnitte der ersten Schicht über die
zweite Flüssigkeitsblasenschicht übereinanderfalten
und einander überdecken,
und sie des Weiteren eine Vielzahl im Wesentlichen kugelförmiger Mikroperlen enthält, die
zwischen der ersten und der zweiten Schicht angeordnet sind, wobei
die Mikroperlen in Gebrauch ihre Kugelform beibehalten und unter
dem Gewicht des Patienten auf der Auflage nicht eingedrückt werden,
um so eine relative Gleitbewegung der ersten und der zweiten Schicht
zueinander zu verbessern.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 stellt
die Matratze der vorliegenden Erfindung bei der Verwendung auf einem
Standardkrankenhausbettrahmen dar.
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht der zusammengebauten Matratze. 3 zeigt eine Ansicht, die
entlang der Linie 3-3 der 2 vorgenommen
ist. 4 zeigt eine Explosionsansicht
der Matratze.
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5 zeigt
eine Explosionsansicht der Kunststofffilmschicht, der Fluidblasenschicht
und der Schaumschicht des Kopfabschnitts der Matratze.
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6 zeigt
eine Draufsicht, die die Überdimensionierung
der Fluidblasenschicht relativ zu deren unterlegender Schaumschicht
darstellt.
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7 zeigt
eine Ansicht des Kopfabschnitts der Explosionsansicht der 5. 8 zeigt eine Ansicht der Kunststofffilmschicht
und der Fluidblasenschicht des mittleren Abschnitts der Matratze,
die die Kunststoffschicht entlang eines zentralen Saums und verschiedener
Stellen an der unterlegenden Fluidblasenschicht befestigt.
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9 zeigt
eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 9-9 der 7 vorgenommen ist.
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10 zeigt
eine vergrößerte Ansicht
der rechten Seite der 9,
die die Handhabung der Matratze darstellt, um einen vorstehenden
Knochenbereich (d. h. Ellenbogen) eines Patienten aufzunehmen und
zu stützen.
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11 zeigt
eine vergrößerte Querschnittsansicht
der Grenzfläche
zwischen dem Mittel- und Kopfabschnitt der Matratze.
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12 stellt
die Arbeitsweise der V-förmigen Ausschnitte
oder Kerben in der unterlegenden Schaumschicht dar, um die Biegung
der Matratze auf dem Krankenhausbettrahmen zu erleichtern.
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13 zeigt
eine Draufsicht ähnlich
zu 6, die optional Überdimensionierungsbeziehungen
zwischen den Fluidblasenschichten und den Schaumschichten des Fuß-, Mittel-
und Kopfabschnitts der Matratze darstellt.
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14 stellt
eine alternative Plazierung der Fluidblasenschicht relativ zu den
unterlegenden Schaumsäulen
dar.
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15 stellt
die Verwendung der Matratze der vorliegenden Erfindung mit zusätzlichen,
anatomisch geformten Stützen
dar, die zwischen der Fluidblasenschicht und der unterlegenden Schaumschicht positioniert
sind.
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16 stellt
die Verwendung der vorliegenden Erfindung mit separaten, individuellen
Fluidtaschen und mit der Fluidblasenschicht auf einer Seite gebündelt, um
eine weitere Abstützung
des Patienten zu erzielen, dar.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Wie in 1 dargestellt
ist, ist die Matratze 1 der vorliegenden Erfindung primär zur Verwendung in
Verbindung mit einem herkömmlichen
Krankenhausbettgestell 3 als ein nachträglich vornehmbarer Ersatz für die standardmäßige Krankenhausmatratze vorgesehen.
Die Matratze 1 selbst (siehe 2)
umfasst vorzugsweise eine äußere Hülle oder
Abdeckung mit einer oberen und einer unteren Hälfte 5 und 7,
die bei 9 zusammen mit einem Verschluss verbunden sind.
In der bevorzugten Ausführungsform besitzt
die obere Hälfte 5 auch
darauf eine Krankenhausdecke 11, die an der Abdeckung durch
eine gesonderte Verschlussanordnung 13 (siehe 3) durch die Clips 15 der 2 befestigt ist.
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Die Matratze 1 ist mehrlagig
und zusätzlich zu
der oberen und der unteren Hälfte 5 und 7 der äußeren Abdeckung
umfasst die Matratze 1 (siehe die Explosionsansicht der 4) eine Kunststofffilmschicht 17,
die oberhalb einer Fluidblasenschicht 19 positioniert ist.
Unterhalb der Fluidblasenschicht 19 ist eine Schaumschicht 21 vorhanden,
die einen elastischen, weichen Schaum 23 umfasst, der zentral
in dem und umfangsmäßig gestützt durch
das Begrenzungsstützelement 25 aus
einem steiferen Schaum positioniert ist. Jede der Schichten 17, 19 und 21 ist vorzugsweise
in drei Längsabschnitte
unterteilt (d. h. Fuß-,
Mittel- und Kopfabschnitt). Jeder Abschnitt (z.B. der Fußabschnitt
aus Schichten 17A, 19A und 21A auf der
linken Seite in 4) kann
dann als eine Einheit getrennt und von dem mittleren Abschnitt der Schichten 17, 19B und 21B und
dem Kopfabschnitt der Schichten 17C, 19C und 21C getrennt
montiert werden. Diese Unterteilung in Abschnitte wird primär vorgenommen,
um die Matratze 1 einfacher handhabbar, verschickbar und
lagerbar zu gestalten, insbesondere da die Fluidblasenschichten 19A, 19B und 19C bis
zu 40 Ibs jeweils wiegen können.
Zusätzlich
können,
da die Matratze 1 in Abschnitte unterteilt ist, die Eigenschaften
der verschiedenen Abschnitte, wie in weiterem Detail nachfolgend
erläutert
ist, so variiert werden, wie dies erwünscht ist, um die Matratze 1 auf
den Patienten abzustimmen.
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Wie zuvor diskutiert ist, ist die
Matratze 1 insbesondere so ausgelegt, um die Entwicklung
von Dekubitalgeschwüren
bei Patienten, die die Matratze 1 verwenden, zu verringern.
Hierzu sind die einzelnen Schichten ebenso wie die Beziehungen dazwischen und
unter den Schichten spezifisch so ausgelegt, um dem Patienten eine
Matratze mit einem Minimum seitlicher Scherkräfte ebenso wie einem Minimum normaler
Drücke
auf den Körper
des Patienten (z.B. oberer Rücken,
Gesäß und Oberschenkel),
wo gewöhnlich
Dekubitalgeschwüre
entstehen, zu offerieren.
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Laterale Scherkräfte – Glasmikrokügelchen
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Die Minimierung der lateralen Scherkräfte, die
der Patient erfährt,
wenn er sich umdreht oder ansonsten bewegt oder seitlich über oder
entlang der Matratze 1 bewegt wird, wird durch wesentliches
Verringern des Reibungswiderstands zwischen der Kunststofffilmschicht 17 und
der Fluidblasenschicht 19, die darunter positioniert ist,
vorgenommen. Dies wird nicht nur durch Überdimensionierung der Schichten 17 und 19 auf
der Schaumschicht 21 (wie dies in weiterem Detail nachfolgend
erläutert
ist) vorgenommen, sondern auch durch spezifisches Erhöhen der
relativen Gleitbewegung zwischen den Schichten 17 und 19 durch
Einsetzen von Glasmikrokügelchen
dazwischen. Die Glasmikrokügelchen sind
vorzugsweise hohle, sphärische
Kügelchen,
die aus glasigen, kieselartigen oder keramischen Materialien mit
Durchmessern in der Größenordnung
von ungefähr
10 bis ungefähr
300 Mikron hergestellt sind. Sie können auch aus phenolartigen,
Kunststoff- oder ähnlichen
Materialien hergestellt werden. Die mit Gas gefüllten (z.B. Luft, Stickstoff)
Mikrokügelchen behalten
deren geschlossene, sphärische
Form bei der Verwendung bei und Brechen nicht unter dem Gewicht
des Patienten auf der Matratze 1 auf. Solche Mikrokügelchen
mit niedriger Dichte sind traditionell als Füller oder gewichtsreduzierende
Komponenten in einer Anzahl von Anwendungen verwendet worden, einschließlich Wachsen,
Wachs-Öl-Mischungen und
Gelen (siehe US-Patent Nr. 4,728, 551). Allerdings sind vor dieser
Erfindung solche Mikrokügelchen
nicht als Trockenschmiermittel zwischen Schichten aus Kunststoff,
wie beispielsweise den Schichten 17 und 19 in
der Matratze 1, verwendet worden. Glasmikrokügelchen,
die von 3M unter der Bezeichnung B-37 verkauft werden, können verwendet
werden. Solche Mikrokügelchen
besitzen eine isostatische, kompressive Festigkeit von ungefähr 2.000
psi und sind bei der Verwendung in der vorliegenden Erfindung nicht
zerstörbar.
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Wie wiederum 4 zeigt, und insbesondere die vergrößerte Ansicht
der 5 des Kopfabschnitts
und dessen Schichten 17C, 19C und 21C, sind
die obere Kunststofffilmschicht 17C und die Fluidblasenschicht 19C relativ
zu der unterlegenden Schaumschicht 21C überdimensioniert. Dies bedeutet
einfach, dass, bevor die Schichten 17C und 19C aneinander
und an der Schaumschicht 21C befestigt werden, sie normalerweise
Flächenbereiche
wesentlich größer als
(z. B. viermal so groß wie)
der Flächenbereich
der Schaumschicht 21C, an der sie schließlich befestigt
werden, belegen. Diese relative Dimensionierung ist am besten in 5 dargestellt, wobei die
Bereiche der Schichten 17C und 19C, die durch
jeweilige Randbegrenzungen 27 und 29 begrenzt
sind, so dargestellt sind, dass sie ungefähr viermal der Größe des Bereichs
entsprechen, der durch die Randbegrenzung 31 der unterlegenden Schaumschicht 21C umschlossen
ist. In dieser Hinsicht entspricht sowohl die Breite als auch die
Länge der
Schichten 17C und 19C ungefähr zweimal der entsprechenden
Breite und Länge
der Schicht 21C, so dass die Überdimensionierung im wesentlichen
in allen Richtungen vorliegt. Diese Überdimensionierungsbeziehung
ist auch in der Draufsicht der 6 dargestellt,
wobei nur die Fluidblasenschicht 19C und die unterlegende
Schaumschicht 21C zur Klarheit dargestellt sind. Unter
Bezugnahme wiederum auf 5 ist
die obere Schicht 17C des Kunststofffilms dichtend an deren
Begrenzungsrand 27 an der unterlegenden Fluidblasenschicht 19C angrenzend an
die Randbegrenzung 29 der Schicht 19C befestigt.
Hierbei sind, wie in 5 dargestellt
ist, die Randbegrenzungsbereiche der Schichten 17C und 19C im
wesentlichen dieselben. Allerdings liegen die überdimensionierten Schichten 17C und 19C,
wenn sie an der unterlegenden Schaumschicht 21C (siehe 7) gesichert sind, relativ
lose und gebündelt
auf der Schicht 21C. Dieselbe Überdimensionierung ist auch
für die
obere Hälfte 5 der äußeren Abdeckung oder
Umhüllung
für die
Matratze 1 ebenso wie für jede
andere daraufliegende Schicht, wie beispielsweise das Krankenhauslaken 11,
vorgesehen. In dieser Art und Weise (wie nachfolgend im weiteren
Detail erläutert
ist) können
die Schichten 17C, 19C und 21C unter
dem Gewicht des Patienten niedergedrückt werden, ohne irgendeine
der Schichten 17C oder 19C ähnlich einer Hängematte
straff zu ziehen. Innerhalb der gedichteten Randbegrenzungen bei 27 der
Schichten 17C und 19C werden die Mikrokügelchen
positioniert (z. B. über
eine Spritze, die durch die Schicht 17C hindurch eingesetzt wird),
um stark die lateralen Scherkräfte
oder den Reibungswiderstand zwischen den Schichten 17C und 19C zu
reduzieren. Dies wiederum reduziert stark die Möglichkeit, dass Dekubitalgeschwüre bei dem
Patienten hervorgerufen werden.
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In dem Fuß- und Kopfabschnitt der Matratze 1 ist
jeder Satz Schichten 17A und 19A in dem Fußabschnitt
und Schichten 17C und 19C in dem Kopfabschnitt ähnlich und
angrenzend an deren jeweiligen Randbegrenzungen aneinander befestigt
und gedichtet. Dies bildet dann im wesentlichen eine große, gedichtete
Tasche jeweils zwischen Schichten 17A und 19A in
dem Fußabschnitt
und zwischen Schichten 17C und 19C in dem Kopfabschnitt,
um die Mikrokügelchen
mit Schichten 17A und 17C etwas sich wellend auf
den jeweiligen Schichten 19A und 19C zu halten.
Allerdings können
in dem mittlere Abschnitt der Schichten 17B und 19B (siehe 8) zusätzlicher Befestigungen diese
Schichten aneinander mit deren gedichteten Randbegrenzungen 27 dahingehend
wünschenswert
sein, die relative Gleitbewegung (d. h. ein Hub) dazwischen zu begrenzen.
Dies bedeutet, dass der mittlere Abschnitt allgemein die Bereiche
des Körpers
des Patienten trägt,
die das meiste Gewicht umfassen (z. B. unterer Rücken, Gesäß und Oberschenkel). Demzufolge
kann es in diesem mittleren Abschnitt wünschenswert sein, den Grad
oder die Strecke der relativen Gleitbewegung (d. h. Hub) zwischen
den Schichten 17 und 19 zu begrenzen, damit sich
der Patient nicht zuviel auf der Matratze 1 bewegt, wie
zum Beispiel dann, wenn der Kopf oder andere Teile der Matratze 1 angehoben werden.
Um diese Kontrolle vorzunehmen, kann der mittlere Abschnitt zum
Beispiel einen zusätzlichen Saum 35 haben,
der sich längs
entlang seiner Mitte zwischen den gedichteten Randbereichen der Schichten 17B und 19B erstreckt
(siehe 8). Der lineare
Saum 35 kann dann zwei gedichtete Taschen zwischen den
Schichten 17B und 19B erzeugen, die sich an jeder
Seite des Saums 35 erstrecken. Weiterhin können die
Schichten 17B und 19B punktgedichtet oder in anderer
Weise aneinander bei 37 in 8 befestigt
sein. Dies dient dann auch dazu, die relative Gleitbewegung zwischen
Schichten 17B und 19B innerhalb deren gedichteter
Ränder
bei 27 zu begrenzen, wie dies sehr vorteilhaft für den Komfort und die Sicherheit
des Patienten sein wird.
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Normale Drücke – Fluidblasenschicht
und unterlegende Schaumschicht
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Normale Drücke und Reaktionskräfte auf den
Körper
des Patienten werden primär
durch die Fluidblasenschicht 19 und die unterlegende Schaumschicht 21 reduziert
und minimiert.
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Die Fluidblasenschicht 19 der
vorliegenden Erfindung besitzt vorzugsweise eine Vielzahl diskreter
Taschen 41 (siehe 5 und 6). Jede Tasche 41 besitzt
einen gedichteten Umfang 43 (siehe 6) und ist durch doppelseitiges Klebeband 45 an
der oberen Fläche 47 der
entsprechenden Schaumsäule 49 oder 49' (siehe auch 5) befestigt. Jede Tasche 41 ist
relativ zu der entsprechenden oberen Oberfläche 47 der inneren
Schaumsäule 49 oder
der Umfangsschaumsäule 49', an der sie
befestigt ist, überdimensioniert.
Hierbei beträgt
der Randbereich der Tasche 41 innerhalb deren Umfangsdichtung 43 ungefähr viermal
des Bereichs der oberen Fläche 47 der
Schaumsäule 49 oder 49', an der sie
befestigt ist. Wie im Fall der Schichten 17 und 19 beträgt sowohl die
Breite als auch die Länge
jeder Tasche 41 ungefähr
zweimal der entsprechenden Breite und Länge der oberen Oberfläche 47.
Auf diese Art und Weise und mit jeder Tasche 41 im wesentlichen
auf der entsprechenden, oberen Oberfläche 47 der entsprechenden
Schaumsäule 49 oder 49' zentriert,
können sich
Bereiche der überdimensionierten
Blasentaschen 41, die die Säume 43 zwischen benachbarten Taschen 41 umfassen,
nach unten in die Spalte 51 zwischen benachbarten Schaumsäulen 49 erstrecken
(siehe die Mitte der 9).
In dieser bevorzugten Art und Weise kräuseln sich die Säume 43 im
wesentlichen nach außen,
wenn sich der Patient auf die Matratze 1 begibt, um so
unnötige
Druckpunkte zu liefern (z. B. aufgrund des Fehlens einer Flüssigkeitsdämpfungsschicht).
Dasselbe gilt für
den zentralen Saum 35 und Punktdichtungen 37 der
Schicht 17B in 8,
wo sie zu den Taschensäumen 43 ausgerichtet
und positioniert sind und sich auch in die Spalte 51 zwischen
den Säulen 49 hinein
kräuseln
können.
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Die Fluidblasenschicht 19 ist
vorzugsweise aus drei Kunststofffilmen oder Formationen hergestellt,
wobei die Fluidtaschen 41 zwischen den oberen zwei Filmen
und der Klebefläche 45,
die an dem Boden des dritten Films befestigt ist, gebildet sind. Hierbei
bietet der Boden, der dritte Film, einen zusätzlichen Schutzfilm gegen einen
möglichen
Bruch oder eine Lochbildung der gedichteten Taschen 41.
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Das Fluid innerhalb der Blasentaschen 41 ist vorzugsweise
eine hochviskose Flüssigkeit,
wie beispielsweise ein Kunststoff- oder viskoses, thixotropes Material,
das graduell fließt,
wenn Druck darauf aufgebracht wird, allerdings seine Form und Position ohne
den Druck beibehält.
Eine solche Flüssigkeit, die
die erwünschten,
nicht elastischen, sich nicht zurückstellenden, viskosen Eigenschaften
besitzt, ist kommerziell unter der Marke "FLOLITE" von Alden Laboratories erhältlich.
Andere geeignete, fließfähige Materialien
sind in dem US-Patent Nr. 4,588, 229 angegeben und identifiziert.
In den meisten Fällen
ist das bevorzugte Fluid eine Flüssigkeit
mit einer Viskosität
größer als
die Viskosität
von Wasser und mit einer Dichte geringer als diejenige von Wasser
zusätzlich
dazu, dass sie die vorstehend erwähnten, thixotropen Eigenschaften
zeigt. Allerdings könnte
in einigen Anwendungen das Fluid Luft, Wasser oder Öl ebenso
wie auf Wasser basierende Verbindungen, falls dies erwünscht ist,
sein.
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Die Schaumschicht 21 besitzt,
wie vorstehend diskutiert und in den 4 und 5 dargestellt ist, einen
elastischen, weichen Schaum 23, der zentral in einem Umfangstrageelement 25,
hergestellt aus einem steiferen Schaum, positioniert und dadurch
getragen ist. Der elastische, weiche Schaum 23 ist, wie dargestellt
ist, in eine Vielzahl von diskreten Federelementen aus aufrechtstehenden,
inneren Schaumsäulen 49 und
Umfangsschaumsäulen 49' (siehe 5) geschnitten, die in der
Anzahl und der relativen Positionierung den Taschen 41 der
Fluidblasenschicht 19 entsprechen, an denen sie befestigt
sind. Mit jeder Tasche 41 so befestigt ist dann die relative Gleit-
oder laterale Bewegung vorzugsweise größer zwischen Schichten 17 und 19 als
zwischen Schichten 19 und 21. Die Schaumsäulen 49 können massiv sein
oder können
ausgehöhlte
Kerne, wie beispielsweise bei 53 und 53' in 9, haben, wobei die Kerne
in Größe (z. B.
Höhe, Volumen)
und Form (z. B. zylindrisch, konisch) variiert werden können, um
die Federcharakteristika der individuellen Schaumsäule 49 zu
variieren. Diese Federcharakteristika können auch in der vorliegenden
Erfindung durch Variieren der Größe oder
der Breite der Spalte 51 zwischen den Schaumsäulen 49 (siehe 9 und 11) ebenso wie durch Variieren der Anzahl
und Tiefen der Schnitte, die die Spalte 51 bilden, kontrolliert
werden.
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Unter Benutzung ist die bevorzugte
Federcharakteristik der Schaumsäule
49 diejenige,
die eine gleichförmige
Reaktionskraft und einen Druck ungeachtet des Betrags von einer
Eindrückung
oder Verschiebung nach unten der Schaumsäulen
49 bieten wird.
Das bedeutet, dass die erwünschte
Federcharakteristik nicht linear dahingehend ist, dass die Reaktionskraft
der Säule
49 vorzugsweise
im wesentlichen dieselbe über
den normalen Ablenkungsbereich ist, der dann erhalten wird, wenn
sich ein Patient auf der Matratze
1 der vorliegenden Erfindung
befindet. Die Folge ist diejenige, dass jeder Teil des Körpers des
Patienten durch im wesentlichen denselben Druck getragen wird, ungeachtet
der Größe einer Eindrückung oder
Verschiebung jeder der Schaumsäulen
49.
Der sich erge bende Druck ist dann vorzugsweise so ausgelegt, dass
er unterhalb desjenigen Drucks liegt, bei dem der Kapillarblutfluß blockiert
oder verstopft ist (z. B. ungefähr
30 Millimeter Quecksilbersäule
4kPa).
Hierzu sind die Schaumsäulen
49 ausgehöhlt, um
den Grad (oder nicht ausgehöhlt)
und deren Spaltbeabstandungen und -tiefen zu variieren, die entsprechend
deren relativen Positionierung in der Matratze
1 variiert
werden (z. B. Kopf, Hüfte
oder Fersenbereich). Dies wird vorgenommen, um die erwünschten
Steifigkeitsgradienten entlang und über die Matratze
1 primär entsprechend
dem erwarteten Lastmuster durch den Körper des Patienten zu erzeugen.
Beim Einstellen der Breiten von Spalten
51 ist die bevorzugte
Art und Weise diejenige, im wesentlichen die Spalte
51 längs von
Schnitt zu Schnitt auszurichten und dann einfach die Breiten der Schnitte
zu variieren. Das Ergebnis ist dasjenige, dass einige Säulen
49 obere
Oberflächen
47 auf
deren freistehenden Teilen haben werden, mit oberen Endbereichen
mit einem kleineren Flächenbereich als
andere (z. B. 4 Inch mal 4 inch gegenüber 4½ inch mal 41/2 inch (1 inch
2,54
cm)). Ähnlich
werden sich, da die Seiten der Schaumsäulen
49 vorzugsweise
vertikal liegen, die befestigten oder miteinander befestigten Basisteile
der Säulen
auch in der Größe variieren.
Allerdings werden die Spalte
51 noch längs ausgerichtet sein. Die
bevorzugten Formen der oberen Oberflächen
47 (und Fluidblasentaschen
41) sind
quadratisch, allerdings können
sie von anderen Formen sein (z. B. rechtwinklig), falls dies erwünscht ist.
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Bei der Benutzung ist das erwünschte Ergebnis
der Überdimensionierung
der Schichten 17 und 19 auf der Schaumschicht 21 und
der Kontrolle der Federcharakteristika der Schaumsäule 49 in 10 dargestellt. Wie dargestellt
ist, kann sich jede Schaumsäule 49,
wenn sie axial belastet wird, nach unten unabhängig aller angrenzenden Säulen 49 ablenken,
was ermöglicht,
dass die befestigten Fluidblasentaschen 41 mit unregelmäßigen Körperformen (z.
B. der dargestellten Ellenbogen 60) übereinstimmen, ohne durchzufedern
und ohne Straffziehen der Schichten 17C und 19C ähnlich einer
Hängematte. Dies
führt wiederum
dazu, dass die Matratze 1 der vorliegenden Erfindung alle
Teile des Körpers
des Patienten mit im wesentlichen demselben, relativen, niedrigen
Druck, mit ein paar, wenn überhaupt
welche vorhanden sind, lokalisierten Druckpunkten trägt. Verbunden
mit der Verwendung der Mikrokügelchen zwischen
den Schichten 17 und 19 bietet die Matratze 1 der
vorliegenden Erfindung dann nicht nur minimierte, normale Drücke und
Kräfte
auf den Körper des
Patienten, sondern minimiert auch stark laterale Scherkräfte. Die
Benutzung der Matratze 1 tritt demzufolge mit viel kostenintensvieren
und komplexe ren Spezialbetten beim Verhindern und Heilen von Dekubitalgeschwüren bei
Patienten, die die Matratze benutzen, in Konkurrenz.
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Weiterhin ist im Hinblick auf die
Längsunterteilung
der Matratze 1, und wie vorstehend diskutiert ist, jede
Schicht 17, 19 und 21, vorzugsweise längs in Fuß-, Mittel-
und Kopfabschnitt unterteilt. Dies wird primär zur Vereinfachung der Handhabung,
Versendung und Lagerung vorgenommen, da die Fluidblasenschichten 19A, 19B und 19C bis
zu ungefähr
40 Pound jeweils wiegen können.
Beim Befestigen der Fluidblasenschicht 19 an der unterlegenden Schaumschicht 21 wird
jede Blasentasche 41 auf einer entsprechenden Schaumsäule 49 oder 49' zentriert und
daran durch doppelseitige Klebestreifen 45 oder einem anderen
Mittel, einschließlich
entfernbarer Befestigungseinrichtungen, wie beispielsweise Klettverschlüssen (z.
B. Valcro), befestigt. Zusätzlich wird
die Fluidblasenschicht 19 über deren Randbegrenzung 29 an
der unterlegenden Schaumschicht 21 gesichert. Wie in 5 dargestellt ist, besitzen
die Längsseiten 61 der
Fluidblasenschicht 19C eine Reihe von Löchern oder Schlaufen 63.
Die verbleibenden zwei Seiten, die sich über die Breite der Schicht 19C erstrecken,
besitzen beabstandete Laschen 65 dort entlang. Beim Zusammenbau
entsprechen die Schlaufen 63 in der Anzahl und der relativen
Beabstandung zueinander den Begrenzungsschaumsäulen 49' an den Seiten und werden über die
jeweiligen, äußeren Säulen 49' (siehe 5 und 7) schlaufenmäßig gelegt, um die Längsseiten 61 der
Schicht 17C an den äußeren Säulen 49' zu befestigen.
Um dies vorzunehmen, werden die äußeren Säulen 49' des weichen
Schaums 23 einfach zusammengequetscht oder komprimiert,
um durch die Schlaufen 63 hindurchzuführen. Die Längsseiten 61 der Fluidblasenschicht 19C (siehe 9) werden dann sandwichartig
zwischen die unteren Oberflächen 67 der äußeren Säulen 49' des weichen
Schaums 23 und den oberen Oberflächen 69 des steiferen
Schaums 25 zwischengefügt.
Unter einer solchen Positionierung kann die Anordnung einfach miteinander
verklebt werden, um die verschiedenen Teile an ihrer Stelle zu sichern.
Die verbleibenden zwei Seiten, die sich über die Längsachse der Fluidblasenschicht 19C (siehe 5) erstrecken, werden dann
an der unterlegenden Schaumschicht 21C durch Befestigen
der herunterhängenden
Laschen 65 an den äußeren Reihen
der Schaumsäulen
an jedem Ende gesichert. Dies kann vorgenommen werden, indem die
herunterhängenden
Laschen 65 mit zweiseitigen Klebeflächen versehen werden und sie
dann jeweils an den entsprechenden Klebeflächen 71 der Schaumsäulen befestigt
werden (d. h. Schaumsäule 49 an
der vorderen Seite in Figur 5 und Begrenzungsschaumsäule 49' an der hinteren
Seite). Solche Befestigungen, ähnlich allen
anderen Befestigungen in der vorliegenden Erfindung, könnten lösbare bzw.
entfernbare Befestigungen sein (z. B. Haken- und Schleifenbefestigungseinrichtungen
bzw. Klettverschlüsse),
falls dies erwünscht
ist. Alternativ könnten
die Schichten 19 und 21 einfach aneinander befestigt
und gehalten werden, und zwar im wesentlichen um deren Randbegrenzung
herum und angrenzend dazu, und zwar durch die Klebeflächen und
andere Befestigungseinrichtungen 45 zwischen den Taschen
und Säulen ohne
die Verwendung irgendwelcher zusätzlicher
Anordnungen, ähnlich
Schlaufen 63 oder Laschen 65.
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Benachbarte Abschnitte (z. B. Kopf-
und Mittelabschnitt) der Matratze 1 sind vorzugsweise so miteinander
verbunden, wie dies in 11 dargestellt
ist. Wie in 11 dargestellt
ist, besitzt die Schaumschicht 21B des mittleren Abschnitts
vorzugsweise eine Erweiterung ihrer Steifigkeit, wobei das untere
Unterlageelement 75 unterhalb des entsprechenden Unterlageelements 75 des
Kopfabschnitts verläuft.
Die sich überlappenden
Bereiche der Elemente 75 werden dann vorzugsweise aneinander
durch Haken- und Schlaufenbefestigungseinrichtungen, wie beispielsweise
Valcro-Bänder 77 oder
irgendeine andere, entfernbare Befestigungsanordnung, gesichert.
Zusätzlich
sind die angrenzenden bzw. benachbarten Endsäulen 49 des jeweiligen Mittel-
und Kopfabschnitts auch vorzugsweise aneinander mit Valcro-Bändern 79 befestigt,
wie in 11 dargestellt
ist. Die befestigenden Valcro-Bänder
zwischen den Säulen 49 des
mittleren und Kopfabschnitts hilft nicht nur dabei, die zwei Abschnitte
miteinander zu verbinden, sondern dienen auch dazu, im wesentlichen
die Federcharakteristika der befestigten Schaumsäulen 49 anzupassen,
indem die effektive Tiefe des Spalts 51 dazwischen so gestaltet wird,
dass sie sich nur nach unten zu der Oberseite der befestigten Valcro-Bänder 79 erstrecken.
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Wie auch in 11 dargestellt ist, können benachbarte Schaumsäulen 49 innerhalb
desselben Abschnitts (z. B. der Kopfabschnitt bei 21C auf
der rechten Seite in 11)
in ähnlicher
Weise deren Federcharakteristika eingestellt haben und sie können miteinander
befestigt sein. Dies kann durch einfaches Vorsehen und Befestigen
von Valcro-Bändern 81 zwischen
benachbarten Säulen 49 innerhalb
desselben Abschnitts unter einem Abstand geringer als die volle
Tiefe des eingeschnittenen Spalts bzw. Zwischenraums 51 zwischen
den benachbarten Säulen 49 vorgenommen
werden. Die vertikalen Stellen oder Anordnungen der Valcro-Bänder in
den Spalten 51 können
sich auch variieren. Zum Beispiel kann ein Paar benachbarter Schaumsäulen mit
deren benachbarten Seitenwänden
im wesentlichen relativ hoch in dem Spalt 51 zwischen diesen
und einem anderen Paar, das relativ niedrig in dem Spalt 51 dazwischen befestigt
ist, anstoßend
befestigt werden. Ein solches Verbinden oder Befestigen der vertikalen
Seiten der benachbarten Säulen 49 durch
eine strukturelle Verbindung, wie beispielsweise 81, bietet den
zusätzlichen
Vorteil, dass dann, wenn es geeignet ist, die Druckverringerungscharakteristika
der Schaumsäulen,
wie dies vorstehend diskutiert ist, umgekehrt oder erhöht werden
können,
und zwar in spezifischen Flächenbereichen,
wo ein erhöhter
Gewebedruck bei dem Patienten erwünscht sein kann. Das bedeutet, dass
es in einigen Fällen
wünschenswerter
ist, ungleiche, normale Drücke
zu haben, und tatsächlich können lokalisierte
Druckpunkte unter Teilen des Körpers
eines bestimmten Patienten den höheren Drücken standhalten.
Solche lokalisierten Druckpunkte werden dann ermöglichen, das gesamte Patientengewicht
auf der Matratze umzuverteilen, wobei andere Bereiche des Körpers des
Patienten mit, zum Beispiel, einer Verbrennung, durch lokalisierte,
niedrigere Drücke
gestützt
werden können.
Ein solches Verbinden von benachbarten Säulen 49 kann auch die
unabhängige
Arbeitsweise jeder Schaumsäule durch
Verbinden von diesen umkehren oder verringern, um eine bestimmte
Last, wo es für
einen bestimmten Patienten wünschenswert
ist, zu verteilen.
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Die 1, 2, 4, 5 und 7 und insbesondere 9 stellen ein Merkmal der
vorliegenden Erfindung dar, bei dem die Matratze 1 mit
einem Oberteil entlang deren Längsmittellinie
versehen ist. In dieser Hinsicht erhöhen sich die gesamten Höhen der Schaumsäulen 49 und 49' von den Seiten
oder Begrenzungssäulen 49' nach innen
zu der Längsachse oder
der Mittellinie der Matratze 1 hin oder steigen an. Dieses
konvexe Merkmal des Oberteils unterstützt die Mobilität des Patienten
von Seite zu Seite durch Erzeugen einer Biegung von der Längsmittellinie
der Matratze 1 zu den Kantenrändern hin. Die mit Oberteil
versehene, kronenförmige
Kontur erleichtert die Überführung des
Patienten auf die Matratze 1 oder von dieser weg, da die
Begrenzungskante der Matratze 1 niedriger und besser zugänglich ist
(z. B. von "Gurneys" bzw. Roll- oder
Transportbetten), während
sich die Mitte der Matratze 1 bei der vollen Dicke befindet,
um eine maximale Übereinstimmung
und ein maximales Einsinken des Patienten zu ermöglichen. Auch bietet in dieser
Hinsicht die Positionierung der speziell ausgelegten Begrenzungssäulen 49' oberhalb des
steifen Schaumträgers 75 einen festen
Bereich für
eine stabile Überführung zu
und von der Matratze 1.
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12 stellt
die Art und Weise dar, in der die V-förmigen Ausschnitte oder Kerben 83 die
Biegung der Matratze 1 um Achsen, wie beispielsweise 85, erleichtern,
die senkrecht zu der Längsachse 87 der Matratze 1 liegen.
Die V-förmigen
Kerben 83 (siehe 5)
befinden sich in den Seitenbereichen 89 des relativ steifen
Schaums 25 (z. B. geschlossenzelliges, quer vernetztes
Polyethylen), das die periphere Stütze des inneren, weichen Schaums 23 liefert
(z. B. offenzelliges Polyurethan). Diese Seitenbereiche 89, wie
sie dargestellt sind, sind voneinander beabstandet und erstrecken
sich entlang der zentralen Achse der Matratze 1. Unter
Benutzung öffnen
und schließen
sich die Kerben 83 selektiv, um die Grade, wie in 12 dargestellt ist, zu variieren,
um Änderungen in
der Matratze 1 aufzunehmen, wie z. B. dann, wenn Kopf-
und Kniebereich der Matratze angehoben werden.
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Der Kopf-, Mittel- und Fußabschnitt
der Fluidblasenschicht 19 kann auch so aufgebaut sein,
wie dies in 13 dargestellt
ist, um die verschiedenen Eigenschaften von Abschnitt zu Abschnitt
zu modifizieren. Wie in 13 dargestellt
ist, sind die Fluidblasenschichten 19A, 19B und 19C überdimensioniert, um
Grade relativ zu deren unterlegenden Schaumschichten 21A, 21B und 21C zu
variieren. Hierbei können
die Abschnitte, die geringere Lasten des Patienten aufnehmen (z.
B. Fuß und
Kopf), Fluidblasen mit Bereichen haben, die nur einmal oder ein
halbes mal in Bezug auf die unterlegenden Schaumbereiche überdimensioniert
sind. Zusätzlich
können
die Fluidblasentaschen 41 in dem Fuß- und Kopfabschnitt kleiner
sein und/oder in einem geringeren Umfang gefüllt sein, um Gewicht und Kosten
einzusparen. Zum Beispiel sind die Taschen 41 der mittleren
Fluidblasenschicht 19B vorzugsweise auf ungefähr 50% des
Volumens oder der Füllkapazität gefüllt, wogegen
die Taschen 41 der Fuß-
und Kopftaschen in einem geringeren Grad gefüllt sein können (z. B. 25% der Füllkapazität). Sie
können
leer oder nicht gefüllt verbleiben,
und zwar in Abhängigkeit
von deren Lage und dem beabsichtigten Einsatz der Matratze. Mit
einer solchen Fähigkeit,
die Größen der
Taschen 41 ebenso wie das Volumen und die prozentuale Fluidfüllung zu
variieren, kann die Matratze der vorliegenden Erfindung in großem Umfang
modifiziert und kundenorientiert angepasst werden.
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Die Taschen 41 können in
irgendeiner Anzahl von Arten und Weisen gebildet sein, einschließlich einer
fortlaufenden Heißversiegelung,
einem Nähen
oder einer Kombination aus Heißversiegelung und
Nähen.
Zur Vereinfachung der Herstellung und des Zusammenbaus können Kopf-
und Fußabschnitt identisch
sein, falls dies erwünscht
ist. Die Kunststoffmaterialien der Schichten 17 und 19 sind
vorzugsweise extrudierte Filme (z. B. eine Dicke von 3–10 tausendstel
eines Inchs) aus Polyurethan, die für feuchten Dampf (z. B. Wasser)
permeabel sind, die allerdings für
feuchten Dampf unempfindlich sein können, falls dies erwünscht ist.
Die obere Hälfte 5 der äußeren Abdeckung
oder Umhüllung
der Matratze 1 kann auch aus extrudiertem Polyurethan hergestellt
sein, der vorzugsweise für
feuchten Dampf durchlässig
ist, wie dies der Fall für
offenzelligen, nicht steifen Polyurethanschaum 23 ist.
Auf diese Art und Weise kann das Ansammeln von Schweiß oder anderen
Körperfluiden
von dem Patienten verringert werden, um die Möglichkeit einer Hautablösung oder
-mazeration herabzusetzen, was zu der Entwicklung von Dekubitalgeschwüren führen kann.
Der Begrenzungstrageschaum 25 aus geschlossenzelligem Polyethylenschaum
ist vorzugsweise für
Feuchtigkeitsdampf undurchlässig,
wie dies auch für
die steife Unterlagefläche 75 aus
hoch dichtem Polyethylen der Fall ist.
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Wie vorstehend diskutiert ist, ermöglicht die Design-Flexibilität der vorliegenden
Erfindung, dass die Matratze 1 und deren Komponenten speziell
auf bestimmte Patienten und Anwendungen angepasst werden können. Zum
Beispiel können,
wie in 13 dargestellt
ist, benachbarte Taschen 41',
wie in dem Fußabschnitt 19A gezeigt
ist, miteinander über
Kanäle 91 verbunden
sein. Solche Kanäle 91 ermöglichen,
dass Fluid von einer Tasche zu einer anderen hindurchführen oder
fließen
kann. In dem Abschnitt 19A könnten diese miteinander verbundene
Taschen 41' zum
Beispiel in dem Wadenbereich vorliegen. Es würde dann ermöglicht werden,
dass die Wade des Patienten in die Tasche 41 oder Taschen 41' direkt darunter
in einem großen
Umfang einsinkt, um Fluid in die längs angrenzenden Taschen 41' unter dem Knöchel und
dem Knie zu verschieben. Der Effekt würde der sein, gleichförmiger den
gesamten Knöchel-Waden-Kniebereich
zu tragen und den normalen Unterstützungsdruck in diesem verbunden
Bereich zu reduzieren. Variationen in der Dimensionierung der Taschen
und/oder der unterlegenden Schaumsäulen von Abschnitt zu Abschnitt
oder innerhalb eines Abschnitts können wünschenswert sein. Zum Beispiel
kann die Fluidblasenschicht 19C an dem Kopfabschnitt eine
vergrößerte Tasche 41'' haben, die auf einer Vielzahl
(z. B. vier) von unterlegenden Schaumsäulen 49 der Schicht 21C getragen ist.
Die Fluidblasenschicht 19C kann auch eine Vielzahl von
Taschen 41 haben (z. B. in der Lendengegend zu dem oberen
Rückenbereich),
getragen auf einer großen
Schaumsäule 49'' der unterlegenden Schicht 21C.
Zusätzlich
können
die miteinander verbundenen Taschen 41', die vorstehend besprochen sind,
in dem Fußabschnitt
jeweils auf entsprechenden, langgestreckten Schaumsäulen 49''' getragen sein.
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14 stellt
eine alternative Beziehung einer Befestigung der Fluidblase 19 auf
den unterlegenden Schaumsäulen 49 dar.
Im Gegensatz zu der bevorzugten Ausrichtung der 5 und 6 mit
jeder Tasche 41, die auf der entsprechenden Schaumsäule 49 zentriert
ist, sind die Taschen 41 in 14 angrenzend
an die Saumverbindung von vier Taschen 41 befestigt. Jede
Schaumsäule 49 ist
dann an vier Taschen 41 befestigt. Ähnlich ist jede Tasche 41 an vier
Säulen 49 befestigt.
Andere außermittige
oder asymmetrische Befestigungen könnten ebenso als Anordnungen
vorgenommen werden, in denen nur bestimmte Taschen 41 und
Säulen 49 befestigt
werden, während
andere nicht befestigt werden. Allerdings ist eine Befestigung 1
: 1 jeder Tasche und Säule
in der ausgerichteten Beziehung der 4 und 5 bevorzugt.
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Die Vielseitigkeit und Anpassbarkeit
der vorliegenden Erfindung ist weiterhin in den 15 und 16 dargestellt.
In 15 ist die vorliegende
Erfindung unter Verwendung in Verbindung mit einem Operationstisch
dargestellt, wo der Kopf des Patienten zum Beispiel für eine Operation
positioniert ist. Bei einer solchen Verwendung bietet die Matratze 1 das
Druckrelief, die Stabilität
und die Immobilisierung, in Bezug auf die erforderlich ist, dass
sie gleichzeitig in solchen Anwendungen erreicht werden. Dies kann
weiterhin durch Vorsehen im wesentlichen steifer Schaumträger oder
Einsätze 93 verstärkt werden,
die bei 95 zwischen der Fluidblasenschicht 19C und der
unterlegenden Schaumschicht 21C positioniert und entfernbar
befestigt werden können.
Die Keile oder Träger 93 sind
anatomisch geformt und auf diese Art und Weise kann der Kopf des
Patienten (oder ein anderer Körperteil)
fest und relativ komfortabel in der erwünschten Position während der
Operationsdauer, die leicht mehrere Stunden betragen kann, gestützt bzw.
gehalten werden.
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Eine andere, einzigartige Adaption
der vorliegenden Erfindung ist in 16 dargestellt.
Hier ist die Matratze 1 so dargestellt, dass sie auf der
linken Seite der 16 angehäuft ist,
um eine zusätzliche Stütze und
einen zusätzlichen
Komfort für
den Patienten zu erreichen, wenn er in der Position liegt, die dargestellt
ist. Hierbei ist jede Fluidtasche 41 entfernbar bei 45
an deren unterlegender Schaumsäule 49 durch
eine Haken- und Schleifenbefestigungseinrichtung (z. B. Valcro)
oder irgendeine andere, entfernbar Befestigungseinrichtung befestigt.
Jede Tasche 41 kann dann von deren Träger 49 gelöst werden
und die Fluidblasenschicht 49 kann angehäuft werden, wie
dies dargestellt ist, und erneut in ihrer Position befestigt werden.
Die Verwendung einer solchen entfernbaren Befestigungseinrichtung 45 ist
ebenso bei allen anderen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung anwendbar. Die Fluidblasenschicht 19 der vorliegenden
Erfindung ist vorzugsweise aus einer Vielzahl von diskreten Taschen 41 aufgebaut,
die aneinander entlang deren Säume 43 befestigt
sind. Allerdings können,
wie anhand einer Tasche 41 auf der sehr weit rechts liegenden
Seite der 16 dargestellt
ist, die diskreten Taschen 41 in allen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung voneinander getrennt und individuell
an der Schaumsäule 49 befestigt
werden. Zusätzlich
können,
wie dargestellt ist, solche separaten Taschen 41 deren
eigene Kunststofffilmschicht 17 auf der Oberseite davon
haben. Auch können
bestimmte dieser separaten Taschen 41 mit entfernbar befestigbaren
Befestigungseinrichtungen 95 auf sowohl deren oberen als
auch unteren Oberfläche
vorgesehen und können
zum Beispiel als Einsatz unterhalb der Hauptfluidblasenschicht 19 verwendet
werden, wie dies auf der weit links liegenden Seite in 16 dargestellt ist. Solche zusätzlichen
Taschen können
irgendwo unter der Hauptblase eingesetzt werden, um eine noch größere Vielseitigkeit
und Adaptierbarkeit der Matratze 1 zu erreichen.
