PL227199B1

PL227199B1 - Mattress with the heating function, preferably for the operating table

Info

Publication number: PL227199B1
Application number: PL408214A
Authority: PL
Inventors: Tadeusz Olszewski; Ariel Brzozowski
Original assignee: Alvo Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością Spółka Komandytowa
Priority date: 2014-05-15
Filing date: 2014-05-15
Publication date: 2017-11-30
Also published as: PL408214A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest materac z funkcją grzania, zwłaszcza do stołu operacyjnego.The subject of the invention is a mattress with a heating function, in particular for an operating table.

Pacjenci podczas długotrwałych operacji np. przy przeszczepach wątroby narażeni są na straty ciepła wynikające m. in. z parowania z dużego pola operacyjnego, promieniowania i konwekcji. W przypadku takich operacji może dojść do śródoperacyjnej hipotermii, co może być przyczyną powikłań pooperacyjnych. Aby zmniejszać ryzyko wystąpienia hipotermii wskazane jest, aby pacjent był ogrzewany zarówno przed operacją jak i w jej trakcie. Przeprowadzone liczne badania i doświadczenia wskazują na korzystny wpływ ogrzewania pacjenta podczas operacji na zmniejszenie ryzyka powikłań pooperacyjnych.Patients during long-term operations, e.g. with liver transplants, are exposed to heat losses resulting from, among others, from evaporation from a large operating field, radiation and convection. Such operations may result in intraoperative hypothermia, which may result in postoperative complications. It is advisable to keep the patient warm both before and during surgery to reduce the risk of hypothermia. The conducted numerous studies and experiments show the beneficial effect of warming the patient during surgery on reducing the risk of postoperative complications.

Z brytyjskiego opisu zgłoszeniowego wynalazku numer GB 2318731, znany jest stół operacyjny zawierający podstawę z kolumną nośną, której wysokość może być regulowana w znany sposób. Górny koniec kolumny nośnej podtrzymuje platformę z pacjentem, zawierającą sekcję głowy, sekcję nóg i sekcję główną korpusu. Wzajemne położenie sekcji głowy, sekcji nóg i sekcji głównej korpusu może być regulowane i zablokowane w znany sposób. Każda z sekcji ma swoją metalową płytę, na której są zamocowane rozłącznie odpowiadające im sekcje materaca. Materace sekcji głowy i sekcji nóg są konwencjonalnymi materacami piankowymi. Na płycie sekcji głównej korpusu zamocowana jest sekcja główna materaca mająca kształt prostopadłościanu o około 100 cm długości, 80 cm szerokości i 10 cm grubości. Materac jest wykonany z materiału piankowego, pokrytego pozbawioną szczelin nieprzepuszczalną powłoką zewnętrzną. Materiał piankowy jest stosunkowo mocny, tak, że jest samonośny i nie odkształca się znacząco pod ciężarem pacjenta. Materac w połowie grubości ma zagłębiony przewód rurowy w postaci wężownicy, która od wlotu do wylotu rozciąga się na całej jego szerokości. Wlot przewodu jest usytuowany w pobliżu przedniego końca materaca, natomiast wylot jest usytuowany na jego przeciwległym końcu, przy czym wlot i wylot przewodu znajdują się na tym samym boku materaca. Przewód jest wykonany z giętkiego tworzywa sztucznego, mającego sprężystość w przybliżeniu taką samą, jak sprężystość otaczającego go materiału piankowego tak, aby górna powierzchnia materaca miała zasadniczo jednolitą miękkość. Przewód ma okrągły przekrój o średnicy zewnętrznej od około 5 cm, to znaczy o połowę grubości materaca. Wlot i wylot przewodu są połączone z jednostką wymiany ciepła. Jednostka wymiany ciepła, zawiera podgrzewacz, chociaż może być nim również urządzenie chłodnicze albo urządzenie pełniące zarówno funkcję grzewczą jak i chłodzącą. Podgrzewacz zawiera wentylator, elektryczny element grzewczy, czujnik temperatury i jednostkę sterującą. Jednostka sterująca steruje zasilaniem do elementu grzejnego tak, że utrzymywana jest żądana temperatura powietrza wylotowego. W czasie pracy grzejnika ogrzewane powietrze przepływa do wlotu przewodu. Gdy ogrzane powietrze przepływa wzdłuż przewodu, oddaje część swojego ciepła do jego ścianki i jest przewodzone przez materiał pianki na zewnętrzną powierzchnię materaca, a tym samym ogrzewa pacjenta. Sam materac może być stosowany również do ogrzewania lub chłodzenia pacjenta, w połączeniu z odpowiednim urządzeniem do wymiany ciepła. Materac dla pacjenta nie stwarza zagrożenia porażeniem elektrycznym, ponieważ wymiennik ciepła znajduje się poza materacem i jest podłączony tylko do materaca przez przewody, które nie przewodzą prądu elektrycznego. Ze względu na fakt, że czynnik roboczy, jakim jest powietrze ma stosunkowo niską pojemność cieplną podgrzanie lub schładzanie materaca do wymaganej temperatury odbywa się z pewną zwłoką, ale w zamian wahania temperatury są stosunkowo powolne. Materac może być podzielony na różne strefy ogrzewania/chłodzenia, każda z własnym przewodem rurowym powietrza oraz wlotem i wylotem - wówczas jest możliwe kontrolowanie temperatury w różnych strefach oddzielnie. Ilość wymiany ciepła w różnych strefach ogrzewania/chłodzenia materaca może być zmieniana, na przykład, przez różne zagęszczenie zwojów przewodu rurowego, w pewnych obszarach niż w innych, albo przez zmianę średnicy rury wzdłuż jej długości.From GB 2318731, an operating table is known which comprises a base with a support column, the height of which can be adjusted in a known manner. The upper end of the support column supports the patient platform, including the head section, the leg section, and the main body section. The mutual position of the head section, the leg section and the main body section may be adjusted and locked in a known manner. Each section has its own metal plate on which the corresponding mattress sections are detachably attached. The head section and leg section mattresses are conventional foam mattresses. The main section of the mattress is mounted on the main body section plate, which has the shape of a cuboid about 100 cm long, 80 cm wide and 10 cm thick. The mattress is made of a foam material with a gap-free, impermeable outer skin. The foam material is relatively strong so that it is self-supporting and does not deform significantly under the weight of the patient. The half-thickness mattress has a recessed tube-shaped conduit which extends from the inlet to the outlet over its entire width. The inlet of the conduit is located near the front end of the mattress, and the outlet is at the opposite end thereof, with the inlet and outlet of the conduit being on the same side of the mattress. The conduit is made of a flexible plastic material having a resilience approximately the same as that of the surrounding foam material such that the top surface of the mattress has a substantially uniform softness. The cord has a circular cross-section with an outside diameter of about 5 cm, i.e., half the thickness of the mattress. The inlet and outlet of the conduit are connected to the heat exchange unit. The heat exchange unit comprises a heater, although it may also be a refrigeration appliance or a device with both a heating and a cooling function. The heater includes a fan, an electric heating element, a temperature sensor and a control unit. The control unit controls the feed to the heating element so that the desired outlet air temperature is maintained. When the heater is in operation, heated air flows to the duct inlet. As the heated air flows along the duct, it gives off some of its heat to its wall and is conducted through the foam material to the outer surface of the mattress, thereby warming the patient. The mattress itself can also be used for heating or cooling a patient in conjunction with a suitable heat transfer device. The mattress for the patient presents no risk of electric shock as the heat exchanger is located outside the mattress and is only connected to the mattress via non-conductive cables. Due to the fact that the working medium, which is air, has a relatively low heat capacity, the heating or cooling of the mattress to the required temperature takes place with a certain delay, but in return the temperature fluctuations are relatively slow. The mattress can be divided into different heating / cooling zones, each with its own air tubing and inlet and outlet - then it is possible to control the temperature in different zones separately. The amount of heat exchange in the different heating / cooling zones of the mattress may be varied, for example, by a different density of the turns of the tubing in some areas than in others, or by changing the diameter of the tubing along its length.

Znane są również nakładane na stół operacyjny specjalne materace, maty i elektryczne koce grzewcze jak i z płaszczem wodnym.There are also special mattresses, mats and electric heating blankets and blankets with a water jacket placed on the operating table.

Z opisu wzoru użytkowego Chińskiej Republiki Ludowej nr CN 2341617(Y) znane jest rozwiązanie zawierające dwie połączone ze sobą części, z których każda składa się z części nośnej stanowiącej podkład wykonany z pianki, gąbki lub wypełnionego powietrzem gumowego balonu, przy czym na części nośnej zamontowane są koce elektryczne, a całość zamyka pokrowiec. W miejscu połączenia wspomnianych części występuje koliste zagłębienie. Z boku każdej z części wychodzą wyposażone w przełączniki termostatu elektryczne przewody zasilające, wychodzące z koców elektrycznych.From the description of the utility model of the People's Republic of China No. CN 2341617 (Y), a solution is known which comprises two interconnected parts, each of which consists of a support part which is a backing made of foam, sponge or an air-filled rubber balloon, with there are electric blankets and the whole thing is closed with a cover. There is a circular depression at the point where said parts are joined. At the side of each section there are electric power cords with thermostat switches from the electric blankets.

PL 227 199 B1PL 227 199 B1

W przypadkach stosowania materacy i mat z płaszczem wodnym lub z przewodem powietrznym istnieje ryzyko przypadkowego przygniecenia kanału przewodu powietrznego lub odpowiednio wodnego i tym samym ograniczenia lub całkowitego zaprzestania ich działania.In the case of using mattresses and mats with a water jacket or with an air duct, there is a risk of accidental crushing of the air duct or the water duct, respectively, and thus limiting or completely stopping their operation.

Znane rozwiązania materacy nie tylko są stosunkowo mało odporne na uszkodzenia mechaniczne, co niesie ze sobą ryzyko ich awarii podczas pracy, ale dodatkowo ich stosowanie uniemożliwia lub w znacznym stopniu ogranicza możliwość wykonania śródoperacyjnego zdjęcia rentgenowskiego, ponieważ może wprowadzać w obrazie zakłócenia będące wynikiem ich budowy.Known solutions of mattresses are not only relatively resistant to mechanical damage, which carries the risk of their failure during operation, but additionally their use prevents or significantly reduces the possibility of taking an intraoperative X-ray image, because it may introduce disturbances in the image resulting from their construction.

Celem wynalazku jest rozwiązanie konstrukcji materaca cechującego się wysoką niezawodnością oraz zwiększoną funkcjonalnością.The aim of the invention is to solve the mattress structure, which is characterized by high reliability and increased functionality.

Istota materaca z funkcją grzania, zwłaszcza do stołu operacyjnego, który według wynalazku zawiera wewnętrzną piankę poliuretanową i elementy grzejne oraz co najmniej wyprowadzenia elektryczne, charakteryzuje się tym, że do powierzchni grzejnej pianki poliuretanowej ma przymocowaną powłokę grzewczą, zawierającą co najmniej element z materiału opartego na bazie nanorurek węglowych, przy czym powłoka grzewcza ma wyprowadzenia elektryczne.The essence of a mattress with a heating function, especially for an operating table, which according to the invention comprises an internal polyurethane foam and heating elements and at least electrical leads, is characterized in that a heating coating is attached to the heating surface of the polyurethane foam, which comprises at least an element of a material based on based on carbon nanotubes, the heating coating having electrical leads.

Według innej, korzystnej cechy wynalazku znajdujący się w powłoce grzewczej materiał oparty na bazie nanorurek węglowych jest przenikalny dla promieniowania Rtg.According to another, advantageous feature of the invention, the material based on carbon nanotubes contained in the heating coating is transmissive to X-ray radiation.

Według kolejnej, korzystnej cechy wynalazku wyprowadzenia elektryczne powłoki grzewczej są połączone z układem regulacji temperatury materaca.According to a further advantageous feature of the invention, the electrical leads of the heating envelope are connected to the temperature control system of the mattress.

Według następnej, korzystnej cechy wynalazku pianka poliuretanowa ma co najmniej jedno gniazdo mocujące usytuowane na powierzchni przeciwległej do powłoki grzewczej.According to a further advantageous feature of the invention, the polyurethane foam has at least one mounting seat arranged on the surface opposite to the heating coating.

Konstrukcję materaca według wynalazku cechują wysoka niezawodność działania oraz zwiększona funkcjonalność wyrażająca się między innymi w tym, że dzięki zastosowaniu materiału opartego na bazie nanorurek węglowych jest on przenikalny dla promieniowania Rtg. Zastosowanie gniazda mocującego powoduje, że materac stanowić może integralną części stołu operacyjnego, co w sposób istotny korzystnie wpływa na korzystanie z materaca. Materac według wynalazku ma możliwość równomiernego nagrzewania w określonym, najczęściej regulowanym zakresie temperatury jego zewnętrznej powłoki.The construction of the mattress according to the invention is characterized by high operational reliability and increased functionality, which is expressed, inter alia, in the fact that thanks to the use of a material based on carbon nanotubes, it is permeable to X-ray radiation. The use of the mounting socket allows the mattress to be an integral part of the operating table, which significantly improves the use of the mattress. The mattress according to the invention is able to heat evenly in a specific, most often regulated temperature range of its outer shell.

Wynalazek zostanie bliżej wyjaśniony na podstawie jego przykładowych realizacji zilustrowanych rysunkiem, na którym Fig. 1 jest widokiem przekroju poprzecznego materaca według przykładu pierwszego, Fig. 2 widokiem przekroju poprzecznego materaca według przykładu drugiego, Fig. 3 jest widokiem aksonometrycznym materaca z góry, natomiast Fig. 4 to widok aksonometryczny materaca od strony gniazda mocującego.The invention will be explained in more detail on the basis of its exemplary embodiments illustrated in the drawing, in which Fig. 1 is a cross-sectional view of a mattress according to the first example, Fig. 2 is a cross-sectional view of a mattress according to the second example, Fig. 3 is an axonometric view of the mattress from above, and Fig. 4 is an axonometric view of the mattress from the mounting socket side.

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

Przeznaczony do stołu operacyjnego materac z funkcją grzania ma zamkniętą powłoką zewnętrzną 1 wewnętrzną piankę poliuretanową 2, do której jest przymocowana, w procesie wytwarzania materaca, kilka mm pod powierzchnią powłoki zewnętrznej 1, powłoka grzewcza 3. Powłoka grzewcza 3 ma postać maty z elementów z materiału opartego na bazie nanorurek węglowych, znanego na przykład ze zgłoszenia wynalazku P.407685. Powłoka grzewcza 3 ma wyprowadzenia elektryczne 4. Wyprowadzenia elektryczne 4 są połączone z układem regulacji temperatury materaca. W widoku z góry pianka poliuretanowa 2 ma zasadniczo prostokątny obrys. Na powierzchni pianki poliuretanowej 2, przeciwległej do powłoki grzewczej 3 znajduje się gniazdo mocujące 5 materac do stołu, które ma zasadniczo prostokątny obrys zagłębienia, w którym są usytuowane otwory 6, rozmieszczone w narożnikach zagłębienia. Materac ma podstawowe właściwości stosowanych dotychczas materaców takie jak antystatyczność, twardość, elastyczność, czy możliwość dezynfekcji środkami powierzchniowo czynnymi. Wymiary oraz struktura pokrycia zewnętrznego materaca według wynalazku jest taka sama jak w stosowanych dotychczas materacach. Po przyłożeniu napięcia bezpiecznego w zakresie 12-24 [V] powierzchnia materaca nagrzewa się. Układ regulacji temperatury materaca pozwala na ustawienie konkretnej temperatury powierzchni materaca w zakresie temperatury 25-45 ±2 [°C]. W przypadkach, gdy stół operacyjny jest wyposażony w więcej niż jeden materac istnieje możliwość sterowania temperaturą każdego materaca w zależności od segmentu blatu, a zatem dobrania temperatury dla poszczególnych części ciała pacjenta.The mattress with the heating function intended for the operating table has a closed outer shell 1, an inner polyurethane foam 2, to which is attached, during the production of the mattress, a few mm below the surface of the outer shell 1, the heating coating 3. The heating coating 3 is in the form of a mat made of material elements based on carbon nanotubes, known for example from the patent application P.407685. The heating shell 3 has electric leads 4. Electric leads 4 are connected to the temperature control of the mattress. In top view, the polyurethane foam 2 has a substantially rectangular outline. On the surface of the polyurethane foam 2, opposite to the heating envelope 3, there is a seat 5 for securing the mattress to the table, which has a substantially rectangular contour of the recess in which holes 6 are arranged, arranged at the corners of the recess. The mattress has the basic properties of the mattresses used so far, such as antistatic, hardness, elasticity or the possibility of disinfection with surfactants. The dimensions and the structure of the outer cover of the mattress according to the invention are the same as in the mattresses used hitherto. After applying the safe voltage in the range of 12-24 [V], the surface of the mattress heats up. The mattress temperature control system allows you to set a specific temperature of the mattress surface within the temperature range of 25-45 ± 2 [° C]. In cases where the operating table is equipped with more than one mattress, it is possible to control the temperature of each mattress depending on the table top segment, and thus select the temperature for individual parts of the patient's body.

P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2

Przeznaczony do stołu operacyjnego materac z funkcją grzania ma wewnętrzną piankę poliuretanową 2, zamkniętą powłoką zewnętrzną stanowiącą powłokę grzewczą 3. Powłokę grzewczą 3 stanowi materiał oparty na bazie nanorurek węglowych. Powłoka grzewcza 3 ma wyprowadzenia elektryczne 4. Wyprowadzenia elektryczne 4 są połączone z układem regulacji temperatury materaca.The mattress with the heating function intended for the operating table has an inner polyurethane foam 2, closed with an outer layer constituting the heating layer 3. The heating layer 3 is a material based on carbon nanotubes. The heating shell 3 has electric leads 4. Electric leads 4 are connected to the temperature control of the mattress.

PL 227 199 B1PL 227 199 B1

W widoku z góry pianka poliuretanowa 2 ma zasadniczo prostokątny obrys. Na powierzchni pianki poliuretanowej 2, przeciwległej do powłoki grzewczej 3 znajduje się gniazdo mocujące 5 materac do stołu, które ma zasadniczo prostokątny obrys zagłębienia, w którym są usytuowane otwory 6, rozmieszczone w narożnikach zagłębienia. Materac ma podstawowe właściwości stosowanych dotychczas materaców takie jak antystatyczność, twardość, elastyczność, czy możliwość dezynfekcji środkami powierzchniowo czynnymi. Wymiary oraz struktura pokrycia zewnętrznego materaca według wynalazku jest taka sama jak w stosowanych dotychczas materacach. Po przyłożeniu napięcia bezpiecznego w zakresie 12-24 [V] powierzchnia materaca nagrzewa się. Układ regulacji temperatury materaca pozwala na ustawienie stałej temperatury powierzchni materaca w zakresie temperatury 25-45 ±2 [°C]. W przypadkach, gdy stół operacyjny jest wyposażony w więcej niż jeden materac istnieje możliwość sterowania temperaturą każdego materaca w zależności od segmentu blatu, a zatem dobrania temperatury dla poszczególnych części ciała pacjenta. Wysokością napięcia przyłożonego do wyprowadzenia elektrycznego 4 można sterować temperaturą powierzchni materaca.In top view, the polyurethane foam 2 has a substantially rectangular outline. On the surface of the polyurethane foam 2, opposite to the heating envelope 3, there is a seat 5 for securing the mattress to the table, which has a substantially rectangular contour of the recess in which holes 6 are arranged, arranged at the corners of the recess. The mattress has the basic properties of the mattresses used so far, such as antistatic, hardness, elasticity or the possibility of disinfection with surfactants. The dimensions and the structure of the outer cover of the mattress according to the invention are the same as in the mattresses used hitherto. After applying the safe voltage in the range of 12-24 [V], the surface of the mattress heats up. The mattress temperature control system allows you to set a constant temperature of the mattress surface in the temperature range of 25-45 ± 2 [° C]. In cases where the operating table is equipped with more than one mattress, it is possible to control the temperature of each mattress depending on the table top segment, and thus select the temperature for individual parts of the patient's body. The amount of voltage applied to the electrical outlet 4 can be controlled by the surface temperature of the mattress.

Claims

1. A mattress with a heating function, in particular for an operating table, comprising an internal polyurethane foam and heating elements and at least electrical terminals, characterized in that a heating coating (3) is attached to the heating surface of the polyurethane foam (2) and comprises at least a material element based on carbon nanotubes, with the heating coating (3) having electrical leads (4).

2. A mattress with a heating function, in particular for an operating table, according to claim 1. The method of claim 1, characterized in that the material based on carbon nanotubes contained in the heating coating (3) is permeable to Xtg radiation.

A mattress with a heating function, in particular for an operating table, according to claim 1. A method as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the electrical leads (4) are connected to the temperature control system of the mattress.

4. A mattress with a heating function, in particular for the operating table, according to claim 1. The method of claim 1 or 2, characterized in that the polyurethane foam (2) has at least one mounting seat (5) located on the surface opposite to the heating film (3).