PL233484B1 - Sposób pomiaru parametrów środowiskowych w łóżku i łóżko, zwłaszcza dla obłożnie chorych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru parametrów środowiskowych w łóżku i łóżko, zwłaszcza dla obłożnie chorych, znajdujące zastosowanie w szczególności w opiece nad chorymi w starszym wieku z wysokim stopniem niesamodzielności.

Do najpoważniejszych w kontekście zagrożeń dla chorej osoby zaliczono odleżyny z unieruchomienia i rosnące zagrożenie upadkami po niekontrolowanym wstaniu z łóżka w przypadku osób z ograniczoną zdolnością utrzymania pozycji pionowej i z zaburzeniami chodu będącymi konsekwencją hipokinezji jak i w grupie chorych z hipotensją pionizacyjną. Szczególne ryzyko związane z przedłużonym pobytem w łóżku dotyczy osób z zespołem słabości, znanym w literaturze fachowej jako FS (frailty syndrom), spotykanym w późnej starości, oraz osób z wczesnymi objawami parkinsonowskimi, znanymi w literaturze fachowej jako MPS (mild parkinsonian signs), a także osób z otępieniem i zaburzeniami zachowania. Programy ograniczające powstawanie odleżyn i upadków u osób z krytycznym osłabieniem sprawności motorycznej i z ograniczeniem siły mięśni wykazują konieczność dalszego poszukiwania skutecznych metod ich profilaktyki.

Upadki po wstaniu z łóżka u chorych w zaawansowanej starości ( > 75 roku życia ) oraz odleżyny u długo leżących osób stanowią dla tej coraz liczniejszej kategorii chorych, zagrożenie pogorszeniem stanu zdrowia i śmiercią oraz generują bardzo wysokie koszty leczenia. Funkcjonujące maty przyłóżkowe i taśmy nacisku lokowane w materacach tylko w części chronią przed nie-kontrolowanym upadkiem, a często informują iż on już nastąpił. Z tych samych starań o zapobieżenie upadkom stosowane są modyfikacje środowiska pobytowego w postaci niskich łóżek, mat podłogowych antyupadkowych, zakładanie obuwia antypoślizgowego z piętą, włączającego się pod wpływem ruchu oświetlenia pomieszczenia, wyposażenia ścieżki chodu przy łóżku w podpórki, oraz analizy z użyciem czujników ruchu.

Koszt szpitalny leczenia odleżyny to w Polsce około 150-200 zł dziennie - leczenie jest wielomiesięczne. Szacuje się, że w Polsce ok 530 tyś. osób cierpi z powodu odleżyn. Roczny koszt leczenia odleżyn w USA to 11 mld dolarów. Pomimo skal oceniających zagrożenie powstania odleżyną nadal stanowią one duży problem pielęgnacyjno-opiekuńczy, ekonomiczny i pogarszający jakość życia.

Za wymianę produktów przemiany materii odpowiadają w skórze tętnice, żyły i naczynia chłonne wnikające do niej od strony mięśni i tkanki podskórnej. Przechodzą one w tkance podskórnej w naczynia włosowate, które są już cienkościennymi łącznicami pomiędzy tętnicami i żyłami o średnicy 7-15 μm. Pomiędzy ścianą naczyń włosowatych a tkankami następuje wymiana substancji pokarmowych, tlenu, dwutlenku węgla oraz usuwanie zbędnych produktów przemiany materii. Ucisk z zewnątrz i bezruch mogą wraz z sitami ścinającymi, jakie powstają na mokrych i wilgotnych powierzchniach, oraz w przypadku spadku ciśnienia napływu, krwi do tętnic, towarzyszącemu gorączce, przegrzaniu bądź odwodnieniu, stworzyć niekorzystną sytuację zamknięcia dopływu krwi do tkanki podskórnej, co już po 30 min. prowadzi do zmian niedokrwiennych i zapalnych. Wartością graniczną ciśnienia napływu w naczyniach włosowatych gwarantującą utrzymanie ukrwienia jest przedział od 11 do 32 mm Hg. Ucisk na naczynia wynikający z bezruchu w okolicach krętarzy i przy wzroście tarcia towarzyszącego zawilgoceniu skóry (siły ścinające) podczas gorączki zwiększa ciśnienie w kapilarach skóry do 50 a nawet 90 mm Hg zaburzając przepływ z tętnic do żył i generując niedokrwienie tkanek z odczynem zapalno-martwiczym skóry, a następnie tkanki podskórnej i tkanek położonych głębiej. Czas jaki jest potrzebny by powstała odleżyna jest określany pomiędzy 30 a 120 minutami.

Znany jest, na przykład z polskiego opisu patentowego PL 208924 B1, diagnostyczny materac szpitalny przeciwodleżynowy, składający się z licznych komór o zmiennym ciśnieniu, wypełnionych medium gazowym lub płynem. Materac ma sztywne podłoże pełniące funkcję ramy, na którym osadzone są zmiennoobjętościowe komory, z których każda posiada króciec dolotowo-odlotowy z indywidualnymi zaworami odcinającymi, przy czym na swym wewnętrznym obwodzie każda komora ma co najmniej jeden czujnik podczerwieni oraz przynajmniej jedną folię naciskową współpracującą z elastycznym dotykowym przekaźnikiem nacisku, którego stopa kontaktowa przylega do wymiennej szpitalnej pościeli, okrywającej górną powierzchnię materaca. Komory przyłączone są do wspólnego układu zasilania medium gazowym lub płynnym, co umożliwia indywidualne sterowanie ich napełnieniem, mogące tworzyć falowanie komór, a dzięki termoparom i dotykowemu przekaźnikowi nacisku sprzężonego z czujnikiem nacisku materac daje możliwość ciągłego śledzenia stanu ukrwienia skóry obłożnie chorego i przeciwdziałania powstawaniu odleżyn. Materac według tego wynalazku jest ukierunkowany na zapobieganie

PL 233 484 B1 odleżynom, ale też tylko w pewnym zakresie, jako że nie pilotuje pozostałych czynników determinujących powstawanie odleżyn.

Podobne rozwiązanie znane jest przykładowo z opisu zgłoszenia patentowego US 2012/0284918 A1, zgodnie z którym urządzenie do regulacji wilgotności i temperatury powierzchni elementu wsparcia bazuje na pompowaniu powietrza na powierzchnię materaca, na którym spoczywa chory, celem suszenia obszaru między materacem, a chorym. Realizowane jest to z użyciem materaca będącego zamkniętą komorą powietrzną o górnej warstwie przepuszczalnej dla pary wodnej, we wnętrzu którego następuje cyrkulacja powietrza odbierającego parę wodną spod pacjenta, przez co eliminuje się jeden z czynników wpływających na powstawanie odleżyn.

Również znany, na przykład z chińskiego opisu wzoru użytkowego CN 204337192, materac powietrzny o oddychającej warstwie powierzchniowej wyposażony jest w układ doprowadzania i odprowadzania powietrza oraz wentylator i urządzenia grzewcze dla utrzymywania stałej temperatury. Odpowiednie ukierunkowanie przepływu powietrza względem skóry odgrywa rolę masażu łagodzącego napięcie mięśni i skóry pacjenta, natomiast oddychająca warstwa powierzchniowa wykonana z tkaniny lnianej, względnie bawełnianej o dużej chłonności wody, utrzymuje skórę pacjenta w stanie osuszonym przez długi czas.

Wykorzystanie materaca, jako bazy dla pobierania i analizowania sygnałów emitowanych przez człowieka leżącego w łóżku, wynika przykładowo ze zgłoszenia wynalazku US 2011/0087113 A1. Sygnały są pozyskiwane z zestawu czujników takich, jak temperatury, dwutlenku węgla, wilgotności, światła, mchu, elektromagnetyczne i wibracyjne - w sposób nieinwazyjny, po czym podlegają przetwarzaniu i analizie ukierunkowanej na przeciwdziałanie powstawaniu odleżyn i stanów chorobowych, dotyczących zespołu niespokojnych nóg, czy też stanów bezdechu sennego.

Z kolei znany jest z japońskiego opisu patentowego JP 5432063 B2 system oczujnikowania przydatny do łóżka, w którym na materacu, znajduje się podobna do prześcieradła folia czujnikowa, wykonana z elastomeru, połączona z jednostką odbiorczą przechowującą dane odniesienia i dane progowe, a także przetwarzającą uzyskane dane rozkładu nacisku ciała pacjenta, pozycji przyjmowanych przez pacjenta, braku lub uruchamianiu czynności opuszczania łóżka z sygnalizowaniem tego stanu. W celu ustalenia próby opuszczenia łóżka analizuje się rozkład masy ciała, porównując wskazania czujników z progowymi danymi opisującymi ten stan.

Ponadto z brytyjskiego opisu zgłoszenia patentowego GB 2520169 A znane jest rozwiązanie układu czujników monitorowania aktywności pacjenta w okresie snu, względnie określonych czynności ruchowych. Układ wykorzystuje czujniki temperatury lub wilgotności, względnie wentylacji, które mogą być w różny sposób wbudowane w materac łóżka, tapicerkę, poduszkę, poszwę na kołdrę, pościel lub ubiór pacjenta i przekazują pobierane dane drogą radiową do jednostki przetwarzającej.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu pomiaru parametrów środowiskowych w łóżku oraz łóżko, zwłaszcza dla obłożnie chorych, by z wykorzystaniem, bardzo prostych środków technicznych przyczynić się do znacznego wyeliminowania możliwości powstania odleżyn oraz niekontrolowanego opuszczenia łóżka przez pacjenta.

Sposób według wynalazku polega na tym, że pomiarów wilgotności i temperatury dokonuje się w strumieniu powietrza, które zasysa się z przestrzeni otaczającej ciało pacjenta w sekcji siedziska łóżka.

Łóżko według wynalazku charakteryzuje się tym, że ma w sekcji siedziska na jej wierzchniej stronie, stanowiącej podłoże pacjenta, elastyczną, płaską nakładkę z wewnętrznymi kanałami, górnej warstwie przepuszczalnej dla pary wodnej, z której powietrze zasysane jest pompą poprzez czujniki temperatury czujniki wilgotności, przyłączone do sterownika systemu.

Jednocześnie w sekcji nóg, przynajmniej z jednego boku łóżka ma czujnik ruchu śledzący ruch na zewnątrz łóżka, poza płaszczyzną pionową, przechodzącą przez opuszczoną barierkę boczną łóżka.

Korzystnym jest, gdy w sekcji siedziska do konstrukcji ramy bocznej zamocowany jest na sztywno przynajmniej po jednej stronie łóżka, uchwyt wyposażony w czujnik do pomiaru siły mięśni kończyn górnych.

Najlepiej jest, gdy nakładka ma górną warstwę połączoną szczelnie wzdłuż bocznych krawędzi z matą komórkową, stanowiącą jej dolną powierzchnię, której przestrzenie między komórkami stanowią wewnętrzne kanały nakładki, połączone ze zlokalizowanym wzdłuż jednej bocznej krawędzi nakładki kolektorem zbiorczym. Do kolektora zbiorczego dołączony jest króciec stanowiący przyłącze przewodu do czujników temperatury i czujników wilgotności.

PL 233 484 B1

Komórki maty komórkowej mogą mieć kształt prostopadłościenny i być wykonane z materiału o ograniczonej podatności, co przeciwdziała zamykaniu się wewnętrznych kanałów pod wpływem masy leżącego na nakładce pacjenta.

Zasadniczą zaletą sposobu według wynalazku jest bieżące monitorowanie temperatury i wilgotności w sekcji siedziska łóżka, a więc tam, gdzie występuje najwyższe prawdopodobieństwo wystąpienia zjawisk wywołujących powstanie odleżyny. Przez ciągłe, złożone monitorowanie stanu aktywności mchowej i założonych zakresów wilgotności i temperatury uzyskujemy informacje o przekroczeniu ich granic i wejściu w przedział alarmowy, powodujący konieczność wdrożenia pilnych czynności, zapobiegających powstaniu odleżyn. Dzięki konstrukcji łóżka według wynalazku, zgodnie z którą na łóżku znajduje się elastyczna płaska nakładka z wewnętrznymi kanałami, możliwym jest bieżące odsysanie powietrza według założonej częstotliwości dla pomiarów temperatury i wilgotności z jednoczesnym zabezpieczeniem przed przemoczeniem materaca w łóżku. Nakładka ta jest również łatwa do dezynfekcji, zapobiegającej rozprzestrzenianiu się czynników chorobotwórczych. Oczujnikowanie, najlepiej z obu stron bocznych łóżka w strefie nóg, wykrywające ruch nóg poza płaszczyzną pionową, wyznaczaną przez opuszczoną barierkę boczną, w połączeniu ze wskazaniami czujników śledzących położenie i zmiany środka ciężkości masy pacjenta, pozwala na natychmiastowe sygnalizowanie przez sterownik łóżka mchów, mających na celu niekontrolowane próby opuszczenia łóżka przez pacjenta. Uchwyty z czujnikami do pomiaru siły mięśni kończyn górnych służą do bieżącego monitorowania zmian siły mięśni wykorzystywanego do celów diagnostycznych, bez konieczności wielokrotnego montowania takiego urządzenia przenośnego.

Wynalazek został bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia łóżko bez materaca i nakładki w widoku przestrzennym na jego leże, fig. 2 - łóżko z położonym materacem i nakładkę w uproszczonym widoku bocznym, fig. 3 - nakładkę w widoku z góry, a fig. 4 - fragment nakładki w przekroju pionowym.

Łóżko 1 ma podstawę 2 wyposażoną w koła jezdne 3, na której zamocowana jest przesuwnie w kierunku pionowym platforma 4 (fig. 1). Platforma 4 zbudowana jest z połączonych ze sobą przegubami 5: sekcji pleców 6, sekcji siedziska 7, górnej części sekcji nóg 8 oraz dolnej sekcji nóg 9, na powierzchniach których zamocowane są czujniki masy 10 i czujniki aktywności mchowej 11 oraz sterownik systemu 12. Położenie sekcji 6, 7, 8, 9 ustalane jest nie narysowanymi siłownikami, zlokalizowanymi pod konstrukcją platformy 4, sterowanymi za pośrednictwem nie narysowanego układu wykonawczego pneumatycznego. Powierzchnia łóżka 1 ograniczona jest z boków płytą głowy 13 i płytą nóg 14 i składanymi poręczami bocznymi 15. Na platformie 4 ułożony jest materac 16, zazwyczaj powleczony prześcieradłem, na który w sekcji pleców 6 i w sekcji siedziska 7 nałożona jest i zamocowana elementami stabilizującymi 17” nakładka 17 (fig. 2). Z nakładki 17 wyprowadzony jest przewód 18 do czujników temperatury 19a i wilgotności 19b, skąd przez zespół filtrów 20 powietrze z nakładki 17 odprowadzane jest przez pompę 21. Do ramy bocznej 4a platformy 4 zamocowany jest w sekcji siedziska 7 uchwyt 22 wyposażony w dźwignie 23 do pomiaru siły mięśni kończyn górnych. Nakładka 17 (fig. 3, fig. 4) ma górną warstwę 17a przepuszczalną dla pary wodnej, wykonaną przykładowo z tkaniny lnianej, bawełnianej, względnie z tworzywa super chłonnego połączoną szczelnie wzdłuż bocznych krawędzi 17b z matą komórkową 17c, posiadającą komórki 17'c o kształcie prostopadłościennym, wykonaną z materiału o ograniczonej podatności, przykładowo z elastomeru. Między komórkami 17'c znajdują się kanały 17d, połączone przestrzenią z kolektorem zbiorczym 17e o postaci perforowanej rurki, którym powietrze z wnętrza nakładki 17 wyprowadzane jest przez króciec 24 i przewód 18 przez czujniki temperatury 19a i wilgotności 19b, filtry 20 za pomocą pompy ssącej 21. Z jednego boku 17b nakładka 17 ma elementy stabilizujące 17” służące do mocowania do materaca 16 dla unieruchomienia jej pod pacjentem. Ponadto na górnej warstwie 17a nakładka 17 od strony króćca 24 posiada naklejoną łatę 17'” przykrywającą od góry kolektor zbiorczy 17e i przeciwdziałającą ewentualnemu zasysaniu powietrza z przestrzeni nie mającej kontaktu z ciałem pacjenta.

Oprócz uchwytu 22 z dźwigniami 23 do ramy bocznej 4a platformy 4 w sekcji dolnej nóg 9 po obu stronach łóżka 1 zamocowane są czujniki mchu 25, które wraz z czujnikami masy 10 i czujnikami aktywności mchowej 11 stanowią sygnalizację próby niepożądanego opuszczenia łóżka 1 przez pacjenta przy opuszczonej barierce bocznej 15. W trakcie normalnego funkcjonowania łóżka 1 za pomocą nakładki 17 położonej na materacu 16 pobiera się z założoną dla konkretnego pacjenta częstotliwością z zakresu 5:20 min. próbki powietrza z bezpośredniego otoczenia pacjenta i oznacza się temperaturę i wilgotność za pomocą czujników temperatury 19a oraz czynników wilgotności 19b. W sytuacjach, gdy

PL 233 484 B1 czujniki temperatury 19a stwierdzą temperaturę przekraczającą 38°C, a czujniki wilgotności 19b stwierdzą wilgotność przekraczającą 95%, względnie bezruch pacjenta trwa dłużej niż 20 min., sterownik systemu 12 podaje sygnał alarmowy dla personelu medycznego o konieczności interwencji profilaktycznej ukierunkowanej na zapobieganie powstawaniu odleżyn.

W przypadku, gdy przy opuszczonej barierce bocznej 15 łóżka 1 pojawi się sygnał z czujnika ruchu 25 aktywowana jest funkcja uruchomienia wskazań czujników masy 10 dla stwierdzenia zmiany usytuowania względnie zmiany w czasie wartości środka masy pacjenta. Gdy sygnałowi z czujnika ruchu 25 towarzyszy zmiana położenia środka masy ciała w kierunku barierki bocznej 15, względnie znaczący wzrost wartości środka ciężkości w sekcji siedziska 7, przez układ sterujący 12 wypracowywany jest sygnał alarmowy dla personelu medycznego o zamiarze wstania pacjenta z łóżka 1.

Parametry funkcjonowania czujników masy 10, aktywności ruchowej 11, temperatury 19a, wilgotności 19b, czy czujnika ruchu 25 mają możliwość regulowania wskazań w odniesieniu do indywidualnego pacjenta.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób pomiaru parametrów środowiskowych w łóżku, zwłaszcza dla obłożnie chorych, zgodnie z którym za pomocą czujników rozmieszczonych w poszczególnych sekcjach konstrukcyjnych łóżka w otoczeniu miejsca przeznaczonego dla pacjenta dokonuje się z określoną częstotliwością pomiarów usytuowania środka masy pacjenta i obserwacji aktywności ruchowej pacjenta, a dodatkowo dokonuje się pomiarów temperatury i wilgotności powietrza z bezpośredniego sąsiedztwa ciała i/lub sąsiadującej z ciałem pacjenta tkaniny, znamienny tym, że pomiarów temperatury i wilgotności dokonuje się w strumieniu powietrza, które zasysa się z przestrzeni otaczającej ciało pacjenta w sekcji siedziska (7) łóżka (1).
2. 2. Łóżko, zwłaszcza dla obłożnie chorych, mające podstawę z elementami jezdnymi, na której zamocowana jest przesuwnie w kierunku pionowym platforma dla materaca nakrytego od góry tkaniną pościelową, która to platforma składa się z połączonych ze sobą przegubowo usytuowanych wzdłuż osi wzdłużnej łóżka sekcji pleców, sekcji siedziska, sekcji górnej części nóg oraz sekcji dolnej nóg, a sekcje te mają regulowane położenia w płaszczyźnie pionowej za pomocą przypisanych im siłowników sterowanych z układu wykonawczego pneumatycznego łóżka, przy czym w granicach każdej z sekcji zabudowane są przynajmniej po dwa czujniki masy ciała i aktywności ruchowej, znamienne tym, że ma w sekcji siedziska (7) na jej wierzchniej stronie, stanowiącej podłoże pacjenta, elastyczną, płaską nakładkę (17) z wewnętrznymi kanałami (17d) o górnej warstwie (17a) przepuszczalnej dla pary wodnej, z której powietrze zasysane jest pompą (21) poprzez czujniki temperatury (19a) i wilgotności (19b) przyłączone do sterownika systemu (12) łóżka (1), a w sekcji nóg (8, 9) przynajmniej z jednego boku ma czujnik ruchu (25) śledzący ruch na zewnątrz łóżka (1), poza płaszczyzną pionową wyznaczaną przez opuszczoną barierkę boczną (15) łóżka (1).
3. 3. Łóżko według zastrz. 2, znamienne tym, że ma w sekcji siedziska (7) do konstrukcji ramy bocznej (4a) zamocowany na sztywno przynajmniej po jednej stronie uchwyt (22) wyposażony w czujnik (23) do pomiaru siły mięśni kończyn górnych.
4. 4. Łóżko według zastrz. 2, znamienne tym, że nakładka (17) ma górną warstwę (17a) połączoną szczelnie na bocznych krawędziach (17b) z matą komórkową (17c), której przestrzenie między komórkami (17'c) stanowią wewnętrzne kanały (17d) połączone ze zlokalizowanym wzdłuż jednej bocznej krawędzi (17b) nakładki (17) kolektorem zbiorczym (17e), do którego wprowadzony jest króciec (24) stanowiący przyłącze przewodu (18) do czujników temperatury (19a) i czujników wilgotności (19b).
5. 5. Łóżko według zastrz. 4, znamienne tym, że komórki (17'c) mają kształt prostopadłościenny i są wykonane z materiału o ograniczonej podatności.