Vorrichtung zum Trainieren des Aufbringens von
Kompressionsmaterial
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trainieren des Aufbringens von Kompressionsmaterial.
Bei der Behandlung diverser Krankheiten wie z.B.
Lymph- und Venenerkrankungen, hat sich die Kompressionsbehandlung als wirksamste Therapieform herausgestellt. Von Ärzten, Pflegepersonal und Physiotherapeu¬ ten wird das zu behandelnde Körperteil, insbesondere Arm oder Bein eines Patienten mit unterschiedlichen Kompressionsmaterialien umwickelt. Dabei ist es wichtig, dass das Kompressionsmaterial einen Druck auf das darunter liegende Gewebe ausübt, der innerhalb be¬ stimmter Grenzwerte liegt. Die gezielte Applikation medizinischer Wechselbandagen dient der Unterstützung des interstitiellen Gewebedrucks zur verbesserten Reabsorption angestauter Flüssigkeit. Die Wirksamkeit dieser Maßnahme hängt wesentlich vom applizierten
Druckprofil ab, wobei die Druckintensität sowie der örtliche Verlauf der Anpressdrücke sowohl für den The¬ rapieerfolg als auch zur Vorbeugung von Folgeschäden relevant sind. Durch Anwendung medizinischer Kompressionsmittel wird lokaler Druck auf das geschädigte Ge¬ webe und Gefäßsystem appliziert, mit dem Ziel, den in¬ terstitiellen Gewebedruck lokal zu unterstützen, so dass der venöse und lymphatische Rückfluss befördert wird. Dabei sind Anpressdruck und Druckverlauf unter Kompression ausschlaggebend für den Therapieerfolg.
Die tatsächlich auf eine Extremität applizierte Druck¬ intensität hängt neben der Erfahrung des Therapeuten auch von den verwendeten Kompressionsmaterialien, Verbandstechniken und weiteren unterschiedlichen Wirkmechanismen ab. Während bei der entspannten Muskulatur lediglich der Anpressdruck des Kompressionsmittels wirkt (Ruhedruck) , führt die Muskelkontraktion in Folge aktiver Bewegung zu einem Druckanstieg des interstitiellen Gewebes (Arbeitsdruck) , wodurch der venöse und lymphatische Rückstrom zusätzlich unterstützt wird .
Um einen maximalen Therapieerfolg zu erzielen, bedarf es für jeden Patienten der individuellen Anpassung eines stadiengerechten Druckprofils mit kontrolliertem Druckverlauf. Unsachgemäße Bandagierung oder nicht passende Kompressionsstrümpfe können den Heilungspro- zess nicht nur beinträchtigen, sondern bergen auch weitergehende gesundheitliche Risiken, wie Gewebs- nekrosen oder Nervenschäden.
Im Rahmen von Leitlinien oder industriellen Gütesiegeln sind bereits konkrete Druckangaben definiert, so¬ wohl für Kompressionstrümpfe als auch für Wechselbandagen. Diese publizierten Druckangaben weichen jedoch in den verschiedenen europäischen Ländern noch voneinander ab und einheitliche internationale Normierung steht aus.
Der aktuelle wissenschaftliche Kenntnisstand bezüglich Diagnose und Therapie, beispielsweise von Lymphödemen, ist in einer nationalen deutschen Leitlinie zusammen- gefasst und enthält differenziert allgemeine sowie theoretische Empfehlungen zu Art, Umfang, Zeitraum und Intensität der Kompressionsbehandlung. Ein einheitlicher Ausbildungs- oder Prüfstandard zur praktischen Anwenderschulung und -kontrolle existiert allerdings nicht. Technische Fertigkeiten wie die Aneignung der Verbandstechnik, die Sensibilisierung bezüglich einer angemessenen Bandagenvordehnung zur gleichmäßigen Druckverteilung resultieren vorwiegend aus subjektiven Erfahrungswerten und lassen sich Mangels standardisierter Lehrmethoden nicht anwenderübergreifend ver¬ mitteln. Obwohl die Relevanz der Anpassung eines stadiengerechten Druckprofils mit kontrolliertem Druckverlauf unbestritten ist, wird die Messung der Drücke und Druckverläufe bisher nur direkt am Patienten vorgenommen .
So schlägt die DE 39 33 827 AI vor, den auf ein Geweb einwirkenden äußeren Druck durch Druckgeber zu messen die zwischen dem Gewebe und der den äußeren Druck her vorrufenden Fläche auftritt. Als Geber wird ein elekt romechanischer biegsamer Film vorgeschlagen. Die ge-
messenen Drücke werden in einem Aufzeichnungsgerät ge¬ speichert und in grafischer oder numerischer Form auf einem Monitor ausgegeben.
Die DE 10 2007 020 247 AI beschreibt eine Vorrichtung zum Messen eines Anpressdruckes eines medizinischen Kompressionsmittels mit Sensoren, die aus einem texti- len Träger und Fluidzellen mit einer sich unter Druck verformenden Membran bestehen, wobei zwischen der Membran und dem Drucksensor ein eingelagertes Fluid vorhanden ist. Die Fluidzellen stellen eine Erhöhung dar und beeinflussen somit selbst noch einmal den zu messenden Druck im Sinne einer falsch-positiven Druckerhöhung .
Die DE 195 05 765 C2 beschreibt eine Vorrichtung zur Anpressdruckmessung medizinischer Kompressionstrümpfe und Verbände mit einem pneumatischen Sensorsystem, das zwischen dem zu untersuchenden Körperteil und der Kompressionsmaßnahme anbringbar ist. Das pneumatische Sensorsystem weist einen Druckwandler und ein geschlossenes Volumen auf, so dass ein in sich innerhalb des geschlossenen Volumens einstellender Luftdruckanstieg erfassbar ist. Mit einem Inflator wird das ge¬ schlossene Volumen des Sensorsystems durch lineare Luftvolumenin ektion befüllt. Druckmesssignale des Sensorsystems werden kontinuierlich einem elektronischen Auswerte- und Anzeigesystem zugeführt, das eine nicht lineare, vom externen Druck der Kompressionsma߬ nahme abhängige Kalibrierkurve des Sensorsystems be¬ stimmt .
Problematisch an den bekannten Vorrichtungen ist es, dass sie für die unmittelbare Anwendung am Patienten konzipiert sind und über die Verweildauer der Kompres sionsmaßnahme am Patienten verbleiben einschließlich ihrer elektrischen Zuleitungskabel zu den Sensoren, was für den Patienten nicht zumutbar ist. Auch ist es für Patienten nicht zumutbar, zur Ausbildungs- und Übungszwecken von medizinischem Fachpersonal zur Verfügung zu stehen und ggf. mehrfach die Prozedur des Anbringens von Sensoren und des Aufbringens des Kom¬ pressionsmaterials zu erdulden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Vorrichtung zum Trainieren des Aufbringens von Kompressionsmateri al zu schaffen, die es ermöglicht, außerhalb eines Pa tienten eine möglichst realitätsnahe Simulation des Aufbringens von Kompressionsmaterial zu ermöglichen und dabei genaue Messwerte zu erhalten.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 ange gebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Grundidee der Erfindung liegt darin eine Trai- ningsextremität wie z.B. ein Arm oder ein Bein aus hartem Material, insbesondere Kunststoffmaterial vor¬ zusehen, an dem eine Vielzahl von Druckmesssensoren angebracht ist. Die Sensorflächen dieser Druckmesssen soren liegen im Wesentlichen auf dem Niveau der Oberfläche der Trainingsextremität . Über der Trainingsex- tremität und über den Sensorflächen ist eine flexible Polsterschicht aufgebracht. Vorzugsweise besteht dies
Polsterschicht aus synthetischen Flies- oder Filterma¬ terialien. Die Sensoren sind mit einer Anzeigevorrichtung elektrisch verbunden, die die von den Druckmesssensoren gemessenen Druckwerte anzeigt.
Die Sensorflächen der Druckmesssensoren können geringfügig und insbesondere etwa 1 bis 2mm über das Niveau der harten Trainingsextremität herausragen. Das Pols¬ termaterial leitet die Kompression praktisch wie Kör- pergewebe auch seitlich auf die Sensorflächen weiter. Durch das Polstermaterial wird eine gewebeinterne Druckverteilung erreicht. Die Druckmesssensoren sind vorzugsweise so ausgebildet, dass sie Drücke messen, die senkrecht zur Sensorfläche wirken und auch Drücke, die tangential zur Sensorfläche wirken, wobei auch al¬ le möglichen Zwischenwerte erfassbar sind.
Vorzugsweise ist über dem Polstermaterial ein wasser¬ dichter, desinfizierbarer und Desinfektionsmittel- Resistenter Überzug aufgebracht der bevorzugt auf Chloropren-Kautschuk bestehen kann.
Die messtechnischen Anschlüsse der Druckmesssensoren sind im Inneren der hohlen Trainingsextremität ange- ordnet und beeinflussen daher das Messergebnis nicht.
Die messtechnischen Anschlüsse der Druckmesssensoren können mittels Buchsen und Steckern getrennt werden. Vorzugsweise werden die jeweiligen Drücke in Echtzeit gemessen, registriert und auf einem Monitor darge¬ stellt. In einer Auswerteeinheit wie z.B. einem Rech¬ ner, können frei wählbare Druckreferenzwerte als Soll-
drücke hinterlegt sein. Abweichungen gegenüber einem positionsspezifisch definierten Solldruckwert können durch Signalfarben z. B. im Ampelsystem mit den Farben rot, gelb und grün dargestellt werden.
Vorzugsweise hat die Trainingsextremität eine lösbare Halterung, mit der sie an einem ortsfesten Gegenstand wie z.B. einem Tisch befestigt werden kann. Die Halterung hat eine drehbare Achse mittels der die Trai¬ ningsextremität mindestens zwischen einer horizontalen und einer vertikalen Position verstellt werden kann.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit der Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der
Vorrichtung nach der Erfindung;
Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung ei¬ nes Ausschnittes der Trainingsextremität im Bereich eines Druck-Messsensors;
Fig. 3 eine Abbildung eines Monitors beim Ein¬ satz der Vorrichtung nach der Erfindung;
Fig. 4 einen Auszug einer Tabelle von Messwerten, die mit der Vorrichtung von verschiedenen Therapeuten ermittelt wurden;
Fig. 5 bis Diagramme des Druckes in Abhängigkeit
Fig. 7 vom Abstand der Druckmesssensoren bezogen auf das distale Ende der Trainings- extremität, die von drei verschiedenen Therapeuten ermittelt wurden.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Trainingsextremität 1 in Seitenansicht. Längs der Trainingsextremität 1 sind mehrere Sensoren Sl bis S16 angebracht, deren Aus¬ gangssignale über eine elektrische Leitung oder allge- meiner über messtechnische Anschlüsse 2 einer Auswerteeinheit zugeführt werden, die hier aus einem Rechner 3 und einem Monitor 4 besteht. Die Druckmesssensoren Sl bis S16 sind an verschiedenen Stellen der Trainingsextremität 1 angebracht und zwar in vordefinier- ten Abständen a gemessen vom distalen Ende 5 in Richtung zum proximalen Ende 6 der Trainingsextremität 1.
Am proximalen Ende 6 der Trainingsextremität ist eine Halteeinrichtung 7 befestigt, mit der die Trainingsex- tremität 1 an einem ortsfesten Gegenstand, wie z.B. einem Tisch befestigt werden kann. Die Halteeinrichtung 7 hat einen arretierbaren Schwenkmechanismus 8, mittels dem die Trainingsextremität 1 gegenüber dem ortsfesten Gegenstand, wie z.B. dem (nicht dargestell- ten) Tisch geschwenkt werden kann und zwar zumindest zwischen einer vertikalen und einer horizontalen Lage.
In Fig. 1 ist die Trainingsextremität 1 in zwei Sei¬ tenansichten abgebildet, um zu verdeutlichen dass die Druckmesssensoren Sl bis S16 rings um den Umfang der Trainingsextremität 1 verteilt angeordnet sind.
Die Trainingsextremität 1 besteht aus hartem Kunst- stoffmaterial wie z.B. Polyethylen und ist den physio¬ logischen Maßen eines Menschen nachgebildet. Bei der Nachbildung eines Armes oder eines Beines können im Bereich Ellbogen oder Knie Gelenke vorgesehen sein, die eine geradlinige Beugung der Trainingsextremität ermöglichen. Im Beispiel der Fig. 1 ist ein entsprechendes Gelenk 9 an der Stelle eines Kniegelenkes an¬ gebracht. Die mehradrige Leitung 2, die die Sensoren Sl bis S16 mit dem Rechner 3 verbindet, ist im Inneren der hohlen Trainingsextremität 1 angeordnet. Damit be¬ hindert die Leitung 2 den Kompressionsvorgang nicht und verfälscht auch nicht das Messergebnis. In der Schnittdarstellung der Fig. 2 ist ein Ausschnitt des Materials der Trainingsextremität 1 zu se¬ hen. In eine Öffnung dieses Materials ist ein Druck¬ messsensor S eingesetzt, dessen Druckmessfläche 10 im Wesentlichen in einer Ebene 11 liegt, die durch die Oberfläche der Trainingsextremität im Bereich des Sen¬ sors S definiert ist. Dabei kann die Druckmessfläche 10 geringfügig über diese Ebene 11 nach außen vorste¬ hen und zwar in der Größenordnung von 1 bis 2 mm. Die gesamte Oberfläche der Trainingsextremität 1 ist mit einem Polstermaterial 12 beschichtet, das auch die Sensoren S und deren Druckmessfläche 10 abdeckt. Das Polstermaterial 12 ist flexibel und damit komprimier¬ bar und bildet im Ergebnis Körpergewebe, wie Haut und subkutane Gewebeschichten nach. Es hat in der Praxis eine Dicke von ca. 15 mm. Das Material kann beispiels¬ weise ein Flies- oder Filtergewebe sein. Es sind je¬ doch auch andere Polstermaterialien möglich. Je nach
verwendetem Polstermaterial kann auf die äußere Ober¬ fläche des Polstermaterials 12 noch eine weitere
Schicht 13 eines Überzuges aufgebracht sein, der aus wasserdichtem, wisch-desinfizierbaren und desinfekti- onsmittel-resistentem Material besteht, wofür beispielsweise Chlor-Kautschuk in Frage kommt, das unter dem Markennamen "Neoprene" im Handel erhältlich ist. Auf die jeweils äußerste Schicht 12 oder 13 wird dann ein Druckverband 14 aufgebracht, der so zu applizieren ist, dass ein physiologisch korrekter Druck ausgeübt wird. Dieser Druck wird von den Sensoren S gemessen und über die Leitung 2 an den Rechner 3 gemeldet.
Die Sensoren S sind vorzugsweise in Chiptechnologie aufgebaut. Sie haben einen Druck/Spannungs-Wandler 15, der zwischen einer Druckmessscheibe 10 und einer Basis 16 angeordnet ist, die hier durch eine Gehäusewand re¬ alisiert ist. Die Druckmessscheibe 10 und die Basis 16 sind durch Federn 17 gegeneinander verspannt. Der Druckspannungswandler 15 hat eine kugelkalottenförmige Sensorfläche 18, die in eine Justierscheibe 19 ein¬ greift und zwar in eine an die kugelkalottenförmige Sensorfläche angepasste Vertiefung, wobei die Justier¬ scheibe 19 mit der Druckmessscheibe 10 verbunden ist. Durch die Federn 17, von denen vorzugsweise vier vorgesehen sind, die alle im wesentlichen dieselbe Kraft haben, kann die Druckmessscheibe 10 um den Mittelpunkt der kugelkalottenförmigen Sensorfläche 18 kippen und damit auch Kräfte messen, die nicht senkrecht zum Mit¬ telpunkt der Druckmessfläche 10 auftreten. Auch kann der Sensor S damit Kräfte messen, die schräg oder tangential zur Ebene 11 ausgerichtet sind. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass dieser Sensortyp
bevorzugt ist, dass jedoch auch andere Typen von
Druckmesssensoren verwendet werden können.
Der beschriebene Sensortyp ist im übrigen in der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung DE 10 2010 005 792 beschrieben .
Beim Anlegen des Druckverbandes 14 werden die gemesse¬ nen Druckwerte der Sensoren Sl bis S16 in Echtzeit auf dem Monitor 4 angezeigt, so dass der Therapeut sofort sieht, ob er den Druckverband "richtig" anlegt.
Wie in Fig. 3 gezeigt, werden auf dem Monitor 4 zwei Ansichten der Trainingsextremität 1 abgebildet mit la¬ gerichtiger Darstellung der Sensoren Sl bis S16 und mit dem jeweils gemessenen Druckwert des entsprechenden Sensors. Die gemessenen Werte der Sensoren Sl bis S16 werden mit vorgegebenen Werten verglichen und in Abhängigkeit von dem Vergleich wird der angezeigte Druckwert farblich dargestellt. Beispielsweise werden zu hohe Drücke in der Farbe rot, zu niedrige Drücke in der Farbe gelb und korrekte Drücke in der Farbe grün dargestellt. Der Benutzer hat weiter die Möglichkeit die gemessenen Werte zu speichern, um Trainingsergeb¬ nisse bzw. Trainingserfolge zu dokumentieren. Somit kann der Therapeut die Qualität seiner Druckapplikati¬ on unmittelbar erkennen und während des Bandagiervorganges korrigieren und optimieren.
Mit der Halteeinrichtung 7 und dem Schwenkmechanismus 8 kann die Trainingsextremität 1 jeweils so einge¬ stellt werden, dass die für die Anbringung der Kompressionsmittel ergonomisch günstigste Position einge-
nommen wird. Als mobile Vorrichtung kann die Trai- ningsextremität zu Schulungs- und Übungszwecken jeder¬ zeit transportiert werden und steht als Übungs- und PrüfStandard zur Verfügung.
Die Tabelle der Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt von ge¬ messenen Druckwerten von Sensoren Sl bis S7 für verschiedene Therapeuten. Doppelt schraffierte Felder zeigen an, dass der gemessene Druck höher als der Sollwert ist und einfach schraffierte Felder, dass er niedriger als ein Sollwertbereich ist. Die Tabelle, die mit erfahrenen Therapeuten erstellt wurde, verdeutlicht dramatisch, dass kein Therapeut in der Lage war, einen vollständig korrekten Druckverband zu ap- plizieren.
Die Diagramme der Fig. 5 bis 7 zeigen in grafischer Form die Druckverläufe für drei ausgewählte Therapeu¬ ten der Tabelle der Fig. 4 nämlich die Therapeuten 3, 8, und 12. Der schraffierte Bereich kennzeichnet ein Band bzw. einen zulässigen Wertebereich für die Sollwerte. Die Position der einzelnen Sensoren in Bezug auf ihren Abstand a zum distalen Ende der Trainingsex- tremität ist in der x-Achse dargestellt. Man erkennt, dass der Therapeut 3 (Fig. 5) im Bereich der Sensoren Sl, S2 und S3 über bzw. unterhalb des Sollwertbandes liegt, während die übrigen Sensoren innerhalb des Ban¬ des liegen. Beim Therapeuten 8 (Fig. 6) liegen nur zwei Sensoren innerhalb des Sollwertbandes während die übrigen Werte oberhalb liegen.
Bei Therapeut 12 liegen die Druckwerte der meisten Sensoren extrem oberhalb des Sollwertbandes.
Diese an geschulten Therapeuten durchgeführten Messungen zeigen deutlich den dringenden Bedarf für eine bessere Schulung und Ausbildung von Therapeuten beim Anlegen von Druckverbänden, was durch die Vorrichtung nach der Erfindung realisiert wird.