DE3337009C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckkompensationsvorrichtung zum Abstützen eines menschlichen Körpers oder Teilen desselben.

Bei Patienten, die, gleichgültig aus welchem Grund, weitgehend bewegungsunfähig sind, besteht die Tendenz, daß sich ein Dekubitus oder Druckgeschwür an einer Körperstelle entwickelt, an der ein Belastung tragender Knochen des Körpers dem darunterliegenden Stützgebilde benachbart ist. Als Druckgeschwüre werden lokale Bereiche nekrotischen Gewebes über Knochenprotuberanzen bezeichnet. Zu Druckgeschwüren neigen insbesondere Patienten, die einen Schlaganfall oder Hüftbruch erlitten haben oder unter Verletzungen des Rückenmarks und Gehirns leiden, wie auch Querschnittsgelähmte und alte Menschen. Wenn die Heilung von Druckgeschwüren erfolgreich sein soll, ist tägliche Behandlung und Wundtoilette während vieler Monate nötig. In manchen Fällen ist eine operative Hauttransplantation erforderlich. Die zutage tretenden Probleme und die Kosten der Behandlung eines einzigen Dekubitus sind hoch, weshalb dessen Verhütung als ein Faktor von größter Wichtigkeit betrachtet werden muß.

Schätzungsweise ist beim Sitzen auf einer ebenen Oberfläche bis zu 75% des Körpergewichts einer Person über eine Fläche verteilt, die nur 4 Quadratzoll (ca. 25 cm²) bedeckt. Dies ist der Bereich der Ischia oder Sitzbeine. Bei einer Person mit einem Gewicht von 150 Pfund (68 kg=667 N) bedeutet das, daß über nur 4 Quadratzoll 110 Pfund (50 kg=490 N) Druck verteilt ist, bzw. ein Druck von über 25 Pfund pro Quadratzoll (etwa 2 kg/cm²=2 bar≃200 kPa). Der kapillare Blutdruck beim Sitzen beträgt schätzungsweise ca. 40 mm Hg oder ca. 0,8 Pfund pro Quadratzoll (0,056 bar=533 Pa). Es liegt auf der Hand, daß, wenn beim Sitzen ein Druck von mehr als 40 mm Hg entsteht, die Blutströmung durch die Kapillargefäße eingeengt werden kann, wodurch die Wahrscheinlichkeit stark zunimmt, daß sich Druckgeschwüre entwickeln.

Der Stand der Technik hat sich bemüht, das Auftreten von Druckgeschwüren am menschlichen Körper durch Abstützen des menschlichen Körpers auf großen Flüssigkeitskörpern zu erleichtern, um die Stützkraft gleichmäßig über den ganzen abgestützten Körper zu verteilen. Diese Bemühungen sind in gewissem Grad erfolgreich gewesen. Um jedoch eine vollständige Abstützung zu erreichen, muß ein Gewicht an Flüssigkeit verdrängt werden, welches dem Gewicht des abzustützenden Körpers entspricht. Folglich sind derartige Systeme sehr schwer und selbst in Betten schwer zu benutzen. Ferner hat sich gezeigt, daß derartige schwere Abfederungsvorrichtungen mit Flüssigkeit von Patienten schwer zu handhaben sind, die, um einen vernünftigen Grad an Beweglichkeit und Unabhängigkeit zu erreichen, Rollstühle benutzen, besonders dann, wenn ein Rollstuhl zusammengeklappt werden muß, wenn er von einem Motorfahrzeug befördert wird.

Bei den bekannten Systemen wurde die Verwendung von Luftkissen und luftdichten Hüllen offenbart, die manchmal eine Masse eines komprimierbaren, federnd nachgiebigen Stoffs enthalten, um die Abstützung zu verstärken, sh. z. B. US-PS 13 32 933, 29 97 100, 38 70 450 und 40 05 236. Zu anderen Systemen gehören elastomere Schaumstoffe, die mit Flüssigkeiten gefüllt sind, sh. z. B. US- PS 36 11 455, 37 02 484 und 39 65 508. Beide Anordnungen, die mit Flüssigkeit und die mit Gas (Luft) sind zwar in gewissem Ausmaß erfolgreich zum Verteilen der Körperbelastung über eine größere Oberfläche des Körpers; aber beide haben naturgemäß gegebene Nachteile. Bei den mit Fluid gefüllten Anordnungen, für deren Zuverlässigkeit luftdichte oder wasserdichte Hüllen nötig sind, besteht die Gefahr unbeabsichtigter Durchlöcherung und Entleerung mit dem daraus resultierenden Verlust an Abstützung. Diejenigen Anordnungen, die auf der Benutzung von Flüssigkeitsfüllungen beruhen, sind unweigerlich schwer an Gewicht und schwer in einem Rollstuhl oder in anderen Bewegungsvorrichtungen zu benutzen. Außerdem erfordern Systeme, die zum Abstützen Luft oder ein anderes Gas benutzen, häufige Nachstellungen zum Ausgleich für Temperaturschwankungen, Druckschwankungen (beispielsweise durch Höhenänderungen verursacht), und das Gewicht des Benutzers.

Zusätzlich zu den vorstehenden Schwierigkeiten bieten die bekannten Sitzkissen für den Benutzer keine Sitzstabilität oder Haltungsunterstützung. Probleme mit der Sitzstabilität sind besonders für Rollstuhlbenutzer von entscheidender Bedeutung. Ein Kissen, welches einen stabilen Sitz ermöglicht, fördert die Fähigkeit des Benutzers, den Rollstuhl durch Ergreifen der Räder zu bewegen und zu drehen, den Stuhl zu besteigen und zu verlassen, den Fußboden zu erreichen, um einen Gegenstand vom Boden aufzuheben sowie andere Arten von Bewegungen. Ein Kissen, welches Instabilität hervorruft oder die Furcht vor dem Herausfallen aus dem Rollstuhl, behindert den Bewegungsbereich des Benutzers. Ein Sitzkissen hingegen, welches einen stabilen und bequemen Sitz ermöglicht, verbessert das Gleichgewicht und den Orientierungssinn des Benutzers.

Ein weiteres Problem, daß unter den geschilderten Umständen auftritt, ist das allmähliche Nachvorngleiten des Gesäßes bzw. der Sitzbeinhöcker, was dazu führt, daß die betroffene Person zunehmend zusammensinkt und eine ungünstige Haltung einnimmt, in der ein verstärkter Druck auf das Steißbein ausgeübt wird. Im Extremfall kann es sogar dazu kommen, daß die Person vom Kissen herabrutscht und beispielsweise aus einem Rollstuhl fällt. Dieses Problem ist bisher nicht zufriedenstellend gelöst worden.

Aus der US-PS 28 19 712 ist ein Sitzkissen bekannt, bei dem ein aufblasbares Sitzkissenteil mit einer gewölbten Sitzschale unterlegt ist, wobei unter der Sitzschale und auf dem aufblasbaren Sitzkissenteil noch je ein Schaumstoffpolster angeordnet ist. Dieses Sitzkissen soll in erster Linie Ermüdungserscheinungen bei Flugzeugpiloten verringern, indem der Körper eines Piloten mit Hilfe des aufblasbaren Sitzkissenteils von Zeit zu Zeit angehoben und wieder abgesenkt wird, um die unteren Gliedmaßen einschließlich des Gesäßes zwangsweise in Bewegung zu halten und so deren Durchblutung zu verbessern. Aufgrund der gewölbten Form der Sitzschale ist dieses bekannte Sitzkissen jedoch nicht dazu geeignet, ein stabiles Sitzgefühl zu fördern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Abstützen eines menschlichen Körpers oder Teilen desselben gegen Schwerkraft bereitzustellen, die einem Druckaufbau über Knochenprotuberanzen des Körpers entgegenwirkt, indem die Stützkraft gleichmäßig über eine größere Fläche verteilt wird. Die Vorrichtung soll, um möglichst vielseitig einsetzbar zu sein, ein relativ geringes Gewicht aufweisen und trotzdem eine gleichmäßig gute Abstützung gewährleisten. Bei einem Einsatz der Vorrichtung als Sitzkissen soll zudem einem Benutzer durch eine verbesserte Sitzstabilität ein erhöhtes Stabilitätsgefühl vermittelt werden, so daß beispielsweise ein Rollstuhlbenutzer seine ohnehin eingeschränkte Bewegungsfreiheit optimal nutzen kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einer Druckkompensationsvorrichtung zum Abstützen eines menschlichen Körpers oder Teilen desselben gegen Schwerkraft und gleichzeitigem Entgegenwirken gegen einen Druckaufbau über Knochenprotuberanzen des Körpers gelöst, die ein Polster hat, das eine flexible Hülle mit einer Füllung aus fließfähigem fluiden Material aufweist, wobei zumindest ein Abschnitt der flexiblen Hülle des Polsters in Bereiche unterteilt ist, wodurch der Fluß von fluidem Füllmaterial in die Bereiche begrenzt ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Druckkompensationsvorrichtung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Das Polster kann zwar an sich auf jeder beliebigen Oberfläche benutzt werden, jedoch wird es bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zusammen mit einer verhältnismäßig steifen Schale benutzt, die so geformt ist, daß sie in den gewünschten Bereichen Stützdruck aufbaut und so die Belastung des menschlichen Körpers über einen größeren Bereich des abzustützenden Körpers verteilt, um der Entwicklung von Druckgeschwüren weiter entgegenzuwirken.

Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Druckkompensationsvorrichtung ist die flexible Hülle dadurch in Längsrichtung unterteilt oder segmentiert, daß die Oberseite der Hülle an der Unterseite der Hülle von der Vorderkante bis zur Hinterkante befestigt ist, um zu verhindern, daß fluides Füllmaterial von der einen Seite zur anderen gelangt. Durch diese Konstruktion werden Schwierigkeiten, die beim zur Seite lehnen von Personen entstehen, vermieden und ein wesentlich besser stützendes Sitzkissen geschaffen.

Um dem hängemattenartigen Aufhängen oder Durchhängen entgegenzuwirken, muß entweder die Oberseite der Hülle aus einem elastischen Werkstoff hergestellt und/oder die Oberseite der Hülle wesentlich breiter sein, als es der Breite der Unterseite der Hülle und/oder der Oberseite der dazugehörigen Schale entspricht. Von einem hängemattenartigen Durchhängen spricht man bei der Suspension der Knochenprotuberanzen des Benutzers auf der Oberfläche des Kissens, was eine vollkommene Anpassung des Kissens an den Körper des Benutzers und einen völligen Druckausgleich verhindert. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die elastomere Oberseite der Hülle in dem Sinne zu nutzen, daß sich die Oberseite in Abhängigkeit von einem von den Knochenprotuberanzen ausgehenden Druck streckt, wodurch der Druck über einen größeren Bereich verteilt wird. Ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem die Oberseite der Hülle wesentlich breiter ist als die Breite der Unterseite hat insofern eine ähnliche Wirkung, als der von den Knochenprotuberanzen ausgehende Druck auch über einen größeren Bereich verteilt wird. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, das Problem des hängemattenartigen Durchhängens entweder durch die Benutzung eines elastomeren Materials allein oder durch Verwendung einer wesentlich breiteren Oberseite allein oder durch eine Kombination dieser beiden Methoden zu verringern.

Bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel ist die flexible Hülle, die geeignet ist, das Fluid als Füllmaterial zu enthalten, aus einem dehnbaren, elastomeren Material hergestellt, z. B. aus thermoplastischer Polyurethanfolie. Die Benutzung einer elastomeren Hülle und/oder überschüssiger Folie schränkt den Aufbau von Druck über Knochenprotuberanzen auf ein Minimum ein und verhindert dadurch das Problem des hängemattenartigen Durchhängens, welches sich bei nicht dehnbaren Stützstoffen einstellt. Das als Füllmaterial verwendete Fluid ist vorzugsweise ein stark viskoses, thixotropes Material, welches unter Druck fließt und bei Abwesenheit von Druck seine Gestalt beibehält.

Die das fluide Füllmaterial enthaltende, flexible Hülle ist an der darunterliegenden Schale bzw. an einem Stuhl so verankert, daß sie am Rutschen nach vorn gehindert ist. Durch dieses rutschfeste Halten wird in Kombination mit anderen hier beschriebenen Konstruktionsmerkmalen die Tendenz verringert, daß ein Benutzer nach vorn rutscht und infolgedessen in sich zusammenfällt. Grundsätzlich wird so auch das Bestreben verhindert, daß das Polster nach vorn rutscht und der Benutzer deshalb in sich zusammensackt.

Auch Merkmale weiterer Ausführungsformen der Druckkompensationsvorrichtung tragen dazu bei, die Tendenz zum Insichzusammenfallen zu verringern. So erzeugt beispielsweise eine Hülle mit einer nicht komprimierbaren, thixotropen Füllung einen viel stabileren Sitz und vermindert die Tendenz, daß eine Person in sich zusammenfällt. Ferner trägt bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Schale mit einem geringfügig angehobenen Bereich für die Beine und einem vertieften Bereich für die Sitzbeinhöcker dazu bei, die Tendenz zum Insichzusammenfallen zu reduzieren, da der Sitzbereich des Polsters geringfügig tiefer liegt als der Beinbereich.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das vorstehend beschriebene Polster zusammen mit einer verhältnismäßig steifen, geformten Schale benutzt. Die geformte Schale hat nach oben ragende Ränder an beiden Seiten und einen Rand an der Vorderseite (mit Bereichen zur Aufnahme der Beine des Benutzers des Kissens), aber die Schale ist hinten offen, um zu vermeiden, daß irgendein Druck auf die Sitzbeine oder das Steißbein oder den Rücken beim Rückwärtslehnen ausgeübt wird. Die Öffnung an der Rückseite sollte mindestens 6 Zoll (15 cm) breit sein und kann sich über die ganze Breite der Schale erstrecken. Vorzugsweise ist der vordere Rand (von vorn nach hinten gemessen) so tief, daß er eine Unterstützung der Beine des Benutzers ermöglicht und hat zwei Bereiche von etwas verringerter Erhebung für die Aufnahme der Beine des Benutzers. Die Ränder der Schale haben die Aufgabe, auf dem Weg über das fließfähige Füllmaterial stützenden Druck in Bereichen des Körpers außerhalb der Ischia oder Sitzbeine zu erzeugen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist vorzugsweise das Polster an der Schale längs der Ränder an den Seiten und in der Nähe der Rückseite lösbar angebracht. Es ist wichtig, das Polster an der Rückseite, wo kein Band besteht (um das Steißbein aufzunehmen), an der Schale zu befestigen, damit das Polster nicht aus dem die Sitzbeine stützenden Bereich rutschen kann. Durch diese Art der Befestigung kann das Polster den stützenden Druck gleichmäßiger über die gesamte Gesäßoberfläche des Benutzers verteilen.

Aus verschiedenen Gründen ist es erwünscht, ein Polster zu benutzen, welches einen von der Schale getrennten Bestandteil darstellt. Getrennte Bestandteile ermöglichen es, das Polster für Reinigungszwecke zu entfernen und das Polster ohne die Schale zu benutzen, beispielsweise beim Betrieb eines Kraftfahrzeugs, wo möglicherweise die durch die Schale verursachte Höhe nicht mit dem Lenkrad zusammenpaßt. Die Benutzung einer getrennten Schale begünstigt außerdem die Möglichkeit, daß der Benutzer eine Konstruktion nach Maß fertigt, bei der ein Teil der Schale weggeschnitten oder aufgebaut werden kann. Die getrennte Ausführung ermöglicht außerdem im Fall einer Beschädigung einen separaten Austausch.

Das Polster ist bei einem noch anderen Ausführungsbeispiel so geformt, daß es sich seitlich über beide Seiten der Schale in der Nähe der Rückseite des Polsters hinaus erstreckt, so daß das Polster, wenn es auf die Schale aufgelegt ist, in dem die Sitzbeine stützenden Bereich ein etwas in Falten gelegtes Aussehen hat. Es hat sich gezeigt, daß das gekräuselte oder gefaltete Polster sich besser an die Knochen anpaßt und daß es bei Benutzung gemeinsam mit der geformten Schale einen höheren Druck längs der Seiten des Körpers des Benutzers erzeugt und folglich das Gewicht des Benutzers gleichmäßiger verteilt ist, was anhand der über das Gesäß des Benutzers hinweg gemessenen, verhältnismäßig gleichen Drücke festgestellt wurde. Auf diese Weise ist selbst bei Personen mit knochigen Vorsprüngen von den Ischia eine bequeme Abstützung möglich. Die seitliche Verlängerung kann auf die Oberseite der Hülle beschränkt sein, oder sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite vorgesehen sein. Zwar bietet jedes Ausmaß an Verlängerung eine gewisse Verbesserung, vorzugsweise sollte die Oberseite jedoch mindestens 25% breiter sein, als es der Breite der Schale entspricht.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine räumliche Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Druckkompensationsvorrichtung mit abnehmbarem Bezug,

Fig. 2 eine räumliche Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels der Druckkompensationsvorrichtung kombiniert mit einer geformten Schale,

Fig. 3 eine räumliche auseinandergezogene Darstellung eines weiteren Beispiels der Druckkompensationsvorrichtung mit von der geformten Schale getrennten, auf ihr angeordnetem Polster,

Fig. 4 den Querschnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 1,

Fig. 5 den Querschnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 1,

Fig. 5 den Querschnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 4, und

Fig. 6 den Querschnitt entlang der Linie 6-6 in Fig. 3.

In Fig. 1 ist eine Druckkompensationsvorrichtung 10 mit einem abnehmbaren Bezug 12 gezeigt. Der Bezug 12 besteht vorzugsweise aus einem dehnbaren Gewebe, das sich beliebigen Gestaltänderungen eines Polsters der Druckkompensationsvorrichtung anpassen kann, ohne den Sitzdruck zu erhöhen. Bevorzugt besteht der Bezug 12 aus "Lycra"-Gewebe oder einem gleichartigen Gewebe und ist nicht absorbierend und waschbar.

In Fig. 4 und 5 ist dargestellt, wie der Bezug 12 sitzt. Der Bezug 12 paßt über ein Polster 20 und eine Schale 40 und um die Unterseite der Schale 40 herum, wo er durch ein Elastikband 14 in seiner Lage gehalten ist. Diese Ausführung ermöglicht es ohne weiteres, den Bezug zum Waschen zu entfernen.

Die Druckkompensationsvorrichtung 10 ist ohne Bezug 12 in Fig. 2 gezeigt und weist insgesamt das Polster 20 und die Schale 40 auf.

Das Polster 20, welches im Schnitt in Fig. 6 gezeigt ist, weist eine Hülle 22 auf, die aus zwei Lagen flexibler Folien 24 und 26 besteht und die geeignet ist, ein Fluid als Füllmaterial 28 zu enthalten. Das Polster 20 und die Hülle 22 kann durch Warmverschweißen der flexiblen Folien 24 und 26 an den Kanten unter Bildung der Schweißnaht 27 unter Aufnahme des fluiden Materials 28 hergestellt werden, wie in Fig. 6 gezeigt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die obere flexible Folie 24 aus einem dehnbaren, elastomeren Werkstoff, z. B. einem thermoplastischen Polyurethan hergestellt.

Die Hülle 22 ist geeignet, das fluide Füllmaterial 28 zu enthalten, und je nach der Art des verwendeten Fluids können Abänderungen an der Zusammensetzung oder am Gebilde der Hülle nötig sein. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, bei dem vorzugsweise FLOLITE (Wz) als Fluid benutzt wird, kann die Hülle aus flexiblen Bahnen einer thermoplastischen Folie bestehen. Es ist wesentlich, daß die Hülle bei Zimmertemperaturen der Umgebung und bei Temperaturen der Benutzung flexibel ist. Es ist erwünscht, die Hülle aus einer oder mehreren Lagen oder Folien aus thermoplastischen Werkstoffen zu machen, z. B. aus thermoplastischen Polyurethanfolien.

Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel ist es wesentlich, daß die als Hülle benutzte obere Folie ein dehnbares Elastomer ist, so daß es sich unter verhältnismäßig geringem Druck ohne weiteres strecken läßt, was die vorstehend beschriebenen Probleme mit dem hängemattenartigen Durchhängen vermeidet. Im allgemeinen wird vorzugsweise ein thermoplastischer Stoff verwendet, der einen 300%-Modul von höchstens ca. 1800 Pfund pro Quadratzoll (12,7 MPa=127 kg/cm²) bei einer Zugfestigkeit von mindestens 9000 Pfund (4082 kg) hat. Es hat sich gezeigt, daß aus derartigen Stoffen hergestellte Hüllen mit Folien in einer Dicke von 5 Tausendstel Zoll (125 µm) höchst erwünschte, streckbare Hüllen ergaben, mit denen das beim Stand der Technik auftretende Problem des Durchhängens vermieden oder auf ein Minimum eingeschränkt wird, die aber trotzdem stark genug sind, um unbeabsichtigtes Durchlöchern zu vermeiden.

Es hat sich auch erwiesen, daß zwei Lagen aus 5 oder 6 ml (125 bis 160 µm) Polyurethanfolien, die parallel zueinander angeordnet sind, eine Oberfläche ergeben, die ohne weiteres biegsam ist aber eine große Dauerhaftigkeit aufweist. Solche Folien in doppelter Dicke haben sich als nützlich erwiesen in Kombination mit dickeren Folien für die Unterseite der Hülle. So hat sich z. B. herausgestellt, daß eine gute Hülle erzeugt wird aus zwei 6 ml (150 µm) Folien als Oberseite und einer 10 ml (250 µm) Folie als Unterseite.

Bei dem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel wird vorzugsweise ein Überschuß an Folie oder Material an der Oberseite der Hülle im Vergleich zur Gesamtfläche der Schale bzw. der Breite der Unterseite der Hülle verwendet. Grundsätzlich wird durch das Vorhandensein von überschüssigem Material an der Oberseite der Hülle das Problem des Durchhängens umgangen und der Aufbau von Druckstellen über den Sitzknochen vermieden. Allgemein gesagt, wird eine gewisse Verringerung des Durchhängens durch jegliches Überschußmaterial an der Oberseite der Hülle erreicht, aber es ist erwünscht, daß die Gesamtbreite des Materials der Oberseite um mindestens 25% größer ist als es der Breite der Unterseite oder der Schale entspricht, an der die Hülle befestigt ist. Offensichtlich wirkt das Überschußmaterial der Hüllenoberseite mit dem elastomeren Material der Oberseite zusammen, um das Problem des hängemattenartigen Durchhängens mit den sich daraus ergebenden Stellen von Druckaufbau synergistisch zu vermeiden.

Die zum Herstellen der Polster gemäß der Erfindung benutzten Hüllen sind vorzugsweise unter Wärmeeinwirkung an den Kanten verschweißbar und können das Fluid als Füllmaterial innerhalb einer begrenzten Umgebung enthalten. Es hat sich gezeigt, daß geeignete thermoplastische Polyurethanfolien eine Dicke von ca. 0,004 bis 0,015 Zoll (0,10-0,38 mm) und eine Durometer-Härte (Skala Shore-A) von 85 oder weniger haben. Handelsübliche Polyurethanfolien haben eine Zugfestigkeit im Bereich von 6000-9000 Pfund pro Quadratzoll (42 bis 63 MPa), einen typischen 300%-Modul von 1800 bis 2800 Pfund pro Quadratzoll (12 bis 200 MPa) und eine typische Reißdehnung von 400 bis 650%. Die beiden Bahnen der Folien 24 und 26 sind dadurch miteinander verbunden, daß sie bei 27 sicher verschweißt sind, um das fluide Material 28 innerhalb der zwischen den Bahnen gebildeten Verschlußhülle dicht an Ort und Stelle zu halten. Die obere und untere Folie 24 und 26 kann jeweils aus mehreren Lagen thermoplastischer Folien oder sonstiger Stoffe bestehen, um die Festigkeit oder das Verschweißen oder dgl. zu verbessern.

Man kann gegebenenfalls zunächst die Hülle für das fluide Füllmaterial verschweißen, aber eine kleine Entlüftungsöffnung und/ oder eine kleine Füllöffnung (nicht gezeigt) freilassen, damit eine vorherbestimmte Menge bzw. ein vorherbestimmtes Volumen an fluidem Material (das Fluid kann vorzugsweise vor dem Einspritzen erwärmt sein) durch die Füllöffnung in die Verschlußhülle eingespritzt werden kann, worauf das Verschweißen sowohl der Entlüftungsöffnung als auch der Füllöffnung folgt. Gemäß einer Alternative kann die Hülle bis zu einem gegebenen Pegel angefüllt werden und die Öffnungen dazu benutzt werden, die Menge des fluiden Füllmaterials zu vergrößern oder zu verkleinern.

Erfindungsgemäß kann jedes beliebige fluide Füllmaterial verwendet werden. Bevorzugt wird als Fluid allerdings eine stark viskose Flüssigkeit, d. h. ein plastischer oder viskoser thixotroper Stoff, der allmählich fließt, wenn er unter Druck gesetzt wird, der aber bei der Abwesenheit von Druck seine Gestalt und Lage beibehält. Ein solches viskoses Fluid ist im Handel erhältlich unter der Handelsbezeichnung FLOLITE (Wz), dem eingetragenen Warenzeichen der Alden Laboratories. Geeignete fließfähige Stoffe sind in den nachfolgend genannten US-Patentschriften beschrieben und beansprucht, die durch die Bezugnahme hier eingeschlossen werden: 32 37 319, 34 02 411, 36 35 849, 37 98 799, 40 38 762, 40 83 127, 41 08 928, 41 44 658, 42 29 546, 42 43 754, 42 55 202.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist mindestens die obere flexible Folie 24 ein dehnbares Elastomer und ist z. B. aus einem Polyurethanwerkstoff hergestellt, der einen 300%-Modul von höchstens ca. 2600 Pfund pro Quadratzoll (18 MPa) hat. Folien mit einer Zugfestigkeit von mindestens 6000 Pfund pro Quadratzoll (42 MPa) sind stark genug, um unbeabsichtigtes Einreißen und Durchlöchern zu vermeiden. Wenn eine solche Folie in einer Dicke von 5 Tausendstel Zoll (125 µm) benutzt wird, ermöglicht sie eine sehr wünschenswerte Dehnbarkeit der Hülle, wodurch der Druck über den Knochenprotuberanzen des Körpers verringert und damit die Wahrscheinlichkeit von Druckgeschwüren herabgesetzt wird.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat das Polster 20 seitliche Verlängerungen 30, die sich vom Polster 20 nach außen erstrecken und am rückwärtigen Teil des Polsters befestigt sind. Aufgabe der Verlängerungen 30 ist es, zusätzliche Folie für die Hülle in Form grober Falten zu liefern und es damit dem Benutzer zu ermöglichen, Schwierigkeiten hinsichtlich des hängemattenartigen Durchhängens zu vermeiden. Die seitlichen Verlängerungen 30 sind in gestreckter Form in Fig. 3 klar erkennbar, und die daraus entstehenden Falten 32 sind in Fig. 4 gezeigt. Durch das gefaltete Gebilde kann die Notwendigkeit vermieden werden, eine elastomere flexible Folie 24 beim Polster 20 zu verwenden. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine elastomere Folie 24 mit den seitlichen Verlängerungen 30 kombiniert.

Die Verlängerungen sind, wie in Fig. 3 der Zeichnungen gezeigt, dadurch hergestellt, daß sowohl für die Oberseite als auch für die Unterseite der Hülle breitere Folien verwendet werden. Bevorzugt stehen die Verlängerungen 30 um 25% oder mehr über die Breite der Schale vor. Gemäß einer Alternative kann die Hülle auch so konstruiert sein, daß die Unterseite der Breite der Schale oder dem gewünschten Kissenbereich mehr oder weniger angepaßt ist, und daß die Oberseite breiter ist als die Breite der Schale oder der beabsichtigte Kissenbereich. Hierdurch entsteht eine Hülle mit faltenartigen Kräuselungen ähnlich der in Fig. 2 gezeigten Gestaltungsform.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Polster längs der Vorderseite durch Schweißstellen bzw. Schweißnähte 34 und längs der Seiten durch Schweißstellen 36 in Segmente unterteilt. Durch die die Segmente bildenden Schweißstellen 34 und 36 wird die obere Folie 24 an der unteren Folie 26 in ausgewählten Bereichen oder an ausgewählten Stellen verbunden. Das durch die Schweißstellen erreichte Segmentieren oder Unterteilen dient dazu, die Entfernung zu begrenzen, um die sich die obere Folie 24 von der unteren Folie 24 in ausgewählten Bereichen entfernen kann und begrenzt folglich das Volumen an Füllmaterial, welches in ausgewählte Bereiche des Polsters fließen kann, wodurch die Gesamtdicke des Polsters in ausgewählten Bereichen begrenzt ist. Da das Segmentieren die Wirkung hat, daß die Menge an fließfähigem Füllmaterial begrenzt wird, die in ausgewählten Bereichen enthalten sein kann, bleibt das restliche fließfähige Füllmaterial in den nicht in Segmente unterteilten Abschnitten 38 des Polsters 20, die so ausgelegt sind, daß sie die Ischia bzw. Sitzbeine stützen. Wie Fig. 3 zeigt, weist der vordere Bereich des Polsters 20 eine Vielzahl von Segmente bildenden Schweißstellen 34 auf, die von der Nähe der Stirnseite des Polsters nach hinten und parallel zur Richtung der Beine des Benutzers verlaufen. Diese Segmente bestimmen den Bereich, über den die Beine des Benutzers hinwegführen. Da die Beine einen verhältnismäßig begrenzten Bereich der Breite des vorderen Abschnitts des Polsters bedecken, wird durch das Segmentieren mit Hilfe der Schweißstellen 34 die Menge fließfähigen Materials begrenzt, die sich zur Vorderseite des Polsters zwischen und um die Beine herum bewegen kann. Hierdurch wird das restliche fließfähige Material gezwungen, im Sitzbereich 34 zu bleiben und folglich die Möglichkeit des Durchsitzens des Benutzers verringert.

Ähnlich unterteilen die seitlichen Schweißstellen 36 die Seiten und verhindern, daß ein unerwünscht großer Anteil an fließfähigem Füllmaterial zum Außenkantenbereich des Polsters bewegt wird. Durch das Unterteilen des Polsters wird das Volumen an fluider Füllung reduziert, welches nötig ist, um ein "Durchsitzen" zu vermeiden, und folglich wird dadurch das Gewicht der gesamten Druckkompensationsvorrichtung verringert.

Vorzugsweise wird das Polster 20 mit einer mittleren Schweißnaht 39 versehen, die von der Vorderkante zur Hinterkante verläuft und der Wirkung nach das Polster in Längsrichtung in eine linke und eine rechte Hälfte unterteilt. Durch die Schweißnaht 39 in der Mitte wird vermieden, daß das fluide Füllmaterial (weil der Benutzer sich nach einer Seite lehnt) aus einer Seite herauswandert und sichergestellt, daß beide Seiten des Polsters gleiche Mengen an fluidem Füllmaterial enthalten.

Die Schale 40 ist vorzugsweise ein verhältnismäßig steifes aber leichtes Material. Bevorzugt werden Urethanschaumstoffe von unterschiedlicher Dichte verwendet, aber die Schale könnte aus jedem beliebigen zweckmäßigen Werkstoff, wie Kunststoff, Holz, Metall oder dgl. hergestellt werden. Im allgemeinen ist erwünscht, eine nicht rutschende Unterseite vorzusehen (nicht gezeigt) sowie eingebaute (z. B. geformte) Tragehandgriffe 41. Die Schale 40 muß so breit sein, daß sie einen Menschen abstützen kann. Schalen in einer Breite von ca. 15,5 oder 18 Zoll (40 oder 46 cm) sind geeignet, da sie für die meisten Personen passend sind und in Rollstühlen von genormter Größe verwendet werden können. Kleinere Größen, z. B. in Breiten von 12 oder 14 Zoll (30 oder 35 cm) können für Kinder hergestellt werden. Die Erfindung ist nicht auf irgendeine bestimmte Größe beschränkt.

Die Form der Schale 40 ist von entscheidender Bedeutung. Es ist insgesamt wesentlich, eine vertiefte Sitzfläche 42 zu haben, die an jeder Seite von Rändern 44 und 46 und an der Stirnseite von einem Rand 48 umgeben ist. Ein abgewandelter vorderer Rand 48 ist vorzugsweise tiefer, d. h. er streckt sich von einer Vorderkante etwa um 40% der Entfernung zur Rückkante der Schale und hat eine mittlere Erhebung 50, die geeignet ist, die Beine des Benutzers zu spreizen und sie in Stützbereiche 52 zu drängen. Es ist wesentlich, daß ein rückwärtiger Bereich der Schale offen ist, d. h. kein Rand an der Rückseite, um zu verhindern, daß Druck im Bereich des Steißbeins aufgebaut wird. Da die Entfernung zwischen den Sitzbeinhöckern bei Erwachsenen zwischen 4,5 und 6 Zoll (11,4 und 15 cm) liegt, muß der Ausschnitt an der Rückseite der Schale mindestens 6 Zoll 15 (cm) breit sein und ist vorzugsweise mindestens 8 Zoll (20 cm) breit, um dem Benutzer einen bestimmten Grad an Verlagerung von einer Seite zur anderen zu ermöglichen. Es ist allgemein erwünscht, daß die Person von 1 bis 3 Zoll (2,5-7,5 cm) Platz zur Verlagerung von einer Seite zur anderen und von 1 bis 5 Zoll (2,54-12,8 cm) Platz zur Verlagerung von vorn nach hinten hat. Das ermöglicht dem Benutzer Lageveränderungen ohne irgendwelchen unerwünschten Druck von seiten der Schale zu entwickeln.

Wie in Fig. 3 und 5 gezeigt, sind die seitlichen Ränder 44 und 46 an der Außenseite der Schale 40 im wesentlichen senkrecht, an der Innenseite jedoch insgesamt zur Sitzfläche 42 der Schale geneigt. Die Neigung der Ränder 44, 46 verhindert unkontrollierte Bewegungen des fluiden Füllmaterials vom Körper weg. In ähnlicher Weise ist der vordere Rand 48 an der Außenseite an der Schale 10 verhältismäßig senkrecht, an der Innenseite der Schale aber zur Sitzfläche allmählich nach innen und unten geneigt. Die Neigung der seitlichen Ränder 44 und 46 nach innen verursacht gemeinsam mit der Neigung des vorderen Randes 48 nach innen, daß der Hauptanteil des fließfähigen Füllmaterials der Sitzfläche 42 benachbart bleibt.

Durch die Anordnung der Ränder 44, 46 und 48 wird das fließfähige Füllmaterial 28 veranlaßt, Druck längs der Seiten des Körpers des Benutzers aufzubauen, wie in Fig. 5 gezeigt, und verteilt infolgedessen das Gewicht des Körpers über einen großen Bereich, in welchem der entstehende Druck gleichmäßig niedrig ist.

Das Polster 20 braucht nicht an der Schale 40 befestigt zu sein, aber eine Befestigung wird bevorzugt. An der Rückseite des Polsters ist eine mittlere Befestigung 54, die aus Velcro (Klettenverschlußmaterial) bestehen kann, erwünscht, um zu verhindern, daß das Polster nach vorn rutscht, da es sich hierbei um das einzige Befestigungsmaterial handeln kann. Vorzugsweise ist auch die hintere Kante des Polsters am nach innen geneigten Bereich der seitlichen Ränder mit Streifen 56 aus Klettenverschlußmaterial befestigt. Die Streifen 56 können auch benutzt werden, um wirkungsmäßig die Breite der unteren Folie 26 der Hülle 22 zu schmälern; das heißt, daß Streifen 58 benutzt werden können, um die Außenkante der Hülle 22 in der Nähe der seitlichen Ränder 44 zu halten und dadurch zu veranlassen, daß ein größerer Anteil an Füllmaterial 28 im Bereich der Sitzfläche 42 angeordnet wird. Dadurch wird ein gewisses Ausmaß an Anpassungsfähigkeit an die Menge fließfähigen Materials im Bereich der Sitzfläche geschaffen und dazu beigetragen, das "Durchsitz"-Problem zu vermeiden. Die Streifen 56 aus Klettenverschlußmaterial ermöglichen auch eine gewisse Verstellung der Sitzhöhe des Benutzers.

Obwohl die vorstehende Beschreibung sich auf eine Druckkompensationsvorrichtung in Form eines Sitzkissens für Menschen bezieht, liegt für den Fachmann auf der Hand, daß der Erfindungsgedanke auch auf andere Anwendungsfälle anwendbar ist. So kann z. B. ein Polster der vorstehend beschriebenen Art mit einer flexiblen Hülle, die ein fließfähiges Füllmaterial enthält, auch angrenzend um eine muldenförmige Schale angeordnet und als orthopädische Stütze benutzt werden. z. B. um ein Bein im Streckverband abzustützen, so daß das Gewicht des Beins und der vom Bein herabhängenden orthopädischen Vorrichtungen gleichmäßig über die ganze Oberfläche der Haut der Extremität verteilt wird und folglich ein geringeres Risiko eines Dekubitus besteht. In ähnlicher Weise kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung so abgewandelt werden, daß sie andere Teile des Körpers abstützt, wobei ein Polster einer geformten Schale überlagert ist, die Ränder hat, welche so gestaltet sind, daß sie das fließfähige Fluid zu dem abzustützenden Körperteil drängen, um einen gleichmäßigen Druck am Körper aufzubauen und damit die Belastung des Körpers über einen größeren Bereich zu verteilen.

Erfindungsgemäß ist auch der Einsatz einer Lage aus Aluminiumfolie oder einer anderen Metallfolie vorgesehen, um über die Oberfläche der Schale Wärme zu übertragen. Eine derartige Folienlage kann die Körperwärme des Benutzers aus dem Sitzbereich abführen und damit verhindern, daß in diesem Bereich die Körpertemperatur in unerwünschter Weise ansteigt. Um diese Funktion zu verstärken, kann die Aluminiumfolie von außen gekühlt sein.

Wie zuvor schon erwähnt, kann das Polster zur Einstellung der Menge der darin enthaltenen fluiden Füllung ausgelegt sein. Obwohl im allgemeinen keine Einstellung der Menge der Füllung nötig ist, wenn als fluide Füllung ein thixotropes Material benutzt wird, wie beispielsweise das unter der Handelsbezeichnung FLOLITE (Wz) verkaufte Material, kann eine Einstellung erforderlich sein, wenn zum Füllen des Polsters ein gasförmiges Fluid verwendet wird.

Claims (19)

1. Druckkompensationsvorrichtung zum Abstützen eines menschlichen Körpers oder Teilen desselben gegen Schwerkraft und gleichzeitigem Entgegenwirken gegen einen Druckaufbau über Knochenprotuberanzen des Körpers mit einem Polster (20), das eine flexible Hülle (22) mit einer Füllung aus fließfähigem fluiden Material aufweist, wobei zumindest ein Abschnitt der flexiblen Hülle (22) des Polsters (20) in Bereiche unterteilt ist, wodurch der Fluß von fluidem Füllmaterial in die Bereiche begrenzt ist.

2. Druckkompensationsvorrichtung nach Anspruch 1, die als Sitzkissen ausgebildet ist, wobei die Oberseite mit der Unterseite der flexiblen Hülle (22) entlang ihres Randes abdichtend verbunden ist, und wobei das fließfähige fluide Füllmaterial eine viskose Flüssigkeit ist, die unter Druck allmählich fließt, in Abwesenheit von Druck ihre Form und Lage jedoch im wesentlichen beibehält.

3. Druckkompensationsvorrichtung nach Anspruch 1, die als Sitzkissen ausgebildet ist, wobei die Oberseite mit der Unterseite der flexiblen Hülle (22) entlang ihres Randes abdichtend verbunden ist, die Oberseite der Hülle breiter als die Unterseite ist, und wobei das fließfähige fluide Füllmaterial eine viskose Flüssigkeit ist, die unter Druck allmählich fließt, in Abwesenheit von Druck ihre Form und Lage jedoch im wesentlichen beibehält.

4. Druckkompensationsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Polster (20) angrenzend über einer verhältnismäßig steifen, ausgeformten Schale (40) angeordnet ist, das fließfähige fluide Füllmaterial eine viskose Flüssigkeit ist, die unter Druck allmählich fließt, in Abwesenheit von Druck ihre Form und Lage jedoch im wesentlichen beibehält, und die Schale mehrere nach oben ragende Ränder mit nach innen abfallenden Bereichen aufweist, die eine unkontrollierte Bewegung des fluiden Füllmaterials von dem Körper oder Körperteilen eines Benutzers weg zu verhindern vermögen.

5. Druckkompensationsvorrichtung nach Anspruch 2, bei der das Sitzkissen zum Abstützen eines menschlichen Körpers in einem Rollstuhl dient und das Polster (20) angrenzend über einer verhältnismäßig steifen, ausgeformten Schale (40) angeordnet ist, deren Größe und Form dazu geeignet ist, in einem Rollstuhl aufgenommen und von ihm abgestützt zu werden, und bei der das Polster (20) in Bereiche unterteilt ist, in dem in den Bereichen die Oberseite mit der Unterseite verbunden ist, wodurch der Fluß von fluidem Füllmaterial in die unterteilten Bereiche begrenzt ist, und bei der die Schale (40) einen vertieften Bereich unterhalb der Sitzbeinhöcker eines Benutzers aufweist, wobei die Schale Seitenränder (44, 46), die vom Außenrand zu dem vertieften Bereich abfallen, sowie einen vorderen Rand (48) hat, der von der Vorderkante zu dem vertieften Bereich allmählich abfällt und die Ränder eine unkontrollierte Bewegung des fluiden Füllmaterials in der Hülle vom Körper weg zu verhindern vermögen.

6. Druckkompensationsvorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Schale (40) an ihrer Rückseite eine Öffnung zur Aufnahme der Sitzbeinhöcker und des Steißbeins eines Benutzers hat.

7. Druckkompensationsvorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Schalenöffnung für die Sitzbeinhöcker und das Steißbein mindestens 2 Zoll (5,08 cm) breiter ist als die Sitzbeinhöcker des Benutzers.

8. Druckkompensationsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der die Schale (40) symmetrische Seitenränder (44, 46) hat.

9. Druckkompensationsvorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Oberseite der Hülle (22) des Polsters (20) aus einem dehnbaren elastomeren Material hergestellt ist.

10. Druckkompensationsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 9, bei der die Oberseite der Hülle (22) breiter ist als die Breite der Schale (40).

11. Druckkompensationsvorrichtung nach Anspruch 5, bei der das Polster (20) an beiden Seiten seitliche Verlängerungen hat, die sich bis über die Ränder der Schale (40) erstrecken.

12. Druckkompensationsvorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Oberseite der Hülle (22) des Polsters (20) mindestens 25% breiter ist als die Breite der Schale (40).

13. Druckkompensationsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 5, bei der das Polster (20) durch Befestigen der Oberseite der Hülle (22) an der Unterseite der Hülle von der Vorderkante zur Hinterkante in Längsrichtung in eine rechte und eine linke Hälfte unterteilt ist, wodurch das fluide Füllmaterial in der rechten Hälfte von dem in der linken Hälfte getrennt ist.

14. Druckkompensationsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 13, bei der das Polster (20) einem vorderen Abschnitt benachbart in Bereiche unterteilt ist.

15. Druckkompensationsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 14, bei der das Polster (20) den Seiten benachbart in Bereiche unterteilt ist.

16. Druckkompensationsvorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 5, bei der das Polster (20) mit einem stark viskosen flüssigen Material gefüllt ist.

17. Druckkompensationsvorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 5, bei der das Polster (20) mit einem thixotropen Material gefüllt ist.

18. Druckkompensationsvorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Oberseite der Hülle (22) des Polsters (20) breiter ist als die Breite der Unterseite.

19. Druckkompensationsvorrichtung nach Anspruch 18, bei der die Oberseite der Hülle (22) des Polsters (20) mindestens 25% breiter ist als die Breite der Unterseite.