具有自动压力优化的床垫的制作方法

该技术方案涉及一种用于医院病床的床垫，例如，涉及一种治疗性可充气床垫，并且涉及借助于检测系统来改进控制系统，该检测系统包括接触构件和阀，用于响应于患者在床垫上的重量分布和位置来优化气压。

背景技术：

放置在床的负载区域上的各种类型的治疗性床垫用于医院病床。空气床垫为已知类型的治疗性床垫，例如：活动床垫和反动床垫。活动床垫可进一步分为交替床垫和非交替床垫或恒定床垫。交替床垫的特征在于各个气室中的压力改变，并且它们主要用于治疗已经形成的褥疮。

第二种类型的活动床垫为非交替床垫，其特征在于它通常始终具有低压。在这些床垫中，患者和床垫之间的压力尽可能低，但不是在患者身体接触床的装载区域的位置。低压的优点在于降低产生褥疮的风险。然而，在活动的非交替床垫中设定压力的过程为手动的，这对于患者和工作人员来说都为耗时且不方便的。理想情况下，床垫中的气压应设定成防止容易形成褥疮的身体敏感部位接触床的负载区域的固定部分。当设定气压时，必须考虑患者的重量和患者在床垫上的重量分布。然而，难以最佳地设定压力，并且由于患者的状况和位置，这也可能为耗时的。为了确保患者的安全，气压通常被设定为必需的较高压力，这对患者为有害的。如果床垫不交替，预设的较高压力也可能导致褥疮的产生。

当床的负载区域被划分以允许靠背倾斜到升高位置并且患者坐着时，出现其他问题。在该位置，患者坐着的部分的气室负载较大。如果用于添加空气的压缩机未被启动，则活动床垫可能会在患者重量下下沉，并且患者有产生褥疮的风险，这取决于他/她的重量以及患者身体与负载区域的固定部分接触的时间。

存在各种各样的治疗性床垫，其试图以各种方式解决预设低压的下降问题并且防止床垫在患者重量下下沉。例如，一些床垫在下气室中具有预设的较高压力，并且在上气室中，用单向阀调节较低压力，该单向阀释放相关于患者重量的压力。这些床垫的控制装置分别协调上室层和下室层的充气，使得下层具有比上层更高的压力。此类解决方案的一个示例为专利us6148461。

另一技术方案为专利申请号：us2014059781a1，在该技术方案中，用于检测下沉深度的传感器用于确定床垫中的最佳压力。这些传感器位于床垫室中，它们产生信号，指示进入床垫的下沉深度。此外，床垫包括测量电池内压力的气压传感器。床垫的适当充气水平通过监测下沉深度相对于室中的气压的变化率、患者在支撑表面上所处的深度以及将存在的下沉程度来确定。来自传感器的状态的评估由控制单元控制，然后控制单元确定要添加到室/从室释放的压力量。虽然这种技术解决方案非常巧妙，但也非常昂贵。如果控制单元没有备用电源，则这种类型的床垫不起作用，患者有产生褥疮的风险。如果评估为错误的或设备有故障，则室中可能频繁发生压力变化，这可能使患者感到不舒服。患者可能会感觉自己处于秋千或波浪上，这可能会导致一些患者出现恶心。

第三个众所周知的技术解决方案为us8844079b2，其使用用户输入的数据来设定最佳压力，甚至为基于触底的数据。触底表示完全下沉的压力值，然后将某个常数加到该压力值上，使得下沉不为目标状态。这种解决方案使用传感器和控制电子设备来评估数据，它们用于设定床垫的充气或放气。这种解决方案的缺点在于，它再次依赖于可能发生故障的电子设备。用户可能选择错误设定以优化压力的情况可能成为另一个缺点。而且，这种解决方案非常昂贵。

技术实现要素：

通过可放置在医院病床、护理床、检查床等上的治疗性床垫解决上述缺点。

技术方案涉及治疗性床垫(下文称为“床垫”)的技术改进，其中其机械检测系统设计成防止患者沉入床垫并且与负载区域的硬表面接触，以及在其气室中自动设定理想压力，以便防止在患者身上形成褥疮。

治疗性床垫由横向气室和纵向气室组成，在有利的实施例中，横向气室和纵向气室的数量可能更多。

气室由气垫组成。在有利的实施例中，气室可由例如塑料、聚氨酯材料、橡胶或涂有橡胶的织物或塑料薄膜制成。在替代实施例中，床垫可由横向室和纵向室组成，但是它也可在例如气室下方的下层或气室的部分下方具有聚氨酯泡沫。该床垫配备有压缩机，该压缩机包括控制系统，该控制系统包括：歧管组件，例如通过软管气动连接到床垫的控制单元。

所有床垫室都与例如软管气动互连，软管可在某些地方或某些室中配备有由接触构件和至少一个或多个阀组成的机械检测系统。在有利的实施例中，检测系统可根据需要可变地放置在床垫中。在有利的实施例中，检测系统包括接触构件并且配备有两个阀，但是在替代实施例中，它可具有一个或多个阀。检测系统允许床垫识别当室负载有患者自身重量时发生的床垫下沉，其中接触构件下沉并压缩或关闭，这允许安全阀打开或关闭，进而允许通过将空气从纵向室或多个纵向室(所谓的贮存器)释放到横向室或多个床垫室中而立即将患者向上抬离负载区域的表面，以便防止患者与装载区域接触并产生褥疮。机械检测系统对于患者来说非常方便，因为下沉的检测立即发生，正如空气从横向室释放到纵向室中一样，这允许患者被向上抬离负载区域的固定部分的表面。该系统的另一个优点在于，即使床垫的控制系统没有动力，该系统仍保持功能，通过该控制系统，压力被添加到床垫的横向室中。这为可能的，因为可使用包含较高预设压力的纵向室(即贮存器)中的空气，由此空气被释放到配备有检测系统的横向室中。

我们提出的技术解决方案非常简单、不贵并且在电源或备用电源中断的情况下不依赖于能源。因此，它也更安全。

附图说明

在图1中，存在两个多个室的横截面，其中检测系统的定位用于监测床垫中的压力。图2示出阀、致动器和阀连接。图3示出通过室的气流以及各个室中的压力变化的示图。

具体实施方式

一个实施例示例为床垫14，例如治疗性床垫、交替床垫等。图1示出通过可横向和纵向以多个方式布置的气室的横截面。具有优点的所示实施例显示多个横向室8和横向室9，它们优选地布置在两个叠置层中，其中上横向室8气动连接到其包括检测系统1的下横向室9。横向室优选地在两个叠置层中，但是在替代实施例中，床垫可仅具有配备有至少一个检测系统1的一层或多层横向室的室。检测系统1包括接触构件3和阀13，并且气动连接到软管11和软管12，并且软管12中的一个优选地穿过检测系统1的两个阀13，而第二管12通过检测系统1的阀13将下横向室9气动连接到横向纵向室10(或所谓的贮存器)。纵向室10优选地用作对于横向多个室8和室9的空气贮存器，这些室包含恒定的预设低压。检测系统1用于防止患者下陷或下沉到床垫的底部，以便防止他/她坐在或躺在负载表面的坚硬部分上并且自动实现床垫室的充气，该充气具有将患者抬离负载区域的硬性表面(固体表面)所需的理想气压，从而防止褥疮的形成。上横向室8和下横向室9以相同的数量和相同的ps压力连接。ps压力可由用户或操作者基于患者重量数据的推荐值手动调节，该推荐值可例如从床的刻度或者从在他/她被放在床上之前对患者进行称重来获得。第二多个纵向室10具有pr压力，其中pr等于手动设定压力ps+预设压力差或pr＝ps+预设压力差。阀13在多个横向室8和横向室9与多个纵向室10之间形成密封。在替代实施例中，纵向多个室包括具有预设的较高压力的一个或多个室10，并且甚至可具有多个层。

下面的图2示出阀13的横截面，该阀13在多个横向室8和横向室9、和优选地至少一个纵向室10之间形成密封，并且同时也为检测系统1的一部分，该检测系统1用于自动增加支撑横向室8和横向室9中的气压，以便允许患者从负载区域抬起。阀13的主体6安装在阀13的引导主体7中，该引导主体7优选地布置在横向室9的下部，以便达到阀13的致动器2和接触构件3上方的最大深度。阀13的致动器2配备有o形环5，该o形环5搁置在阀13的主体6的密封表面上。阀13通常关闭并用挠性元件4，例如弹簧密封。接触构件3搁置在阀13的致动器2上，使得当阀13的接触构件3或致动器2的任何部分处于负载下时，阀13中的一个或两个打开。软管11从侧面气动连接到阀7的引导主体13，以便将室10的侧面连接到多个横向室9和横向室8。软管12将第二阀13串联连接到纵向室10。一系列阀13的数量可任意改变，这取决于覆盖不同大小区域的需要，诸如：床垫的整个负载区域或床垫的负载区域的部分(例如，就座部分)，并且该系统还可用于家庭护理中的床垫或者椅子和轮椅。

图3显示并示出检测系统i如何工作以确定患者的下沉以及随后在纵向室或室10中的压力优化，或者在将它们抬高到最佳位置之后调节横向室8和9中的压力的图表。当患者被放置在横向室8的上层上时，患者下沉到床垫中并且在下横向室8和下横向室9中存在压力偏差，因此在某些条件下，这可能导致接触或者压缩接触构件3和阀13的开口，并且与阀13的开口一起，阀13的致动器2可根据患者的负载的位置，或仅接触构件3的一部分可被压缩，并且阀13中只有一个可打开。由此得出，取决于患者的位置和负载的重量，检测系统1的一个或多个阀13可打开或关闭。阀13的打开允许空气通过阀13从纵向室或室10流到装载的多个横向室8和横向室9。该过程引起纵向室10中的压力下降，该压力下降由pr压力传感器感测和监测。这发生在位于压缩机中的控制系统15中。因此，这导致多个横向室8和横向室9中的压力升高，其由ps压力传感器感测和监测。如果ps压力增加并且pr压力降低，则检测系统1的阀13被认为是打开的。压缩机16开始给纵向室10充气，并且空气流过打开的阀13，直到ps气压上升到这样的水平，在该水平上，阀13的接触构件3或致动器2不再由于他/她下沉到床垫中并且与检测系统1接触而承受患者的负载。在检测系统1不再处于负载状态时，阀13或多个阀13关闭并且ps和pr压力等于ps＝pr，这然后成为根据患者相对于装载区域上的位置的重量和位置确定的新的理想压力，这在下文中称为pn。压缩机16将继续填充多个纵向室或室10，直到多个室10与多个室8和室9之间的预设压力恢复。

在恢复压力差之后，控制系统15立即打开或关闭螺线管17(电磁传感器)，并且如果需要，控制系统15打开压缩机16，用于室8和室9的充气，用于以小偏差在多个室8和室9中提供小的压力增加，这在下文中称为pd。由此得出ps＝pn+pd。

如果pr压力在任何时候降低，则控制系统15接通压缩机16，用于给室10充气以恢复预设压力。

如果ps压力低，则控制系统15接通或断开螺线管17(电磁传感器)，并且如果需要，它接通压缩机16以用于给室8和室9充气以恢复压力差。用于将患者抬高到负载区域上的当前床垫位置的多个室中的理想压力被称为pn并且被保持。空气可周期性地从室8和室9中有意地释放，这允许患者沉入床垫中。可根据患者负载的形状、位置和重量来恢复和检查室中的理想压力。如果患者的位置和重量分布发生变化，则也重复确定最佳气压的程序。

该检测系统1的优点在于，即使带有控制系统15的压缩机16与主电源断开或由于某种原因没有供电，它也能起作用。其原因在于，纵向多个室或室10用作具有较高压力的贮存器，该贮存器连接到横向室8和横向室9，当患者与阀13的接触构件3或致动器2接触时，阀13打开到该贮存器中，这允许空气从室10进入横向室9中。患者因此被抬高到负载区域的固定表面上方并且在检测系统1上方，使得患者不会有产生褥疮的风险。

参考标号列表

1检测系统

2阀致动器

3接触构件

4挠性元件(弹簧)

5o形环

6主体

7引导主体

8上横向室

9下横向室

10侧纵向室(贮存器)

11软管

12软管

13阀

14床垫

15控制系统

16压缩机

17螺线管

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于患者下方的气压的自动优化的床垫，所述床垫包括控制系统和多个可充气室，其中所述控制系统和所有室气动连接，其中第一多个室(10)连接到第二多个室(9、8)，其特征在于，所述第二多个室(9、8)中的至少一个室包括机械检测系统(1)，所述机械检测系统(1)包括接触构件(3)、致动器(2)和至少一个阀(13)，所述至少一个阀(13)气动连接到所述第一多个室(10)中的至少一个室。

2.根据权利要求1所述的用于患者下方的气压的自动优化的床垫，其特征在于，所述机械检测系统(1)包括所述阀(13)的接触构件(3)或致动器(2)，其中所述阀(13)的所述接触构件(3)或所述致动器(2)适于相对于在所述患者的自身重量下而加到所述阀(13)的所述接触构件(3)或所述致动器(2)上的负载打开或关闭所述阀(13)。

3.根据权利要求1所述的用于患者下方的气压的自动优化的床垫，其特征在于，所述机械检测系统(1)包括气动互连的两个或多个阀(13)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于患者下方的气压的自动优化的床垫，其特征在于，所述机械检测系统(1)的所述阀(13)在所述第二多个室(9、8)和所述第一多个室(10)之间形成密封。

5.根据权利要求1所述的用于患者下方的气压的自动优化的床垫，其特征在于，所述机械检测系统(1)和所述室借助于软管(11、12)气动互连。

6.根据权利要求1所述的用于患者下方的气压的自动优化的床垫，其特征在于，所述床垫包括两组多个室，其中所述第一多个室(10)为纵向的并且所述第二多个室(9、8)为横向的。

7.根据权利要求1所述的用于患者下方的气压的自动优化的床垫，其特征在于，所述床垫包括所述两组多个室(10)和室(9、8)，其中至少一个组个室(10或9、8)能具有一层室、多层室或其组合。

8.根据前述权利要求中任一项所述的用于患者下方的气压的自动优化的床垫，其特征在于，所述床垫还包括控制系统，所述控制系统包括压缩机和压力传感器。

9.根据权利要求1所述的自动优化患者下方的床垫中的气压的方法，其特征在于，所述床垫放置在用于在负载区域上支撑所述患者的装置上，所述第一多个室中的所述气压(10)增加，所述第二多个室(9、8)中的所述气压减小，并且所述患者的所述重量启动所述机械检测系统(1)，所述检测系统(1)打开所述阀(13)并且将所述多个室(10)之间的空气释放到所述第二多个室(9、8)，并且将所述患者的身体抬离所述负载区域的所述固定部分。