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Dokumentenidentifikation DE102004034816B4 30.08.2007
Titel Vorrichtung zur Bewegung der Wirbelsäule während der Schlaf- und Ruhephasen einer liegenden Person und Verfahren zur Steuerung einer solchen Vorrichtung und ihre Verwendung
Anmelder Erdelt, Herwig K., Dr.med., 45147 Essen, DE
Erfinder Erdelt, Herwig K., Dr.med., 45147 Essen, DE
Vertreter COHAUSZ & FLORACK, 40211 Düsseldorf
DE-Anmeldedatum 19.07.2004
DE-Aktenzeichen 102004034816
Offenlegungstag 16.02.2006
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 30.08.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.08.2007
IPC-Hauptklasse A47C 20/04(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Auflage des Kapfes einer liegenden Person mit einem rechten Huborgan mit einer an seiner Oberseite ausgebildeten Hubfläche, einem linken Huborgan mit einer an seiner Oberseite ausgebildeten Hubfläche, wobei die Hubflächen konvex gewölbt ausgebildet sind, einem Antrieb, der mit den Huborganen derart zusammenwirkt, dass jede der beiden Hubflächen von einer Ruhestellung in eine oberhalb der Ruhestellung liegende Endstellung bringbar ist, und einer Steuereinrichtung für den Antrieb.

Derartige meist als Kissen ausgeführte Vorrichtungen werden im Stand der Technik bisher dazu verwendet, den Kopf einer liegenden Person und ggf. den gesamten Körper der Person in eine andere Lage zu bringen, um dadurch ein Schnarchen zu unterbinden.

Ein solches Anti-Schnarch-Kissen ist beispielsweise aus der DE 195 35 232 A1 bekannt. Dieses Kissen besteht aus einem Gehäuse, welches vier seitliche Begrenzungswände und einen Boden aufweist. Nach oben hin ist das Gehäuse durch eine bewegliche Platte abgedeckt, die die Auflagefläche für ein Kopfkissen bildet. Innerhalb des Gehäuses ist an der rechten und der linken Seite, bezogen auf die Körperachse der liegenden Person, deren Kopf auf dem Anti-Schnarch-Kissen liegt, jeweils eine als Huborgan dienende Kolben-Zylinder-Anordnung vorgesehen, die die entsprechende Seite der beweglichen Platte von einer Ruhestellung nach oben anheben und wieder nach unten absenken kann. Dadurch wird erreicht, dass sich der Kopf bei Anheben der rechten Plattenseite nach links neigt oder bei Anheben der linken Plattenseite nach rechts neigt. Durch die Verlagerung des Kopfes, ggf. verbunden mit einem dadurch bedingten, von der schlafenden Person vollzogenen Positionswechsel des gesamten Körpers, wird das Schnarchen unterbunden.

Gemäß einer Ausgestaltung dieses Anti-Schnarch-Kissens, die in derselben Druckschrift beschrieben ist, kann zusätzlich zum rechten und linken Huborgan noch ein vorderes und hinteres Huborgan vorgesehen sein, wobei das vordere Huborgan die Vorderseite der beweglichen Platte anheben und wieder absenken kann und das hintere Huborgan entsprechend die hintere Seite der Platte anheben und wieder absenken kann. Auf diese Weise soll eine Verlagerung des Kopfes nicht nur zu den beiden Seiten hin, sondern auch nach vorne und nach hinten ermöglicht werden, um dadurch die Anti-Schnarch-Wirkung noch zu erhöhen.

Jedes Huborgan wird von einer hydraulischen oder pneumatischen Pumpe angetrieben, die wiederum von einer Steuereinrichtung gesteuert wird. Die Steuerung erfolgt derart, dass über ein Mikrofon ein Schnarchgeräusch erfasst wird, was dazu führt, dass eines der Huborgane einmalig betätigt wird, um eine bestimmte Seite der darüber liegenden Platte anzuheben. Dadurch wird eine Neigung des Kopfes der schlafenden Person beispielsweise zur linken Seite erreicht, wodurch das Schnarchgeräusch unterbunden wird. Setzt nach einer gewissen Zeit das Schnarchen erneut ein, so wird statt des zuvor betätigten Huborgans, das zwischenzeitlich wieder in seine Ruhestellung zurückgekehrt ist, ein anderes Huborgan, beispielsweise an der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses, betätigt.

Ein Nachteil des zuvor beschriebenen bekannten Kissens sind der relativ komplexe Aufbau verbunden mit entsprechend hohen Herstellungskosten sowie die großen Abmessungen des Geräts. Dies gilt besonders in dem Fall, bei dem vier Huborgane vorgesehen sind. Ebenso stört die vordere (caudale = dem Körper zugekehrte) Wandung des Gehäuses und der Kopfbereich bleibt nicht frei von metallener Mechanik und elektrischem Gerät, vielmehr entstehen elektrische Felder.

In der US 6,523,199 B2 wird ein aus zwei elastischen, miteinander verbundenen, füllbaren Doppelbehältnissen konstruiertes System beschrieben, das, bestehend aus den sich voneinander geringfügig unterscheidenden Varianten 10, 110, 210 und 310, links und rechts neben einem ruhenden Körper jeweils in Höhe des Kopfes (Endziffer 18) und des Rumpfes (Endziffer 12) platziert ist. Daneben wird eine vereinfachte Anordnung 410 vorgestellt, bei der es nur die beiden neben dem Kopf gelegenen Kissen gibt (Endziffer 18). Die Systeme werden einmalig mit Luft oder einem flüssigen Medium gefüllt und bleiben dann verschlossen, so dass es sich um ein geschlossenes System handelt. Wechselt der Ruhende von der Rücken- in die Seitenlage, so kommt es, vorbehaltlich es erfolgt eine Rollbewegung mit Seitwärtsverlagerung der Position, zu einer Druckbelastung des körperparallel gelegenen Segmentes der Apparatur, der Inhalt entleert sich in das Kopfteil, das durch diese Zusatzfüllung den für die Seitenlage bequemen Schulter-Wangenabstand erhält.

Die DE 691 29 990 T2 (3) betrifft ein ,Rückkoppelungssystem für eine lasttragenden Fläche', mit dem Ziel, eine besonders ergonomische Schnittstelle zwischen einem Benutzer und einer lasttragenden Fläche zu schaffen. Mit anderen Worten: Es wird, beispielweise zur Verbesserung des Sitzkomforts, der Druck auf eine Flächeneinheit innerhalb der lasttragenden Fläche durch Drucksensoren gemessen und an eine Verarbeitungseinrichtung übermittelt, die ihrerseits über Weiterleitung optimierter Druckwerte an die angeschlossene Servoeinrichtung eine zeitabhängige Rückgestaltung (des Druckes in) der lasttragenden Fläche veranlasst.

Ein solcher Regelkreis ist relativ aufwendig, da das beanspruchte Gerät mittels Volumenänderung eine Bewegung erzeugt, der dazu notwendige Druck ist eine Funktion der Leistungscharakteristik der benutzten Pumpe und somit vorgegeben. Die benutzten Sensoren befinden sich außerhalb der druckgesteuerten Funktionsflächen.

Schließlich sind aus der DE 699 07 416 T4 (4) ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterstützung eines Patientenkörpers bekannt, bei dem einzeln oder in Serie angeordnete aufblasbare Kammern in einer Unterlage enthalten Drucksensoren aufweisen, deren Aufgabe es ist, bei Veränderung des Druckes der einen Kammer denselben in weiteren Kammern zum Zweck der Verhinderung von Nachteilen für einen aufliegenden Körper zu beeinflussen. Auch hier werden in der Auflage selbst gemessene Druckänderungen des einen Teilbereiches zur Steuerung benachbarter Einheiten herangezogen.

Ausgehend von dem zuvor beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine möglichst kompakte Bauform aufweist und gleichzeitig eine hohe Komplexität an unterschiedlichsten Bewegungen ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die aufgezeigte Aufgabe dadurch gelöst, dass bei einer durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 15 gelöst.

Dadurch, dass nur zwei Huborgane vorgesehen sind, deren Hubflächen gemeinsam die Auflagefläche des Kopfes der schlafenden Person bilden, ist zum einen eine äußerst kompakte Bauform gewährleistet. Bevorzugt tragen die Hubflächen einen gemeinsame Platte, auf der eine elastische Kopfauflage angeordnet ist. Zum anderen wird durch die besondere Steuereinrichtung, die einen Mikrocomputer aufweisen kann, ermöglicht, dass die Hubflächen der beiden Huborgane nicht nur einzeln betätigt werden, während die jeweils andere Hubfläche in ihrer Ruhestellung bleibt, sondern es werden erstmalig beide Hubflächen in eine Stellung oberhalb ihrer Ruhestellung gebracht, in der sie verschiedene, sich voneinander unterscheidende Anordnungen bilden können.

Den Hubflächen beweglich aufgelagert, d.h. mit diesen nur durch eine die gemeinsame Kopfauflage und Platte sowie Huborgane überspannende elastische Haltevorrichtung verbunden, gewährleistet die bevorzugt abgerundete Oberfläche der Kopfauflage während des Betriebes die gleitende, stufenlose Bewegung nicht nur in Form von Kopfbewegung und -seitwärtsneigung nach links und rechts, sondern gleichzeitig in Kombination mit Beugung und Streckung. Über eine entsprechende Einstellung der Steuereinrichtung ist so jede gewünschte Bewegung von Kopf und Halswirbelsäule in dem Umfang, den die Fixierung des Halses am festliegenden Rumpf erlaubt, möglich.

Die durch die Vorrichtung erzielbare Bewegung ist von den anatomischen Gegebenheiten der Person (kurzer Hals = weniger Beweglichkeit) und den erfindungsgemäß beschriebenen Eigenschaften abhängig.

Das Ausmaß der Seitwärtsdrehung/-neigung von Kopf und Hals, ausgehend von einer beliebigen Ruheposition, ist abhängig von der Ausgangshöhe, entsprechend dem seitengleichen Füllungszustand der Huborgane und dem Gefälle der Auflagefläche, abhängig von der Höhendifferenz beider Hubflächen in der Endposition. Je höher die Ausgangs-/Ruheposition desto geringer wird bei gleichem Gefälle der Ruhefläche, bedingt durch die Ruhelage-Fixierung der Halswirbelsäule im Übergang zur Brustwirbelsäule, die Seitwärtsbewegung.

Die Beugung und Streckung sind abhängig von der Lage des Hinterhaupt-Auflagepunktes und vom Ausmaß des Gefälles und damit der Seitwärtsbewegung des Kopfes. Je weiter sich der Auflagepunkt auf die Vorderfläche der abgerundeten Auflagefläche verlagert, desto stärker wird also die Beugung.

Bei der Wahl des Auflagepunktes im Scheitelpunkt der abgerundeten Auflagefläche wird der Kopf bei seiner Seitwärtsbewegung langsam in Richtung Vorderfläche der Auflage bewegt, dabei erfährt er bereits eine geringe Beugung. Durch Anheben der Hubfläche dieser Seite wird der Kopf weiter gebeugt und rollt bei Umkehr des Gefälles an der Vorderseite unter gleichzeitiger Drehung, dem Gefälle entsprechend, zur Gegenseite.

Befindet sich der Auflagepunkt vor dem Scheitelpunkt, beginnt die Bewegung bereits in einer geringen Beugehaltung, sie wird während des Bewegungsablaufes verstärkt.

Bei Verlagerung des Auflagepunktes jenseits des Scheitelpunktes (also in Richtung „Kopfende") findet die Bewegung insgesamt in mehr gestreckter Halswirbelsäulenhaltung statt. Die Halswirbelsäule erfährt, indem der Auflagepunkt unter Seitwärtsbewegung zunächst auf den Scheitelpunkt angehoben wird, eine leichte Dehnung mit beginnender Beugung, letztere verstärkt sich bei Erreichen der seitlichen Endposition, ohne das Ausmaß der mit den vorgenannten Auflagepunkten erzielten Beugung zu erreichen.

Die Auflagepunkte können von der die Vorrichtung benutzenden Person frei gewählt werden, wobei ggf. der Füllungszustand des die physiologische Krümmung der Halswirbelsäule stützenden Kissens angepasst werden muss. Die Gleichmäßigkeit der Bewegung wird durch Kippbewegungen der Platte mit darauf befestigter Auflagefläche unterstützt. Sie werden dadurch ermöglicht, das Platte und Auflage nicht direkt auf den darunter gelegenen gewölbten Hubflächen fixiert sind. Die bevorzugt abgeschrägten Ecken der Platte verhindern einen vorzeitigen Abbruch der Bewegung bei Kippbewegung mit maximalen Füllungsdifferenzen der Huborgane entsprechend dem größeren Gefälle.

Diese Vielzahl verschiedener Anordnungen wird durch die besondere Steuereinrichtung während des Betriebs in eine automatische Abfolge gebracht, das heißt nach Erreichen einer Anordnung wird unmittelbar und automatisch eine neue Anordnung eingestellt, nach der wiederum eine weitere folgt etc. Im Gegensatz zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Anti-Schnarch-Kissen wird auf diese Weise ein Bewegungsablauf erzeugt, der verschiedene Anordnungen der Hubflächen zueinander umfasst. Dabei kann die Steuereinrichtung derart ausgebildet sein, dass die Hubflächen während des Betriebs eine kontinuierliche Bewegung durchführen. Bettet sich der Benutzer mit seinem Kopf auf das Kissen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, so wird im Betrieb eine angenehme Hin- und Herbewegung, gegebenenfalls kombiniert mit einer kreisenden Bewegung, erzeugt, die sich bis zum Ausschalten des Geräts immer weiter fortsetzt. Dabei kann zwischen zwei aufeinanderfolgenden Anordnungen eine Zeitspanne von mehreren Sekunden oder auch von mehreren Minuten vergehen, ebenso sind langsame kontinuierliche Bewegungen möglich. Dies wird vom Benutzer als sehr beruhigend und entspannend empfunden und kann zur Lösung und Lockerung der Muskulatur, insbesondere im Bereich der Halswirbelsäule, beitragen. Des weiteren ist die Anwendung des Gerätes zum Zweck der Bewegungstherapie bei bestimmten Erkrankungen, beispielsweise morbus Bechterew, während der Nachtruhe denkbar.

Die automatische Abfolge von den verschiedenen Anordnungen kann zufällig erfolgen oder einen festen, vorher definierten Zyklus beschreiben. Dieser oder ein ähnlicher Zyklus kann sich dann mehrmals wiederholen, beispielsweise die ganze Nacht hindurch, während der Benutzer schläft. Es sind jedoch auch vorgegebene Ruhephasen programmierbar, in denen die Vorrichtung keine Bewegungen erzeugt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist jedes Huborgan mindestens einen Fluidbehälter auf, beispielsweise einen elastischen Körper, der mit einem pumpfähigen Medium wie Luft, Gel oder Wasser füllbar ist. Es ist auch denkbar, dass zwei Fluidbehälter übereinander angeordnet sind und gemeinsam ein Huborgan bilden, das auf seiner Oberseite eine entsprechende, gewölbte Hubfläche aufweist.

Der Antrieb der Huborgane kann gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung eine oder mehrere Pumpen aufweisen. Dabei kann es sich um hydraulische oder pneumatische Pumpen handeln, abhängig von der Wahl des pumpfähigen Mediums.

Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung sind die Huborgane derart nebeneinander angeordnet, dass die Hubflächen voneinander beabstandet angeordnet sind, wenn sie auf gleicher Höhe sind. Auf diese Weise kann in Verbindung mit einer beide Hubflächen überspannenden Platte, ggf. unter Hinzufügen eines separaten Kopfkissens, eine optimale Auflagefläche für den Kopf geschaffen werden. Es ist aber auch denkbar, dass die Huborgane derart nebeneinander angeordnet sind, dass die Hubflächen, wenn sie auf gleicher Höhe sind, unmittelbar aneinander angrenzen.

Aus Stabilitätsgründen ist es vorteilhaft, wenn eine elastische Halteeinrichtung zur Befestigung der Platte auf den Hubflächen, insbesondere in vertikaler Richtung, vorgesehen ist. Eine solche Halteeinrichtung könnte beispielsweise aus einem elastischen Überzug oder einer oder mehreren Manschetten, Gummibändern etc. bestehen, die um die einzelnen Elemente der Vorrichtung herumgelegt sind. So ist beispielsweise eine Vorrichtung denkbar, welche als Huborgan jeweils zwei übereinander angeordnete Luftkissen aufweist, wobei auf der Oberseite der beiden oberen Luftkissen die Platte und darauf befestigt eine elastische Kopfauflage mit in Längsrichtung des Benutzers runder Oberfläche angeordnet ist. In einem solchen Fall ist die Verwendung von Gummibändern ein besonders einfaches Mittel, um die einzelnen Elemente zusammenzuhalten.

Ebenfalls aus Stabilitätsgründen kann gemäß einer weiteren Lehre der Erfindung eine Stützwand, beispielsweise aus Hartplastik, zur Stützung der Huborgane vorgesehen sein. Eine solche Stützwand ist vorzugsweise hinter der Vorrichtung angeordnet, weil zu dieser Seite hin die Gefahr eines Umkippens der Kopfauflage am größten ist. Nach vorne und seitlich wird die Vorrichtung durch einen Rahmen, bevorzugt eine Schaumstoff-Einbettung, gestützt. Die Halswirbelsäule der schlafenden Person wird dabei zweckmäßiger Weise durch ein vorgelagertes Kissen mit elastischer, variabler Füllung gestützt. Daran schließt sich die flache flexible Auflage mit den eingearbeiteten Sensoren an.

Diese Auflage, beispielsweise ein Stoff-Flies mit einer Breite, die maximal die Breite der Gesamtruhefläche entspricht, schließt bevorzugt nahtlos an den unteren Rand der Vorrichtung an und wird von Halterungen, wie beispielsweise Gurten oder Klettverschlüssen, in seiner Position gehalten. In Höhe etwa des unteren Rippenrandes einer ruhenden Person sind Sensoren in kurzen Abständen über die gesamte Breite des Flieses eingearbeitet, die z.B. auf Druck- oder Temperaturdifferenzen reagieren. Über die Sensoren wird der Steuereinrichtung die jeweils tatsächliche Breite der Auflagefläche mitgeteilt. Nach an der Steuereinrichtung vorgenommener, von den Maßen der Nutzerperson abhängiger individueller Einstellung erkennt die Elektronik über die Anzahl der Sensormeldungen die Position des Ruhenden.

Bei Seitenlage (geringere Anzahl der ansprechenden Sensoren) schaltet das Gerät auf eine dem Schulter-Wangenabstand (individuell einstellbar) entsprechende Ruheposition, indem beide Hubflächen auf die gleiche Höhe gebracht werden. Von dieser Ruheposition ausgehend erfolgt eine ruhige Auf- und Abbewegung durch synchrone Füllung und Entleerung der Huborgane. Bei Positionswechsel in die Rückenlage werden durch die gesamte Körperbreite mehr Sensoren aktiviert, für die Steuereinrichtung das Signal der Umstellung auf eines der oben beschriebenen komplexeren Bewegungsprogramme.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Nutzung kann das Gerät in eine Matratze eingebaut sein.

Verfahrensmäßig wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die jeweiligen Hubflächen des rechten und des linken Huborgans, die beide von einer Ruhestellung in eine oberhalb der Ruhestellung liegende Endstellung bringbar sind, verschiedene Anordnungen oberhalb und in ihrer Ruhestellung bilden, wobei die Anordnungen automatisch nacheinander oder zeitgleich abfolgen. Dabei ist die Vorrichtung, welche mit diesem Verfahren gesteuert wird, insbesondere ein Kissen, wie es zuvor beschrieben wurde.

Bei diesem Verfahren werden vorteilhafterweise die ebenfalls zuvor beschriebenen Anordnungen eingestellt. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Hubflächen eine kontinuierliche Bewegung ausführen. Dies wird vom Benutzer als besonders angenehm empfunden.

Die zuvor beschriebene, erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich neben einer Verwendung als Ruhekissen auch als Anti-Schnarch-Kissen. In der Anwendung bei bestimmten Beschwerden (z.B. Einschlafen der Arme bei längerem Verharren in einer Schlafposition) oder Erkrankungen wie der Bechterewschen Erkrankung ergeben sich Aussichten auf wirkungsvolle therapeutische Ansätze. Möglicherweise sind bestimmte Formen von Schwindelzuständen, wie beispielsweise Lagerungsschwindel durch diese Anwendung günstig zu beeinflussen.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das Verfahren zur Steuerung einer solchen Vorrichtung auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird auf die Unteransprüche verwiesen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich bevorzugte Ausführungsformen darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen

1A und B jeweils einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

2A und B jeweils einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung aus 1A und B und

3 den schematischen Ablauf einer automatischen Abfolge verschiedener Anordnungen der Hubflächen und die entsprechende Kopfbewegung in Draufsicht.

1A bzw. 1B zeigt einen Längsschnitt und 2A bzw. B einen entsprechenden Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei in den 1A und 2A die Ausgangs- oder Ruhestellung gezeigt ist und in den 1B und 2B die oberste Stellung oder Endstellung. Die Vorrichtung weist ein rechtes Huborgan 1a mit einer an seiner Oberseite ausgebildeten Hubfläche 2a und ein linkes Huborgan 1b mit einer an seiner Oberseite ausgebildeten Hubfläche 2b auf. Beide Hubflächen 2a und 2b sind nach oben konvex gewölbt. Die Huborgane 1a und 1b sind im dargestellten Fall als Luftkissen ausgebildet, die jeweils über eine nicht dargestellte Pumpe mit verschiedenen Luftdrücken beaufschlagt werden können. Quer über die beiden Hubflächen 2a und 2b verläuft ferner eine Platte 3 aus Kunststoff oder Holz, mit der wiederum eine elastische, abgerundete Auflage 4, nämlich ein Kissen mit einer elastischen Füllung, fest verbunden ist.

Aus Stabilitätsgründen ist die Vorrichtung ferner mit einer elastischen Halteeinrichtung 5, die im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel als elastisches Manschettenpaar ausgebildet ist, versehen, die die einzelnen Elemente, nämlich die Huborgane 1a und 1b, und die Platte 3 mit der elastischen Auflage 4 in vertikaler Richtung zusammenhält.

Um die Stabilität der Vorrichtung zu erhöhen, insbesondere um ein Umkippen nach hinten zu vermeiden, ist ferner ein Rahmen 6 vorgesehen, der die Fluidbehälter eingrenzt. Der Rahmen 6, der bevorzugt aus einem Kunststoff, nämlich elastischem Schaumstoff, besteht, weist nach hinten eine relativ hohe Stützwand 7 und zu den Seiten und nach vorne eine relativ niedrige Stützwand 8 auf. Die bereits beschriebene Halteeinrichtung 5 dient zunächst zum Zusammenhalten der Huborgane 1a und 1b und der Platte 3 mit der elastischen Auflage 4, kann aber, wie im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel der 1 und 2 gezeigt, dazu auch mit dem Rahmen 6 verbunden sein.

Damit der Benutzer möglichst bequem auf der Kopfauflage 4 liegt, ist im Bereich der niedrigen, vorderen Stützwand 8 ein Stützpolster mit von Hand variablem Füllungsgehalt 9 vorgesehen, welches gleichzeitig als Unterstützung für die Halswirbelsäule dient. Vom unteren Rand der Stützwand 8 erstreckt sich eine flache, flexibel ausgebildete Auflage 10, in welche parallel zur Stützwand 8 beabstandet angeordnete Druck- oder Temperatursensoren 11 integriert sind. Diese erfassen die Lage (Seiten- bzw. Rückelage) der liegenden Person. Die Auflage 10 ist auf der Matratze mittels Gurten und/oder Klettverschlüssen fixiert befestigt.

Im in den 1A und 2A dargestellten Fall sind die Huborgane 1a und 1b noch nicht mit Luftdruck beaufschlagt, so dass sich die an der Oberseite der Huborgane ausgebildeten Hubflächen 2a und 2b in ihrer Ruhestellung befinden.

Die 1B und 2B zeigen die erfindungsgemäße Vorrichtung aus den 1A und 2A in einem Zustand, bei dem beide Huborgane 1a und 1b vollständig mit Luft gefüllt sind, so dass die entsprechenden Hubflächen 2a und 2b in ihrer Endstellung angeordnet sind.

Der Rahmen 6, in dem das in den 1A und 1B dargestellte Ruhekissen der Vorrichtung angeordnet ist, ist bevorzugt 40 cm breit und 35 cm lang. Die Größe des Rahmens 6 ist so bemessen, dass der Benutzer, wenn er auf dem Ruhekissen liegt, mit seiner Schulterpartie auf dem vorderen Teil des Rahmens 6 und der sich anschließenden flexiblen Auflage 10 mit den darin eingebetteten Sensoren 11 aufliegt. Die Kantenbereiche des Rahmens 6 sind durch nicht dargestellte Kunststoffleisten verstärkt.

Die Huborgane 1a und 1b bestehen aus einem elastischen Material, hier Silikon, und haben in bevorzugter Ausgestaltung bei einem Maximaldruck von 180 mbar ein Fassungsvermögen von je 1,5 l. Sie haben im gefüllten Zustand einen im wesentlichen elliptischen Querschnitt, die Grundfläche der Huborgane 1a und 1b beträgt 11 × 11 cm. Auch ein quadratischer Querschnitt ist denkbar, verringert aber Kippeigenschaft der aufliegenden Brett-Kopfauflage-Einheit. Optional sind auch jeweils zwei Huborgane gleicher Grundfläche übereinander (je 1 und 0,5 l) denkbar.

Aus optischen Gründen oder auch, um dem Benutzer ein möglichst angenehmes Gefühl zu vermitteln, kann die Vorrichtung insgesamt noch von einem Stretchbezug oder Bettlaken umhüllt sein. Die Stoffoberfläche muss leichtgleitend sein, um die Kopfbewegung nicht zu behindern. Ein Stretchbezug kann auch als Halteeinrichtung 5 verwendet werden. Eine elastische Manschette, die die einzelnen Elemente zusammenhält, ist dann nicht mehr nötig.

Die starre Platte 3 ist bevorzugt etwa 28 cm breit, 11 cm lang und 0,4 cm dick. Alle vier Ecken der Platte 3 sind, um eine Behinderung der Kippbewegungen zu vermeiden, derart abgeschrägt, dass ein Achteck entsteht. Die kissenförmigen Huborgane 1a und 1b, die eine Grundfläche von 11 × 11 cm aufweisen, sind im unbelasteten Zustand, mit der Auflage zusammen, wie in den 1A und 2A dargestellt, etwa 15 cm hoch. Bei maximaler Luftfüllung für die Rückenlage haben die Huborgane 1a und 1b eine Höhe von 24 cm. In Körperseitenlage stehen weitere 5 cm Höhenzunahme entweder durch weiteres Aufpumpen des 1,5 l Behälters oder durch Füllen des zusätzlichen 0,5 l Behälters der zweckmäßiger Weise an der Basis eines 11-Behälters angeordnet zur Verfügung.

In der 3 ist nun schematisch in Draufsicht ein Zyklus der verschiedenen Anordnungen zweier Hubflächen 2a und 2b eines alternativen Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Gleichermaßen ist die mit den verschiedenen Anordnungen verbundene Kopfbewegung, das heißt die Änderung des Auflagepunktes des Kopfes, mit Pfeilen dargestellt. Mit dem Symbol „+" wird der Grad der zugeführten Luftmenge und mit dem Symbol „–" der Grad der abgelassenen Luftmenge symbolisiert. Das Symbol „0" steht für einen Zustand, bei dem in dem bezeichneten Huborgan keine Volumenveränderung stattfindet. Dargestellt werden die Auflagepunkte in ihrer senkrechten Projektion.

In 3 zeigt die Darstellung a) eine Anordnung der Hubflächen 2a und 2b mit einer daraufliegenden achteckigen Platte 3, bei der die Hubflächen 2a und 2b in ihrer Ruhestellung sind, die Huborgane 1a und 1b also nicht mit Luftdruck beaufschlagt sind. Der Auflagepunkt des Kopfes ist dabei mittig auf der von den beiden Hubflächen 2a und 2b gebildeten Ebene angeordnet.

In 3 zeigt die Darstellung b) eine Anordnung, bei der linksseitig etwas Luft zugeführt wurde, rechtsseitig aber keine Bewegung erfolgt ist. Dadurch erfährt der Kopf eine Neigung zur rechten Seite hin, wodurch sich der Auflagepunkt des Kopfes zu Punkt b verschiebt.

Die Darstellung c) in 3 zeigt im dargestellten Fall gegenüber Darstellung b), dass linksseitig die Luft inzwischen bis zur Komplettfüllung in das linke Huborgan 1b gepumpt worden ist, wohingegen rechtsseitig erst ein Teil der Luft zugeführt worden ist. Damit ist gegenüber Darstellung b) auch die Platte höher angeordnet, so dass der Kopf zusätzlich zu seiner Neigung nach rechts noch eine Beugung nach vorne erfährt. Der Auflagepunkt des Kopfes verlagert sich dadurch zu Punkt c.

Die Darstellung d) in 3 zeigt den dargestellten Zustand gegenüber dem in Darstellung c) dargestellten Zustand dahingehend geändert, dass nunmehr rechtsseitig eine Vollfüllung vorliegt, wohingegen linksseitig mit dem Ablassen der Luft begonnen worden ist. Dadurch bewegt sich der Auflagepunkt des Kopfes zu Punkt d. Hier ist der Kopf nach vorne gebeugt und gleichzeitig nach links geneigt.

Entsprechend der vorangehenden Beschreibung setzt sich die Abfolge der einzelnen Anordnungen in den Darstellungen e) bis g) in 3 unter Streckung des Halses fort, bis der Auflagepunkt des Kopfes wieder Punkt a ist. Ab diesem Zeitpunkt beginnt dann ein neuer Zyklus entsprechend den Darstellungen a) bis g) in 3 oder umgekehrt. In 3 wird auch gezeigt, dass eine fließende Bewegung durch gleichzeitige Füllungs-Entleerungsvorgänge der gegenüberliegenden Seiten erfolgt.

Bei gemeinsamer Betrachtung der Darstellungen a) bis g) in 3 ist ferner zu beobachten, dass der Auflagepunkt des Kopfes während einer Abfolge von verschiedenen 1 Anordnungen, wie sie hier dargestellt sind, eine elliptische Bewegung durchführt. Eine solche Bewegung ist nicht nur schonend für die Muskulatur, man darf nicht vergessen, dass eine solche Vorrichtung die ganze Nacht über betrieben werden kann, sondern stellt darüber hinaus auch eine äußerst angenehme Bewegung dar, die vom Benutzer insbesondere während des Schlafs nicht als störend empfunden wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich auch als bewegungstherapeutisch nutzbare Kopfauflage verwenden, die insbesondere auch während der Schlaf- oder Ruhephase des Benutzers zur Anwendung kommen kann. Die Vorrichtung eignet sich auch, in modifizierter Form, zum Einbau in Kopfstützen passiver Personentransportmittel wie beispielsweise Flugzeug, Bahn oder Bus, die zum Transport von Personen über größere Strecken eingesetzt werden. Die Modifizierung besteht dabei in einer Vorrichtung mit zwei rechteckigen Huborganen. Hierbei kann die Modifizierung so ausgebildet sein, dass auch auf die beide Hubflächen 2a und 2b überspannende Platte 3 verzichtet wird. Die Rollbewegung, wie sie durch die schiefe Ebene in Horizontal- oder Schräglage entsteht, wird auf diese Weise in eine seitliche Schiebebewegung abgeändert. Wenn der Kopf in der Mitte der Kopfauflage ruht, wird sich zunächst der unbelastete Teil des Huborganes 1a bzw. 1bfüllen, dann der mit dem Kopf belastete Anteil, so dass der Kopf zur Seite geschoben wird. Die wechselnden Füllungszustände der einzelnen Huborgane 1a und 1b laufen unverändert in der zuvor beschriebenen Weise ab. Hierbei kann ergänzend oder alternativ die Hubbewegung auch durch eine mechanische Funktion unter Einsatz eines Elektromotors erfolgen.


Anspruch[de]
Vorrichtung zur Auflage des Kopfes einer liegenden Person mit einem rechten Huborgan (1a) mit einer an seiner Oberseite ausgebildeten Hubfläche (2a), einem linken Huborgan (1b) mit einer an seiner Oberseite ausgebildeten Hubfläche (2b), wobei die Hubflächen (2a, 2b) konvex gewölbt ausgebildet sind, einem Antrieb, der mit den Huborganen (1a, 1b) derart zusammenwirkt, dass jede der beiden Hubflächen (2a, 2b) von einer Ruhestellung in eine oberhalb der Ruhestellung liegende Endstellung bringbar ist, und einer Steuereinrichtung für den Antrieb, dadurch gekennzeichnet, dass am unteren, zum Körper der Person weisenden Rand der Vorrichtung eine flache, flexible Auflage (10) vorgesehen ist, in der eine Mehrzahl über die gesamte Breite der Auflage (10) verteilt angeordnete Druck- bzw. Temperatursensoren (11) zur Ermittlung der Körperlage (Rücken- oder Seitenlage) angeordnet sind und dass die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Hubflächen (2a, 2b) während des Betriebs verschiedene Anordnungen oberhalb ihrer Ruhestellung bilden können, wobei die Anordnungen in einer automatischen Abfolge einstellbar sind. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Huborgan (1a, 1b) mindestens einen elastischen Fluidbehälter aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidbehälter ein elastischer Körper ist, der mit einem pumpfähigen Medium füllbar ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Huborgane (1a, 1b) derart nebeneinander angeordnet sind, dass die Hubflächen (2a, 2b) auf gleicher Höhe voneinander beabstandet sind. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Huborgane (1a, 1b) derart nebeneinander angeordnet sind, dass die Hubflächen (2a, 2b) auf gleicher Höhe unmittelbar aneinander angrenzen. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Stützung der Huborgane (1a, 1b) eine vom Körper der Person wegweisende, hintere Stützwand (7) vorgesehen ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Huborgane (1a, 1b) in einem Rahmen (6, 7, 8) angeordnet sind. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in eine Matratze integriert ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Hubflächen (2a, 2b) eine Platte (3) angeordnet ist. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Platte (3) eine fest mit der Platte (3) verbundene elastische Kopfauflage mit runder Oberfläche (4) angeordnet ist. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine elastische Halteeinrichtung (5) zur Befestigung der Platte (3) auf den Hubflächen (2a, 2b) und/oder am Rahmen (6) vorgesehen ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Mittel zum Befestigen an oder in einer Matratze aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb mindestens eine Pumpe aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung einen Mikrocomputer aufweist. Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung mit einem rechten und einem linken Huborgan, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Hubflächen des rechten und des linken Huborgans, die beide von einer Ruhestellung in eine oberhalb der Ruhestellung liegende Endstellung bringbar sind, verschiedene Anordnungen oberhalb und in ihrer Ruhestellung bilden, wobei die Anordnungen automatisch zeitgleich oder nacheinander abfolgen. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb ihrer Ruhestellung beide Hubflächen auf gleiche Höhe eingestellt werden. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei Kopf-Seitenlage der Person eine höhere Endposition seitengleich eingestellt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass sich beide Hubflächen synchron bewegen lassen. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb ihrer Ruhestellung die Hubfläche des rechten Huborgans höher als die Hubfläche des linken Huborgans eingestellt wird. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb ihrer Ruhestellung die Hubfläche des linken Huborgans höher als die Hubfläche des rechten Huborgans eingestellt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 15, 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb ihrer Ruhestellung mindestens eine Hubfläche in ihrer Endstellung eingestellt wird. Verfahren nach Anspruch 15 oder einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abfolge auch Anordnungen eingestellt werden, bei denen mindestens eine Hubfläche in ihrer Ruhestellung ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubflächen eine kontinuierliche Bewegung ausführen. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 als bewegungstherapeutisch nutzbare Kopfauflage. Verwendung der Kopflage nach Anspruch 24 zum Einbau in Kopfstützen passiver Personentransportmittel. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 als Entspannungskissen. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 als Anti-Schnarch-Kissen.






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