Надувное амортизирующее устройство с системой трубопроводов

Надувное амортизирующее устройство с системой трубопроводов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится в общем к отсеку с текучей средой для использования в матрасе или опорной поверхности, которая обеспечивает раздельную опору для тела. Настоящее изобретение содержит элементы восстановления формы, которыми являются подпружиненные отсеки с упругой текучей средой.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

До настоящего времени надувные амортизирующие устройства, используемые для опоры тела, такие как матрас, кушетка, кресло и т.п., обычно включали в себя некоторое множество воздушных отсеков или полостей, которые надували для поддержки тела человека. Воздушные отсеки обеспечивают опору человека и могут надуваться до требуемого уровня давления, чтобы обеспечить человеку определенный уровень комфорта и опоры.

В области медицины амортизирующие устройства, содержащие некоторое множество воздушных отсеков, часто используются для обеспечения уровней опоры, различных для разных частей тела человека. Например, матрас может содержать отдельные воздушные отсеки, расположенные в его верхней, средней и нижней частях. Эти воздушные отсеки могут надуваться до разных значений давления, обеспечивая разные давления опоры для верхней, средней и нижней частей тела человека.

В больницах, где пациенты проводят в постели длительное время, они часто страдают от влияния чрезмерного давления, сообщаемого их телам. В медицине известно, что постоянное давление, прилагаемое к телу пациента, может привести к повреждению мягких тканей. При воздействии внешнего давления на кожу пациента капилляры кровеносной системы закрываются и может произойти деградация мягких тканей. Такое повреждение мягких тканей может приводить к образованию пролежней. Например, постоянное давление, прилагаемое к пятке пациента, может привести к развитию пролежня на пятке. Вышеуказанные устройства с несколькими отсеками могут использоваться для сброса давления, прилагаемого к конкретной части тела пациента. В случае, например, пятки пациента это может быть достигнуто путем накачивания воздушного отсека под ногой пациента так, чтобы его пятка была приподнята над матрасом. Таким образом можно сбросить постоянное давление на пятку и предотвратить образование пролежня на пятке.

Воздушные амортизирующие устройства обычно требуют наличия внешнего насоса для накачки воздушных отсеков в устройстве. Альтернативно, воздушные амортизирующие устройства предварительно накачиваются на заводе и отправляются в место использования. Проблема может появиться в том случае, если атмосферное давление в месте накачки отличается от атмосферного давления в месте использования. Например, если атмосферное давление в месте использования ниже атмосферного давления в месте накачки, воздушные отсеки в месте использования расширятся и станут тверже.

В больнице опорные системы со сбросом давления считаются "лечебными изделиями", если они значительно уменьшают давление под телом пациента, уменьшают травмирование тканей и способствуют излечению поражений кожи, таких как ожоги, пролежни и т.д. Типичными опорными системами со сбросом давления, подходящими под определение "лечебные изделия", являются кровати, которые содержат двигатели и насосы для изменения формы и давления в матрасе. Такие кровати имеют очень высокую стоимость и требуют обширной специальной подготовки для использования и эксплуатации системы. Кроме того, "лечебные изделия" часто требуют большого объема технического обслуживания из-за наличия многочисленных движущихся механических деталей, которые могут выйти из строя. Также эти сложные опорные системы со сбросом давления нельзя использовать на обычных пружинных опорах для матрасов, поскольку для них необходимы специальные кроватные рамы. Сложная конструкция таких кроватей весьма затрудняет их ремонт и часто требует полной замены всей системы для надлежащего обслуживания. Еще одна проблема заключается в том, что во время отключений энергоснабжения такие матрасы теряют давление, оставляя пациента на твердой поверхности, что приведет к появлению пролежней при непринятии мер. Таким образом, в настоящее время существует необходимость разработки опоры для тела, которая адекватно решает вышеуказанные проблемы.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение предлагает амортизирующее устройство для матраса, кресла, кушетки и т.п., которое обеспечивает опору с помощью текучей среды, например атмосферного воздуха. Амортизирующее устройство имеет небольшое число движущихся деталей, управляется пользователем, требует минимума технического обслуживания и легкое в ремонте. Амортизирующее устройство настоящего изобретения включает в себя устройство опорной системы, рукавное устройство, чехол, верхнюю накладку и наружное покрытие.

Устройство опорной системы содержит по меньшей мере один опорный отсек для обеспечения подъемной опоры для тела. Каждый опорный отсек имеет оболочку, содержащую текучую среду. Приложение внешней нагрузки к наружной поверхности оболочки заставляет оболочку деформироваться в сжатую форму. Оболочка содержит элемент восстановления формы, который способен прилагать восстанавливающее усилие к внутренней поверхности оболочки, возвращая оболочку в ее исходную ненагруженную форму. Элемент восстановления формы предпочтительно изготавливается из упругого пенистого материала, но могут использоваться и другие эластичные средства.

Каждый опорный отсек имеет впускной канал, выпускной канал, впускной клапан и выпускной клапан. Впускной и выпускной каналы расположены непосредственно на отсеке с текучей средой, рядом или близко друг к другу. Выпускной клапан каждого опорного отсека соединен с системой управления сбросом боковым трубопроводом, который проходит непосредственно из отсека с текучей средой. Впускной клапан каждого опорного отсека соединен с системой управления подачей текучей среды. Каждый впускной клапан содержит впускной обратный клапан, позволяющий текучей среде поступать в опорный отсек и в то же время препятствующий выходу текучей среды из опорного отсека. Каждый выпускной клапан содержит выпускной обратный клапан, позволяющий текучей среде выходить из опорного отсека и в то же время препятствующий поступлению текучей среды в опорный отсек. Система управления подачей текучей среды соединена с резервуаром подачи текучей среды. Система управления сбросом соединена с резервуаром сброса текучей среды. Предпочтительно, текучей средой в резервуарах подачи и сброса является воздух, но может использоваться любая подходящая текучая среда, например вода или азот. Резервуары подачи и сброса текучей среды могут быть объединены в один резервуар с внешним источником текучей среды, например атмосферного воздуха.

При использовании масса тела человека, пациента или животного, лежащего на оболочке, деформирует оболочку. Для наглядности в качестве примера тела, лежащего на оболочке, возьмем пациента. Давление текучей среды в оболочке увеличивается, когда объем оболочки уменьшается при деформации. С увеличением давления текучая среда в оболочке выходит из оболочки через выпускной клапан в систему управления сбросом. Далее текучая среда выходит из системы управления сбросом в резервуар сброса текучей среды. Далее, когда оболочка деформируется в соответствии с конкретной формой пациента, площадь оболочки, поддерживающая нагрузку, увеличивается. Равновесие достигается тогда, когда силы в оболочке, включая давление текучей среды в оболочке, умноженные на площадь оболочки, поддерживающую нагрузку, плюс усилие, обеспечиваемое элементом восстановления формы, будут равны массе нагрузки.

Управляемый предохранительный клапан включен в систему управления сбросом для установки и поддержания максимального уровня давления текучей среды в оболочке. Выбираемые различные максимальные уровни давления текучей среды позволяют использовать опорный отсек с различными массами или добиваться различных степеней соответствия между пациентом и поверхностью оболочки. Предпочтительно, максимальный уровень давления текучей среды должен обеспечивать, чтобы давление на стыке под всей поверхностью контакта пациента было ниже давления, которое может явиться причиной появления повреждений мягких тканей, например пролежней.

После снятия массы пациента с опорного отсека элемент восстановления формы развивает направленное наружу усилие на внутреннюю поверхность оболочки. После расширения оболочки во внутреннем пространстве оболочки создается частичный вакуум, заставляющий текучую среду втягиваться обратно во внутреннее пространство оболочки. Текучая среда втягивается из резервуара подачи текучей среды в систему управления подачей через впускной клапан и во внутреннее пространство оболочки. Впускной клапан содержит одноходовой обратный клапан, который позволяет текучей среде повторно поступать во внутреннее пространство оболочки, в то же время препятствуя текучей среде выходить из внутреннего пространства оболочки.

В качестве источника давления для накачки опорных отсеков настоящего изобретения может использоваться атмосферное давление. Поэтому, если резервуары подачи и сброса текучей среды содержат атмосферный воздух, немеханизированную накачку можно осуществлять без необходимости использования дорогостоящих воздуходувок, насосов или микропроцессоров, которые необходимы для ранее доступных "лечебных изделий". Некоторое множество опорных отсеков может быть соединено между собой через боковой трубопровод с системой управления подачей и через еще один боковой трубопровод с системой управления сбросом таким образом, чтобы создать устройство опорной системы. Соединение опорных отсеков между собой дает возможность поддерживать в них постоянное давление. Устройство опорной системы может поддерживать пациента путем управления саморегулированием давления на всей контактной поверхности пациента. Устройство опорной системы обеспечивает низкое давление на стыке под всей поверхностью пациента. Например, если пациент лежит на устройстве опорной системы, оно обеспечивает, что давление на стыке под всей контактной поверхностью пациента будет ниже давления, которое может вызвать возникновение повреждения мягких тканей.

Устройство опорной системы также способно к саморегулированию при каждом движении или перемещении пациента на устройстве опорной системы. При изменении в распределении давления, прилагаемого к устройству опорной системы, опорные отсеки в устройстве опорной системы автоматически надуваются или сдуваются по мере необходимости для поддержания низкого давления на стыке под всем пациентом.

Еще один вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает раздельно управляемые опорные зоны в устройстве опорной системы. Каждая опорная зона содержит по меньшей мере один опорный отсек. Каждый опорный отсек содержит по меньшей мере один впускной клапан и по меньшей мере один выпускной клапан. Впускной клапан каждого опорного отсека в каждой опорной зоне соединен с системой трубопроводов, включая трубопровод, имеющий некоторое множество боковых трубопроводов, отходящих от него и включенных в систему управления подачей. Выпускные клапаны всех опорных отсеков в единой опорной зоне соединены с системой трубопроводов, включая трубопровод, имеющий некоторое множество боковых трубопроводов, отходящих от него и включенных в единую систему управления сбросом. Каждая опорная зона имеет отдельную систему управления сбросом. Система управления подачей соединена с резервуаром подачи текучей среды. Система управления сбросом каждой опорной зоны соединена с резервуаром сброса текучей среды. В общем, уровень давления в каждой опорной зоне устанавливается на определенный уровень. Например, если устройство опорной системы содержит матрас на кровати, верхняя, средняя и нижняя зоны устройства опорной системы могут быть установлены на различные уровни давления или твердости для верхней, средней и нижней частей тела пациента.

Рукавное устройство содержит наружное покрытие вокруг каждого опорного отсека. При некотором множестве опорных отсеков покрытие каждого отсека прикрепляется к покрытию соседнего отсека. Покрытие отсека позволяет поверхности оболочки опорного отсека свободно скользить по первой стороне покрытия отсека без передачи этого скользящего движения второй стороне покрытия отсека. Второй стороной покрытия отсека может являться сторона, на которой лежит пациент. Поэтому движение опорного отсека не передается пациенту, что предотвращает повреждение кожи пациента истиранием в результате действия силы трения или сдвигающей силы. В случае необходимости ремонта опорного отсека рукавное устройство позволяет легко снять и заменить каждый опорный отсек.

Еще один вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает дополнительную систему переменного давления для создания переменного давления подачи в некоторое множество зон. Система переменного давления может использоваться в сочетании с устройством опорной системы. Каждая зона содержит по меньшей мере один опорный отсек. Система переменного давления содержит источник подачи текучей среды под давлением, содержащий насос, резервуар текучей среды под давлением и т.д. Дополнительно система переменного давления содержит систему управления для последовательного создания давления текучей среды в опорных зонах. Подъем и опускание переменных зон под пациентом обеспечивает благоприятное движение скелета и тканей пациента. Такое движение помогает стимулировать циркуляцию и движение лимфы в пациенте. При отключении или выходе из строя системы переменного давления устройство опорной системы продолжает обеспечивать управление саморегулированием давления на тело пациента.

В чехле размещены устройство опорной системы, системы управления подачей и сбросом и части системы переменного давления. Чехол может быть выполнен из любого подходящего растягивающегося материала, предпочтительно из растягивающейся ткани.

Верхняя накладка обеспечивает дальнейшую упругую опору туловища. Верхняя накладка может быть выполнена из слоистого материала, наполненного волокном, или другого подходящего материала. Верхняя накладка может содержать упругий опорный блок для пяток, предназначенный для снижения давления на чувствительный участок пяток пациента. Верхняя накладка может находиться над чехлом и может быть накрыта наружным покрытием. Альтернативно, верхняя накладка может находиться над устройством опорной системы.

Наружное покрытие обеспечивает поверхность с низким коэффициентом трения и сдвига, защищая пациента от повреждений тканей. Кроме того, наружное покрытие создает водостойкую и грязеотталкивающую поверхность. Для использования в медицине наружное покрытие может быть выполнено из противомикробного материала.

Еще один вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает опорную поверхность или матрас, содержащий некоторое множество опорных отсеков, которые являются отдельными отсеками с текучей средой, имеющими способность восстанавливать форму. Каждый из отдельных отсеков с текучей средой является подпружиненным. Приложение внешней нагрузки к наружной поверхности отсека с текучей средой заставляет отсек с текучей средой деформироваться в сжатую форму, когда нагрузка больше суммы сил внутри отсека с текучей средой, включая давление текучей среды внутри отсека, умноженное на площадь отсека с текучей средой, поддерживающую нагрузку, плюс усилие восстановления отсека с текучей средой. После уменьшения нагрузки усилие восстановления отсека с текучей средой заставляет отсек с текучей средой восстанавливаться до исходной ненагруженной формы. Равновесие достигается тогда, когда силы в оболочке, включая давление текучей среды в оболочке, умноженные на площадь оболочки, поддерживающую нагрузку, плюс усилие, обеспечиваемое элементом восстановления формы, будут равны массе нагрузки. Отсеки с текучей средой развивают различные значения силы и сжимаются в зависимости от прилагаемой нагрузки.

Устройство опорной системы, содержащее подпружиненные отсеки с текучей средой, также содержит основной корпус, который вмещает и скрепляет вместе отсеки с текучей средой для образования конструкции матраса. Отсеки с текучей средой в корпусе соединены с системой управления подачей и системой управления сбросом, включая управляемый предохранительный клапан, для создания устройства опорной системы. Как движение отсека с текучей средой, так и твердость и мягкость отсеков с текучей средой определяются свойствами отсека и уровнем давления, при котором срабатывает управляемый предохранительный клапан. Например, переменные величины, такие как высота базового материала, ILD (частота прогиба под нагрузкой), плотность материала отсека с текучей средой, давление воздуха, высота отсека с текучей средой, управление потоком воздуха, управление шумом воздуха, направление потока воздуха и скорость движения воздуха, влияют на ответную реакцию отсека с текучей средой при приложении силы. Управление шумом воздуха осуществляется путем использования обшивки, которая уменьшает шум при подаче и сбросе воздуха из отсека.

Амортизирующее устройство настоящего изобретения позволяет пользователю на месте регулировать максимальный уровень давления, устанавливаемый для каждого опорного отсека. В окружении атмосферного воздуха устройство опорной системы является самонакачивающимся, саморегулирующимся и не требует дорогостоящих насосов и систем управления, которые необходимы для "лечебных изделий", известных из уровня техники. Также, поскольку в настоящем изобретении мало движущихся деталей, его техническое обслуживание и ремонт простые и разумные по стоимости в сравнении со сложными известными устройствами.

Амортизирующее устройство настоящего изобретения может использоваться в сочетании с любым опорным устройством в случаях, когда пациенту требуется саморегулирующаяся опора с динамическим давлением.

Например, такими опорными устройствами могут являться матрасы, кушетки, кресла и т.д.

Первый общий аспект настоящего изобретения предусматривает отсек с текучей средой для использования в опорной поверхности, содержащий:

пружинное средство в упомянутом отсеке с текучей средой упомянутой опорной поверхности для восстановления формы упомянутого отсека с текучей средой, так чтобы каждый упомянутый отсек с текучей средой сжимался при приложении нагрузки, имеющей величину, которая больше суммы сил в отсеке с текучей средой, включая давление текучей среды внутри отсека, умноженное на площадь отсека с текучей средой, поддерживающую нагрузку, плюс усилие восстановления формы отсека с текучей средой, причем упомянутый отсек с текучей средой восстанавливает форму, когда упомянутая нагрузка уменьшается до величины, при которой она меньше суммы сил в отсеке с текучей средой и усилия восстановления формы отсека с текучей средой, причем упомянутый отсек с текучей средой является самонакачивающимся.

Второй общий аспект настоящего изобретения предусматривает опорную поверхность, содержащую:

некоторое множество самонакачивающихся отсеков с текучей средой, причем каждый упомянутый самонакачивающийся отсек с текучей средой имеет пружинное средство для восстановления формы упомянутого самонакачивающегося отсека с текучей средой и по меньшей мере один канал, и

корпус, приспособленный для размещения упомянутого множества самонакачивающихся отсеков с текучей средой, причем упомянутый корпус скрепляет упомянутые отсеки с текучей средой вместе для образования конструкции матраса.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Признаки настоящего изобретения будут лучше всего поняты с помощью подробного описания изобретения и его лучшего варианта осуществления, выбранного для иллюстративных целей и показанного на прилагаемых чертежах, на которых:

на ФИГ.1 показан перспективный вид надувного амортизирующего устройства настоящего изобретения;

на ФИГ.2 показан частичный вид в разрезе опорного отсека, включая элемент восстановления формы и впускной клапан;

на ФИГ.3 показан вид сбоку устройства опорной системы;

на ФИГ.4 показан вид в плане еще одного варианта осуществления устройства опорной системы, содержащего некоторое множество управляемых опорных зон;

на ФИГ.5 показан вид в разрезе устройства опорной системы по линии 5-5, показанной на ФИГ.4;

на ФИГ.6 показан пример распределения давления в некотором множестве зон устройства опорной системы, показанного на ФИГ.5;

на ФИГ.7 показан вид в плане еще одного варианта осуществления устройства опорной системы, содержащего систему переменного давления;

на ФИГ.8 показан вид в разрезе устройства опорной системы по линии 8-8, показанной на ФИГ.7;

на ФИГ.9 показана первая схема распределения давления, обеспечиваемого системой переменного давления в упомянутом множестве опорных отсеков, показанных на ФИГ.8;

на ФИГ.10 показана вторая схема распределения давления, обеспечиваемого системой переменного давления в упомянутом множестве опорных отсеков, показанных на ФИГ.8;

на ФИГ.11 показан местный перспективный вид амортизирующего устройства для матраса;

на ФИГ.12 показан перспективный вид амортизирующего устройства для матраса с наружным покрытием;

на ФИГ.13 показан вид в разрезе пациента, лежащего на обычном матрасе;

на ФИГ.14 показан вид в разрезе пациента, поддерживаемого амортизирующим устройством настоящего изобретения, которое обеспечивает низкое давление в плоскости контакта под пациентом;

на ФИГ.15 показан перспективный вид амортизирующего устройства для кресла;

на ФИГ.16 показан вид в плане еще одного варианта осуществления амортизирующего устройства с опорными отсеками переменного давления;

на ФИГ.17 показан перспективный вид упругой опоры в форме цилиндрической винтовой пружины;

на ФИГ.18 показан перспективный вид упругой опоры в форме сильфона;

на ФИГ.19 показан перспективный вид амортизирующего устройства, содержащего подпружиненные отсеки с текучей средой в соответствии с настоящим изобретением;

на ФИГ.20А показан вид сбоку варианта осуществления корпуса с установленными в нем подпружиненными отсеками с текучей средой;

на ФИГ.20В показан вид сбоку варианта осуществления корпуса;

на ФИГ.21 показан вид сбоку варианта осуществления корпуса с установленными в нем подпружиненными отсеками с текучей средой;

на ФИГ.22 показан перспективный вид корпуса без установленных воздушных отсеков;

на ФИГ.23 показан вид сбоку отсека с текучей средой, содержащего пружинную конструкцию;

на ФИГ.24 показан вид в разрезе варианта осуществления отсека с текучей средой, имеющего пружину и содержащего обрешетку для поглощения шума.

ОПИСАНИЕ ЛУЧШИХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Хотя некоторые лучшие варианты осуществления настоящего изобретения будут показаны и описаны подробно, необходимо понимать, что в объеме прилагаемой формулы изобретения в них могут быть внесены различные изменения и модификации. Объем настоящего изобретения не будет ни в коей мере ограничиваться количеством составляющих компонентов, их материалами, их формой, их расположением относительно друг друга и т.д., и они будут раскрыты просто как пример лучшего варианта осуществления. Признаки и преимущества настоящего изобретения показаны в деталях на прилагаемых чертежах, где аналогичные ссылочные номера относятся к аналогичным элементам на всех чертежах. Хотя чертежи предназначены для иллюстрации настоящего изобретения, они необязательно выполнены по масштабу.

Со ссылкой на ФИГ.1, на которой показан перспективный вид амортизирующего устройства 10 в соответствии с одним лучшим вариантом осуществления настоящего изобретения, амортизирующее устройство 10 может использоваться в сочетании с любым опорным устройством, когда требуется поддержка лица или пациента 56 саморегулирующимся динамическим давлением (ФИГ.14). Например, опорным устройством может быть матрас, кушетка, кресло и т.д. Амортизирующее устройство 10 содержит устройство 12 опорной системы, содержащее по меньшей мере один опорный отсек 14, рукавное устройство 16 (ФИГ.5), чехол 18 (ФИГ.5) и верхнюю накладку 20.

Устройство 12 опорной системы содержит по меньшей мере один опорный отсек 14 для обеспечения несущей опоры для пациента 56. Каждый опорный отсек 14 содержит впускной клапан 40 и выпускной клапан 42. Как показано на ФИГ.1, амортизирующее устройство 10 также содержит две торцевые стенки 24, 26 и две боковые стенки 28, 30. Торцевые стенки 24, 26 и боковые стенки 28, 30 могут быть выполнены из упругого материала, например пены или резины. Верхняя накладка 20 лежит на верху чехла 18 и способствует амортизации тела. Верхняя накладка 20 может состоять из любого упругого материала, например пены, пухового пера, надуваемой воздухом подушки и т.д.

На ФИГ.2 показан частичный вид в разрезе опорного отсека 14А, содержащего оболочку 34А и элемент 32А восстановления формы. Оболочка 34А содержит текучую среду 36. Приложение внешней нагрузки к оболочке 34А заставляет оболочку 34А деформироваться в сжатую форму. Элемент 32А восстановления формы создает восстанавливающее усилие на внутренней поверхности 38А оболочки 34А. Восстанавливающее усилие заставляет оболочку 34А возвращаться в исходную форму после снятия внешней нагрузки с оболочки 34А. Элемент 32А восстановления формы предпочтительно выполнен из упругого пенистого материала, но могут использоваться и другие упругие средства, такие как цилиндрическая винтовая пружина 500 (ФИГ.17) или сильфон 520 (ФИГ.18). Цилиндрическая винтовая пружина 500 окружена упругим материалом 502. Сильфон 520 может быть выполнен из мягкого упругого материала, такого как пластик, и заполнен текучей средой, такой как воздух. Подобно отсеку 614 с текучей средой, показанному на ФИГ.23, элемент восстановления формы может иметь на своей наружной конструкции двойную или сдвоенную винтообразную форму 530.

Пример устройства 12 опорной системы для матраса содержит некоторое множество опорных отсеков 14А, 14В, 14С и 14D, как показано на ФИГ.1 и 3. Примеры внутренних отсеков 14А и 14D и торцевых отсеков 14В и 14С показаны на ФИГ.1 и 3. Впускные клапаны 40А, 40В, 40С, 40D и выпускные клапаны 42А, 42В, 42С и 42D также показаны на ФИГ.3. Каждый впускной клапан 40 содержит впускной обратный клапан 48, позволяющий текучей среде 36 поступать в опорный отсек 14, в то же время препятствуя текучей среде 36 выходить из опорного отсека 14. Каждый выпускной клапан 42 содержит выпускной обратный клапан 50, позволяющий текучей среде 36 выходить из опорного отсека 14, в то же время препятствуя текучей среде 36 поступать обратно в опорный отсек 14. Каждый выпускной клапан 42 соединен с выпускным трубопроводом через тройник 60А, 60В, 60С и 60D в системе трубопроводов 60, включенной в систему 46 управления сбросом. Каждый впускной клапан 40 предпочтительно соединен с впускным трубопроводом через тройник 58А, 58В, 58С и 58D в системе 58 трубопроводов, включенной в систему 44 управления подачей.

Система 44 управления подачей соединена с резервуаром 52 подачи текучей среды. Система 46 управления сбросом соединена с резервуаром 54 сброса текучей среды. Обычно текучей средой 36 в резервуаре 52 подачи текучей среды и резервуаре 54 сброса текучей среды является воздух, но может использоваться любая подходящая текучая среда 36 (например, вода или азот). Резервуаром 52 подачи текучей среды и резервуаром 54 сброса текучей среды может являться один и тот же резервуар, который может содержать внешний источник текучей среды 36, такой как атмосферный воздух.

Как показано на ФИГ.14, масса тела, такого как тело пациента 56, на амортизирующем устройстве 10 деформирует оболочку 34 каждого опорного отсека 14. Давление текучей среды 36 в каждой оболочке 34 увеличивается с уменьшением объема оболочки 34 при деформации. С увеличением давления текучая среда 36 в каждой оболочке 34 выходит из оболочки 34 через соответствующий выпускной клапан 42 в систему 46 управления сбросом (ФИГ.1 и 3), так что давление в каждом отсеке с текучей средой не зависит от давления в любом другом отсеке с текучей средой. После этого текучая среда 36 выходит из системы 46 управления сбросом в резервуар 54 сброса текучей среды. Далее, когда каждая оболочка 34 деформируется в соответствии с конкретной формой пациента 56, площадь оболочки 34, поддерживающей нагрузку, увеличивается. Равновесие достигается после того, как силы в оболочке 34, включая давление текучей среды в оболочке, умноженной на площадь оболочки 34, поддерживающую нагрузку, плюс усилие, развиваемое элементом 32 восстановления формы, будут равны массе нагрузки.

Как показано на ФИГ.3, управляемый предохранительный клапан 62 содержится в системе 46 управления сбросом и прикреплен к концу 64 выпускного трубопровода 60. Выход 66 управляемого предохранительного клапана 62 прикреплен к резервуару 54 сброса текучей среды. Управляемый предохранительный клапан 62 регулирует максимальный уровень давления текучей среды 36 в выпускном трубопроводе 60 и в каждой оболочке 34 каждого опорного отсека 14. Поворотная ручка 68 или другой регулирующий механизм на управляемом предохранительном клапане 62 позволяет пользователю регулировать максимальный уровень давления. Выбираемое различное максимально допустимое давление в опорных отсеках 14А, 14В, 14С и 14D позволяет использовать устройство 12 опорной системы для пациентов 56 с различной массой тела. Кроме того, установка различного максимально допустимого давления в опорных отсеках 14А, 14В, 14С и 14D позволяет добиваться различных степеней соответствия между пациентом 56 и поверхностью каждой оболочки 34. Максимальное давление предпочтительно устанавливается с целью обеспечить, чтобы давление всей площади контакта пациента 56 было ниже давления, которое может привести к повреждению тканей. Амортизирующее устройство 10 настоящего изобретения позволяет пользователю на месте регулировать и устанавливать максимальный уровень давления в каждом опорном отсеке 14. Максимальное давление предпочтительно больше приблизительно 6 дюймов водного столба, но оптимально составляет приблизительно 8-12 дюймов водного столба. Также могут использоваться и другие диапазоны давлений, зависящие от требований использования, предпочтений пользователя и т.д.

На ФИГ.13 показан пациент 56, лежащий на обычном матрасе 72. Участки высокого давления на пациенте 56 указаны стрелками РА, РВ, PC, PD и РЕ. На ФИГ.14 показан пациент 56, лежащий на амортизирующем устройстве 10 настоящего изобретения. Как показано, амортизирующее устройство 10 обеспечивает низкое равномерное давление РХ на площади стыка, которая поддерживает всю поверхность контакта пациента 56. Это давление на площади стыка ниже давления, которое может привести к повреждению тканей, что препятствует образованию пролежней и других травм.

После удаления массы пациента 56 с каждого опорного отсека 14 элемент 32 восстановления формы (ФИГ.2) в каждой оболочке 34 развивает восстанавливающее усилие на внутренней поверхности 38 каждой оболочки 34. При расширении каждой оболочки 34 в ее внутреннем пространстве 70 создается частичный вакуум. Вакуум вытягивает текучую среду 36 из резервуара 52 подачи текучей среды в систему 44 управления подачей. Далее текучая среда 36 вытягивается из системы 44 управления подачей через соответствующий впускной клапан 40 во внутреннее пространство 70 каждой оболочки 34. Если резервуар 52 подачи текучей среды и резервуар 54 сброса текучей среды содержат атмосферный воздух, накачка может осуществляться без необходимости использования дорогостоящих воздуходувок, насосов или микропроцессоров, которых требуют известные "лечебные изделия". Устройство 12 опорной системы настоящего изобретения также способно к саморегулированию при каждом движении или перемещении пациента 56 на устройстве 12 опорной системы. При изменении распределения давления, прилагаемого к устройству опорной системы, опорные отсеки 14 в устройстве 12 опорной системы автоматически накачиваются или сдуваются для восстановления низкого давления РХ на поверхности стыка под всем пациентом (ФИГ.14).

Еще один вариант осуществления настоящего изобретения показан на ФИГ.4, который предусматривает раздельно управляемые опорные зоны "А", "В" и "С" в устройстве 80 опорной системы. Каждая опорная зона "А", "В" или "С" содержит по меньшей мере один опорный отсек 14. Каждый опорный отсек 14 содержит по меньшей мере один впускной клапан 40 и по меньшей мере один выпускной клапан 42. Как показано на ФИГ.4, каждый впускной клапан 40А-40Н соединен с системой 44 управления подачей. Выпускные клапаны 42А и 42В в зоне "С" соединены с системой 82 управления сбросом. Выпускные клапаны 42С, 42D, 42Е и 42F в зоне "В" соединены с системой 84 управления сбросом. Выпускные клапаны 42G и 42Н в зоне "А" соединены с системой 86 управления сбросом. Каждый впускной клапан 40А-40Н позволяет текучей среде 36 поступать в каждый опорный отсек 14А-14Н соответственно, в то же время препятствуя текучей среде 36 выходить из каждого опорного отсека 14А-14Н соответственно. Каждый выпускной клапан 42А-42Н позволяет текучей среде 36 выходить из каждого опорного отсека 14А-14Н соответственно, в то же время препятствуя текучей среде 36 поступать обратно в каждый опорный отсек 14А-14Н соответственно. Система 44 управления подачей соединена с резервуаром 52 подачи текучей среды. Системы 82, 84 и 86 управления сбросом соединены с резервуаром 54 сброса текучей среды. Обычно текучей средой 36 в резервуаре 52 подачи текучей среды и резервуаре 54 сброса текучей среды является атмосферный воздух, но могут использоваться и другие текучие среды 36.

Каждая система 82, 84 и 86 управления сбросом содержит предохранительный клапан 88, 90 и 92 соответственно, который поддерживает давление текучей среды 36 в зонах "А", "В" и "С" ниже установленного значения. Поворотная ручка 68 или другая система регулирования, содержащаяся в каждом предохранительном клапане 88, 90 и 92, позволяет пользователю устанавливать максимальный уровень давления текучей среды 36 в каждой зоне "А", "В" и "С".

На ФИГ.5 показан вид в разрезе устройства 80 опорной системы с зонами "А", "В" и "С" по линии 5-5, показанной на ФИГ.4. Когда атмосферный воздух подается в резервуар 52 подачи текучей среды, нет необходимости в воздуходувках или насосах для подачи текучей среды 36 под давлением. Каждый опорный отсек 14А-14Н самостоятельно надувается, когда масса тела пациента 56 удаляется, как сказано выше для устройства 12 опорной системы. Каждая система 82, 84 и 86 управления сбросом позволяет индивидуально устанавливать максимальный уровень давления текучей среды 36 в каждой зоне "А", "В" и "С". На ФИГ.6 показан пример различных уровней давления, установленных в зонах "А", "В" и "С". Например, если устройство 80 опорной системы содержится в матрасе на кровати (не показано), различный уровень давления или твердости может быть установлен для верхней, средней и нижней частей тела пациента 56.

Как показано на ФИГ.5, рукавное устройство 16 содержит покрытие 96, окружающее каждый опорный отсек 14. Каждое покрытие 96А, 96В, 96С, 96D, 96Е, 96F, 96G и 96Н отсека прикреплено к каждому соседнему покрытию 96 отсека соединениями 98А, 98В, 98С, 98D, 98Е, 98F и 98G. Например, соединения 98A-98G могут быть образованы склеенным, термосваренным или сшитым соединением. Каждое покрытие 96 отсека позволяет наружной поверхности 100 соответствующей оболочки 34 свободно скользить по внутренней поверхности 102 покрытия 96 отсека, не передавая это движение наружной поверхности 104 покрытия 96 отсека. Например, как показано на ФИГ.5, опорный отсек 14А содержит оболочку 34А, которая окружена покрытием 96А отсека. Наружная поверхность 100А оболочки 34А свободно скользит по внутренней поверхности 102А покрытия 96А отсека. Это скользящее движение не передается неподвижной наружной поверхности 104А покрытия 96А отсека. Неподвижная наружная поверхность 104А расположена на боковой стороне наружного покрытия 22 (ФИГ.11), на котором лежит пациент 56, так что скользящее движение оболочки 34А не передается пациенту. Поэтому покрытия 96 рукавного устройства 16 предотвращают повреждения кожи пациента 56, которы