Brevet FR2689004A1 — publié le 19931001

L'invention concerne le perfectionnement d'un matelas anti-escarres et la méthode d'abtention. Il existe depuis longtemps des matelas anti-escarres, mais ils présentent des inconvénients qu'il est important de corriger, tels que, par exemple, le niveau de confort, la solidité et le court de fabrication. Le matelas anti-escarres doit présenter une surface la plus plane possible; il est rempli d'eau de manière à obtenir la meilleure répartition possible des pressions sur le corps du malade qui y repose; mais il doit être aussi conclu pour assurer un équilibrage rapide de la pression de l'eau dans le matelas, associée à un faible déplacement de la paroi supportant la charge qu'on y pose, afin d'éviter que par déplacement de l'eau les deux parois inférieures et supérieures viennent à se toucher et provoquent sur le corps du malade des surpressions ponctuelles pouvant entre très douloureuses. Les matelas, qui sont sur le marché, sont formés de deux films soudés entre eux, de préférence7 par soudure haute fréquence sur des matériaux plastiques comportant des radicaux sensibles à la résonnance électro-magnétiquet ils comportent principalement une poche de forme sensiblement rectangulaire, soudée sur tout le pourtour, à l'intérieur de laquelle sont disposées des cloisons verticales, généralement parallèles entre elles7 sensiblement perpendiculaires au plan des parois de la poche1 afin d'empêcher ces dernières de s'écarter;Ces matelas présentent l'inconvénient entre relativement fragiles au niveau de la fixation des cloisons sur les parois: en effet, la résultante de l'effort de pression, du liquide exercé sur la paroi de la poche, met cette dernière sous contrainte très élevée à cause de l'effet multiplicateur de tension créé par les cloisons; ce qui provoque invariablement une rupture au voisinage de la soudure de la paroi et de la cloison qui est une zone plus fragile; c'est le même phénomène que celui de la rupture des cibles électriques trop tendus et qui sont recouvert de givre le poids du givre qui provoque un effet multiplicateur d'effort de tension du câble qui est d'autant plus important que la flèche est faible; cet état de fragilité impose de mettre le matelas dans une cuve de rétention entourée d'un boudin gonflé a l'air ou en mousse, afin de pallier à cet inconvénient; cette cuve de rétention constitue indiscutablement un surcoût, et un inconfort pour le malade lorsque ses escarres viennent au contact de cette zone limitrophe 5 les cloisons, qui sont soumises à un effort de traction par les parois de la poche, lorsque le matelas est en charge, ont aussi tendance à s'allonger par fluage et le matelas tend à s'arrondir au lieu de rester plate les cloisons peuvent provoquer un effet de roulis, en permettant aux parois supérieure et inférieure de se déplacer latéralement, ce qui est inconfortable pour le malade.Des brevets ont été déposés pour réaliser des matelas à partir d'une feuille plane sur laquelle on fixe suivant des lignes, à intervalle régulier un film formant une canelure cylindrique entre deux lignes de fixation successives: cette conception se rapproche de celle des cartons ondulés ne comportant qu'une seule paroi support de la partie ondulée et qui servent au calage des objets dans les caisses; cette conception de matelas présente l'inconvénient majeur de ne pouvoir titre correctement fermé de façon étanche aux extrémités des cannelures; de toute les façons sa réalisation est très conteuse. L'objet de l'invention est rapporter des solutions simples et économiques à tous ces problèmes. La Fig.1 représente le matelas selon l'invention dont la poche est soudée de maigre traditionnelle. La Fig.2 représente le mEme matelas après plissage et fixation des plis à leurs extrémités. Les Fig.3, Fig.4, Fig.5, représentent un détail des trois principales étapes dune méthode de plissage manuelle. La Fig.6 représente le matelas selon l'invention, déployé est coupé en son milieu perpendiculairement aux plis pour montrer comment les parois s'appuient entre elles et soulagent les soudures de tout effort. La Fig.7 représente un matelas selon l'invention, muni de sa housse et de poignées. La Fig.8 représente un matelas selon l'invention en vue éclatée comportant une housse et en place dans un cadre formant cuve de rétention en cas de fuite de liquide. La Fig.9 présente schématiquement un procédé continu de fabrication du matelas selon l'invention. L'invention consiste à faire une poche (4) Fig.i étanche formée de deux feuilles qui sont superposées pour former une paroi supérieure (1) et une paroi inférieure (2) et fixées par une soudure sur leur pourtour (3) pour délimiter une poche (4) de forme de préférence rectangulaire; la soudure du pourtour (3) est dans une version préférée de l'invention interrompue pour constituer une ouverture (5) permettant le remplissage de la poche (4) et qui est ensuite obturée par un moyen connu; les cloisons sont supprimées et les parois supérieure (1) et inférieure (2) sont soudées entre elles dirFctement, suivant des lignes de soudures (6) parallèles entre elles, de préférence parallèle à l'un des côtés (7), et sensiblement équidistantes entre elles n- stance "L"; elles délimitent à l'intérieur de la poche (4) des cavités (10) Fig.6. Ces lignes de soudure (6) Fig.1 ne sont pas continues d'un bord (8) à l'autre (9) pour permettre la communication des cavités les unes avec les autres; dans une version préférée de l'invention, elles sont interrompues au voisinage des bords (8) et (9) de la poche (4) définis par la soudure délimitant le pourtour (3) de la poche (4). Cette technique de fabrication que nous venons de décrire est pratiquement identique à celle de fabrication des matelas pneumatiques traditionnels, parfaitement connue, simple et économique, fiable. Le coeur de l'invention réside dans le fait que, une fois que la poche (4) est réalisée comme nous l'avons décrite on procède à son plissage en formant des plis (11) Fig.2 dissymétriques couchés à partir des lignes de soudures (6) Fig.i parallèles reliant les parois du la poche (4) ces plis (11) Fig.Z peuvent 4tre réalisés tous dans le même sens ou en sens alterné sans que cela porte préjudice à l'efficacité du procédé, ensuite ces plis (11) sont fixés à leurs extrémités (12) de préférence en dehors de la soudure de pourtour (3) de la poche (4), afin de ne pas affaiblir l'étanchéité de la poche (4); les plis ('il) ainsi réalisés sont libres de se déployer en leur milieu, tandis que la fixation, des plis (11) à leur extrémités (12), rapproche les lignes de soudure (6) Fig. 'i les unes des autres.Lorsu'on gonfle un matelas pneumatique qui ne comporte pas de plis chaque cavité située entre deux lignes de soudure (6) Fig.1 tend à prendre la forme d'un cylindre dans les zones suffisamment éloignée des extrémités; les lignes de soudure (6) se rapprochent et leur distance "L" initiale par rapport à la distance finale "D" sont dans un rapport de la longueur d'un demi cercle Ltl à son diamètre "D" soit "L/D" égal à la constante "PI/2'1; mais on obtient alors des boudins situés cEte à cEte formant une surface ondulée ne convenant pas à un matelas anti-escarres; si on cherche à limiter l'effet d'ondulation, par exemple, en gonflant moins le matelas7 à ce moment la, les lignes -de soudure (6) s'écartent, le rapport "L/D" devient inférieur à "PI/2" et l'épaisseur du matelas diminue du fait, notamment, de l'augmentation de la surface d'appui de la poche (4); si bien que lorsque la charge n'est pas uniformément répartie sur le matelas7 les parois supérieure (1) et inférieure (2) se touchent dans la zone supportant la charge et il n'y a plus de portance; la perte de volume, liée à l'écrasement du matelas dans la zone en charge, est compensée par le gonflement des zones non chargées qui tendent à retrouver la forme ondulée constatée lorsque le gonflage était normal. Le plissage précédemment décrit Fig.2 permet de rapprocher les lignes de soudure (6) Fig.1 de manière à ce que leur distance "D" Fig.6 soit telle que, "L" Fig.1 étant la distance initiale entre les lignes de soudure (6), le rapport "L/D" soit maintenu au voisinage de "PIS2" à 10 pour cent près en plus ou en moins, mais de préférence supérieur à ItPl/2t. Dans ces conditionst lorsque la poche (4) Fig.6 est partiellement gonflée, les parois supérieure (1) et inférieure (2) ont tendance à prendre une forme sensiblement rectangulaire en dehors de la zone d'influence de la zone de fixation des plis des extrémités (12) et les zones (13) de la paroi supérieure (1), d'une part, et (14) de la paroi inférieure (2) d'autre part, de la poche (4), situées respectivement de part et d'autre des lignes de soudure (6) s'appuient l'une sur l'autre et s'équilibrent l'une l'autre en pression, ce qui fait que la ligne de soudure (6) n'est pratiquement plus sollicitée; comme l'écartement "D" des lignes de soudure (6) est limité, pour une ême quantité d'eau, le matelas garde une épaisseur (15) plus grande que si l'écartement des lignes de soudure (6) n'était pas limité puisque la surface d'appui n' augmente pas.Comme nous l'avons dit précédemment les lignes de soudure (6) Fig.1 ne sont pas continues pour permettre le passage du liquide entre les cavités (10) Fig.6 déterminées par ces lignes (6) il est possible de limiter par laminage le débit à travers ces passages en en réduisant la dimension; notamment dans une version préférée de l'invention, ces passages sont situés à l'extrémité (12) des lignes de soudure (6) qui ne viennent pas en contact avec la ligne soudure de pourtour (3) de la poche (4); elles présentent l'avantage qu'elles sont limitées en débit par le pli (11) dissymétrique qui ne pas déployé au voisinage de l'extrémité (il) qui plaque les parois () et (2) de la poche (4) entre elles et ce d'autant plus fermement que la zone est sollicitée par une charge qui provoque des tensions aux extrémités (12) des plis (11); Si hien que si une zone est chargée plus qu'une autre les transfert de liquide qui tend à s'échapper de la cavité (10) concernée pour aller regonfler les cavités (10) moins chargées est ralenti; ce qui augmente le temps d'écrasement du matelas dans cette zone et donne le temps au malade de s'installer afin de répartir la charge.Cette façon de procéder permet de moins gonfler le matelas pour augmenter la surface de contact avec le corps du malade sans pour cela augmenter le risque que les parois () et (2) de la poche (4) ne viennent en contact. Pour obtenir le meme niveau de performance au point de vue de 'l'écrasement sous charge mal répartie, le matelas anti-escarres traditionnel, comprenant des cloisons, doit être plus gonflé pour limiter les transfert d'eau puisqu'il est impossible de faire un laminage efficace des passages entre les cavités, ce qui conduit à une surface de contact avec le corps du malade plus faible donc des pressions plus importantes sur ce dernier et il est aussi plus lourd à manipuler. Le matelas étant soudé comme précédemment la formation des plis Fig.3 est assurée à l'aide de perforations (16) situées sur une ligne perpendiculaire au lignes de soudures (6), en dehors de la zone d'étanchéité créé sur le pourtour (3), et réparties de part et d'autre de la ligne correspondant à une ligne de soudure (6); les plis sont réalisés à la main sur l'électrode de fixation des plis qui comporte des pions (17) sur lesquels viennent s'enfiler les parois perforées de trous (6) Fig.4 afin de constituer le pli (11) Fig.5; une première soudure assure leur préfixation;La fixation définitive des plis peut être faite, de préférence, par apport d'une bande (18) Fig.2 de matière plastique de composition compatible avec celle du matelas et qui se soude sur l'extrémité (12) des plis (11); il peut y avoir une seule bande (18) sur un seul cEté ou une de chaque coté; l'avantage de procéder de cette fanon est de tranférer l'effort de traction exercé sur les plis (11) par la pression du liquide, ce qui tendrait à ouvrir les soudures en un effort de traction supporté presque entièrement par la bande de fixation (18); il est important que cette bande (18)1 pour bien jouer son rtle, soit peu sujette au fluage. Cette bande (18) peut aussi être utilisée pour réaliser des poignées (19) Fig.7 de part et d'autre du matelas pour en faciliter la manipulation; après usage ces poignées (19) Fig.8 sont escamotées par repliage sous le matelas. Une autre manière de réaliser les plis est de partir de deux rouleaux de films (20) et (2) Fig.9 de film, de faire au pas à pas la soudure périphérique d'étanchéité (3) et les lignes de soudure (6) de chaque matelas à intervalles réguliers, de manière à ce que les lignes de soudure (6) soient dans le sens du défilement (22) des bandes de films (20) et (21); l'ensemble est alors plissé en continu à l'aide de rampes (24) qui provoquent d'abord une ondulation (25) de la bande, dans la sens de la longueur, qui est progressivement aplatie pour donner les plis dissymétriques couchés (il) qui peuvent Autre alors fixés par soudure (12) au pas à pas au me me rythme que la première soudure en une ou deux étapes suivant qu'on rajoute le film de consolidation (18) dès la première étape ou lors d'une étape supplémentaire; il reste à faire les découpes appropriées décrites précédemment pour faire par exemple des poignées (9) et ouvrir le canal de remplissage (5) situé dans le plan de joint comme décrit précédemment. L'avantage d'un tel procédé est qu'il peut titre entièrement automatisé. Ces deux descriptions de la fabrication ne constituent une liste exhaustive de la fabrication du matelas. Comme la surface du matelas ne varie pratiquement pas en fonction du gonflage, il est avantageux de le placer dans une housse (Z3) Fig.7 ajustée à la forme du matelas; cette housse (Z3) permet, lorsque le matelas est chargé sur une faible surface d'augmenter la surface intéressée directement par la charge et limiter ainsi encore les transferts d'eau; et cela permet aussi au malade de s'appuyer sur une surface sans aspérités alors que les soudures des cloisons dans le matelas traditionnel pouvaient venir en contact avec le corps du malade; cette housse (23) qui est en place à demeure laisse passer le conduit de remplissage (5) et participe à la réalisation des poignées (19). Dans certains pays la législation impose la présence d'une cuve de rétention capable de retenir l'eau en cas de fuite; une solution a ce problème consiste à découper un film (26) Fig.8 sensiblement de la forme de la surface d'appui du matelas et à lui fixer par soudure7 sur son pourtour (27) un autre film (28), ayant la même forme extérieure que le film (2b)l mais dont le centre (29) est découpé pour ne former qu'un cadre (31); le matelas (30) est placé entre le cadre . Revendications -1-Matelas anti-escarres, formé de deux feuilles () et (2) soudées entre Ilns suivant leur pourtour (3) pour constituer l'étanchéité et comprenant des lignes de soudure (6) délimitant des cavités (10) communicantes et parallèles, caractérisé en ce qu'il est plissé avec des plis dissymétriques (11) parallèles aux lignes de soudure (6), fixés à leurs extrémités (12) mais libres de se déployer en leur milieu au moment du gonfage du matelas, permettant de maintenir les lignes de soudure (6) rapprochées, pour que les parois (13) et (14) puissent venir s'appuyer respectivement les unes sur les autres et donner aux cavités (10) une forme de section sensiblement rectangulaire, afin d'obtenir une surface de matelas sensiblement plane. 2-Matelas anti-escarres, suivant la revendication précédente, caractérisé en ce que le rapport "L/D" est égal a la constante "PI/2" à 10 pour cent près. 3-Matelas anti-escarres, suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la zone (2) de'fixation des plis (11) est située à l'extérieur du pourtour (3) d'étanchéité. 4-Matelas anti-escarres, suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la fixation des plis (11) est renforcée par au moins une bande (18). 5-Matelas anti-escarres, suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les cavités (10) communiquent par leurs extrémités et les plis (11) sont effectués au niveau des lignes de soudure (6), afin d'y maintenir les parois (1) et (2) appliquées l'une contre l'autre et laminer fortement le débit d'eau allant d'une cavité (10) à l'autre, pour empêcher l'écrasement trop rapide du matelas sous l'action d'une charge ponctuelle, et permettre de diminuer le gonflage du matelas et augmenter la surface d'appui sur le corps du malade. h-Matelas anti-escarres, suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les plis sont formés à l'aide de perforation (16) effectuées à l'extérieur du pourtour (3) qui s'enfilent sur des pions (17) solidaires de l'électrode de soudure. 7-Matelas anti-escarres, suivant l'une quelconque des revendication de 1 à 5 précédentes caractérisé en ce que les matelas sont fabriqués à partir de deux bobines de film (20) et (21) formant les parois supérieure (4) et inférieure (2) les plis étant formés en continu à l'aide d'un conformateur (24) qui forme une ondulation (25) orientée dans le sens du défilement (22) des films qui est progressivemant déformée pour obtenir les plis dissymétriques (11) qui sont ensuite fixés aux extrémités (12) séparant deux matelas successifs en cours de fabrication. 8-Matelas anti-escarres, suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le matelas est recouvert d'une housse (23) donnant un aspect lisse à la surface du matelas. 9- & telas anti-escarres7 suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le matelas comporte des poignées (19) permettant sa manipulation. 10-Matelas anti-escarres, suivant lune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matelas est ,'introduit entre un fond (26) en film souple et un cadre (31) en film souple qui recouvre les bords du matelas en laissant le centre libre, afin de constituer une cuve de rétention.