Brevet FR2707874A1 — publié le 19950127

REVENDICATIONS 1. Matelas (1), destiné en particulier à une utilisation continue et prolongée, par exemple dans des circonstances o le décubitus doit être évité S ou guéri, comportant une gaine (3) définissant une cavité creuse (6) et un moyen de support disposé dans la cavité creuse, la gaine comportant une couche supérieure et une couche Inférieure, le moyen de support étant un fluide, de préférence un gaz, et le matelas étant pourvu de moyens (9, 10, 23) pour mesurer localement, et du moins dans la zone destinée à soutenir le tronc de l'utilisateur, la distance entre la couche supérieure et la couche inférieure, de moyens (11, 12, 13) pour Introduire le fluide dans la cavité creuse et de moyens (15, 16) pour évacuer le fluide de la cavité creuse ainsi que de moyens réglables (18) pour commander les moyens d'adduction et d'évacuation en fonction de données de mesure et en relation avec l'épaisseur du matelas. 2. Matelas selon la revendication 1, dans lequel les moyens de commande (24) sont réglés pour commander les moyens d'adduction (13) et d'évacuation (15, 17) en réponse à une diminution mesurée de la distance entre la couche supérieure et la couche Inférieure, en dessous d'une limite 23 Inférieure déterminée ou respectivement, en réponse à une augmentation mesurée de la distance entre la couche supérieure et la couche inférieure au- delà d'une limite supérieure déterminée. 3. Matelas selon la revendication 2, dans lequel les moyens de commande sont réglés afin de commander les moyens d'adduction (13) et d'évacuation (15, 17) de façon que du fluide soit évacué de la cavité creuse quand la distance entre la couche supérieure et la couche inférieure est supérieure à D-12 à 17 cm, D représentant l'épaisseur du matelas. 4. Matelas selon la revendication 3, dans lequel les moyens de commande (24) sont réglés pour maintenir la distance entre la couche supérieure et la couche inférieure à environ D-15 cm, D représentant l'épaisseur du matelas. 5. Matelas selon la revendication 2 ou 3, dans lequel les moyens de commznde (24) sont réglés pour commander les moyens d'adduction (13) et d'évacuation (15, 17) de façon que du fluide soit introduit dans '., cavité creuse, quand la couche supérieure et la couche inférieure se rapprochent l'une de l'autre jusqu'à 2 à 5 cm. 6. Matelas selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les moyens de mesure (23) effectuent des mesures de capacité. 7. Matelas selon la revendication 6, dans lequel la couche supérieure et la couche Inférieure sont pourvues de couches d'aluminium (9, 10) formant un condensateur (22). 8. Matelas selon l'une des revendications précédentes, dans lequel plusieurs cavités creuses (4, 5, 6, 7, 8) sont disposées les unes à côté des autres dans la direction principale du matelas et sont formées par des cloisons transversales (28) étanches au fluide, alors que les moyens d'adduction (13) et d'évacuation (15, 17) de fluide des cavités creuses peuvent être commandés Indépendamment les uns des autres. BAD ORIGINAL M{iELAS_2 IEN EARTJ5CuFA EVITB R LEDECUBITUS. L'invention concerne un matelas qui est destiné en particulier à un usage continu et prolongé. Un problème qui se présente en cas d'usage continu et prolongé, par exemple, en cas de patients à lésions transversales est celui du décubitus ou des escarres. Les zones du corps humain qui y sont le plus sensibles sont la région du sacrum en cas de position couchée de l'utilisateur, la région de l'os iliaque (trochantor major) en cas de position couchée sur le côté de l'utilisateur et les saillies de l'ischion en cas de position assise de l'utilisateur. Une étude a démontré que le décubitus peut se produire quand la pression locale dépasse 32 mm Hg. Dans la construction des matelas destinés à une utilisation continue et prolongée, on vise donc à diminuer le plus possible la pression exercée par l'utilisateur à l'endroit du sacrum, des saillies de l'ischion et d'autres zones éventuelles de son corps, afin que cette pression soit inférieure à la valeur maximale. Un matelas à remplissage solide est moins approprié pour éviter le décubitus parce que la contre-pression devient plus grande quand l'enfoncement du matelas est plus prononcé. Un utilisateur pourra ainsi être soutenu sur une vaste zone, mais subira une pression plus élevée sur les parties du corps enfoncées plus profondément dans le matelas, cette pression pouvant dépasser rapidement les 32 mm Hq. Les matelas avec des remplissages solides doivent en outre, être adaptés à la classe de poids des utilisateurs. On cor.natt éqalement des matelas qui sont remplir d'un litutflde, tel.s que les lits d'eau, les matelas de el, etc... Dans le cas de ces matelas, un enfoncement plus marqué provoque une pression plus élevée à l'endroit des surfaces les plus profondes, par suite des différences de In pression hydrostatique. BAD ORIGINAL On connaît enfin les matelas remplis de gaz, comme par exemple les matelas d'air. Ces matelas ont une répartition uniforme de la surface sur toute la zone de contact, quelque soit la profondeur de l'enfoncement. Presque tous les matelas connus qui sont remplis soit de liquide, soit de gaz, peuvent être adaptés à leur utilisation pour ce qui concerne la quantité de liquide ou de gaz introduite dans le matelas, mais leur adaptation pendant l'utilisation à l'état momentané d'un utilisateur est une opération difficile. D'autre part, l'obtention du remplissage correct du matelas constitue encore une certaine difficulté parce que cette opération doit souvent s'effectuer visuellement. L'invention a pour but de proposer un matelas du type précité, qui peut soutenir le corps d'un utilisateur avec des pressions bien inférieures à la pression provoquant le décubitus et qui peut maintenir ces pressions quel que soit l'état momentané et quels que soient le poids et la taille de l'utilisateur. L'invention propose, à cet effet, un matelas destiné en particulier à un usage continu et prolongé qui comprend une gaine délimitant une cavité creuse et un moyen de support disposé dans la cavité creuse, la gaine comportant une couche supérieure et une couche inférieure, le moyen de support étant un fluide et de préférence un gaz, et dans lequel le matelas est pourvu de moyens pour mesurer localement, et du moins dans la zone destinée à soutenir le tronc de l'utilisateur, la distance entre la couche supérieure et la couche inférieure, de moyens pour l'adduction de fluide dans la cavité creuse, et de moyens pour l'évacuation du fluide de la cavité creuse, ainsi que rie moyens réglables pour commander les moyens d'adduction et d'évecuation en fonction des données de ne;ure, et en relation avec]'épaisseur du matelas. Par la mesure directe de la distance entre la couche supérieure et la couche inférieure et en rapportant celle-ci BAD ORIGINAL à l'épaisseur du matelas, on obtient une donnée de mesure concernant le degré d'enfoncement de la couche supérieure et, donc, une donnée concernant la surface de l'utilisateur qui est soutenu par la couche supérieure. Le matelas, selon la présente invention, permet de soutenir l'utilisateur sur une surface la plus grande possible et de maintenir donc, suffisamment faibles, les pressions de soutien. Le matelas, selon la présente invention, peut jouer un rôle important, non seulement pour éviter le décubitus, mais également pour le traitement de celui-ci. Un utilisateur du matelas selon la présente invention qui a été sujet précédemment & un décubitus en sera débarrassé de lui-même après une utilisation suffisamment longue du matelas de la présente invention. Comme on l'a fait remarquer ci-desfuu, un gaz est plus avantageux qu'un liquide pour réaliser uno répartitlon de pression la plus uniforme possible, mais, compte tenu des différences de hauteur entre le niveau supérieur o l'utilisateur est soutenu et la région inférieure o l'utilisateur est soutenu, cette variation de pression ne constitue pas un inconvénient dans le cas du remplissage des matelas par un liquide. Compte tenu de la commodité de manipulation du milieu utilisé, c'est cependant le gaz qui mérite la préférence, vu que l'on peut utiliser à cet effet, l'air disponible à volonté, et qu'il ne faut donc pas de réservoir de fluide. Il convient de remarquer qu'on connaît déjà un matelas rempli d'air et équipé de japteurs de pression pour mesurer la pression dans la cavité creuse et de moyens pour le réglage de cette pression. On peut réaliser, dans ce cas, une pression située généralement en-dessous de la valeur limite précitée pour le décubitus, mais on ne peut cependant pas éviter que l'utilisateur puisse subir une pression locale trop élevée et venir même en contact avec la base. L'invention est basée surtout sur l'idée qu'il ne faut pas viser en premier lieu à maintenir une pression déterminée, BAD ORIGINAL mais qu'il faut viser à soutenir l'utilisateur par une surface la plus grande possible. Contrairement à une tendance humaine naturelle, on a tenté de réaliser un degré poussé d'enfoncement du corps dans le matelas. Des essais ont démontré qu'un enfoncement d'environ 12 à 17 cm et de préférence de 15 cm est généralement favorable pour lutter contre le décubitus. Dans ce cas, on obtient une surface effective de soutien de dimension maximale. Ces mesures sont surtout applicables aux matelas qui présentent l'épaisseur standard de 20 cm. Il peut arriver qu'un matelas ait une épaisseur de 18 cm, ce qui est aussi une mesure standard et, dans ce cas, il convient de ne pas laisser l'enfoncement approcher des 17 cm. Il convient de viser en général à assurer une limite inférieure à la distance entre la couche supérieure et la couche inférieure qui est de l'ordre de 3 à 5 cm. L'invention sera décrite maintenant plus en détail à l'aide des figures en annexe, qui reproduisent un exemple de réalisation. Ces figures sont respectivement: la figure l, une coupe longitudinale schématique d'un mode de réalisation préféré du matelas selon l'invention la figure 2, un détail du matelas selon la figure 1 à l'état utilisé et non utilisé la figure 3, une représentation schématique des moyens pour l'adduction et l'évacuation du gaz vers le matelas de la figure 2, et, la figure 4, un exemple de la façon à laquelle le circuit électrique pour la mesure de la distance dans le matelas selon la figre 1 peut être réalisé. Le matelas 1 représenté en coupe longitudinale dans la figure 1, comprend une gaine 3 qui peut être fabriquée en matériaux appropriés et une housse 2 revêtant la gaine 3 qui est fabriquée par exemple en Dureta (marque commerciale déposée). Le matelas est subdivisé par des cloisons étanches au gaz 28, en un certain nombre de compartiments, à savoir le compartiment 4 pour la région des jambes, le compartiment 5 pour la région des BAD ORIGINAL cuisses, le compartiment 6 pour la région du tronc et du postérieur, le compartiment 7 pour la région du bas du dos et le compartiment 8 pour la région des épaules et de la tête. Les compartiments peuvent être subdivises à nouveau à leur tour, en compartiments partiels (de préférence au nombre de 5) dans la direction transversale du matelas. Ces compartiments partiels sont séparés les uns des autres par des cloisons perméables à l'air ou équipés de passages pour l'air qui relient l'une à l'autre la couche supérieure et la couche inférieure et qui assurent donc une limitation maximale de la distance en s'opposant à la mise en boule du matelas et présente donc un effet d'amélioration de la stabilité quand le matelas est en état d'utilisation. Dans le compartiment 6 destiné à soutenir la rèqWon du postérieur de l'utilisateur, est dispose, contre 1. face inférieure de la couche supérieure de La qaine, une couche d'aluminium 9 et, contre la face superieulre de La touche inférieure de la gaine 3, une couche d'aluminium 10. On comprendra que des couches d'aluminium analogues peuvent être disposées également dans le compartiment 4, 5, 7 et 8. Quand l'utilisateur se couche ou s'assied sur le matelas 1, celui-ci est enfoncé avec formation d'un renfoncement d'une profondeur s (voir figure 2) dans la couche supérieure du matelas 1. Il ne reste plus alors qu'une hauteur d de la hauteur initiale D du matelas. Le matelas selon l'invention est disposé pour assurer une surface d'appui effective s la plus grande possible, en tenant compte d' 'ne valeur minimale pour d. On obtient ainsi l'assurance automatique que la pression exercée sur le corps B n'est nulle part supérieure à la pression capillaire (32 mm Hg) pour laquelle apparaît un risque de ddcubitus. Le compartiment 6 est raccordé à une conduite,il'!!ction d'air 13 provenant ld'ure pcmpe IL qui p,,Ijt;i"rri-,r l'air ambiant par une entrée 12 et qui peut envoyer de l'air vers le compartiment 6 par la conduite 13. Sur le compartiment 6, sont raccordés en outre deux conduites d'évacuation de BAD ORIGINAL gaz, 15, 17, la conduite 15 ayant un diamètre quelque peu plus faible que celui de la conduite 13. Dans la conduite 13 se trouve une vanne réglable 14 et dans la conduite 17 une vanne réglable 18 et dans la conduite 15 une vanne 16. La vanne 16 peut être omise éventuellement. Le tube 15 est équipé ou dimensionné de façon à obtenir la résistance à l'écoulement souhaité. Le compartiment 6 présente à cet effet une entrée et deux sorties pour l'air. Cette question sera encore discutée ci-après. Les deux couches d'aluminium 9 et 10 forment un condensateur 22 (voir figure 4). Les régions concernées de la couche supérieure et de la couche inférieure peuvent également être formées d'une autre manière en les rendant conductrices par exemple, en utilisant un matériau textile dans lequel est tissé un fil métallique. Le condensateur 22 est monté dans un circuit dont une source de tension d'entrée 19 est connectée électriquement à la couche d'aluminium supérieure 9. D- l'aut-e côté, la source de tension d'entrée 19 est connectée à la terre avec l'entrée plus d'un amplificateur fonctionnel et avec un appareil de mesure 23. De l'autre côté du condensateur 22, la couche d'aluminium inférieure , est connecté à l'entrée négative de l'amplificateur fonctionnel et à un condensateur de réaction 21 et est connecté par ces deux éléments à l'autre entrée de l'appareil de mesure 23. Dans ce circuit, en cas de variation de la distance entre les couches d'aluminium 9 et du condensateur 19, la tension à l'appareil de mesure 23, fonctionnant en continu, variera. cette variation de tension constitue une grandeur proportionnelle à la variation de distance entre les couches 9 et 10 et donc, à l'enfoncement s du matelas 1. L'appareil de mesure 23 fournit en continu les valeurs mesurées à une unité de ccnlanle 24 qui, en fonction des valeurs de mesures reçues et suivant la valeur choisie pour l'épaisseur d du matelas, ainsi que de la valeur limite supérieure et de la valeur l imite inférieure introduites de D par les liaisons 25, 26, BAD ORIGINAk 27, commande la pompe 11, la vanne réglable 14 dans la conduite d'adduction d'air 13 et la vanne réglable 18, dans la conduite d'évacuation d'air 17. Un circuit utilisable et plus développé est décrit d'une manière générale dans la publication "A Low Cost, Smart Capacitive Position Sensor" de F.N. Toth et al., département de l'Electrotechnique, TU Delft, Pays-Bas. Pendant l'utilisation, la pompe 11 insufflera constamment de l'air dans la conduite 13 et la conduite 15, dont le diamètre est un peu plus petit que celui de la conduite 13, restera constamment ouverte. En principe, le compartiment est alors toujours gonflé. Quand on constate que la distance d entre le bord supérieur et le bord inférieur du compartiment dépasse une valeur déterminée, si bien que la profondeur s de l'enfoncement n'est plus optimale, la vanne 18 est ouverte afin que plus d'air puisse sortir du compartiment qu'il n'y pénètre. Le compartiment se vide donc alors jusqu'à ce qu'une valeur minimale déterminée de d soit atteinte. La vanne 18 se ferme alors et le compartiment est gonflé à nouveau. La distance entre la limite supérieure et la limite inférieure de d peut être choisie suffisamment faible pour que l'utilisateur ne remarque rien de ce réglage. Pour éviter que le compartiment n'éclate si la vanne 18 devait se bloquer, il existe une sécurité incorporée (non représentée) mais si, d'autre part, la pression devait disparaître de manière malenccntreuse, les couches 9 et 10 viendraient en contact l'une avec l'autre. Un événement de ce genre peut être traduit par un signal au moyen d'un circuit approprié non décrit plus en détail, afin d'alarmer le personnel soignant de service. L'air qui est insufflé dans le compartiment 16 est prélevé de préférence au milieu ambiant et se trouve donc & température ambiante. On peut prévoir au besoin des moyens pour l'échauffer, le refroidir (par exemple en cas de fièvre de l'utilisateur) ou de conditionner autrement l'air BAD ORIGINAL introduit dans le compartiment 11 et d'adapter ainsi la température de la surface de repos. Comme déjà mentionné, la dimension optimale de la grandeur s de l'enfoncement est d'environ 15 cm. En cas de matelas ayant une dimension de 20 cm, d mesurera donc environ 5 cm. Dans le cas d'un matelas ayant une épaisseur D de 18 cm, cette valeur sera d'environ 3 cm. Si l'on maintient la limite inférieure de d à cette valeur, il ne faut pas craindre un contact de la couche supérieure et de la couche inférieure de la gaine. Grâce & l'utilisation d'un fluide tel que de l'air, comme remplissage du matelas, et grâce à la souplesse qui en résulte des côtés du matelas et des zones de transition entre les côtés et la face supérieure, ainsi que grâce à un choix judicieux d'un degré déterminé d'enfoncement de la couche supérieure du matelas, on obtient encore un autre effet, avantageux pour (la guérison de) le décubitus, à savoir que les forces de glissement et les déplacements qui peuvent se produire entre la couche de support du matelas et l'utilisateur et leur effet (souvent négatif) sur l'utilisateur, sont rendues plus faibles, voire même insignifiantes. On évite ainsi que les vaisseaux sanguins de la peau de l'utilisateur ne soient pliés en forme de z et fermés. Le matelas préventif et curatif anti-décubitus conforme à la présente invention est bon marché, par comparaison avec des matelas anti-décubitus connus et est simple à assembler. Des essais avec un utilisateur couché et assis ont démontré qu'il est possible de réaliser des pressions qui restent inférieures à la pression capillaire précitée. BAD ORIGINAL