INOVACE ZDRAVOTNÍCH MATRACÍ POMOCÍ OSNOVNÍCH DISTANČNÍCH PLETENIN

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI FAKULTA TEXTILNÍ

KATEDRA TEXTILNÍCH TECHNOLOGIÍ

Studijní program: N3106 Textilní inženýrství Studijní obor: Textilní a oděvní technologie

DIPLOMOVÁ PRÁCE

INOVACE ZDRAVOTNÍCH MATRACÍ POMOCÍ OSNOVNÍCH DISTANČNÍCH PLETENIN

INNOVATION OF MEDICAL MATTRESSES BY THE WARP KNITTED SPACER FABRIC

Vedoucí diplomové práce: Ing. Irena Lenfeldová, Ph.D.

Konzultanti diplomové práce: Ing. Ondřej Novák, Ph.D.

Šárka Kajprová Autor diplomové práce: Bc. František Vančura

Počet stran: 68/175 Počet obrázků: 16/26 Počet tabulek: 15/5 Počet grafů: 10 Počet příloh: 12

3

P r o h l á š e n í

Byl jsem seznámen s tím, že na mou diplomovou práci se plně vztahuje zákon č. 121/2000 Sb., o právu autorském, zejména § 60 – školní dílo.

Beru na vědomí, že Technická univerzita v Liberci (TUL) nezasahuje do mých autorských práv užitím mé diplomové práce pro vnitřní potřebu TUL.

Užiji-li diplomovou práci nebo poskytnu-li licenci k jejímu využití, jsem si vědom povinnosti informovat o této skutečnosti TUL; v tomto případě má TUL právo ode mne požadovat úhradu nákladů, které vynaložila na vytvoření díla, až do jejich skutečné výše.

Diplomovou práci jsem vypracoval samostatně s použitím uvedené literatury a na základě konzultací s vedoucím diplomové práce a konzultantem.

V Liberci dne: ……….

Podpis

4

Poděkování

Chtěl bych poděkovat vedoucí mé práce paní Ing. Ireně Lenfeldové, Ph.D.

a mému konzultantovi panu Ing. Ondřeji Novákovi, Ph.D. za kvalitní vedení a usměrňování při vypracovávání této diplomové práce. Děkuji společnosti Tylex Letovice a.s. za poskytnutí pletenin a společnosti Linet Spol. s.r.o. v zastoupení paní Šárky Kajprové za poskytnutí nemocničních lůžek, matrací a měřícího zařízení. Dále děkuji paní Bc. Evě Sikové za rady ze zdravotnické problematiky.

Poděkování patří taktéž mé rodině za morální a hmotnou podporu během studia.

Speciální poděkování patří mé přítelkyni, která mi byla oporou celé studium a pomáhala mi nejen při řešení záležitostí týkajících se této práce.

5

ANOTACE

Tato diplomová práce se zabývá možným využitím 3D pletených struktur ve zdravotnictví jako neimplantačního materiálu. Problematika komfortu při ležení na nemocničním lůžku je nedílnou součástí kvality péče o pacienty, proto je zde uvedeno základní rozdělení komfortu se zaměřením na konkrétní problematiku, která se vyskytuje v běžné praxi. Rešeršní část taktéž obsahuje základní rozdělení antidekubitních matrací a jejich konstrukci.

Praktická část je zaměřena na efektivitu rozložení kontaktních tlaků na samotných matracích používaných v nemocnicích. Na tyto matrace jsou poté pokládány 3D pletené struktury o různých distancích a je sledováno, jak jejich přítomnost ovlivní kontaktní tlak. Konfrontací naměřených výsledků samotných systémů a systémů s pleteninami se ukazuje, že dochází ke změnám rozložení tlaku, tyto hodnoty jsou vyhodnocovány. Experimentální část taktéž obsahuje základní charakteristiku pletenin jako je odpor vůči stlačení pro porovnatelnost s matracemi z PU pěn a matracemi s vrchní vrstvou z visco PU pěny. V závěru je navržen vlastní matracový systém, který by pomohl v boji proti dekubitům a zlepšil komfort pacienta.

KLÍČOVÁ SLOVA:

Kontaktní tlak Matracový systém 3D pletenina XSensor Dekubit PU pěna

6

ANNOTATION

This diploma work deals with the possible application of 3D spacer fabric in a medical care service as non-implantation material. The issue of a patient comfort while lying on a hospital bed is an inseparable part of taking care of patients. That is why there is stated basic division of comfort regarding the particular issue seen in common practice. The theoretical part contains basic division of anti-decubitus mattresses and their construction.

The research part of this work is focused on the effective distribution of contact pressures on separate mattresses used in hospitals. These mattresses are then covered by the 3D spacer fabric with different distances and the pressures are measured.

By comparison of both – the separate systems and those with knitting where the differences in the pressure spread are visible we can carry out an evaluation of the measured values. This part of work considers some basic knitting characteristics as compression resistance for comparison the PU foam mattresses with mattresses containing the top layer of visco PU foam. The result then concludes into unique design of a mattress system helping to fight the decubitus and to increase the patients comfort.

KEY WORDS:

Contact pressure Mattress system 3D spacer fabric XSensor

Decubitus PU foam

7

Seznam použitých symbolů a zkratek:

0,25“ 0,25 anglických palců

22E (22 na anglický palec) dělení stroje BNB back needle bed (zadní jehelní lůžko)

BMI body mass index

CNS centrální nervový systém ČSÚ Český statistický úřad

EHIS european health interview survey

f22 fibril 22

FNB front needle bed (přední jehelní lůžko) Hc hustota celková m^2

Hř hustota řádků m^1 Hs hustota sloupků m^1 PA polyamid PAI pressure area index PE polyetylen PL polyester PRI pressure relief index PU polyuretan SD semi dull (polomatné)

t čas [min]

visco viskoelastická γ úhel křížení monofilů

 

8

Obsah

SEZNAM POUŽITÝCH SYMBOLŮ A ZKRATEK: ... 7 

1  ÚVOD ... 9 

2  TEORETICKÁ ČÁST ... 10 

2.1  ZDRAVOTNÍ PROBLEMATIKA DEKUBITŮ ... 10 

2.1.1  Faktory pro vznik dekubitů ... 10 

2.1.2  Klasifikace dekubitů ... 11 

2.1.3  Hodnocení rizik vzniku dekubitů ... 12 

2.1.4  Výskyt dekubitů ... 13 

2.2  PROBLEMATIKA KOMFORTU U NEMOCNIČNÍCH LŮŽEK... 13 

2.3  ZÁKLADNÍ ROZDĚLENÍ ANTIDEKUBITNÍCH MATRACÍ ... 15 

2.3.1  Pasivní matrace ... 16 

2.3.2  Aktivní matrace ... 18 

2.4  HODNOTÍCÍ INDEXY ... 19 

2.4.1  PAI – Pressure Area Index ... 19 

2.4.2  PRI – Pressure Relief Index ... 20 

2.5  ANTIDEKUBITNÍ POMŮCKY VYUŽÍVAJÍCÍ 3D PLETENINY ... 20 

2.5.1  Vložky pro ortopedickou obuv ... 21 

2.5.2  Vrstvy pro matrace ... 22 

2.5.3  Bandáž ... 22 

2.6  STANOVENÍ HYPOTÉZY CHOVÁNÍ 3D PLETENIN JAKO SOUČÁSTI MATRACOVÉHO SYSTÉMU ... 23 

3  EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST ... 25 

3.1  NÁVRH EXPERIMENTU ... 25 

3.1.1  Stanovení kontaktních tlaků a popis  použitého zařízení (X‐Sensor^®) ... 25 

3.1.2  Stanovení odolnosti materiálů při stlačení a  popis použitého zařízení (LabTest^®) ... 29 

3.2  VÝBĚR VZORKŮ PRO EXPERIMENT ... 30 

3.2.1  Popis vybraných vzorků 3D pletenin ... 31 

3.2.2  Popis vybraných vzorků PU matrací a   aktivních systémů ... 33 

3.2.3  Výsledky měření na XSensoru ... 38 

3.2.4  Výsledky měření na dynamometru LabTest^® ... 52 

4  DISKUZE ... 55 

4.1  NÁVRH VLASTNÍHO MATRACOVÉHO SYSTÉMU ... 55 

4.2  NÁVRH NA POKRAČOVÁNÍ ... 57 

4.3  OPAKOVATELNOST A REPRODUKOVATELNOST ... 58 

5  ZÁVĚR ... 59 

POUŽITÁ LITERATURA: ... 62 

SEZNAM OBRÁZKŮ:... 65 

SEZNAM GRAFŮ: ... 66 

SEZNAM TABULEK: ... 67 

SEZNAM PŘÍLOH: ... 68 

9

1 Úvod

Když Hippokrates položil základy medicíny a lidstvo se začalo zajímat o stavbu lidského těla a jeho funkce, byly sbírány zkušenosti a lékař se převážně musel spokojit zkoumáním vnějšku těla. V prvopočátku byla nutnost zachránit lidský život bez ohledu na vedlejší následky. S rozvojem medicíny se dosáhlo jistého pokroku v chirurgii, např. otvírala se hruď pro nahromaděný hnis a lebeční zlomeniny byly někdy napravovány trepanací. V dnešní době, kdy si dovedeme poradit prakticky s drtivou většinou různých onemocnění, nastává problém s pacienty, kteří jsou odkázáni na dlouhodobý pobyt na nemocničním lůžku. Pro lidský organismus je velice důležité, aby byly všechny jeho tkáně dobře okysličovány krví. Pokud dojde k zamezení přísunu krve do určité části těla, může dojít k nevratnému ději a tím je odumírání živé tkáně.

Pro dlouhodobě ležící pacienty to znamená veliký problém, který v současné době již lze řešit, a to použitím antidekubitních podložek. Dekubit – proleženina je poškození tkáně, která je zapříčiněna vnějším tlakem. Vzniká na základě různých faktorů, jako jsou: intenzita tlaku, čas působení tlaku, celkový stav pacienta a také zevní podmínky.

Dekubit je nežádoucí jev při léčení různých onemocnění vyžadujících dlouhodobý pobyt na lůžku.

Cílem používání antidekubitních podložek je zajistit pacientovi komfort a hlavně dobré prokrvení celého lymfatického systému. Toto je řešeno vývojem antidekubitních lůžek, takových, která by vyhovovala těmto náročným požadavkům medicíny.

10

2 Teoretická část

2.1 Zdravotní problematika dekubitů

Dekubit je závažný problém, který vzniká uzavřením cévy v důsledku vnějšího tlaku proti kosti. Pokud je vnější tlak větší než normální krevní tlak, dochází k uzavření krevního řečiště. Krevní tlak je vyjadřován v jednotkách mmHg a za úzus hranice pro tvorbu dekubitů je brána hodnota 32 mmHg. Dle různých studií se ukazuje, že hranice normálního kapilárního tlaku je jen přibližná. Tato hranice je aplikovatelná na mladého, zdravého jedince bez nemocí. Všeobecně bylo známo, že pokud nepřekročíme tuto hodnotu, nedochází k uzavření krevního řečiště. Dnes se ukazuje, že jde jen o orientační hodnotu.

Tvorba dekubitu má opačný směr než směr, ve kterém byl vyvolán. To znamená, že svalová hmota u kosti je poškozena jako první a postupuje dále na povrch pokožky.

Vzniklý dekubit lze jen těžko odhalit v počáteční fázi. Většinou je zpozorován, až když je viditelný na pokožce. Stav poškození tkáně u kosti je v daleko horším stavu, než jak je patrný na povrchu těla. Nejlépe proleženinám odolává vrchní vrstva kůže.

Riziková skupina lidí, u nichž se dekubity mohou vyskytnout, jsou pacienti dlouhodobě ležící, s poraněním páteře, lidé v kómatu, diabetici a starší lidé. [1][2]

2.1.1 Faktory pro vznik dekubitů

Tlak a čas – nejvíce namáhané části těla jsou soustředěny do výčnělků (lopatky, páteř, kostrč, kyčelní kloub, paty, týl, apod.). Právě o tyto části je naše tělo podepřeno při ležení. Ovlivňujícími faktory pro vznik proleženin jsou především čas a tlak. Musí se rozeznávat, zda jde o tlak dlouhotrvající nebo krátkého účinku (s časem na opětovné prokrvení tkáně). Krátkodobé působení vysokého tlaku nemusí mít takové následky jako dlouhodobé působení malého tlaku. Dekubit, podle Kosiaka vzniká při trvalém tlaku v čase mezi 1 až 2 hodinami, za touto časovou hranicí vznikají nezvratné následky. Naopak podle paní Reiblové může ve velice extrémním případě dojít k dekubitům už za 20 až 30 minut. [1][2][3]

Tření a střižná síla – tření vzniká při posouvání pacienta po nemocničním lůžku. Tato tkáň je více náchylná ke vzniku dekubitů. Pokud ke tření přidáme tlak, dojde ke vzniku střižné síly mezi pokožkou a lůžkem. K tomuto typu proleženin

11

dochází především v sedě a polosedě (Fowlerova poloha), kdy tuková a podkožní tkáň se napíná a zužuje, zatímco kůže zůstává prakticky beze změn.

Chemické vlivy – např. inkontinence, která je na pokožce, narušuje povrchovou část kůže a změkčuje ji. Tomuto jevu se říká macerace. Také vlhkost způsobená potem narušuje pokožku. Pocení navíc výrazně zpomaluje hojení hnisavých ran.

Ostatní vlivy – zde je uveden výčet dalších ovlivňujících faktorů:

 Zdravý jedinec je méně náchylný na dekubit než člověk trpící nějakou nemocí nebo ten, který má špatné stravovací návyky.

 CNS – centrální nervový systém řídí všechny pochody v těle. V případě poruchy může být omezena pohyblivost pacienta a i schopnost samoléčby dekubitů.

 Pokud jde o pohlaví, ženy jsou více náchylné z důvodu silnějších vrstev tukových tkání.

 Senioři ve věku od 71 – 90 let jsou až 20krát náchylnější než lidé ve středním věku 20 – 40 let. Je to následek snížení elasticity a pevnosti kůže, která není už dobře prokrvována.

 Tělesná hmotnost a s tím spojená pohyblivost je další nedílnou součástí ovlivňujících faktorů. Jakákoliv odchylka od ideální tělesné hmotnosti zvyšuje riziko dekubitů. Lidé trpící nadváhou nevyhledávají aktivní činnosti pro redukci tělesné hmotnosti a celková prokrvenost těla tím pádem klesá.

 Hydratace pokožky, výživa (nedostatek vitamínů snižuje schopnost regenerace), propustnost cév (špatné prokrvování), atd.

 Souběžná nemoc zpomaluje hojení ran a snižuje obranyschopnost. [1][2][3]

2.1.2 Klasifikace dekubitů

Dekubity se rozdělují do čtyř skupin dle stupnice paní Hibbsové na stádia.:

1. stupeň (erytém) – tlaková léze bez poškození kůže

Jedná se o reverzibilní jev. Lze ho poznat zarudnutím pokožky a mírného zduření postiženého místa.

2. stupeň (puchýř) – tlaková léze s poškozením kůže

Pokožka je po odeznění tlaku zbělelá a nedochází k opětovnému prokrvení.

Následkem toho může dojít k odumírání tkáně. Mohou se vyskytnout puchýře. Hojení může být spontánní avšak zdlouhavé.

12

3. stupeň (nekróza) – tlaková léze se zničením tkání mezi kostí a pokožkou Na povrchu je patrná černá nekrotická tkáň ztvrdlá nebo rozbředlá. Vředy vznikají na místě odumřelých tkání. Samovolné hojení je zde také možné, avšak léčba trvá několik měsíců i let. Zhojená oblast má velmi tenkou jizvu náchylnou na tlak.

Při poškození vzniká již chronický vřed.

4. stupeň (vřed) – tlaková léze provázená ostitidou a artritidou

Je podobný stupni 3. avšak o spontánní hojení nemůže být řeč a proto se k léčbě přistupuje pomocí operačního zákroku. Tento stupeň je navíc doprovázen zánětem kostí a kloubů. [1][4]

2.1.3 Hodnocení rizik vzniku dekubitů

Jedná se o soubor různých ovlivňujících faktorů sestavených do hodnotícího kritéria. Každá „otázka“ je ohodnocena určitými body, které jsou sečteny a vyhodnoceny v příslušné stupnici. Existuje 17 různých hodnotících stupnic, z nichž tři jsou používány nejčastěji a to dle Nortonové, Bradenové a Waterlowa. U nás se používá především rozšířená škála dle Nortonové. Hodnocení se provádí za účelem zařazení pacienta do skupiny. Lékařský personál může poté snáze zvolit způsob léčby.

Škála dle Nortonové – byla sestavena v roce 1962, ta hodnotí pacienty především v dlouhodobé péči. Čím míň bodů se v této stupnici dosáhne, tím je vznik dekubitu více rizikový. Rozšířená škála má 25 bodů, 13 a méně  vysoké riziko vzniku dekubitu.

Škála dle Bradenové – tato stupnice více zohledňuje třecí síly, střižný efekt a výživu pacienta než stupnice dle Nortonové. Tato škála má 24 bodů. Při dosažení 6 – 9 bodů je riziko vzniku dekubitů největší, nad 20 zase minimální.

Škála dle Waterlowa – stupnice byla zpracována v roce 1985 ve Velké Británii a je sofistikovanější. Vznikla na základě různých studií. Zahrnuje v sobě navíc např. chuť k jídlu, tělesnou stavbu a hmotnost, typ kůže, pohlaví i věk. Na rozdíl od předešlých stupnic je hodnocení odlišné. Čím většího čísla dosáhneme, tím je riziko vzniku dekubitu větší. Od 0 do 10 bodů je riziko velmi malé, od 20 bodů výše je riziko vysoké. [1][5]

13 2.1.4 Výskyt dekubitů

Ležící pacient má jiné rizikové partie pro vznik dekubitů, než který je upoután na kolečkové křeslo. Na obr. 1 jsou vyobrazeny nejrizikovější části těla. [5]

Obr. 1. Výskyt dekubitů. [5]

2.2 Problematika komfortu u nemocničních lůžek

Komfort textilií lze brát jako situaci, kdy subjekt necítí žádný nepříjemný pocit vyvolaný okolím či oděvem vnímaný všemi smysly krom chuti. Komfort lze hodnotit objektivně nebo subjektivně. Subjektivní hodnocení lze chápat jako hodnocení spokojenosti uživatele nebo skupiny uživatelů. Každý člověk bude mít jiné nároky na komfort. Pokud budou vybrány dvě skupiny hodnotitelů např. po sto lidech a výsledky se v rámci skupiny zprůměrují, dosáhneme dvou výsledků, které jsou taktéž subjektivní. Objektivní hodnocení je založeno na nevnášení okolních rušivých vlivů do hodnocení (aktuální pocit hodnotitele).

Komfort lze dělit na.:

 Psychologický,

 senzorický (smyslový),

 patofyziologický,

 termofyziologický.

Psychologický komfort se odvíjí hlavně od požitků naší mysli a kultury, ve které subjekt vyrůstá. Jde mimo jiné o módní styly, nošení značkového oblečení, nošení uniforem, atd. [6][7][8]

14

Senzorický komfort souvisí s pocitem subjektu při kontaktu textilie s pokožkou.

Pocity mohou být různorodé (škrábání, kousání, pocit vlhka, apod.). Mezi mechanické a kontaktní vlastnosti mimo jiné patří drsnost, tloušťka, stlačitelnost, tepelná jímavost, roztažnost, atd. Objektivní hodnocení těchto vlastností lze dosáhnout použitím metody vyvinuté v Institutu oděvní hygieny v Hohensteinu v Německu. Jedná se o empirické vztahy sestavené na základě mnoha studií.

Patofyziologický komfort souvisí s chemickou interakcí pokožky s oděvem, respektive s mikroorganismy obsažené v lidské pokožce. Při této interakci může dojít ke kožnímu onemocnění (vyrážky, svědění, alergie, atd.)

Termofyziologický komfort se dá chápat jako harmonie mezi subjektem a okolním prostředím, kdy subjekt nepociťuje chlad ani horko a zároveň se nepotí.

Tento druh komfortu je definován transportem tepla a vlhkosti. Termoregulace organizmu je schopnost udržení stálé tělesné teploty. Tento děj je hlídán samoregulačními mechanizmy organizmu, které dokážou udržet rovnováhu mezi teplem vytvořeným subjektem a teplem odevzdaným do okolí. Přenos tepla může být realizován prouděním, vedením a zářením. [6][7][8]

Vnímání tepla a vlhka je jednou z hlavních hodnotících hledisek antidekubitních matrací, co se týče komfortu. Pocit pohodlí je úzce spojen s řešením kontaktních tlaků.

Vlhkost, respektive pot na pokožce je nežádoucí a nepříznivě působí na zdravotní stav pacienta. Odpařování potu je podmíněno poměrem parciálních tlaků (koncentrací nasycené páry) nad pokožkou a v okolním prostředí. Pokud bude parciální tlak okolního prostředí větší, dojde naopak ke koncentraci vodních par na pokožce. Odvod potu z těla ve formě kapalné vlhkosti je podmíněn difúzně, kapilárně a sorpčně. Difúzní přenos je realizován prostřednictvím pórů na principu rozdílu parciálních vodních tlaků.

Kapilární odvod je na principu knotového efektu, kde pot v kontaktu s oděvem kapilárně vzlíná od pokožky na povrch. Kapilární vzlínání je efektivnější u kapilár s co nejmenšími průměry. Sorpce je založena na pronikání vlhkosti do struktury vlákna a následném navázání na hydrofilní skupiny.

Odpařování potu je efektivnější, pokud je zajištěno proudění vzduchu. Kapičky potu ve formě páry jsou odváděny od povrchu. Těchto principů se nejlépe využívá tam, kde se pot dostává do okolního prostředí. Pokud se zamezí odvodu potu od pokožky,

15

začne se hromadit. S tím je spojeno i dýchání pokožky. Pokud přijde pokožka do styku s neprodyšným materiálem, dojde k zamezení přístupu kyslíku k pokožce. Vycházející oxid uhličitý z pokožky kondenzuje a tvoří se pot, který nemůže být odpařen. Tato skutečnost nastává při dlouhodobém styku pacienta s nemocničním lůžkem, které má sice potah z paropropustného materiálu, ale pod tímto povrchem je téměř neprodyšná PU pěna. Nepomůže ani bavlněné prostěradlo, které je mezi pacientem a potahem.

Potahy pro nemocniční lůžka musí být lehko udržovatelné a zdravotně nezávadné.

Nahromaděný pot způsobuje zdravotní problémy (potlačování hojení ran – mokvání, vznik kožních problémů – opruzeniny). Další problém potvrzený z praxe je posuv pacienta při latentním náklonu aktivních systémů. Aktivní systémy jsou určeny především imobilním pacientům, tudíž nemají možnost zpětného posuvu. Posuv je způsoben alternacemi vzduchových vaků podpořený snížením tření v důsledku nahromaděného potu na potahu. Ideálním řešením by bylo navržení takového potahu, který by udržoval pokožku pacienta suchou. Mikroklima by bylo regulováno;

na pasivních systémech pohybem pacienta, na aktivních systémech alternačními cykly, jelikož je pacient imobilní.

Po přidání 3D pleteniny by nedocházelo k přímému kontaktu alternačních komor s pacientem. Tím by byl potlačen skluz pacienta, zároveň by suchá pokožka mimo jiné nedovolila posuv pacienta. Jedním z možných řešení je použití distančních osnovních pletenin s otevřenou strukturou. Prostor mezi vrstvami jednolícních pletenin je vymezen monofily a udržuje distanci pleteniny. V této vrstvě by docházelo k cirkulaci vzduchu.

Tyto pleteniny mají spousty výhod, např. nízkou hmotnost, dále neabsorbují vlhkost, jsou pružné, antialergické a nepodporují výskyt roztočů. Používanými materiály jsou především polyesterová vlákna, která vydrží vyšší teploty při praní, dezinfekci a případné sterilizaci.

2.3 Základní rozdělení antidekubitních matrací

Tyto matrace lze rozdělit do dvou základních skupin podle způsobu použití antidekubitních prvků. Pasivní matrace využívají struktur především z vrstvených polyuretanových pěn. Aktivní používají proměnlivý kontaktní tlak v lokálních částech lidského těla. Všechny tyto matrace musí být uzavřeny v povlacích, které jsou paropropustné, ale zároveň nesmí propouštět vodu. Tyto povlaky by měly být snadno

16

udržovatelné, odolné vůči možné inkontinenci potu, apod. Musí být pružné a odolávat různému tahovému napětí (posuv pacienta po lůžku, kopírování tvaru těla pacienta).

Povlak je kompozitní materiál, kde spodní vrstva bývá zpravidla osnovní jednolícní pletenina nebo zátažná jednolícní pletenina (tkanina není vhodná z důvodu malé pružnosti). Vrchní část je potažena tenkou polyuretanovou vrstvou odolnou již zmíněným tekutinám. Švy jsou šité nebo lepené, u lepených odpadá dodatečné uzavření otvorů vzniklých šitím.

2.3.1 Pasivní matrace

Pasivní ochranou se myslí využití neaktivních členů. Struktura se může lišit od využití, požadavků pacienta a nároků na účinnost. Základní myšlenkou je rovnoměrné rozložení tlaku pacienta na podložce. Tím se odlehčí kritická místa pro tvorbu dekubitů. [1]

V prvním případě se tento pasivní člen může vytvářet jako polyuretanová pěna, která má texturovanou plochu (obr. 2 a). V podstatě jde o výřezy v podélném a příčném směru, které vytvářejí kostičkovanou strukturu. Tato struktura dokáže reagovat nezávisle na lokální tlak pacienta, aniž by zatěžovala tahovou silou okolní pole matrace. Pro zvýšení účinnosti se tyto výřezy aplikují na obě dvě strany (obr. 2 b). Tlak, který je již dobře rozložen, se díky oboustrannému prořezu dokáže ještě daleko lépe disipovat. [1]

a) b)

Obr. 2. Pole matrace s výřezy: a) Jednostranný prořez; b) Oboustranný prořez. [9]

Jednotlivá pole jsou řešena do kónického tvaru. Díky tomu je umožněna deformace více polí vedle sebe, aniž by byla ve vzájemné interakci. Tyto matrace díky této struktuře dostávají jiné vlastnosti. Z mechanických vlastností se jedná především

17

o sníženou rezistenci na kompresní odpor a sníženou ohybovou tuhost, prodyšnost respektive větší vzdušnost díky kanálkům. Pacient se nemusí bát, že by mu textura matrace způsobila otlačeniny, díky sofistikované struktuře je vysoký tlak disipován a nepůsobí lokálně. Na obr. 3 lze vidět barevnou mapu reprezentující rozložení tlaku.

Škála tlaku je zobrazena barevně i s číselnou hodnotou milimetrů sloupce rtuti v jednotkách mmHg. Jedná se o matraci pro pacienty s rizikem vzniku dekubitů II.

Obr. 3. Rozložení tlaku na matraci s oboustranným prořezem.

Dalším typem pasivních matrací jsou tzv. vrstvené struktury (sendvičové).

Zde se již příliš nevyužívá prořezů. Využívá se kombinace různých PU pěn s odlišnými mechanicko – fyzikálními vlastnostmi. Pacient plochou těla působí lokálně různým tlakem na podložku. S výhodou se na vrchní část používá viskoelastická PU pěna, která absorbuje větší tlak. Pacient se více „propadne“ a doposud nezatížená část těla se více začne podílet na disipaci tlaku. Tato viskoelastická pěna má tvarovou paměť a dokáže se rychle přizpůsobit lidskému tělu. Pod touto vrstvou je umístěna klasická PU pěna, která nedovolí propadnutí pacienta na rošt lůžka. Samotná viskoelastická pěna by neměla účinek potřebný k prevenci dekubitů, naopak by je bez kombinace s jinými prvky způsobovala (reakce na kompresní odpor je zpožděná a malá, chová se jako katarakt).

Rozložení těchto prvků v matraci je závislé na stupni závažnosti vzniku dekubitů. Příčné řezy matrace v různých místech vykazují odlišný poměr zastoupení jednotlivých komponent PU pěn s různými vlastnostmi.

18 2.3.2 Aktivní matrace

Jedná se o matrace s aktivními členy. Lze je rozdělit do tří skupin. Toto rozdělení má pouze orientační charakter, záleží na úhlu pohledu a nastavení hodnotících kritérií.

První skupina – jedná se o matrace vybavené vzduchovými komorami pracující s automatickými cykly změn tlaku vzduchu v jednotlivých komorách. Aktivní matrace Precioso^® a Virtuoso^® od společnosti Linet Spol. s.r.o. jsou vybaveny třemi okruhy, které alternují v časovém intervalu 7,5 minut. Základní provedení Precioso^® je vybaveno jednou vrstvou vzduchových komor (obr. 4). [10]

Obr. 4. Aktivní vzduchové komory Precioso^®. [11]

Alternace neprobíhá v celé délce matrace, hlavová část je vždy nafouknuta.

Vzduchové komory jsou i podél matrace avšak nealternují. Jsou vždy nafouknuty a slouží částečně jako opory, aby pacient byl správně umístěn na lůžku a aby žádná část jeho těla nebyla posunuta mimo aktivní matraci. [10]

Matrace Virtuoso^® (obr. 5) je vybavena dvěma vrstvami z aktivních nafukovacích komor. Spodní vrstva je podobná matraci Precioso^®. Vrchní vrstva se skládá jen z příčně položených nafukovacích komor v celé délce matrace. [12]

Obr. 5. Stavba vrstev matrace Virtuoso^®. [12]

19

U této matrace k alternaci dochází u spodní vrstvy ve střední části. U vrchní vrstvy ve střední a spodní části. Hlavová část je stejně jako u předešlé permanentně nafouknuta. Na obr. 6 je červeně znázorněna alternující část matrace Virtuoso^®. [12]

Obr. 6. Aktivní vzduchové komory Virtuoso^®. [12]

Druhá skupina – jsou to aktivní matrace, které se vyznačují adjustací alternace tlaku v jednotlivých vzduchových komorách přímo pacientem. Částečně mobilní pacient má možnost si podle své potřeby nastavit tlak v matraci. Takový pacient musí být proškolen, ale přesto je tento systém schopen automatické kontroly. Pokud by integrovaná řídící jednotka vyhodnotila, že je pacient vystaven možnému vzniku dekubitů, přejde do automatického režimu a aktivuje se automatická alternace.

Třetí skupina – jedná se taktéž o vzduchové komory, ovšem s tím rozdílem, že nejsou uzavřeny v časových intervalech jako v předešlých dvou případech. Jedná se o perforované vzduchové komory, do kterých je vháněn vzduch. Ležící pacient působí na každou komoru jiným tlakem, tzn. míra nafouknutí je v každé komoře jiná.

Tímto způsobem je zajištěno maximální a rovnoměrné rozložení tlaku pacienta na matraci. Zároveň tento druh matrace udržuje pacienta v suchu a chladu díky cirkulaci vzduchu. [13]

2.4 Hodnotící indexy

2.4.1 PAI – Pressure Area Index

Jedná se o systém, kde se hodnotí index plošného působení tlaku. Poměr čidel, která naměřila tlak nižší, než je nastavená sledovaná (prahová) hodnota vzhledem k počtu čidel, která zaznamenala tlak větší než prahový. Vyjadřuje se v procentech.

Mezní hodnoty bývají zpravidla nastaveny na tyto hranice 30, 20 a 10 mmHg. [1]

20

PAI 70 % u 30 mmHg znamená, že 70 % plochy těla je vystaveno tlaku nižšímu než 30 mmHg.

U tohoto systému není uvedeno, po jaký časový interval je plocha těla vystavena většímu tlaku, než je prahový. [1]

2.4.2 PRI – Pressure Relief Index

Index úlevy od tlaku (PRI) lze vyhodnocovat u aktivních antidekubitních matrací. Vyfukováním a nafukováním cel matrace získáváme rozdílný tlak v lokální části těla. Křivka této funkce má klesající a stoupající charakter během jednoho cyklu.

Podobně jako u PAI je zde důležitá maximální hodnota (prahová), která je sledována.

Vyhodnocení probíhá v jednom cyklu aktivní antidekubitní matrace. Sleduje se, po jaký časový interval z celkového času jednoho cyklu klesl tlak pod mezní (prahovou) hodnotu. [1]

Pokud je hranice nastavena na 20 mmHg cyklus trvá 10 min. a tlak nepřevyšující tuto hodnotu trval 6 min. tzn. → PRI 60 % pro 20 mmHg.

Běžné mezní hodnoty pro měření u ležícího pacienta jsou 30, 20 a 10 mmHg.

U pacienta v sedě jsou mezní hodnoty zpravidla nastaveny na 60, 40 a 20 mmHg.

Tento index je lepším hodnotícím faktorem než PAI. Tímto způsobem se dají porovnávat aktivní matrace s různými pracovními cykly. Nelze však srovnávat aktivní nafukovací cely matrací s tvrdými podpůrnými nosníky alternující v cyklech. V krátkém časovém cyklu by tělo bylo vystaveno velmi velkému tlaku. V delším časovém úseku by bylo odlehčeno. Tím by bylo dosaženo lepšího PRI než u aktivní antidekubitní matrace, což je ve výsledku chybné. PRI hodnota je irelevantní bez znalosti skutečného systému, který je hodnocen.

Vědecky bylo dokázáno, že alternující tlak, kdy je lidská tkáň osvobozena od všech tlaků v 5-ti až 7,5 minutových intervalech nezpůsobuje vznik dekubitů. [1][14]

2.5 Antidekubitní pomůcky využívající 3D pleteniny

Vedle různých typů polyuretanových pěn lze použít také distanční pleteniny.

Jejich uplatnění se nachází především ve spojení se silikonovými gely, PU pěnami, atd.

Distanční pleteniny jsou vyráběny hlavně osnovní technologií. Tato technologie dovoluje daleko větší možnosti vzorování (rozestup lůžek, vazba na lícní a rubní straně,

21

úhel křížení monofilů, apod.). Distanční pleteniny jsou daleko prodyšnější. Nabízejí lepší komfort.

2.5.1 Vložky pro ortopedickou obuv

Osoby trpící diabetem jsou vystavovány vzniku dekubitů dnes a denně. Jejich celková prokrvenost je velmi špatná. Už jen stání či chůze může způsobit problém.

Pro tyto lidi je zde řešení ve formě speciálních ortopedických vložek. Tyto vložky by měly mít dobrou tepelnou vodivost, vysokou schopnost zotavení, tvarovou stálost a odvod vlhkosti. Pro své vlastnosti je ve velké míře využívána pletenina z polyamidu.

Schopnost zotavení zde hraje hlavní roli, protože dokáže udržet tloušťku pleteniny.

Pro lepší antibakteriální vlastnosti je vrchní vrstva upravena stříbrnými částicemi.

3D pletenina dokáže dobře reagovat na změnu tlaku a chodidlo je vždy podpíráno, tím se docílí dobrého rozložení tlaku. Vrchní vrstva přicházející do styku s chodidlem je potažena tenkou PU pěnou pro snadnou údržbu. Ortopedická vložka s 3D pleteninou vytváří mikroklima v obuvi. Tím je zajištěna dobrá cirkulace vzduchu a nedochází k nadměrnému pocení nohy. [15][16]

Výzkumným týmem TITV Greiz byla provedena měření, kde se snímala skutečná zátěž chodidel. V jednom případě se jednalo o plochou korkovou vložku o tloušťce 12 mm (obr. 7 vlevo) a v druhém případě byla tato vložka doplněna o distanční pleteninu (obr. 7 vpravo). [15]

Obr. 7. Barevná mapa distribuce tlaku chodidla v obuvi. [15]

Je zřejmé, že vložka s distanční pleteninou rozkládá tlak lépe. V ploskové části zevního svalu nohy se objevil větší tlak, ale zato se podstatně zmenšila plocha s vysokým tlakem (červená a fialová oblast). Tlak pod prsty je také menší. [15]

22 2.5.2 Vrstvy pro matrace

Výborný transport vlhka, rychlá zotavovací schopnost, dokonalá prodyšnost, to jsou atributy distančních pletenin. Pro tyto vlastnosti se může pletenina použít tam, kde je potřeba maximálního zajištění prevence vzniku dekubitů a zároveň dosažení komfortu na vysoké úrovni. Při kombinaci polypropylenových vláken s bavlněnými se může dosáhnout efektivního transportu tekutin od pacienta.

Použití – operační stoly pokryté distanční pleteninou zajistí prevenci dekubitů a zároveň nedovolí prochladnutí pacienta během operace. Tato pletenina je uvnitř vaku, který je lehce udržovatelný.

2.5.3 Bandáž

Distanční pletenina nachází své uplatnění i jako pomocník při hojení dekubitů nebo zhnisaných ran. Jedná se o vícevrstvou podložku pod pacienta nebo jen jako obinadlo. Vrchní část, která je v dotyku s pacientem, má na povrchu nepravidelnou mikroskopickou strukturu (vzdálenost pórů ve struktuře je od 100 µm po 500 µm).

Jedná se o vlákna ve směsi z PE/PA. Tato „nopkovitá“ struktura jemně masíruje poškozenou oblast a pomáhá obnovovat tkáň. Distanční pletenina zhotovená z PE a bavlny, která je v přímém kontaktu s touto vrstvou, zajišťuje odvod tekutin dále od pacienta a zároveň distance pleteniny absorbuje tlakovou sílu. Vrchní vrstva je tkanina s velkou dostavou z PE. Tato kombinace vrstev zajistí dokonalý terapeutický účinek bez vedlejších nežádoucích efektů. [17]

Ve Švýcarsku bylo testy prokázáno, že tyto multivrstvé struktury pomohly hojení a zároveň byly dobře akceptovány samotnými pacienty. Prokázáno bylo značné zlepšení u pacientů po operaci nebo se žilními problémy. Pozitivních výsledků bylo dosaženo i u vložek do bot pro diabetiky. Bohužel dekubity čtvrtého stupně jsou již natolik závažné, že i takto upravená podložka nemá příznivý účinek. Zde se lze spolehnout pouze na chirurgické řešení. Po zákroku lze tyto podložky již použít s maximálním efektem. [17]

23

2.6 Stanovení hypotézy chování 3D pletenin jako součásti matracového systému

Pleteniny patří do skupiny plošných textilií, u kterých je velký problém přesného definování výchozího stavu. Pletenina je daleko jednodušeji deformovatelná a její struktura je nestálá. 3D pleteniny, pro tento experiment, se skládají ze dvou jednolícních úpletů rubem otočené k sobě, spojené monofilem, který je zapleten očky v obou jednolícních úpletech. Osnovní technologie na rozdíl od zátažné má více kladů ve smyslu variability vazebných prvků, vzorování a také dosažení potřebné tloušťky.

Lze zpracovávat materiály tužší. Výkonnost je taktéž poměrně vyšší, jehly jsou samostatně nepohyblivé a řádek se plete na všech jehlách najednou. U oboulícních pletenin je zapotřebí zdvih dvou lůžek na upletení jednoho oboulícního řádku.

V bakalářské práci [18] byl řešen vliv křížení monofilů v závislosti na kompresním odporu. Jelikož kladení monofilu je realizováno dvěma kladecími přístroji, které kladou vazbu symetricky protisměrně, lze úhel γ křížení měřit vůči sobě a nemusí být měřen úhel, který je svírán mezi monofilem a jednolícní pleteninou. Protisměrné kladení zajišťuje nejen potřebnou distanci, ale hlavně stabilitu 3D struktury. Experiment, který byl proveden v rámci bakalářské práce, reflektoval na skutečnost, že úhel křížení je důležitý nejen z hlediska stability, ale i odolnosti vůči stlačování.

Obr. 8. Pohled na křížení monofilů v 3D osnovní pleteniny. [19]

Nelze definovat, který úhel je optimální z hlediska stlačitelnosti. Výsledek experimentu neprokázal souvislost mezi odolností vůči stlačení a rostoucím úhlem křížení monofilů. Obr. 8 zobrazuje úhel γ, který byl sledován. Pokud by se překročil

24

určitý mezní úhel, tzn., že úhel bude menší než mezní, hrozí posuv jednotlivých jednolícních pletenin vůči sobě při stlačení a struktura se může zbortit jedním nebo druhým směrem. V důsledku toho pletenina mění své vlastnosti.

PU pěnové matracové systémy již používané, mají navržen tvar a konstrukci tak, aby co nejlépe napomáhaly prevenci a léčbě pacientům inklinujícím k dekubitům.

Konstrukce pasivních systémů je prostá. Matracové systémy pro vyšší stupeň dekubitního ohrožení jsou složeny ze zón s různými typy PU pěn. Matrace pro nižší stupně ohrožení jsou řešeny jako prořezy monobloků. Veškeré tyto vlastnosti jsou ale sníženy díky paropropustným mikroporézním potahům, kterými jsou chráněny matrace.

Svěrný účinek, který je prokazatelně účinný, např. při léčbě křečových žil nepříznivě ovlivňuje výsledný efekt u antidekubitních systémů. Platí, že svěrný účinek je tím větší, čím má potah menší tažnost a vyšší odolnost vůči tahovému napětí. [20]

Pokud se zkombinuje matracový systém s 3D osnovní pletenou strukturou, může se nežádoucí svěrný účinek potlačit, jelikož je vložena jako další vrstva na potahu. Z hlediska struktury a rozdílných distancí lze usuzovat i rozdílné výsledné vlastnosti. Větší distance u pletenin dovoluje větší volnost ve struktuře. Proband po zatížení pleteniny s větší distancí zatěžuje hlavně „líc“ distanční pleteniny a pomocí prostorově, do šroubovice uložených monofilů, absorbuje zatížení a méně tahově a tlakově zatěžuje „rubní“ stranu pleteniny. U nižší distance na utlumení tlakových účinků není mnoho prostoru. Lícní strana je zatěžována a díky malé distanci není tlak dostatečně disipován a potlačen a rubní strana je taktéž tahově namáhána. Použitím menších distancí pletenin nemusí dojít k odstranění nežádoucího svěrného účinku.

25

3 Experimentální část

3.1 Návrh experimentu

Cílem této práce je prostudování a zhodnocení problematiky vzniku a prevence dekubitů z praktického hlediska. Hlavní body této práce budou rozděleny do několika částí:

 Odzkoušení pasivních a aktivních matrací fy. LINET Spol. s.r.o. pomocí XSensoru v prostorách firmy.

 Úprava stávajících matrací přidáním další vrstvy zhotovené z distanční osnovní pleteniny.

 Laboratorní testování pletenin na dynamometru v areálu TUL.

 Zhodnocení naměřených dat, zda přidání další vrstvy pleteniny bylo přínosem při léčbě a prevenci proti dekubitům. V případě prokázání zlepšení vlastností by byla navržena nová inovativní koncepce antidekubitních matracových systémů.

Pokud by měření vedlo k závěru, že nedošlo k zlepšení, ale naopak ke zhoršení vlastností, bylo by třeba navrhnout systém, který by tyto nedostatky odstranil.

První dva body budou dávat informace o rozložení tlaku v matracovém systému měřené pomocí XSensoru. Třetí bod bude dávat informace o mechanicko-fyzikálních vlastnostech zkoumaného materiálu. Čtvrtým bodem je zhodnocení naměřených dat a navržení nového matracového systému.

3.1.1 Stanovení kontaktních tlaků a popis použitého zařízení (X-Sensor^®)

Kontaktní tlak je měřen mezi pacientem a matrací nikoli mezi tvrdou podložkou a matrací. Zkoumá se, jak efektivně je hmota lidského těla rozložena do plochy a zda se lokálně nepřekračují stanovené horní limity kontaktního tlaku. Pro tyto účely bylo vyvinuto zařízení X-Sensor^® od společnosti XSENSOR^® Technology Corporation sídlící v Kanadě. Jedná se o propracovaný systém využívaný nejen ve zdravotnictví, ale nachází uplatnění také v automobilovém průmyslu. Měří se kontaktní tlak např. v autosedačkách. U testování kontaktních ploch pneumatik se měří, zda dezén má předepsanou šíři, zda adhezní síla pneumatik je rovnoměrně rozložena i na okrajích,

26

nebo jaký tlakem mají být pneumatiky nahuštěny, aby nebyly podhuštěny a nevznikal velký valivý odpor a aby taktéž nebyly zbytečně přehuštěny a nebyly namáhány velkým vnitřním tlakem, kdy se navíc tento faktor zvětšuje zahřátím pneumatik jízdou nebo počasím.

X-Sensor^® řady XS96 je vyvinut pro měření kontaktního tlaku matrací využívaných ve zdravotnictví pro prevenci a léčbu dekubitů. Toto zařízení je ve své podstatě plošný útvar opatřený jednotlivými senzory. Měření je založeno na kapacitním principu. Zatížením jednotlivých senzorů se mění dielektrikum, které pomocí vyhodnocovacího programu dokáže zobrazit hodnotu tlaku v jednotlivých senzorech.

Aktivní plocha pro snímání je 24” × 24” (609,6 × 609,6 mm). Snímání tlaku má rozlišení půl anglického palce, tzn. 48 × 48 senzorů v celé ploše. Každý tento dílčí senzor zobrazuje aktuální lokální tlak na ploše 0,25” čtverečních, tj. 161,29 mm². XSensor je on-line propojen s počítačem a pomocí příslušného speciálního softwaru se dokáže zobrazit nejen 2D a 3D barevná mapa rozložení tlaku, ale dokáže se také zobrazit tlak v jednotlivých senzorech, histogram rozložení tlaku, vrchol, nejvyšší hodnotu tlaku a průměrnou hodnotu tlaku v jednom snímku nebo v určitém intervalu snímků.

Tato „deka“ je vložena mezi matracový systém a probanda. Proband si lehne na lůžko s pasivní nebo aktivní matrací. Tělo svojí vahou a nerovností působí nerovnoměrně na podložku a matrace má za úkol disipovat tlak a tím snížit riziko vzniku dekubitů. Senzory umístěné pod probandem mají za úkol změřit rozložení síly, která je vyvíjena na matraci.

V automobilovém průmyslu se využívají jenom testovací figuríny, tzv. crash dummy. Testy typu „crash test“ vyžadují zásadně figurínu s kontrolními značkami a nelze je testovat přímo na lidech. V testech na kontaktní tlak matracových systémů není právě účelné nahrazovat lidi testovacími figurínami z důvodu nedokonalého simulování reálného pohybu a chování lidského těla. Díky velké diferenci v anatomii lidské populace nelze testovat každý typ člověka a zároveň nelze vyhovět naprosto přesným požadavkům každého pacienta. V ideálním případě by musel být každý matracový systém „ušit“ přímo na míru pacientovi. Z těchto důvodů se bere v potaz tzv. 50-ti procentní percentil z celé populace v ČR, kde je snaha co nejvíce zohlednit

27

různorodost lidských konstitucí. Rozdíly se dělají pouze v pohlaví, tzn. existují dva modely (mužský a ženský) pro měření kontaktního tlaku. Na obr. 9 lze vidět rozdílnost v postavách muže a ženy.

Obr. 9. Typy postav muže a ženy. [21]

Ženy mají tuk soustředěn spíše v oblasti boků a muži v oblasti břicha. Z této diference vyplývá, že těžiště probandů opačného pohlaví je rozdílné. V mluvě se používá typové označení „hruška a jablko“, kde hruška je typičtější pro ženy a jablko pro muže. [21]

Klinické testování matracových systémů se provádí na zdravých jedincích.

Nelze z etického důvodu žádat nemocného člověka, aby se účastnil testů, které by mohly zhoršit jeho zdravotní stav.

Pro základní testování vlastností jednotlivých druhů matracových systémů, ať už pasivních nebo aktivních, je zapotřebí stanovení bodů měření. Probandi jsou dva, muž a žena. Dle Ústavu zdravotnických informací a statistiky v ČR (EHIS) a Českého statistického úřadu (ČSÚ) v roce 2008 je průměrná váha a výška mužů a žen v ČR dána tabulkou 1. Tato tabulka je obohacena o základní údaje probandů včetně jejich věku.

Hodnota BMI je orientační a nevypovídá o typu postavy, pokud není doplněna o další údaje, jako jsou váha, výška a zda se jedná o sportovně založenou osobu. [22]

Tab. 1. Průměrná výška, váha a věk mužů a žen v ČR dle EHIS a ČSÚ v roce 2008.

Průměry dle

EHIS a ČSÚ Věk Výška [cm] Váha [kg] BMI

Muži 42,0 177,7 83,6 26,5

Ženy 38,9 165,3 69,2 25,3

Probandi

Muž 27 181 88,5 27,0

Žena 26 169 63,5 22,2

28

Pro měření byli vybráni dva probandi (muž a žena), kteří alespoň přibližně spadají do 50-ti procentního percentilu typu postav (výška a váha) na základě statistik EHIS a ČSÚ. [22] [23]

Testy matracových systémů lze rozdělit do několika skupin.:

 Testování samotných distančních osnovních pletenin.

 Testování samotných již vyvinutých matracových systémů na lůžku.

 Testování soustavy matracových systémů.

o Matracový systém s distanční pleteninou 6 mm.

o Matracový systém s distanční pleteninou 10 mm.

o Matracový systém s distanční pleteninou 20 mm.

o Matracový systém s distanční pleteninou 23 mm.

o Matracový systém s dvěma navrstvenými pleteninami 20 + 23 mm.

Každá pletenina byla položena na tvrdou nepoddajnou podložku, na které byl umístěn XSensor. Proband zatěžoval senzory a snímal se kontaktní tlak každé pleteniny, aniž by byla ovlivněna podkladovým materiálem. V průběhu vyhodnocování by mohly výsledky matracových systémů obohacených o 3D osnovní pleteninu vykazovat značnou různorodost. Tímto testem by mohly být objasněny případné nesrovnalosti ve výsledcích.

Měřením samotného matracového systému byly získány další informace o chování systému, a to základní parametry matrací. Zároveň byly tyto hodnoty brány jako hlavní ukazatel standardního nastavení již vyvinutých antidekubitních matrací.

Všechny testované matrace byly tímto měřením definovány a bylo sledováno, k jakým změnám došlo při doplnění o pleteninu. Na každém typu matrace bylo provedeno měření s pěti různými distancemi osnovních distančních pletenin (6, 10, 20, 23 a navrstvená 43 mm).

XSensorová podložka typu XS 96 má menší rozměr, než je zapotřebí pro měření celé délky probanda. Proto se využívá tří XSensorů položených za sebou, kde se pomocí softwaru spojí v celistvý obraz. Aby nedošlo při každém měření k posuvu jednotlivých XSensorových podložek, byly spojeny mezi sebou svorkami (obr. 10). Vyhodnocování výsledků proběhlo v dodaném softwaru verze 3.07 a X3 Pro V6.

29

Obr. 10. Proband při měření (podložky spojené svorkami).

U pasivních matracových systémů byla barevná mapa rozložení kontaktního tlaku, histogram, 3D mapa a jiné, snímána v časovém intervalu 2 minut se vzorkovací frekvencí 10 Hz. Snímání tlakové mapy bylo započato po 10-ti minutovém zatěžování probandem, kdy došlo k ustálení a zrelaxování matrace a pleteniny. Numerickým výstupem je průměrná hodnota tlaku v celé ploše zatěžování a průměrný tlakový peak v časovém intervalu t min. Grafické zpracování zobrazuje barevnou tlakovou mapu 2 ve 2D a 3D (příloha F až L v elektronické verzi).

U aktivních matracových systémů je výstupem časový průběh měnícího se kontaktního tlaku během alternačního cyklu.

U aktivních matracových systémů, které mají zapnuté alternující cykly nafukování a vyfukování vzduchových komor, nelze naměřit kvazistatické obrazy v delším časovém intervalu než je jedna perioda alternace komor.

3.1.2 Stanovení odolnosti materiálů při stlačení a popis použitého zařízení (LabTest^®)

Měření pro experiment vychází z normy ČSN EN ISO 3386–1 (ČSN 64 5441/1) Měkké lehčené polymerní materiály. Stanovení odporu proti stlačení Část 1:

Nízkohustotní materiály. Zkouška je na principu cyklického jednoosého namáhání, kde je vzorek stlačován o 80 % své původní tloušťky a dále o 40 % z důvodu srovnání s PU pěnami. Vzorek je namáhán na kompresní odpor mezi dvěma ocelovými deskami o rozměrech 200 × 200 mm. Spodní deska je statická a vrchní je upevněna přes čidlo snímající sílu na pohyblivém příčníku. [24]

30

Obr. 11. Dynamometr LabTest^® 2.050.

Testování se uskutečnilo na dynamometru LabTest^® 2.050 (obr. 11) od společnosti LaborTech^® v laboratořích TUL na katedře netkaných textilií. Zařízení je vhodné pro statické mechanické zkoušky v tahu, tlaku, ohybu, krutu a cyklickém namáhání vzorků i celých výrobků. [25]

Vzorek pleteniny o rozměru 200 × 200 mm byl vložen mezi dvě ocelové desky.

Pomocí softwaru byl nastaven cyklický test zatěžování distanční pleteniny. První cyklus stlačení je zatížen chybou ještě nedeformovaného vzorku. Pro získání přesnější hodnoty je nastaven cyklus s pětinásobným opakováním. Poslední páté zatížení celého cyklu je vyhodnoceno. Norma stanovuje rychlost posuvu příčníku na hodnotu 100 mm/min.

Pro potřeby měření je tato hodnota snížena na polovinu (50 mm/min) z důvodu malých distancí pletenin. Software zaznamenává průběh měření působící síly v závislosti na deformaci. Měření proběhlo na všech distancích 6, 10, 20, 23 a 43 mm.

3.2 Výběr vzorků pro experiment

Společnost TYLEX Letovice a.s. poskytla vzorky pletenin pro vypracování této diplomové práce. Jedná se osnovní oboulícní distanční pleteniny zhotovené na strojích firmy Liba. Pleteniny jsou ve čtyřech různých distancích. Tabulka základních parametrů pletenin je uvedena v kapitole 3.2.1. Kladení, číselný zápis a návlek kladecích přístrojů je vyobrazen v příloze A, B, C a D spolu s fotografiemi pletenin.

Společnost LINET Spol. s.r.o. zapůjčila lůžko s vyměnitelnými matracovými systémy. Pasivní matrace byly celkem čtyři a aktivní byly dvě. Technické parametry

31

ohledně matracových systémů, rozložení jednotlivých zón a potahového materiálu jsou uvedeny v kapitole 3.2.2.

3.2.1 Popis vybraných vzorků 3D pletenin

K dispozici jsou čtyři distanční osnovní oboulícní pleteniny lišící se hlavně distancí pleteniny. Výběr vzorků byl především zaměřen na jeho použitelnost. Jedná se o vazby s otevřenou strukturou, s tzv. filetovými otvory z důvodu dobré prodyšnosti.

Monofil zajišťující rozestup pleteniny byl dle možností vybrán o menším průměru z důvodu zachování celkové měkkosti pleteniny. Byla vybrána škála čtyř různých hodnot distancí pletenin. V bakalářské práci [18] byl stanoven vliv úhlu kladení monofilů v závislosti na kompresním odporu. Závěr této práce ukázal, že nelze jednoznačně stanovit úhel kladení monofilu k zajištění ideálních vlastností pro konkrétní použití. To samé platí i pro různé distance. Jedna distance nemusí být vyhovující pro různá použití. Z tohoto důvodu je zde použito čtyř různých distancí, kde tři z nich (10, 20 a 23 mm) mají stejné kladení a čtvrtý vzorek má různé kladení (vazební prvek). Pokud se stanoví jistá kritéria, potom v daném oboru platnosti tyto distance, vazebné prvky, úhly křížení monofilů, aj. budou platit a vyhovovat. Výběr pletenin byl taktéž omezen nabídkou firmy Tylex. Záleželo na aktuální dispozici zásob a současného vyráběného sortimentu. Osnovní stroje ve firmě Tylex mají vzorování pomocí vaček, což taktéž výrazně ovlivňuje variabilitu vyráběných vazeb. Pro měření není použito více vzorků také z důvodu obrovské různorodosti jednotlivých pletenin (nepřeberné množství vazeb navíc v kombinaci s různými druhy materiálů jemností a distancí). Mechanické vlastnosti osnovních distančních oboulícních pletenin jsou ve velké míře závislé na úpravárenských procesech z hlediska rozměrové stability neupravených pletenin. Z toho důvodu se mohou naměřené výsledky shodných vzorků lišit. Nelze tedy zahrnout všechny možnosti kombinací ovlivňujících faktorů, ale je zapotřebí vybrat zástupce. Základní parametry distančních pletenin jsou uvedeny v tab. 2.

32

Tab. 2. Základní parametry distančních pletenin použitých v experimentu.

Pletenina Parametr

D0013–01

(6 mm) D0031–01

(10 mm) D0029–01

(20 mm) D0032–01 (23 mm)

Navrstvení D0029–01 D0032–01 (43 mm)

Hř m^1 2120 520 520 520 -

Hs m^1 1040 280 320 320 -

Hc m^2 2204800 145600 166400 166400 -

Tloušťka

 

Plošná hmotnost g m^2

  

  400 650 940 1120 2060

Objemová hmotnost kg m^3

  

  66,67 65 40,87 56 47,91

Jednotlivé vzorky jsou pojmenovány daným technickým označením, které z důvodu podobných vazeb jednotlivých pletenin nebude měněno, pouze zkracováno a vyjadřováno příslušnou distancí.

Technické označení vzorků je následující.:

 D0013–01 s distancí 6 mm.

 D0031–01 s distancí 10 mm.

 D0029–01 s distancí 20 mm.

 D0032–01 s distancí 23 mm.

Všechny čtyři dodané vzorky jsou o rozměrech cca 90 × 190 cm.

Postup technologie výroby jednotlivých pletenin, způsob fixace apod. je podrobněji popsán v bakalářské práci [18].

Do tabulky 3 jsou vypsána pouze základní technická data týkající se použitého materiálu a strojního zařízení. Kompletní rozpis kladení jednotlivých kladecích přístrojů včetně grafického zobrazení kladení je vložen v příloze A, B, C a D.

33

Tab. 3. Základní technická data použitého materiálu a strojního zařízení. [26]

Označení vzoru D0013–01 D0031–01 D0029–01 D0032–01 Distance

pleteniny

 

Typ stroj LIBA DG 506-

9 DPLM LIBA DG 506-

30 DPLM LIBA DG 506-

30 DPLM LIBA DG 506- 30 DPLM

Jemnost stroje 22E 12E 12E 12E

Max. rozestup

lůžek

 

Plošná hmotnost g m^2

  

  400 650 940 1120

Materiál

FNB PL 76 dtex f 24 SD

PL 500 dtex f 144 SD

PL 500 dtex f 144 SD

PL 500 dtex f 144 SD FNB i

BNB

PL 33 dtex f 1 SD

PL 67 tex f 1 0,25 mm

PL 67 tex f 1 0,25 mm

PL 67 tex f 1 0,25 mm BNB PL 76 dtex

f 24 SD

PL 500 dtex f 144 SD

PL 500 dtex f 144 SD

PL 500 dtex f 144 SD Maximální rozestup jehelních lůžek udává hodnotu maximální upletené distance pleteniny. Distance pleteniny právě upletené, se liší od zafixované v závislosti na fixačním procesu.

Pletenina s distancí 6 mm je vyrobena na jiném typu stroje než následující tři distance (10, 20 a 23 mm). Stroje se konstrukčně liší hlavně v maximálním rozestupu jehelních lůžek a jemnosti stroje. Pro výrobu distancí 10, 20 a 23 mm je použit rašl s maximálním rozestupem lůžek 30 mm a pro výrobu 6 mm úpletu rašl s maximálním rozestupem 9 mm. Z důvodu rozsahu jednotlivých strojů lze vyvodit, že pro malé distance je využíván stroj LIBA DG 506-9 DPLM a pro distance větší stroj LIBA DG 506-30 DPLM. Taktéž z toho vyplývá, že není pro daný experiment dodána distance 10 mm z obou strojů. Z ekonomických důvodů není vyráběna 6 mm distance na stroji s větším rozestupem lůžek.

3.2.2 Popis vybraných vzorků PU matrací a aktivních systémů

Testování probíhalo na pasivních a aktivních matracích. Pasivní matrace jsou z hlediska konstrukce spíše pro lidi, kteří jsou sice dlouhodobě připoutáni na lůžko,

34

ale jsou stále, byť omezeně mobilní. Aktivní matrace slouží lidem, kteří jsou imobilní, např. lidé v kómatu. Na proměření rozložení kontaktního tlaku bylo použito celkem čtyř různých druhů pasivních matracových systémů. Názvy jednotlivých matracových systémů jsou řazené vzestupně podle úrovně své účinnosti uváděné výrobcem.

V závorce je uveden dekubitní stupeň použitelnosti: [27]

 Effecta (velmi nízké)

 Prema (střední – I. stupeň)

 Ergomatt (střední – II. stupeň)

 Clinicare (vysoké – III. stupeň) Byly použity dva aktivní systémy.:

 Precioso^® (II. a III. stupeň)

 Virtuoso^® (pro všechny stupně I. až IV.)

Matrace Prema je dimenzována do hmotnosti 100 kg, zbylé tři pasivní systémy jsou do 120 kg. Nosnost aktivního systému Precioso^® je do 200 kg a u systému Virtuoso^® je dokonce do 254 kg. Při překročení těchto hmotností nemusí nastat pozitivní antidekubitní výsledek. [27]

3.2.2.1 Effecta

Jedná se o PU pěnu, která je vyrobena studenou technologií. Matrace se vyznačuje jednostranným prořezem, který je rozdělen do tří zón. Je navržena pro pacienty s velmi malým rizikem vzniku dekubitů. Lze ji uplatnit ve zdravotnictví, pečovatelství a domácí péči. V tab. 4 jsou uvedeny technické parametry matracového systému Effecta s potahem (obr. 12).

Tab. 4. Technické parametry matracového systému Effecta s potahem. [27]

Matrace

Část matrace Pěna Hustota kg m ^3 Odpor 40%

deformace

 

Monoblok F40S 40 5

35 Potah

Strana Popis Hustota

kg m^3

  

 

Paropropustnost

2 24

g m h

   

 

Voděodolnost





Vrchní část 175 400 2000

Spodní část Látka PE 57 % Zátěr PU 43 %

Obr. 12. Matracový systém Effecta. [27]

3.2.2.2 Prema

Na rozdíl od Effecty je hlavní plocha příčně a podélně prořezaná a je uložená ve „vaničce“. Okraje jsou vyrobeny z tvrdší pěny, která má stabilizovat pacienta.

Matracový systém je vhodný pro pacienty s nízkým rizikem vzniku dekubitů. V tab. 5 jsou uvedeny technické parametry matracového systému Prema s potahem (obr. 13).

Tab. 5. Technické parametry matracového systému Prema s potahem. [27]

Matrace

Zóna Část matrace Pěna Hustota

kg m^3

  

 

Odpor 40%

deformace

 

Svrchní část Antidekubitní

prořez P4530 45 3

Spodní část Vanička HR4037 37,5 – 40,5 3,15 – 4,26 Potah

Strana Popis Hustota

kg m^3

  

 

Paropropustnost

2 24

g m h

   

 

Voděodolnost





Svrchní část

Lintex 175

600 2000 Tkanina PA 46 %

Zátěr PU 54 % Spodní část

Porotex 253

1080 2000 Tkanina PE 87 %

Zátěr PU 13 %

36

Obr. 13. Matracový systém Prema. [27]

3.2.2.3 Ergomatt

Ergomatt je matracový systém vyrobený ze studené PU pěny na kterém je vrstva visco PU pěny. Vhodná je pro pacienty s nízkým a středním rizikem vzniku dekubitů.

Takto speciálně navržený tvar matracového systému je vložený do ergo vany (ergoframe). Jedná se o profilovanou vanu se zkosenými bočními stěnami, která se vkládá do standardního nemocničního lůžka. V tab. 6 jsou uvedeny technické parametry matracového systému Ergomatt s potahem (obr. 14).

Tab. 6. Technické parametry matracového systému Ergomatt s potahem. [27]

Matrace

Zóna Pěna Rozměr

 

 

Odpor 40%

deformace

 

Svrchní část Visco PU pěna

Dumergo 85 208×96×14 80 2,4

Spodní část PU pěna

Duflex 50 3

Potah

Strana Popis Hustota

kg m^3

  

 

Paropropustnost

2 24

g m h

   

 

Voděodolnost





Svrchní část

Lintex 185

600 2000 Tkanina PA 46 %

Zátěr PU 54 % Spodní část

Porotex 253

1080 2000 Tkanina PE 87 %

Zátěr PU 13 %

37

Obr. 14. Matracový systém Ergomatt. [27]

3.2.2.4 Clinicare

Matracový systém rozložen do tří zón: hlava, tělo a paty. Zóny hlavy a paty jsou nejvíce ohroženy, proto jsou tyto části sestaveny ze tří různých PU pěn. Tento systém je vhodný především pro pacienty s dekubity II. až III. stupně. V tab. 7 jsou uvedeny technické parametry matracového systému Clinicare s potahem (obr. 15).

Tab. 7. Technické parametry matracového systému Clinicare s potahem. [27]

Matrace

Zóna Pěna Rozměr

 

 

Odpor 40%

deformace

 

A PU pěna

H 4038 C 190×76×3 38 – 41 3,5 – 4,25

B PU pěna

H 2520 C 35×76×4 23 – 26 1,5 – 2,25

C PU pěna

DUF 5020 120×76×8 50 3

D Visco PU pěna

VC 52022 35×76×4 52 2,2

E Visco PU pěna

VC 52022 190×76×3 52 2,2

F PU pěna

H 4038 C

76×5×14

200×5×14 40 3,5 – 4,25

38 Potah

Strana Popis Hustota

kg m^3

  

 

Paropropustnost

2 24

g m h

   

 

Voděodolnost





Svrchní část

Lintex 185

600 2000 Tkanina PA 46 %

Zátěr PU 54 % Spodní část

Porotex 253

1080 2000 Tkanina PE 87 %

Zátěr PU 13 %

Obr. 15. Matracový systém Clinicare (rozměry v mm). [27]

3.2.2.5 Aktivní matracové systémy Precioso^® a Virtuoso^® Jedná se o aktivní matracové systémy vyvinuté převážně pro léčbu a prevenci dekubitů. Systém Precioso^® je navrhnut pro dekubity II. a III. stupně. Virtuoso^® je svojí koncepcí vhodný pro všechny stupně dekubitů. Aktivní komory alternují svůj nafukovací cyklus v časovém intervalu 7,5 min. Tento systém alternace vychází z klinických testů založených na přirozené reakci lidského těla na dlouhodobé zatížení při ležení. [28]

3.2.3 Výsledky měření na XSensoru

Výsledky měření pomocí XSensoru lze rozdělit do tří skupin.

První skupinou jsou data z proměřených pletenin bez matracového systému, která ukazují převážně reálný vliv použité distance. Základní statistické hodnoty týkající se průměrné hodnoty kontaktního tlaku jsou v tabulce 8. Veškerá data z měření byla statisticky zpracována pomocí programu QC Expert. Jednalo se celkem o soubor 1200 dat (2 min. se záznamovou frekvencí 10 Hz) ke každému měřenému pasivnímu systému. Vybočující data, která byla způsobena větším pohybem probanda při měření (opření o lokty, apod.), byla odstraněna, aby nebyl ovlivněn výsledný průběh vyhodnocování. Homogenita a normalita byla přijata u všech měření. Z rozptylu