Только в США от язв ежегодно страдают 2,5 миллиона пациентов, что обходится в 11 миллиардов долларов на лечение и приводит к 60 000 смертельных случаев в год [данные 2006 года]. Распространенные среди пожилых людей, послеоперационных пациентов и людей с ограниченной подвижностью, эти болезненные раны образуются, когда постоянное давление перекрывает приток крови к тканям, что приводит к некрозу. Современные матрасы с переменным давлением пытаются смягчить эту проблему, стараясь минимизировать общее давление.
Новое исследование показало, что лучший способ предотвратить образование язв - это не равномерное снижение давления, а стратегическое чередование повышенного пикового давления и фазы глубокой "разгрузки". Основываясь на этом открытии, исследователи создали новый тип матраса, который уменьшает площадь стойкой окклюзии (APO) - участков ткани, где кровоток остается заблокированным - в 34 раза по сравнению со стандартными подушками из медицинской пены при пороговом давлении окклюзии (OPT) 32 мм рт.ст.
Для тщательного изучения проблемы исследовательская группа создала сложный тестовый матрас с 1 260 независимо управляемыми линейными приводами. Они обнаружили, что обычная мудрость - пытаться поддерживать низкое давление везде - не является самой эффективной стратегией. Вместо этого, ключевым моментом было создание максимально возможной разницы между зонами высокого давления и зонами облегченной "разгрузки", и периодическое их чередование. Этого удалось добиться, создав похожую на шашечную доску поверхность, на которой чередуются пики высокого давления и ямы низкого давления.
В матрасе используются гибкие шарниры и статически балансирующие пружины для достижения энергоэффективных переходов между состояниями давления. Такая конструкция снижает усилие приведения в действие до <9% от веса пациента, что позволяет управлять матрасом вручную или автоматически. Она адаптируется к регулировкам каркаса кровати, таким как приподнятое положение головы и коленей, без ущерба для распределения давления.
Испытания проводились на анатомически правильных манекенах, что было сделано для обеспечения неподвижности участников и точности собранных данных. Внедрение этой технологии приведет к появлению более портативных и экономичных матрасов с переменным давлением, но необходимы дальнейшие исследования и испытания.