圧縮基圧の作製と下肢の圧力特性の測定
Summary
本稿では、直接的および間接的な方法を用いて圧縮された靴下の製造、構造および圧力測定を報告する。
Abstract
本稿では、直接および間接法を用いて圧縮ホースの圧力特性測定を報告する。直接方式では、インターフェースセンサーを使用して下肢に与える圧力値を測定します。間接法では、円錐と円柱モデルで指定された必要なパラメータをテストして圧力値を計算します。必要なパラメータには、コース密度、ウェールズ密度、円周、長さ、厚さ、張力、圧縮ホースの変形が含まれます。直接法の結果と比較して、間接法の円錐モデルは、円錐モデルが膝から足首までの下肢の半径の変化を考慮するため、圧力値の計算に適しています。この測定に基づいて、製造、構造、圧力の関係を、本研究でさらに調査する。私たちは、卒業がウェールズの密度を変えることができる主な影響であることがわかります。一方、弾性モーターは、コース密度とストッキングの円周に直接影響を与えます。当社の報告された作業は、製造構造と圧力関係と徐々に圧縮された靴下の設計ガイドを提供します。
Introduction
圧縮靴下(CH)は下肢に圧力を与える。皮膚を押し、さらに静脈半径を変化させることができます。したがって、静脈血流速度は、患者が圧縮靴下に身を包むときに上昇する。CHおよび他の圧縮された衣服は下肢1、2、3、4の静脈循環を改善することができる。治療性能はCH5の圧力特性に依存していた。原料やCH構造がCH圧力特性に大きな影響を与えていると広く信じられていた。CHのエラスタン糸は、主にいくつかの公表された研究に従って圧力特性を担当しました 6.例えば、Chattopadhyay7は、エラスタン糸の供給テンションを調整することによって、編まれた円形ストレッチ生地の圧力特性を報告した。さらに、オズバラクタル8はまた、CHの拡張性が低下する一方でエラスタン糸の密度が増加したと判断した。また、ループ長さ9、編みパターン9、および糸7、10の線形密度も圧力特性に及ぼす影響を示した。
CHの「ラプラスの法則」の圧力特性の生成機構を検査する数値モデルを提示し、圧力値を予測するために使用した。トーマス11 は、圧力、緊張、体の四肢の大きさを組み合わせることによって、圧力予測にラプラスの法則を導入しました。同様の研究もマクレウスカ12によって報告されました.ファブリックによって加えられた圧力値を正確に予測するために、適合応力歪み方程式とラプラスの法則で構成された半経験的方程式を提示した。さらに、ヤングの係数は、CHの伸びを記述するためにLeung13 によって提示されました。
上記の数値研究は、CH厚14の無知による実験結果の逸脱を示した。さらに、一部の研究者は、ラプラスの法則に関与する架空の円柱は、太ももの下肢から足首までの半径が一定ではないが、徐々に減少するため、体の手足を記述することは不適切であると考えていた。厚い円筒理論とラプラスの法則を組み合わせることにより、Dale14とAl Khaburi15、16はそれぞれ複数の層を有するCHによって加えられる圧力を調査するための数値モデルを提案した。シッカ17は、太もものから足首までの半径が徐々に減少した新しい円錐モデルを発表した。
CHに固有の圧力特性は、以前の研究の実験用のCHsのほとんどが通常商業的に購入されていたため、定量的に研究することは困難であった。パターン、糸、原料などの影響は制御不能であった。したがって、本研究では、実験的なCHを、家の中で制御的に製造した。また、この研究では、圧力特性を測定するための直接的方法と間接法を含む2つの方法を提供することを目的としています。直接方式では、皮膚と繊維の間にインターフェースセンサー(材料表)を配置し、圧力値を直接測定します。一方、間接法では、人工下肢上のCHサンプルドレッシングの張力およびいくつかの構造パラメータがまず測定される。その結果は円錐モデルと円柱モデルに代入され、圧力値が計算されます。2つの方法の結果として得られた圧力値は対比され、より適切なモデルを見つけるために分析される。提示された方法は、圧縮された衣服によって加えられる圧力の実験的測定に関する指針を提供する。
Protocol
Representative Results
Discussion
本研究では、CHサンプルの加圧を測定する2つの方法を提供し、これらの方法を使用して、皮膚上の他の衣服ドレッシングの加圧を測定することができる。直接方式では、CHサンプルは人工下肢に身を包み、インターフェースセンサーはCHサンプルの下に置かれる。圧力値は、データ収集ソフトウェアを使用して画面に表示できます。ダイレクトメソッドと比較するために、間接法も提供します…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
著者らは、中国の研究、著者、および/またはこの記事の出版に対する次の財政支援の受領を開示する:中国の国家主要研究開発プログラム、中国国立自然科学財団第2018YFC2000900、中国国立自然科学財団、グランツNo.11802171、上海高等教育研究所特別任命(東部学者)プログラム、上海理科大学のタレントプログラム。
Materials
| Artificial lower limb | Dayuan, Laizhou Electron Instrument Co., Ltd. | YG065C | Used for measuring the strength of stockings. The employing test standard is ISO 13934-1-2013, metioned this in section 3.3 |
| CH fabrication machine | Hongda, Co., Ltd. | YG14N | Used for measuring the thickness of stockings, the test standard is ISO 5084:1996, metioned this in section 3.2 |
| Elastane yarn | MathWorks, Co., Ltd. | 2018a | Used for calculating the pressure, mentioned this in section 4. |
| FlexiForce interface pressure sensors | Qile, Co., Ltd. | Y115B | It is composed of magnifying glass with a fixed ruler. Used for counting the loops number per cm in the fabricated CH, metioned this in the sction 3.1.3 and 3.1.7. |
| FlexiForce measurement software | Santoni, Co., Ltd. | GOAL 615MP | Used for fabricating stockings, metioned this in section 1.2 |
| Ground yarn | Santoni, Co., Ltd. | It is a kind of coverd yarn which is composed of 80% rubber and 20% viscose, metioned this in section 1.2.1 | |
| Matlab software | Santoni, Co., Ltd. | It is a kind of coverd yarn which is composed of 30% polyamide and 70% cotton, metioned this in section 1.2.1 | |
| Mechanical testing instrument and software | Santoni, Co., Ltd. | GOAL 615MP | Used for programing the fabrication parameters, metioned this in section.1.1 |
| Pick glass | Shenmei, Inc. | F002 | A standard artificial femal with 160 cm height. The size was consited with Chinese Standard GB 10000-1988. The artificial femal was made by glass-reinforced plywood and covered by fabric. Mentioned this in section 2.1. |
| STAT-Ds 615 MP stocking software | Tekscan, Inc. | A201 | Used for measuring the pressure on the skin, metioned this in section 2.2.1 |
| Thickness gauge | Weike, Co., Ltd. | 1lbs | Used for recording the pressure, metioned this in section 2.2.2-2.2.4. |
References
- Partsch, H. The static stiffness index: a simple method to assess the elastic property of vcompression material in vivo. Dermatologic Surgery. 31 (6), 625-630 (2010).
- Dissemond, J., et al. Compression therapy in patients with venous leg ulcers. Journal der Deutschen Dermatologischen Gesellschaft. 14 (11), 1072-1087 (2016).
- Mosti, G., Picerni, P., Partsch, H. Compression stockings with moderate pressure are able to reduce chronic leg oedema. Phlebology. 27 (6), 289-296 (2012).
- Rabe, E., Partsch, H., Hafner, J. Therapy with compression stockings in Germany-Results from the Bonn Vein Studies. Journal der Deutschen Dermatologischen Gesellschaft. 11 (3), 257-261 (2013).
- Liu, R., Lao, T. T., Kwok, Y. L., Li, Y., Ying, M. T. Effects of graduated compression stockings with different pressure profiles on lower-limb venous structures and haemodynamics. Advances in Therapy. 25 (5), 465 (2008).
- Bera, M., Chattopadhyay, R., Gupta, D. Influence of linear density of elastic inlay yarn on pressure generation on human body. Journal of Industrial Textiles. 46 (4), 1053-1066 (2016).
- Chattopadhyay, R., Gupta, D., Bera, M. Effect of input tension of inlay yarn on the characteristics of knitted circular stretch fabrics and pressure generation. Journal of Textiles Institute. 103 (6), 636-642 (2012).
- Ozbayraktar, N., Kavusturan, Y. The effects of inlay yarn amount and yarn count on extensibility and bursting strength of compression stockings. Tekstil ve Konfeksiyon. 19 (2), 102-107 (2009).
- Maleki, H., Aghajani, M., Sadeghi, A. H. On the pressure behavior of tubular weft knitted fabrics constructed from textured polyester yarns. Journal of Engineered Fibers & Fabrics. 6 (2), 30-39 (2011).
- Bera, M., Chattopadhyay, R., Gupta, D. Effect of linear density of inlay yarns on structural characteristics of knitted fabric tube and pressure generation on cylinder. Journal of Textiles Institute. 106 (1), 39-46 (2015).
- Thomas, S. The use of the Laplace equation in the calculation of sub-bandage pressure. World Wide Wounds. 3 (1), 21-23 (1980).
- Maklewska, E., Nawrocki, A., Ledwoń, J. Modelling and designing of knitted products used in compressive therapy. Fibres & Textiles in Eastern Europe. 14 (5), 111-113 (2006).
- Leung, W. Y., Yuen, D. W., Shi, S. Q. Pressure prediction model for compression garment design. Journal of Burn Care Research. 31 (5), 716-727 (2010).
- Dale, J. J., et al. Multilayer compression: comparison of four different four-layer bandage systems applied to the leg. European Journal of Vascular & Endovascular Surgery. 27 (1), 94-99 (2004).
- Al-Khaburi, J., Nelson, E. A., Hutchinson, J., Dehghani-Sanij, A. A. Impact of multilayered compression bandages on sub-bandage pressure: a model. Phlebology. 26 (1), 75-83 (2011).
- Al-Khaburi, J., Dehghani-Sanij, A. A., Nelson, E. A., Hutchinson, J. Effect of bandage thickness on interface pressure applied by compression bandages. Medical Engineering & Physics. 34 (3), 378-385 (2012).
- Sikka, M. P., Ghosh, S., Mukhopadhyay, A. Mathematical modeling to predict the sub-bandage pressure on a cone limb for multi-layer bandaging. Medical Engineering & Physics. 38 (9), 917-921 (2016).
- Zhang, L. L., et al. The structure and pressure characteristics of graduated compression stockings: experimental and numerical study. Textile Research Journal. 89 (23-24), 5218-5225 (2019).
