Tillverkning av komprimerat strumpor och mätning av dess tryckegenskaper som utövas på de nedre extremiteterna
Summary
Denna artikel rapporterar tillverkning, struktur och tryckmätning av komprimerade strumpor genom att använda direkta och indirekta metoder.
Abstract
Denna artikel rapporterar tryck karakteristisk mätning av komprimerade strumpor via direkta och indirekta metoder. I den direkta metoden används en gränssnittssensor för att mäta tryckvärdet som utövas på de nedre extremiteterna. I den indirekta metoden testas de nödvändiga parametrar som nämns i kon- och cylindermodellen för att beräkna tryckvärdet. De nödvändiga parametrarna omfattar kursdensitet, wales densitet, omkrets, längd, tjocklek, spänning och deformation av det komprimerade strumporna. Jämfört med resultaten av den direkta metoden är konmodellen i den indirekta metoden mer lämplig för att beräkna tryckvärdet eftersom konmodellen tar hänsyn till förändringen i radien för nedre delen från knäet till fotleden. Baserat på denna mätning undersöks sambandet mellan tillverkning, struktur och tryck ytterligare i denna studie. Vi finner att examen är det huvudsakliga inflytandet som kan förändra walestätheten. Å andra sidan påverkar elastiska motorer direkt kurstätheten och omkretsen av strumporna. Vårt rapporterade arbete ger förhållandet mellan tillverkning och struktur och tryck och en designguide för gradvis komprimerade strumpor.
Introduction
Komprimerat strumpor (CH) ger tryck på underbenet. Det kan trycka på huden och ytterligare ändra venradien. Således höjs venös blodflödeshastighet när patienten är klädd i komprimerat strumpor. CH och andra komprimerade plagg kan förbättra venös cirkulation i de nedreextremiteterna 1,2,3,4. Den terapeutiska prestandan var beroende av tryckegenskaperna hos CH5. Man trodde allmänt att råmaterial och CH-struktur har ett stort inflytande på CH-tryckegenskaperna. Elastangarn i CH var i första hand ansvarigt för tryckegenskaperna enligt vissa publicerade forskning6. Till exempel rapporterade Chattopadhyay7 tryckegenskaperna hos stickade cirkulära stretchtyger genom att justera matningsspänningen hos elastangarn. Dessutom fastställde Ozbayraktar8 också att densiteten hos elastangarn ökade medan ch:s utökningsbarhet minskade. Dessutom visadeslinglängd 9,stickat mönster 9, och linjär densitet hosgarnen 7,10 också effekterna på tryckegenskaperna.
En numerisk modell presenterades för att inspektera produktionsmekanismen för tryckegenskaperna i CH. Laplaces lag användes för att förutsäga tryckvärdena. Thomas11 introducerade Laplaces lag i tryckförutsägelse genom att kombinera tryck, spänning och kroppsbensstorlek. Liknande arbete rapporterades också av Maklewska12. För att exakt förutsäga de tryckvärden som tyget utövade presenterade de en semi-empirisk ekvation som bestod av den monterade stressstamsekvationen och Laplaces lag. Dessutom presenterades Youngs modulus av Leung13 för att beskriva förlängning av CH.
De ovan nämnda numeriska studierna visade avvikande experimentella resultat på grund av okunnighet omCH-tjockleken 14. Dessutom ansåg vissa forskare att den hypotetiska cylindern som är involverad i Laplaces lag var olämplig för att beskriva kroppsbenen eftersom radien för de nedre extremiteterna från låret till fotleden inte är konstant men gradvis minskar. Genom att kombinera den tjocka cylinderteorin och Laplaces lag föreslog Dale14 och Al Khaburi15,16 numeriska modeller för att undersöka trycket från CH med flera lager. Sikka17 presenterade en ny konmodell med en gradvis minskad radie från låret till fotleden.
Tryckegenskaperna i ch var svåra att kvantitativt studera eftersom de flesta av de experimentella CH i tidigare studier vanligtvis köptes kommersiellt. Influenserna som mönster, garn, råmaterial var okontrollerbara. Därför, i denna studie, var de experimentella CHs kontrolllably fabricerade i huset. Dessutom syftar denna studie till att tillhandahålla två metoder som inbegriper direkt metod och indirekt metod för att mäta tryckegenskaperna. I den direkta metoden placeras en gränssnittssensor(Table of Materials)mellan huden och textilierna för att direkt mäta tryckvärdet. Å andra sidan mäts spänningen och vissa strukturparametrar i CH-provförbandet på den konstgjorda nedre delen av den indirekta metoden. Därefter ersätts resultaten i konmodellen och cylindermodellen för att beräkna tryckvärdet. De tryckvärden som erhålls som ett resultat av de två metoderna kontrasteras och analyseras för att hitta en lämpligare modell. De presenterade metoderna ger en riktlinje för experimentell mätning av tryck som utövas av det komprimerade plagget.
Protocol
Representative Results
Discussion
I denna studie tillhandahåller vi två metoder för att mäta det utövade trycket från CH-prover och dessa metoder kan användas för att mäta det utövade trycket från andra plaggdressing på huden. I den direkta metoden är CH-provet klädd på den konstgjorda nedre delen och gränssnittssensorn placeras under CH-provet. Tryckvärdet kan visas på skärmen med hjälp av datainsamlingsprogram. För att jämföra med den direkta metoden tillhandahåller vi också en indirekt metod. Två teorier som involverar cylind…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Författarna avslöjar mottagandet av följande ekonomiska stöd för forskning, författarskap och / eller publicering av denna artikel: National Key R&D Program of China, Grants No. 2018YFC2000900, National Natural Science Foundation of China, Grants No. 11802171, Program for Professor of Special Appointment (Eastern Scholar) vid Shanghai Institutions of Higher Learning och Talent Program of Shanghai University of Engineering Science.
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. |
Referenzen
- 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).
