Fabricage van gecomprimeerde kousen en meting van de drukkarakteristiek uitgeoefend op de onderste ledematen
Summary
Dit artikel rapporteert fabricage, structuur en drukmeting van gecomprimeerde kousen door gebruik te maken van directe en indirecte methoden.
Abstract
Dit artikel rapporteert de drukkarakteristiekmeting van gecomprimeerde kousen via directe en indirecte methoden. Bij de directe methode wordt een interfacesensor gebruikt om de drukwaarde op de onderste ledematen te meten. In de indirecte methode worden de noodzakelijke parameters genoemd door het kegel- en cilindermodel getest om de drukwaarde te berekenen. De noodzakelijke parameters omvatten cursusdichtheid, walesdichtheid, omtrek, lengte, dikte, spanning en vervorming van de samengeperste kousen. In vergelijking met de resultaten van de directe methode is het kegelmodel in de indirecte methode meer geschikt voor het berekenen van de drukwaarde omdat het kegelmodel rekening houdt met de verandering in straal van de onderste ledemaat van de knie naar de enkel. Op basis van deze meting wordt de relatie tussen fabricage, structuur en druk verder onderzocht in deze studie. We vinden dat afstuderen de belangrijkste invloed is die de dichtheid van Wales kan veranderen. Aan de andere kant beïnvloeden elastische motoren direct de koersdichtheid en de omtrek van de kousen. Ons gerapporteerde werk biedt de fabricage-structuur-druk relatie en een ontwerpgids voor geleidelijk gecomprimeerde kousen.
Introduction
Gecomprimeerde kousen (CH) zorgen voor druk op de onderste ledemaat. Het kan de huid drukken en de aderradius verder veranderen. Zo wordt de veneuze bloedstroomsnelheid verhoogd wanneer de patiënt gekleed is in gecomprimeerde kousen. CH en andere samengeperste kledingstukken kunnen de veneuze circulatie in de onderste ledematen verbeteren1,2,3,4. De therapeutische prestaties waren afhankelijk van de drukkenmerken van ch5. Algemeen werd aangenomen dat grondstoffen en CH-structuur een grote invloed hebben op de drukeigenschappen van CH. Elastaangaren in CH was volgens sommige gepubliceerde onderzoeken in de eerste plaats verantwoordelijk voor de drukkenmerken6. Chattopadhyay7 rapporteerde bijvoorbeeld de drukkenmerken van gebreide cirkelvormige stretchstoffen door de voedingsspanning van elastaangaren aan te passen. Bovendien bepaalde Ozbayraktar8 ook dat de dichtheid van elastaangaren toenam terwijl de uitbreidbaarheid van CH afnam. Bovendien vertoonden luslengte9,gebreid patroon9en lineaire dichtheid van de garens7,10 ook de effecten op de drukkenmerken.
Een numeriek model werd gepresenteerd om het opwekkingsmechanisme van de drukkenmerken van de CH te inspecteren. De wet van Laplace werd gebruikt voor het voorspellen van de drukwaarden. Thomas11 introduceerde de wet van Laplace in drukvoorspelling door druk, spanning en lichaamsmaat te combineren. Soortgelijke werkzaamheden werden ook gemeld door Maklewska12. Om de drukwaarden van het weefsel nauwkeurig te voorspellen, presenteerden ze een semi-empirische vergelijking die was samengesteld uit de aangesloten stress-spanningsvergelijking en de wet van Laplace. Bovendien werd Young’s modulus gepresenteerd door Leung13 om de verlenging van de CH te beschrijven.
De bovengenoemde numerieke studies toonden afwijkende experimentele resultaten aan als gevolg van onwetendheid over de CH-dikte14. Bovendien geloofden sommige onderzoekers dat de hypothetische cilinder die betrokken was bij de wet van Laplace ongepast was om de lichaamspoten te beschrijven omdat de straal van de onderste ledematen van de dij tot de enkel niet constant is, maar geleidelijk afneemt. Door de dikke cilindertheorie en de wet van Laplace te combineren, stelden Dale14 en Al Khaburi15,16 respectievelijk numerieke modellen voor om de druk van de CH met meerdere lagen te onderzoeken. Sikka17 presenteerde een nieuw kegelmodel met een geleidelijk verminderde radius van de dij tot de enkel.
De drukkenmerken die inherent zijn aan CH waren moeilijk kwantitatief te bestuderen omdat de meeste experimentele CH’s in eerdere studies meestal commercieel werden gekocht. De invloeden zoals patroon, garen, grondstof waren oncontroleerbaar. Daarom werden in deze studie de experimentele CH’s in eigen huis vervaardigd. Bovendien beoogt deze studie twee methoden te bieden die directe methode en indirecte methode inhouden om de drukkenmerken te meten. Bij de directe methode wordt een interfacesensor (Tabel van materialen) tussen de huid en textiel geplaatst om de drukwaarde direct te meten. Aan de andere kant worden in de indirecte methode eerst de spanning en enkele structuurparameters van het CH-monsterverband op de kunstmatige onderste ledemaat gemeten. Vervolgens worden de resultaten vervangen door het kegelmodel en het cilindermodel om de drukwaarde te berekenen. De drukwaarden die als gevolg van de twee methoden worden verkregen, worden tegenovergecontrast en geanalyseerd om een geschikter model te vinden. De gepresenteerde methoden bieden een leidraad voor de experimentele meting van de druk die door het samengeperste kledingstuk wordt uitgeoefend.
Protocol
Representative Results
Discussion
In deze studie bieden we twee methoden om de uitgeoefende druk van CH-monsters te meten en deze methoden kunnen worden gebruikt om de uitgeoefende druk van ander kledingstuk op de huid te meten. Bij de directe methode wordt het CH-monster op de kunstmatige onderste ledemaat gekleed en wordt de interfacesensor onder het CH-monster geplaatst. De drukwaarde kan op het scherm worden weergegeven met behulp van software voor gegevensverzameling. Om te vergelijken met de directe methode leveren wij ook een indirecte methode. Tw…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De auteurs onthullen de ontvangst van de volgende financiële steun voor het onderzoek, auteurschap en/of publicatie van dit 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) bij Shanghai Institutions of Higher Learning en het Talent Program van 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. |
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).
