Изготовление прессованных чулочно-хочно-ных изделий и измерение их характеристик давления на нижние конечности
Summary
В этой статье сообщается об измерении изготовления, структуры и давления сжатых чулочно-кладовых с использованием прямых и косвенных методов.
Abstract
В данной статье сообщается об измерении характеристик давления сжатых чулочно-хочно кладовых с помощью прямых и косвенных методов. В прямом методе интерфейсный датчик используется для измерения значения давления, оказываемого на нижние конечности. В косвенном методе для расчета значения давления тестируются необходимые параметры, указанные в модели конуса и цилиндра. Необходимые параметры включают плотность хода, плотность валов, окружность, длину, толщину, натяжение и деформацию сжатых чулочно-носочной части. По сравнению с результатами прямого метода, модель конуса в косвенном методе больше подходит для расчета значения давления, поскольку конусная модель учитывает изменение радиуса нижней конечности от колена до лодыжки. Основываясь на этом измерении, взаимосвязь между изготовлением, структурой и давлением дополнительно исследуется в этом исследовании. Мы находим, что градация является основным влиянием, которое может изменить плотность Уэльса. С другой стороны, упругие моторы напрямую влияют на плотность хода и окружность чулок. Наша отчетная работа обеспечивает соотношение производство-структура-давление и руководство по проектированию постепенно сжимаемых чулочно-ных изделий.
Introduction
Сжатые чулочно-носимые изделия (СН) обеспечивают давление на нижнюю конечность. Он может давить на кожу и в дальнейшем изменять радиус вен. Таким образом, скорость венозного кровотока повышается, когда пациент одет в сжатые чулочно-носкетные изделия. CH и другие сжатые предметы одежды могут улучшить венозное кровообращение в нижних конечностях1,2,3,4. Терапевтическая эффективность зависела от характеристик давления CH5. Было широко распространено мнение, что сырье и структура СН оказывают большое влияние на характеристики давления СН. Эластановая пряжа в СН была в первую очередь ответственна за характеристики давления согласно некоторым опубликованным исследованиям6. Например, Chattopadhyay7 сообщил о характеристиках давления трикотажных круговых стрейч-тканей путем регулировки натяжения подачи эластановой пряжи. Кроме того, Ozbayraktar8 также определил, что плотность эластановой пряжи увеличилась, а растяжимость CH уменьшилась. Кроме того, длина петли9,вязаный рисунок9и линейная плотность нитей7,10 также оказывали влияние на характеристики давления.
Для прогнозирования значений давления была представлена численная модель для проверки механизма генерации характеристик давления CH. Для прогнозирования значений давления использовался закон Лапласа. Томас11 ввел закон Лапласа в предсказание давления, объединив давление, напряжение и размер конечностей тела. Аналогичная работа также была сообщена Maklewska12. Чтобы точно предсказать значения давления, оказываемого тканью, они представили полуэмпирическое уравнение, которое состояло из уравнения напряжения-деформации и закона Лапласа. Кроме того, модуль Юнга был представлен Leung13 для описания удлинения CH.
Вышеупомянутые численные исследования показали отклонение экспериментальных результатов из-за незнания толщины СН14. Кроме того, некоторые исследователи полагали, что гипотетический цилиндр, участвующий в законе Лапласа, не подходит для описания конечностей тела, потому что радиус нижних конечностей от бедра до лодыжки не постоянен, а постепенно уменьшается. Объединив теорию толстых цилиндров и закон Лапласа, Дейл14 и Аль Хабури15,16 соответственно предложили численные модели для исследования давления, оказываемого CH с несколькими слоями. Sikka17 представила новую модель конуса с постепенно уменьшаемым радиусом от бедра до лодыжки.
Характеристики давления, присущие СН, было трудно количественно изучить, потому что большинство экспериментальных ХН в предыдущих исследованиях обычно приобретались коммерчески. Такие влияния, как рисунок, пряжа, сырье, были неконтролируемыми. Поэтому в этом исследовании экспериментальные ХГ были контролируемо изготовлены в домашних помещениях. Кроме того, это исследование направлено на предоставление двух методов, включающих прямой метод и косвенный метод для измерения характеристик давления. В прямом методе между кожей и текстилем помещается интерфейсный датчик(Таблица материалов)для непосредственного измерения значения давления. С другой стороны, в косвенном методе сначала измеряются натяжение и некоторые структурные параметры повязки образца CH на искусственной нижней конечности. Затем результаты подставляются в модель конуса и модель цилиндра для расчета значения давления. Значения давления, полученные в результате двух методов, сравниваются и анализируются для поиска более подходящей модели. Представленные методы обеспечивают руководство для экспериментального измерения давления, оказываемого сжатой одеждой.
Protocol
Representative Results
Discussion
В этом исследовании мы предоставляем два метода измерения давления образцов CH, и эти методы могут быть использованы для измерения давления другой одежды на коже. В прямом методе образец CH одевают на искусственную нижнюю конечность, а датчик интерфейса помещают под образец CH. Значение д…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Авторы раскрывают получение следующей финансовой поддержки для исследования, авторства и / или публикации этой статьи: Национальная ключевая программа исследований и разработок Китая, Гранты No 2018YFC2000900, Национальный фонд естественных наук Китая, Гранты No 11802171, Программа для профессора специального назначения (восточный ученый) в Шанхайских высших учебных заведениях и Программа талантов Шанхайского университета инженерных наук.
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).
