Fabrikasjon av komprimert hosiery og måling av trykkkarakteristikken utøvet på underekstremitetene
Summary
Denne artikkelen rapporterer fabrikasjon, struktur og trykkmåling av komprimert hosiery ved å bruke direkte og indirekte metoder.
Abstract
Denne artikkelen rapporterer trykkkarakteristikkmålingen av komprimert hosiery via direkte og indirekte metoder. I den direkte metoden brukes en grensesnittsensor til å måle trykkverdien som utøves på underekstremitetene. I den indirekte metoden testes de nødvendige parametrene nevnt av kjegle- og sylindermodellen for å beregne trykkverdien. De nødvendige parametrene innebærer kurstetthet, wales tetthet, omkrets, lengde, tykkelse, spenning og deformasjon av komprimert hosiery. Sammenlignet med resultatene av den direkte metoden, er kjeglemodellen i den indirekte metoden mer egnet for beregning av trykkverdien fordi kjeglemodellen vurderer endringen i radiusen til underekstremiteten fra kneet til ankelen. Basert på denne målingen undersøkes forholdet mellom fabrikasjon, struktur og trykk videre i denne studien. Vi opplever at uteksaminering er den viktigste innflytelsen som kan endre tettheten i Wales. På den annen side påvirker elastiske motorer direkte kurstettheten og omkretsen av strømpene. Vårt rapporterte arbeid gir forholdet mellom fabrikasjonsstruktur og en designguide for gradvis komprimert hosiery.
Introduction
Komprimert hosiery (CH) gir trykk på underekstremiteten. Den kan trykke på huden og ytterligere endre veneradiusen. Dermed økes venøs blodstrømhastighet når pasienten er kledd i komprimert hosiery. CH og andre komprimerte plagg kan forbedre venøs sirkulasjon i underekstremitetene1,2,3,4. Den terapeutiske ytelsen var avhengig av trykkegenskapene til CH5. Det ble allment antatt at råmateriale og CH-struktur har stor innflytelse på CH-trykkegenskaper. Elastangarn i CH var primært ansvarlig for trykkegenskapene i henhold til noe publisert forskning6. For eksempel rapporterte Chattopadhyay7 trykkegenskapene til strikkede sirkulære stretchstoffer ved å justere fôrspenningen til elastangarn. I tillegg bestemte Ozbayraktar8 også at tettheten av elastangarn økte mens utvidbarheten av CH gikk ned. I tillegg viste sløyfelengde9, strikket mønster9og lineær tetthet av garnene7,10 også effekten på trykkegenskapene.
En numerisk modell ble presentert for å inspisere genereringsmekanismen for trykkegenskapene til CH. Laplaces lov ble brukt til å forutsi trykkverdiene. Thomas11 introduserte Laplaces lov i trykkprediksjon ved å kombinere trykk, spenning og kroppslemstørrelse. Tilsvarende arbeid ble også rapportert av Maklewska12. For å nøyaktig forutsi trykkverdiene som stoffet utøver, presenterte de en semi-empirisk ligning som var sammensatt av den monterte stressstammeligningen og Laplaces lov. I tillegg ble Youngs modulus presentert av Leung13 for å beskrive forlengelsen av CH.
De ovennevnte numeriske studiene viste avvikende eksperimentelle resultater på grunn av uvitenhet omCH-tykkelsen 14. I tillegg mente noen forskere at den hypotetiske sylinderen involvert i Laplaces lov var upassende å beskrive kroppslemmene fordi radiusen til underekstremitetene fra låret til ankelen ikke er konstant, men gradvis avtar. Ved å kombinere den tykke sylinderteorien og Laplaces lov, henholdsvis Dale14 og Al Khaburi15,foreslo16 numeriske modeller for å undersøke trykket fra CH med flere lag. Sikka17 presenterte en ny kjeglemodell med en gradvis redusert radius fra låret til ankelen.
Trykkegenskapene som var iboende for CH var vanskelige å kvantitativt studere fordi de fleste eksperimentelle CH-ene i tidligere studier vanligvis ble kjøpt kommersielt. Påvirkningene som mønster, garn, råstoff var ukontrollerbare. Derfor, i denne studien, ble de eksperimentelle CHene kontrollert i huset. Videre tar denne studien sikte på å gi to metoder som involverer direkte metode og indirekte metode for å måle trykkegenskapene. I den direkte metoden plasseres en grensesnittsensor (Tabell over materialer) mellom huden og tekstilene for å måle trykkverdien direkte. På den annen side, i den indirekte metoden, måles spenningen og noen strukturparametere for CH-prøvebandasjen på den kunstige underekstremiteten først. Deretter erstattes resultatene i kjeglemodellen og sylindermodellen for å beregne trykkverdien. Trykkverdiene som oppnås som følge av de to metodene, kontrasteres og analyseres for å finne en mer passende modell. De presenterte metodene gir en retningslinje for eksperimentell måling av trykk som utøves av det komprimerte plagget.
Protocol
Representative Results
Discussion
I denne studien tilbyr vi to metoder for å måle det utøvede trykket fra CH-prøver, og disse metodene kan brukes til å måle det utøvede trykket fra andre plagg dressing på huden. I den direkte metoden er CH-prøven kledd på den kunstige underekstremiteten og grensesnittsensoren er plassert under CH-prøven. Trykkverdien kan vises på skjermen ved hjelp av datainnsamlingsprogramvare. For å sammenligne med den direkte metoden, tilbyr vi også en indirekte metode. To teorier som involverer sylindermodellen og kjegl…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forfatterne avslører mottak av følgende økonomiske støtte til forskning, forfatterskap og / eller publisering av denne artikkelen: 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) ved Shanghai Institutions of Higher Learning, og 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. |
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).
