2020年5月27日
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。
圧縮された靴下の以前の特性を測定するために、2つの異なる方法が使用されます。この2つの方法には違いがあるため、その違いを定量的に分析することが重要です。ほとんどの研究に使用される圧縮された靴下は、市場から購入されています。
これらの靴下の素材と構造は制御できません。圧縮された靴下サンプルは、私たち自身で製造しました。この方法は、コンプレスパンツやチョッキなどの他のコンプレッションウェアの測定にも使用できます。
この方法のデモンストレーションは、視聴者が方法と私たちの仕事をよりよく理解するのに役立つと確信しています。その手順を実演するのは、私の研究室の大学院生であるJiecong LiとQi Fangです。新しいソックス構造を作成するには、Atlas MP615ストッキングソフトウェアを開き、プレーンファブリックを選択します。
DOUBLE WELT 1 FEED、Transfer without pattern、DOUBLE WELT 1 FEEDからPLAIN MEDICAL LEG、BEGIN HEEL FROM PLAIN MEDICAL LEG、END OF HEEL AND PLAIN MEDICAL FOOT、BEGIN TOE FROM PLAIN FOOT 1F、PLAIN TOE WITH ROSSO AND CLIP、SOCK RELEASE WITHOUT TURNING DEVICE、END OF SOCK OF SOCKを選択します。次に、[OK]をクリックして靴下のデザインを完成させます。針に200を選択し、プログラムファイルをUSBフラッシュディスクにエクスポートします。
Quasarに切り替えて製造パラメータを変更し、GRADUATION行の青いボタンをクリックして新しいウィンドウを開きます。圧縮された靴下を別の構造で製造するには、「シリンダー S」列と「E」列に 500 と入力し、「OK」をクリックします。「ELASTIC MOTORS」行の青色のボタンのいずれかをクリックし、「WELT」行の「Cylinder S」列と「E」列に 800 を入力します。[MEDICAL LEG] 行で、[S] 列に 800、[E 列] に 650 を入力します。次に、[S] 列と [E] 列の [ANKLE] 行に 650 を入力し、[OK] をクリックしてセットアップを完了します。
圧縮靴下製造機で地面とエラスタン糸を準備するには、機械の電源を入れ、USBドライブを挿入して、圧縮靴下製造プログラムを選択します file.機械は、圧縮された靴下サンプルを自動的に製造します。すべてのサンプルを取得したら、サンプルを標準的な大気環境で24時間コンディショニングします。
翌日、サンプルを義肢に置き、膝から足首までの圧縮された靴下サンプルドレッシングに6本の等間隔の円線をマークします。これらのラインは、圧縮された靴下サンプルを5つの部分に分割します。圧力測定を行うには、圧縮された靴下サンプルのパート1の下に、インターフェース圧力センサーを前方、後方、内側、および横方向に配置します。
ストリーを義脚の上に置くときは、センサーが非常に柔らかく、ドレッシングプロセス中に折りたたまれて損傷する可能性があるため、注意してください。測定ソフトウェアで、適切なシリアルポートCOMを選択し、最小しきい値をゼロに設定します。「測定の開始」をクリックします。
1つから4つのリアルタイムチャネルに圧力データが表示されます。圧力が安定したら、[測定の停止]をクリックします。ソフトウェアは圧力データを自動的にエクスポートします。
圧縮された靴下サンプルの構造パラメータ測定では、直接測定したサンプルを人工下肢に置き、巻尺を使用してサンプルの全長を測定します。ピックグラスを使用して、各分割された部分のコース密度とウェールズ密度を測定し、測定テープを使用して各円線の円周を測定します。すべての構造パラメータ測定値を取得したら、リムからサンプルを取り出し、各円線の円周と、服を脱いだサンプルのコース密度とウェールズ密度を測定します。
厚さ測定を取得するには、圧縮された靴下サンプルを厚さ計のスチール製丸テーブルに平滑化し、ゲージをオンにします。別のスチールラウンドをゆっくりと落下させて、サンプルピースに押し付けます。画面に厚さデータが表示されます。
引張実験を行うには、まず、マークされた円の線に沿って圧縮された靴下サンプルを切断し、サンプルの1つを引張試験装置にクランプします。次に、引張装置のソフトウェアを開き、初期張力として5ニュートン、引張速度として毎分60ミリメートル、初期引張強度として200ミリメートルを入力します。すべての測定パラメータを設定したら、[開始]をクリックします。
コンピューターはリアルタイムの応力とひずみを画面にエクスポートし、圧縮された靴下が壊れると引張実験は自動的に停止します。次に、次のテストラウンドのために、壊れたサンプル片を新しいサンプル片と交換します。製造された圧縮された靴下サンプルのコース密度は、膝から足首に向かって徐々に増加します。
製造工程では、目盛りが針の沈み込み深さに影響します。したがって、最も高い目盛り値で製造された圧縮された靴下サンプルは、ウェールズ密度が最も低く、その逆も同様です。弾性モーターの使用は、分割された部品の円周と交差密度に大きな影響を与え、目盛りはウェールズ密度に大きな影響を与えます。
ここでは、直接測定と間接測定から得られた代表的な圧力データを観察できます。足首から膝にかけて、圧縮された靴下サンプルの全ての圧力の大きさが徐々に減少し、シリンダーモデルの測定値が直接の測定値からわずかに逸脱していることは明らかであり、シリンダーモデルからの予測圧力データが測定された圧力と矛盾していたことを示している。コーンモデルと円柱モデルの違いをさらに定量的に研究するために、スピアマン相関法を使用できます。
たとえば、この解析では、円錐モデルと測定された圧力の間の相関係数が円柱モデルと測定された圧力の間の相関よりも高かったため、円錐モデルが円柱モデルよりも圧力特性を予測するためのモデルとして優れていることを示しています。サンプルは編むか織る必要があり、商業的に入手することはできません。圧力は人間の皮膚で測定できます。
結果は、義足で測定されたものとは異なり、前者は後者よりも柔らかい表面を提供します。円錐形モデルはシリンダーモデルよりも正確です。したがって、将来の圧縮衣服の圧力測定は、コーンモデル上で直接実行する必要があります。
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本記事では、直接法および間接法の両方を用いた弾性ストッキングの作製と測定について解説します。本研究では、これらの測定手法間の差異を定量的に分析することの重要性を強調しています。
圧迫着の圧力の定量的測定は、デバイスの性能を標準化し、前臨床およびトランスレーショナル研究における再現性を確保するために不可欠です。本研究における直接測定と間接測定の比較により、圧力供給に関する予測精度が高まり、リスク調整に基づいたテキスタイルベースの介入策の推進が可能になります。作製方法・構造・圧力の関係性を明らかにすることは、企業レベルでの圧迫デバイスの設計および検証の基盤となります。
この測定フレームワークは、初期の探索から前臨床検証までを統合し、圧縮デバイスの反復的な設計と定量的な評価を支援します。