Fabricage van gecomprimeerde kousen en meting van de drukkarakteristiek uitgeoefend op de onderste ledematen
27 mei 2020
Dit artikel rapporteert fabricage, structuur en drukmeting van gecomprimeerde kousen door gebruik te maken van directe en indirecte methoden.
Twee verschillende methoden worden gebruikt om de voorafgaande kenmerken van samengeperste kousen te meten. Aangezien er verschillen bestaan tussen de twee methoden, is het belangrijk om deze verschillen kwantitatief te analyseren. De samengeperste kousen die voor de meeste onderzoeken worden gebruikt, worden op de markt gekocht.
Het materiaal en de structuur van deze kousen zijn onbeheersbaar. We hebben de monsters van samengeperste kousen zelf gemaakt. Deze methode kan ook worden gebruikt om andere compressiekleding te meten, zoals compressiebroeken en vesten.
We zijn er zeker van dat de demonstratie van deze methode de kijker zal helpen de methode en ons werk beter te begrijpen. De procedure zal worden gedemonstreerd door Jiecong Li en Qi Fang, de afgestudeerde studenten uit mijn laboratorium. Om een nieuw sokconstructie te maken, open je de Atlas MP615 soksoftware en selecteer Je Standaard Stof.
Selecteer DUBBELE WELT 1 VOEDING, Overdracht zonder patroon, PLAIN MEDICAL BEEN VAN DUBBELE WELT 1 VOEDING, BEGIN HAK VAN PLAIN MEDICAL BEEN, EINDE HAK EN PLAIN MEDICAL VOOTZOOL, BEGIN TENEN VAN PLAIN VOOTZOOL 1F, PLAIN TENEN MET ROSSO EN KLIP, SOK UITSLACHT ZONDER DRAAIAPPARAAT en EINDE VAN DE SOK. Klik vervolgens op OK om het sokontwerp te voltooien. Selecteer 200 voor de naald en exporteer het programmabestand naar een USB-stick.
Schakel over naar Quasar om de fabricageparameters te wijzigen en klik op elke blauwe knop in de GRADUATIERIJ om een nieuw venster te openen. Om de samengeperste kousen met een andere structuur te fabriceren, voer 500 in de Cilinder S en E kolommen in en klik op OK. Klik op een van de blauwe knoppen in de ELASTISCHE MOTOREN rij en voer 800 in de WELT rijen in de Cilinder S en E kolommen in. In de MEDICALE BEEN rij, voer 800 in de S kolom en 650 in kolom E in. Voer vervolgens 650 in de ANKLE rij in de S en E kolom in en klik op OK om de setup te voltooien.
Om de grond- en elastaangarens op de samengeperste kousenfabricagemachine voor te bereiden, zet je de machine aan, plaats je de USB-drive en selecteer je het samengeperste kousenfabricageprogrammabestand. De machine fabriceert automatisch het samengeperste kousenmonster. Nadat alle monsters zijn verkregen, conditioneer de monsters gedurende 24 uur in een standaardomgeving.
De volgende dag plaats je een monster op een kunstmatige onderpoot en markeer je zes gelijkmatig verdeelde cirkellijnen op de samengeperste kousenmonsterdressingen van de knie tot de enkel. Deze lijnen verdelen de samengeperste kousenmonsters in vijf delen. Om een drukmeting uit te voeren, plaats je de interfacedruksensoren onder deel een van het samengeperste kousenmonster in de voorste, achterste, mediale en laterale richtingen.
Zorg ervoor dat je voorzichtig bent bij het plaatsen van de kousen op het kunstbeen, omdat de sensor erg zacht is en tijdens het aantrekken kan worden gevouwen en beschadigd. Selecteer in de meetsoftware de juiste seriële poort COM en stel de minimale drempelwaarde in op nul. Klik op Start Meet.
Een een-op-vier real-time kanaal zal de drukgegevens weergeven. Wanneer de druk stabiel is, klik je op Stop Meet. De software exporteert automatisch de drukgegevens.
Voor structuurparametermeting van de samengeperste kousenmonsters plaats je een direct gemeten monster op de kunstmatige onderpoot en gebruik je een meetlint om de totale lengte van het monster te meten. Gebruik een pickglas om de kettingdichtheid en de steken dichtheid van elk verdeeld deel te meten en gebruik de meetlint om de omtrek van elke cirkellijn te meten. Wanneer alle structuurparametermetingen zijn verkregen, verwijder je het monster van de poot en meet je de omtrek van elke cirkellijn en de ketting- en steken dichtheden van het onaangeklede monster.
Om een diktemeting te verkrijgen, strijk je een samengeperst kousenmonster glad op de stalen ronde tafel van de diktemeter en zet je de meter aan. Laat een andere stalen ronde langzaam vallen om op het monsterstuk te drukken. Het scherm geeft de diktedata weer.
Om een trekproef uit te voeren, knip je het samengeperste kousenmonster eerst langs de gemarkeerde cirkellijnen en klem je een stukje monster in het trektestapparaat. Open vervolgens de software van het trekinstrument en voer vijf Newtons in als de initiële spanning, 60 millimeter per minuut als de treksnelheid en 200 millimeter als de initiële treksterkte. Wanneer alle meetparameters zijn ingesteld, klik je op Start.
De computer exporteert de real-time stress en spanning op het scherm, en de trekproef stopt automatisch wanneer het samengeperste kousenstuk breekt. Vervolgens vervang je het gebroken stuk monster door een nieuw monsterstuk voor de volgende ronde van het testen. De kettingdichtheid van het vervaardigde samengeperste kousenmonster neemt geleidelijk toe van de knie tot de enkel.
Tijdens het fabricageproces beïnvloedt de graduatie de zinkingsdiepte van de naald. Dus, de samengeperste kousenmonsters die zijn vervaardigd met de hoogste graduatiewaarde vertonen de laagste steken dichtheden en vice versa. Het gebruik van een elastische motor heeft een significant effect op de omtrek en dwarsdichtheid van de verdeelde delen, terwijl de graduatie een significant effect heeft op de steken dichtheid.
Hier kunnen representatieve drukgegevens worden waargenomen die zijn verkregen uit directe en indirecte metingen. Van de enkel tot de knie daalde de uitgeoefende drukgrootte van alle samengeperste kousenmonsters geleidelijk en het is duidelijk dat de cilindermodelmetingen lichtjes afweken van de directe metingen, wat aangeeft dat de voorspelde drukgegevens van het cilindermodel niet overeenkwamen met de gemeten druk. Om de verschillen tussen de kegel- en cilindermodellen verder kwantitatief te bestuderen, kan de Spearman-correlatiemethode worden gebruikt.
Bijvoorbeeld, in deze analyse was de correlatiecoëfficiënt tussen het kegelmodel en de gemeten druk hoger dan de correlatie tussen het cilindermodel en de gemeten druk, wat aangeeft dat het kegelmodel een beter model is voor het voorspellen van de drukkenmerken dan het cilindermodel. De monsters moeten worden gebreid of geweven en niet commercieel worden verkregen. De druk kan op de mens
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Dit artikel bespreekt de vervaardiging en meting van compressiekousen met behulp van zowel directe als indirecte methoden. De studie benadrukt het belang van een kwantitatieve analyse van de verschillen tussen deze meettechnieken.
Belangrijkste studiecomponenten
Wetenschappelijk vakgebied
- Textieltechniek
- Bomedische toepassingen
- Meettechnieken
Achtergrond
- Compressiekousen worden veelvuldig gebruikt in diverse medische en atletische toepassingen.
- Er is een gebrek aan gestandaardiseerde meetmethoden voor compressiekleding.
- Inzicht in de eigenschappen van deze kledingstukken is cruciaal voor een effectief gebruik.
- De vervaardiging van monsters maakt gecontroleerde studies mogelijk.
Doel van de studie
- Om gecomprimeerde kousenmonsters te vervaardigen voor consistente testen.
- Om verschillende meetmethoden voor het evalueren van compressie te vergelijken.
- Om inzichten te verschaffen die toepasbaar zijn op andere compressiekleding.
Gebruikte methoden
- Directe meettechnieken voor het beoordelen van compressieniveaus.
- Indirecte meetmethoden voor comparatieve analyse.
- Fabricage van op maat gemaakte kousenmonsters voor experimentele consistentie.
- Kwantitatieve analyse van meetverschillen.
Belangrijkste resultaten
- Verschillen tussen directe en indirecte meetmethoden werden geïdentificeerd.
- Gefabriceerde monsters vertoonden consistente compressie-eigenschappen.
- De studie biedt een kader voor het meten van andere compressiekleding.
- De resultaten benadrukken de noodzaak van gestandaardiseerde meetprotocollen.
Conclusies
- De vervaardiging van compressiekousen maakt gecontroleerde meetstudies mogelijk.
- Kwantitatieve analyse onthult significante verschillen in meetmethoden.
- De bevindingen kunnen bijdragen aan het ontwerp en de evaluatie van diverse compressiekledingstukken.
Veelgestelde vragen
Industriële Relevantie voor Leidinggevenden
Kwantitatieve meting van de druk van compressiekleding is cruciaal voor het standaardiseren van de prestaties van het hulpmiddel en het waarborgen van de reproduceerbaarheid in preklinisch en translationeel onderzoek. De vergelijking tussen directe en indirecte metingen in deze studie maakt een betrouwbaardere voorspelling van de druktoediening mogelijk, wat de risico-gecorrigeerde ontwikkeling van interventies op basis van textiel ondersteunt. De relatie tussen fabricage, structuur en druk vormt de basis voor het ontwerp en de validatie van compressiehulpmiddelen op bedrijfsniveau.
Strategische toepassingen in biofarmaceutisch R&D
Vroege ontdekking & targetvalidatie
- Maakt kwantitatieve hypothesetoetsing mogelijk van drukleveringsmechanismen bij textielgebaseerde interventies.
- Ondersteunt mechanische risicoreductie door de impact van fabricageparameters op de drukoutput te verduidelijken.
- Faciliteert functionele validatie van prototypes van compressiekleding voor preklinische studies.
Screening & Assay-ontwikkeling
- Biedt gestandaardiseerde meetprotocollen voor reproduceerbare drukkwantificering over verschillende monsters heen.
- Maakt assay-ontwikkeling mogelijk voor het evalueren van de prestaties van kledingstukken onder gecontroleerde omstandigheden.
- Ondersteunt schaalbaarheid en platformhergebruik door structuur-drukrelaties te definiëren voor toekomstige ontwerpen.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Lijnt de drukmeting uit met fysiologisch relevante modellen, waardoor de translationele continuïteit wordt verbeterd.
- Maakt risicogebaseerde selectie van kledingprototypes voor preklinische validatie mogelijk.
- Ondersteunt de ontwikkeling van predictieve modellen voor druktoediening in mens-relevante systemen.
Integratie van Pipeline & Workflow
Dit meetkader integreert processen van vroege ontdekking tot preklinische validatie, ter ondersteuning van iteratief ontwerp en kwantitatieve beoordeling van compressieapparaten.
- Discovery Biology: Kwantitatieve drukgegevens maken een hypothesegestuurde evaluatie van de effectiviteit van het kledingstuk mogelijk.
- Screening: Gestandaardiseerde protocollen waarborgen de reproduceerbaarheid en vergelijkbaarheid tussen prototypes.
- Analytics: Directe en indirecte meetoutputs leveren robuuste datasets op voor statistische analyse.
- Translationeel onderzoek: Fysiologisch relevante drukmapping ondersteunt de afstemming op preklinische modellen.
- Enterprise Reuse: De relatie tussen structuur en druk dient als basis voor toekomstige apparaatontwikkeling en standaardisatie over projecten heen.
Operationele & Bedrijfsimpact
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellende vertrouwen in de druktoediening en de functie van het kledingstuk.
- Operationele waarde: Maakt reproduceerbare, schaalbare fabricage- en meetworkflows mogelijk.
- Strategische waarde: Ondersteunt datagestuurde go/no-go-beslissingen voor de verdere ontwikkeling van het apparaat.
- Impact op de portfolio: Vermindert risico's in een laat stadium door de standaardisatie van drukmeting en validatie.
Overwegingen voor implementatie
- Vereist expertise in textielfabricage en kwantitatieve meettechnieken.
- Vereist toegang tot interface-druksensoren, trektesters en analytische software.
- Standaardisatie tussen teams is essentieel voor reproduceerbaarheid en vergelijkbaarheid van gegevens.
- Aanpassing kan nodig zijn voor verschillende kledingtypes of anatomische modellen.
- Drukmetingen kunnen variëren tussen kunstledematen en de menselijke huid, waardoor contextspecifieke validatie vereist is.
