Name: fabrication of compressed hosiery and measurement of its pressure characteristic exerted on the lower limbs
Uploaded: 2020-05-27T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 39 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Fabrication of Compressed Hosiery and Measurement of its Pressure Characteristic Exerted on the Lower Limbs at JoVE.com

著者らは、中国の研究、著者、および/またはこの記事の出版に対する次の財政支援の受領を開示する:中国の国家主要研究開発プログラム、中国国立自然科学財団第2018YFC2000900、中国国立自然科学財団、グランツNo.11802171、上海高等教育研究所特別任命(東部学者)プログラム、上海理科大学のタレントプログラム。

1. CHの製作
<ol><li>プログラミング<ol>
<li>STAT-Ds 615 MP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 を選択して新しい靴下の構造を作成します。</li>
		<li>ダブル ウェルト1フィード、 パターンなし転送、 ダブルウェルト1フィードからのプレーンメディカルレッグ、 プレーンメディカルレッグからのヒールの開始、 かかととプレーンな医療足の端、 平らな足1fからつま先を始める、 ロッソとクリップ付きのプレーンつま先、 回転装置なしの靴下のリリース、靴下 の終わり。 OK ボタンを押して靴下のデザインを完成させます。</li>
		<li>「ニードル」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。</li>
		<li>製造パラメータを変更するにはクエーサーに切り替え、新しいウィンドウを開くには、卒業行の任意の青いボタンをクリックします。異なる構造で CH を製造するには、円柱 S列とE列に500を入力し、[OK] をクリックしてセットアップを完了します。</li>
		<li>ELASTIC MOTORS行の青いボタンのいずれかをクリックして新しいウィンドウを開き、WELT行とシリンダ S列とE列に800と入力します。[医療用脚] 行で、S列に800、列Eに650と入力します。次に、アンクル行とS列とE列に650と入力し、「OK」をクリックしてセットアップを完了します。</li>
		<li>手順 1.1.4 と 1.1.5 を繰り返します。卒業を調整する場合は、それぞれ350と650と入力します。WELT行にそれぞれ1000と1200と入力し、弾性モーターを調整する際に足首行を650として保持します。 注意:弾性モーターはエラスタン糸のテンションを制御することができます。製造されたCHは、膝から足首に徐々に緊張が高まることを確認する必要があります。ここで、 足首 の弾性モータ数は固定(650)、 一方でWELT の弾性モータ数(800、1000、1200)は異なる密着性を有するCHサンプルを製造する。卒業はCHサンプル全体のループサイズを制御することができます。大きなループは通常、CHを緩くし、小さなループは常にタイトなCHサンプルを生成します。このように、卒業式としてそれぞれ350、500、および650を入力する。最後に、弾性モーターと卒業を変更したプログラムファイルが生成されます。</li>
	</ol>
</li>
	<li>編み物<ol>
<li>CH製造機でアース糸とエラスタン糸を準備します。</li>
		<li>マシンの電源を入れ、USBフラッシュディスクを挿入し、ステップ1.1.3から取得したプログラムファイルを選択します。機械はCHサンプルを自動的に製造する。これらのサンプルを A から I にアルファベット順に番号を付ける。 注: 表 1 に、これらの CH サンプルの製造パラメータを示します。</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. 直接測定
注:測定前に、すべてのCHサンプルは、標準の大気環境(23°C、65%相対湿度[RH])で24時間調整する必要があります。CHサンプルは、圧力値をテストするために人工下肢に身を包みます。すべての測定は、平均値を計算し、誤差を減少させるために3回実行する必要があります。
<ol><li>CH サンプルの行に印を付けます。<ol>
<li>人工下肢にサンプルを置きます。</li>
		<li>膝から足首までの圧縮靴下サンプルドレッシングの6本の、均等に間隔をあけた円の線をマークします。これらの行に 6 行、5 行目、4.. 図 1aに示すように、これらの線は CH サンプルを 5 つの部分に分割します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>圧力測定<ol>
<li>圧力測定を行うために、インターフェイス圧力センサを圧縮ホースサンプルのパート1の下に、前方向、後部、内側、および横方向に配置します。</li>
		<li>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 0に設定します。</li>
		<li>[ 計測の開始] をクリックします。リアルタイムチャンネル1~4は圧力データを表示します</li>
		<li>圧力が安定したら、[ 測定の停止] をクリックします。ソフトウェアは自動的に圧力データをエクスポートします。</li>
		<li>CH サンプルの他の部分の下にインターフェイス プレス センサーを配置し、手順 2.2.1~2.2.4 を繰り返します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>CHサンプル全体の圧力測定後、CHサンプルを取り外し、次の測定に備えて人工下肢に別のCHサンプルを着用します。</li>
</ol>3. 間接測定
注: ここでの実験では、円錐と円柱モデルの必要なパラメータを測定します。これらのパラメータは、ドレッシングと脱整脱したCHサンプルの変形および構造パラメータ、厚さ、張力を含みます。測定前に、すべてのCHサンプルを標準大気環境(23°C、65%RH)で24時間調整する必要があります。すべての測定は、平均値を計算し、誤差を減少させるために3回実行する必要があります。
<ol><li>CHサンプルの構造パラメータ測定<ol>
<li>人工下肢にCHサンプルを置きます。</li>
		<li>測定用テープを使用して、サンプルの全長(L)を測定します。</li>
		<li>ピックグラスを使用して、各分割部品のコース密度とウェールズ密度を測定します。</li>
		<li>各円線の円周(c)を測定テープで測定します。次に、隣接する円線の円周(c)を平均化して、CHサンプルの各分割部分の円周(w)を計算する。</li>
		<li>すべての構造パラメータ測定値が取得されたら、四肢からサンプルを取り除きます。そして、次の測定の準備のために人工下肢に別のサンプルを着せてください。</li>
		<li>服を着ていないCHサンプルの各円線の円周(c')を測定します。次に、隣接する円線の円周を平均化して、CHサンプルの各分割部分の円周(w')を計算します。</li>
		<li>脱衣されたCHサンプルの同じ分割部分のコース密度とウェールズ密度を測定します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>厚さ測定<ol>
<li>厚さゲージの鋼丸いテーブルに圧縮された靴下のサンプルを滑らかにします。</li>
		<li>厚さゲージをオンにして、別の鋼丸がゆっくりと落下してサンプルピースに押し込みます。画面に厚さデータ(t)が表示されます。</li>
		<li>サンプルを移動し、ステップ 3.2.1 と 3.2.2 を繰り返して、他の部品の厚さをテストします。</li>
	</ol>
</li>
	<li>引張実験<ol>
<li>マークされた円線に沿ってすべての CH サンプルを切り取ります。</li>
		<li>サンプルの1個を引張試験装置にクランプします。</li>
		<li>引張実験用のソフトウェアを開き、最初の張力として5 N、引張速度として60mm/,min、最初の引張長さとして200mmを入力します。他のフィールドの既定の設定をそのまま使用します。</li>
		<li>すべての測定パラメータが設定されたら 、[START] をクリックして、引張り実験を自動的に実行します。コンピュータは、画面上のリアルタイムのストレスと歪みをエクスポートします。CHピースが壊れると、引張り実験は自動的に停止します。</li>
		<li>次に、サンプルの破れた部分を新しいサンプルピースに置き換え、次のテストのラウンドを行い、手順 3.3.3-3.3.4 を繰り返します。</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. 理論計算
注: 円柱モデルと円錐モデルは、圧力を計算するために間接測定に使用されます。各CHサンプルは膝から足首まで5つの部分に分かれています。円柱モデルでは、人間の四肢は一定の半径を持つ円柱として記述され、円錐モデルでは四肢の半径が可変です。スケマティック ダイアグラムは図 1b および 図 1cに示されています。すべての計算手順は Matlab 2018a で実行され、計算プログラムは 補足コーディング ファイルで見つけることができます。
<ol><li>シリンダーモデル<ol>
<li>ステップ 3.1.3-3.1.5 から得られた測定結果に従って、次の式を使用して、服を着た CH と服を脱いだ CH との円周差(D)を計算します。 <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/60852/60852equ01.jpg"> ここで、iはマークされた円線で区切られた CH 部分の数です。円の行番号に従って番号が付けられています。</li>
		<li>適切な線形方程式を使用して、ステップ 3.3.4 で得られた応力-ひずみ曲線を適合させます。線形方程式の傾きは引張弾性率 Eである。</li>
		<li>式を使用してドレッシングCH(T)の張力を計算します。 <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/60852/60852equ02.jpg"> 注: 補足表1 は、取得した元の引張弾性率 E とテンション Tを表示します。</li>
		<li>シリンダーモデルと薄壁前提15に基づいて、CHピース i の加圧を次のように表現します。 <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/60852/60852equ03.jpg"> ここで rは分割された部分の半径で <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/60852/60852equ05.jpg"> 、tは CH サンプルの厚さ、Tはステップ 4.1.3 から計算された張力です。</li>
		<li>ステップ 4.1.1-4.1.4 に続く CH ピースの全ての圧力を計算します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>コーンモデル<ol>
<li>CHピース i の加圧を次の式14で計算します。 <img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/60852/60852equ04.jpg"> ここで 、rc は円の半径であり、次の値に等しい <img alt="Equation 6" src="/files/ftp_upload/60852/60852equ06.jpg"> が 、T はステップ4.1.3から計算される張力であり 、l は各分割片の長さであり 、l = L/5 で計算することができる(ここでは 、L はステップ3.1.2に続いて測定される)。</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Partsch, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+static+stiffness+index:+a+simple+method+to+assess+the+elastic+property+of+vcompression+material+in+vivo.">The static stiffness index: a simple method to assess the elastic property of vcompression material in vivo.</a> Dermatologic Surgery. 31 (6), 625-630 (2010).</li><li>Dissemond, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compression+therapy+in+patients+with+venous+leg+ulcers.">Compression therapy in patients with venous leg ulcers.</a> Journal der Deutschen Dermatologischen Gesellschaft. 14 (11), 1072-1087 (2016).</li><li>Mosti, G., Picerni, P., Partsch, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compression+stockings+with+moderate+pressure+are+able+to+reduce+chronic+leg+oedema.">Compression stockings with moderate pressure are able to reduce chronic leg oedema.</a> Phlebology. 27 (6), 289-296 (2012).</li><li>Rabe, E., Partsch, H., Hafner, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Therapy+with+compression+stockings+in+Germany-Results+from+the+Bonn+Vein+Studies.">Therapy with compression stockings in Germany-Results from the Bonn Vein Studies.</a> Journal der Deutschen Dermatologischen Gesellschaft. 11 (3), 257-261 (2013).</li><li>Liu, R., Lao, T. T., Kwok, Y. L., Li, Y., Ying, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+graduated+compression+stockings+with+different+pressure+profiles+on+lower-limb+venous+structures+and+haemodynamics.">Effects of graduated compression stockings with different pressure profiles on lower-limb venous structures and haemodynamics.</a> Advances in Therapy. 25 (5), 465 (2008).</li><li>Bera, M., Chattopadhyay, R., Gupta, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+linear+density+of+elastic+inlay+yarn+on+pressure+generation+on+human+body.">Influence of linear density of elastic inlay yarn on pressure generation on human body.</a> Journal of Industrial Textiles. 46 (4), 1053-1066 (2016).</li><li>Chattopadhyay, R., Gupta, D., Bera, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+input+tension+of+inlay+yarn+on+the+characteristics+of+knitted+circular+stretch+fabrics+and+pressure+generation.">Effect of input tension of inlay yarn on the characteristics of knitted circular stretch fabrics and pressure generation.</a> Journal of Textiles Institute. 103 (6), 636-642 (2012).</li><li>Ozbayraktar, N., Kavusturan, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+inlay+yarn+amount+and+yarn+count+on+extensibility+and+bursting+strength+of+compression+stockings.">The effects of inlay yarn amount and yarn count on extensibility and bursting strength of compression stockings.</a> Tekstil ve Konfeksiyon. 19 (2), 102-107 (2009).</li><li>Maleki, H., Aghajani, M., Sadeghi, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+pressure+behavior+of+tubular+weft+knitted+fabrics+constructed+from+textured+polyester+yarns.">On the pressure behavior of tubular weft knitted fabrics constructed from textured polyester yarns.</a> Journal of Engineered Fibers &amp; Fabrics. 6 (2), 30-39 (2011).</li><li>Bera, M., Chattopadhyay, R., Gupta, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+linear+density+of+inlay+yarns+on+structural+characteristics+of+knitted+fabric+tube+and+pressure+generation+on+cylinder.">Effect of linear density of inlay yarns on structural characteristics of knitted fabric tube and pressure generation on cylinder.</a> Journal of Textiles Institute. 106 (1), 39-46 (2015).</li><li>Thomas, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+the+Laplace+equation+in+the+calculation+of+sub-bandage+pressure.">The use of the Laplace equation in the calculation of sub-bandage pressure.</a> World Wide Wounds. 3 (1), 21-23 (1980).</li><li>Maklewska, E., Nawrocki, A., Ledwo&#324;, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modelling+and+designing+of+knitted+products+used+in+compressive+therapy.">Modelling and designing of knitted products used in compressive therapy.</a> Fibres &amp; Textiles in Eastern Europe. 14 (5), 111-113 (2006).</li><li>Leung, W. Y., Yuen, D. W., Shi, S. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pressure+prediction+model+for+compression+garment+design.">Pressure prediction model for compression garment design.</a> Journal of Burn Care Research. 31 (5), 716-727 (2010).</li><li>Dale, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multilayer+compression:+comparison+of+four+different+four-layer+bandage+systems+applied+to+the+leg.">Multilayer compression: comparison of four different four-layer bandage systems applied to the leg.</a> European Journal of Vascular &amp; Endovascular Surgery. 27 (1), 94-99 (2004).</li><li>Al-Khaburi, J., Nelson, E. A., Hutchinson, J., Dehghani-Sanij, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+multilayered+compression+bandages+on+sub-bandage+pressure:+a+model.">Impact of multilayered compression bandages on sub-bandage pressure: a model.</a> Phlebology. 26 (1), 75-83 (2011).</li><li>Al-Khaburi, J., Dehghani-Sanij, A. A., Nelson, E. A., Hutchinson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+bandage+thickness+on+interface+pressure+applied+by+compression+bandages.">Effect of bandage thickness on interface pressure applied by compression bandages.</a> Medical Engineering &amp; Physics. 34 (3), 378-385 (2012).</li><li>Sikka, M. P., Ghosh, S., Mukhopadhyay, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mathematical+modeling+to+predict+the+sub-bandage+pressure+on+a+cone+limb+for+multi-layer+bandaging.">Mathematical modeling to predict the sub-bandage pressure on a cone limb for multi-layer bandaging.</a> Medical Engineering &amp; Physics. 38 (9), 917-921 (2016).</li><li>Zhang, L. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+structure+and+pressure+characteristics+of+graduated+compression+stockings:+experimental+and+numerical+study.">The structure and pressure characteristics of graduated compression stockings: experimental and numerical study.</a> Textile Research Journal. 89 (23-24), 5218-5225 (2019).</li></ol>

著者らは開示するものは何もない。

本研究では、CHサンプルの加圧を測定する2つの方法を提供し、これらの方法を使用して、皮膚上の他の衣服ドレッシングの加圧を測定することができる。直接方式では、CHサンプルは人工下肢に身を包み、インターフェースセンサーはCHサンプルの下に置かれる。圧力値は、データ収集ソフトウェアを使用して画面に表示できます。ダイレクトメソッドと比較するために、間接法も提供します...

圧縮靴下(CH)は下肢に圧力を与える。皮膚を押し、さらに静脈半径を変化させることができます。したがって、静脈血流速度は、患者が圧縮靴下に身を包むときに上昇する。CHおよび他の圧縮された衣服は下肢1、2、3、4の静脈循環を改善することができる。治療性能はCH5の圧力特性に依存していた。原料やCH構造がCH圧力特性に大きな影響を与えていると広く信じられていた。CHのエラスタン糸は、主にいくつかの公表された研究に従って圧力特性を担当しました 6.例えば、Chattopadhyay7は、エラスタン糸の供給テンションを調整することによって、編まれた円形ストレッチ生地の圧力特性を報告した。さらに、オズバラクタル8はまた、CHの拡張性が低下する一方でエラスタン糸の密度が増加したと判断した。また、ループ長さ9、編みパターン9、および糸7、10の線形密度も圧力特性に及ぼす影響を示した。
CHの「ラプラスの法則」の圧力特性の生成機構を検査する数値モデルを提示し、圧力値を予測するために使用した。トーマス11 は、圧力、緊張、体の四肢の大きさを組み合わせることによって、圧力予測にラプラスの法則を導入しました。同様の研究もマクレウスカ12によって報告されました.ファブリックによって加えられた圧力値を正確に予測するために、適合応力歪み方程式とラプラスの法則で構成された半経験的方程式を提示した。さらに、ヤングの係数は、CHの伸びを記述するためにLeung13 によって提示されました。
上記の数値研究は、CH厚14の無知による実験結果の逸脱を示した。さらに、一部の研究者は、ラプラスの法則に関与する架空の円柱は、太ももの下肢から足首までの半径が一定ではないが、徐々に減少するため、体の手足を記述することは不適切であると考えていた。厚い円筒理論とラプラスの法則を組み合わせることにより、Dale14とAl Khaburi15、16はそれぞれ複数の層を有するCHによって加えられる圧力を調査するための数値モデルを提案した。シッカ17は、太もものから足首までの半径が徐々に減少した新しい円錐モデルを発表した。
CHに固有の圧力特性は、以前の研究の実験用のCHsのほとんどが通常商業的に購入されていたため、定量的に研究することは困難であった。パターン、糸、原料などの影響は制御不能であった。したがって、本研究では、実験的なCHを、家の中で制御的に製造した。また、この研究では、圧力特性を測定するための直接的方法と間接法を含む2つの方法を提供することを目的としています。直接方式では、皮膚と繊維の間にインターフェースセンサー(材料表)を配置し、圧力値を直接測定します。一方、間接法では、人工下肢上のCHサンプルドレッシングの張力およびいくつかの構造パラメータがまず測定される。その結果は円錐モデルと円柱モデルに代入され、圧力値が計算されます。2つの方法の結果として得られた圧力値は対比され、より適切なモデルを見つけるために分析される。提示された方法は、圧縮された衣服によって加えられる圧力の実験的測定に関する指針を提供する。

<table><tbody><tr><td>Artificial lower limb</td><td>Dayuan, Laizhou Electron Instrument Co., Ltd.</td><td>YG065C</td><td>Used for measuring the strength of stockings. The employing test standard is ISO 13934-1-2013, metioned this in section 3.3</td></tr><tr><td>CH fabrication machine</td><td>Hongda, Co., Ltd.</td><td>YG14N</td><td>Used for measuring the thickness of stockings, the test standard is ISO 5084:1996, metioned this in section 3.2</td></tr><tr><td>Elastane yarn</td><td>MathWorks, Co., Ltd.</td><td>2018a</td><td>Used for calculating the pressure, mentioned this in section 4.</td></tr><tr><td>FlexiForce interface pressure sensors</td><td>Qile, Co., Ltd.</td><td>Y115B</td><td>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.</td></tr><tr><td>FlexiForce measurement software</td><td>Santoni, Co., Ltd.</td><td>GOAL 615MP</td><td>Used for fabricating stockings, metioned this in section 1.2</td></tr><tr><td>Ground yarn</td><td>Santoni, Co., Ltd.</td><td></td><td>It is a kind of coverd yarn which is composed of 80% rubber and 20% viscose, metioned this in section 1.2.1</td></tr><tr><td>Matlab software</td><td>Santoni, Co., Ltd.</td><td></td><td>It is a kind of coverd yarn which is composed of 30% polyamide and 70% cotton, metioned this in section 1.2.1</td></tr><tr><td>Mechanical testing instrument and software</td><td>Santoni, Co., Ltd.</td><td>GOAL 615MP</td><td>Used for programing the fabrication parameters, metioned this in section.1.1</td></tr><tr><td>Pick glass</td><td>Shenmei, Inc.</td><td>F002</td><td>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.</td></tr><tr><td>STAT-Ds 615 MP stocking software</td><td>Tekscan, Inc.</td><td>A201</td><td>Used for measuring the pressure on the skin, metioned this in section 2.2.1</td></tr><tr><td>Thickness gauge</td><td>Weike, Co., Ltd.</td><td>1lbs</td><td>Used for recording the pressure, metioned this in section 2.2.2-2.2.4.</td></tr></tbody></table>

fabrication of compressed hosiery and measurement of its pressure characteristic exerted on the lower limbs

本稿では、直接および間接法を用いて圧縮ホースの圧力特性測定を報告する。直接方式では、インターフェースセンサーを使用して下肢に与える圧力値を測定します。間接法では、円錐と円柱モデルで指定された必要なパラメータをテストして圧力値を計算します。必要なパラメータには、コース密度、ウェールズ密度、円周、長さ、厚さ、張力、圧縮ホースの変形が含まれます。直接法の結果と比較して、間接法の円錐モデルは、円錐モデルが膝から足首までの下肢の半径の変化を考慮するため、圧力値の計算に適しています。この測定に基づいて、製造、構造、圧力の関係を、本研究でさらに調査する。私たちは、卒業がウェールズの密度を変えることができる主な影響であることがわかります。一方、弾性モーターは、コース密度とストッキングの円周に直接影響を与えます。当社の報告された作業は、製造構造と圧力関係と徐々に圧縮された靴下の設計ガイドを提供します。

コース密度は 、図2aの膝から足首まで徐々に増加する。これは弾性モーターの影響によって説明される。膝から足首まで、増加した弾性モーターは、CH製造工程において、パート5からパート1への緊張を徐々に増加させる。これにより、CHサンプルは徐々にフラッピングされ、1cm当たりのループ数はコース方向に増加する。 図2b の実験ラインは、ABC...

Watch this Scientific Journal Video about Fabrication of Compressed Hosiery and Measurement of its Pressure Characteristic Exerted on the Lower Limbs at JoVE.com

Fabrication of Compressed Hosiery and Measurement of its Pressure Characteristic Exerted on the Lower Limbs

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。

圧縮基圧の作製と下肢の圧力特性の測定

This article reports the pressure characteristic measurement of compressed hosiery via direct and indirect methods. In the direct method, an interface ...

fabrication-compressed-hosiery-measurement-its-pressure

Universidad San Sebastian

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Mechanical Engineering

Engineering

Unit 1

Analysis and Design of Beams for Bending

SCIENTISTS IN ACTION

2.3K ビュー.  Shanghai University of Engineering Science. 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。

ビデオ: Fabrication of Compressed Hosiery and Measurement of its Pressure Characteristic Exerted on the Lower Limbs

Oscillation and Reaction Board Techniques for Estimating Inertial Properties of a Below-knee Prosthesis

The purpose of this study was two-fold: 1) demonstrate a technique that can be used to directly estimate the inertial properties of a below-knee prosthesis, and 2) contrast the effects of the proposed technique and that of using intact limb inertial properties on joint kinetic estimates during walking in unilateral, transtibial amputees. An oscillation and reaction board system was validated and shown to be reliable when measuring inertial properties of known geometrical solids. When direct measurements of inertial properties of the prosthesis were used in inverse dynamics modeling of the lower extremity compared with inertial estimates based on an intact shank and foot, joint kinetics at the hip and knee were significantly lower during the swing phase of walking. Differences in joint kinetics during stance, however, were smaller than those observed during swing. Therefore, researchers focusing on the swing phase of walking should consider the impact of prosthesis inertia property estimates on study outcomes. For stance, either one of the two inertial models investigated in our study would likely lead to similar outcomes with an inverse dynamics assessment.

Body segmental inertial properties are required for inverse dynamics modeling. Using an oscillation and reaction board technique, inertial properties of below-knee prostheses were measured. Using direct measures of prosthesis inertia in the inverse dynamics model of the prosthetic leg resulted in lower magnitudes of resultant joint forces and moments.

膝下プロテーゼの推定慣性特性に関する振動及び反応ボードテクニック

The purpose of this study was two-fold: 1) demonstrate a technique that can be used to directly estimate the inertial properties of a below-knee ...

生物工学

Wicking Tests for Unidirectional Fabrics: Measurements of Capillary Parameters to Evaluate Capillary Pressure in Liquid Composite Molding Processes

During impregnation of a fibrous reinforcement in liquid composite molding (LCM) processes, capillary effects have to be understood in order to identify their influence on void formation in composite parts. Wicking in a fibrous medium described by the Washburn equation was considered equivalent to a flow under the effect of capillary pressure according to the Darcy law. Experimental tests for the characterization of wicking were conducted with both carbon and flax fiber reinforcement. Quasi-unidirectional fabrics were then tested by means of a tensiometer to determine the morphological and wetting parameters along the fiber direction. The procedure was shown to be promising when the morphology of the fabric is unchanged during capillary wicking. In the case of carbon fabrics, the capillary pressure can be calculated. Flax fibers are sensitive to moisture sorption and swell in water. This phenomenon has to be taken into account to assess the wetting parameters. In order to make fibers less sensitive to water sorption, a thermal treatment was carried out on flax reinforcements. This treatment enhances fiber morphological stability and prevents swelling in water. It was shown that treated fabrics have a linear wicking trend similar to those found in carbon fabrics, allowing for the determination of capillary pressure.

An experimental method to measure geometrical parameters and the apparent advancing contact angles describing capillary wicking in unidirectional synthetic and natural fabrics is proposed. These parameters are mandatory for the determination of the capillary pressures that must be taken into account for liquid composite molding (LCM) applications.

単方向生地のためのテストをウィッキング：キャピラリーパラメータの測定を液体複合成形プロセスに毛細管圧力を評価します

During impregnation of a fibrous reinforcement in liquid composite molding (LCM) processes, capillary effects have to be understood in order to identify ...

工学

In Situ High Pressure Hydrogen Tribological Testing of Common Polymer Materials Used in the Hydrogen Delivery Infrastructure

High pressure hydrogen gas is known to adversely affect metallic components of compressors, valves, hoses, and actuators. However, relatively little is known about the effects of high pressure hydrogen on the polymer sealing and barrier materials also found within these components. More study is required in order to determine the compatibility of common polymer materials found in the components of the hydrogen fuel delivery infrastructure with high pressure hydrogen. As a result, it is important to consider the changes in physical properties such as friction and wear in situ while the polymer is exposed to high pressure hydrogen. In this protocol, we present a method for testing the friction and wear properties of ethylene propylene diene monomer (EPDM) elastomer samples in a 28 MPa high pressure hydrogen environment using a custom-built in situ pin-on-flat linear reciprocating tribometer. Representative results from this testing are presented which indicate that the coefficient of friction between the EPDM sample coupon and steel counter surface is increased in high pressure hydrogen as compared to the coefficient of friction similarly measured in ambient air.

In Situ High Pressure Hydrogen Tribological Testing of Common Polymer Materials Used in the Hydrogen Delivery Infrastructure

A test methodology for quantifying tribological properties of polymers used in hydrogen infrastructure service is demonstrated and characteristic results for a common elastomer are discussed.

その場で高圧水素トライボロジー水素配信インフラストラクチャで使用される一般的なポリマー材料の試験

High pressure hydrogen gas is known to adversely affect metallic components of compressors, valves, hoses, and actuators. However, relatively little is ...

Fabrication and Characterization of a Conformal Skin-like Electronic System for Quantitative, Cutaneous Wound Management

Recent advances in the development of electronic technologies and biomedical devices offer opportunities for non-invasive, quantitative assessment of cutaneous wound healing on the skin. Existing methods, however, still rely on visual inspections through various microscopic tools and devices that normally include high-cost, sophisticated systems and require well trained personnel for operation and data analysis. Here, we describe methods and protocols to fabricate a conformal, skin-like electronics system that enables conformal lamination to the skin surface near the wound tissues, which provides recording of high fidelity electrical signals such as skin temperature and thermal conductivity. The methods of device fabrication provide details of step-by-step preparation of the microelectronic system that is completely enclosed with elastomeric silicone materials to offer electrical isolation. The experimental study presents multifunctional, biocompatible, waterproof, reusable, and flexible/stretchable characteristics of the device for clinical applications. Protocols of clinical testing provide an overview and sequential process of cleaning, testing setup, system operation, and data acquisition with the skin-like electronics, gently mounted on hypersensitive, cutaneous wound and contralateral tissues on patients.

This article presents methods to fabricate and characterize a conformal, skin-like electronic system and protocols for the use in clinical applications, particularly on cutaneous wound management.

定量的、皮膚が創傷管理のためのコンフォーマルスキンのような電子システムの作製と評価

Recent advances in the development of electronic technologies and biomedical devices offer opportunities for non-invasive, quantitative assessment of ...

Computerized Dynamic Posturography for Postural Control Assessment in Patients with Intermittent Claudication

Computerized dynamic posturography with the EquiTest is an objective technique for measuring postural strategies under challenging static and dynamic conditions. As part of a diagnostic assessment, the early detection of postural deficits is important so that appropriate and targeted interventions can be prescribed. The Sensory Organization Test (SOT) on the EquiTest determines an individual&#39;s use of the sensory systems (somatosensory, visual, and vestibular) that are responsible for postural control. Somatosensory and visual input are altered by the calibrated sway-referenced support surface and visual surround, which move in the anterior-posterior direction in response to the individual&#39;s postural sway. This creates a conflicting sensory experience. The Motor Control Test (MCT) challenges postural control by creating unexpected postural disturbances in the form of backwards and forwards translations. The translations are graded in magnitude and the time to recover from the perturbation is computed.
Intermittent claudication, the most common symptom of peripheral arterial disease, is characterized by a cramping pain in the lower limbs and caused by muscle ischemia secondary to reduced blood flow to working muscles during physical exertion. Claudicants often display poor balance, making them susceptible to falls and activity avoidance. The Ankle Brachial Pressure Index (ABPI) is a noninvasive method for indicating the presence of peripheral arterial disease and intermittent claudication, a common symptom in the lower extremities. ABPI is measured as the highest systolic pressure from either the dorsalis pedis or posterior tibial artery divided by the highest brachial artery systolic pressure from either arm. This paper will focus on the use of computerized dynamic posturography in the assessment of balance in claudicants.

Individuals with intermittent claudication exhibit poor balance compared to healthy controls. Computerized dynamic posturography is an objective method for measuring an individual's postural responses to balance disturbances. This provides an objective reflection of the person&#x2019;s ability to respond to situations under which sensory stimuli are altered and unexpected perturbations occur.

間歇性跛行患者における姿勢制御評価のためのコンピュータ化されたダイナミックPosturography

Computerized dynamic posturography with the EquiTest is an objective technique for measuring postural strategies under challenging static and dynamic ...

医学

Lower-Limb Biomechanical Characteristics Associated with Unplanned Gait Termination Under Different Walking Speeds

Gait termination caused by unexpected stimulus is a common occurrence in everyday life. This study presents a protocol to investigate the lower-limb biomechanical changes that occur during unplanned gait termination (UGT) under different walking speeds. Fifteen male participants were asked to perform UGT on a walkway at normal walking speed (NWS) and fast walking speed (FWS), respectively. A motion analysis system and plantar pressure platform were applied to collect lower-limb kinematic and plantar pressure data. Paired-sampled T-test was used to examine the differences in lower-limb kinematics and plantar pressure data between two walking speeds. The results showed larger range of motion in the hip, knee, and ankle joints in the sagittal plane as well as plantar pressure in forefoot and heel regions during UGT at FWS when compared with NWS. With the increase in walking speed, subjects exhibited different lower-limb biomechanical characteristics that show FWS associated with greater potential injury risks.

This study compared the biomechanical characteristics of the lower extremity during unplanned gait termination under different walking speeds. The lower-limb kinematic and kinetic data from fifteen subjects with normal and fast walking speeds were collected using a motion analysis system and plantar pressure platform.

異なる歩行速度の下で計画外の歩行終端に関連する下肢バイオメカニカル特性

Gait termination caused by unexpected stimulus is a common occurrence in everyday life. This study presents a protocol to investigate the lower-limb ...

行動学

Application of Consistent Massage-Like Perturbations on Mouse Calves and Monitoring the Resulting Intramuscular Pressure Changes

Massage is generally recognized to be beneficial for relieving pain and inflammation. Although previous studies have reported anti-inflammatory effects of massage on skeletal muscles, the molecular mechanisms behind are poorly understood. We have recently developed a simple device to apply local cyclical compression (LCC), which can generate intramuscular pressure waves with varying amplitudes. Using this device, we have demonstrated that LCC modulates inflammatory responses of macrophages in situ and alleviates immobilization-induced muscle atrophy. Here, we describe protocols for the optimization and application of LCC as a massage-like intervention against immobilization-induced inflammation and atrophy of skeletal muscles of mouse hindlimbs. The protocol that we have developed can be useful for investigating the mechanism underlying beneficial effects of physical exercise and massage. Our experimental system provides a prototype of the analytical approach to elucidate the mechanical regulation of muscle homeostasis, although further development needs to be made for more comprehensive studies.

Here we describe the protocols for applying defined mechanical loads to mouse calves and for monitoring the concomitant intramuscular pressure changes. The experimental systems that we have developed can be useful for investigating the mechanism behind the beneficial effects of physical exercise and massage.

マウス子牛に対する一貫したマッサージ様摂動の適用と、結果として生じる筋肉内圧変化のモニタリング

Massage is generally recognized to be beneficial for relieving pain and inflammation. Although previous studies have reported anti-inflammatory effects of ...

免疫・感染学

Evaluation of Patients' Posture and Gait Profile After Lumbar Fusion Surgery by Video Rasterstereography and Treadmill Gait Analysis

This protocol provides guidance on how to perform high resolution video rasterstereography and treadmill gait analysis on patients after lumbar fusion surgery to obtain results about altered variables of gait and posture. These observed changes can then be correlated with the patient-reported outcome measure of pain relief. The rasterstereographic device projects lines of parallel light onto the surface of the tested subject&#39;s back. The deformation of these lines is recognized by the device. From these data, a special software then generates a 3-D profile based on the principle of triangulation. With an inaccuracy of only 0.2 mm it can measure changes in posture at very high precision. Gait and stance parameters are recorded using a treadmill equipped with an electric sensor mat that contains 10,200 miniature force sensors in the registering zone under the belt. Initial walking speed on the treadmill is 0.5 km/h. Speed is then gradually increased by increments of 0.1 km/h until each subject reaches his or her individual maximum well tolerable walking speed. At this speed, parameters are recorded during a 20 s measurement interval. Subjects are tested barefoot and without holding a handrail. Among various other parameters, stride width, step length, stance phase and foot rotation are measured. Both methods used reportedly have a high intra- and inter-observer reliability. The advantage of these highly accurate techniques is that they offer an objective and very detailed perspective on changes in the patient&#39;s posture and gait. Due to the amount of data generated, these techniques are, however, not so much suitable for everyday routine use, but rather interesting to scientifically evaluate long term alterations in posture and gait in patients like for example after lumbar fusion surgery.

Here, we present a protocol to analyze the posture and the gait of patients after lumbar fusion surgery by means of high-resolution video rasterstereography and a treadmill equipped with an integrated sensor mat. Allowing critical functional postoperative evaluation on a less subjective level may enhance accuracy and reliability of indication for surgery.

患者の姿勢と歩行プロフィール ビデオ Rasterstereography とトレッドミル歩行分析による腰椎手術後の評価

This protocol provides guidance on how to perform high resolution video rasterstereography and treadmill gait analysis on patients after lumbar fusion ...

A Novel Non-invasive Method for the Detection of Elevated Intra-compartmental Pressures of the Leg

Acute Compartment Syndrome is a devastating consequence of musculoskeletal trauma. Currently the diagnosis is based on clinical signs and symptoms, and while adjuncts such as invasive intra-compartmental pressure measurements are often used to corroborate the physical exam findings, there remains no reliable objective test to aid in the decision to perform a decompressive fasciotomy. In a cadaver model of compartment syndrome, an ultrasound (US) based method has been shown to be a reliable measurement of increased intra-compartmental pressure. An absolute pressure of &#62;100 mbar or a difference of 50 mbar in the CFFP between the legs can be considered pathologic. Using an ultrasound transducer, coupled with a pressure sensor, the pressure needed to flatten the superficial fascia of the anterior compartment of lower legs (Compartment Fascia Flattening Pressure [CFFP]) can be measured. The CFFP of the injured leg is compared to the CFFP of the uninjured leg. This US measured index can then serve as an adjunct to the physical exam in evaluating injured lower extremities and assessing the need for decompressive fasciotomy. The advantages of this protocol include: being a non-invasive method and an easily reproducible technique.

An ultrasound probe coupled with a pressure sensor is used to assess the intra-compartmental pressure of the leg by directly measuring the compartment fascia flattening pressure (CFFP). This non-invasive protocol will provide reliable assessment of the pressure inside the anterior muscular compartment of the lower leg.

脚のコンパートメント内圧の上昇を検出するための新しい非侵襲的方法

Acute Compartment Syndrome is a devastating consequence of musculoskeletal trauma. Currently the diagnosis is based on clinical signs and symptoms, and ...

Evaluation of Plantar Fasciitis Using Windlass Length Change

Predictive Measurement for Windlass Change in Length and Selected Treatment Outcomes in Chronic Plantar Fasciitis

Approximately 10% of patients with plantar fasciitis experience persistent and often severe symptoms, though little is known about its etiology. The goal of this study was to employ an objective, simple, and economical approach to measure the change in length of the windlass and assess the efficiency of a specified therapy protocol applied in this study over a one-month period. Age, weight, normal foot type, and gender were employed as matching factors in a matched design. Fifty individuals diagnosed with unilateral plantar fasciitis and an equal number of healthy volunteers all fulfilled the inclusion criteria and took part in this research. Pain assessment utilized a visual analogue scale and the pain subscale of the foot function index, while a valid goniometric method was employed to evaluate weight-bearing windlass, dorsiflexion and plantar flexion ranges of motion. Additionally, foot plantar pressure (both static and dynamic measures) and tape measurement of windlass change in length were assessed. The assessment was completed by all patients before and after their treatment program. Normal subjects were evaluated for control. Treatment methods encompassed ultrasonic therapy, application of an electrical heating pad, utilization of a night splint, engagement in stretching activities for the plantar aponeurosis and Achilles tendon, as well as both extrinsic and intrinsic strengthening exercises. After one month, the patients were reassessed and compared to control volunteers. In those suffering from plantar fasciitis, a substantial link was found between clinical measurements (tape measurement, windlass range of motion) and foot plantar pressure, indicating improvement. The chosen treatment protocol was effective in 96% of patients. For windlass length change, the measurement technique was found to be valid and objective. The chosen therapy procedure was successful in treating persistent plantar fasciitis in patients.

This protocol presents an objective, easy, and economical method to measure the change in length of the windlass in plantar fasciitis and assess the effectiveness of a selected treatment procedure employed in this study over a one-month period.

Approximately 10% of patients with plantar fasciitis experience persistent and often severe symptoms, though little is known about its etiology. The goal ...

圧縮基圧の作製と下肢の圧力特性の測定

要約

さらに動画を探す

この動画の章

膝下プロテーゼの推定慣性特性に関する振動及び反応ボードテクニック

単方向生地のためのテストをウィッキング：キャピラリーパラメータの測定を液体複合成形プロセスに毛細管圧力を評価します

その場で高圧水素トライボロジー水素配信インフラストラクチャで使用される一般的なポリマー材料の試験

定量的、皮膚が創傷管理のためのコンフォーマルスキンのような電子システムの作製と評価

間歇性跛行患者における姿勢制御評価のためのコンピュータ化されたダイナミックPosturography

異なる歩行速度の下で計画外の歩行終端に関連する下肢バイオメカニカル特性

マウス子牛に対する一貫したマッサージ様摂動の適用と、結果として生じる筋肉内圧変化のモニタリング

患者の姿勢と歩行プロフィールビデオ Rasterstereography とトレッドミル歩行分析による腰椎手術後の評価

脚のコンパートメント内圧の上昇を検出するための新しい非侵襲的方法

Predictive Measurement for Windlass Change in Length and Selected Treatment Outcomes in Chronic Plantar Fasciitis

圧縮基圧の作製と下肢の圧力特性の測定

要約

さらに動画を探す

この動画の章

膝下プロテーゼの推定慣性特性に関する振動及び反応ボードテクニック

単方向生地のためのテストをウィッキング：キャピラリーパラメータの測定を液体複合成形プロセスに毛細管圧力を評価します

その場で高圧水素トライボロジー水素配信インフラストラクチャで使用される一般的なポリマー材料の試験

定量的、皮膚が創傷管理のためのコンフォーマルスキンのような電子システムの作製と評価

間歇性跛行患者における姿勢制御評価のためのコンピュータ化されたダイナミックPosturography

異なる歩行速度の下で計画外の歩行終端に関連する下肢バイオメカニカル特性

マウス子牛に対する一貫したマッサージ様摂動の適用と、結果として生じる筋肉内圧変化のモニタリング

患者の姿勢と歩行プロフィール ビデオ Rasterstereography とトレッドミル歩行分析による腰椎手術後の評価

脚のコンパートメント内圧の上昇を検出するための新しい非侵襲的方法

Predictive Measurement for Windlass Change in Length and Selected Treatment Outcomes in Chronic Plantar Fasciitis

患者の姿勢と歩行プロフィールビデオ Rasterstereography とトレッドミル歩行分析による腰椎手術後の評価