Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 . Средства компрессионной терапии и методы их проектирования 10
1.1. Метод компрессионной терапии 10
1.2. Анализ методов проектирования эластомерных изделий медицинского назначения 16
1.3. Анализ проектной ситуации 23
1.4. Исследование зависимости величины компрессии от локализации ожогов 24
1.5. Анализ средств обеспечения давления 26
1.6. Анализ конструкций и материалов,
применяемых для обеспечения давления 27
1.7. Анализ метода и средств измерения давления КИ 31
1.8. Выбор средств измерения тела 34
1.9. Разработка классификации показателей качества КИ 37
1.10. Медико-технических требований к проектированию КИ 38
1.11.Выводы... 43
Глава 2. Свойства материалов и расчет оптимальных условий их использования 46
2.1. Исследование свойств материалов 47
2.1.1. Предъявляемые требования 47
2.1.2. Ассортимент эластомерных материалов 48
2.1.3. Анализ свойств и выбор материалов 50
2.1.4. Показатели формуемости трикотажного полотна 53
2.1.5. Определение эксплуатационных свойств 54
2.2. Выбор деформаций
2.3. Исследование и оптимизация конструктивных параметров КИ 58
2.3.1. Устройство системы измерения давления СИД-П 60
2.3.2. Исследование факторов, влияющих на величину давления 64
2.3.3. Деформационные свойства тела 71
2.4. Выводы 73
Глава 3. Разработка ассортимента КИ 77
3.1. Требования к ассортименту КИ и их комплектованию 77
3.2. Способы обеспечения давления и особенности формозакрепления ...
3.2.1. Способы обеспечения удобствав динамике 78
3.2.2. Особенности формозакрепления 80
3.3. Модульный принцип проектирования КИ. Ассортимент и каталог .84
ЗАВыводы 90
Глава 4. Разработка метода построения разверток и конструкции КИ 92
4.1. Выбор метода построения разверток 92
4.2. Метод развертывания 94
4.2.1 Основные антропометрические точки и измерения тела 96
4.2.2.Описание и эскизы измерительного инструмента 99
4.2.3.Определение осей развертывания тела 103
4.2.4. Методика проведения измерений 103
4.3.Построение развертки 109
4.3.1. Выбор исходных осей развертывания развертки ПО
4.3. Построение и анализ разверток ПО
4.3.3 Техническое моделирование 111
4.4. Выбор исходных данных для конструирования КИ 112
4.5.Базовая конструкция КИ 115
4.6. Особенности обработки изделий из эластичных материалов 119
4.7. Выводы 120
Глава 5. Результаты апробации 122
5.1.Оценка качества КИ 122
5.2.Расчет экономической эффективности и
социальное значение внедрения КИ 124
5.3.Выводы 126
Заключение 128
Список литературы 130
Список приложений
- Исследование зависимости величины компрессии от локализации ожогов
- Исследование и оптимизация конструктивных параметров КИ
- Способы обеспечения давления и особенности формозакрепления
- Выбор исходных данных для конструирования КИ
Введение к работе
Актуальность темы. Метод компрессионной терапии основан на создании зоны дозированного давления на рубцовую ткань и получил широкое применение практически во всех случаях, связанных с профилактикой и лечением рубцов: при ожогах, пересадках кожи, после операций, различных травм, а также при варнкозе нижних конечностей.
Лечебное давление создают с помощью различных средств, в том числе и компрессионными эластомерными изделиями. Компрессионные изделия (КИ) покрывают поверхность тела- и обладают способностью поддерживать лечебное давление, обеспечивая гигиенические свойства изделий.
В отечественной медицинской практике метод компрессионной терапии для лечения ожоговых больных применялся ограниченно. КИ заказывались за рубежом индивидуально для каждого больного, на это уходило много времени и средств. За это время изменяется вес и размеры больного.
В нашей стране существуют различные методы проектирования эласто-мерных изделий, корсетных изделий. Эластомерные изделия медицинского назначения, разработанные во В НИШ 111 Филатовым В.Н.[6,11], предназначены для профилактики и лечения варикозного расширения вен; фиксащш опорно-двигательного аппарата; для профилактики постмастэктомических отеков, спортивного назначения и бандажей. Андреевой Е.Г.[102] в МГТА разработан метод проектирования цельновязанной и целънотканой одежды бытового назначения для промышленного производства. Методы проектирования корсетных изделий из эластичных материалов, разработанные Акило-вой З.Т., Рогапок Т.М., Андреевой А.П., и др.[7-10, 31-37] предназначены для индивидуального и промышленного производства.
Но для проектирования КИ эти методы применить в настоящий момент не представляется возможным, поскольку все они не отвечают требованиям, предъявляемым к КИ для контролирования гипертрофических рубцов. По-
этому решение проблемы разработки метода проектирования КИ является актуальной.
Направление исследования является перспективным, поскольку удельный вес ожогов среди травм мирного времени находится на третьем месте, а глубокие ожоги, как правило, сопровождаются формированием послеожо-говых рубцов и представляют собой серьезную медицинскую, социальную и экономическую проблему. Министерством здравоохранения России рекомендовано включить ношение КИ в комплекс мероприятий по реабилитации ожоговых больных.
Целью работы является разработка метода проектирования компрессионных изделий, при помощи которых осуществляется на тело пациента дозированное механическое давлешіе. Для достижения этой цели решены следующие научные и технические задачи:
исследованы особенности применения КИ, определены условия эксплуата-шш, параметры давления и их зависимость;
обобщены различные медицинские данные и систематизированы в медико-технические требования (МТТ);
- проведен патентный поиск и анализ информации по аналогам, конструкции
и материалам, средствам контроля качества изделий, методам и средствам из
мерения поверхности тела;
разработана методика оценки качества КИ и структура показателей;
обоснован выбор материалов из существующего ассортимента и проведено исследование их свойств для установления соответствия МТТ; -исследован процесс разрушения КИ при опытной носке для выявления особенностей в процессе эксплуатации и обоснование выбора метода обработки,
разработана система индикации давления и контроля качества КИ;
разработаны методика контроля давления КИ;
получены математические модели для прогнозирования давления на любых участках тела и для обеспечения безопасности конструкции медицинских изделий;
определены деформационные свойства тела и их влияние на способ создания давления;
исследованы антропометрические особенности ожогового больного и разработаны различные способы создания давления и ассортимент КИ; -разработана оригинальная конструкция измерительного инструмента для снятия мерок;
разработаны методики измерения различных частей тела;
-разработан способ измерения поврежденной поверхности тела и построения
разверток;
-разработан ассортимент КИ и типовая базовая конструкция;
разработана технология изготовления КИ, решена задача дистанционного обслуживания пациентов;
проведены клинические испытания, оценка медицинской эффективности КИ, включающая технические и санитарно - гигиенические испытания.
Методы исследования. На отдельных этапах использованы методы: анализа и синтеза проектных ситуаций, методы математической статистики и планирования эксперимента, блочно-модульного проектирования, агрегатирование и др.
Научная новизна исслеловшгия состоит в разработке нового метода проектирования КИ на основе зперные полученных результатов:
1.Разработаны математические модели зависимости заужения от давления и растяжимости материала для всех участков тела
-
Экспериментально подтверждено влияние деформационных свойств тела на давление КИ и выделены три типа участков тела по восприимчивости;
-
Разработана система индикации давления под КИ.
-
Разработана конструкция с учетом деформационных свойств тела.
5. Создан новый метод развертывания сложных поверхностей измерительным инструментом (Патент на изобретение RU№2019109 от 8.10.92г.). Практическая значимость. В результате проведенных исследований разработаны:
-
математические модели, позволяющие прогнозировать давление на любых участках тела, получать безопасную коисірукцию для медицинских изделий, подбирать материалы по заданным параметрам лечебного давления;
-
прибор для контроля качества конструкции - система индикации давления под компрессионной повязкой (СИД-П);
-
рекомендации для проектирования конструкций с учетом деформационных свойств тела;
-
методики по контролю давления при оценке качества конструкции КИ;
-
инструмент одноразового пользования для проведения измерений, позволяющий получить развертку поверхности тела (Патент RU№2019109), и каталог моделей для дистанционной передачи информации;
-
способ построения конструкции и изготовления КИ;
-
технические условия на КИ и на прибор СИД-П. комплект нормативно-технической документации (НТД) для производства КИ;
-
методика и рекомендации предприятиям легкой промышленности для проектирования различных видов одежды (корсетных, спортивных, лечебных и медицинских изделий) индивидуального и массового производства.
Реализация результатов работы. Работа имеет экономический, социальный и медицинский эффект.
Производством КИ заннмаегся научно-производственная фирма "Реабилитация ожоговых больных" (НПФ "РОБ").
Экономический эффект от внедрения результатов исследования за 1996 год по НПФ РОБ составил 26 млн. рублей.
Основные результаты работы апробированы и внедрены в ожоговых центрах и отделений г.Москвы (институт нм.Скяифософского и институт хирургии им.Вишнеского), Нижнего Новгорода (ВНИИТО), Самары, Новосибирска, Ижевска, Перми, Казани, Тольятти, Йошкар-Олы, Уфы. Для пациентов за 5 лет работы было изготовлено более 1000 комплектов КИ. Больше половины пациентов (57%) детского возраста.
Апробация работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований докладыватись, обсуждались и получили положительную оценку на научных конференциях РЗИТЛП в 1995 и 1996 г., Комиссии по новой технике Минздрава России 1997г., Комиссии Минздрава Татарии 1994г.
Публикации. Основные положения проведенных исследований опубликованы в четырех печатных работах (в том числе, патенте на изобретение).
Объём и структура диссертации. Работа состоит из введения,
пяти глав, общих выводов списка литературы и приложений (в от
дельном томе). Работа изложена на страницах машинописного тек
ста, содержит 20 рисунков, 16 таблиц. Библиография включает 102 на
именования. Приложения представлены на 114 страницах.
Исследование зависимости величины компрессии от локализации ожогов
Кожа человека - сложный и многофункциональный живой орган, состоящий из миллионов специфических клеток, которые растут, стареют, отмирают, уступая место новым. Кожа служит защитным покровом, предотвращающим множество вредных влияний на организм. Она помогает регулировать температуру тела, следит за воздействием окружающей среды через осязательные сигналы. Кожа нормального человека обычно не имеет шрамов. В нормальном состоянии кожа плавно облегает все части тела.
Соединительная ткань нормальной кожи состоит из трехмерной сети колагеновых волокон, направленных в основном параллельно поверхности кожи (рис. 1.1а). Верхний слой оказывает определенное давление на внутренние слои. Благодаря этому они постепенно и равномерно растут и обновляются на протяжении- всей жизни. Термические поражения, наступающие в результате воспламенения горючих веществ, воздействия горячего пара и жидкости, электричества, возгорания одежды, химических ожогов кислотой, щелочью и другие поражения разрушают кожный покров и капиллярную ткань, и нарушается нормальное давление, оказываемое этими тканями на нижние слои (рис. 1.16).
Нарушение нормального давления провоцирует гипертрофический рост колагеновых волокон соединительной ткани, в результате чего волокна растут и удлиняются, образуя неправильные узлы и другие образования и преобразуют поверхностный слой в гипертрофический рубец (рис. 1.1 в). Гипертрофия означает увеличение ткани за счет избыточного хаотического роста клеток эпителия. Волокна и ткани рубца растут гораздо интенсивнее, чем соседние ткани. В зоне суставов рубцы образуют контрактуры, которые стягивают близлежащие ткани, ограничивают подвижность и деформируют сустав. Гипертрофические рубцы настолько частое явление, что считается неизбежным при сильных ожогах третьей (А,Б) и четвертой степени. Рост грубых рубцов вызывает деформации кожи и косметические дефекты, а также нарушает подвижность суставов, потерю ими своих функций, вызывает психические расстройства, снижает трудоспособность. Часто обожженный пациент выглядит при выписке нормально, но через 3-4 недели начинается гипертрофия, перерастающая в серьезную деформацию тканей. То, что казалось нормальной тканью, гладкой и ровной, становится гипертрофическим рубцом: красным, толстым, вспученным, жестким и искривленным. Такой рубец может располагаться поперек естественных складок тела, при движении поверхность его лопается и кровоточит. Рост рубцов сопровождается сильным зудом. Величина рубца прямо связана со степенью ожога. Когда гипертрофический рубец сформировался, только хирургическое вмешательство сможет сохранить функционирование и внешний вид ткани. Ткань рубца формируется и созревает в течение 12-18 месяцев. Поэтому пластические и реконструктивные операции проводятся только после его полного созревания. Но пока рубец не сформирован, поврежденную ткань можно защитить при помощи нехирургических методов. Применение пересадок кожи ограничивает процесс хаотичного развития соединительной ткани благодаря своему естественному давлению[1-6].
Важность применения давления была определена Крониным в 1961 году, который использовал шины для предотвращения деформаций тканей после пересадок кожи на шею. Ларсон в 1961 году показал аналогичные результаты при наложении похожих шин на конечности. Фуджиморн, используя шины из пористого материала, открыл, что давление влияет на формирование рубца [3,4].
Линарес [1] обнаружил, что механическое усилие, приложенное к заживающему ожогу, существенно влияет на процесс образования рубца. Искусственное давление, оказываемое давящей повязкой из эластичного материала наложенной на образовывающийся рубец, заставляет колагеновые волокна принимать, параллельные направления, т.е. такие, как и в нормальной коже (рис. 1.1 г).
Далее Ларсон [2] заметил, что продолжительное применение внешнего контролируемого давления на ожоговый рубец приводит к постепенному распрямлению колаї еновых волокон во внутренних слоях кожи, приобретающих более направленную конфигурацию (рис.1.1г). Ларсон объясняет изгибание колагена и формирование узлов под воздействием сжатия, инициируемого фибропластами. Когда гипертрвфичесюш рубец держат под давлением, формирование узлов не происходит, так как «олагеновые волокна располагаются также, как WB нормальной ткани. Внешнее давление снижает воспалительные процессы и количество крови в рубце, тем самым уменьшая тенденцию к синтезированию колагена [5,6]. С 1971 года более 200 пациентов, лечившихся в ожоговом отделении госпиталя в Западной Пенсильвании (г. Питсбург), прошли курс лечения давлением 25-45 мм рт. ст. при помощи давящих повязок. Повязки заметно ускорили заживление, образовались мягкие эластичные рубцы, значительно аиеньшился зуд. Наконец, повязки предохраняют кожу от царапин и ушибов.
Было замечено, что гипертрофия у больных развивается не только на обожженных, но и на донорских участках кожи. Поэтому применение давления рекомендуется использовать и на этих участках.
Наилучший эффект получают при применении компрессионных повязок в наиболее активной фазе развития гипертрофических рубцов. Обычно это бывает через 2-3 недели поеле пересадки тканей. Поскольку сжатие новых тканей идет наиболее активно первые 6 месяцев после заживления, то давление рекомендуется применять именно в это время.
Степень компрессии зависит от состояния заживления рубца. Легкая степень - до 10, средняя - 10-20, сильная - до 40 мм рт. ст. Давление свыше 40 мм рт. ст. приводит к негативным последствиям - сдавливанию внутренних органов, нарушению кровообращения, появлению отеков, образованию потертости и волдырей и т.д.
Исследование и оптимизация конструктивных параметров КИ
Отечественный и зарубежный опыт по работам ВНИИТП, МТИЛПа, ЛТИЛПа им.Кирова, ЦНИИШП, института Jobst(CLLlA) и т.д., и патентное исследование отечественных и зарубежных аналогов. Изучение аналогов по применяемым материалам показало, что наиболее приемлемыми для изготовления компрессионных изделий являются эластичные трикотажные полотна и материалы с использованием полиуретановых нитей [7,8,10-12,20,21,39,85]. 1)Лечебное давление на поверхность рубца определяется интервалом варьирования в зависимости от зоны и участка тела и корректируется лечащим врачом. Величина давления под изделием в области головы, верхней части груди, живота должна быть в интервале от 15 до 25 мм рт. ст., а в области спины, нижней части туловища, верхних и нижних конечностей- от 26 до 35 мм рт ст.
Комплект КИ должен подбираться индивидуально для пациента с учетом возраста, его телосложения и площади рубца. В зависимости от участка тела и конструктивных особенностей изделия подразделяются на изделия для головы и шеи, для туловища и конечностей - верхних и нижних, кисти и стопы. Необходимо предусмотреть возможность модификации и комбинирования комплекта изделий.
Предельное давление - свыше 40 мм рт. ст. Контроль давления является необходимым условием избежать побочные эффекты (отеки, потертости) и является показателем безопасности конструкции КИ.
Срок носки одного комплекта изделия - около 3 месяцев в зависимости от возраста пациента, затем необходима корректировка размеров.
Продолжительность лечения - 8-12 месяцев со снятием нагрузки 1 час в течение суток. Для предотвращения травматизации рубца внутренняя поверхность изделия должна быть гладкой ( швы должны быть на наружной стороне). Изделие должно обеспечивать заданное давление и свободу движения, человек может ходить, сидеть, есть, спать, но купаться в нем нельзя. КИ должны подвергаться ежедневной стирке в теплом мыльном растворе 40 С и выдерживать не менее 100 стирок без изменения размеров и формы. Усадка должна быть не более 3 %
Для попеременной носки необходимо два одинаковых комплекта. Носить одежду рекомендуется сразу после заживления ожогов на 10-й день и приживания пересаженной кожи. Для обеспечения равномерного давления следует предусмотреть применение из различных материалов (в частности, из ортопласта), повязок с лекарствами и мазями и т.д.
В случае изменения веса, роста, объема пациента необходимо новое изделие или подгонка старого. Измерения должны вестись одноразовыми инструментами по обнаженному телу (допускается 2-3 слоя марли). Точность измерения - не менее 2 мм.
Одежда одевается на обнаженное тело, можно на носки, плавки и повязки. Срок эксплуатации каждого комплекта - не менее 1200 часов. Увеличение поперечных размеров не должно превышать 6 %. 2) КИ должны обеспечивать равномерное давление на разных участках тела человека. Поэтому необходимы варианты комплекта, состоящие из раз личных комбинаций предметов. Форма и размеры изделия должны соответст вовать фигуре и особенностям телосложения человека, предусматривать сво боду движения, легко сниматься и одеваться и обеспечить комфортные усло вия пододежного пространства (вентиляцию, температурный режим, паропроницаемость, г гигроскопичность) Для удобства эксплуатации в местах тела, где затруднено надевание, необходимо применить разъёмы и застёжки типа "молний" и текстильной ленты "velcro". 3) Для изготовления КИ необходимо использовать эластичные трико тажные полотна с высокими эластичными свойствами. Материалы должны пройти токсикологические, санитарно-гигиенические испытания и проверку в лаборатории перевязочных материалов в институте хирургии им. Вишневско го. Фурнитура, отделка, нитки должны соответствовать требованиям дейст вующей нормативной документации. Количество стежков, виды и параметры швов, способы обработки срезов, закрепления концов ниток, крепления фурнитуры и отделок должны соответствовать "Техническим требованиям к соединениям деталей швейных изделий".
Швы должны отвечать определенным стандартам: обеспечивать минимальную толщину, прочность швов - не менее 14 даН (ГОСТ 16218.5-82), растяжимость шва - не менее 50 %, жесткость - не более 200 мкН/см2 (ГОСТ 10550-75); истирание - не менее 2500 циклов (ГОСТ 16218.5-89). Упруго-эластичная восстанавливаемость - не менее 93% при диапазоне нагрузок от 2 до 12 Н. Истирание трикотажного полотна - не менее 2000 циклов (ГОСТ 12739-75). Материал должен отвечать следующим гигиеническим требованиям: воздухопроницаемость - не менее 1000 дм3/(м2 с) при давлении 5 мм вод.ст. (ГОСТ 12088-77), гигроскопичность - не менее 4 %. Прочность окраски к действию пота - высокая. Для уменьшения трения одежды о кожу полотно должно иметь гладкую поверхность, не раздражать кожу. Материал при стирке должен легко отдавать загрязнения.
Застежки и разъемы, применяемые в одежде, должны соответствовать по своим техническим и физико-механическим характеристикам артикулу Н-344-070-МГ ТУ205 РСФСР 11723-87. Ширина замыкаемых звеньев - до 5 мм, материал зубьев - пластмасса; должны выдерживать не менее 500 циклов работы. Вся фурнитура, отделка, нитки должны быть в цвет или в тон основного материала.
Способы обеспечения давления и особенности формозакрепления
Применение описанной аппаратуры позволяет исследовать давление изделий на тело человека практически в любой точке их контакта [84].
Принцип действия системы индикации давления основан на свойстве газов и жидкостей передавать давление. Давление под повязкой на тело человека передается помещенным под повязку преобразователем 1 (рис.2.2), представляющим собой заполненную воздухом малогабаритную герметичную камеру с эластичными стенками и пневмопроводом. Давление передается датчику давления, на выходе которого формируется частотный электрический сигнал, имеющий выход на ПЭВМ для обработки данных. В отличие от существующих датчиков [6,11,12] при измерении микробаллон спущен, в нем находится небольшое количество воздуха, его стенки не растянуты. Поэтому точность давления не зависит от упругости латекса. Измерение давления происходит в момент выдавливания остатков воздуха из микробаллона. Чувствительность манометра (блока индикации) позволяет уловить небольшое изменение давления в системе.
Частотный сигнал преобразуется в индикаторе в результате чего отклоняется стрелка индикатора 8. Прибор имеет две шкалы в двух интервалах. Первый интервал соответствует давлению повязки на ткани пациента от 5 до 25 мм рт. ст., второй соответствует давлению от 26 до 40 мм рт.ст. Для задания первого интервала служит кнопка А, для задания второго - кнопка Б. Это повышает точность прибора. Давление под повязкой, соответствующее указанным интервалам, приводит к отклонению стрелки индикатора в пределах черного сектора. Если давление под повязкой будет выше верхнего предела заданного интервала, то стрелка отклонится в красный сектор индикатора. Давлению, меньшему нижнего предела заданного интервала, будет соответствовать отклонение стрелки индикатора влево, за пределы черного сектора. Для вывода данных измерений имеется порт (выход) для подсоединения к компьютеру и обработки результатов измерения.
Для поддержания в первичном преобразователе необходимого количества воздуха на задней крышке блока индикации предусмотрен штуцер "Р", позволяющий, с помощью прилагаемого нагнетателя компрессора 2 (рис. 2.2), производить подкачку воздуха.
Первичный преобразователь помещают под изделие, крепят в заданной точке при помощи лейкопластыря, включают требуемый режим А или В на передней панели блока индикации, затем включают питание. Снимают показания с индикатора. Если стрелка находится в пределах черного сектора, то давление под изделием соответствует установленному интервалу. Количественные данные получают на выходе с компьютера, подключенного к клемме "F".
Анализ конструкций существующих технических средств выявил несовершенство конструкции. Предложенная нами система СИД-П для индикации давления иод КИ на теле пациента обладает рядом преимуществ. Высокая точность измерения давления (до 10 мм рт.ст), травмобезопасность первичного преобразователя, предусмотрена санитарно-гигиеническая обработка. Микробаллон может быть одноразовым. Простота обслуживания, компактность и режим индикации позволяет использовать его медперсоналом в качестве прибора для контроля давления на тело. Прибор СИД-П прошел гигиенические и технические испытания (прил.7,10).
Исследование факторов, влияющих на давление. С целью заужения размеров изделия для получения определения заданного давления необходимо определить объективные данные, влияющие на давление. Поскольку тело человека представляет сложную поверхность, давление на него распределяется неравномерно. Наибольшее давление возникает на расположенных на опорной поверхности выступающих частях тела, т.е. там, где большая кривизна поверхности и близко расположены кости, суставы и крупные кровеносные сосуды [11]. На выбор информативных точек существенно влияют деформационные свойства тела, такие как уровень жироотложения и развития мускулатуры, так как они перераспределяют давление на внутренние слои тела.
Нами проведены измерения давления с помощью прибора СИД-П для разных возрастных групп больных. Совместно с врачами путем сравнения нами отобраны информативные точки, в которых давление максимальное, их легко найти и измерить с помощью прибора. На голове, шее, туловище, верхних и нижних конечностях были отобраны стандартные антропометрические точки: затылочная, верхушечная, обхват шеи через точку основания шеи спереди, плечевая, локтевая точка, точка обхвата запястья, лопаточная, передний угол подмышечной впадины, сосковая, точка уровня талии, остисто-повздошная передняя, ягодичная точка, паховая точка бедра, коленная, точка максимального обхвата икроножной мышцы, высшая точка стопы[50,97,98,99] (рис.2.3). В дальнейшем исследование давления проводилось в указанных точках.
Для выявления зависимости величины заужения (х) от растяжения материала (z) и давления (у) было проведено планирование эксперимента, что дало возможность сократить число опытов и принять наиболее обоснованное решение [96]. Цель исследования - нахождение интерполяционных моделей, т.е. уравнений, для определения давления (у) в зависимости от заужения и растяжимости для материалов 1и 2группы. Анализ интервалов варьирования растяжимости материалов, применяемых для изготовления КИ находится в пределах 160-180 % для 1-й группы и 180-220 % для 2-й группы. Нижняя и верхняя граница для фактора заужения соответственно - 5 и
Выбор исходных данных для конструирования КИ
Антропометрия поверхности тела ожоговых больных имеет свои особенности. Во-первых, исследуемая поверхность тела имеет нарушенный кожный покров и в течение каждых 2-3 месяцев существенно изменяет свои размеры и форму; во-вторых, максимальная точность развертки получается при большом количестве измерений [14]. Измерения необходимо проводить как для всей поверхности тела так и для каждого участка в отдельности. Поскольку рассмотренные ранее методы и средства измерения не отвечают этим требованиям, то в данной главе предлагается новая методика и инструмент для проведения измерений. Для применения этого метода нами были разработаны специальные измерительные инструменты, позволяющие быстро наиболее простым и точным путем снять необходимые измерения и получить развертку тела с участков со сложной геометрией.
На исследуемую поверхность накладывается измерительный инструмент, представляющий собой основную продольную полосу, являющейся исходной линией развертывания, и два ряда перпендикулярных ей поперечных полос. Концы полос крепятся к боковой продольной (рис. 4.1). В результате вся исследуемая поверхность разбивается на элементарные участки в виде полос (рис.4.2,а). В результате проведенных исследований установлен интервал варьирования между полосками - от 2 до 4 см. Полученные участки поверхности приравниваются к цилиндрическим, развертываемым на плос-кости(рис.4.2,б).
Полную развертку исследуемой поверхности строят относительно выбранной исходной линии развертывания (оси) путем последовательного изображения на чертеже разверток элементарных участков поверхности. После получения развертки корректируется контур и размеры в соответствии с исходной поверхностью с целью выявления характера и содержания операций по формированию развертки для получения объёмной оболочки (рис.4.2,в).
Для получения объёмной формы и заданного давления для каждой зоны определяют деформацию растяжения с учетом возможности закрепления и пересчитывают координаты точек развертки. Припуски на обработку даются с учетом способа обработки и используемого оборудования.
Данный метод обеспечивает высокую точность построения развертки, дает возможность определить характер и содержание операций по формированию деталей, в то же время не требует много времени, сложных расчетов.
Исключив трудоемкие этапы по расчету и геометрические построения укладки, нам удалось увеличить точность развертки и скорость. Это позволит применить этот метод для получения разверток и снятия мерок с пациентов ожоговых отделений для индивидуального изготовления КИ. Метод развертывания состоит из следующих этапов: - выбор основных антропометрических точек; - выбор инструментов для проведения измерений и программы измерений; - выбор осей развертывания; - измерение поверхности тела и снятие измерительного инструмента; - разворачивание инструмента на плоскости; - построение развертки; - обработка антропометрических данных и расчет координат. Нами были проведены антропометрические исследования с целью сбор информации и оценка объекта исследования с точки зрения необходимости получения данных для построения развертки.
Антропометрические измерения велись индивидуально во всех группах населения, независимо от возраста и пола среди больных республиканских ожоговых центров. Выбраны основные антропометрические точки и измерения, которые позволяют наиболее полно и объективно информировать и определять форму и рельеф поверхности тела каждого больного индивидуально и измерения, общие для разных групп населения.
При антропометрических обследованиях для получения точных и сравнимых данных поводят измерения либо между определенными точками на теле человека - так называемыми антропометрическими точками, либо по точно очерченным границам на мягких тканях - специфическим кожным образованиям [50-54].
Антропометрические точки служат ориентиром для снятия большинства размеров и характеризуют расположение линий перехода одной части тела в другую. Критериями для отбора антропометрических точек являлись следующие требования: наиболее полно и объективно определять форму и рельеф поверхности тела индивидуума и быть общими для всех групп, независимо от /Л? I- полочка: 2-спинка; а- рачбивка на элементарные участки в виле полос; 6 ичмерителі.ная лета на плоскости после снятия измерения, в-рачвертка детали возраста и половозрастных признаков, а также легко находится, и измеряться неквалифицированным персоналом. Точки костного скелета находят путем прощупывания и безболезненного надавливания. Классическими антропометрическими точками, принятыми в антропологии для измерения тела человека и общими для разных групп населения являются: верхушечная, верхнегрудинная, точки основания шеи спереди, сбоку и сзади, акромиальная, плечевая высшая точка плечевого сустава, передний угол подмышечной впадины, точка уровня талии, гребешковая, выступающая точка живота, остисто-повздошная передняя, лучевая, шиловидная радиальная, коленная, верхнеберцовая, задний угол подмышечной впадины, лопаточная, ягодичная, затылочная, инион, пяточная, конечная точка стопы, высшая точка стопы [51-54].