專利名稱：一種智能壓力墊及其在醫(yī)學(xué)臨床上的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種智能壓力墊及其在醫(yī)學(xué)臨床上的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前醫(yī)學(xué)上公認(rèn)為壓力治療是治療疤痕(又稱瘢痕)的有效治療手段之一。壓力治療疤痕的機(jī)理是:患者通過穿戴壓力衣向患者體表施加一定大小的壓力，使疤痕組織的血管供血減少，導(dǎo)致患處局部缺氧，從而可以抵制瘢痕的生長(zhǎng)。同時(shí)，壓力還可以加速瘢痕的重塑，加快分解過多的瘢痕纖維，減少瘢痕纖維細(xì)胞生長(zhǎng)并加速瘢痕纖維排列正常化?，F(xiàn)有智能壓力衣的功能是提供壓力治療給燒傷患者、靜脈曲張患者和淋巴水腫患者等，以達(dá)到治療的效果，但它的局限性在于無法提供足夠的壓力于身體凹陷部位，如前胸和虎口。目前商業(yè)市場(chǎng)上有壓力填充材料,例如純聚乙烯泡沫墊(plastazote)等,可當(dāng)有長(zhǎng)期壓力時(shí)，這些產(chǎn)品并 不耐用，并不能在使用者的皮膚組織上提供足夠的壓力。此外，這些產(chǎn)品往往不能方便舒適地應(yīng)用在身體凹陷的部位，并且這些產(chǎn)品大部分滲透性較差，從而導(dǎo)致使用者的皮膚較易出現(xiàn)衛(wèi)生問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，本發(fā)明智能壓力墊(Smart Pressure MonitoredPadding, SPMP)可以補(bǔ)充現(xiàn)有智能壓力衣的不足，智能壓力墊可以軟化疤痕組織，也可以提供足夠的壓力于身體凹陷及不規(guī)則部位從而達(dá)到壓力治療的效果。解決上述技術(shù)問題提供的技術(shù)方案為:一種智能壓力墊，其特征在于，它包括醫(yī)學(xué)硅膠層、中間硅膠層和突起硅膠層，所述醫(yī)學(xué)硅膠層是硬度為OF的硅膠，厚度為Imm 5mm ；所述中間硅膠層是硬度為IOF 50F的硅膠，位于醫(yī)學(xué)硅膠層與突起硅膠層之間，用于粘接醫(yī)學(xué)硅膠層與突起硅膠層；所述的突起硅膠層是硬度20F 50F的硅膠，其一側(cè)分布有呈條形狀或圓柱狀的突起，所述突起高3mm 15mm,突起之間的間距為Imm 10mm。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的智能壓力墊，其特征在于，當(dāng)壓力墊用于大腿內(nèi)外側(cè)或肚皮上時(shí)，所述中間硅膠層的硬度為40F 50F。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的智能壓力墊，其特征在于，當(dāng)壓力墊用于手掌或手肘位置時(shí)，所述中間硅膠層的硬度為IOF 30F。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的智能壓力墊，其特征在于，所述突起硅膠層的突起呈圓柱管形狀，其直徑為3mm 10mm。本發(fā)明還涉及所述智能壓力墊在醫(yī)學(xué)臨床上的應(yīng)用。本發(fā)明的智能壓力墊具有硅膠成分的所有優(yōu)點(diǎn)，它能夠軟化疤痕組織并且提供相應(yīng)的壓力給皮膚的特定區(qū)域，它也更加耐用，皮膚汗水滲透性更好，也更加舒適。此外，它可以通過調(diào)整壓力墊的高度、厚度、尺寸和硅膠分子的密度來調(diào)節(jié)施予疤痕的壓力，更有利于疤痕康復(fù)。因此，該智能壓力墊應(yīng)用于醫(yī)學(xué)臨床上可以軟化疤痕組織，并提供足夠的壓力于身體凹陷及其他不規(guī)則部位從而達(dá)到壓力治療的效果。


圖1為智能壓力墊結(jié)構(gòu)的主視示意圖；圖2為智能壓力墊結(jié)構(gòu)的俯視示意圖；圖3為智能壓力墊的立體示意圖；圖4為泡沫板拉伸應(yīng)力與拉伸應(yīng)變曲線圖；圖5為西卡緩沖材料拉伸應(yīng)力與拉伸應(yīng)變曲線圖；圖6為SPMP 20F拉伸應(yīng)力與拉伸應(yīng)變曲線圖；圖7為SPMP 50F拉伸應(yīng)力 與拉伸應(yīng)變曲線圖；圖8為患者WCW第一個(gè)疤痕色素沉著試驗(yàn)結(jié)果圖；圖9為患者WCW第二個(gè)疤痕色素沉著試驗(yàn)結(jié)果圖；圖10為患者WCW第三個(gè)疤痕色素沉著試驗(yàn)結(jié)果圖；圖11為患者HWL第一個(gè)疤痕色素沉著試驗(yàn)結(jié)果圖；圖12為患者HWL第二個(gè)疤痕色素沉著試驗(yàn)結(jié)果圖；圖13為患者HWL第三個(gè)疤痕色素沉著試驗(yàn)結(jié)果圖；圖14為患者WCW疤痕厚度試驗(yàn)結(jié)果圖；圖15患者HWL疤痕厚度試驗(yàn)結(jié)果圖。
具體實(shí)施例方式如圖1至3所示，本發(fā)明智能壓力墊包括三層:第一層醫(yī)學(xué)硅膠層1、第二層的中間硅膠層2和第三層的突起硅膠層3，醫(yī)學(xué)硅膠層I是硬度為OF的硅膠，厚度為Imm 5mm，能附著于皮膚表面，用于固定壓力墊的位置；中間硅膠層2是硬度為IOF 50F的硅膠，位于醫(yī)學(xué)硅膠層I與突起硅膠層3之間，用于粘接醫(yī)學(xué)硅膠層I與突起硅膠層3，突起硅膠層3是硬度20F 50F的硅膠，其一側(cè)分布有呈條形狀或圓柱狀的突起，所述突起高3mm 15mm,突起之間的間距為Imm 10mm。圖3為智能壓力墊的立體圖。根據(jù)ASTMD2240測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，硅膠的硬度單位用F表示，例如，20F、30F、50F的硅膠中，50F的硅膠最硬，20F的硅膠最軟。硬度的等級(jí)將會(huì)影響到患者穿著的舒適度，因此要求舒適是患者最關(guān)心的問題之一。智能壓力墊的醫(yī)學(xué)娃膠層的硬度為0F,厚度為Imm 5mm,由于這一層直接與傷口接觸，因此傷口平面的疤痕高低決定了該層厚度大小，比較平坦的可以薄些(如1_)，疤痕高低嚴(yán)重可以用厚些(如5_)。智能壓力墊的中間硅膠層將第一層與第三層連接起來，硬度可由IOF至50F不等，可與第三層的硬度不同，如第二層是30F，第三層可以為40F或50F，平坦的位置如大腿內(nèi)外側(cè)或肚皮上，可以用比較硬的如40F 50F，但手掌或手肘等位置需要屈曲的，就用比較軟的如IOF 30F。以往所用的壓力墊是平坦的，當(dāng)遇到不規(guī)則的位置，則會(huì)產(chǎn)生高低的波幅，壓力墊就不能發(fā)揮全面加壓的作用。因此需要有突起的一層，突起與突起之間有分隔空間，可形成獨(dú)立的支撐點(diǎn)，當(dāng)壓力衣壓在上面時(shí)，可對(duì)所壓皮膚產(chǎn)生均勻壓力分布，令皮膚傷痕盡量平
復(fù)完美。智能壓力墊的突起硅膠層的突起可以呈圓柱管形狀或條形狀(如，截面為方形的柱體狀，未給出圖示)。智能壓力墊頂層圓柱管層的設(shè)計(jì)為患者在穿著智能壓力衣時(shí)提供額外的壓力。圓柱管提供壓力給凹形的人體區(qū)域，而普通的壓力服不能夠在其上提供任何的壓力。硅膠的硬化大大增加了整個(gè)壓力墊的強(qiáng)度而不損耗它的彈性和適應(yīng)性。此外硅膠墊的結(jié)構(gòu)非常的柔軟而耐用。因此本壓力墊設(shè)計(jì)可符合不同的人體區(qū)域并且保留不同等級(jí)的硬度以對(duì)位于不同人體區(qū)域的疤痕組織產(chǎn)生額外的壓力。優(yōu)選地，突起硅膠層的突起呈圓柱管狀，圓柱管高3mm 15mm,硬度20F 50F,直徑3mm IOmm,圓柱管與圓柱管之間的間距為Imm 10mnin一般而言，智能壓力墊的選擇基于疤痕組織的柔性、厚度、成熟度以及位置。為了治療肥厚且僵硬的疤痕，可選擇較厚的硅膠層的壓力墊而提供更佳壓力來控制疤痕的情況。如果疤痕組織位于凹形區(qū)域，可選擇較高的圓柱管的壓力墊。以下將結(jié)合材料實(shí)驗(yàn)(包括拉伸實(shí)驗(yàn)、蠕變實(shí)驗(yàn)以及拉伸定形實(shí)驗(yàn))與臨床試驗(yàn)來詳細(xì)說明本發(fā)明在臨床上產(chǎn)生的有益效果。(一 )材料實(shí)驗(yàn)1、拉伸實(shí)驗(yàn)1.1拉伸實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇最合適的襯墊材料，找出測(cè)試材料中耐用性最高的材料。1.2拉伸實(shí)驗(yàn)的說明拉伸試驗(yàn)時(shí)工業(yè)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)材料試驗(yàn)，用來找出特定材料的應(yīng)變和應(yīng)力之間的關(guān)系。應(yīng)力是單位面積上施加在材料上的力的平均值。圖中顯示的是變形材料提供的內(nèi)部抵抗形變的能力，通過施加負(fù)載來實(shí)現(xiàn)測(cè)量。應(yīng)變是變形的幾何測(cè)量，表示為材料本體微粒之間的相對(duì)位移。應(yīng)變測(cè)量給定微粒的位移與附近剛體的位移量的不同。應(yīng)變和應(yīng)力之間的關(guān)系展示出許多材料的屬性例如極限強(qiáng)度，抗屈強(qiáng)度，彈性，應(yīng)變硬化區(qū)域，頸縮區(qū)域，表觀應(yīng)力，真實(shí)應(yīng)力等，在這個(gè)測(cè)試中，主要關(guān)注抗張強(qiáng)度和彈性的測(cè)試結(jié)果。1.3實(shí)驗(yàn)樣品測(cè)試樣品被制成IOmm寬,70mm長(zhǎng)的矩形塊以符合測(cè)試機(jī)器。實(shí)驗(yàn)樣品的材料為:3mm厚的泡沫板；2mm厚的西卡緩沖材料(Cica Relief)；2mm厚3mm圓柱高的硬度20F的智能壓力墊(SPMP 20F)；2mm厚3mm圓柱高的硬度50F的智能壓力墊(SPMP 50F)。1.4拉伸實(shí)驗(yàn)的步驟首先，測(cè)試樣品被固定在夾具上，測(cè)試樣品必須和夾具成直角；在電腦程序中，拉力和延伸值都設(shè)為零，參考放置在地面上；再輸入所有的參數(shù)后，測(cè)試開始，夾具持續(xù)拉動(dòng)測(cè)試樣品直到樣品斷裂；同時(shí)通過機(jī)器監(jiān)控拉力值和延伸值，并且輸出到電腦程序中；當(dāng)測(cè)試樣品斷裂時(shí)，數(shù)據(jù)被記 錄下來，移去測(cè)試樣品；同一類型的測(cè)試樣品在相同測(cè)試條件下測(cè)試6次；然后更換另一種類的測(cè)試樣品進(jìn)行同樣的操作。
1.5拉伸實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.5.1 泡沫板圖4-7所示，為拉伸應(yīng)力與拉伸應(yīng)變關(guān)系圖，其中橫坐標(biāo)代表拉伸應(yīng)變，單位％，縱坐標(biāo)代表拉伸應(yīng)力，單位MPa。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中得出，平均最大負(fù)載為0.403MPa，泡沫板斷裂前被拉伸了 73.38mm。如圖4所示，從10%-215%的拉伸應(yīng)變中，可以看到非常長(zhǎng)的彈性變形曲線，這說明當(dāng)施加在泡沫板上的負(fù)載超過0.09MPa時(shí)泡沫板將發(fā)生永久的變形。較低的彈性極限0.09MPa說明泡沫板具有較低的抵抗形變的能力。1.5.2 西卡緩沖材料(Cica Relief)從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中得出，平均最大負(fù)載為0.153MPa，Cica Relief斷裂前被拉伸了130.842mm。如圖5所示，從46% -225%的拉伸應(yīng)變中，可以看到非常長(zhǎng)的彈性變形曲線，這說明當(dāng)施加在Cica Relief上的負(fù)載超過0.153MPa時(shí)泡沫板將發(fā)生永久的變形。較低的彈性極限0.4MPa說明泡沫板具有較低的抵抗形變的能力。

1.5.3硬度20F的智能壓力墊(SPMP 20F)從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中得出，平均最大負(fù)載為1.132MPa，20F的智能壓力墊斷裂前被拉伸了 173.125_。，如圖6所示，是否也有一個(gè)拉伸應(yīng)變的范圍值？可以看到非常長(zhǎng)而直的彈性形變曲線，這說明當(dāng)施加在20F的智能壓力墊上的拉力高達(dá)1.132MPa時(shí)，20F的智能壓力墊能夠形變并在撤力時(shí)恢復(fù)它的形狀。高的彈性極限說明20F的智能壓力墊具有高的抵抗形變的能力。1.5.4硬度50F的智能壓力墊(SPMP 50F)從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中得出，平均最大負(fù)載為1.735MPa，50F的智能壓力墊斷裂前被拉伸了 52.55mm。如圖7所示，從0% -175%的拉伸應(yīng)變中，可以彈性形變曲線趨向一條直線，這說明施加2.0MPa的負(fù)載在50F的智能壓力墊上，撤力后50F的智能壓力墊能夠恢復(fù)到它的形狀。非常高的彈性極限2.0MPa說明50F的智能壓力墊具有非常高的抵抗形變的能力。1.6拉伸實(shí)驗(yàn)的結(jié)論
狽B式樣品平均最大負(fù)載(MPa)斷裂時(shí)平均拉伸量(mm)~
泡沫板0.40373.380
西卡緩沖材料0.101103.171
SPMP 20F1.132173.125
SPMP 50F1.73552.550比較上面的平均最大負(fù)載，智能壓力墊的韌性分別為泡沫板和西卡緩沖(CicaRelief)材料的3-4倍和10-17倍。說明智能壓力墊比前述兩種材料更加耐用。比較平均斷裂的拉力，硬度20F的智能壓力墊具有最高的延伸值，這說明它能夠最大限度的變形。此外，這也說明在變形范圍內(nèi)它具有最高的構(gòu)造能力。而當(dāng)智能壓力墊的硬度增加時(shí)，它的構(gòu)造能力下降。2、蠕變及拉伸定形實(shí)驗(yàn)2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶ふ胰渥兗袄於ㄐ蝺?yōu)越的材料。2.2實(shí)驗(yàn)說明蠕變和拉伸定形實(shí)驗(yàn)遵循適合橡膠，硫化物或熱塑性塑料的IS02285的要求，該實(shí)驗(yàn)包括三種測(cè)定，在恒定拉伸負(fù)載下的拉伸和蠕變。2.3實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置包括夾具、測(cè)試樣品和負(fù)載，矩形測(cè)試樣品符合以下條件:
權(quán)利要求
1.一種智能壓力墊，其特征在于，它包括醫(yī)學(xué)硅膠層(I)、中間硅膠層(2)和突起硅膠層(3)，所述醫(yī)學(xué)硅膠層⑴是硬度為OF的硅膠，厚度為Imm 5mm ; 所述中間硅膠層(2)是硬度為IOF 50F的硅膠，位于醫(yī)學(xué)硅膠層(I)與突起硅膠層(3)之間，用于粘接醫(yī)學(xué)硅膠層(I)與突起硅膠層(3)； 所述的突起硅膠 層(3)是硬度20F 50F的硅膠，其一側(cè)分布有呈條狀或圓柱狀的突起，所述突起高3mm 15mm,突起之間的間距為Imm 10mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能壓力墊，其特征在于，當(dāng)壓力墊用于大腿內(nèi)外側(cè)或肚皮上時(shí)，所述中間硅膠層(2)的硬度為40F 50F。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能壓力墊，其特征在于，當(dāng)壓力墊用于手掌或手肘位置時(shí)，所述中間硅膠層(2)的硬度為IOF 30F。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)所述的智能壓力墊，其特征在于，所述突起硅膠層(3)的突起呈圓柱管形狀，其直徑為3mm 10mm。
5.權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述智能壓力墊在醫(yī)學(xué)臨床上的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種智能壓力墊，包括醫(yī)學(xué)硅膠層、中間硅膠層和突起硅膠層，所述醫(yī)學(xué)硅膠層是硬度為0F的硅膠，厚度為1mm～5mm；所述中間硅膠層是硬度為10F～50F的硅膠，用于連接醫(yī)學(xué)硅膠層與突起硅膠層；所述的突起硅膠層是硬度20F～50F的硅膠，其一側(cè)分布有突起，所述突起高3mm～15mm，突起之間的間距為1mm～10mm。該智能壓力墊應(yīng)用于醫(yī)學(xué)臨床上可以軟化疤痕組織，并提供足夠的壓力于身體凹陷及不規(guī)則的部位從而達(dá)到壓力治療的效果。
文檔編號(hào)A61F13/00GK103070744SQ20111032752
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者李曾慧平 申請(qǐng)人:香港理工大學(xué)