靜脈曲張輔療產(chǎn)品的設(shè)計(jì)構(gòu)想與實(shí)驗(yàn)分析

孔德琪，王維君，陳上

（1.河北科技工程職業(yè)技術(shù)大學(xué)，河北 邢臺(tái) 054035；2.河北省服裝個(gè)性化定制技術(shù)創(chuàng)新中心，河北 邢臺(tái) 054035）

引言

項(xiàng)目在研究之初對(duì)本市（邢臺(tái)市）多家醫(yī)院進(jìn)行了關(guān)于靜脈曲張治療方面的實(shí)地調(diào)查，調(diào)查發(fā)現(xiàn)：大部分中小型醫(yī)院由于技術(shù)力量或者資金方面的原因?qū)σ恍┌嘿F品牌醫(yī)療儀器不感興趣，但表示如果有一種價(jià)格較低、治療效果較好且操作簡(jiǎn)單的儀器，他們?cè)敢鈬L試購買使用；而一些大型醫(yī)院則對(duì)儀器價(jià)錢不太看重，他們對(duì)儀器的治療效果、性能、安全性和售后服務(wù)的重視程度較高，所以他們更愿意去購買國外高端治療產(chǎn)品。從這點(diǎn)出發(fā)，本項(xiàng)目產(chǎn)品具有造價(jià)低、使用方便等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)本設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)位于國內(nèi)，所以在以后的工作中我們能提供優(yōu)良售后服務(wù)。

在所調(diào)查邢臺(tái)醫(yī)院中、邢臺(tái)市眼科醫(yī)院、第二附屬醫(yī)院，咨詢了血管外科的醫(yī)生、護(hù)士、患者，他們對(duì)這種靜脈曲張功能鞋有很大的興趣，但同時(shí)也對(duì)其安全性表示擔(dān)憂。

根據(jù)目前的市場(chǎng)調(diào)研來看，本設(shè)計(jì)研究項(xiàng)目的目標(biāo)顧客主要為國內(nèi)外大中型醫(yī)院、醫(yī)療器械專營店。靜脈曲張患者對(duì)此類產(chǎn)品有較高的需求，該品類產(chǎn)品因各自存在的問題，在市場(chǎng)中還有待完善和填補(bǔ)空缺，而且長(zhǎng)期需求量較大。因此本設(shè)計(jì)研究有較高的實(shí)際需求價(jià)值。

1 腿部可變壓力靴筒設(shè)計(jì)

靜脈曲張患者主要體現(xiàn)在下肢，而最明顯的特征就是青筋暴突，如圖1，因此，對(duì)腿部有效束縛，減緩血液回流，可使患者痛感減輕。下肢疼痛主要集中于小腿上，因此本項(xiàng)目的核心關(guān)鍵技術(shù)，就是通過靴筒對(duì)小腿產(chǎn)生壓力，從而使小腿產(chǎn)生束縛感，減緩血液回流，可使患者痛感減輕。通過對(duì)靜脈曲張襪的深入調(diào)研分析，我們發(fā)現(xiàn)患者的腿形粗細(xì)不同，因此，靜脈曲張襪采用的是不同型號(hào)的襪體來對(duì)應(yīng)不同的腿型，最主要的原因是，襪體的壓力是恒定的，而通過相應(yīng)的調(diào)研分析，我們發(fā)現(xiàn)患者疼痛的感知卻是隨著站立或者行走距離的長(zhǎng)短而產(chǎn)生的。因此，大多數(shù)患者是早起癥狀輕微或無明顯痛感，下午或傍晚痛感增強(qiáng)的，因此不同時(shí)段不同痛感狀況下，對(duì)壓力的需求值是不同的。

圖1 靜脈曲張患病示意

表1 某三甲醫(yī)院30 位靜脈曲張患者調(diào)研數(shù)據(jù)表

1.1 設(shè)計(jì)構(gòu)想

基于上述分析，項(xiàng)目研究小組提出假設(shè)，即設(shè)計(jì)一種可依據(jù)患病程度對(duì)壓力的需求程度不同而調(diào)節(jié)壓力的裝置，此裝置能滿足以下幾種特征：能夠隨意調(diào)整壓力，以對(duì)應(yīng)患者不同痛感的需求；在無痛感時(shí)穿著沒有太多束縛力?；谏鲜銮闆r，項(xiàng)目研究小組首先構(gòu)想出靴筒可變壓力裝置，并進(jìn)行了技術(shù)分析，將分析后的產(chǎn)品構(gòu)想圖，借助電腦繪圖軟件，繪制成如下仿真效果圖，如圖2。可變壓力裝置由3 大部分組成，分別是靴筒主體、膝部彈力套、充氣裝置[1]。

圖2 靴筒可變壓力調(diào)節(jié)構(gòu)想

1.2 技術(shù)分析

通過對(duì)靴筒可變壓力調(diào)節(jié)的效果構(gòu)想，項(xiàng)目研究小組深入進(jìn)行了技術(shù)分析。首先是靴筒，靴筒的主要材料為面料、里料及面料與里料之間的氣囊夾層，其次是氣囊的形態(tài)分布等，詳細(xì)如圖3。

圖3 靴筒可變壓力調(diào)節(jié)技術(shù)分析

1.3 產(chǎn)品試制

對(duì)腿部進(jìn)行測(cè)量。主要對(duì)實(shí)驗(yàn)者的小腿數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，如圖4，測(cè)量包括小腿到膝下長(zhǎng)度、腿肚圍、膝下圍、腳腕圍等數(shù)據(jù)，在短靴半側(cè)面版上按照實(shí)驗(yàn)獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行標(biāo)注，并制作樣板，如圖5，在制取靴筒面料樣板時(shí)要考慮到里料及夾層氣囊厚度，因此要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)修正，修正后的數(shù)據(jù)要在原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上增加5 mm 左右。

圖4 腿部數(shù)據(jù)采集

圖5 半側(cè)面版樣板選取分析

課題小組在突破項(xiàng)目技術(shù)難關(guān)的基礎(chǔ)上，對(duì)靴筒開展試制。首先到相關(guān)鞋材市場(chǎng)挑選實(shí)驗(yàn)鞋材，如圖6，將相關(guān)鞋材進(jìn)行樣品裁剪、收集，回到實(shí)驗(yàn)室對(duì)鞋材的性能、特點(diǎn)進(jìn)行細(xì)致比較分析，如圖7，挑選出相對(duì)較好的實(shí)驗(yàn)面料、里料。

圖6 挑選實(shí)驗(yàn)材料

圖7 分析實(shí)驗(yàn)所用材料

經(jīng)過打樣、縫制等實(shí)際操作技術(shù)環(huán)節(jié)之后，形成產(chǎn)品模型。產(chǎn)品模型由手握式充氣囊體、導(dǎo)氣管、靴筒夾層氣囊組成。

1.4 實(shí)驗(yàn)分析

項(xiàng)目研究小組對(duì)制成的產(chǎn)品模型進(jìn)行了非穿著狀態(tài)下的壓力測(cè)試，如圖8。測(cè)試結(jié)構(gòu)顯示，當(dāng)手握充氣囊體對(duì)靴筒進(jìn)行充氣時(shí)，靴筒向內(nèi)膨脹明顯，靜置2 時(shí)間后，產(chǎn)品模型無漏氣、跑氣現(xiàn)象。持續(xù)向靴筒進(jìn)行充氣時(shí)，靴筒外側(cè)材料無明顯開裂、撕破現(xiàn)象發(fā)生[2]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果初步判斷為靴筒在非穿著狀態(tài)下，實(shí)驗(yàn)正常，與預(yù)期構(gòu)想吻合，實(shí)驗(yàn)結(jié)果初步證明與技術(shù)分析一致。

圖8 靴筒可變壓力調(diào)節(jié)靜態(tài)測(cè)試實(shí)驗(yàn)過程

項(xiàng)目研究小組在對(duì)靴筒進(jìn)行非穿著狀態(tài)下實(shí)驗(yàn)測(cè)試通過之后，如圖9，進(jìn)一步開了穿著狀態(tài)感受測(cè)試。就下肢靜脈曲張的發(fā)病率而言男性高于女性，故選擇男性為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。預(yù)實(shí)驗(yàn)中對(duì)6名受試者進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果顯示受試者腿部尺寸的差異對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響較大，本研究不針對(duì)受試者體型差異進(jìn)行研究，為了避免受試者腿部尺寸差異對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成較大影響，故選擇腿部尺寸較為相近的受試者進(jìn)行小樣本實(shí)驗(yàn)。最終確定3 位年齡在（22±2）周歲、身高（170+3）cm、體重（50 土3）kg 的男大學(xué)生為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。3 位受試者體型勻稱，腿型正常，且小腿尺寸與腿模尺寸相近。為了保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性，3 位受試者均進(jìn)行多次重復(fù)試驗(yàn)。采集受試者踝部最細(xì)處、腓腸肌止點(diǎn)、小腿最大圍、脛骨節(jié)下端這四個(gè)部位的圍度尺寸信息。

圖9 靴筒可變壓力調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)測(cè)試實(shí)驗(yàn)過程

1.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

經(jīng)過項(xiàng)目研究小組對(duì)靴筒非穿著狀態(tài)下壓力測(cè)試、穿著狀態(tài)下靜態(tài)壓力測(cè)試并進(jìn)行行走、上下樓梯、上蹲下蹲、負(fù)重等動(dòng)態(tài)測(cè)試后，均未發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)樣品存在異常。通過測(cè)試初步推斷靴筒采用氣囊式自主調(diào)節(jié)壓力的技術(shù)方案可行。且通過對(duì)受訪實(shí)驗(yàn)人員調(diào)研發(fā)現(xiàn)，靴筒在穿著之后亦可呈現(xiàn)出壓力由下到上逐漸減弱，與理論構(gòu)想一致，結(jié)果驗(yàn)證技術(shù)方案可行。

2 結(jié)語

目前，針對(duì)靜脈曲張的治療性鞋靴產(chǎn)品市場(chǎng)中還較為缺乏，現(xiàn)有產(chǎn)品都有著不同程度的缺陷，而靜脈曲張患者的實(shí)際需求又是存在的，所以本設(shè)計(jì)研究能進(jìn)一步滿足和完善此品類市場(chǎng)，為靜脈曲張患者提供更好的治療和防護(hù)產(chǎn)品。同時(shí)本設(shè)計(jì)采取模塊化的設(shè)計(jì)方式，為定制化、批量化生產(chǎn)提供了保障，批量化生產(chǎn)可以降低企業(yè)生產(chǎn)成本，定制化生產(chǎn)可以提高單品的附加值，從而提高生產(chǎn)效益[3]。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看本設(shè)計(jì)研究是非常具有發(fā)展?jié)摿Φ暮褪袌?chǎng)需求的。