專利名稱：一種智能壓力墊及其在醫(yī)學臨床上的應用的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種智能壓力墊及其在醫(yī)學臨床上的應用。
背景技術(shù)：
目前醫(yī)學上公認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，導致患處局部缺氧，從而可以抵制瘢痕的生長。同時，壓力還可以加速瘢痕的重塑，加快分解過多的瘢痕纖維，減少瘢痕纖維細胞生長并加速瘢痕纖維排列正?；，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)市場上有壓力填充材料,例如純聚乙烯泡沫墊(plastazote)等,可當有長期壓力時，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)學硅膠層、中間硅膠層和突起硅膠層，所述醫(yī)學硅膠層是硬度為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)學硅膠層與突起硅膠層之間，用于粘接醫(yī)學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。進一步地，本發(fā)明所述的智能壓力墊，其特征在于，當壓力墊用于大腿內(nèi)外側(cè)或肚皮上時，所述中間硅膠層的硬度為40F 50F。進一步地，本發(fā)明所述的智能壓力墊，其特征在于，當壓力墊用于手掌或手肘位置時，所述中間硅膠層的硬度為IOF 30F。進一步地，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)學臨床上的應用。本發(fā)明的智能壓力墊具有硅膠成分的所有優(yōu)點，它能夠軟化疤痕組織并且提供相應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。因此，該智能壓力墊應用于醫(yī)學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為泡沫板拉伸應力與拉伸應變曲線圖；圖5為西卡緩沖材料拉伸應力與拉伸應變曲線圖；圖6為SPMP 20F拉伸應力與拉伸應變曲線圖；圖7為SPMP 50F拉伸應力 與拉伸應變曲線圖；圖8為患者WCW第一個疤痕色素沉著試驗結(jié)果圖；圖9為患者WCW第二個疤痕色素沉著試驗結(jié)果圖；圖10為患者WCW第三個疤痕色素沉著試驗結(jié)果圖；圖11為患者HWL第一個疤痕色素沉著試驗結(jié)果圖；圖12為患者HWL第二個疤痕色素沉著試驗結(jié)果圖；圖13為患者HWL第三個疤痕色素沉著試驗結(jié)果圖；圖14為患者WCW疤痕厚度試驗結(jié)果圖；圖15患者HWL疤痕厚度試驗結(jié)果圖。
具體實施例方式如圖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)學硅膠層I與突起硅膠層3之間，用于粘接醫(yī)學硅膠層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測試標準，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。硬度的等級將會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，當遇到不規(guī)則的位置，則會產(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，可形成獨立的支撐點，當壓力衣壓在上面時，可對所壓皮膚產(chǎn)生均勻壓力分布，令皮膚傷痕盡量平
復完美。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計為患者在穿著智能壓力衣時提供額外的壓力。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壓力墊的強度而不損耗它的彈性和適應性。此外硅膠墊的結(jié)構(gòu)非常的柔軟而耐用。因此本壓力墊設計可符合不同的人體區(qū)域并且保留不同等級的硬度以對位于不同人體區(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)合材料實驗(包括拉伸實驗、蠕變實驗以及拉伸定形實驗)與臨床試驗來詳細說明本發(fā)明在臨床上產(chǎn)生的有益效果。(一 )材料實驗1、拉伸實驗1.1拉伸實驗目的選擇最合適的襯墊材料，找出測試材料中耐用性最高的材料。1.2拉伸實驗的說明拉伸試驗時工業(yè)領域的標準材料試驗，用來找出特定材料的應變和應力之間的關(guān)系。應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，通過施加負載來實現(xiàn)測量。應變是變形的幾何測量，表示為材料本體微粒之間的相對位移。應變測量給定微粒的位移與附近剛體的位移量的不同。應變和應力之間的關(guān)系展示出許多材料的屬性例如極限強度，抗屈強度，彈性，應變硬化區(qū)域，頸縮區(qū)域，表觀應力，真實應力等，在這個測試中，主要關(guān)注抗張強度和彈性的測試結(jié)果。1.3實驗樣品測試樣品被制成IOmm寬,70mm長的矩形塊以符合測試機器。實驗樣品的材料為: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拉伸實驗的步驟首先，測試樣品被固定在夾具上，測試樣品必須和夾具成直角；在電腦程序中，拉力和延伸值都設為零，參考放置在地面上；再輸入所有的參數(shù)后，測試開始，夾具持續(xù)拉動測試樣品直到樣品斷裂；同時通過機器監(jiān)控拉力值和延伸值，并且輸出到電腦程序中；當測試樣品斷裂時，數(shù)據(jù)被記 錄下來，移去測試樣品；同一類型的測試樣品在相同測試條件下測試6次；然后更換另一種類的測試樣品進行同樣的操作。
1.5拉伸實驗的實驗結(jié)果1.5.1 泡沫板圖4-7所示，為拉伸應力與拉伸應變關(guān)系圖，其中橫坐標代表拉伸應變，單位％，縱坐標代表拉伸應力，單位MPa。從實驗數(shù)據(jù)中得出，平均最大負載為0.403MPa，泡沫板斷裂前被拉伸了 73.38mm。如圖4所示，從10%-215%的拉伸應變中，可以看到非常長的彈性變形曲線，這說明當施加在泡沫板上的負載超過0.09MPa時泡沫板將發(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)從實驗數(shù)據(jù)中得出，平均最大負載為0.153MPa，Cica Relief斷裂前被拉伸了130.842mm。如圖5所示，從46% -225%的拉伸應變中，可以看到非常長的彈性變形曲線，這說明當施加在Cica Relief上的負載超過0.153MPa時泡沫板將發(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)從實驗數(shù)據(jù)中得出，平均最大負載為1.132MPa，20F的智能壓力墊斷裂前被拉伸了 173.125_。，如圖6所示，是否也有一個拉伸應變的范圍值？可以看到非常長而直的彈性形變曲線，這說明當施加在20F的智能壓力墊上的拉力高達1.132MPa時，20F的智能壓力墊能夠形變并在撤力時恢復它的形狀。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)從實驗數(shù)據(jù)中得出，平均最大負載為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的負載在50F的智能壓力墊上，撤力后50F的智能壓力墊能夠恢復到它的形狀。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拉伸實驗的結(jié)論
狽B式樣品平均最大負載(MPa)斷裂時平均拉伸量(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。而當智能壓力墊的硬度增加時，它的構(gòu)造能力下降。2、蠕變及拉伸定形實驗2.1實驗目的尋找蠕變及拉伸定形優(yōu)越的材料。2.2實驗說明蠕變和拉伸定形實驗遵循適合橡膠，硫化物或熱塑性塑料的IS02285的要求，該實驗包括三種測定，在恒定拉伸負載下的拉伸和蠕變。2.3實驗裝置實驗裝置包括夾具、測試樣品和負載，矩形測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)學硅膠層(I)、中間硅膠層(2)和突起硅膠層(3)，所述醫(yī)學硅膠層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)學硅膠層(I)與突起硅膠層(3)之間，用于粘接醫(yī)學硅膠層(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，當壓力墊用于大腿內(nèi)外側(cè)或肚皮上時，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，當壓力墊用于手掌或手肘位置時，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中任一項所述智能壓力墊在醫(yī)學臨床上的應用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種智能壓力墊，包括醫(yī)學硅膠層、中間硅膠層和突起硅膠層，所述醫(yī)學硅膠層是硬度為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。該智能壓力墊應用于醫(yī)學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)則的部位從而達到壓力治療的效果。
文檔編號A61F13/00GK103070744SQ20111032752
公開日2013年5月1日 申請日期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 申請人:香港理工大學