专利名称：一种智能压力垫及其在医学临床上的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种智能压力垫及其在医学临床上的应用。
背景技术：
目前医学上公认为压力治疗是治疗疤痕(又称瘢痕)的有效治疗手段之一。压力治疗疤痕的机理是:患者通过穿戴压力衣向患者体表施加一定大小的压力，使疤痕组织的血管供血减少，导致患处局部缺氧，从而可以抵制瘢痕的生长。同时，压力还可以加速瘢痕的重塑，加快分解过多的瘢痕纤维，减少瘢痕纤维细胞生长并加速瘢痕纤维排列正常化。现有智能压力衣的功能是提供压力治疗给烧伤患者、静脉曲张患者和淋巴水肿患者等，以达到治疗的效果，但它的局限性在于无法提供足够的压力于身体凹陷部位，如前胸和虎口。目前商业市场上有压力填充材料,例如纯聚乙烯泡沫垫(plastazote)等,可当有长期压力时，这些产品并 不耐用，并不能在使用者的皮肤组织上提供足够的压力。此外，这些产品往往不能方便舒适地应用在身体凹陷的部位，并且这些产品大部分渗透性较差，从而导致使用者的皮肤较易出现卫生问题。

发明内容
本发明要解决的技术问题在于，本发明智能压力垫(Smart Pressure MonitoredPadding, SPMP)可以补充现有智能压力衣的不足，智能压力垫可以软化疤痕组织，也可以提供足够的压力于身体凹陷及不规则部位从而达到压力治疗的效果。解决上述技术问题提供的技术方案为:一种智能压力垫，其特征在于，它包括医学硅胶层、中间硅胶层和突起硅胶层，所述医学硅胶层是硬度为OF的硅胶，厚度为Imm 5mm ；所述中间硅胶层是硬度为IOF 50F的硅胶，位于医学硅胶层与突起硅胶层之间，用于粘接医学硅胶层与突起硅胶层；所述的突起硅胶层是硬度20F 50F的硅胶，其一侧分布有呈条形状或圆柱状的突起，所述突起高3mm 15mm,突起之间的间距为Imm 10mm。进一步地，本发明所述的智能压力垫，其特征在于，当压力垫用于大腿内外侧或肚皮上时，所述中间硅胶层的硬度为40F 50F。进一步地，本发明所述的智能压力垫，其特征在于，当压力垫用于手掌或手肘位置时，所述中间硅胶层的硬度为IOF 30F。进一步地，本发明所述的智能压力垫，其特征在于，所述突起硅胶层的突起呈圆柱管形状，其直径为3mm 10mm。本发明还涉及所述智能压力垫在医学临床上的应用。本发明的智能压力垫具有硅胶成分的所有优点，它能够软化疤痕组织并且提供相应的压力给皮肤的特定区域，它也更加耐用，皮肤汗水渗透性更好，也更加舒适。此外，它可以通过调整压力垫的高度、厚度、尺寸和硅胶分子的密度来调节施予疤痕的压力，更有利于疤痕康复。因此，该智能压力垫应用于医学临床上可以软化疤痕组织，并提供足够的压力于身体凹陷及其他不规则部位从而达到压力治疗的效果。


图1为智能压力垫结构的主视示意图；图2为智能压力垫结构的俯视示意图；图3为智能压力垫的立体示意图；图4为泡沫板拉伸应力与拉伸应变曲线图；图5为西卡缓冲材料拉伸应力与拉伸应变曲线图；图6为SPMP 20F拉伸应力与拉伸应变曲线图；图7为SPMP 50F拉伸应力 与拉伸应变曲线图；图8为患者WCW第一个疤痕色素沉着试验结果图；图9为患者WCW第二个疤痕色素沉着试验结果图；图10为患者WCW第三个疤痕色素沉着试验结果图；图11为患者HWL第一个疤痕色素沉着试验结果图；图12为患者HWL第二个疤痕色素沉着试验结果图；图13为患者HWL第三个疤痕色素沉着试验结果图；图14为患者WCW疤痕厚度试验结果图；图15患者HWL疤痕厚度试验结果图。
具体实施例方式如图1至3所示，本发明智能压力垫包括三层:第一层医学硅胶层1、第二层的中间硅胶层2和第三层的突起硅胶层3，医学硅胶层I是硬度为OF的硅胶，厚度为Imm 5mm，能附着于皮肤表面，用于固定压力垫的位置；中间硅胶层2是硬度为IOF 50F的硅胶，位于医学硅胶层I与突起硅胶层3之间，用于粘接医学硅胶层I与突起硅胶层3，突起硅胶层3是硬度20F 50F的硅胶，其一侧分布有呈条形状或圆柱状的突起，所述突起高3mm 15mm,突起之间的间距为Imm 10mm。图3为智能压力垫的立体图。根据ASTMD2240测试标准，硅胶的硬度单位用F表示，例如，20F、30F、50F的硅胶中，50F的硅胶最硬，20F的硅胶最软。硬度的等级将会影响到患者穿着的舒适度，因此要求舒适是患者最关心的问题之一。智能压力垫的医学娃胶层的硬度为0F,厚度为Imm 5mm,由于这一层直接与伤口接触，因此伤口平面的疤痕高低决定了该层厚度大小，比较平坦的可以薄些(如1_)，疤痕高低严重可以用厚些(如5_)。智能压力垫的中间硅胶层将第一层与第三层连接起来，硬度可由IOF至50F不等，可与第三层的硬度不同，如第二层是30F，第三层可以为40F或50F，平坦的位置如大腿内外侧或肚皮上，可以用比较硬的如40F 50F，但手掌或手肘等位置需要屈曲的，就用比较软的如IOF 30F。以往所用的压力垫是平坦的，当遇到不规则的位置，则会产生高低的波幅，压力垫就不能发挥全面加压的作用。因此需要有突起的一层，突起与突起之间有分隔空间，可形成独立的支撑点，当压力衣压在上面时，可对所压皮肤产生均匀压力分布，令皮肤伤痕尽量平
复完美。智能压力垫的突起硅胶层的突起可以呈圆柱管形状或条形状(如，截面为方形的柱体状，未给出图示)。智能压力垫顶层圆柱管层的设计为患者在穿着智能压力衣时提供额外的压力。圆柱管提供压力给凹形的人体区域，而普通的压力服不能够在其上提供任何的压力。硅胶的硬化大大增加了整个压力垫的强度而不损耗它的弹性和适应性。此外硅胶垫的结构非常的柔软而耐用。因此本压力垫设计可符合不同的人体区域并且保留不同等级的硬度以对位于不同人体区域的疤痕组织产生额外的压力。优选地，突起硅胶层的突起呈圆柱管状，圆柱管高3mm 15mm,硬度20F 50F,直径3mm IOmm,圆柱管与圆柱管之间的间距为Imm 10mnin一般而言，智能压力垫的选择基于疤痕组织的柔性、厚度、成熟度以及位置。为了治疗肥厚且僵硬的疤痕，可选择较厚的硅胶层的压力垫而提供更佳压力来控制疤痕的情况。如果疤痕组织位于凹形区域，可选择较高的圆柱管的压力垫。以下将结合材料实验(包括拉伸实验、蠕变实验以及拉伸定形实验)与临床试验来详细说明本发明在临床上产生的有益效果。(一 )材料实验1、拉伸实验1.1拉伸实验目的选择最合适的衬垫材料，找出测试材料中耐用性最高的材料。1.2拉伸实验的说明拉伸试验时工业领域的标准材料试验，用来找出特定材料的应变和应力之间的关系。应力是单位面积上施加在材料上的力的平均值。图中显示的是变形材料提供的内部抵抗形变的能力，通过施加负载来实现测量。应变是变形的几何测量，表示为材料本体微粒之间的相对位移。应变测量给定微粒的位移与附近刚体的位移量的不同。应变和应力之间的关系展示出许多材料的属性例如极限强度，抗屈强度，弹性，应变硬化区域，颈缩区域，表观应力，真实应力等，在这个测试中，主要关注抗张强度和弹性的测试结果。1.3实验样品测试样品被制成IOmm宽,70mm长的矩形块以符合测试机器。实验样品的材料为:3mm厚的泡沫板；2mm厚的西卡缓冲材料(Cica Relief)；2mm厚3mm圆柱高的硬度20F的智能压力垫(SPMP 20F)；2mm厚3mm圆柱高的硬度50F的智能压力垫(SPMP 50F)。1.4拉伸实验的步骤首先，测试样品被固定在夹具上，测试样品必须和夹具成直角；在电脑程序中，拉力和延伸值都设为零，参考放置在地面上；再输入所有的参数后，测试开始，夹具持续拉动测试样品直到样品断裂；同时通过机器监控拉力值和延伸值，并且输出到电脑程序中；当测试样品断裂时，数据被记 录下来，移去测试样品；同一类型的测试样品在相同测试条件下测试6次；然后更换另一种类的测试样品进行同样的操作。
1.5拉伸实验的实验结果1.5.1 泡沫板图4-7所示，为拉伸应力与拉伸应变关系图，其中横坐标代表拉伸应变，单位％，纵坐标代表拉伸应力，单位MPa。从实验数据中得出，平均最大负载为0.403MPa，泡沫板断裂前被拉伸了 73.38mm。如图4所示，从10%-215%的拉伸应变中，可以看到非常长的弹性变形曲线，这说明当施加在泡沫板上的负载超过0.09MPa时泡沫板将发生永久的变形。较低的弹性极限0.09MPa说明泡沫板具有较低的抵抗形变的能力。1.5.2 西卡缓冲材料(Cica Relief)从实验数据中得出，平均最大负载为0.153MPa，Cica Relief断裂前被拉伸了130.842mm。如图5所示，从46% -225%的拉伸应变中，可以看到非常长的弹性变形曲线，这说明当施加在Cica Relief上的负载超过0.153MPa时泡沫板将发生永久的变形。较低的弹性极限0.4MPa说明泡沫板具有较低的抵抗形变的能力。

1.5.3硬度20F的智能压力垫(SPMP 20F)从实验数据中得出，平均最大负载为1.132MPa，20F的智能压力垫断裂前被拉伸了 173.125_。，如图6所示，是否也有一个拉伸应变的范围值？可以看到非常长而直的弹性形变曲线，这说明当施加在20F的智能压力垫上的拉力高达1.132MPa时，20F的智能压力垫能够形变并在撤力时恢复它的形状。高的弹性极限说明20F的智能压力垫具有高的抵抗形变的能力。1.5.4硬度50F的智能压力垫(SPMP 50F)从实验数据中得出，平均最大负载为1.735MPa，50F的智能压力垫断裂前被拉伸了 52.55mm。如图7所示，从0% -175%的拉伸应变中，可以弹性形变曲线趋向一条直线，这说明施加2.0MPa的负载在50F的智能压力垫上，撤力后50F的智能压力垫能够恢复到它的形状。非常高的弹性极限2.0MPa说明50F的智能压力垫具有非常高的抵抗形变的能力。1.6拉伸实验的结论
狈B式样品平均最大负载(MPa)断裂时平均拉伸量(mm)~
泡沫板0.40373.380
西卡缓冲材料0.101103.171
SPMP 20F1.132173.125
SPMP 50F1.73552.550比较上面的平均最大负载，智能压力垫的韧性分别为泡沫板和西卡缓冲(CicaRelief)材料的3-4倍和10-17倍。说明智能压力垫比前述两种材料更加耐用。比较平均断裂的拉力，硬度20F的智能压力垫具有最高的延伸值，这说明它能够最大限度的变形。此外，这也说明在变形范围内它具有最高的构造能力。而当智能压力垫的硬度增加时，它的构造能力下降。2、蠕变及拉伸定形实验2.1实验目的寻找蠕变及拉伸定形优越的材料。2.2实验说明蠕变和拉伸定形实验遵循适合橡胶，硫化物或热塑性塑料的IS02285的要求，该实验包括三种测定，在恒定拉伸负载下的拉伸和蠕变。2.3实验装置实验装置包括夹具、测试样品和负载，矩形测试样品符合以下条件:
权利要求
1.一种智能压力垫，其特征在于，它包括医学硅胶层(I)、中间硅胶层(2)和突起硅胶层(3)，所述医学硅胶层⑴是硬度为OF的硅胶，厚度为Imm 5mm ; 所述中间硅胶层(2)是硬度为IOF 50F的硅胶，位于医学硅胶层(I)与突起硅胶层(3)之间，用于粘接医学硅胶层(I)与突起硅胶层(3)； 所述的突起硅胶 层(3)是硬度20F 50F的硅胶，其一侧分布有呈条状或圆柱状的突起，所述突起高3mm 15mm,突起之间的间距为Imm 10mm。
2.根据权利要求1所述的智能压力垫，其特征在于，当压力垫用于大腿内外侧或肚皮上时，所述中间硅胶层(2)的硬度为40F 50F。
3.根据权利要求1所述的智能压力垫，其特征在于，当压力垫用于手掌或手肘位置时，所述中间硅胶层(2)的硬度为IOF 30F。
4.根据权利要求1-3中任何一项所述的智能压力垫，其特征在于，所述突起硅胶层(3)的突起呈圆柱管形状，其直径为3mm 10mm。
5.权利要求1至4中任一项所述智能压力垫在医学临床上的应用。
全文摘要
本发明涉及一种智能压力垫，包括医学硅胶层、中间硅胶层和突起硅胶层，所述医学硅胶层是硬度为0F的硅胶，厚度为1mm～5mm；所述中间硅胶层是硬度为10F～50F的硅胶，用于连接医学硅胶层与突起硅胶层；所述的突起硅胶层是硬度20F～50F的硅胶，其一侧分布有突起，所述突起高3mm～15mm，突起之间的间距为1mm～10mm。该智能压力垫应用于医学临床上可以软化疤痕组织，并提供足够的压力于身体凹陷及不规则的部位从而达到压力治疗的效果。
文档编号A61F13/00GK103070744SQ20111032752
公开日2013年5月1日 申请日期2011年10月25日 优先权日2011年10月25日
发明者李曾慧平 申请人:香港理工大学