一种基于形状记忆材料的智能压缩系统技术方案

本发明专利技术公开了一种由形状记忆材料制成的智能压缩系统，该压缩系统用于管理或预防慢性静脉功能不全，所述智能压缩系统包括形状记忆模块、激励形状记忆效应的激励模块以及接收形状记忆模块反馈信息并控制激励过程的控制模块。所述形状记忆模块包括但不限于由形状记忆材料制成的具有一定功能结构的纺织品，如压缩袜、压缩绷带等。本发明专利技术涉及形状记忆细丝及不同结构形状记忆模块的制作。实施本发明专利技术的有益效果是，所述形状记忆模块施加于受损肢体上的压力可以通过简单的激励模块进行改变及控制，可克服形状记忆模块随使用时间增长而压力下降的弊端，进而提高治疗自由度、增强疗效并降低治疗成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗器械领域，尤其涉及一种基于形状记忆材料的用于管理或预防慢性静脉功能不全的压缩系统。
技术介绍
慢性静脉功能不全因其产生持续疼痛和不舒服感、限制行动、恢复时间长、治疗成本高、治疗方法苛刻而严重影响患者的生活质量。下肢慢性静脉功能不全是周围静脉因血液向心回流障碍所致的临床证候群，包括下肢静脉曲张、原发性深静脉瓣膜功能不全、下肢深静脉血栓形成等。压缩疗法自古以来就是患者与病痛作斗争的必选方法。施加于受损肢体上的外部压力能加速静脉血液的回流，进而降低静脉血压，以达到治愈及防止疾病重发的功效。在所有压缩疗法中，压缩袜和压缩绷带一直都是人们的首选。然而，传统的压缩系统(压缩袜或压缩绷带等)面临着许多不可克服的困难：第一，压缩系统的疗效及使用舒适度受限：传统压缩系统施加于肢体的压力是没有办法改变或调节的，除非更换新的压缩系统；另外，为了获得更好的疗效，受损肢体需要连续一段时间使用压缩系统，而高压力等级的压缩系统在晚间佩戴时会非常不舒服，使患者不得不放弃晚间治疗，影响疗效；第二，压缩系统使用成本高：随着使用时间的增长，目前几乎所有的压缩系统的压力都会下降，因为这些压缩系统的压力主要来源于所选材料的弹性力。一旦压缩系统的压力值下降到目标值以下，唯一的办法就是更换新的压缩系统；第三，压缩袜可选面窄：目前市面上的压缩袜根据所提供的压力大小大致可分为三类：一级低压袜(14-17mmHg)，二级中压袜(18-24mmHg)及三级高压袜(25-35mmHg)，然而所设计的压缩袜的压力值是由下肢特性(形状和尺寸)和压缩袜材料的弹性决定的，患者很难选到理想尺寸的压缩袜。
技术实现思路
针对上述传统压缩系统疗效及使用舒适度受限、成本高、可选面窄等问题，本专利技术提供一种基于形状记忆材料的智能压缩系统，用于系统压力的控制及管理。所述基于形状记忆材料的智能压缩系统，用于慢性静脉功能不全的预防与管理，其特征在于，所述智能压缩系统包括：形状记忆模块、激励模块和控制模块；所述形状记忆模块包含形状记忆材料；所述形状记忆模块用于产生压力；所述激励模块作用于所述形状记忆模块，用于激励所述形状记忆材料的形状记忆效应；所述控制模块用于接收所述形状记忆模块的反馈信息并作用于所述激励模块，从而控制所述激励模块的激励过程。所述形状记忆模块包括形状记忆纺织品；所述形状记忆纺织品包括压缩袜和压缩绷带。所述形状记忆纺织品的编织方式包括针织和梭织；所述形状记忆纺织品单独由形状记忆聚合物细丝编织而成，或者由形状记忆聚合物细丝及人工或天然纤维混合编织而成。所述压缩袜和压缩绷带包含一种或多种具有不同热转化温度的所述形状记忆聚合物细丝。所述形状记忆聚合物细丝包含形状记忆聚氨酯细丝、聚降冰片烯细丝、苯乙烯-丁二烯共聚物细丝以及反式-1,4-聚异戊二烯细丝。所述形状记忆聚氨酯细丝由长链多元醇，二异氰酸酯以及增链剂三种物质合成，其中，所述长链多元醇的相对分子质量范围为250-6000，所述二异氰酸酯的相对分子质量范围为150-250；所述形状记忆聚合物细丝的制丝工艺包括熔化和浸湿。所述形状记忆聚合物细丝的所述形状记忆效应的热转化温度范围为0-70℃。所述形状记忆聚合物细丝的热转化形式为熔化或玻璃化转化。所述激励模块包括变温装置；所述变温装置用于调节所述形状记忆聚合物的温度，进而改变所述形状记忆聚合物的内部压力或空间形变。所述控制模块用于接收形状记忆模块反馈的压力值，进而控制所述激励模块的温度升降过程。实施本专利技术的有益效果是：形状记忆压缩系统在包裹部位的压力是可以通过外部激励装置来调节和控制的，能轻易将压力值调节在所需范围内，这为医护人员提供了更大的自由操作空间，也可根据需要调节系统白天和夜间的压力值，保证患者在一段连续时间内穿戴压缩系统，提升使用舒适度并增强疗效；由于形状记忆材料的伪弹性特征，形状记忆压缩系统可多次利用，节约了治疗成本；形状记忆压缩系统可持续提供所需压力，当压力值下降时无需拆卸、更换即可恢复压力值，提升了治疗功效并节约了更换成本；由于形状记忆材料能产生额外的压力，使得压缩袜的总压力值能覆盖市场上所有压力级别，而且所产生压力不再依赖于受损肢体特征，适用于任何尺寸的肢体。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。很显然，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术第一个实施例提供的外部加热作用下压缩袜/压缩绷带的压力变化机理示意图；图2是本专利技术第二个实施例提供的形状记忆纺织品的制作方法方框图；图3是本专利技术第三个实施例提供的形状记忆压缩系统方框图；图4是本专利技术第四个实施例提供的压缩袜压力测试装置示意图；图5是本专利技术第四个实施例提供的不同温度下(30，40和50℃)压缩袜所产生的额外压力随时间的变化图；图6是本专利技术第四个实施例提供的不同张力(5.85，13.06和20.27％)下压缩袜所产生的压力随时间的变化图；图7是本专利技术第四个实施例提供的不同温度(30，40和50℃)、不同张力(5.85，13.06和20.27％)下压缩袜所产生的额外压力直方图；图8是本专利技术第四个实施例提供的小张力(5.85％)下压缩袜的压力随时间的变化图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参见图1，图1是本专利技术第一个实施例提供的外部加热作用下压缩袜/压缩绷带的压力变化机理示意图。如图1所示，内部圆表示受损肢体2，而外部圆边界到内部圆边界之间的范围表示包裹于受损肢体2上的压缩袜/压缩绷带1。施加于受损肢体2上的表面压力与肢体的曲半径r和压缩袜/压缩绷带1的内部张力有关。它们之间的关系满足拉普拉斯定律描述的薄壁圆柱的内部压力与壁张力之间的关系：P＝F/r其中，P为圆柱的内部压力，F为壁张力，r为圆柱的半径。施加于压缩袜/压缩绷带1所裹覆的受损肢体2的压力主要来源于压缩袜/压缩绷带1的内部张力。如果在不产生其他额外形变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于形状记忆材料的智能压缩系统，用于慢性静脉功能不全的预防与管理，其特征在于，所述智能压缩系统包括：形状记忆模块、激励模块和控制模块；所述形状记忆模块包含形状记忆材料；所述形状记忆模块用于产生压力；所述激励模块作用于所述形状记忆模块，用于激励所述形状记忆材料的形状记忆效应；所述控制模块用于接收所述形状记忆模块的反馈信息并作用于所述激励模块，从而控制所述激励模块的激励过程。

【技术特征摘要】
1.一种基于形状记忆材料的智能压缩系统，用于慢性静脉功能不全的预防
与管理，其特征在于，所述智能压缩系统包括：形状记忆模块、激励模块和控
制模块；
所述形状记忆模块包含形状记忆材料；所述形状记忆模块用于产生压力；
所述激励模块作用于所述形状记忆模块，用于激励所述形状记忆材料的形
状记忆效应；
所述控制模块用于接收所述形状记忆模块的反馈信息并作用于所述激励模
块，从而控制所述激励模块的激励过程。
2.根据权利要求1所述基于形状记忆材料的智能压缩系统，其特征在于，
所述形状记忆模块包括形状记忆纺织品；所述形状记忆纺织品包括压缩袜和压
缩绷带。
3.根据权利要求2所述基于形状记忆材料的智能压缩系统，其特征在于，
所述形状记忆纺织品的编织方式包括针织和梭织；所述形状记忆纺织品单独由
形状记忆聚合物细丝编织而成，或者由形状记忆聚合物细丝及人工或天然纤维
混合编织而成。
4.根据权利要求3所述基于形状记忆材料的智能压缩系统，其特征在于，
所述压缩袜和压缩绷带包含一种或多种具有不同热转化温度的所述形状记忆聚
合物细丝。
5.根据权利要求3所述基于形状记忆材料的智能压缩系统，其特征在于，
所述形状记忆聚合物细...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡金莲，库马尔·毕频，
申请(专利权)人：香港理工大学，
类型：发明
国别省市：中国香港;81