静脉曲张辅疗产品的设计构想与实验分析

孔德琪，王维君，陈上

（1.河北科技工程职业技术大学，河北 邢台 054035；2.河北省服装个性化定制技术创新中心，河北 邢台 054035）

引言

项目在研究之初对本市（邢台市）多家医院进行了关于静脉曲张治疗方面的实地调查，调查发现：大部分中小型医院由于技术力量或者资金方面的原因对一些昂贵品牌医疗仪器不感兴趣，但表示如果有一种价格较低、治疗效果较好且操作简单的仪器，他们愿意尝试购买使用；而一些大型医院则对仪器价钱不太看重，他们对仪器的治疗效果、性能、安全性和售后服务的重视程度较高，所以他们更愿意去购买国外高端治疗产品。从这点出发，本项目产品具有造价低、使用方便等优势，同时本设计团队位于国内，所以在以后的工作中我们能提供优良售后服务。

在所调查邢台医院中、邢台市眼科医院、第二附属医院，咨询了血管外科的医生、护士、患者，他们对这种静脉曲张功能鞋有很大的兴趣，但同时也对其安全性表示担忧。

根据目前的市场调研来看，本设计研究项目的目标顾客主要为国内外大中型医院、医疗器械专营店。静脉曲张患者对此类产品有较高的需求，该品类产品因各自存在的问题，在市场中还有待完善和填补空缺，而且长期需求量较大。因此本设计研究有较高的实际需求价值。

1 腿部可变压力靴筒设计

静脉曲张患者主要体现在下肢，而最明显的特征就是青筋暴突，如图1，因此，对腿部有效束缚，减缓血液回流，可使患者痛感减轻。下肢疼痛主要集中于小腿上，因此本项目的核心关键技术，就是通过靴筒对小腿产生压力，从而使小腿产生束缚感，减缓血液回流，可使患者痛感减轻。通过对静脉曲张袜的深入调研分析，我们发现患者的腿形粗细不同，因此，静脉曲张袜采用的是不同型号的袜体来对应不同的腿型，最主要的原因是，袜体的压力是恒定的，而通过相应的调研分析，我们发现患者疼痛的感知却是随着站立或者行走距离的长短而产生的。因此，大多数患者是早起症状轻微或无明显痛感，下午或傍晚痛感增强的，因此不同时段不同痛感状况下，对压力的需求值是不同的。

图1 静脉曲张患病示意

表1 某三甲医院30 位静脉曲张患者调研数据表

1.1 设计构想

基于上述分析，项目研究小组提出假设，即设计一种可依据患病程度对压力的需求程度不同而调节压力的装置，此装置能满足以下几种特征：能够随意调整压力，以对应患者不同痛感的需求；在无痛感时穿着没有太多束缚力。基于上述情况，项目研究小组首先构想出靴筒可变压力装置，并进行了技术分析，将分析后的产品构想图，借助电脑绘图软件，绘制成如下仿真效果图，如图2。可变压力装置由3 大部分组成，分别是靴筒主体、膝部弹力套、充气装置[1]。

图2 靴筒可变压力调节构想

1.2 技术分析

通过对靴筒可变压力调节的效果构想，项目研究小组深入进行了技术分析。首先是靴筒，靴筒的主要材料为面料、里料及面料与里料之间的气囊夹层，其次是气囊的形态分布等，详细如图3。

图3 靴筒可变压力调节技术分析

1.3 产品试制

对腿部进行测量。主要对实验者的小腿数据进行测量，如图4，测量包括小腿到膝下长度、腿肚围、膝下围、脚腕围等数据，在短靴半侧面版上按照实验获取的相关数据，进行标注，并制作样板，如图5，在制取靴筒面料样板时要考虑到里料及夹层气囊厚度，因此要对数据进行适当修正，修正后的数据要在原始数据的基础上增加5 mm 左右。

图4 腿部数据采集

图5 半侧面版样板选取分析

课题小组在突破项目技术难关的基础上，对靴筒开展试制。首先到相关鞋材市场挑选实验鞋材，如图6，将相关鞋材进行样品裁剪、收集，回到实验室对鞋材的性能、特点进行细致比较分析，如图7，挑选出相对较好的实验面料、里料。

图6 挑选实验材料

图7 分析实验所用材料

经过打样、缝制等实际操作技术环节之后，形成产品模型。产品模型由手握式充气囊体、导气管、靴筒夹层气囊组成。

1.4 实验分析

项目研究小组对制成的产品模型进行了非穿着状态下的压力测试，如图8。测试结构显示，当手握充气囊体对靴筒进行充气时，靴筒向内膨胀明显，静置2 时间后，产品模型无漏气、跑气现象。持续向靴筒进行充气时，靴筒外侧材料无明显开裂、撕破现象发生[2]。实验结果初步判断为靴筒在非穿着状态下，实验正常，与预期构想吻合，实验结果初步证明与技术分析一致。

图8 靴筒可变压力调节静态测试实验过程

项目研究小组在对靴筒进行非穿着状态下实验测试通过之后，如图9，进一步开了穿着状态感受测试。就下肢静脉曲张的发病率而言男性高于女性，故选择男性为实验对象。预实验中对6名受试者进行了测试，测试结果显示受试者腿部尺寸的差异对试验结果的影响较大，本研究不针对受试者体型差异进行研究，为了避免受试者腿部尺寸差异对实验结果造成较大影响，故选择腿部尺寸较为相近的受试者进行小样本实验。最终确定3 位年龄在（22±2）周岁、身高（170+3）cm、体重（50 土3）kg 的男大学生为实验对象。3 位受试者体型匀称，腿型正常，且小腿尺寸与腿模尺寸相近。为了保证实验数据的可靠性，3 位受试者均进行多次重复试验。采集受试者踝部最细处、腓肠肌止点、小腿最大围、胫骨节下端这四个部位的围度尺寸信息。

图9 靴筒可变压力调节动态测试实验过程

1.5 实验结论

经过项目研究小组对靴筒非穿着状态下压力测试、穿着状态下静态压力测试并进行行走、上下楼梯、上蹲下蹲、负重等动态测试后，均未发现实验样品存在异常。通过测试初步推断靴筒采用气囊式自主调节压力的技术方案可行。且通过对受访实验人员调研发现，靴筒在穿着之后亦可呈现出压力由下到上逐渐减弱，与理论构想一致，结果验证技术方案可行。

2 结语

目前，针对静脉曲张的治疗性鞋靴产品市场中还较为缺乏，现有产品都有着不同程度的缺陷，而静脉曲张患者的实际需求又是存在的，所以本设计研究能进一步满足和完善此品类市场，为静脉曲张患者提供更好的治疗和防护产品。同时本设计采取模块化的设计方式，为定制化、批量化生产提供了保障，批量化生产可以降低企业生产成本，定制化生产可以提高单品的附加值，从而提高生产效益[3]。从长远看本设计研究是非常具有发展潜力的和市场需求的。