孔德琪，王維君，陳上

（1.河北科技工程職業(yè)技術大學，河北 邢臺 054035；2.河北省服裝個性化定制技術創(chuàng)新中心，河北 邢臺 054035）

引言

項目在研究之初對本市（邢臺市）多家醫(yī)院進行了關于靜脈曲張治療方面的實地調查，調查發(fā)現(xiàn)：大部分中小型醫(yī)院由于技術力量或者資金方面的原因對一些昂貴品牌醫(yī)療儀器不感興趣，但表示如果有一種價格較低、治療效果較好且操作簡單的儀器，他們愿意嘗試購買使用；而一些大型醫(yī)院則對儀器價錢不太看重，他們對儀器的治療效果、性能、安全性和售后服務的重視程度較高，所以他們更愿意去購買國外高端治療產品。從這點出發(fā)，本項目產品具有造價低、使用方便等優(yōu)勢，同時本設計團隊位于國內，所以在以后的工作中我們能提供優(yōu)良售后服務。

在所調查邢臺醫(yī)院中、邢臺市眼科醫(yī)院、第二附屬醫(yī)院，咨詢了血管外科的醫(yī)生、護士、患者，他們對這種靜脈曲張功能鞋有很大的興趣，但同時也對其安全性表示擔憂。

根據(jù)目前的市場調研來看，本設計研究項目的目標顧客主要為國內外大中型醫(yī)院、醫(yī)療器械專營店。靜脈曲張患者對此類產品有較高的需求，該品類產品因各自存在的問題，在市場中還有待完善和填補空缺，而且長期需求量較大。因此本設計研究有較高的實際需求價值。

1 腿部可變壓力靴筒設計

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，因此本項目的核心關鍵技術，就是通過靴筒對小腿產生壓力，從而使小腿產生束縛感，減緩血液回流，可使患者痛感減輕。通過對靜脈曲張襪的深入調研分析，我們發(fā)現(xiàn)患者的腿形粗細不同，因此，靜脈曲張襪采用的是不同型號的襪體來對應不同的腿型，最主要的原因是，襪體的壓力是恒定的，而通過相應的調研分析，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短而產生的。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的，因此不同時段不同痛感狀況下，對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 位靜脈曲張患者調研數(shù)據(jù)表

1.1 設計構想

基于上述分析，項目研究小組提出假設，即設計一種可依據(jù)患病程度對壓力的需求程度不同而調節(jié)壓力的裝置，此裝置能滿足以下幾種特征：能夠隨意調整壓力，以對應患者不同痛感的需求；在無痛感時穿著沒有太多束縛力。基于上述情況，項目研究小組首先構想出靴筒可變壓力裝置，并進行了技術分析，將分析后的產品構想圖，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 靴筒可變壓力調節(jié)構想

1.2 技術分析

通過對靴筒可變壓力調節(jié)的效果構想，項目研究小組深入進行了技術分析。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，詳細如圖3。

圖3 靴筒可變壓力調節(jié)技術分析

1.3 產品試制

對腿部進行測量。主要對實驗者的小腿數(shù)據(jù)進行測量，如圖4，測量包括小腿到膝下長度、腿肚圍、膝下圍、腳腕圍等數(shù)據(jù)，在短靴半側面版上按照實驗獲取的相關數(shù)據(jù)，進行標注，并制作樣板，如圖5，在制取靴筒面料樣板時要考慮到里料及夾層氣囊厚度，因此要對數(shù)據(jù)進行適當修正，修正后的數(shù)據(jù)要在原始數(shù)據(jù)的基礎上增加5 mm 左右。

圖4 腿部數(shù)據(jù)采集

圖5 半側面版樣板選取分析

課題小組在突破項目技術難關的基礎上，對靴筒開展試制。首先到相關鞋材市場挑選實驗鞋材，如圖6，將相關鞋材進行樣品裁剪、收集，回到實驗室對鞋材的性能、特點進行細致比較分析，如圖7，挑選出相對較好的實驗面料、里料。

圖6 挑選實驗材料

圖7 分析實驗所用材料

經過打樣、縫制等實際操作技術環(huán)節(jié)之后，形成產品模型。產品模型由手握式充氣囊體、導氣管、靴筒夾層氣囊組成。

1.4 實驗分析

項目研究小組對制成的產品模型進行了非穿著狀態(tài)下的壓力測試，如圖8。測試結構顯示，當手握充氣囊體對靴筒進行充氣時，靴筒向內膨脹明顯，靜置2 時間后，產品模型無漏氣、跑氣現(xiàn)象。持續(xù)向靴筒進行充氣時，靴筒外側材料無明顯開裂、撕破現(xiàn)象發(fā)生[2]。實驗結果初步判斷為靴筒在非穿著狀態(tài)下，實驗正常，與預期構想吻合，實驗結果初步證明與技術分析一致。

圖8 靴筒可變壓力調節(jié)靜態(tài)測試實驗過程

項目研究小組在對靴筒進行非穿著狀態(tài)下實驗測試通過之后，如圖9，進一步開了穿著狀態(tài)感受測試。就下肢靜脈曲張的發(fā)病率而言男性高于女性，故選擇男性為實驗對象。預實驗中對6名受試者進行了測試，測試結果顯示受試者腿部尺寸的差異對試驗結果的影響較大，本研究不針對受試者體型差異進行研究，為了避免受試者腿部尺寸差異對實驗結果造成較大影響，故選擇腿部尺寸較為相近的受試者進行小樣本實驗。最終確定3 位年齡在（22±2）周歲、身高（170+3）cm、體重（50 土3）kg 的男大學生為實驗對象。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。為了保證實驗數(shù)據(jù)的可靠性，3 位受試者均進行多次重復試驗。采集受試者踝部最細處、腓腸肌止點、小腿最大圍、脛骨節(jié)下端這四個部位的圍度尺寸信息。

圖9 靴筒可變壓力調節(jié)動態(tài)測試實驗過程

1.5 實驗結論

經過項目研究小組對靴筒非穿著狀態(tài)下壓力測試、穿著狀態(tài)下靜態(tài)壓力測試并進行行走、上下樓梯、上蹲下蹲、負重等動態(tài)測試后，均未發(fā)現(xiàn)實驗樣品存在異常。通過測試初步推斷靴筒采用氣囊式自主調節(jié)壓力的技術方案可行。且通過對受訪實驗人員調研發(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，與理論構想一致，結果驗證技術方案可行。

2 結語

目前，針對靜脈曲張的治療性鞋靴產品市場中還較為缺乏，現(xiàn)有產品都有著不同程度的缺陷，而靜脈曲張患者的實際需求又是存在的，所以本設計研究能進一步滿足和完善此品類市場，為靜脈曲張患者提供更好的治療和防護產品。同時本設計采取模塊化的設計方式，為定制化、批量化生產提供了保障，批量化生產可以降低企業(yè)生產成本，定制化生產可以提高單品的附加值，從而提高生產效益[3]。從長遠看本設計研究是非常具有發(fā)展?jié)摿Φ暮褪袌鲂枨蟮摹?/p>