一种聚氯乙烯凝胶驱动的间歇自控电控梯度压力弹力袜及其制备方法技术

本发明专利技术一种聚氯乙烯凝胶驱动的间歇自控电控梯度压力弹力袜及其制备方法，所述弹力袜包括作为弹力袜主体的长筒袜，沿长筒袜长度方向依次布置的多个PVC凝胶驱动的收紧环，电控制模块和连接收紧环与电控制模块的电连接线；制备方法依次包括配置聚合物溶液、得到PVC髓鞘纤维、形成环形带状收紧环和连接形成弹力袜。通过电控模块给依次分布在长筒袜上的多个PVC凝胶收紧环施加电压，周向布置的收紧环产生按设定时序分布的收紧力，能够产生一定时序的不同大小的能够循环的电控梯度压力，模拟肌肉泵作用，对下肢对应部分加压按摩，促进下肢血液循环，有效预防下肢静脉血栓形成；佩戴轻便、舒适，易于操作，具有较高的推广应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种聚氯乙烯凝胶驱动的间歇自控电控梯度压力弹力袜及其制备方法
本专利技术涉及一种穿戴的辅助治疗装置，具体为一种聚氯乙烯凝胶驱动的间歇自控电控梯度压力弹力袜及其制备方法。
技术介绍
急性静脉血栓形成是目前临床上危害性较大的一种疾病，其通常发病隐匿，但一旦发生血栓脱落，会引起急性肺栓塞等严重威胁患者生命的疾病。目前，临床上对于急性静脉血栓形成的治疗以预防为主。对于接受大手术、罹患肿瘤、怀孕、长期卧床等高危患者，强调使用包括弹力袜在内的各种物理预防，必要时甚至给予抗凝药物等药物预防。弹力袜是目前临床上最常用的预防下肢深静脉血栓形成的物理方法之一。理想的临床预防下肢深静脉血栓的弹力袜应当具备以下几个特点：第一，能够为下肢提供梯度压力，减少血流瘀滞；第二，能够模拟下肢肌肉泵作用，促进下肢静脉回流。目前临床上所使用的弹力袜尽管能够提供一定强度的下肢梯度压力，起到部分预防静脉血栓形成的作用。但是，由于其提供的压力对于使用者来说无法做到个性化，使用者因为长期的压力束缚所致不舒适而拒绝使用。间歇性充气泵通过间断给予下肢施加压力，从而促进静脉回流，减少血栓形成，同时其能够给予患者较好的体验，因此，在ICU等病房内得到较为广泛的使用。但是，间歇性充气泵体积较大，且设备较为笨重，需要使用固定电源供电，携带不便，限制了其使用范围。因此，设计一种能够同时间断提供下肢压力，并且轻便、有效预防下肢静脉血栓形成的梯度压力弹力袜非常必要。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种聚氯乙烯凝胶驱动的间歇自控电控梯度压力弹力袜及其制备方法，结构简单，设计合理，使用轻便，能够在电压驱动下产生间歇自控的梯度压力，促进下肢血液循环。本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种聚氯乙烯凝胶驱动的间歇自控电控梯度压力弹力袜，包括作为弹力袜主体的长筒袜，沿长筒袜长度方向依次布置的多个PVC凝胶驱动的收紧环，电控制模块和连接收紧环与电控制模块的电连接线；所述的PVC凝胶驱动的收紧环包括通过编织方法形成环形带状收紧环的PVC髓鞘纤维和刚性导电纤维；PVC髓鞘纤维沿收紧环周向布置，刚性导电纤维沿着收紧环的垂直方向布置，PVC髓鞘纤维由作为阴极的柔性电极纤维芯层外部包裹PVC凝胶鞘层形成；所述的电控制模块包括电源模块与控制电路；电源模块的正极连接刚性导电纤维，负极连接PVC髓鞘纤维，形成电压控制回路，通电后在周长方向产生收紧力；控制电路产生驱动电压使收紧环产生按设定时序分布的收紧力。优选的，所述刚性导电纤维的直径不小于1mm，弹性模量不低于100MPa。优选的，沿长筒袜长度方向依次布置的PVC凝胶驱动的收紧环在腿部数目不少于3个且不超过10个，至少分别位于长筒袜的上端部、膝关节和踝关节位置；上端部和膝关节、以及膝关节和踝关节位置之间的收紧环呈等距位置添加布置。优选的，设置在长筒袜脚部背面的收紧环采用PVC凝胶驱动的脚部收紧带，所述的脚部收紧带覆盖脚部背面，脚部底面通过脚底弹性织物与脚部收紧带两端连接形成脚部背面的收紧环。优选的，电控制模块还包括与电源模块和控制电路集成为一体的控制面板，与电源模块和控制电路无线交互的无线控制终端。优选的，所述的收紧环由同轴交替设置的绝缘保护层和带状单层收紧单元组成；带状单层收紧单元由一层沿收紧环周向布置的PVC髓鞘纤维和一层沿收紧环母线方向布置刚性导电纤维交错编制形成；若干层的带状单层收紧单元同轴套设在一起；带状单层收紧单元之间，以及最外层的单层收紧环外壁和最内层的单层收紧环的内壁分别设置有绝缘保护层。一种如上述所述的聚氯乙烯凝胶驱动的间歇自控电控梯度压力弹力袜的制备方法，包括如下步骤，步骤1，使用聚合度在3000-4000的PVC颗粒，与塑化剂以质量比(1：3)-(1：5)的比例混合，混合后再添加有机溶剂四氢呋喃进行稀释，混合物质量与四氢呋喃的质量比为(2：3)-(2：7)，配置成聚合物溶液；步骤2，聚合物溶液与柔性导电纤维进行同轴挤出，鞘层为聚合物溶液蒸发得到的PVC与DBA混合而成的PVC凝胶，得到总直径为0.3-3mm的PVC髓鞘纤维；步骤3，将刚性导电纤维的PVC髓鞘纤维进行经纬编织形成环形带状收紧环；步骤4，将收紧环沿长筒袜长度方向依次布置，并通过电连接线与电控制模块连接，得到聚氯乙烯凝胶驱动的间歇自控电控梯度压力弹力袜。进一步，柔性导电纤维直径为0.1-2mm，采用炭黑、碳纳米管、石墨烯、银纳米颗粒/线掺杂的PVC凝胶导线，以及镀银纱线中的至少一种。进一步，刚性导电纤维直径不小于1mm，弹性模量不低于100MPa，采用金属线或导电化处理后的塑料纤维；塑料纤维的表面采用金属或导电非金属材料进行导电化处理。进一步，通过调节PVC髓鞘纤维的股数密度、PVC凝胶驱动的收紧环布置数量和电控制模块施加电压的范围来调节收紧环的单位宽度的收紧力为40-270N/m。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术一种聚氯乙烯凝胶驱动的间歇自控电控梯度压力弹力袜及其制备方法，PVC凝胶驱动的收紧环是作为阴极的PVC髓鞘纤维和作为阳极的刚性导电纤维编织形成，而髓鞘纤维又是由PVC凝胶和芯层柔性电极通过同轴设置。通过电控模块给依次分布在长筒袜上的多个PVC凝胶收紧环施加电压，周向布置的收紧环产生按设定时序分布的收紧力，能够产生一定时序的不同大小的能够循环的电控梯度压力，模拟肌肉泵作用，对下肢对应部分加压按摩，促进下肢血液循环，有效预防下肢静脉血栓形成；不仅佩戴轻便、舒适，且易于操作，具有较高的推广应用价值。进一步的，通过导电纤维的限定能够保证收紧环的恢复弹力和支撑效果，提高其使用寿命。进一步的，通过收紧环的合理布置，能够提供灵活的设置和广泛的应用范围，满足不同情况的多种需求。进一步的，通过脚部收紧环的特殊设置，一方面保证了对下肢末端的加压，另一方面保证了使用的舒适性。进一步的，通过多层的带状单层收紧单元设置，共同提供收紧力，能够实现对不同位置收紧环收紧力的方便控制，提高其可操作性和可控性。本专利技术所述的方法针对弹力袜的特殊结构，进行针对性的逐步成形，步骤简洁，工艺简单，便于加工生产，以及通过生产能够方便可控的对弹力袜进行针对性设置。附图说明图1为本专利技术实例中所述无线控制终端控制PVC凝胶驱动的梯度压力弹力袜构成示意图。图2为本专利技术实例中所述集成电控模块式的PVC凝胶驱动的电控梯度压力弹力袜构成示意图。图3为本专利技术实例中所述的PVC凝胶驱动收紧环的编织构成结构的逐级放大示意图。图4为本专利技术实例中所述的电压作用下PVC凝胶驱动的收缩示意图。图5为本专利技术实例中所述的PVC凝胶驱动收紧环的多层结构示意图。图6a为本专利技术实例中所述的脚部PVC凝胶驱动收紧环的多层结构俯视图。图6b为本专利技术实例中所述的脚部PVC凝胶驱动收紧环的多层结构截面图。图中：1为长筒袜；2为电连接线；3为佩戴模块；4为无线控制终端；11～15为不同位置的PVC凝胶驱动的收紧环；16为PVC凝胶驱动的脚部收紧带；21为刚性导电纤维；22为PVC髓鞘纤维；221为PVC凝胶鞘层；222为柔性导电纤维芯层；31为电源模块；32为控制电路；33为控制面板；41为绝缘保护层；42为带状单层收紧单元；43为脚底弹性织物。具体实施方式下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚氯乙烯凝胶驱动的间歇自控电控梯度压力弹力袜，其特征在于，包括作为弹力袜主体的长筒袜(1)，沿长筒袜(1)长度方向依次布置的多个PVC凝胶驱动的收紧环，电控制模块和连接收紧环与电控制模块的电连接线(2)；所述的PVC凝胶驱动的收紧环包括通过编织方法形成环形带状收紧环的PVC髓鞘纤维(22)和刚性导电纤维(21)；PVC髓鞘纤维(22)沿收紧环周向布置，刚性导电纤维(21)沿着收紧环的垂直方向布置，PVC髓鞘纤维(22)由作为阴极的柔性电极纤维芯层(222)外部包裹PVC凝胶鞘层(221)形成；所述的电控制模块包括电源模块(31)与控制电路(32)；电源模块(31)的正极连接刚性导电纤维(21)，负极连接PVC髓鞘纤维(22)，形成电压控制回路，通电后在周长方向产生收紧力；控制电路(32)产生驱动电压使收紧环产生按设定时序分布的收紧力。

【技术特征摘要】
1.一种聚氯乙烯凝胶驱动的间歇自控电控梯度压力弹力袜，其特征在于，包括作为弹力袜主体的长筒袜(1)，沿长筒袜(1)长度方向依次布置的多个PVC凝胶驱动的收紧环，电控制模块和连接收紧环与电控制模块的电连接线(2)；所述的PVC凝胶驱动的收紧环包括通过编织方法形成环形带状收紧环的PVC髓鞘纤维(22)和刚性导电纤维(21)；PVC髓鞘纤维(22)沿收紧环周向布置，刚性导电纤维(21)沿着收紧环的垂直方向布置，PVC髓鞘纤维(22)由作为阴极的柔性电极纤维芯层(222)外部包裹PVC凝胶鞘层(221)形成；所述的电控制模块包括电源模块(31)与控制电路(32)；电源模块(31)的正极连接刚性导电纤维(21)，负极连接PVC髓鞘纤维(22)，形成电压控制回路，通电后在周长方向产生收紧力；控制电路(32)产生驱动电压使收紧环产生按设定时序分布的收紧力。2.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯凝胶驱动的间歇自控电控梯度压力弹力袜，其特征在于，所述刚性导电纤维(21)的直径不小于1mm，弹性模量不低于100MPa。3.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯凝胶驱动的间歇自控电控梯度压力弹力袜，其特征在于，沿长筒袜(1)长度方向依次布置的PVC凝胶驱动的收紧环在腿部数目不少于3个且不超过10个，至少分别位于长筒袜(1)的上端部、膝关节和踝关节位置；上端部和膝关节、以及膝关节和踝关节位置之间的收紧环呈等距位置添加布置。4.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯凝胶驱动的间歇自控电控梯度压力弹力袜，其特征在于，设置在长筒袜(1)脚部背面的收紧环采用PVC凝胶驱动的脚部收紧带(16)，所述的PVC凝胶驱动的脚部收紧带(16)覆盖脚部背面，脚部底面通过脚底弹性织物(43)与PVC凝胶驱动的脚部收紧带(16)两端连接形成脚部背面的收紧环。5.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯凝胶驱动的间歇自控电控梯度压力弹力袜，其特征在于，电控制模块还包括与电源模块(31)和控制电路(32)集成为一体的控制面板(33)，与电源模块(31)和控制电路(32)无线交互的无线控制终端(4)。6.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯凝胶驱动的间歇自控电控梯度压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱子才，赵晋波，马楠，罗斌，
申请(专利权)人：西安交通大学，中国人民解放军第四军医大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61