Зазулин Сергей Константинович, канд. мед. наук, научный руководитель
ул. Майская, д. 21, д. Погорелки, Московская область, 141032
Sergey K. Zazulin, Cand. of Sci. (Medicine), Scientific Director
21, Mayskaya str., Pogorelki vill., Moscow Region, 141032
Титкова Светлана Михайловна, старший научный сотрудник отдела экспериментальной хирургии Института хирургии
ул. Островитянова, д. 1, стр. 6, г. Москва, 117513
Svetlana M. Titkova, Senior Researcher, Department of Experimental Surgery, Institute of Surgery
1/6, Ostrovityanova str., Moscow, 117513
Ануров Михаил Владимирович, д-р мед. наук, заведующий отделом экспериментальной хирургии Института хирургии
ул. Островитянова, д. 1, стр. 6, г. Москва, 117513
Mikhail V. Anurov, Dr. of Sci. (Medicine), Head of Department of Experimental Surgery, Institute of Surgery
1/6, Ostrovityanova str., Moscow, 117513
Габузов Григорий Георгиевич, инженер отдела нейрокомпьютерных интерфейсов, отдела экспериментальной хирургии Института хирургии
ул. Островитянова, д. 1, стр. 6, г. Москва, 117513
Grigory G. Gabuzov, Engineer, Department of Neurocomputer Interfaces, Department of Experimental Surgery, Institute of Surgery
1/6, Ostrovityanova str., Moscow, 117513
Чиж Екатерина Юрьевна, медицинский директор
ул. Майская, д. 21, д. Погорелки, Московская область, 141032; пр-д 2-й Боткинский, д. 5, г. Москва, 125284
Ekaterina Yu. Chizh, Medical Director
21, Mayskaya str., Pogorelki vill., Moscow Region, 141032; 5, 2nd Botkinsky proezd, Moscow, 125284
Бровкин Алексей Евгеньевич, главный хирург
ул. Щукинская, д. 20, г. Москва, 123182
Аlexey E. Brovkin, Chief Surgeon
20, Shchukinskaya str., Moscow, 123182
Aim. To develop and validate a test setup for measuring the load under compression elements (CE) of multilayer bandages composed of materials with different stiffness.
Materials and methods. Prototypes of multilayer bandages were fabricated in the laboratory by combining three types of CEs (foam polymer and dense nonwoven viscose material) with three types of fixing fabrics (FF) based on polyester and viscose/polyester. The test setup consisted of an upper-limb model made of rigid plastic covered with artificial skin and a block with two strain‑gauge sensors that recorded the load in gram-force (gf) under the CE area and in a control zone without a CE at an external pressure of 40 mmHg. For each CE–FF combination, 10 repeated measurements were performed in two regions of the sample (60 values per sensor per group), and the data were analysed using nonparametric statistical tests.
Results. The load under the CE differed significantly between groups (p < 0.001) and depended on the type and stiffness of the material: the median load under type 3 CE with the highest stiffness was 259.4 (252.6; 263.3) gf, whereas under type 1 CE with the lowest stiffness it was 149.9 (145.1; 171.9) gf. Type 2 CE produced intermediate values of 241.7 (206.4; 259.3) gf. Testing of the FFs also showed statistically significant differences in pressure in the absence of a CE (p < 0.001): the highest load was recorded under type 2 FF (viscose/polyester) at 141.0 (140.2; 142.1) gf, and the lowest under type 1 FF made of polyester with higher surface density at 14.5 (14.3; 15.6) gf; type 3 FF provided an intermediate level of 65.7 (64.9; 69.3) gf.
Conclusion. The developed in vitro setup shows high sensitivity to differences in CE stiffness and FF properties and can be used as a screening tool for quantitative comparative assessment of multilayer bandage prototypes with locally differentiated compression areas prior to in vivo studies.
Цель. Разработать и валидировать испытательный стенд для измерения нагрузки под компрессионными элементами (КЭ) многослойных повязок, состоящих из различных по жесткости типов материала.
Материалы и методы. Лабораторно изготовлены прототипы многослойных повязок путем сочетания трех типов КЭ (из пенополимера и плотного нетканого материала из вискозы) и трех типов фиксирующих полотен (ФП) на основе полиэфира и вискозы/полиэфира. Испытательный стенд представлял собой макет верхней конечности из твердого пластика с искусственной кожей и блоком из двух тензорезистивных датчиков, регистрирующих нагрузку в граммах силы (гс) под участком с КЭ и контрольной зоной без КЭ при внешнем давлении 40 мм рт. ст. Для каждой комбинации КЭ–ФП выполняли по 10 повторных измерений в двух зонах образца (60 значений с датчика в группе); анализ проводили с использованием непараметрических критериев.
Результаты. Нагрузка под КЭ статистически значимо различалась между группами (p < 0,001) и зависела от типа и жесткости материала: медиана нагрузки под КЭ 3-го типа с максимальной жесткостью составила 259,4 (252,6; 263,3) гс, тогда как под КЭ 1-го типа с минимальной жесткостью – 149,9 (145,1; 171,9) гс. КЭ 2-го типа формировал промежуточные значения – 241,7 (206,4; 259,3) гс. Испытания ФП показали статистически значимые различия давления в отсутствие КЭ (p < 0,001): максимальная нагрузка зарегистрирована под ФП 2‑го типа (вискоза/полиэфир) – 141,0 (140,2; 142,1) гс, минимальная – под ФП 1‑го типа из полиэфира с большей поверхностной плотностью – 14,5 (14,3; 15,6) гс; ФП 3‑го типа обеспечивало промежуточный уровень – 65,7 (64,9; 69,3) гс.
Заключение. Разработанный in vitro стенд демонстрирует высокую чувствительность к различиям жесткости КЭ и свойств ФП и может использоваться как скрининговый инструмент для количественной сравнительной оценки прототипов многослойных повязок с участками дифференцированной компрессии до проведения исследований in vivo.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.