Preview

用户

注册本站新用户。 忘记您的密码?

谢切诺夫学报

高级搜索

Validation of a test setup for measuring compression load under elements of multilayer bandages: an in vitro study

https://doi.org/10.47093/2218-7332.2025.16.4.20-30

摘要

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.

关于作者

S. Zazulin
LLC “Innovative Technologies of Rehabilitation”
俄罗斯联邦


S. Titkova
N.I. Pirogov Russian National Research Medical University
俄罗斯联邦


M. Anurov
N.I. Pirogov Russian National Research Medical University
俄罗斯联邦


G. Gabuzov
N.I. Pirogov Russian National Research Medical University
俄罗斯联邦


E. Chizh
LLC “Innovative Technologies of Rehabilitation”; Botkin Hospital
俄罗斯联邦


А. Brovkin
Central Clinical Military Hospital
俄罗斯联邦


参考

1. Besharat S., Grol-Prokopczyk H., Gao S., et al. Peripheral edema: A common and persistent health problem for older Americans. PLoS One. 2021 Dec; 16(12): e0260742. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0260742. PMID: 34914717

2. Deutscher D., Kallen M.A., Hayes D., et al. Lower quadrant edema patient-reported outcome measure is reliable, valid, and efficient for patients with lymphatic and venous disorders. Phys Ther. 2023 Oct; 103(10): pzad083. https://doi.org/10.1093/ptj/pzad083. PMID: 37682087

3. Letellier M.E., Ibrahim M., Towers A., Chaput G. Incidence of lymphedema related to various cancers. Med Oncol. 2024 Sep; 41(10): 245. https://doi.org/10.1007/s12032-024-02441-2. PMID: 39289260

4. Burian EA, Karlsmark T, Nørregaard S, et al. Wounds in chronic leg oedema. Int Wound J. 2022 Feb; 19(2): 411–425. https://doi.org/10.1111/iwj.13642. Epub 2021 Jul 13. PMID: 34258856

5. Bowman C., Rockson S.G. The role of inflammation in lymphedema: a narrative review of pathogenesis and opportunities for therapeutic intervention. Int J Mol Sci. 2024 Mar; 25(7): 3907. https://doi.org/10.3390/ijms25073907. PMID: 38612716

6. Moffatt C., Keeley V., Quere I. The concept of chronic edema-a neglected public health issue and an international response: The LIMPRINT study. Lymphat Res Biol. 2019 Apr; 17(2): 121–126. https://doi.org/10.1089/lrb.2018.0085. PMID: 30995179

7. Executive Committee of the International Society of Lymphology. The diagnosis and treatment of peripheral lymphedema: 2023 consensus document of the international society of lymphology. Lymphology. 2023; 56(4): 133–151. PMID: 39207406

8. Mercier G., Pastor J., Moffatt C., et al. LIMPRINT: health-related quality of life in adult patients with chronic edema. Lymphat Res Biol. 2019 Apr; 17(2): 163–167. https://doi.org/10.1089/lrb.2018.0084. PMID: 30995189

9. Kim D.J., Kim D.S., Yu Y., et al. Cross-sectional analysis for lymphedema epidemiology in South Korea by HIRA data: An observational study. Medicine (Baltimore). 2024 Jul; 103(27): e38779. https://doi.org/10.1097/MD.0000000000038779. PMID: 38968506

10. Moffatt C.J., Gaskin R., Sykorova M., et al. Prevalence and risk factors for chronic edema in u.k. Community nursing services. Lymphat Res Biol. 2019 Apr; 17(2): 147–154. https://doi.org/10.1089/lrb.2018.0086. PMID: 30995181

11. McNeely M.L., Al Onazi M.M., Bond M., et al. Essential components of the maintenance phase of complex decongestive therapy. Med Oncol. 2024; 41: 289. https://doi.org/10.1007/s12032-024-02442-1

12. Foeldi E. Complex physical decongestive therapy for lymphedema (CDT). In: Liu N., editor. Peripheral Lymphedema. Singapore: Springer; 2021. P. 189–194. https://doi.org/10.1007/978-981-16-3484-0_24

13. Moffatt C.J., Burian E., Karlsmark T., et al. Factors predicting limb volume reduction using compression bandaging within decongestive lymphatic therapy in lymphedema: a multicountry prospective study. Lymphat Res Biol. 2021 Oct; 19(5): 412–422. https://doi.org/10.1089/lrb.2021.0060. PMID: 34672790

14. Dhar A., Srivastava A., Pandey R.M., et al. Safety and efficacy of a mobiderm compression bandage during intensive phase of decongestive therapy in patients with breast cancer-related lymphedema: a randomized controlled trial. Lymphat Res Biol. 2023 Feb; 21(1): 52–59. https://doi.org/10.1089/lrb.2021.0104. Epub 2022 Jun 8. PMID: 35675677

15. Bergmann A., Baiocchi J.M.T., de Andrade M.F.C. Conservative treatment of lymphedema: the state of the art. J Vasc Bras. 2021 Oct; 20: e20200091. https://doi.org/10.1590/1677-5449.200091. PMID: 34777487

16. Nair H.K.R., Lew X., Liew K.Y., et al. Efficacy of Mobiderm® bandage in compression therapy for venous ulcers: a prospective case series. Int J Low Extrem Wounds. 2023 Dec; 22(4): 759–766. https://doi.org/10.1177/15347346211058273. Epub 2021 Nov 22. PMID: 34806457

17. Маринкина М.А., Зимина М.В., Чагина Л.Л. и др. Разработка метода и устройства для определения давления компрессионных трикотажных изделий на тело человека. Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2021; 3(393): 60–67. https://doi.org/10.47367/0021-3497_2021_3_60. EDN: PCXQDU /

18. Gefen A., Alves P., Beeckman D., et al. How should clinical wound care and management translate to effective engineering standard testing requirements from foam dressings? Mapping the existing gaps and needs. Adv Wound Care (New Rochelle). 2024 Jan; 13(1): 34–52. https://doi.org/10.1089/wound.2021.0173. Epub 2022 Apr 5. PMID: 35216532

19. DelPreto J., Brunelle C.L., Taghian A.G., Rus D. Sensorizing a compression sleeve for continuous pressure monitoring and lymphedema treatment using pneumatic or resistive sensors. In: Proceedings of the 2023 IEEE International Conference on Soft Robotics (RoboSoft). Singapore, Singapore; 2023. P. 1–8. https://doi.org/10.1109/RoboSoft55895.2023.10122068

20. Richards C.J., Steele J.R., Spinks G.M. Experimental evaluation and analytical model of the pressure generated by elastic compression garments on a deformable human limb analogue. Med Eng Phys. 2020 Sep; 83: 93–99. https://doi.org/10.1016/j.medengphy.2020.05.015. Epub 2020 May 17. PMID: 32507675

21. Daneshgaran G., Lo A.Y., Paik C.B., et al. A pre-clinical animal model of secondary head and neck lymphedema. Sci Rep. 2019; 9(1): 18264. https://doi.org/10.1038/s41598-019-54201-2. Epub 20191204. PMID: 31797883

22. Gebruers N., Hendriks J.M.H., Tjalma W., et al. Pressure curves, static and dynamic stiffness of different two-component compression systems for the treatment of chronic edema of the lower limbs. Lymphat Res Biol. 2022; 20(3): 335–341. https://doi.org/10.1089/lrb.2021.0016. Epub 2021 Aug 31. PMID: 34463159

23. Cho S.C., Kwak S.G., Cho H.K. Effectiveness of Mobiderm® bandages in the treatment of cancer-related secondary lymphedema: A pilot study. Medicine (Baltimore). 2022 Sep; 101(35): e30198. https://doi.org/10.1097/MD.0000000000030198. PMID: 36107527

24. Mosti G., Cavezzi A. Compression therapy in lymphedema: Between past and recent scientific data. Phlebology. 2019 Sep; 34(8): 515–522. https://doi.org/10.1177/0268355518824524.

25. Duygu-Yildiz E., Bakar Y., Hizal M. The effect of complex decongestive physiotherapy applied with different compression pressures on skin and subcutaneous tissue thickness in individuals with breast cancer-related lymphedema: a double-blinded randomized comparison trial. Support Care Cancer. 2023 Jun; 31(7): 383. https://doi.org/10.1007/s00520-023-07843-y. PMID: 37285046

26. Ning J., Ma W., Fish J., et al. Interface pressure changes under compression bandages during period of wearing. J Vasc Surg Venous Lymphat Disord. 2021 Jul; 9(4): 971–976. https://doi.org/10.1016/j.jvsv.2020.11.007. Epub 2020 Nov 11. PMID: 33188960

27. Chi Y.W., Lin R., Tseng K.H., Durbin-Johnson B. Effect of subsurface pressure on the interface pressure measurement in an in vitro experiment. Phlebology. 2020 Mar; 35(2): 134–138. https://doi.org/10.1177/0268355519857627. Epub 2019 Jun 24. PMID: 31234751

28. Brorson H., Hansson E., Jense E., Freccero C. Development of a pressure-measuring device to optimize compression treatment of lymphedema and evaluation of change in garment pressure with simulated wear and tear. Lymphat Res Biol. 2012 Jun; 10(2): 74–80. https://doi.org/10.1089/lrb.2012.0003. PMID: 22720662


补充文件

1. Supplementary materials
主题
类型 Исследовательские инструменты
下载 (877KB)    
索引源数据 ▾
2. Дополнительные материалы
主题
类型 Исследовательские инструменты
下载 (750KB)    
索引源数据 ▾

评论

Sechenov Medical Journal. Editor's checklist for this article you can find here.

 

 

Журнал «Сеченовский вестник»

 

Sechenov Medical Journal

Рецензии на рукопись

 

Peer-review reports

 

 

Название / Title

Валидация испытательного стенда для измерения компрессионной нагрузки под элементами многослойных повязок: исследование in vitro

/ Validation of a test setup for measuring compression load under elements of multilayer bandages: an in vitro study

 

Раздел / Section

 

ХИРУРГИЯ/ SURGERY

 

Тип /

Article 

Оригинальная статья / Original article

Номер / Number

1361

 

Страна/территория / Country/Territory of origin

Россия / Russia

Язык / Language

Русский / Russian

Английский / English

 

Источник /

Manuscript source

Инициативная рукопись / Unsolicited manuscript

Дата поступления / Received

13.09.2025

 

Тип рецензирования / Type ofpeer-review

Двойное слепое / Double blind

Язык рецензирования / Peer-review language

Русский / Russian

 

 

 

 

РЕЦЕНЗЕНТ А / REVIEWER A

 

Инициалы / Initials

1361_А

 

Научная степень / Scientific degree

Доктор медицинских наук / Dr. of Sci. (Medicine)

 

Страна/территория / Country/Territory

Россия / Russia

 

Дата рецензирования / Date of peer-review

07.11.2025

Число раундов рецензирования / Number of peer-review rounds

1

Финальное решение / Final decision 

требуется незначительная доработка / minor revision

 

ПЕРВЫЙ РАУНД РЕЦЕНЗИРОВАНИЯ / FIRST ROUND OF PEER-REVIEW

 

Заболевания лимфатических сосудов, приводящие к лимфостазу конечностей вплоть до лимфедемы являются сложной, а во многом и нерешенной проблемой современной медицины и хирургии, в частности. Только комплексный подход ведения таких пациентов, включающий и прецизионное ведение преабилитации иреабилитации позволяет обеспечить наилучшее качество жизни для этой тяжелой группы пациентов. Представленное решение по дифференцированной компрессии в комплексной терапии периферических отеков конечностей и лимфедемы вызывает клинический и научный интерес. Это связано с перспективностью применения функциональных технологий в деконгестивной терапии. Тем не менее, в академической среде практически не представлены исследования подобных используемых материалов. В связи с этим проведенное в лабораторных условиях исследование является оригинальным научным источником и обладает как актуальностью и научной новизной, так и практической значимостью. 

Этические нормы проведения подобных научных исследований подразумевают, что материал, предназначенный для лечения пациентов, сначала проходит испытания в доклинических (лабораторных) условиях, и лишь потом, при проведении необходимых доработок с последующими испытаниями на безопасность могут быть апробированы на людях. Считаю необходимым отразить этот аспект.

Разработанная методика соответствует достижению цели проводимой научной работы. Создан макет, моделирующий человеческую конечность не только по конфигурации, но и с попыткой имитации кожи. Внедренные в макет тензодатчики обладали достаточной чувствительностью, что позволило произвести необходимые измерения. Использование новейшего компьютерного оборудования способствовало фиксации полученных результатов, что было важно для последующего сравнения давления компрессионных элементов различной жесткости и типов материала.

Разработанный макет признается работающей моделью по дифференцированному изучению давления компрессионных материалов и их элементов, полученные данные являются объективными показателями воздействия отдельных элементов повязок, а представленные данные представляются релевантными. Следует также отметить, что результаты девяти представленных образцов, хотя и имеют значимое прикладное значение, количественно являются малым числом испытаний. Целесообразно расширить число испытаний и образцов.

Работа написана грамотным профессиональным языком с использованием научной и медицинской терминологии. Единственное замечание касается слова «онкобольной» (просьба заменить на более научный термин), и словосочетание «характер лимфедемы» просьба заменить на «хроническое течения лимфедемы».

В работе проведен анализ современных научных источников. Подобрана валидная и актуальная литература, отражающая контекст проблемы за ближайшие пять лет. Авторы, на которых ссылаются исследователи – авторитетны в своей области знаний.

Название статьи не отражает суть проведенной работы или поставленная в аннотации цель не отображена в названии. Если суть статьи в оценке эффективности методики, необходимо отразить эффективность и применимость методики в измерении и сравнении давления в компонентах разрабатываемого материала, то же должно быть отражено в заключении. Также считаю необходимым отметить важность приведения в соответствие цели исследования, приведенной в аннотации работы с целью полнотекстового документа. С другой стороны, обозначена проблематика, дано определение основным терминам, описывающим проблему. Отражена и актуальность решаемой проблемы, в соответствии с которой и сформулирована цель исследования, а также описаны методики ее достижения. Показаны результаты исследования, проведено их обсуждение. Заключение резюмирует статью. Стиль изложения материала выстроен последовательно и не требует внесения правок. Представленные рисунки (фотографии и диаграммы) отражают суть испытания и прекрасно иллюстрируют процесс его проведения и результаты.

Рецензируемая рукопись "Методика оценки подбандажного давления в проекции компрессионных элементов многослойных противоотечных повязок: исследование in vitro" является самостоятельным оригинальным исследованием, которое обладает актуальностью, научной новизной и практической значимостью и может быть опубликована в научном издании после минимальных правок.

 

 

 

 

 

 

РЕЦЕНЗЕНТ B / REVIEWER B

 

Инициалы / Initials

1361_В

 

Научная степень / Scientific degree

Доктор медицинских наук / Dr. of Sci. (Medicine)

 

Страна/территория / Country/Territory

Россия / Russian

 

Дата рецензирования / Date of peer-review

20.10.2025

Число раундов рецензирования / Number of peer-review rounds

1

Финальное решение / Final decision 

требуется незначительная доработка / minor revision

 

 

ПЕРВЫЙ РАУНД РЕЦЕНЗИРОВАНИЯ / FIRST ROUND OF PEER-REVIEW

 

В данной статье анализируется созданная авторами модель испытательного стенда, разработанного для оценки давления, создаваемого различными компонентами компрессионного бандажа.

Данная модель может в дальнейшем использоваться для создания и тестирования так необходимых практическому здравоохранению низкорастяжимых компрессионных систем. Актуальность работы сомнению не подлежит.

Дизайн представленной работы представлен полно и понятно. При знакомстве с материалом возникает лишь ряд небольших вопросов.

 

  1. Показатель «Давление» не может измеряться в граммах. Грамм – это мера массы тела, 1/1000 от килограмма (единица СИ). Может быть, стоит перейти на другие более корректные единицы.
  2. На рисунке 5 представленные цифры должны соответствовать значениям, представленным в тексте публикации - 155,6+15,1; 234,6+24,8; 254,4+18,9). Однако, если для первого показателя графическое отображение значения совпадает с приведенным в тексте, то для двух других наблюдается некоторое несоответствие.
  3. Авторы в данной работе при статистической обработке полученных данных применили апостериорный критерий Данна (Dunn’s test), получив при сравнении трех групп показатель p<0,001. Однако дальнейший анализ между группами не проведен, соответственно, не очень понятно, между какими именно группами были выявлены статистически значимые различия. По этому разделу необходимо консультация специалистов по медицинской статистике.
  4. Сколько всего измерений было проведено в представленных группах? Данной информации нет в статье.
  5. Термин «рука» лучше заменить на «верхняя конечность».
  6. Термин «противоотечные повязки», «многослойные повязки», «многослойное полотно» лучше заменить на более приемлемые и чаще употребляемые в медицинской русскоязычной литературе.

 

В целом статья полностью отражает результаты проведенной авторами работы и может быть представлена для публикации в центральной медицинской печати.

 

 

 

 

 

 

РЕКОМЕНДАЦИИ НАУЧНЫХ РЕДАКТОРОВ ЖУРНАЛА / RECOMMENDATIONS

OF THE SCIENTIFIC EDITORS OF THE JOURNAL

 

 

Этика

Указать номер протокола дату одобрения этическим комитетом.

Ключевые положения

Добавить от 3 до 5 ключевых положений.

Цель

Цель в аннотации и основном тексте должна совпадать по смыслу.

Материалы и методы

  1. Разбить материалы и методы на 2 части: разработка модели, валидация модели. В качестве образца для оформления взять публикацию из текущего выпуска журнала https://www.sechenovmedj.com/jour/article/view/1237/676
  2. Нарисовать блок-схему прохождения сигнала (давления) от манжеты до компьютера, прислать черновик в формате ppt(х).
  3. Добавить в методы раздел по валидации разработанной модели:
  4. описать объект исследования
  5. если все испытания проводились на манекене, то указать количество проведенных испытаний (вы приводите в результатах агрегированные статистики, не ясно, откуда эти цифры)
  6. привести обоснование (расчет) количества проводимых экспериментов для валидации разработанной модели.
  7. описать какие параметры фиксировались при испытаниях и в какие временные рамки
  8. В статистических методах указано: критерий Шапиро-Уилка (при числе исследуемых менее 50) или критерий Колмогорова-Смирнова (при числе исследуемых более 50). Поясните, о каких исследуемых идет речь.
  9. Указать корректно, что измеряли во время экспериментов (если давление, то должны быть другие единицы измерения).
  10. Указать, какие описательные статистики использовались.

Результаты

  1. Указать общую длительность каждого эксперимента, количество удачных/неудачных попыток.
  2. Не ясно, о каких группах/типах речь. Дать явное определение групп/типов в материалах и методах. Если речь о трех типах повязок, унифицировать термины.
  3. Унифицировать по тексту термины: элемент, полотно, повязка и др.
  4. Указать, между какими именно группами были различия (провести попарные сравнения).
  5. Удалить упоминания о чувствительности стенда, либо провести испытания по правилам, необходимым для расчета чувствительности.

Список литературы

  1. Источник № 7 убрать из списка литературы и перенести в виде сноски по тексту.
  2. Для русскоязычных источников (№ 11) добавить перевод на английский.
  3. В источнике № 16 указано 2 работы, разделить и исправить нумерацию в тексте.
  4. Для всех источников добавить DOI, PMID.

Технические требования

  1. Рисунки прислать в высоком качестве в отдельных файлах.
浏览: 1116

JATS XML

ISSN 2218-7332 (Print)
ISSN 2658-3348 (Online)

119991.俄罗斯联邦，莫斯科市，特鲁别茨卡亚街8号，2号建筑
电话: +7(905)5172799
电子邮箱：vestnik@1msmu.ru,vestnik@sechenov.ru

个人数据处理
由 NEICON
创建和维护（实验室 Elpub ）