CN107411731B - 一种用于血压测量和缺血预适应训练的袖带装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于血压测量和缺血预适应训练的袖带装置，包括袖套、主气囊、辅助气囊，所述主气囊和辅助气囊相互平行且均位于袖套上，当将袖带装置佩戴在人体大臂时，主气囊位于人体肱动脉上方；本发明通过增加了辅助气囊及防滑带凸起，有效的防止测量过程中因气囊偏移而造成的误差；电极按摩贴的加入，使得人体能够快速从麻痹状态中回复过来，且具有一定的保健功能；同时袖带的包布选择具有良好的透气性、抗菌能力，有效避免了因出汗而滋生细菌。

Description

一种用于血压测量和缺血预适应训练的袖带装置
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种用于血压测量和缺血预适应训练的袖带装置。
背景技术
血压的变化是反映人体循环***的重要指标之一。血压过低，可引起器官血液供应不足，尤其是心脑血管等重要器官的供血不足，将导致严重后果。当血压过高时，心脏和血管负担过重，往往可引起心脏代偿性肥大、心血管功能不全，甚至导致心力衰竭。长期受到高压压迫，血管壁本身易发生病理性改变，甚至可引起脑溢血等严重后果。因此，及时、准确地了解自身血压情况是非常必要的。
缺血预适应训练是在1986年由美国的Murry博士率先提出的，其原理是对人体进行反复的、短暂的、无创伤、无危害的缺血预适应训练，在训练过程中能够激发人体免疫***的应急机制，产生和释放内源性保护物质，如：腺苷、缓激肽、一氧化氮等，这些物质能够参与保护心肌和能量代谢，从而减轻和抵抗随后或更长时间内因人体缺血缺氧造成的损伤。缺血预适应训练能够有效的避免发生脑梗死，心脏猝死等心脑血管疾病的发生。
传统的血压计气囊为一个大型的气囊，覆盖在肱动脉上方，经过气囊加压减压过程，然后通过听诊器探测柯氏音或示波法收集信号，判断血压的变化。但是传统的气囊设计可能会造成偏移，不能完全起到加压的作用，或加压不均匀，造成测量结果的误差，且误差平均在10-20mm Hg。而大多数高血压患者血压的升高范围在5-6或者19-20mm Hg，因此血压计测量结果的准确性对于准确判断病情具有不可忽视的作用。
同时传统血压计袖带所用布料具有透气性差、舒适度低、易滋生细菌等缺点，若仅用于血压测量时，缺点尚不明显。但若用于缺血预适应训练过程，由于训练时间较长，则会因大量出汗而滋生细菌。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于血压测量和缺血预适应训练的袖带装置。该装置具有以下特征：能够有效提高血压测量准确度；能够快速缓解老年人因缺血预适应训练而发麻的状态；袖带的外层包布的透气性和抗菌性均得到了加强。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
一种用于血压测量和缺血预适应训练的袖带装置，包括袖套、主气囊、辅助气囊，所述主气囊和辅助气囊相互平行且均位于袖套上，当将袖带装置佩戴在人体大臂时，主气囊位于人体肱动脉上方；
所述袖套采用的布料包括内层表布、中间层布和外层表布；所述内层表布、中间层布和外层表布以远红外线纤维为纱线通过双面经编的方式织成一体；所述内层表布和外层表布上均分布有透气孔；所述中间层布为远红外线纤维；内层表布和外层表布均由涤纶纤维、锦纶纤维、氨纶纤维混纺而成的包芯纱线织成，所述包芯纱线中涤纶纤维所占的质量比例为：42.34％-52.14％，锦纶纤维所占的质量比例为：20.97％-27.44％，氨纶纤维所占的质量比例为：26.89％-30.22％；所述包芯纱线经过1％-2％的纳米银溶液浸泡处理0.5-2min，取出后经过100-130℃烘干5-10min；
所述远红外线纤维是将粒径为2μm-7μm的远红外粉以8％-14％的比例和涤纶纤维在喷丝前经熔融造粒后，再经螺杆挤压、卷绕形成；所述远红外粉为ZrO2、MgO、SiC、TiB2、MoSi2、TiN中的至少一种。
所述主气囊和辅助气囊位于中间层布。
进一步地，所述内层表布上设有多个防滑带，多个防滑带位于主气囊的侧面。
进一步地，所述内层表布上设有两个电极按摩贴，两个电极按摩贴分别位于多个防滑带的两侧。
进一步地，所述外层表布上设有控制单元、压力传感器、麦克风传感器、心率传感器，麦克风传感器、心率传感器和压力传感器均与控制单元相连接。
进一步地，所述袖套为长方形。
进一步地，所述包芯纱线经过2％纳米银溶液浸泡2min后，取出后经过115℃烘干5min。
进一步地，所述远红外线纤维是将粒径为4μm的远红外粉按照11％的比例和涤纶纤维在喷丝前经熔融造粒后，再经螺杆挤压、卷绕形成。
进一步地，所述远红外粉由SiC和TiB2组成，SiC和TiB2分别按照4％和7％的比例加入到涤纶纤维中。
进一步地，所述远红外粉由MgO、SiC和MoSi2组成，MgO、SiC和MoSi2分别按照3％、4％和4％的比例加入到涤纶纤维中。
进一步地，内层表布上的透气孔和外层表布的透气孔交替分布。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
本发明通过增加了辅助气囊及防滑带凸起，有效的防止测量过程中因气囊偏移而造成的误差；电极按摩贴的加入，使得人体能够快速从麻痹状态中回复过来，且具有一定的保健功能；同时袖带的包布选择具有良好的透气性、抗菌能力，有效避免了因出汗而滋生细菌。
附图说明
图1为本发明的内侧结构图；
图2为本发明的外侧结构图；
图3为本发明佩戴在人体上的效果图；
图4为包芯纱线结构图；
图5为本发明中袖套布料整体结构图；
图中标号代表为：1—辅助气囊；2—主气囊；3—尼龙钩带；4—插扣；5—防滑带；6—纽扣式按摩导线接口；7—电极按摩贴；8—控制单元；9—母扣；10—尼龙绒带；11—袖套。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案以及具有的优点更加清晰，下面将结合附图进行详细说明。但是本实施例仅是为了更为清楚地说明举例，而并非限制本实施方式，对于本领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可做出其他不同形式的改动。但由此所引申出的改动仍处于本发明的保护范围之内。
实施例1
本实施例提供了一种用于血压测量和缺血预适应训练的袖带装置，如图1所示，包括袖套、主气囊2、辅助气囊1，所述主气囊2和辅助气囊1相互平行且均位于袖套11上，如图3，当将袖带装置佩戴在人体大臂时，主气囊2位于人体肱动脉上方，是测量血压的主要部位；
本实施例中，所述主气囊采用具有较强伸缩性且熔接后不会漏气的材料，如软聚氯乙烯(PVC)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)或聚氨酯(PU)。
本实施例中，所述主气囊的外层包布两侧位置较为宽松呈弧形(未充气状态下)，为主气囊充气预留一定的空间。
本实施例中，所述辅助气囊所选材料可以是软聚氯乙烯(PVC)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)或聚氨酯(PU)。主要原理是通过增加合适的压力，加大了气囊与人体的摩擦力，使之在测量过程中不易发生偏移。
如图5，所述袖套11采用的布料包括内层表布、中间层布和外层表布；所述内层表布、中间层布和外层表布以远红外线纤维为纱线通过双面经编的方式织成一体；所述内层表布和外层表布上均分布有透气孔；所述中间层布为远红外线纤维；如图4，内层表布和外层表布均由涤纶纤维、锦纶纤维、氨纶纤维混纺而成的包芯纱线织成，所述包芯纱线中涤纶纤维所占的质量比例为：42.34％-52.14％，锦纶纤维所占的质量比例为：20.97％-27.44％，氨纶纤维所占的质量比例为：26.89％-30.22％；所述包芯纱线经过1％-2％的纳米银溶液浸泡处理0.5-2min，取出后经过100-130℃烘干5-10min；
所述远红外线纤维是将粒径为2μm-7μm的远红外粉以8％-14％的比例和涤纶纤维在喷丝前经熔融造粒后，再经螺杆挤压、卷绕形成；所述远红外粉为ZrO2、MgO、SiC、TiB2、MoSi2、TiN中的至少一种。
所述主气囊2和辅助气囊1位于中间层布。
所述内层表布上设有多个防滑带5，多个防滑带5位于主气囊2的侧面。
本实施例中，内层表布上设有6个防滑带5，防滑带的材料需兼具伸缩性、防滑性和舒适性，可以是TPR弹性体、硅胶或天然橡胶。
所述内层表布上设有两个电极按摩贴7，两个电极按摩贴7分别位于多个防滑带5的两侧。
所述多个防滑带5的两侧设计有2个纽扣式按摩导线接口6，用于与电极按摩贴7连接，电极按摩贴7具有按摩和防滑两种功能，该电极按摩贴7可拆卸、可清洗。当本发明用于缺血预适应训练过程中时，可根据个人身体素质的不同在保健过程完成后选择性开启按摩功能，此处所述身体素质的不同主要体现在保健过程完成后是否有麻痹感。若开启则能够对局部甚至全身进行保健按摩，使老人快速从麻痹状态中恢复过来。若在保健过程中并无麻痹感或不用于缺血预适应训练方面则可以选择不开启按摩功能，此时的按摩贴仅具有增加防偏移功能。
所述外层表布上设有所述外层表布上设有控制单元8、压力传感器、麦克风传感器，麦克风传感器和压力传感器均与控制单元相连接。
所述麦克风传感器5设置在主气囊2与手臂1皮肤之间。该麦克风传感器5具有贴靠在手臂皮肤侧的喇叭部。麦克风传感器5用于监听手臂内的声音信号，然后将声音信号通过控制单元内部电路进行信号处理，以得到测量血压或缺血预适应训练需要的柯式音。麦克风传感器与控制单元之间可采用有线连接或者无线连接。压力传感器用以检测主气囊和辅助气囊内的气压。
所述袖套采用的布料包括内层表布、中间层布和外层表布；如图5所示，所述内层表布、中间层布和外层表布以远红外线纤维为纱线通过双面经编的方式织成一体；内层表布上的透气孔和外层表布的透气孔交替分布；既能起到透气的作用，又最大程度上保证了布料的保暖功能
所述中间层布为远红外线纤维；内层表布和外层表布均由涤纶纤维、锦纶纤维、氨纶纤维混纺而成的包芯纱线织成，所述包芯纱线中涤纶纤维所占的质量比例为：42.34％-52.14％，锦纶纤维所占的质量比例为：18.56％-27.44％，氨纶纤维所占的质量比例为：25.47％-30.22％；
所述包芯纱线经过1％-2％的纳米银溶液浸泡处理0.5-2min，取出后经过100-130℃烘干5-10min。
所述远红外线纤维是将粒径为2μm-7μm的远红外粉以8％-14％的比例和涤纶纤维在喷丝前经熔融造粒后，再经螺杆挤压、卷绕形成。
所述远红外粉为ZrO2、MgO、SiC、TiB2、MoSi2、TiN中的至少一种。
将所得布料的拉伸断裂强度、断裂伸长率、材料恢复时间性能表征进行测试，预加张力为200CN，拉伸速度为100mm/min，有效尺寸为50mm×200mm，测试5次计算平均值，具体结果如表1所示。
表1.布料包芯纱线组成优化及性能表征测试结果
涤纶：锦纶：氨纶(％) 拉伸断裂强度(N) 断裂伸长率(％) 材料恢复时间(s)
42.34：27.44：30.22 563.24 12.25 3.25
45.12：26.34：28.54 721.26 14.59 5.32
48.46：23.24：28.30 1352.40 30.16 1.20
50.37：22.33：27.30 876.24 13.59 4.56
52.14：20.97：26.89 648.85 15.25 4.25
由表1可知，优选涤纶纤维、锦纶纤维、氨纶纤维比例为48.46％：23.24％：28.30％的组成，所得布料韧性强，恢复时间短，明显优于其他组成。
实施例2
根据实施例1中的表1的分组情况制备实验内容所述的包芯纱线，优化其制备条件，以获得最佳的抗菌能力。处理完成后按照发明内容所述以纳米银处理的包芯纱线和远红外线纤维通过双面经编方式织成图4所示结构的布料。
细菌培养及抗菌性验证方法(以金黄色葡萄球菌为例)：过夜培养金黄色葡萄球菌至OD600＝0.6，经显微计数后用PBS缓冲液将菌液稀释至1000CFU/ml，并均匀喷涂至经过紫外消毒后的上述布料表面，并置于无菌培养皿中，37℃恒温培养3天。将该布料取出并覆盖于无菌LB固体培养基上5min，然后取下布料，37℃恒温培养2天后统计培养皿中的菌落数，结果见下表。
表2.不同因素对纳米银处理布料抗菌效果的比较
组别 纳米银溶液浓度 浸泡时间 烘干温度 烘干时间 菌落数
1 1％ 0.5min 100℃ 5min 136
2 1％ 1min 115℃ 7.5min 102
3 1％ 2min 130℃ 10min 95
4 1.5％ 0.5min 115℃ 10min 153
5 1.5％ 1min 130℃ 5min 87
6 1.5％ 2min 100℃ 7.5min 111
7 2％ 0.5min 130℃ 7.5min 63
8 2％ 1min 100℃ 10min 35
9 2％ 2min 115℃ 5min 17
固体LB培养基上长出的菌落数即为布料上未杀死的细菌数目，因此，2％纳米银溶液浸泡2min后，于115℃烘干5min具有最佳的抗菌能力。
实施例3
将经过2％纳米银浸泡处理2min，然后115℃烘干5min所得到的抗菌布料分别经过5次、10次、20次、50次洗涤，每次洗涤时间为15min，洗涤温度为40℃。然后按照实施例2所述的方法检验其抗菌活性(以金黄色葡萄球菌为例)，同时记录布料洗涤前后的面积，进行缩水率计算。结果如表2所示，本发明的抗菌布料经过20次洗涤后能具有极佳的抗菌能力，经过50次洗涤的抗菌布料虽然抗菌活性显著降低，但仍然具有较强的抗菌能力。而布料的缩水率也能达到国家相关标准的要求，且缩水率不随洗涤次数而增加。
表3.抗菌布料经过不同次数洗涤后的抗菌能力检测
洗涤次数 5次 10次 20次 50次
菌落数 15 13 19 52
缩水率 5.12％ 5.42％ 5.34％ 5.70％
实施例4
内层表布和外层表布按照实施例1和实施例2的方法制备，获得具有抗菌活性的布料，本实施例旨在优化远红外线纤维的参数，以获得最佳的保健效果。
所述内层表布、中间层布和外层表布以远红外线纤维为纱线通过双面经编的方式织成一体。
所述远红外线纤维是将粒径优选为4μm的远红外粉按照11％的比例和涤纶纤维在喷丝前经熔融造粒后，再经螺杆挤压、卷绕形成。
选用远红外粉ZrO2、MgO、SiC、TiB2、MoSi2中的两种，按照11％的比例加入到涤纶纤维原料中。
取高15cm、直径8cm的金属圆筒，两端用隔热材料密封，内装40℃水模拟人体环境，外覆不同比例的远红外线纤维，在光源照射下，记录水温降至25℃所需的时间。结果如表4所示，SiC和TiB2按照4％和7％的比例制备的远红外线纤维的保温性能最佳。为减小生产工艺的复杂程度，本发明未对4种、5种甚至更多种类的远红外粉进行验证，不排除存在更好的组合。
表4.含有两种远红外粉的远红外线纤维布料与普通布料的保温性能
Figure GDA0002806807980000101
Figure GDA0002806807980000111
实施例5
内层表布和外层表布按照实施例1和实施例2的方法制备，获得具有抗菌活性的布料，本实施例旨在优化远红外线纤维的参数，以获得最佳的保健效果。
所述内层表布、中间层布和外层表布以远红外线纤维为纱线通过双面经编的方式织成一体。
所述远红外线纤维是将粒径优选为4μm的远红外粉按照11％的比例和涤纶纤维在喷丝前经熔融造粒后，再经螺杆挤压、卷绕及后加工形成。
选用远红外粉ZrO2、MgO、SiC、TiB2、MoSi2中的三种，按照11％的比例加入到涤纶纤维原料中。
取高15cm、直径8cm的金属圆筒，两端用隔热材料密封，内装40℃水模拟人体环境，外覆不同比例的远红外线纤维，在光源照射下，记录水温降至25℃所需的时间。结果如表5所示，MgO、SiC和MoSi2按照3％、4％和4％的比例制备的远红外线纤维的保温性能最佳。
表5.含有三种远红外粉的远红外线纤维与普通布料的保温性能
Figure GDA0002806807980000121
实施例6
本实施例提供了实施例1所述袖套采用的布料，包括内层表布、中间层布和外层表布；如图1所示，所述内层表布、中间层布和外层表布以远红外线纤维为纱线通过双面经编的方式织成一体；内层表布上的透气孔和外层表布的透气孔交替分布；既能起到透气的作用，又最大程度上保证了布料的保暖功能。
所述中间层布为远红外线纤维；内层表布和外层表布均由涤纶纤维、锦纶纤维、氨纶纤维混纺而成的包芯纱线织成，所述包芯纱线中涤纶纤维所占的质量比例为：48.46％，锦纶纤维所占的质量比例为：23.24％，氨纶纤维所占的质量比例为：28.30％；兼顾了布料的凉爽、耐磨、耐腐蚀以及较高的韧性的优点。
所述包芯纱线经过2％的纳米银溶液浸泡处理2min，取出后经过115℃烘干5min，即可获得抗菌效果佳且耐多次洗涤的抗菌布料。
所述远红外线纤维是将粒径为4μm的远红外粉以11％的比例和涤纶纤维在喷丝前经熔融造粒后，再经螺杆挤压、卷绕形成。
所述远红外粉为MgO、SiC和MoSi2按照3％、4％和4％的比例制备。即可获得保温、抗菌、促进微循环等综合效果最佳的远红外线纤维。
作为中间层布的主材料，远红外线纤维的与内外层表布平行分布，孔径小于内外层表布的透气孔。
工作过程：
如图2-3所示，在进行测量血压时需将袖带包裹在上臂并覆盖上臂的2/3处，确保主气囊2位于人体肱动脉上方，将尼龙钩带3粘于尼龙绒带10上，再将插扣4***母扣9中，确保袖带不会在测量过程中松开。然后通过控制单元控制辅助气囊开始进气，至压力合适时辅助气囊自动停止进气。此时，在辅助气囊1、防滑带5和电极按摩贴7的共同作用下血压计袖带不会发生偏移情况。随后通过控制单元控制主气囊2开始进气，至压力合适时主气囊2自动停止进气，随后控制主气囊2进行放气。在此过程中人体的血压值被测量并最终显示在控制单元上。血压测量完成后辅助气囊排除空气。
在进行缺血预训练过程时需将袖带包裹在上臂并覆盖上臂的2/3处，确保主气囊2位于人体肱动脉上方，将尼龙钩带14粘于尼龙绒带4上，再将公扣5***母扣6中，确保袖带不会再测量过程中松开。通过控制单元控制辅助气囊开始进气，至压力合适时辅助气囊自动停止进气。此时，在辅助气囊1、防滑带5和电极按摩贴7的共同作用下血压计袖带不会发生偏移情况。随后通过控制单元控制主气囊2开始进气，至压力合适时主气囊2自动停止进气，随后控制主气囊2进行放气。在此过程中人体的血压值被测量并最终显示在控制单元上。然后再次控制主气囊进行进气，至压力合适时主气囊停止进气，在此状态下保持5min，然后主气囊进行放气，休息停止5min，若人体有麻痹感时电极按摩贴7开始工作，有助于加速血液循环、缓解由于长期缺血造成的麻痹感。然后再次主气囊进气即阻断血流5min，休息5min，如此循环4-5次。最后辅助气囊排除空气，关闭电源。

Claims (6)

1.一种用于血压测量和缺血预适应训练的袖带装置，其特征在于，包括袖套(11)、主气囊(2)、辅助气囊(1)，所述主气囊(2)和辅助气囊(1)相互平行且均位于袖套上，当将袖带装置佩戴在人体大臂时，主气囊(2)位于人体肱动脉上方；
所述袖套(11)采用的布料包括内层表布、中间层布和外层表布；所述内层表布、中间层布和外层表布通过双面经编的方式织成一体；所述内层表布和外层表布上均分布有透气孔；所述中间层布为远红外线纤维；内层表布和外层表布均由涤纶纤维、锦纶纤维、氨纶纤维混纺而成的包芯纱线织成，所述包芯纱线中涤纶纤维所占的质量比例为：42.34％-52.14％，锦纶纤维所占的质量比例为：20.97％-27.44％，氨纶纤维所占的质量比例为：26.89％-30.22％；所述包芯纱线经过1％-2％的纳米银溶液浸泡处理0.5-2min，取出后经过100-130℃烘干5-10min；
所述远红外线纤维是将粒径为2μm-7μm的远红外粉以8％-14％的比例和涤纶纤维在喷丝前经熔融造粒后，再经螺杆挤压、卷绕形成；
所述远红外粉由SiC和TiB2组成，SiC和TiB2分别按照4％和7％的比例加入到涤纶纤维中；或所述远红外粉由MgO、SiC和MoSi2组成，MgO、SiC和MoSi2分别按照3％、4％和4％的比例加入到涤纶纤维中；
所述主气囊(2)和辅助气囊(1)位于中间层布。
2.如权利要求1所述的用于血压测量和缺血预适应训练的袖带装置，其特征在于，所述内层表布上设有多个防滑带(5)，多个防滑带(5)位于主气囊(2)的侧面。
3.如权利要求1所述的用于血压测量和缺血预适应训练的袖带装置，其特征在于，所述内层表布上设有两个电极按摩贴(7)，两个电极按摩贴(7)分别位于多个防滑带(5)的两侧。
4.如权利要求1所述的用于血压测量和缺血预适应训练的袖带装置，其特征在于，所述外层表布上设有控制单元(8)、压力传感器、心率传感器、麦克风传感器，麦克风传感器、心率传感器和压力传感器均与控制单元相连接。
5.如权利要求1所述的用于血压测量和缺血预适应训练的袖带装置，其特征在于，所述袖套(11)为长方形。
6.如权利要求1所述的用于血压测量和缺血预适应训练的袖带装置，其特征在于，内层表布上的透气孔和外层表布的透气孔交替分布。
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