通过佩戴弹性子来研究MDRPU的开始机制:通过二维机械模型进行数值模拟

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 皮肤病学 皮肤病学
• 生物力学 生物力学

背景情况:

• 与一般压力损伤相比,与医疗器械相关的压力 (MDRPU) 背后的机制尚未完全理解.
• 人们经常猜测MDRPU在皮肤表面发育,严重程度和频繁发生的部位是关键指标.
• 弹性 (ES) 是常用的,但由于不适当的适合,可以导致MDRPU,例如通过纹和卷曲挖进皮肤.

研究的目的:

• 从理论和实验上分析导致弹性子 (ES) 引起的MDRPU发展的机械因素.
• 使用下肢ES磨损的二维机械模型阐明MDRPU形成的特定机制.
• 在不同的ES应用场景下,研究皮肤和皮下组织的应力分布.

主要方法:

• 利用有限元法 (FEM) 使用三层圆柱形模型模拟皮肤,皮下组织和骨.
• 模拟了两个接口压力条件:均压力 (5.3 kPa) 模仿正确的ES磨损和局部高压 (16 kPa),其中ES挖掘.
• 在皮肤和皮肤下组织接口的周边,纵向和辐射方向计算的应力.

主要成果:

• 在ES挖掘点的局部高压 (16kPa) 导致最大的内部应力:54kPa (周边),50kPa (纵向) 和21kPa (辐射).
• 正确佩戴的ES的均压力 (5.3 kPa) 在皮肤表面产生了明显较低的内部应力 (5-9 kPa).
• MDRPU的形成涉及拉伸力和挖掘地点的附加辐射压力的压力强度,与一般的压力损伤机制不同.

结论:

• 弹性子在皮肤上挖掘和卷曲会产生局部的高压点,导致显著的内部压力.
• 这些高压力,特别是附加辐射压力,是形成医疗器械相关压力的关键因素.
• 了解这些特定的生物机械机制对于预防与弹性养使用相关的MDRPU至关重要.