×
10.05.2018
218.016.4a35

Результат интеллектуальной деятельности: Компрессионная одежда, выполненная с использованием синтетических искусственных мышц

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к медицине и предназначено для улучшения кровоснабжения конечностей путем создания градиентной статической и/или динамической компрессии во времени за счет контролируемого сокращения и расслабления синтетических искусственных мышц. Сокращение синтетических искусственных мышц происходит при их нагревании. При остывании синтетические искусственные мышцы принимают исходную форму и размер. Интенсивность и продолжительность сокращения синтетических искусственных мышц регулирует микроконтроллер. Охлаждение искусственных мышц происходит за счет естественной конвекции воздуха. Компрессионная одежда может найти применение для профилактики осложнений хронической венозной недостаточности нижних и верхних конечностей, для поддержания мышечного тонуса лежачих больных, работников, проводящих длительное время в вынужденной неудобной позе, для реабилитации больных, страдающих анорексией, а также для ускорения восстановления и вывода из организма молочной кислоты у людей, ведущих активный образ жизни. 5 ил.

Изобретение относится к медицине и предназначено для улучшения кровоснабжения ног и рук путем создания градиентной статической и/или динамической компрессии во времени за счет контролируемого сокращения и расслабления синтетических искусственных мышц.

Известен СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБЧАТОГО КОМПРЕССИОННОГО ИЗДЕЛИЯ И ИЗДЕЛИЕ, ПОЛУЧЕННОЕ ТАКИМ СПОСОБОМ (RU 2604 448 С2, опубл. 10.12.2016), имеющее, по меньшей мере, один паголенок, один мысок, одну пятку и один след, включающий в себя этап вязания паголенка и следа, по меньшей мере, одной сеточной нити на двухцилиндровой вязальной машине. Данное изобретение описывает компрессионные изделия, носки или гольфы, чулки, колготки или дополнительные рукава, которые используются для предотвращения или лечения проблем венозного кровообращения, в частности в нижней или верхней конечностях, а также патологий, связанных с ненадлежащей работой лимфатической системы, и уменьшения отеков.

Недостатком такого изобретения является передача на участки конечностей человека исключительно статической компрессии определенного уровня. Соответственно для варьирования уровня компрессии необходимо менять само изделие, не имеющее регулировки давления. Недостатком является также отсутствие динамического режима передачи компрессионной нагрузки на конечность и постепенное ослабление компрессии за счет деградации и релаксации материала нити.

Известно также ГРАДУИРОВАННОЕ КОМПРЕССИОННОЕ УСТРОЙСТВО, СОДЕРЖАЩЕЕ ОТДЕЛЬНЫЕ ОСНОВНОЕ ПОЛОТНО И ЛЕНТЫ (RU 2551011 С2, опубл. 20.05.2015). Данное изобретение относится к области медицины, а именно к устройствам для лечения нарушений кровообращения, например лимфедемы, отеков и заболеваний вен, и способам их подгонки к части тела пациента. Компрессионный предмет одежды содержит основное полотно и множество лент. Полотно выполнено с такими размерами, что его можно обернуть вокруг части конечности пациента. Способ подгонки компрессионного предмета одежды к части тела пациента включает выбор положения на основном полотне, в котором каждую из множества лент надлежит прикрепить в соответствии с частью конечности пациента. Подразумевается оборачивание каждой ленты вокруг части полотна для приложения лечебного сжатия к конечности пациента. Данная группа изобретений обеспечивает создание компрессионного предмета одежды одного размера, который подходит всем и который можно легко и быстро подогнать таким образом, чтобы он соответствовал конечности пациента как по профилю окружности, так и по длине.

Недостатком такого изобретения является отсутствие возможности прикладывать давление к конечности тела человека в динамическом режиме, то есть с изменением уровня компрессии во времени, и недостаточная фиксация по месту с необходимостью периодически повторяющейся подгонки.

Известно также КОМПРЕССИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НИЖНЕЙ КОНЕЧНОСТИ, ИСПОЛЬЗУЕМОЕ ПОСЛЕ ХИРУРГИЧЕСКОЙ ОПЕРАЦИИ НА ВЕНЕ ИЛИ ПОСЛЕ ВНУТРИВЕННОГО ЛЕЧЕНИЯ (RU 2394540 С1, опубл. 20.07.2010), которое содержит оболочку из эластичного материала и цилиндрическую вставку. Ортопедическое устройство в соответствии с данным изобретением состоит из чулка, который охватывает всю ногу, и вставки, расположенной в верхней части этой оболочки на уровне бедра для заполнения венного канала. Эта вставка действует наподобие «концентратора» давления между чулком (оболочкой) и ногой. Изобретение обеспечивает заполнение анатомического пространства, высвобожденного в результате хирургического вмешательства, в частности венного канала, или сжатия большой подкожной вены нижней конечности после внутривенного лечения.

Недостатком такого изобретения является передача на участки конечностей человека исключительно статической компрессии определенного уровня. Соответственно для варьирования уровня компрессии необходимо менять само изделие, не имеющее регулировки давления. Недостатком также является отсутствие возможности прикладывать давление к конечности тела пациента в динамическом режиме, то есть с изменением уровня компрессии во времени в зависимости от внешних условий или внутривенного давления пациента.

Прототипом является КОМПРЕССИОННАЯ ОДЕЖДА (RU 2530362 С2, опубл. 10.10.2014), предназначенная для ношения на коже и состоящая из поддающегося растяжению материала. Компрессия создается за счет перемычек почти треугольной формы, которые обращены к коже.

Недостатком компрессионной одежды является ее статическая компрессия, при которой создаваемое давление на мышцы и кровеносные сосуды является постоянным во времени. Динамическая компрессия должна способствовать более интенсивному кровообращению. К тому же создаваемая компрессия должна иметь различную силу в зависимости от терапевтического или профилактического применения. Поэтому традиционная компрессионная одежда подбирается по размеру и назначению, в отличие от предлагаемого изобретения, где за счет присутствия синтетических искусственных мышц компрессия может быть как динамической, так и статической во времени, с различной силой воздействия, которая регулируется микропроцессором.

Технический результат заключается в формировании компрессионной одежды на основе эластичной текстильной ткани и вплетенных в тангенциальном направлении синтетических искусственных мышц, способных к контролируемым сокращениям при нагревании. За счет синтетических искусственных мышц становится возможным создание градиентной компрессии, с пространственным разрешением компрессии, определяемой толщиной синтетических искусственных мышц, сила и направление которой может изменяться во времени в широких пределах в зависимости от преследуемых терапевтических и/или профилактических целей воздействия на организм.

Технический результат достигается за счет изготовления компрессионной одежды, выполненной на основе эластичной текстильной ткани, с манжетами для обеспечения плотной фиксации на теле, вплетенными в тангенциальном направлении с определенным шагом синтетическими искусственными мышцами, способными к контролируемым сокращениям. Синтетические искусственные мышцы обеспечивают градиентную статическую и/или динамическую компрессию во времени с различной интенсивностью. Синтетические искусственные мышцы подключаются к гибкому электроду, проходящему вдоль компрессионной одежды и соединенному через контактные провода с микроконтроллером, через который осуществляется управление синтетическими искусственными мышцами путем подачи электрического сигнала от источника питания. При этом синтетические искусственные мышцы могут быть изготовлены из волокон сверхвысокомолекулярного полиэтилена и/или нейлона. Компрессионная одежда, выполненная с использованием синтетических искусственных мышц, может найти применение для профилактики осложнений хронической венозной недостаточности нижних и верхних конечностей, для поддержания мышечного тонуса лежачих больных, работников, проводящих длительное время в вынужденной неудобной позе, для реабилитации больных, страдающих анорексией, а также для ускорения восстановления и вывода из организма молочной кислоты у людей, ведущих активный образ жизни.

Изобретение поясняется чертежами. На Фиг. 1 представлено схематическое изображение компрессионной одежды - чулка голени, выполненного из эластичной текстильной ткани с вплетенными в тангенциальном направлении синтетическими искусственными мышцами. Фиг. 1 поясняется контактными проводами 1, через которые осуществляется передача сигнала от микроконтроллера, манжетой 2 для плотной фиксации чулка на голени, основой компрессионной одежды 3, выполненной из эластичной текстильной ткани, гибким электродом 4, к которому подключаются синтетические искусственные мышцы, и синтетическими искусственными мышцами 5, распложенными в тангенциальном направлении с определенным шагом относительно друг друга.

На Фиг. 2 представлены фотографии единичных синтетических искусственных мышц, демонстрирующие их расслабление при температуре -25°С и сокращение при температуре -55°С.

Зависимость напряжения, развиваемого единичной синтетической искусственной мышцей, от температуры ее нагрева приведена на Фиг. 3.

Компрессионная одежда выполнена в виде чулка для голени (Фиг. 4), где представлены микроконтроллер с аккумуляторной батареей 6, манжеты 7 для плотной фиксации чулка на голени, основа чулка 8, выполненная из эластичной текстильной ткани, гибкий электрод 9, к которому подключаются синтетические искусственные мышцы, синтетические искусственные мышцы 10, распложенные в тангенциальном направлении с определенным шагом относительно друг друга и изготовленные из сверхвысокомолекулярного полиэтилена и многостенных углеродных нанотрубок, контактные провода 11, через которые осуществляется передача сигнала от микроконтроллера.

Компрессионная одежда выполнена в виде рукава для плеча руки (Фиг. 5) и состоит из микроконтроллера 12 с аккумуляторной батареей, манжет 13 для плотной фиксации рукава на плече, основы рукава 14, выполненной из эластичной текстильной ткани, гибкого электрода 15, к которому подключаются синтетические искусственные мышцы, синтетических искусственных мышц 16, распложенных в тангенциальном направлении с определенным шагом относительно друг друга и изготовленных из сверхвысокомолекулярного полиэтилена и многостенных углеродных нанотрубок, контактных проводов 17, через которые осуществляется передача сигнала от микроконтроллера.

Синтетические искусственные мышцы могут быть изготовлены из высокоориентированных волокон: сверхвысокомолекулярного полиэтилена, и/или нейлона, и/или других высокомолекулярных соединений, путем закручивания в спираль (пружину) особым образом. Синтетические искусственные мышцы содержат равномерно распределенные токопроводящие частицы в количестве, достаточном для достижения перколяционного эффекта и выработки тепла при прохождении через них электрического тока для локального разогрева, приводящего к сокращению синтетических искусственных мышц. При этом токопроводящие частицы содержатся только внутри объема синтетических искусственных мышц и не выходят на поверхность. Подаваемое напряжение на единичную синтетическую искусственную мышцу рассчитывается исходя из нескольких условий: диаметра мышцы, типа и концентрации токопроводящего наполнителя и силы компрессии.

Принцип работы компрессионной одежды, на примере чулка голени Фиг. 1, заключается в следующем: манжета чулка 2 обеспечивает плотную фиксацию компрессионной одежды на участке тела, через контактные провода 1 осуществляется подача электрического напряжения от микроконтроллера на гибкий электрод 4, который обеспечивает распределение электрического напряжения на синтетические искусственные мышцы 5. При подаче электрического напряжения на синтетические искусственные мышцы происходит их локальный разогрев за счет присутствия в их объеме токопроводящих частиц. При нагревании синтетических искусственных мышц происходит их сокращение (сжатие) (Фиг. 2), что создает компрессию на выбранном участке тела. Синтетические искусственные мышцы не имеют прямого контакта с кожей, так как изолируются эластичной текстильной тканью 3. В зависимости от температуры разогрева синтетических искусственных мышц регулируется сила их сжатия (компрессии) согласно Фиг. 3. Температурой синтетических искусственных мышц и, соответственно, силой компрессии управляет микроконтроллер. Расслабление синтетических искусственных мышц (снятие компрессии) осуществляется за счет их охлаждения путем естественной конвекции воздуха через поры эластичной текстильной ткани, являющейся основанием компрессионной одежды.

В качестве примера можно привести компрессионную одежду, выполненную в виде чулка для голени (Фиг. 4) и компрессионную одежду, выполненную в виде рукава для плеча руки (Фиг. 5). В качестве основы компрессионной одежды используется эластичная текстильная ткань. Синтетические искусственные мышцы изготовлены из ориентированных волокон СВМПЭ, содержащих токопроводящие наночастицы - многостенные углеродные нанотрубки.

Компрессионная одежда обладает следующими техническими характеристиками:

- возможность создания градиентной компрессии, с пространственным разрешением компрессии, определяемой толщиной синтетических искусственных мышц;

- возможность поддержания статической и/или динамической компрессии во времени;

- температура эластичной текстильной ткани компрессионной одежды, имеющей непосредственный контакт с кожей, за счет ее вторичного нагрева от синтетических искусственных мышц не более 40°С, при температуре окружающей среды не более 25°С.

Компрессионная одежда, выполненная на основе эластичной текстильной ткани, с манжетами для обеспечения плотной фиксации на теле, вплетенными в тангенциальном направлении с определенным шагом синтетическими искусственными мышцами, способными к контролируемым сокращениям для обеспечения градиентной статической и/или динамической компрессий во времени с различной интенсивностью и подключаемые к гибкому электроду, проходящему вдоль компрессионной одежды и соединенному через контактные провода с микроконтроллером, через который осуществляется управление синтетическими искусственными мышцами путем подачи электрического сигнала от источника питания, при этом синтетические искусственные мышцы могут быть изготовлены из волокон сверхвысокомолекулярного полиэтилена и/или нейлона.
Компрессионная одежда, выполненная с использованием синтетических искусственных мышц
Компрессионная одежда, выполненная с использованием синтетических искусственных мышц
Компрессионная одежда, выполненная с использованием синтетических искусственных мышц
Компрессионная одежда, выполненная с использованием синтетических искусственных мышц
Компрессионная одежда, выполненная с использованием синтетических искусственных мышц
Компрессионная одежда, выполненная с использованием синтетических искусственных мышц
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 91-100 из 322.
25.08.2017
№217.015.c6de

Способ измельчения смеси карбоната бария и оксида железа в производстве гексаферритов бария

Изобретение относится к технологии магнитотвердых ферритов и может быть использовано при изготовлении гексаферритов бария. Технический результат - повышение активности при измельчении смеси исходных ферритообразующих компонентов в производстве гексаферрита бария, позволяющее снизить температуру...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618781
Дата охранного документа: 11.05.2017
25.08.2017
№217.015.c74b

Способ контроля напряженного состояния массива горных пород в окрестности выработки

Способ контроля напряженного состояния массива горных пород предназначен для определения пространственного распределения напряжений в окрестности горной выработки и глубины максимума зоны опорного давления. Для этого осуществляют прозвучивание ультразвуковыми стационарными шумовыми сигналами со...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618778
Дата охранного документа: 11.05.2017
25.08.2017
№217.015.c85e

Способ приготовления катализатора для получения синтез газа из метана, катализатор, приготовленный по этому способу, и способ получения синтез газа из метана с его использованием

Изобретение относится к способу приготовления катализатора для получения синтез-газа из газообразного углеводородного сырья, например природного газа или попутных нефтяных газов. Способ приготовления катализатора для получения синтез-газа из метана включает носитель и нанесенные на его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619104
Дата охранного документа: 12.05.2017
25.08.2017
№217.015.d045

Рабочее тело на основе магнитоактивных и пьезоактивных материалов для магнитных твердотельных тепловых насосов

Изобретение относится к области холодильной и криогенной техники. Рабочее тело с применением магнитокалорического эффекта в твердотельных тепловых насосах содержит хладагент, выполненный из материала с гигантским магнитокалорическим эффектом, и, по меньшей мере, один пьезоэлектрический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621192
Дата охранного документа: 01.06.2017
25.08.2017
№217.015.d081

Полиолефиновый композит на основе эластомера, модифицированного углеродными нанотрубками для повышения электропроводности полимерматричных композитов

Изобретение относится к области полимерных композиционных материалов, предназначенных для изготовления полимерматричных композитов, требующих повышенных значений электропроводности. Полиолефиновый композит на основе эластомера, модифицированного углеродными нанотрубками, содержит полисилоксаны...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621335
Дата охранного документа: 02.06.2017
25.08.2017
№217.015.d10c

Гель для травления стеклянной оболочки микропроводов

Изобретение относится к химической обработке поверхности аморфных магнитомягких микропроводов диаметром до 35 мкм со стеклянной оболочкой до 10 мкм, предназначенных для изготовления ГМИ-датчиков, в частности к равномерному травлению стеклянной оболочки микропроводов. Гель содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621336
Дата охранного документа: 02.06.2017
25.08.2017
№217.015.d1ef

Способ получения отливок из высокопрочного сплава на основе алюминия

Изобретение относится к области металлургии высокопрочных материалов на основе алюминия и может быть использовано при получении изделий, работающих под действием высоких нагрузок при температурах до 150°С, таких как детали летательных аппаратов (самолетов, вертолетов, ракет), автомобилей и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621499
Дата охранного документа: 06.06.2017
25.08.2017
№217.015.d22c

Интерметаллический сплав на основе tial

Изобретение относится к области металлургии, в частности легированным сплавам на основе TiAl с преобладающей фазой γ-TiAl, и может быть использовано при изготовлении компонентов авиационных газотурбинных двигателей. Сплав на основе TiAl содержит, ат.%: алюминий 44-47, ниобий 5-8, хром 1-3,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621500
Дата охранного документа: 06.06.2017
26.08.2017
№217.015.d3bc

Катализатор и способ получения синтез-газа из метана с его использованием

Изобретение относится к группе изобретений, включающей катализатор и способ получения синтез-газа из газообразного углеводородного сырья, например природного газа или попутных нефтяных газов. Катализатор для получения синтез-газа из метана получен на основе керамического носителя с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621689
Дата охранного документа: 07.06.2017
26.08.2017
№217.015.d492

Способ получения прутков из высокопрочного алюминиевого сплава

Изобретение относится к области металлургии высокопрочных материалов на основе алюминия и может быть использовано при получении изделий, работающих под действием высоких нагрузок, таких как детали летательных аппаратов, автомобилей и других транспортных средств, детали спортинвентаря и др....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622199
Дата охранного документа: 13.06.2017
Показаны записи 41-42 из 42.
01.07.2020
№220.018.2d2a

Полимерный вкладыш ацетабулярного компонента эндопротеза с биоактивным пористым слоем для остеосинтеза

Изобретение относится к области медицины, а именно травматологии, и раскрывает полимерный вкладыш ацетабулярного компонента эндопротеза тазобедренного сустава. Полимерный вкладыш характеризуется тем, что выполнен из сверхвысокомолекулярного полиэтилена методом термического прессования, имеющий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002725063
Дата охранного документа: 29.06.2020
20.04.2023
№223.018.4f0a

Ручное автономное устройство двухкомпонентной биопечати для лечения раневых поверхностей и способ нанесения покрытия на раневую поверхность ручным автономным устройством

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к ручному автономному устройству двухкомпонентной биопечати для лечения раневых поверхностей и способу нанесения покрытия на раневую поверхность. Ручное автономное устройство двухкомпонентной биопечати для лечения раневых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793065
Дата охранного документа: 28.03.2023
+ добавить свой РИД