ОДНОРАЗОВЫЕ ТАПОЧКИ С ТОКОПРОВОДЯЩИМИ ВСТАВКАМИ
DISPOSABLE SLIPPERS WITH CONDUCTIVE INSERTS

Предлагаемое изобретение относится к легкой промышленности, а более конкретно, к гигиеническим средствам барьерного типа, применяемым при проведении медицинской диагностики, физиотерапии, а также немедицинских измерениях параметров тела человека в случаях, когда процедура требует контакта ступней человека с электродами используемого оборудования/прибора.
Одним из таких приборов является биоимпедансный анализатор состава тела марки InBody, производства Южной Кореи, которое, например, может анализировать повышенное количество жира в организме человека, что связано с повышенным риском серьезных медицинских осложнений, включая сердечно-сосудистые проблемы, диабет и другие болезни взрослых, что очень актуально в современном мире.
Такие приборы стоят в общественно доступных местах и позволяют без посещения медицинских учреждений, определять содержание жира в организме. В связи с коронавирусной и другими инфекциями, распространяемыми в общественных местах, остро стоит вопрос дезинфекции биоимпедансных анализаторов после каждого проведенного анализа. Что требует выделить обслуживающий персонал, который производил бы дезинфекцию и санитарную обработку поверхности прибора после каждого измерения, что является экономически очень затратным.
Данные затраты можно многократно уменьшить, если использовать одноразовые тапочки с токопроводящими вставками. Данное изделие предназначено для избегания непосредственного контакта ступней человека с элементами медицинского и иного измерительного/диагностического оборудования/прибора в случаях, когда для проведения процедур требуется электрический контакт между поверхностью ступней и электродами прибора.
Результатом применения изделия является ограничение попадания грязи, грибков, бактерий, вирусов и прочих нежелательных частиц на поверхность ступни человека с элементов используемого прибора. Таким образом, при большом потоке пациентов, нет необходимости производить дезинфекцию поверхностей прибора после каждого использования. Изобретение позволяет экономить дезинфицирующие средства, экономить время персонала, а также защищает поверхности от агрессивного воздействия дезинфицирующих средств.
Из патента US10602800B2 известна электрически проводящая обувь, включающая корпус обуви, имеющий верх, промежуточную подошву и подошву, а подошва имеет приемную камеру. Приемная камера сообщается с отверстием межподошвы. А проводящее устройство устанавливается на подошве снизу. Гибкий проводящий проводник имеет конец, электрически связанный с проводящий устройство и противоположный конец, проходящий во внутреннее пространство верха через приемную камеру подошвы и отверстие межподошвы и прикрепленный к внутренней стороне верха.
Недостатками известного устройства являются ограниченная область применения и неудобство при эксплуатации и невозможность их использования при измерении импеданса.
Из заявки US20210195992A1 известны заземляющие башмаки и способ изготовления заземляющих башмаков. Обувь состоит из верхней и нижней части. Нижняя часть имеет подошву, при этом, по крайней мере, часть подошвы является электрически проводящий, и стелька имеет проводящий контакт с подошвой, стелька имеет не менее одного проводящую нить.
Недостатками известного устройства являются ограниченная область применения и неудобство при эксплуатации и невозможность их использования при измерении импеданса.
Из заявки KR200274092Y1 известна обувь, состоящая из верха, стельки, межподошвы и подошвы. Обувь имеет средства заземления для отвода статического электричества, генерируемого в теле, на обувь и средства заземления. Проводящая пластина установлена в продольном направлении между межподошвой и подошвой. Элемент заземления, электрически соединен с первой половиной токопроводящей пластины и контактирует с землей путем проникновения в отверстие, образованное в подошве. Элемент предотвращения обратного тока, электрически соединен с задним концом проводящей пластины для предотвращения обратного тока, протекающего обратно от земли.
Недостатками известного устройства являются ограниченная область применения и неудобство при эксплуатации и невозможность их использования при измерении импеданса.
Из патента US7997014B2 известна антистатическая обувь для мужчин, женщин и детей, состоящая из верхней части, внешней подошвы и стельки, расположенной между внешней подошвой и верхней частью. Один или несколько электрических проводников, расположенных внутри внешней подошвы и контактирующих с одним или несколькими электрически проводящими областями стельки, обеспечивают электрический контакт между ступней пользователя и землей.
Недостатками известного устройства являются ограниченная область применения и неудобство при эксплуатации и невозможность их использования при измерении импеданса.
Из патента RU2292827 известна летняя и домашняя обувь, которая может быть использована для изготовления легких тапочек, предназначенных для использования в домах отдыха, пансионатах, медицинских и спортивных учреждениях. Также эта обувь может быть использована в лабораториях, салонах красоты, пляжах, бассейнах, банях, саунах, музеях, железнодорожном, автомобильном, авиатранспорте. Обувь содержит выполненные за одно целое детали - подошву и верх, которые легко собираются и разбираются. Выкройка тапочек выполняется методом "вырубки" и представляет собой плоскую цельную конструкцию из одного элемента с разрезами и двумя отверстиями, состоящую из плоскости стопы, носочной и пяточной части, повторяющей контур подошвы ноги. Обувь легка и проста в изготовлении и эксплуатации.
Недостатками известного устройства являются отсутствие заземления, ограниченная область применения и неудобство при эксплуатации и невозможность их использования при измерении импеданса.
Из патента CN1195429C известна, электрически проводящая обувь, внешний нижний край которого находится на стороне земли, средний конец, который изготовлен из вспененного материала EVA, должен быть сконфигурирован между вышеупомянутым внутренним концом и наружным низом обуви, состоит из элемента с более чем с 3-я слоями от лицевой стороны подошвы к внутренней поверхности обуви, контактные части которого соединены с вышеупомянутым внешним низом обуви, таким образом, имеют электрическую проводимость к внешнему низу обуви от вышеупомянутого внутренней стороны.
Недостатками, известного устройства являются ограниченная область применения и неудобство при эксплуатации и невозможность их использования при измерении импеданса.
Из патента RU2400112C2 известно, что в большинстве известных конструкциях обуви используются антистатические нити или проводники, которые часто расположены равномерно под опорной поверхностью стопы или на поверхности подошвы. Но, вследствие анатомического строения стопы человека, опорная поверхность стопы не соприкасается полностью и равномерно с полом. Имеются зоны опоры стопы человека, на которые оказывается большее давление, и зоны стопы, которые почти не подвергаются воздействию веса тела, и таким образом не подвергаются воздействию давления и не соприкасаются с полом.
Поскольку известно, что электропроводность очень сильно зависит также от давления между двумя объектами, находящимися во взаимном контакте, то для специалиста в данной области техники очевидно, что не вся опорная поверхность стопы находится в контакте с подошвой, то есть не вся подошва имеет одинаковую электрическую проводимость. Это неизбежно ведет к недостатку, состоящему в различном сопротивлении в различных точках опорной поверхности стопы и, в частности, к увеличению сопротивления в тех зонах стопы, которые подвергаются воздействию более низкого давления, поскольку электрический контакт ненадежен. В результате, поскольку электрический ток проходит всегда в точке с самым низким сопротивлением цепи, то отведение электростатического заряда на прибор предпочтительно происходит через определенные зоны стопы, то есть те, которые подвергаются воздействию более высокого давления. По этой причине использование большинства существующих тапочек с токопроводящими вставками, неизбежно приводит искажению биоимпедансных измерений.
Целью данного изобретения является создание тапочек с токопроводящими вставками, которые можно использовать при биоимпедансных измерениях, описанного выше вида, в которой возможно устранение недостатков известных токопроводящих тапочек простым и недорогим способом, с упрощением и удешевлением изготовления таких тапочек.
По данному изобретению вышеуказанные цели достигаются путем создания вышеописанных тапочек, у которой подошва содержит по меньшей мере две зоны, выполненные из электропроводящего материала, которые плотно примыкают, к стопе человека и к поверхности электродов приборов. Подошва тапочек имеет две электропроводящие вставки, расположенные в зонах противоположных концов подошвы, то есть носка и пятки, расположение каждой из которых совпадает с расположением электродов измерительного прибора.
Технический результат заключается в создании тапочек с токопроводящими вставками, позволяющими увеличить точность биоимпедансных измерений, снизить или исключить попадания грязи, грибков, бактерий, вирусов и прочих нежелательных частиц на поверхность ступни человека с элементов используемых приборов для измерений, обладающих повышенным удобством при эксплуатации (исключающую дезинфицирующую или санитарную обработку поверхности приборов, уменьшающего время измерений, уменьшающего эксплуатационные затраты), а также обладающего простотой конструкции.
Преимущества данного изобретения очевидны из вышеприведенного описания и прежде всего состоят в обеспечении более полного электрического контакта тела потребителя с измерительным прибором при достаточно высоком сопротивлении. Кроме того, конкретная конструкция предоставляет возможность легкого снятия и надевания тапочек. Расположение вставок подошвы, выполненных из электропроводящего материала, в зоне носка и в пяточной зоне, которые являются типичными точками опоры, определяемыми анатомией стопы и динамикой ходьбы, всегда предоставляют возможность электрического контакта между стопой и прибором, таким образом максимально исключая возникновение условий, при которых уменьшается точность измерений по причине неустойчивого электрического контакта между подошвой и прибором. Конструкция и расположение электропроводящих зон по данному изобретению действительно приводит к по существу равномерному распределению сопротивления по опорной поверхности стопы таким образом, что электростатический заряд, проходящий от прибора к стопе и обратно на прибор, равномерно проходит по значительной части поверхности опоры стопы без концентрации в одном месте. Таким образом устранен недостаток, связанный с наличием преимущественных зон прохода тока, приводящих к искажению измерений при проходе заряда от прибора к стопе и обратно на прибор все время в одном и том же месте стопы.
Признаки изобретения и его усовершенствования приведены в формуле изобретения.
Признаки данного изобретения и преимущества, вытекающие из них, поясняются в последующем подробном описании прилагаемых чертежей, на которых:
Фиг. 1 представляет собой вид сверху тапочек,
Фиг. 2 представляет собой вид снизу тапочек,
Фиг. 3 представляет собой разрез тапочек.
Хорошо известно, что тапочки состоят цельного куска полимерной подошвы и верха тапочек, склеенных или сшитых друг с другом.
На Фиг. 1 и Фиг. 2 показана одноразовые гигиенические тапочки, имеющие конструкцию по данному изобретению. Как можно отметить, в частности, на Фиг. 2 подошвенная часть 1 гигиенических тапочек имеет форму в плане, соответствующую подошве, состоящая из носочной части 2 и пяточной части 3, в обе части подошвы имеют токопроводящую вставку, расположенные в зонах противоположных концов подошвы, то есть носка и пятки, расположение каждой из которых совпадает с расположением датчиков измерительного прибора.
Основа изделий изготавливается из материала, имеющего функции диэлектрика, включая, но не ограничиваясь: тканые текстильные материалы, нетканые текстильные материалы, полиэтилен, картон, бумагу и прочее.
Для изготовления подошвы тапочки лучше всего подходят два материала: один слой вспененного поливинилхлорида и один слой нетканого материала - спанбонда.
Раскрой материалов производится с помощью вырубного пресса. Для изготовления верха тапочки наиболее предпочтительным материалом является нетканый материал - спанбонд. Раскрой материалов производится с помощью вырубного пресса.
Для скрепления верха тапочки и подошвой используется полуавтоматические швейные машины с оверлоком, либо с окантовывателем.
Для придания изделию законченного вида, по периметру тапочки пришивается окантовочная лента, несущая декоративную функцию.
Токопроводящие вставки могут быть выполнены как из токопроводящих тканых материалов, так из тканных и нетканых материалов, включая, но не ограничиваясь: металлическую фольгу и другие металлсодержащие материалы.
Также, токопроводящие вставки могут быть выполнены из впитывающего материала со свойствами диэлектрика, но непосредственно перед использованием могут приобрести функции проводника электрического тока за счет смачивания их в токопроводящей жидкости.
Для выбора материала токопроводящих вставок были проведены экспериментальные исследования различных видов токопроводящих материалов с использованием биоимпедансного анализатора состава тела InBody.
Большинство исследованных материалов, представляющих собой токопроводящие ткани различных производителей из Китая, за счет высокого сопротивления проходящему электрическому току давали искажение результатов измерений InBody770 и не могут быть применены для изготовления конечных изделий.
На основании проведенных экспериментов наиболее предпочтительными являются два основных токопроводящих материала, подходящих по токопроводимости, низкому сопротивлению электрическому току и подходящей стоимости. Это алюминиевая фольга и ткань, содержащая в составе не менее 20 мас.% меди и не менее 20 мас.% никеля, а также полиэстер.
Оба материала дают погрешность измерений человека прибором InBody770 менее одного процента, которая является крайне низкой на фоне заявленной производителем данного прибора собственной погрешности до 3%.
Токопроводящие вставки крепятся к основе из диэлектрика несколькими способами, включая, но не ограничиваясь: пришивание, приклеивание, сплавление термическим воздействием и прочее.
Для прикрепления токопроводящих вставок к подошве тапочки наиболее предпочтительными оказались метод склеивания и метод сшивания.
Токопроводящие вставки изделий выполняются в форме, приближенной к форме электродов используемой модели медицинского/диагностического/ измерительного прибора.
Подошва, показанная на Фиг. 3, имеет две вставки, выполненные из электропроводящего материала и проходящие сквозь всю толщину подошвы.
Первая электропроводящая вставка, обозначенная позицией 4, расположена в серединной зоне носка подошвы, а ее расположение совпадает с расположением датчика прибора. Вторая вставка 5 выполнена в пяточной части. Ее расположение также совпадает с расположением датчика прибора. Таким образом, электрический контакт между стопой потребителя и прибором возникает при наложении токопроводящих вставок подошвы и датчиков и образует взаимный электрический контакт между стопой и прибором.
Согласно первому отличительному признаку токопроводящие вставки, расположены в зонах противоположных концов подошвы, то есть носочной и пяточных частях. Что касается расположения вставки 4, выполненной из электропроводящего материала в носочной зоне подошвы, то она размещена не в серединной части подошвы, а по существу вблизи плюснефалангового сустава, в частности в зоне первой плюсневой кости.
Принимая во внимание анатомию нормальной стопы и расположение вставок 4 и 5, выполненных из электропроводящего материала, следует заметить, что вставки расположены в пяточной зоне и зоне первой плюсневой кости, а также что эти точки являются двумя из трех основных точек опоры стопы. Это справедливо для статического состояния.