ОДНОРАЗОВЫЕ БАХИЛЫ С ТОКОПРОВОДЯЩИМИ ВСТАВКАМИ
DISPOSABLE SHOE COVERS 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 бахилы 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 US 3146377 A известны одноразовые токопроводящие бахилы, специально адаптированные для здоровья или гигиены, например, содержащие токопроводящий материал, позволяющий снимать электростатические заряды. Данные бахилы предназначены для использования там, где желательно проводить статическое электричество от пользователя в хирургических операционных для снятия статических зарядов при проведении операций. Покрытие не только обеспечивает снятия статических зарядов, но и обеспечивает бактериальный барьер от вирулентных организмов, которые могут попасть в операционную из обуви хирурга или его помощников.
Недостатками известного устройства являются ограниченная область применения и неудобство при эксплуатации и невозможность их использования при измерении импеданса.
Из патента US 3335506 A известен электропроводящий хирургический чехол для обуви хирургов, содержащие токопроводящий материал, позволяющий снимать электростатические заряды. Гигиенический чехол для обуви полностью покрывает обувь непроводящим покрытием, но который имеет проводящую подошву и проводящий язычок, соединенные с подошвой и проходящие внутрь чехла для обуви для обеспечения контакта с ногой человека.
Недостатками известного устройства являются ограниченная область применения и неудобство при эксплуатации и невозможность их использования при измерении импеданса.
Из патента US 3381174 A известны непроницаемые токопроводящие бахилы, специально разработанные для использования в таких средах, как больничные операционные и т.п., где анестетики представляют явную опасность взрыва. Изделие включает токопроводящую бахилу из расширяемого и сжимающегося текстильного материала для плотного прилегания стопы пользователя и возможность удерживания на стопе пользователя, не требуя дополнительных поддерживающих средств, таких как галстуки, шнурки, отдельные резинки и т.п.
Недостатками известного устройства являются ограниченная область применения и неудобство при эксплуатации и невозможность их использования при измерении импеданса.
Из патента US 3296489 A известны недорогие хирургические бахилы, которые из-за значительно сниженной стоимости позволяют использовать данные бахилы и утилизировать их после использования и тем самым исключить дополнительные расходы на стирку и стерилизацию, возникающие при использовании существующих в настоящее время типов. Кроме этого, данная бахила, может легко расширяться для надевания на обувь любого размера, тем самым устраняя необходимость в хранении большого количества бахил разного размера. Вдобавок, одноразовая хирургическая бахила, имеет полоску из проводящего материала, свободный конец которой можно легко захватить и заправить внутрь носка пользователя для прилегания к коже ноги для заземления пользователя.
Недостатками известного устройства являются ограниченная область применения и неудобство при эксплуатации и невозможность их использования при измерении импеданса.
Из патента US 2958012 A известны токопроводящие одноразовые бахилы, которые в основном сделаны из бумаги, но которую можно стерилизовать в обычных стерилизаторах для повторного использования. Изделие по настоящему изобретению содержит верхнюю часть, охватывающую ногу пользователя, соединенную с нижней частью, которая обычно представляет собой проводящий материал, и средства для полного охвата ступни и части ноги пользователя, а также средства для обеспечения электрического контакта.
Недостатками известного устройства являются ограниченная область применения и неудобство при эксплуатации и невозможность их использования при измерении импеданса.
Из патента US 3564335 A известны бахилы, приспособленные для ношения врачами и медсестрами во время хирургических операций, чтобы электрически заземлить их тела на пол, на котором они стоят, для того чтобы статическое электричество не накапливалось и не вызывала искру вблизи взрывоопасных газов, которые иногда используются в хирургии. Бахилы подходят для различных размеров обуви и имеют две наложенные друг на друга пластиковые панели, соединенные вдоль их заднего и нижнего краев соединительной перемычкой в средней части их верхних краев, удерживающей панели вместе. Электропроводящая пластиковая полоса герметизирована вдоль нижнего края одной панели, причем эта полоса имеет выступающую часть для заправки в обувь или чулок пользователя для обеспечения электрического контакта с его телом.
Недостатками известного устройства являются ограниченная область применения и неудобство при эксплуатации и невозможность их использования при измерении импеданса.
Из патента US 3359658 A известны одноразовые электропроводящие бахилы для хирургических и аналогичных целей, состоящей из двух половинок тонкого материала, каждая из которых в сплющенном состоянии перед использованием принимает форму обуви, если смотреть сбоку, открытая сверху для вставки обуви пользователя и соединение, по крайней мере, на носке и подошве. Предусмотрены завязки для фиксации покрытия на месте, а также предусмотрены средства для заземления ноги пользователя на пол.
Из патента RU 2400112 C2 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, в следствие 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 бахил с токопроводящими вставками, неизбежно приводит искажению биоимпедансных измерений.
Целью данного изобретения является создание бахил с токопроводящими вставками, которые можно использовать при биоимпедансных измерениях, описанного выше вида, в которой возможно устранение недостатков известных токо-проводящих бахил простым и недорогим способом, с упрощением и удешевлением изготовления таких бахил.
По данному изобретению вышеуказанные цели достигаются путем создания вышеописанных бахил, у которой подошва содержит по меньшей мере две зоны, выполненные из электропроводящего материала, которые плотно примыкают, к нужным участкам стопы человека и к поверхности электродов приборов. Подошва бахилы 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 бахилы 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 бахилы. 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 стоны 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 бахилы сверху.
Фиг. 2 представляет собой вид бахилы снизу.
Фиг. 3 представляет собой вид бахилы разрезе.
Хорошо известно, что бахилы состоят цельного куска полимерного материала, склеенных со стороны носочной и пяточной части и в верхней части по окружности склеенного резинового кольца.
На Фиг. 1 и Фиг. 2 показана одноразовые гигиенические бахилы, имеющая конструкцию по данному изобретению. Как можно отметить, в частности, на Фиг. 2 подошвенная часть 1 гигиенической бахилы 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 электродов измерительного прибора.
Основа изделий изготавливается из материала, имеющего функции диэлектрика, включая, но не ограничиваясь: тканые текстильные материалы, нетканые текстильные материалы, либо не текстильные материалы, такие как полиэтилен, картон, бумагу и прочее.
Для изготовления бахилы лучше всего подходит нетканый материал - спанбонд.
Раскрой материалов производится с помощью вырубного пресса.
Для скрепления бахила и придания законченной формы используются полуавтоматические швейные машины с оверлоком, либо с окантовывателем.
Токопроводящие вставки могут быть выполнены как из токопроводящих тканых материалов имеющих в составе медь и никель, так из нетканых материалов, включая, но не ограничиваясь: металлическую фольгу.
Также, токопроводящие вставки могут быть выполнены из впитывающего материала со свойствами диэлектрика, но непосредственно перед использованием вставкам могут придаваться функции проводника электрического тока за счет смачивания их токопроводящей жидкостью.
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 во-первых, алюминиевая фольга, во-вторых ткань, содержащая в составе не менее 20 массовых % меди и не менее 20 массовых % 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 основе бахилы 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 электродов и образует взаимный электрический контакт между участками стопы и электродами прибора.
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.