Enhancing pressure ulcer prevention through optimized design of a multi-cellular foam mattress

材料科学 金属泡沫 复合材料 结构工程 机械工程 工程类 多孔性
作者
Abdelkader Benkhettou,Omar Khatir,Ismail Boudjemaa,Atef Hamada,Abderahman Sahli,B. Bachir Bouiadjra,Smaïl Benbarek
出处
期刊:Mechanics of Advanced Materials and Structures [Taylor & Francis]
卷期号:: 1-9 被引量:1
标识
DOI:10.1080/15376494.2024.2423392
摘要

Sustained mechanical loading on skeletal muscle tissue can lead to degeneration and cell damage over time, resulting in the development of pressure ulcers, particularly in hospital mattresses or for wheelchair-bound users. The primary risk factors for this damage are tissue ischemia caused by pressure in the contact area and tissue compressive strain. In this study, a multi-cell, multi-material foam mattress for the upper comfort layer was developed, with the aim of simultaneously minimizing soft tissue compressive strain and maximum surface pressure on the human buttocks zone. The levels of these factors were estimated using the finite element method (FEM). A multi-objective optimization (MOO) approach was employed, coupling the non-dominated sorting genetic algorithm (NSGA-II) with FEM. This algorithm helped determine the required compressive strength and the optimal cell configurations to achieve the desired outcomes. The majority of the optimal solutions exhibited contact pressures (Cpresss) below the recommended threshold to avoid local tissue ischemia. The optimized cellular material configurations resulted in soft tissue compressive strain of 12% and Cpress of 3.4 kPa, indicating longer safety times for supine support on the foam mattress without the need for repositioning. The optimization process utilized 5 softer foam materials out of the 9 firmness levels tested to achieve these results. The proposed multi-cell, multi-material foam mattress model shows promise for the prevention of pressure sores, as suggested by the optimization findings.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
大胆的碧菡完成签到,获得积分10
1秒前
容cc发布了新的文献求助10
2秒前
sdkjxuwei完成签到,获得积分10
2秒前
李健的小迷弟应助王院士采纳,获得10
4秒前
5秒前
6秒前
天天向上完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
按揭发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
天天向上发布了新的文献求助10
10秒前
咖喱发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
lrh发布了新的文献求助10
13秒前
朱浩强发布了新的文献求助10
14秒前
打打应助欧阳娜娜采纳,获得10
16秒前
wangli发布了新的文献求助10
16秒前
热爱生活完成签到,获得积分10
16秒前
22秒前
科研通AI5应助NXK采纳,获得10
23秒前
人各有痣完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
26秒前
馥郁发布了新的文献求助10
28秒前
31秒前
kdjm688发布了新的文献求助10
32秒前
给你吃一个屁完成签到,获得积分10
32秒前
34秒前
37秒前
暴躁小兔完成签到,获得积分10
38秒前
38秒前
38秒前
ProfCTS应助无语的沛春采纳,获得10
40秒前
NXK发布了新的文献求助10
42秒前
烟花应助激情的凌青采纳,获得10
43秒前
43秒前
崔哥完成签到,获得积分20
43秒前
46秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
T/CAB 0344-2024 重组人源化胶原蛋白内毒素去除方法 1000
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3775623
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3321235
关于积分的说明 10204297
捐赠科研通 3036094
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1665997
邀请新用户注册赠送积分活动 797244
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 757766