可穿戴孕婦心電監(jiān)護(hù)服
裝的概念設(shè)計(jì)與研究
關(guān)鍵詞:可穿戴設(shè)備、健康監(jiān)測、孕婦心電監(jiān)護(hù)、孕婦服裝
222020339012064 秦朗
222020339012065秦秋玨
222020339012062劉思雨
222020339012066茹奕欣
可穿戴孕婦心電監(jiān)護(hù)服
裝的概念設(shè)計(jì)與研究
關(guān)鍵詞:可穿戴設(shè)備、健康監(jiān)測、孕婦心電監(jiān)護(hù)、孕婦服裝
222020339012064 秦朗
222020339012065秦秋玨
222020339012062劉思雨
222020339012066茹奕欣
關(guān)鍵詞(朗)
? 1.可穿戴設(shè)備(Wearable devices, WD)
? 根據(jù)對可穿戴設(shè)備的歷史調(diào)查,其最早起源于賭場。于1955年,美國麻省理工學(xué)院數(shù)學(xué)教授
愛德華·索普在其第2版賭博輔導(dǎo)書《Beat the Dealer》中,提出了一個(gè)用于提高輪盤賭制勝
率的可穿戴電腦的點(diǎn)子,并與同伴合作開發(fā)了該可穿戴電腦設(shè)備,使得輪盤賭的制勝率提高了
44%??纱┐髟O(shè)備在國際上尚無較準(zhǔn)確和完備的定義。
? 在科普中國是這樣定義的:可穿戴設(shè)備即直接穿在身上,或是整合到用戶的衣服或配件的一
種便攜式設(shè)備,是一種硬件設(shè)備,更是通過軟件支持以及數(shù)據(jù)交互、云端交互來實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的功
能,將會對我們的生活、感知帶來很大的轉(zhuǎn)變,具有可移動性、可穿戴性、可持續(xù)性、簡單操
作性、可交互性等特征。
圖1可穿戴設(shè)備展示圖
? 2.可穿戴技術(shù)(Wearable technology, WT)
? 主要探索和創(chuàng)造能直接穿在身上或是整合進(jìn)用戶的衣服、配件的設(shè)備(多媒體、傳感器和無
線通信等),具有低負(fù)荷、可移動操作、使用簡便、支持長時(shí)連續(xù)工作和無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)忍攸c(diǎn)。
它是信息技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)工程的研究熱點(diǎn),充分體現(xiàn)了智能-生物-技術(shù)(intelligent biotechnology, IBT)的融合。隨著計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化軟硬件以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展,可穿戴技
術(shù)逐漸在工業(yè)、醫(yī)療健康、軍事、教育、娛樂等諸多領(lǐng)域表現(xiàn)出重要的研究價(jià)值和應(yīng)用潛力,
其在醫(yī)療健康領(lǐng)域的應(yīng)用包括仿生眼睛、機(jī)械手臂、穿戴式腎等。
圖2可穿戴技術(shù)展示圖(1) 圖3可穿戴技術(shù)展示圖(2) 圖4可穿戴技術(shù)展示圖(3)
? 3.穿戴式生理監(jiān)測(Wearable physiological monitoring)
? 可穿戴智能生理監(jiān)測服裝是微電子技術(shù)與服裝結(jié)合的產(chǎn)物[1]。穿戴式生理監(jiān)測設(shè)備主要涉及
到傳感技術(shù)、無線通信技術(shù)和信號處理技術(shù)等[2]。它具有低負(fù)荷、操作簡便、可移動、持續(xù)監(jiān)
測、無線傳輸和異常生理狀況報(bào)警等特點(diǎn)[3]。目前,穿戴式生理監(jiān)測設(shè)備能夠監(jiān)測人體心電、
心率、血壓、體溫、呼吸頻率、血糖等指標(biāo),提供全天實(shí)時(shí)的健康狀態(tài)監(jiān)測[4]。
? 監(jiān)測系統(tǒng)組成
? 監(jiān)測系統(tǒng)主要由生理信息采集模塊、無線通信模塊和數(shù)據(jù)處理模塊組成。生理信息采集模塊
用于獲取用戶的心電、呼吸、體溫等生理信息;無線通信模塊將數(shù)據(jù)傳遞至遠(yuǎn)方終端;數(shù)據(jù)處
理模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、顯示、存儲等,并在出現(xiàn)異常情況時(shí)給予警示。
? 4.穿戴式心電監(jiān)測(Wearable ECG
monitoring)
? 對可穿戴式心電監(jiān)測設(shè)備的研究在國外起步較早
,上世紀(jì)50年代,美國Holter博士開創(chuàng)性地研制
出了動態(tài)心電圖機(jī)。該心電圖機(jī)能夠連續(xù)24小時(shí)進(jìn)
行心電數(shù)據(jù)記錄,然后將記錄的數(shù)據(jù)交給專業(yè)人士
分析,在日常生活中實(shí)現(xiàn)對病人心電信號的記錄并
進(jìn)行疾病診斷。這一成果極大地提高了心律失常疾
病的檢出率,能夠有效地保護(hù)人們身體健康,但該
記錄儀價(jià)格高昂且體積較大,穿戴不舒適。后來隨
著傳感器、處理器等電子技術(shù)不斷進(jìn)步,心電監(jiān)測
記錄儀朝著小型化方向不斷發(fā)展,與此同時(shí),性能
也在提升,主要體現(xiàn)在心電數(shù)據(jù)記錄的準(zhǔn)確性以及
能在更多的場景下實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量監(jiān)測。2018年,上海
微創(chuàng)公司研發(fā)單道心電記錄儀,實(shí)現(xiàn)了內(nèi)置TF卡存
儲高質(zhì)量心電數(shù)據(jù),也可以無線傳輸至移動端,但
是其重量超過40g,外形不夠小巧。如圖1.3所示,
2020年,美敦力公司開發(fā)可穿戴式心臟監(jiān)測系統(tǒng)
SEEQ,該設(shè)備在與皮膚接觸后,會自動進(jìn)行心電
監(jiān)測并無線傳輸數(shù)據(jù)至監(jiān)測中心進(jìn)行分析,通過按
下按鈕,用戶也可以主動將感受到的不適告知監(jiān)測
中心,但該設(shè)備同樣體積不夠小巧,厚度達(dá)15mm
,穿戴舒適性有待提升。
圖5美敦力可穿戴式心臟監(jiān)測系統(tǒng)SEEQ
近年來,國內(nèi)在可穿戴心電監(jiān)測領(lǐng)域的研
發(fā)投入不斷增加,取得了一系列研究成果。
如東南大學(xué)的張權(quán)基于一款集成的信號調(diào)
理模塊AD8232和低功耗處理器MSP430F55
29,開發(fā)了一款可穿戴式心電監(jiān)測系統(tǒng),
該系統(tǒng)利用CC2540藍(lán)牙芯片完成低功耗無
線傳輸,設(shè)備整體功耗較低,具備數(shù)據(jù)無
線傳輸?shù)墓δ堋?/p>
跌倒監(jiān)測文獻(xiàn)可視化
便攜式人體跌倒檢測系統(tǒng) 中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生裝備研究所 2007
跌倒檢測系統(tǒng) 皇家飛利浦電子股份有限公司 2010
一種基于足底壓力感知的跌倒檢測裝置 中國康復(fù)科學(xué)所(中國殘聯(lián)殘疾預(yù)防與控制研究中心) 2022
一種基于事件流質(zhì)心軌跡的跌倒檢測方法及系統(tǒng) 中國人民解放軍國防科技大學(xué) 2022
一種基于端側(cè)AI芯片的跌倒檢測方法及裝置 蘇州愛可爾智能科技有限公司 2022
部分跌倒監(jiān)測專利
心電信號產(chǎn)生機(jī)理 心電信號特征分析 心電系統(tǒng)
整體結(jié)構(gòu)框圖
如圖6所示,心電圖是心臟內(nèi)所有結(jié)和心
肌細(xì)胞動作電位活動的疊加表現(xiàn),心電圖
波形不同位置的形態(tài),代表了心臟電周期
內(nèi)特定的活動,因而根據(jù)心電波形形態(tài)的
異常,可以推斷出產(chǎn)生的原因。
圖6 心臟不同部位動作電位與體表心電圖的關(guān)系
如今醫(yī)學(xué)上公認(rèn)心電圖波形主要由P波、
QRS波群和T波組成,并且有時(shí)候在T波后,
還會出現(xiàn)一個(gè)幅度較小的波動,稱為U波,
標(biāo)準(zhǔn)心電信號波形如圖7所示。
圖7 標(biāo)準(zhǔn)心電信號波形
如圖8所示。
圖8 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
心電系統(tǒng)材料選擇
? 本文選用硅橡膠用作心電監(jiān)測儀的外表面封裝材料,封裝方法為灌注。合成橡膠具備較好的彈性、抗老化性和絕緣性等特點(diǎn),在國防、
醫(yī)療、交通等領(lǐng)域都十分常見。早在幾個(gè)世紀(jì)前,人們就發(fā)現(xiàn)有些植物分泌的汁液硬化后具有彈性,而且能夠用來擦除鉛筆書寫的字跡,
但后來發(fā)明的硫化技術(shù)才讓橡膠真正具備了使用價(jià)值。合成橡膠的種類數(shù)量有很多,硅橡膠是其中應(yīng)用較為廣泛的一種。硅橡膠經(jīng)過特殊
的工藝制造,無異味、無毒害、耐高溫和低溫,在高達(dá)
? 300℃和低至-90℃的惡劣條件下都能夠維持原有的特性。在眾多合成聚合物中,
? 硅橡膠在透氣性、抗老化性和電絕緣等方面的表現(xiàn)也尤為突出,正是因?yàn)樗邆?/p>
? 這些特點(diǎn),才能在醫(yī)療領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,許多醫(yī)療器械都用到了硅橡膠材料。如圖4.9所示為模擬硅橡膠封裝的心電監(jiān)測儀,尺寸為
70mm′18mm′7mm,輕量化的設(shè)計(jì)使得設(shè)備重量低至9g。
圖10 完成硅橡膠封裝的心電監(jiān)測儀 圖11 人體皮膚表面實(shí)測示意圖
軟件數(shù)據(jù)反饋
? 嵌入式軟件編程環(huán)境為Keil5,這是一款常用的C語言軟件開發(fā)系統(tǒng),本項(xiàng)目基于該平臺進(jìn)行
軟件編程。
? 在系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上,進(jìn)行本地存儲的心電信號波形繪制和分析,波形繪制使用Matlab
軟件完成,首先以心電信號模擬儀產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)心電信號作為監(jiān)測儀的信號源,接著從人體皮
膚表面采集心電信號進(jìn)行測試,最終繪制的心電波形。
? 在實(shí)際應(yīng)用中,正確穿戴可監(jiān)測孕婦服,打開電源開關(guān),按下數(shù)據(jù)記錄按鈕后,TF卡中成功
新建txt文件并向其中完整無誤地寫入了心電數(shù)據(jù),當(dāng)再次按下數(shù)據(jù)存儲按鈕,存儲進(jìn)程立即
停止,但此時(shí)依然在進(jìn)行心電數(shù)據(jù)的采集,并通過信息傳輸模塊將數(shù)據(jù)傳輸出去,直到系統(tǒng)
電源按鍵再次被按下,數(shù)據(jù)采集和藍(lán)牙發(fā)送才停止。
TF卡存儲的文件、數(shù)據(jù)格式及波形繪制示意圖
二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.主要學(xué)術(shù)論文——國內(nèi)關(guān)于可穿戴健康監(jiān)測孕婦服裝的學(xué)術(shù)論文。
序號 題目 期刊 期刊類型· 年份 內(nèi)容
1 孕婦服裝舒適安全性監(jiān)測系統(tǒng) 上海紡織科技 北大核心 2014
為了研究孕婦生理特征和孕婦服裝多功能監(jiān)測方法,在分析孕婦孕產(chǎn)期健康狀況
下的生理特征指標(biāo)和孕婦穿著舒適安全服裝的基礎(chǔ)上,探討了將自控微單片機(jī)傳
感器和觸摸感應(yīng)顯示器技術(shù)應(yīng)用于孕婦服裝的方法和路徑。
2 孕婦心電監(jiān)護(hù)可穿戴裝備的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 絲綢 北大核心 2018 基于非侵入型小型醫(yī)療監(jiān)護(hù)可穿戴設(shè)備和圍產(chǎn)期孕婦心電監(jiān)護(hù)問題,文章介紹了
目前國內(nèi)外孕婦心電監(jiān)護(hù)可穿戴裝備的研究現(xiàn)狀。
3 孕婦可穿戴設(shè)備的應(yīng)用與管理 協(xié)和醫(yī)學(xué)雜志 北大核心 2018
本文介紹可穿戴設(shè)備及其關(guān)鍵技術(shù),探討面向妊娠期女性可穿戴設(shè)備的典型應(yīng)用
及醫(yī)院產(chǎn)科的監(jiān)護(hù)管理模式,并分析當(dāng)前國內(nèi)外孕婦可穿戴設(shè)備領(lǐng)域面臨的問題
和對策。
4 便攜式胎兒心率監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 電子測量技術(shù) 北大核心 2018 設(shè)計(jì)一個(gè)帶有遠(yuǎn)程傳送功能的便攜式胎兒心率監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。
5
面向孕婦遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)的智能信息處理方法研究進(jìn)展綜
述 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志 北大核心 2018
本文以孕婦院外監(jiān)護(hù)為研究背景,對其中智能處理方法的公開研究報(bào)道進(jìn)行綜述,
分析現(xiàn)有研究方法的優(yōu)缺點(diǎn),指出可能存在的問題,闡述未來發(fā)展趨勢,以期為今
后的相關(guān)研究提供參考。
6 孕婦可穿戴設(shè)備的應(yīng)用與管理 協(xié)和醫(yī)學(xué)雜志 普刊 2018
本文介紹可穿戴設(shè)備及其關(guān)鍵技術(shù),探討面向妊娠期女性可穿戴設(shè)備的典型應(yīng)用
及醫(yī)院產(chǎn)科的監(jiān)護(hù)管理模式,并分析當(dāng)前國內(nèi)外孕婦可穿戴設(shè)備領(lǐng)域面臨的問題
和對策。
7 基于孕婦心電監(jiān)護(hù)的可穿戴系統(tǒng)研究 西安工程大學(xué) 碩士畢業(yè)
論文 2019
針對圍產(chǎn)期孕婦心電監(jiān)護(hù)問題,基于非侵入型小型醫(yī)療監(jiān)護(hù)可穿戴設(shè)備,介紹了目
前國內(nèi)外孕婦心電監(jiān)護(hù)可穿戴裝備的研究現(xiàn)狀, 對傳感技術(shù)的實(shí)現(xiàn)和服裝功能性
設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了梳理和分析。
8 多穿型孕婦裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 毛紡科技 北大核心 2021 為改善目前市場上孕婦裝款式單一、利用率低的現(xiàn)狀,對多穿型孕婦裝造型方式
進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
9 基于三維虛擬的防輻射孕婦托腹內(nèi)褲設(shè)計(jì) 針織工業(yè) 北大核心 2022 三維虛擬軟件能夠根據(jù)孕婦體型數(shù)據(jù)簡便快速地建立孕婦模型,高效地完成從
設(shè)計(jì)到試穿效果展示的開發(fā)過程,且實(shí)物制作驗(yàn)證了軟件設(shè)計(jì)的合理性。
2、關(guān)鍵詞“可穿戴設(shè)備” &“健康監(jiān)測”&“孕婦心電監(jiān)測”&“孕婦服裝”
2000年-2022年關(guān)于可穿戴設(shè)備研究的計(jì)量可視化分析 2000年-2022年關(guān)于孕婦服裝研究的計(jì)量可視化分析
關(guān)于健康監(jiān)測孕婦研究的計(jì)量可視化分析
2000年-2022年關(guān)于孕婦心電監(jiān)測研究的計(jì)量可視化分析
3、產(chǎn)品圖譜
孕婦心電監(jiān)護(hù)的服裝類可穿戴裝備是一種可穿戴式產(chǎn)前監(jiān)測系統(tǒng)?,F(xiàn)有的系統(tǒng)研究大
多使用適合孕婦身體貼身并且?guī)в行碾妶D監(jiān)測功能的紡織電極,以襯衫、T恤、托腹帶等
為載體。從懷孕后期的孕婦腹部提取心電圖信號,通過數(shù)據(jù)技術(shù)分離等最終達(dá)到檢測胎
心率、心電圖等目的。目前服裝類的孕婦心電監(jiān)護(hù)裝備具體研究狀況如表1所示。
類型 產(chǎn)品 公司 功效
服裝
智能服裝 美國康奈爾大學(xué)
在胸前部位加入可導(dǎo)電的銀纖維,
通過傳感器將孕婦體溫、心率、血
壓和呼吸等檢測數(shù)據(jù)傳至移動智能
設(shè)備。
StimElation孕婦裝 StimElation
1、抗輻射、抗電磁波
2、播放音樂,類似胎教
3、配備健康監(jiān)控傳感器,通過APP
隨時(shí)了解寶寶情況
rynoskin防蚊蟲服裝 Vector Textiles、
Rynoskin
兼具保護(hù)性和時(shí)尚性的防昆蟲叮咬
服飾
可穿戴芯
片
可穿戴五通道心電圖芯
片
比利時(shí)研發(fā)公司
Imec、數(shù)字醫(yī)療
創(chuàng)企Bloomlife
1、芯片體積小,可嵌入可穿戴貼片
2、檢測胎兒心率和移位
可穿戴胎
心記錄儀
智柔·胎兒/母體心率記
錄儀
荷清柔性電子技術(shù)
有限公司
1、自動檢測胎兒心率、母體心率、
宮縮壓力
2、APP可24小時(shí)持續(xù)胎心監(jiān)測
3、產(chǎn)品圖譜
使用環(huán)境分析
1、蚊蟲高發(fā)地區(qū)
據(jù)世界衛(wèi)生組織(WTO)統(tǒng)計(jì),每年有72.5萬人死于蚊蟲叮咬。如果孕婦受到感染病毒會遺傳給胎兒,導(dǎo)致胎兒出 現(xiàn)嚴(yán)重的先天性缺陷,還可造成其他健康影響。[1]
[1]劉玉艷.防蚊孕婦服:寨卡病毒的克星[J].中國纖檢,2017(08):134-136.
[2]MDPI and ACS Style
Wang, T.; Fan, Z.-W.; Ji, Y.; Chen, J.-J.; Zhao, G.-P.; Zhang, W.-H.; Zhang, H.-Y.; Jiang, B.-G.; Xu, Q.; Lv, C.-L.; Zhang, X.-A.; Li, H.; Yang,
Y.; Fang, L.-Q.; Liu, W. Mapping the Distributions of Mosquitoes and Mosquito-Borne Arboviruses in China. Viruses 2022, 14, 691.
根據(jù)蚊子物種的生態(tài)特征和在縣級的空間分布進(jìn)行分類[2] 1954年至2020年中國蚊子傳播病毒的種類[2]
中國31省域醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)均衡性綜合指數(shù)[1]
年鑒醫(yī)生與在線醫(yī)療服務(wù)平臺醫(yī)生數(shù)量地域分布熱圖[2]
年鑒醫(yī)生和在線醫(yī)療服務(wù)平臺醫(yī)生分科百分比折線圖[2]
2、醫(yī)療資源短缺地區(qū)
[1]李靜,常媛媛.中國省域醫(yī)療服務(wù)分布失衡性及治理效率研究[J].安徽大學(xué)學(xué)報(bào)(哲學(xué)社會科學(xué)版),2021,45(02):145-156.
[2]熊丹妮,夏晨曦,李燊,熊興江,趙冬,馬敬東.中國在線醫(yī)療服務(wù)醫(yī)療機(jī)構(gòu)及醫(yī)生的分布與啟示[J].中國衛(wèi)生事業(yè)管理,2018,35(07):481-484+506.
功能分析-材料選擇
類別 功能 產(chǎn)品 性能
面料
防輻射
不銹鋼纖維混紡
織物
1、透氣性好、質(zhì)地柔軟
2、易于加工
3、屏蔽效能高
鍍銀織物
1、技術(shù)高、難度大、成本高
2、多用于服裝里料
3、屏蔽效能極好
鍍銅織物
1、比較粗糙、手感較硬
2、多用于服裝里料
3、價(jià)格低
多離子織物 1、不太耐氧化
防蚊蟲 rynoskin 1、預(yù)防蚊子叮咬
2、透氣、防潮效果好
評價(jià)
? 主觀評價(jià):
? 該款可穿戴孕婦心電監(jiān)護(hù)服在設(shè)計(jì)過程中,充分考慮了心臟、血壓、環(huán)境等諸多
因素。通過高質(zhì)量的要求監(jiān)測孕婦在孕期過程中的各項(xiàng)生理指標(biāo),在很大程度上為
孕婦以及家屬提供了便利。
? 孕婦在懷孕期間有較多明顯的生理特征,受外界環(huán)境因素的影響很大。而孕婦服
是孕婦接觸最多的物品,尤其是貼身衣物對孕婦的影響更大。但目前市場上大多數(shù)
的孕婦服在設(shè)計(jì)理念上僅追求穿著上的寬松與舒適感,并不具備保護(hù)、預(yù)防、監(jiān)測作
用。作為自我保護(hù)能力有限的孕婦群體,在遇到危險(xiǎn)情況時(shí)往往缺乏自救能力,市場
現(xiàn)存在的孕婦服無法提供適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)設(shè)施。當(dāng)孕婦摔倒或腹部受到?jīng)_擊時(shí), 受傷而
導(dǎo)致流產(chǎn)的狀況時(shí)有發(fā)生。
? 因此, 本小組設(shè)計(jì)的這款具備智能型結(jié)構(gòu)的孕婦服, 在對孕婦個(gè)人的身體健康狀況
進(jìn)行監(jiān)測的同時(shí),將數(shù)據(jù)信息反饋給家屬,因此孕婦會得到及時(shí)監(jiān)護(hù);當(dāng)遇到突發(fā)
狀況時(shí),孕婦服內(nèi)置自動報(bào)警,孕婦會得到很好的保護(hù)。
客觀評價(jià):
孕婦裝是一個(gè)在審美上有待改進(jìn)的市場,而可穿戴技術(shù)往往在服裝的吸引力和有
用性之間掙扎。
本文所設(shè)計(jì)的新型智能孕婦服與傳統(tǒng)不孕婦服相比,在技術(shù)上,增加了血壓測量
模塊、心跳測量模塊以及信號接收與發(fā)射模莫塊,因而具有檢測孕婦身體健康并
將檢測信息反饋給孕婦家屬的功能。信息接收與發(fā)射模塊具具備信號接收、信號
處理以及信號發(fā)射的功能,從一定程度上,實(shí)現(xiàn)了孕婦服的智能化。在面料上,
采用防蚊蟲、防輻射的高科技面料,在保證孕婦受到監(jiān)測的同時(shí)提供更全面的保
護(hù)。
本文所設(shè)計(jì)的孕婦服供電電壓小于人人體安全電壓,保證了孕婦在工作過程中不
會發(fā)生觸電事故,具有一定的安全性。血壓測量儀、 心跳測量儀等均與人體對應(yīng)
部位貼合,保證了測量的準(zhǔn)確性。信號接收儲存發(fā)射器放置在孕婦肩部位置,發(fā)
射波段較寬,頻率較小,不會對孕婦健康產(chǎn)生危害。綜上所述,該款可穿戴孕婦
心電監(jiān)護(hù)服具有一定的可靠性。
總結(jié)
一、可穿戴式健康監(jiān)測孕婦服創(chuàng)新點(diǎn)
1.理論創(chuàng)新
目前已進(jìn)入市場銷售的成熟的孕婦可穿戴智能裝備較少。由于孕婦的特殊體型,孕婦所使
用的智能服裝必須設(shè)計(jì)為可穿戴自適應(yīng)模式,本研究將重視孕婦穿著的舒適性、方便性及
耐久性。
(1)服裝與皮膚之間的日常動態(tài)作用研究。電極及傳感器的柔性化發(fā)展為醫(yī)療監(jiān)護(hù)服裝
的研究設(shè)計(jì)提供了可能。孕婦的日常生活會產(chǎn)生肢體移動,造成柔性電極、傳感器與服裝
相對位置移動和接觸壓力的變化,這種變化會影響到信息的有效監(jiān)測與判斷,同時(shí)影響穿
著的舒適性。因此本研究將對對監(jiān)護(hù)服裝與皮膚之間的動態(tài)作用進(jìn)行研究,提高孕婦心電
監(jiān)護(hù)服裝的可靠性及穿著舒適性,可以加快實(shí)現(xiàn)醫(yī)療監(jiān)護(hù)服裝的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
(2)針對孕婦孕期腹圍變化,服裝的可調(diào)節(jié)性及傳感器穩(wěn)定性研究。進(jìn)行人體生理信息
監(jiān)測時(shí),要求傳感器與被監(jiān)測人體保持良好接觸,集成附帶傳感器的醫(yī)療監(jiān)護(hù)服裝必須與
孕婦人體緊密貼合。隨著孕婦懷孕月份的不斷增加,腹圍也在發(fā)生規(guī)律性的變化。這就要
求孕婦所穿戴的貼身服裝必須在具有可調(diào)節(jié)功能,同時(shí)不破壞傳感器監(jiān)測的穩(wěn)定性。 2、實(shí)踐創(chuàng)新
目前孕婦心電監(jiān)護(hù)可穿戴醫(yī)療監(jiān)護(hù)設(shè)備上使用的傳感器大都采用傳統(tǒng)的傳感器與服裝的簡單的物理結(jié)
合,沒有實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的集成。
(1)本研究的實(shí)踐創(chuàng)新在于通過概念設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)孕婦心電監(jiān)護(hù)服裝的日?;枰獙?shí)現(xiàn)傳感器等電子
元件與服裝系統(tǒng)的較好整合。
二、研究意義
(1)研究目的
可穿戴孕婦心電監(jiān)護(hù)服裝的主要目的,是在小范圍破壞服裝日常穿著功能 的前提下,采集孕婦心電有效信息,以便及時(shí)準(zhǔn)確地掌握孕婦健康狀況。
(2)研究意義
本研究解決了可穿戴孕婦心電監(jiān)護(hù)服裝在動態(tài)條件下缺乏傳感器穩(wěn)定性的 問題,本研究展開了對傳感材料的設(shè)計(jì)與選擇、傳感器形狀數(shù)量及位置的 確定、外殼和相關(guān)材料的柔軟度、固定元件與服裝的黏附、人體正常生理 因素的干擾(如汗液等)、服裝中電路導(dǎo)線的無彈性及服裝面料彈性之間的矛 盾、服裝的日常洗滌、圍產(chǎn)期孕婦腹圍尺寸變化的針對性設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)了傳 感器與皮膚的合理接觸,及傳感器在孕婦服裝中的集成技術(shù)。
本次可穿戴孕婦心電監(jiān)護(hù)服裝的設(shè)計(jì)在實(shí)現(xiàn)心電監(jiān)測數(shù)據(jù)收集穩(wěn)定性的同 時(shí),滿足了普通產(chǎn)期內(nèi)孕婦的日常穿著需求,并考慮人體工學(xué)、服裝舒適 性、安全性、美觀性等。本評價(jià)結(jié)果表明,本設(shè)計(jì)的可行性與滿意度較高, 孕婦通過該著裝訓(xùn)練來進(jìn)行心電監(jiān)測,改善了傳感器不穩(wěn)定的問題,實(shí)現(xiàn) 了孕婦日常穿戴的需求。設(shè)計(jì)可為其它有關(guān)孕婦健康監(jiān)測的功能服研究提 供一定的參考。未來本設(shè)計(jì)可從情感方向深入,結(jié)合心理學(xué)相關(guān)理論,從 設(shè)計(jì)上提升孕婦著裝的積極情感與正面情緒。
三、研究方法
本研究運(yùn)用了調(diào)查法、文獻(xiàn)研究法、個(gè)案研究法等展開可穿戴孕婦心電
監(jiān)護(hù)服裝的概念設(shè)計(jì)研究。
首先,本組成員通過大量的文獻(xiàn)閱讀與產(chǎn)品搜集,獲取國內(nèi)外現(xiàn)有的相
關(guān)研究與科技技術(shù),并為本研究的可穿戴設(shè)備技術(shù)建立理論基礎(chǔ)。通過
對個(gè)別孕婦心電監(jiān)護(hù)服裝產(chǎn)品的深入研究,獲取其設(shè)計(jì)優(yōu)勢,以及產(chǎn)品
所存在的問題,以此轉(zhuǎn)化為本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)與設(shè)計(jì)要素。
其次,通過概念設(shè)計(jì)方法,基于可穿戴柔性傳感器技術(shù),繪制可穿戴孕
婦心電監(jiān)護(hù)服裝的概念圖像,將概念設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為圖像。
最后,通過評價(jià)方法證實(shí)本研究設(shè)計(jì)的可行性。