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Mi Dream睡眠枕的設(shè)計(jì)

汪小康,趙媛

睡眠舒適度;睡眠質(zhì)量；枕具;人機(jī)工程學(xué);多功能

由于上網(wǎng)、睡眠衛(wèi)生習(xí)慣、睡覺受光線和噪聲干擾等因素影響,睡眠質(zhì)量問題在大學(xué)生中普遍存在,成為當(dāng)前困擾大學(xué)生身心健康的突出問題。為此,本研究主要研究設(shè)計(jì)一款具有通過耳機(jī)播放音樂以降噪并且引入中草藥輔助睡眠功能的人機(jī)工程學(xué)枕頭,通過枕具來調(diào)節(jié)頸部疲勞,改善睡眠質(zhì)量。

1 Mi Dream睡眠枕設(shè)計(jì)

1.1 設(shè)計(jì)理念 以人機(jī)工程學(xué)為Mi Dream睡眠枕設(shè)計(jì)的指導(dǎo)理念,枕頭的各項(xiàng)尺寸、材質(zhì)及其形狀均以實(shí)驗(yàn)結(jié)果為參考數(shù)據(jù),以人體側(cè)臥、仰臥睡姿作為實(shí)驗(yàn)變量,將多種功能進(jìn)行分類研究并綜合于一體,設(shè)計(jì)出一款改善乃至解決睡眠質(zhì)量問題的人機(jī)工程學(xué)枕頭。1.2 Mi Dream睡眠枕設(shè)計(jì)方案 通過查閱文獻(xiàn)資料,確定側(cè)臥和仰臥時(shí)頭顱所需空間,根據(jù)受試者頭顱的相關(guān)數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)枕頭內(nèi)部空間,以確保使用者側(cè)臥、仰臥時(shí)頭顱有足夠的活動區(qū)域。為使睡枕總體最小化,睡枕內(nèi)部區(qū)域相關(guān)參數(shù)的設(shè)計(jì)長度取使用者主觀舒適度最佳時(shí)的最小范圍。Mi Dream睡眠枕結(jié)構(gòu)見圖1。

1—儲藥盒

圖1 Mi Dream睡眠枕立體示意圖

1.3 Mi Dream睡眠枕性能研究

1.3.1 主觀評價(jià) 采用5級評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),用-2～+2之間的5個(gè)數(shù)字來表達(dá)睡眠舒適程度,受試者根據(jù)自身主觀感覺評判相關(guān)等級。

1.3.2 頭顱數(shù)據(jù) 頭顱的測量參考中國成年人人體尺寸[1],研究測量18歲～25歲男性、女性的頭全高、頭最大寬及最大長三個(gè)數(shù)據(jù)，并選取天津中醫(yī)藥大學(xué)符合測量條件的男性、女性學(xué)生各25名。

1.3.3 睡眠枕數(shù)據(jù)測量 ①壓縮枕高：參考侯建軍等[2]研究,根據(jù)受試者分別在仰臥、側(cè)臥時(shí),對被壓縮為不同高度后的睡枕的主觀評價(jià),確定睡枕參數(shù)。②睡枕彎曲弧度：參考侯建軍等[2]研究,根據(jù)受試者分別在側(cè)臥、仰臥時(shí),對S形、凹形和凸形3種形狀枕頭的主觀評價(jià),選擇舒適度評價(jià)最高的枕頭形狀。③睡枕頂長度：所經(jīng)過的連線為入睡時(shí)人體躺下頭顱經(jīng)過的區(qū)域,為防止機(jī)體經(jīng)過這段區(qū)域與睡枕頂長度兩邊摩擦影響使用者主觀舒適感,參考頭最大長相關(guān)值進(jìn)行舒適度測試并確定參數(shù)。④睡枕內(nèi)部平均高：參考頭最大長相關(guān)值進(jìn)行舒適度測試并確定參數(shù)。⑤睡枕內(nèi)部最大長：為使機(jī)體側(cè)臥、仰臥睡姿時(shí)頭部能夠靈活旋轉(zhuǎn),必須使睡枕內(nèi)部最大距離大于頭最大長,頭部以睡枕內(nèi)部平均高為中線向兩邊側(cè)臥時(shí),為使恰好不與睡枕內(nèi)部最大長兩邊相互摩擦,確定取兩倍頭最大長進(jìn)行睡枕內(nèi)部空間測試并確定參數(shù)。

1.3.4 耳機(jī)播音效果測試 睡枕內(nèi)部最大距離兩個(gè)區(qū)域分別嵌入改裝成擴(kuò)音器外形的入耳式耳機(jī),確定兩耳到睡枕內(nèi)部最大距離為10 cm,研究測試改裝耳套的直徑與受試者主觀陳述睡枕內(nèi)部播音效果良好與否的關(guān)系。

1.4 實(shí)驗(yàn)材料(見表1)

表1 各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)及材料情況

2 結(jié)果

測量所得人體頭部尺寸見表2。4個(gè)頭顱數(shù)據(jù)呈遞增趨勢,為滿足所有大小的頭顱在睡枕中有足夠的空間,認(rèn)為滿足最大頭顱的空間需求即可達(dá)到要求,因此選擇99thperc的頭全高、頭最大寬及頭最大長三個(gè)數(shù)據(jù)作為睡枕長度、寬度及高度設(shè)計(jì)的參考數(shù)據(jù)。注:99thperc代表男性、女性對應(yīng)相關(guān)的測量項(xiàng)目值累計(jì)頻率達(dá)99%。

表2 人體頭部尺寸表 mm

壓縮枕高分為兩種睡眠姿勢下測量的壓縮枕高,分別為仰臥、側(cè)臥,仰臥時(shí)以壓縮枕高6 cm～7 cm為宜,側(cè)臥時(shí)以壓縮枕高7 cm～8 cm為宜,為盡可能使使用者舒適即枕頭能夠壓縮的距離最大化,取側(cè)臥時(shí)枕高壓縮距離7 cm～8 cm作為實(shí)體枕部的高。睡枕彎曲弧度側(cè)臥時(shí),機(jī)體在使用S形時(shí)枕臂部承受最大的壓強(qiáng),而頸部得到較好的支撐,整體舒適性評價(jià)高;仰臥時(shí),S形枕舒適性評價(jià)最高;在不同睡姿下,機(jī)體使用其他形狀睡枕時(shí)最大壓強(qiáng)多集中在頭部和頸部,舒適性評價(jià)最低[4]。因此,彎曲弧度設(shè)計(jì)成S形枕,能在機(jī)體睡眠時(shí)將壓力分布均勻,有效減少了睡眠時(shí)的不適。睡枕頂長度在(25.0±1.0)cm范圍,頭顱抬起和放下時(shí)不受睡枕頂長度兩端影響。睡枕內(nèi)部最大長：頭部以睡枕內(nèi)部平均高為中線向兩邊側(cè)臥時(shí),睡枕內(nèi)部最大長水平距離在(40.0±0.8)cm 范圍,恰好不與睡枕內(nèi)部最大長兩端相互摩擦,受試者舒適度最佳。睡枕上部平均高在(29.0±1.1)cm范圍,使用者主觀舒適度最佳。睡枕內(nèi)部耳機(jī)測試：成年人耳的測量參照曹余德等[5]研究結(jié)果,改裝耳套的直徑大小比成年人耳大2 cm～3 cm時(shí),受試者主觀陳述睡枕內(nèi)部播音效果良好且音量適中,改裝耳套直徑在(8.0±0.5)cm為宜。見表3。

表3 睡眠枕參數(shù)表 cm

3 Mi Dream睡眠枕創(chuàng)新點(diǎn)及使用建議

3.1 中草藥存放位置的選定 長期使用中草藥,會使其藥效降低,導(dǎo)致助睡催眠效果變差。為滿足定期更換中草藥的需要,選定兩個(gè)區(qū)域命名為儲藥盒,作為存放中草藥的位置,既方便更換中草藥,同時(shí)又避免使用者在入睡時(shí)把散裝在睡枕的草藥壓得不均勻進(jìn)而導(dǎo)致藥效降低或失效。儲藥盒兩個(gè)區(qū)域的選定不僅能作為更換中草藥的位置,使用者也可根據(jù)自身的需要不在此區(qū)域添加任何藥袋。

3.2 入耳式耳機(jī)的引入 選用當(dāng)前市面上較流行的入耳式耳機(jī),并嵌入睡枕內(nèi)部最大長兩端,外部耳機(jī)接頭與相關(guān)音樂播放設(shè)備連接,播放出優(yōu)美的音樂,以放松使用者心情,避免了耳機(jī)直接入耳刺激耳膜的困擾，同時(shí)又能為使用者睡眠提供音樂。入耳式耳機(jī)引入的同時(shí),需進(jìn)行入耳式耳機(jī)的改裝,改裝需在原有的基礎(chǔ)上把入耳部分的耳套改裝成擴(kuò)音器形耳套,嵌入睡枕內(nèi)部最大長兩端,播放時(shí)可產(chǎn)生環(huán)繞立體聲響,解除了側(cè)睡時(shí)耳部不適以及入睡時(shí)耳機(jī)還未摘除的窘迫。

3.3 耳機(jī)接頭與播放設(shè)備連接的相關(guān)建議 為更好地配合睡眠枕發(fā)揮助睡及放松心情的功能,選用大學(xué)生使用最普遍的電子設(shè)備即手機(jī),以任意一款助睡軟件及音樂播放器為例進(jìn)行說明,提出相關(guān)建議,在音樂播放器APP中設(shè)定四種播放模式:①隨機(jī)播放模式;②單曲循環(huán)模式;③順序播放模式;④循環(huán)播放模式。在各種播放模式下,使用者根據(jù)自身不同的入睡時(shí)間輸入符合自己入睡的時(shí)長,定時(shí)關(guān)閉音樂,達(dá)到播放音樂促進(jìn)睡眠同時(shí)在機(jī)體入睡后自動關(guān)閉以免影響睡眠的目的。若使用者對自身入睡時(shí)間不確定,可結(jié)合助睡軟件進(jìn)行睡眠監(jiān)測,追蹤使用者的睡眠時(shí)長、周期及效率,并結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)確定自身入睡時(shí)間。使用者根據(jù)起床時(shí)間的不同,在手機(jī)中設(shè)定鬧鐘提醒,讓使用者在特定時(shí)間能被及時(shí)喚醒。

4 小結(jié)

當(dāng)前市場上的枕頭功能各異,形狀多樣,但其性能較單一,沒有對其進(jìn)行系統(tǒng)研究,缺少將多種功能綜合為一體的睡眠枕頭。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)通過分類化研究將多種功能綜合于一身,充分地發(fā)揮枕頭的最大作用。Mi Dream睡眠枕的最大創(chuàng)新在于將耳機(jī)進(jìn)行相關(guān)改良研究并設(shè)計(jì)安裝在近似懸空的睡枕內(nèi)部,因其獨(dú)特的設(shè)計(jì)使外觀呈現(xiàn)為類似環(huán)形的睡枕,并在睡枕內(nèi)部的壓縮枕高旁引入相關(guān)中草藥助睡。Mi Dream睡眠枕沒有單獨(dú)地凸顯睡枕的一種功能,而是將多種功能融為一體,是對真正意義上的多功能睡枕的一種探尋,更加符合人性化的理念設(shè)計(jì),從多方面、多角度地滿足使用者生理和心理的需要,從而為不斷探索多功能睡枕提供依據(jù)和指導(dǎo)。

[1] 中國成年人人體尺寸[EB/OL].[2016-05-23].http://www.docin.com/p-310635947.html.

[2] 侯建軍,申黎明.符合睡眠舒適性的人機(jī)枕頭設(shè)計(jì)研究[J].包裝工程,2014(8):6.

[3] 林潤惠,駱雪萍,沈志成,等.揚(yáng)聲器紙盆材料的研究與改進(jìn)[J].造紙科學(xué)與技術(shù),2004,23(1):8-11.

[4] 侯建軍,申黎明.枕頭形狀對側(cè)臥睡眠舒適性的影響研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì),2013,30(3):107-110.

[5] 曹余德,楊儉英,王贊舜,等.長壽老人耳長、耳垂、人中、身高和耳長/身高比值的觀察[J].老年學(xué)雜志,1985,5(4):53.

2016-08-06;

2017-08-21)

(本文編輯 蘇琳)

DesignofMiDreamsleeppillow

WangXiaokang,ZhaoYuan

(Tianjin University of Traditional Chinese Medicine,Tianjin 300193 China)

R473.2

C

10.3969/j.issn.1009-6493.2017.33.042

1009-6493(2017)33-4311-03

汪小康,本科,單位：300193,天津中醫(yī)藥大學(xué)；趙媛單位：300193,天津中醫(yī)藥大學(xué)。

信息汪小康,趙媛.Mi Dream睡眠枕的設(shè)計(jì)[J].護(hù)理研究，2017，31(33)：4311-4313.