張文龍 劉衛(wèi)東 王文平 楊威 舒君玲

1.湖北航天化學技術研究所; 2.應急救生與安全防護湖北省重點實驗室

前言

跌倒是老年人最為常見的問題，也是造成老年人慢性致殘的第三大因素，更是老年人傷殘和死亡的主要原因之一。隨著年齡的增長，老年人身體機能下降，平衡功能下降，行動時容易跌倒[1-3]。據央視報道，每年65歲以上老年人中，有4000萬次跌倒。然而老年人一旦跌倒，極易引起骨折，重者腦外傷，嚴重影響老年人健康。再加上老年人一般骨質疏松嚴重，恢復緩慢需要長時間臥床休養(yǎng)，身體機能急劇下降，甚至造成終身癱瘓，使得生活質量嚴重下降[4]。因此關注老年人的健康，保護老年人安全出行需要全社會共同關心關注。

當前對老年人跌倒方面問題的解決方案上，大多集中在提高防跌倒預防意識和跌倒后恢復治療上[5-7]。如市面上也有通過特制防跌倒老人鞋、跌倒智能拐杖和跌倒報警器等來預防老年人跌倒和及時快速治療。而防跌倒鞋和跌倒智能拐杖，只能減少跌倒次數，一旦遇到意外跌倒也無濟于事；跌倒報警器只是在跌倒后，及時通知家人救援，而不能減輕老年人因跌倒帶來傷害。鑒于老年人跌倒帶來嚴重后果，尋求設計一款防跌倒的智能服裝，在老年人跌倒時，能及時發(fā)揮作用，減輕或避免對老年人傷害迫在眉睫。

本論文從服裝面料選擇、服裝款式設計以及智能氣囊模塊等幾個方面加以討論，旨在系統(tǒng)集成一款功能與時尚一體的預防老年人跌倒的智能服裝。

一、老年人跌倒服裝設計

（一）服裝面料選擇

老年人對服裝面料比較重視,在選擇面料時要考慮服裝面料的舒適性,以及對穿著輕薄、寬松無負重感、手感柔軟的要求。老年人防跌倒服裝，一般作為外套使用。因此，作為老年人外套選擇細旦紗線織造機織物面料，使得織物具有輕薄、柔然等基本特征；另外，老年人防跌倒服裝還應選擇耐磨性好、強度高的面料，不僅能保護人體皮膚不被擦傷，還能防止織物內部防護氣囊磨破。因此選擇耐磨性好的滌綸、錦綸和棉織物混紡紗線，保持棉纖維柔軟、舒適透氣，又具有化纖纖維的耐磨、尺寸穩(wěn)定性好、強度高等特征，圖1為面料實物圖。

圖1 面料實物圖

（二）服裝款式設計

老年人服裝要求款式簡潔、大方、端莊，不要有太多繁瑣和多余的新潮設計。其次要相對寬松，大小合適，不能太過緊身，穿起來要覺得舒適并且便于行動才行，還要脫卸方便。老年人防跌倒服裝采用馬甲采用開襟拉鏈式，便于穿脫。針對老年人隨身攜帶東西多，在下面內襯左右挖袋，并采用拉鏈式，便于攜帶物品，安全。同時下擺通過收放式設計，不僅便于老年人行動方便無束縛感，而且能夠實現對腰部安全氣囊的包裹，使得氣囊與馬甲內襯貼合，外觀較平整。在款式設計時，還需考慮馬甲與安全氣囊及控制模塊縫合，做到拆卸方便，便于馬甲容易清洗，圖2為面料設計圖。

圖2 服裝設計圖

（三）智能氣囊模塊

安全氣囊模塊是跌倒服的核心部件，據統(tǒng)計，老年人跌倒后受傷最難恢復是腰部，輕則需要靜躺幾個月，重則終身臥床，從而導致人體機能迅速下滑，對老年人健康帶來極大威脅。因此在研制老年跌倒服時，在貼合人體腰部處安裝安全氣囊，在老人意外摔倒時，安全氣囊通過控制模塊迅速充氣打開，對老人實施有效防護。其中安全氣囊能夠在老年人跌倒時迅速打開，成為跌倒服的關鍵技術。據實驗結果顯示，人體在跌倒時，必須在0.4s～0.6s內能夠通過控制模塊打開安全氣囊，保證老年人不受傷害。同時，老年人跌倒角度控制也非常重要，通過對人體傾斜角度控制，決定控制模塊安全氣囊是否打開，防止控制模塊誤報。另外，將安全氣囊及其控制模塊設計成一體，能從馬甲上拆卸，便于馬甲清洗，圖3為氣囊展開圖。

圖3 氣囊展開圖

二、老年人跌倒服裝展望

我國正邁入老齡化社會，對嚴重威脅老年人身心健康的跌倒研究越來越重要。目前，雖然老年人跌倒服裝已有不少研究，但是其真正產品還未被老年人接受，仍有待改進和完善[8-10]，其發(fā)展方向為：

首先，由于老年人跌倒情況復雜多樣，在研究過程中往往只能簡化處理，導致跌倒識別率不高，提高跌倒服的識別率，給老年人生活帶來不便。

其次，跌倒控制模塊應向輕便化、微型化方向發(fā)展，便于與傳統(tǒng)服裝貼合，不影響老年人的正常生活。

再次，跌倒服裝應向智能化方向發(fā)展，可實現無線定位、遠程報警等功能，為老年人健康監(jiān)測提供技術支持。

最后，跌倒服裝應與健康監(jiān)護相結合，可以隨時監(jiān)測老年人的健康狀況，從而避免老年人跌倒。

三、結論

論文從服裝面料選擇、服裝款式設計以及智能氣囊模塊等幾個方面系統(tǒng)集成設計具有防跌倒功能的老年人馬甲。該防護馬甲通過在服裝腰部安裝安全氣囊，在老人意外摔倒時，通過控制模塊精確調控安全氣囊迅速充氣打開，對老人實施有效防護。最后，分析了跌倒服裝的發(fā)展趨勢，明確了跌倒服裝研究的方向。