顧明月,張英姿,張技術(shù)

(常熟理工學(xué)院 紡織服裝與設(shè)計(jì)學(xué)院,江蘇 常熟215500)

據(jù)英國(guó)一家醫(yī)學(xué)權(quán)威機(jī)構(gòu)的調(diào)查報(bào)告指出,全球女性中80%有不同程度的痛經(jīng)[1]。痛經(jīng)是指月經(jīng)期疼痛,常呈痙攣性,集中在下腹部,其他癥狀包括頭痛乏力、頭暈、惡心嘔吐、腹瀉、腰腿痛[2]。原發(fā)性痛經(jīng)伴有明顯的盆腔器質(zhì)性疾病,發(fā)作于月經(jīng)期前兩日,常為下腹部陣發(fā)性絞痛,可放射至陰部、腰部,疼痛劇烈時(shí)可出現(xiàn)面色蒼白、手足冰冷、出冷汗,甚至昏厥。因此,緩解女性痛經(jīng)的方法研究成為一個(gè)重要課題。

穿著具有緩解痛經(jīng)功能的內(nèi)褲是一種緩解痛經(jīng)的有效輔助方法[3]。當(dāng)今市場(chǎng)上已有此功能的生理期專用內(nèi)褲出現(xiàn),主要是通過(guò)保暖子宮的方式來(lái)緩解痛經(jīng),具有一定的效果。但調(diào)查顯示,功能內(nèi)褲的暖宮配件繁瑣、使用不便,消費(fèi)者滿意度不高,亟待進(jìn)一步改良設(shè)計(jì)。

通過(guò)問(wèn)卷調(diào)研的方式分析了女性經(jīng)期的具體困擾及其對(duì)功能內(nèi)褲的需求,并結(jié)合調(diào)查結(jié)果,引入微型電子發(fā)熱物理元件,對(duì)女性生理期功能內(nèi)褲進(jìn)行了改良。

1 生理期女性功能內(nèi)褲的需求調(diào)研

1.1 調(diào)研內(nèi)容

針對(duì)女性生理期狀況和生理期內(nèi)褲設(shè)計(jì)改良方向,主要調(diào)研如下問(wèn)題:(1)生理期間是否產(chǎn)生痛經(jīng)以及產(chǎn)生痛經(jīng)等不適感的時(shí)間跨度,該因素直接影響女性是否需要緩解疼痛感的經(jīng)期內(nèi)褲;(2)月經(jīng)期間疼痛的部位及疼痛程度,該因素影響生理內(nèi)褲功能區(qū)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì);(3)調(diào)查女性痛經(jīng)的癥狀,從了解不適癥狀的類型來(lái)緩解疼痛;(4)痛經(jīng)期間采取的緩解疼痛的方法;(5)對(duì)市面上經(jīng)期產(chǎn)品的使用感受及評(píng)價(jià),按照受調(diào)查者的反饋和人體工程學(xué)來(lái)對(duì)生理期內(nèi)褲進(jìn)行改良,確保生理期功能性內(nèi)褲能夠達(dá)到女性需求。

1.2 調(diào)研對(duì)象和方式

以問(wèn)卷調(diào)研的形式,采用偶遇抽樣和目的性抽樣法,調(diào)研方式采用現(xiàn)場(chǎng)發(fā)放和網(wǎng)絡(luò)調(diào)研相結(jié)合,向不同年齡階段具有生理期痛經(jīng)情況的女性分發(fā)問(wèn)卷。共發(fā)放問(wèn)卷350份,有效回收312份,回收率為89.1%。

1.3 調(diào)查結(jié)果分析

1.3.1 經(jīng)期疼痛持續(xù)時(shí)間

圖1給出了女性生理期痛經(jīng)持續(xù)時(shí)間的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。從圖1可以看出,只有7.6%的女性在整個(gè)生理期間無(wú)不適感,超過(guò)90%的女性在經(jīng)期不同時(shí)間段產(chǎn)生疼痛不適感。這說(shuō)明痛經(jīng)是女性生理期較為常見(jiàn)的癥狀,因此開(kāi)發(fā)一款具有緩解痛經(jīng)功能的生理期專用內(nèi)褲尤為必要。

圖1 生理期疼痛時(shí)間調(diào)查結(jié)果

1.3.2 經(jīng)期疼痛部位

圖2給出了生理期疼痛部位的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。從圖2可以看出,生理期女性腹部最易感受不適、疼痛,占比為67.3%,其次是側(cè)腰部位、腰骶背部。由此可知,腰腹部不適感是經(jīng)期女性面臨的一個(gè)重大問(wèn)題,在功能內(nèi)褲設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)功能區(qū)應(yīng)放在這2個(gè)部位。

圖2 生理期疼痛部位調(diào)查結(jié)果

1.3.3 痛經(jīng)癥狀

圖3為生理期痛經(jīng)癥狀的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。從圖3可以看出,生理期女性出現(xiàn)了各種不適癥狀,表明生理期女性需要更多的呵護(hù)。其中腹痛、腰疼、冷汗、四肢冷等癥狀為常見(jiàn)癥狀,主要是因?yàn)樵谠陆?jīng)期的時(shí)候,子宮內(nèi)膜分泌前列腺素增加,子宮收縮加強(qiáng),導(dǎo)致下腹部疼痛,同時(shí)女性生理期身體免疫力下降,經(jīng)血循環(huán)不暢,易引起受涼等情況。這說(shuō)明功能內(nèi)褲設(shè)計(jì)師應(yīng)以發(fā)熱和緩解疼痛為主攻方向。

圖3 生理期痛經(jīng)癥狀調(diào)查結(jié)果

1.3.4 痛經(jīng)時(shí)采用的緩解方法

圖4給出了生理期緩解疼痛常用方法的調(diào)查結(jié)果。由圖4可知,60%的女性在痛經(jīng)時(shí)會(huì)采取加熱溫暖腹部的方法來(lái)緩解疼痛感,如使用暖寶寶貼或電熱腰帶;同時(shí)搭配按摩儀器來(lái)緩解不適感,嚴(yán)重情況會(huì)采取藥物止痛等方法。

1.3.5 對(duì)市場(chǎng)上緩解痛經(jīng)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)

圖5為市場(chǎng)上生理期產(chǎn)品的用戶使用體驗(yàn)調(diào)查結(jié)果。從圖5可以看出,女性在痛經(jīng)期間使用暖寶寶、電熱腰帶、藥草等雖然具有一定的緩解作用,但存在使用不方便、止痛效果不明顯、一次發(fā)熱等問(wèn)題,眾多女性表示希望開(kāi)發(fā)更加方便有效的緩解痛經(jīng)功能的內(nèi)褲。

圖4 生理期緩解疼痛方法調(diào)查結(jié)果

2 生理期功能內(nèi)褲的改良設(shè)計(jì)

2.1 整體設(shè)計(jì)思路

結(jié)合女性生理期痛經(jīng)部位和癥狀的調(diào)查結(jié)果,以緩解疼痛和發(fā)熱兩個(gè)角度展開(kāi)功能內(nèi)褲的改良設(shè)計(jì),功能區(qū)選擇在腰骶背部和腹部。為了便于放置功能器件,需采用高腰設(shè)計(jì)。

2.2 功能內(nèi)褲款式圖與設(shè)計(jì)說(shuō)明

圖6給出了生理期功能內(nèi)褲設(shè)計(jì)的款式圖。該款生理期內(nèi)褲采用高腰設(shè)計(jì),功能區(qū)主要由用來(lái)連接功能區(qū)模塊與人體腹部的電極片、功能區(qū)控制按鈕、功能區(qū)模塊和發(fā)熱區(qū)域4部分構(gòu)成。為了保證電極片貼于腹部,柔和、親膚、無(wú)明顯不適感,采用天然水性凝膠墊。功能區(qū)模塊2處的電路設(shè)計(jì)采用電脈沖神經(jīng)調(diào)控技術(shù)來(lái)緩解疼痛。同時(shí)功能區(qū)模塊2處的控制按鈕可控制功能區(qū)電流強(qiáng)度與面料發(fā)熱強(qiáng)度,便于用戶根據(jù)自身需求情況進(jìn)行自由控制選擇。當(dāng)按下對(duì)應(yīng)的按鍵時(shí),輸出對(duì)應(yīng)的功能,且對(duì)應(yīng)的指示燈亮,指示燈用于多種模式時(shí),用來(lái)顯示當(dāng)前模式。生理期內(nèi)褲位置4為碳納米發(fā)熱薄膜面料,可接通USB接口控制加熱。

2.3 采用的關(guān)鍵技術(shù)

2.3.1 神經(jīng)調(diào)控技術(shù)

相關(guān)研究表明,采用36 V 以下的人體安全電壓,對(duì)人體神經(jīng)皮膚進(jìn)行電流刺激,可以驅(qū)動(dòng)知覺(jué)神經(jīng)阻斷痛覺(jué)神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞,促使大腦皮層分泌鎮(zhèn)痛物質(zhì),從而達(dá)到緩解疼痛的目的[4-6]。借助上述研究成果,設(shè)計(jì)了2個(gè)微電極片,安全電壓通過(guò)電極片作用于人體的中樞、周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)及自主神經(jīng)系統(tǒng)[7],調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)的功能狀態(tài)從而達(dá)到緩解疼痛的目的。

2.3.2 碳納米管發(fā)熱面料

選用的發(fā)熱面料是用碳納米管制成的,接通USB接口智能控制加熱,導(dǎo)熱性能和防水性能優(yōu)良,可以像清洗普通衣物一樣清洗,無(wú)需拆卸清洗。碳納米管發(fā)熱薄膜不僅具有加熱面積大、發(fā)熱均勻、質(zhì)量輕的顯著優(yōu)勢(shì),而且該發(fā)熱薄膜發(fā)射的波長(zhǎng)與人體的遠(yuǎn)紅外波長(zhǎng)非常接近,能與人體水分子產(chǎn)生共振,從而改善血液循環(huán),促進(jìn)人體的新陳代謝[8]。相比傳統(tǒng)的電阻絲導(dǎo)電發(fā)熱,升溫速度慢且不能水洗、安全性能不足等缺點(diǎn),碳納米管發(fā)熱薄膜加熱速度快,采用36 V以下的人體安全電壓,最大功率只有7.5 W,對(duì)人體安全無(wú)輻射[9]。

2.3.3 功能區(qū)共用電路設(shè)計(jì)

電路設(shè)計(jì)是功能區(qū)模塊設(shè)計(jì)的技術(shù)核心。圖7給出了生理期功能內(nèi)褲的功能區(qū)模塊設(shè)計(jì)示意圖。功能區(qū)電路模塊包含了波形輸出、芯片控制和電源管理3個(gè)主要子模塊,分別實(shí)現(xiàn)限流控制、過(guò)充保護(hù)、電流分檔控制、定時(shí)休眠等功能。當(dāng)使用達(dá)到一定的時(shí)長(zhǎng),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切斷總電源,達(dá)到省電的目的,進(jìn)一步提高產(chǎn)品的安全性,降低人體長(zhǎng)時(shí)間使用電療產(chǎn)品帶來(lái)的潛在安全隱患[10]。分檔控制設(shè)計(jì)便于用戶根據(jù)自身需求情況進(jìn)行自由控制選擇。

整個(gè)電路由鋰離子電池進(jìn)行供電,同時(shí)預(yù)留設(shè)計(jì)1個(gè)Micro充電口,能夠利用外接電源對(duì)鋰電池進(jìn)行充電,1個(gè)電極片接口為神經(jīng)調(diào)控裝置電極片供電,1個(gè)USB接口給智能發(fā)熱面料供電。將智能發(fā)熱面料USB接口和神經(jīng)調(diào)控電路接口連接到同一塊微型鋰電池上,達(dá)到共用電路的效果,實(shí)現(xiàn)暖宮、緩解痛經(jīng)等多種功能的經(jīng)期專用內(nèi)褲,讓生理期功能性內(nèi)褲更加符合功能性與美觀性。

3 結(jié)語(yǔ)

從功能、款式、結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行綜合構(gòu)思,結(jié)合神經(jīng)調(diào)控技術(shù)與電脈沖技術(shù)設(shè)計(jì)了一款面向生理期女性的功能內(nèi)褲。通過(guò)在生理期功能性內(nèi)褲腰部設(shè)計(jì)發(fā)熱功能區(qū),選用智能溫控發(fā)熱面料貼身溫暖子宮,緩解受冷感;根據(jù)大多數(shù)女性痛經(jīng)的部位,從腰部、側(cè)腰、背部3個(gè)方面設(shè)計(jì)功能區(qū)來(lái)達(dá)到緩解疼痛的目的;通過(guò)暖宮與緩解痛經(jīng)功能區(qū)共用一個(gè)電池電源,實(shí)現(xiàn)暖宮、緩解痛經(jīng)等多種功能的生理期專用內(nèi)褲,讓生理期功能性內(nèi)褲更加符合功能性與美觀性,提高了女性經(jīng)期舒適性。