李玉亭

（鄭州輕工業(yè)大學 藝術設計學院，河南 鄭州 450000）

1 研究背景

根據(jù)2020年中國糖尿病學數(shù)據(jù)顯示,中國糖尿病患者總數(shù)近1.3億,已成為患糖尿病人數(shù)最多的國家[1]。近30多年來，我國糖尿病患病率顯著增加，且城市人口患病率明顯高于鄉(xiāng)村人口患病率，目前城鎮(zhèn)化趨勢明顯[2]，推斷未來患病率會持續(xù)上升。目前以2型糖尿?。═2DM）為主，1型糖尿?。═1DM）和其他類型少見。通過調查發(fā)現(xiàn)，糖尿病及其并發(fā)癥造成的死亡率占總死亡率的12%，僅次于心臟病和癌癥[1]。

糖尿病無法治愈，造成糖尿病死亡率高的主要原因在于它會引起很多并發(fā)癥。下肢動脈病變是最嚴重的病變之一，通常是指下肢動脈粥樣硬化性病變（LEAD）。糖尿病患者與非糖尿病患者相比，發(fā)生LEAD的危險性增加2倍[1]。LEAD患者的主要死亡原因是心血管事件，在確診1年后心血管事件發(fā)生率達21.1%，與已發(fā)生心腦血管病變者再次發(fā)作風險相當[1]。綜上所述，人們應該重視糖尿病并發(fā)癥帶來的危害，尤其是高危人群要注意早發(fā)現(xiàn)，才能盡早治療，降低并發(fā)癥的發(fā)病率。

2 研究現(xiàn)狀

2.1 糖尿病檢測類可穿戴設備

糖尿病影響著全球數(shù)百萬人的健康，可穿戴設備在糖尿病預測、管理方面有巨大潛力。糖尿病可穿戴產(chǎn)品的研究有血糖監(jiān)測、飲食和運動管理、遠程醫(yī)療，例如歐陽濟[3]為糖尿病中最嚴重并發(fā)癥之一的糖尿病足設計的智能鞋檢測。張允泊[4]設計了一款專門測量足底壓力的智能鞋系統(tǒng)。

總之，糖尿病治療類可穿戴產(chǎn)品有良好的發(fā)展勢頭。隨著技術進步和醫(yī)療需求不斷增長，糖尿病檢測智能產(chǎn)品成為患者便捷、高效的工具指日可待。

2.2 中醫(yī)脈診類可穿戴設備

脈診類可穿戴設備是一種基于中醫(yī)脈診原理的智能設備，以下是脈診類可穿戴設備研究現(xiàn)狀的概述。

傳感器技術：脈診類可穿戴設備的關鍵部分是傳感器，用于采集脈搏信號。胡志希等[5]創(chuàng)制了中醫(yī)三部脈象電信號連續(xù)監(jiān)測和實時分析系統(tǒng)。解渤[6]、李福鳳[7]等使用壓力傳感器采集脈搏波形。江國旺[8]、Jin 等[9]研制了一套使用氣囊可多點加壓的智能脈搏檢測系統(tǒng)。

信號處理與特征提?。篐e[10]、Yang[11]、Fu[12]等，利用搏信號往往包含豐富的生理信息，可穿戴式脈診儀中引入微納加工技術、柔性電子、3D打印等技術。

綜上所述，目前還未見有將中醫(yī)治未病理念西醫(yī)精準性結合和頸動脈檢測運用在服裝上的智能設備，本文旨在設計一種以頸動脈檢測為主要創(chuàng)新點的智能可穿戴服裝，也為接下來研究以頸動脈檢測糖尿病的可穿戴設備提供參考。

3 服裝設計思路

3.1 功能性與成本

3.1.1 功能性

調查問卷顯示，糖尿病患者對以下需求關注更高：頸動脈監(jiān)測、運動監(jiān)測和提醒、健康提醒、溫度調節(jié)、社交互動。融入中醫(yī)治未病理念，幫助糖尿病高危人群了解自己的身體狀態(tài)，做到早發(fā)現(xiàn)早治療，這些功能集成在可穿戴服裝中，可以幫助糖尿病患者更好地管理自己，提高生活質量[13-14]。

3.1.2 性價比

文章為糖尿病患者設計的可穿戴服裝性價比較高。

首先，這種服裝可以實時監(jiān)測患者的體溫以及頸動脈血管的健康狀況，預警可能出現(xiàn)的健康問題。這不僅可以減少患者去醫(yī)院的次數(shù)，還避免了一些醫(yī)療費用。經(jīng)過問卷調查發(fā)現(xiàn)，單次就診費用為118元至2 180元，取平均數(shù)1 100元；患者一年至少去醫(yī)院檢查四次，由此計算出平均患者一年就醫(yī)費用為4 400元，最低費用為472元，使用本文智能可穿戴服裝，可為患者節(jié)省472元至4 400元；而本系列服裝的壽命不僅有一年，所以也充分證明了此設計的性價比極高。

3.2 面料

針對糖尿病患者，服裝面料應選擇舒適、透氣和吸汗的面料，如棉、麻或有機棉等。這些面料可以促進身體的汗液蒸發(fā)，保持皮膚干燥，并減少細菌滋生的機會，從而降低感染的風險。此外，為了確保服裝的保暖性和透氣性，可以選擇采用雙層或三層織物制成的服裝，例如帶有微孔的織物或具有多層空氣層的織物。需要注意的是，糖尿病患者可能會出現(xiàn)感覺神經(jīng)病變，導致對冷熱和疼痛的敏感性降低。

總的來說，糖尿病患者服裝的選擇應注重舒適、透氣、保暖等。

3.3 款式

通過前期發(fā)現(xiàn)糖尿病患者多為中老年人。中老年人的體形變化主要集中在胸、腰、腹、臀等容易產(chǎn)生脂肪的地方，太過暴露的款式往往會暴露出中老年人的身材缺陷，選擇H型，用舒適的布料，遮掩住身體上的不足。中年和中老年的腰部和腰部的肥胖程度會逐步增大，腰圍越來越粗。后背的形狀改變，中年和中年隨著年齡的增長，會出現(xiàn)后背凸出的現(xiàn)象。其次，因為頭部前傾，頸部前傾，領口也會不舒服。

由調研內容進行設計，老年人的生理機能會慢慢下降，出現(xiàn)尿急、尿頻等現(xiàn)象，可以選擇有彈性的腰線，增加合體性和便利性，褲腳采用松緊收口的設計，避免夜間引起的安全問題。為了滿足病人的身體需要和胰島素注射等需要，進行袖口的設計。休閑裝的立體口袋的設計，不僅可以增加功能性還可以時尚美觀，通過系帶、魔術貼等輔料的加工，實現(xiàn)可拆卸功能，兼顧適應性和功能性。

3.4 色彩

情感需求：選擇柔和、溫暖的色調，如米黃、淡藍、淡綠等，營造舒適安逸的氛圍，使患者心情放松。此外，服裝上的圖案可選用簡單花卉圖案，以增加穿著者的優(yōu)雅。

適合膚色：中老年人膚色逐漸失去光澤，選擇適當?shù)姆b色彩可以提亮膚色。一般來說，可以選擇柔和的顏色，如米色、灰色、淺藍色等，避免選擇過于鮮艷或深沉的顏色，以免使膚色更加暗淡。

適合體型：服裝色彩的選擇也可以考慮體型的特點。一般來說，體型較胖的人選擇深色系的服裝，可收縮視覺效果，而體型較瘦的人選擇淺色系的服裝，如白色、米色等，可增加膨脹感。

4 設計原理

4.1 硬件設計及工作原理

頸動脈檢測，如圖1：這是該服裝的主要特點之一。頸動脈存在于人體頸部的兩側，也就是喉結旁兩指左右，將頸動脈傳感器位于服裝頸動脈處，可實現(xiàn)脈搏波、皮膚溫度和脈搏波速度的同步測量，如圖2。使用壓力傳感器將脈搏壓力轉換成電信號，能夠同時和獨立地感知壓力和溫度的刺激，使得脈搏波的采集不受環(huán)境溫度的影響[15]。若檢測數(shù)據(jù)顯示正常，則屬于一級預防，只需要繼續(xù)注意生活衣食住行的自我管理預防T2DM的發(fā)生；若數(shù)據(jù)顯示脈搏微弱，屬于二級預防，需要加強自我管理，開啟加熱按摩功能，以及提醒并發(fā)癥的發(fā)生；若數(shù)據(jù)顯示檢測不到脈搏，屬于三級預防，需盡快就醫(yī)，降低致殘和死亡率。實現(xiàn)早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療的中醫(yī)治未病理念。

圖1 頸動脈檢測流程圖

圖2 款式功能結合圖

聽診器檢測頸動脈雜音：通過聽診器，可以檢測到頸動脈雜音，預測血管疾病的風險。與脈搏傳感器進行結合檢測，若結果顯示與正常心音不一致則頸部大血管區(qū)有血管雜音應考慮頸動脈或椎動脈狹窄[16]。

加熱和按摩功能：通過加熱和按摩，可以促進血液循環(huán)，緩解肌肉緊張，從而改善患者的身體狀況。改變局部血液循環(huán)，快速傳遞熱量，實現(xiàn)快速加熱。

4.2 信息交互手機App設計

為了滿足信息可視化，讓用戶更加了解自己的身體狀況，服裝中的加熱、按摩、聽診器檢測頸動脈雜音等傳感器軟件通過藍牙設備連接手機，可以通過手機App進行遠程監(jiān)控和調節(jié)。以下是具體的設計方案：

數(shù)據(jù)同步和展示：實時同步并展示患者的血糖、血壓、心率等健康數(shù)據(jù)，以便更好地了解自己的健康狀況。

可穿戴服裝控制：可以遠程控制可穿戴服裝的加熱、按摩等功能。

報警和提醒：當檢測到異常數(shù)據(jù)或者發(fā)現(xiàn)健康問題時，可以發(fā)出報警信號，提醒患者及時關注。

用戶交互：提供留言或者日記的功能，讓患者可以記錄自己的健康狀況和感受。

隱私保護：所有的健康數(shù)據(jù)都應該在嚴格保護患者隱私的前提下進行處理和使用。

這款App將與可穿戴服裝形成一個完整的健康監(jiān)測和管理系統(tǒng)，結合了西醫(yī)的數(shù)據(jù)精準和中醫(yī)的治未病理念，可以為患者提供全面的健康管理。

5 結語

動脈硬化是T2DM病人大血管病變的主要病理基礎，更是心腦血管事件發(fā)生發(fā)展的獨立危險因素，但目前針對頸動脈的檢測糖尿病及其并發(fā)癥的可穿戴設備還是空白，本文結合頸動脈檢測的智能服裝，希望為此領域增添一些色彩，也為以后做此類研究提供一些思路和參考基礎。相信未來可穿戴技術將被更好的運用，更好的融入服裝，也期待智能服裝時代的到來。