電理療功能服裝的開發需求調研與分析

陳慧嫻，魯 虹,2

(1.東華大學 服裝與藝術設計學院，上海 200051；2.東華大學 現代服裝設計與技術教育部重點實驗室，上海 200051)

青年女性的多重角色使得女性健康問題一直備受關注。據健康預測調查報告顯示[1]，白領亞健康比例高達76%，大多數女性處于亞健康狀態。亞健康[2]被定義為介于健康與疾病之間的一種生理功能處于低下的狀態。學習、工作壓力大，身體負荷過重嚴重影響女性生理與心理健康，導致神經、內分泌功能失調，此類亞健康狀況又被稱為慢性疲勞綜合征[3]。頸肩綜合征是指頸肩周圍肌肉韌帶勞損及其關節失穩而造成頸肩部的疼痛與僵硬[4-5]。隨著電腦的普及，長期緊張工作、生活不規律、頸椎過度前屈等均是導致頸肩疾病的原因，且該現象日益呈現年輕化的發病趨勢[6]。隨著科學技術的發展，人們不斷改善生活環境，更加關注自己的健康狀況，操作簡單、攜帶方便的健康理療產品應運而生。

電理療功能服裝需具有良好的透氣性、柔軟性、可折疊性且穿著舒適、長期使用無皮膚刺激等特點。目前已有比較豐富的電理療電子類產品和可穿戴紡織品問世，但其在舒適性、穩定性、美觀性、方便性等方面均存在諸多不足[7-8]，國內相關產品線和產品類目均不夠完善[9]，缺少電理療功能服裝設計與研發方面的研究。隨著智能可穿戴技術的發展[10]，將電理療技術運用于紡織服裝中，通過將服裝設計技術、低頻脈沖按摩技術、智能可穿戴技術、電子信息技術交互集成，制成以服裝為載體的舒適柔軟、適合多場合使用的電理療功能服裝，將為改善女性健康問題提供有效幫助。

本文為了解消費者對電理療功能服裝的用戶需求，對電理療原理及電理療可穿戴紡織品研究現狀進行歸納總結；結合市場需求分析，對電理療產品的使用評價和電理療功能服裝開發需求進行量化分析，為電理療功能服裝的研發提供數據參考。

1 電理療及其可穿戴紡織品

電理療作為物理療法中的一種，其具有療效好、副作用小、無痛無創等特點，已在現代醫學領域得到廣泛應用。現代醫學研究證明，微弱電流通過人體皮膚刺激神經、肌肉、穴位等，可促使人體產生天然的嗎啡樣多肽物質，實現阻止疼痛信號傳遞、緩解疼痛，同時引起肌肉收縮和松弛、促進局部血液循環、緩解酸脹和放松肌肉的效果[11]，如經皮穴位電刺激療法(Transcutaneous Electrical Acupoint Stimulation，TEAS)、經皮肌肉電刺激療法(Transcutaneous Muscular Electrical Stimulation，TMES)、經皮神經電刺激療法(Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation，TENS)以及神經肌肉電刺激療法(Neuromuscular Electrical Stimulation，NMES)等被廣泛應用于醫療康復、家用理療和運動健身等領域[12-13]。

1.1 電學與解剖生理學基礎

1.1.1 人體電學特性

人體接觸電流的大小和持續時間會對人體產生不同的效應，某些醫療電氣設備采用對人體無害且有益的微電流進行診斷和治療疾病，但通過人體的電流過大、持續時間過長時，會對人體產生傷害甚至會導致死亡。GB/T 13870.1—2008 《電流通過人體的效應》中規定電流通過人體時有以下3個主要的閾值：①感知閾，即通過人體能引起任何感覺的最小電流值；②反應閾，即通過人體能引起肌肉不自覺收縮的最小電流值；③擺脫閾，即手握電極能自行擺脫電極的最大電流值，擺脫閾的平均閾值為10 mA。閾值大小與人體和電極的接觸面積、接觸狀態(干、濕、壓力、溫度)以及個人的生理特點等因素有關。

1.1.2 解剖生理學特性

皮膚由表皮、真皮、皮下組織、血管、神經及皮膚附屬器等構成，能接受各種物理性刺激而產生冷、熱、痛、觸等感覺；肌肉和神經是體內最普遍的基本組織，可表現如興奮、傳導、刺激和反應等基本特性；人體肌肉可分為橫紋肌、平滑肌和心肌，其中平滑肌興奮性最大，對電刺激敏感；神經調節基本方式為反射，反射的結構基礎為反射弧：感受器→傳入神經→中樞→傳出神經→效應器[14]。穴位在縱向上由皮膚、肌肉、神經等組成，多數學者認為穴位是一個半徑為0.2～0.5 cm的圓形區域[15]，其三維結構是以體表穴區為底垂直于皮膚指向體內的圓柱體，“穴位電阻”指上述圓柱體的電阻；以穴區縱向兩端作為電流的輸入與輸出端，穴位的電阻為不同組織的電阻之和，穴位除皮膚外，其余結構均處在人體體液中，電阻相當小，穴位的電阻主要由皮膚電阻構成。

1.2 電理療可穿戴紡織品研究現狀

目前，國內外對電理療功能紡織品的研究還處于發展和試驗探索階段，大部分可穿戴紡織品將傳感器與紡織品機械地結合，以實現紡織品的刺激功能。由于導線、測試系統、集成連接方式等因素的綜合作用，電理療可穿戴紡織品在舒適性、美觀性、方便性等方面存在明顯不足。

Andrea等[16]開發了一種新型的可穿戴式NMES刺激系統，其在服裝中設計多個獨立的電極陣列，將電子硬件與紡織品相結合，通過導線傳輸電信號來刺激手部肌肉，以恢復手的抓握功能。Seetharaman等[17]設計一款抗疲勞紡織腰帶，將鍍銀尼龍織物與電脈沖傳遞電路集成到紡織品中制成柔性紡織品電極，利用TENS技術通過誘導電流頻率刺激肌肉，達到不使用藥物的情況下緩解肌肉疲勞的效果。Li等[18]基于針織技術利用導電紗線和紡織電極設計了一種具有經皮神經電刺激的智能服裝，相比機械結合TENS轉置的紡織品，該服裝更加靈活輕便、耐洗且制造相對簡單，該服裝可有效地將電能傳輸到人體的目標區域和鎮痛部位。Nisar等[19]通過電刺激臀肌壓力點設計了一種用于預防壓瘡的無線控制治療性可穿戴服裝，該智能服裝包括嵌入式電刺激裝置以及柔性皮膚粘附電極，通過智能手機應用程序調整電理療技術參數，預防肌肉收縮。Lo等[20]設計了一種可穿戴矯形器，整個系統包括一個微處理器、一個肌電圖傳感電路和一個功能電刺激單元，可實現肌電圖功能監測和神經肌肉電刺激功能，在檢測到患者上肢肌肉活動不正常時釋放電刺激，幫助病人收縮前臂屈肌和伸肌，減輕上肢肌肉張力、疼痛和水腫，同時改善關節的靈活性。Goncu[21]設計開發了一款用戶友好型、基于電子紡織品的無線可穿戴疼痛管理系統，通過在非導電織物表面刺繡導電紗線，研制出可穿戴式針跡系統電極，主要作用于膝蓋、肘部和頸部等的疼痛區域，旨在消除傳統的TENS設備使用過程中對于特殊部位的使用局限性以及電信號傳輸穩定性、洗可穿性等用戶問題。Howe等[22]為治療慢性創傷設計了一款電治療可穿戴式刺激繃帶，該塑料繃帶包括可編程的刺激器和2個水凝膠電極，通過微控制的刺激器產生特定參數的脈沖電刺激。

2 電理療功能服裝用戶需求調研

2.1 調研目的與方式

本文研究采用隨機抽樣法，通過線上調研的方式進行問卷的發放與回收。為了解青年女性消費者對電理療功能服裝的潛在需求和接受度，于2019年12月13-27日對全國不同學歷、職業、地區，年齡在20～45歲的青年女性發放線上問卷調研。本問卷調研內容主要包括青年女性消費者的基本信息(教育程度、職業)，理療市場潛在需求，電理療功能服裝的開發需求3個部分，其中電理療功能服裝的開發需求選項設計主要參考產品設計規格(Product Design Specification，PDS)，其在產品設計制作過程中能完整反映用戶對產品的評價和需求[23]。以PDS中的功能表現、美學材料、產品壽命、人體工學、品質與可靠性、安全性六大元素為關鍵指標，可為后期開發新類型的電理療功能紡織品提供數據參考。

2.2 調研結果與分析

2.2.1 調查對象基本信息

本次線上問卷調研，共回收問卷223份，通過篩選，將錯誤問卷、答題不完整問卷、選項一致性問卷剔除，實際回收有效問卷194份，問卷有效率為87%。采用SPSS軟件對問卷結果進行信度檢驗，信度系數值為0.924，大于0.9，說明研究數據信度很高；針對“校正項總體相關性(Corrected Item Total Correlation，CITC)值”，分析項對應的CITC值均高于0，說明分析項之間具有良好的相關關系，同時也說明信度水平良好。在194份有效問卷中，調研對象覆蓋了不同學歷和職業。調研數據顯示，本科或碩士學歷的青年女性占92.78%，說明高等教育的青年女性更加關注電理療功能服裝；調研對象職業分布見表1，主要以學生和辦公室職員為主，其中大學生占比最大，為75.26%，說明理療類功能服裝不僅適用于中老年，在大學生群體以及辦公室職員中也越來越受關注。

表1 調研對象職業分布

2.2.2 電理療功能服裝潛在市場需求分析

青年女性的生活習慣見表2，由表示出82.47%的青年女性平均每日的久坐時間(X)超過6 h，將近一半的女性久坐時間(X)超過8 h；而93.81%的女性平均每日的鍛煉時間(Y)小于1 h，甚至是不鍛煉，長時間久坐與少量的鍛煉形成鮮明對比。

表2 調查對象生活習慣

不正確的坐姿、長時間維持一個動作或重復性操作等不良的行為習慣和生活作息，使得女性上半身出現各類慢性疲勞綜合征，如頸肩綜合征，后背脹痛、腰部酸痛等亞健康狀態。調研數據顯示92.78%的女性上半身存在疼痛困擾，上半身疼痛部位見圖1，由圖示出頸部和肩部區域的疼痛占比最大；各部位疼痛發生頻率見圖2，由圖示出疼痛發生頻率多為偶爾或經常性，且是持續累積的過程，嚴重時甚至影響日常生活和工作。

圖1 疼痛部位

圖2 疼痛發生頻率

據調研統計顯示，有34.02%的女性使用過電理療產品。本文針對電理療產品的適用環境、攜帶方便性、使用安全性、外觀設計、功能效果、續航能力、操作簡易性7個方面對使用過電理療產品的青年女性進行用戶滿意度分析，電理療產品的用戶滿意度得分見表3，滿分為10分，由表示出用戶對電理療產品的整體滿意度較差，其中產品的適用環境受限、便攜性不足以及產品的安全不足是目前電理療產品面臨的主要問題。

表3 電理療產品用戶滿意度得分

青年女性消費者對電理療功能服裝的接受度所占比例見圖3。可以看出，約45%的青年女性愿意接受電理療功能服裝，24%的女性保持中立，由此可以預測電理療功能服裝在一定程度上可以彌補電理療產品在適用環境、外觀設計等方面存在的不足，具有一定的市場前景和開發價值。

圖3 電理療功能服裝的接受程度

2.2.3 電理療功能服裝開發需求分析

通過對以上市場需求的初步分析，可以看出電理療功能服裝的開發有一定的競爭優勢。為明確青年女性消費者的理療需求和電理療功能服裝的主要功能部位分布，將女性上半身劃分為頸A、肩B、背C、胸D 4個大區域，再結合人體的神經肌肉分布、經絡學原理將每個大區域劃分為不同面積的小區域。根據用戶的選擇，通過數據處理得到每個區域的疼痛閾值。青年女性各部位疼痛區域劃分見圖4，由圖示出A、B1為疼痛的高發區，疼痛閾值達到12～13；胸部區域的疼痛閾值最低，在1～2之間。頸部疼痛主要由于長期伏案和低頭，使頸椎長期處于被動拉伸的狀態，造成頸部肌肉過度緊繃，血液循環不佳，久而久之引發慢性肌肉勞損頸椎變形，嚴重時會影響大腦血液供應，出現頭暈頭疼，椎間盤突出等問題。

圖4 疼痛區域劃分

結合電理療產品的使用評價，針對電理療功能服裝的9項開發需求(緩解酸痛的功能性、穿著舒適性、穿脫方便性、用電安全性、洗可穿性、款式設計美觀性、攜帶方便性、使用壽命、APP智能操控)進行關注度排序，關注度排序平均綜合得分見表4。由表4示出194名用戶對電理療功能服裝的開發需求更關注緩解酸痛的功能性、穿著舒適性和穿脫方便性。功能服裝的智能操控和使用壽命相比之下關注度較小，其原因可能是藍牙設置、APP操控等技術在電子產品中已廣泛普及，相比之下用戶更關注服裝作為載體與科技結合后的產物的舒適性。

表4 開發需求關注度得分

用戶開發需求對比分析如圖5所示，由圖示出使用和未使用過電理療產品的用戶對電理療功能服裝的開發需求無顯著性差異，但相比較而言有體驗經歷的用戶相比未體驗過的用戶更關注功能服裝的外觀設計、攜帶方便性、使用壽命以及智能操控設計。

圖5 用戶開發需求對比分析

3 結束語

本文通過對國內外電理療可穿戴紡織品研究現狀的總結，以及對電理療功能服裝的用戶需求調研，得出以下結論：

①目前亞健康人群逐漸趨向于年輕化，長期的電子化辦公，缺乏運動休息的生活模式，使得女性上半身出現各類慢性疲勞綜合征，從而反映出理療類產品市場需求愈演愈烈。而市場上出現的電理療產品在適用環境、便攜性以及產品安全性等問題上存在明顯不足，同時理療類功能服裝還處于研發和探索階段，開發符合消費者需求的電理療功能服裝具有廣闊的市場前景和重要意義。

②電理療功能服裝主要通過電理療原理達到緩解部位酸痛的效果，其目標消費群體主要為有長期伏案辦公習慣的大學生和辦公室職員，理療部位主要集中于頸部和肩部區域。

③隨著技術的發展，功能服裝的舒適性越來越受消費者關注，電理療功能服裝在開發上除了保證具有緩解部位酸痛的功能性，應注重其穿著舒適性、穿脫方便性、用電安全性以及洗可穿性等用戶需求的開發。