治未病理念下糖尿病患者智能服裝設計探究

李玉亭

（鄭州輕工業大學 藝術設計學院，河南 鄭州 450000）

1 研究背景

根據2020年中國糖尿病學數據顯示,中國糖尿病患者總數近1.3億,已成為患糖尿病人數最多的國家[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村人口患病率，目前城鎮化趨勢明顯[2]，推斷未來患病率會持續上升。目前以2型糖尿病（T2DM）為主，1型糖尿病（T1DM）和其他類型少見。通過調查發現，糖尿病及其并發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年后心血管事件發生率達21.1%，與已發生心腦血管病變者再次發作風險相當[1]。綜上所述，人們應該重視糖尿病并發癥帶來的危害，尤其是高危人群要注意早發現，才能盡早治療，降低并發癥的發病率。

2 研究現狀

2.1 糖尿病檢測類可穿戴設備

糖尿病影響著全球數百萬人的健康，可穿戴設備在糖尿病預測、管理方面有巨大潛力。糖尿病可穿戴產品的研究有血糖監測、飲食和運動管理、遠程醫療，例如歐陽濟[3]為糖尿病中最嚴重并發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。

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

2.2 中醫脈診類可穿戴設備

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

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]創制了中醫三部脈象電信號連續監測和實時分析系統。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。

信號處理與特征提取：He[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治未病理念西醫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：頸動脈監測、運動監測和提醒、健康提醒、溫度調節、社交互動。融入中醫治未病理念，幫助糖尿病高危人群了解自己的身體狀態，做到早發現早治療，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測患者的體溫以及頸動脈血管的健康狀況，預警可能出現的健康問題。這不僅可以減少患者去醫院的次數，還避免了一些醫療費用。經過問卷調查發現，單次就診費用為118元至2 180元，取平均數1 100元；患者一年至少去醫院檢查四次，由此計算出平均患者一年就醫費用為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，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感覺神經病變，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

通過前期發現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，會出現后背凸出的現象。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，出現尿急、尿頻等現象，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，以增加穿著者的優雅。

適合膚色：中老年人膚色逐漸失去光澤，選擇適當的服裝色彩可以提亮膚色。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境溫度的影響[15]。若檢測數據顯示正常，則屬于一級預防，只需要繼續注意生活衣食住行的自我管理預防T2DM的發生；若數據顯示脈搏微弱，屬于二級預防，需要加強自我管理，開啟加熱按摩功能，以及提醒并發癥的發生；若數據顯示檢測不到脈搏，屬于三級預防，需盡快就醫，降低致殘和死亡率。實現早發現、早診斷、早治療的中醫治未病理念。

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，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，快速傳遞熱量，實現快速加熱。

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進行遠程監控和調節。以下是具體的設計方案：

數據同步和展示：實時同步并展示患者的血糖、血壓、心率等健康數據，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：當檢測到異常數據或者發現健康問題時，可以發出報警信號，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：所有的健康數據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測和管理系統，結合了西醫的數據精準和中醫的治未病理念，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生發展的獨立危險因素，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。