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            2016年11月11日 星期五 09:15:33
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            【原創】電子智能紡織品的發展現狀及應用展望(三)——運動及健康監測類智能紡織品

            發表時間:2021/8/17

            可穿戴式健康監測系統的最大優點是可以在很長一段時間內進行不間斷的實時監測。此外,與傳統心電圖(ECG)和肌電圖(EMG)監測系統需使用導電凝膠,可能會刺激皮膚、導致信號質量下降相比,可穿戴式健康監測系統中的電極則是通過高彈性織物貼附在皮膚上,更加舒適且可在一定程度上消除噪音。目前,各種紡織傳感器已用于監測各種健康信號,包括ECG、EMG、呼吸頻率等,廣泛應用于運動和醫療健康領域。

            目前扁平足、糖尿病足等疾病嚴重困擾病患人群。智能襪子及由此衍生的智能鞋、糖尿病鞋等,可監護病患足部狀態,為其提供警報數據,實現早發現早治療。如果能夠根據需要調節壓力狀態,矯正治療足部疾病,將實現真正的智能化,而柔性傳感器的研究將是突破重點。香港理工大學紡織與制衣學系研究小組研發了集成新型織物壓力傳感器和溫濕度傳感器的智能鞋(圖 1 ),可通過鞋底織物壓力傳感器矩陣監測人體足底的壓力分布,可在足底壓力值或壓力時間積分值超過正常水平時,為糖尿病患者提供警示。同時,它還能幫助高危糖尿病足患者保護未受損傷的足部。


            圖 1 帶壓力和溫濕度傳感器的預警糖尿病智能鞋


            電容性紡織材料可用于醫療保健的生理監測,是康復輔具監測產品的理想材料。壓瘡是困擾臥床老人或病患的主要問題,但壓瘡的預防報警措施很少。目前大多數防壓瘡墊的壓力只是根據時間交替變化而變化,并不能根據適應癥或監測皮膚狀態進行調節變化。DARMA“生命體征監測墊”采用光纖傳感技術,將監測墊置于床墊下方,可實時監測在床者的心率、呼吸頻率等生命體征,并提供數據異常及離床報警,同時建立長期的個人健康數據庫,結合大數據進行疾病預警(圖 2、圖 3)。

            圖 2 生命體征監測墊


            圖 3 DARMA生命體征監測墊應用于床墊


            美國科技網站Engadget曾報道一款名為“Darma”的智能坐墊(圖 4),用戶只需坐在上面,智能坐墊便可以利用內置 1 mm厚的傳感器監測用戶微小的肢體動作和生命體征,包括心率、呼吸模式甚至坐姿,從而判斷用戶的壓力水平。


            圖 4 Darma智能坐墊


            此外,在運動健康領域,Victoria's Secret(維多利亞的秘密)發布了智能運動文胸(圖5),內置心率帶,可監測穿戴者的心跳;加拿大Hexoskin公司2016年推出了其稱為“貼身數據實驗室”的全新智能運動背心(圖6),可監測心率、呼吸、活動強度等數據,能夠為用戶提供體能訓練、睡眠、日?;顒訒r的數據,可通過藍牙與移動終端連接(圖7);美國Sensoria公司傳感器可用于監測跑步速度、路程和步伐等相關數據,還可以實時記錄用戶腳步承受的壓力,幫助識別易受傷害的跑步方式等。


            圖 5  維多利亞的秘密智能運動文胸


            圖6  Hexoshin運動背心


            圖7  Sensoria智能傳感器


            (來源:紡織導報)