可穿戴式健康監(jiān)測系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)是可以在很長一段時間內(nèi)進(jìn)行不間斷的實(shí)時監(jiān)測。此外,與傳統(tǒng)心電圖(ECG)和肌電圖(EMG)監(jiān)測系統(tǒng)需使用導(dǎo)電凝膠,可能會刺激皮膚、導(dǎo)致信號質(zhì)量下降相比,可穿戴式健康監(jiān)測系統(tǒng)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(jiān)測各種健康信號,包括ECG
、EMG、呼吸頻率等
,廣泛應(yīng)用于運(yùn)動和醫(yī)療健康領(lǐng)域
。
目前扁平足、糖尿病足等疾病嚴(yán)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(jiān)護(hù)病患足部狀態(tài),為其提供警報(bào)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)早發(fā)現(xiàn)早治療。如果能夠根據(jù)需要調(diào)節(jié)壓力狀態(tài),矯正治療足部疾病,將實(shí)現(xiàn)真正的智能化,而柔性傳感器的研究將是突破重點(diǎn)。香港理工大學(xué)紡織與制衣學(xué)系研究小組研發(fā)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(jiān)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(hù)未受損傷的足部。

圖 1 帶壓力和溫濕度傳感器的預(yù)警糖尿病智能鞋
電容性紡織材料可用于醫(yī)療保健的生理監(jiān)測,是康復(fù)輔具監(jiān)測產(chǎn)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(yù)防報(bào)警措施很少。目前大多數(shù)防壓瘡墊的壓力只是根據(jù)時間交替變化而變化,并不能根據(jù)適應(yīng)癥或監(jiān)測皮膚狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)變化。DARMA“生命體征監(jiān)測墊”采用光纖傳感技術(shù),將監(jiān)測墊置于床墊下方
,可實(shí)時監(jiān)測在床者的心率、呼吸頻率等生命體征
,并提供數(shù)據(jù)異常及離床報(bào)警
,同時建立長期的個人健康數(shù)據(jù)庫
,結(jié)合大數(shù)據(jù)進(jìn)行疾病預(yù)警(圖 2、圖 3)
。

圖 2 生命體征監(jiān)測墊

圖 3 DARMA生命體征監(jiān)測墊應(yīng)用于床墊
美國科技網(wǎng)站Engadget曾報(bào)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(nèi)置 1 mm厚的傳感器監(jiān)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(yùn)動健康領(lǐng)域,Victoria's Secret(維多利亞的秘密)發(fā)布了智能運(yùn)動文胸(圖5)
,內(nèi)置心率帶,可監(jiān)測穿戴者的心跳
;加拿大Hexoskin公司2016年推出了其稱為“貼身數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室”的全新智能運(yùn)動背心(圖6)
,可監(jiān)測心率、呼吸
、活動強(qiáng)度等數(shù)據(jù),能夠?yàn)橛脩籼峁w能訓(xùn)練
、睡眠、日
;顒訒r的數(shù)據(jù)
,可通過藍(lán)牙與移動終端連接(圖7);美國Sensoria公司傳感器可用于監(jiān)測跑步速度
、路程和步伐等相關(guān)數(shù)據(jù)
,還可以實(shí)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(yùn)動文胸

圖6 Hexoshin運(yùn)動背心

圖7 Sensoria智能傳感器
(來源:紡織導(dǎo)報(bào))