治未病理念下糖尿病患者智能服装设计探究

李玉亭

（郑州轻工业大学 艺术设计学院，河南 郑州 450000）

1 研究背景

根据2020年中国糖尿病学数据显示,中国糖尿病患者总数近1.3亿,已成为患糖尿病人数最多的国家[1]。近30多年来，我国糖尿病患病率显著增加，且城市人口患病率明显高于乡村人口患病率，目前城镇化趋势明显[2]，推断未来患病率会持续上升。目前以2型糖尿病（T2DM）为主，1型糖尿病（T1DM）和其他类型少见。通过调查发现，糖尿病及其并发症造成的死亡率占总死亡率的12%，仅次于心脏病和癌症[1]。

糖尿病无法治愈，造成糖尿病死亡率高的主要原因在于它会引起很多并发症。下肢动脉病变是最严重的病变之一，通常是指下肢动脉粥样硬化性病变（LEAD）。糖尿病患者与非糖尿病患者相比，发生LEAD的危险性增加2倍[1]。LEAD患者的主要死亡原因是心血管事件，在确诊1年后心血管事件发生率达21.1%，与已发生心脑血管病变者再次发作风险相当[1]。综上所述，人们应该重视糖尿病并发症带来的危害，尤其是高危人群要注意早发现，才能尽早治疗，降低并发症的发病率。

2 研究现状

2.1 糖尿病检测类可穿戴设备

糖尿病影响着全球数百万人的健康，可穿戴设备在糖尿病预测、管理方面有巨大潜力。糖尿病可穿戴产品的研究有血糖监测、饮食和运动管理、远程医疗，例如欧阳济[3]为糖尿病中最严重并发症之一的糖尿病足设计的智能鞋检测。张允泊[4]设计了一款专门测量足底压力的智能鞋系统。

总之，糖尿病治疗类可穿戴产品有良好的发展势头。随着技术进步和医疗需求不断增长，糖尿病检测智能产品成为患者便捷、高效的工具指日可待。

2.2 中医脉诊类可穿戴设备

脉诊类可穿戴设备是一种基于中医脉诊原理的智能设备，以下是脉诊类可穿戴设备研究现状的概述。

传感器技术：脉诊类可穿戴设备的关键部分是传感器，用于采集脉搏信号。胡志希等[5]创制了中医三部脉象电信号连续监测和实时分析系统。解渤[6]、李福凤[7]等使用压力传感器采集脉搏波形。江国旺[8]、Jin 等[9]研制了一套使用气囊可多点加压的智能脉搏检测系统。

信号处理与特征提取：He[10]、Yang[11]、Fu[12]等，利用搏信号往往包含丰富的生理信息，可穿戴式脉诊仪中引入微纳加工技术、柔性电子、3D打印等技术。

综上所述，目前还未见有将中医治未病理念西医精准性结合和颈动脉检测运用在服装上的智能设备，本文旨在设计一种以颈动脉检测为主要创新点的智能可穿戴服装，也为接下来研究以颈动脉检测糖尿病的可穿戴设备提供参考。

3 服装设计思路

3.1 功能性与成本

3.1.1 功能性

调查问卷显示，糖尿病患者对以下需求关注更高：颈动脉监测、运动监测和提醒、健康提醒、温度调节、社交互动。融入中医治未病理念，帮助糖尿病高危人群了解自己的身体状态，做到早发现早治疗，这些功能集成在可穿戴服装中，可以帮助糖尿病患者更好地管理自己，提高生活质量[13-14]。

3.1.2 性价比

文章为糖尿病患者设计的可穿戴服装性价比较高。

首先，这种服装可以实时监测患者的体温以及颈动脉血管的健康状况，预警可能出现的健康问题。这不仅可以减少患者去医院的次数，还避免了一些医疗费用。经过问卷调查发现，单次就诊费用为118元至2 180元，取平均数1 100元；患者一年至少去医院检查四次，由此计算出平均患者一年就医费用为4 400元，最低费用为472元，使用本文智能可穿戴服装，可为患者节省472元至4 400元；而本系列服装的寿命不仅有一年，所以也充分证明了此设计的性价比极高。

3.2 面料

针对糖尿病患者，服装面料应选择舒适、透气和吸汗的面料，如棉、麻或有机棉等。这些面料可以促进身体的汗液蒸发，保持皮肤干燥，并减少细菌滋生的机会，从而降低感染的风险。此外，为了确保服装的保暖性和透气性，可以选择采用双层或三层织物制成的服装，例如带有微孔的织物或具有多层空气层的织物。需要注意的是，糖尿病患者可能会出现感觉神经病变，导致对冷热和疼痛的敏感性降低。

总的来说，糖尿病患者服装的选择应注重舒适、透气、保暖等。

3.3 款式

通过前期发现糖尿病患者多为中老年人。中老年人的体形变化主要集中在胸、腰、腹、臀等容易产生脂肪的地方，太过暴露的款式往往会暴露出中老年人的身材缺陷，选择H型，用舒适的布料，遮掩住身体上的不足。中年和中老年的腰部和腰部的肥胖程度会逐步增大，腰围越来越粗。后背的形状改变，中年和中年随着年龄的增长，会出现后背凸出的现象。其次，因为头部前倾，颈部前倾，领口也会不舒服。

由调研内容进行设计，老年人的生理机能会慢慢下降，出现尿急、尿频等现象，可以选择有弹性的腰线，增加合体性和便利性，裤脚采用松紧收口的设计，避免夜间引起的安全问题。为了满足病人的身体需要和胰岛素注射等需要，进行袖口的设计。休闲装的立体口袋的设计，不仅可以增加功能性还可以时尚美观，通过系带、魔术贴等辅料的加工，实现可拆卸功能，兼顾适应性和功能性。

3.4 色彩

情感需求：选择柔和、温暖的色调，如米黄、淡蓝、淡绿等，营造舒适安逸的氛围，使患者心情放松。此外，服装上的图案可选用简单花卉图案，以增加穿着者的优雅。

适合肤色：中老年人肤色逐渐失去光泽，选择适当的服装色彩可以提亮肤色。一般来说，可以选择柔和的颜色，如米色、灰色、浅蓝色等，避免选择过于鲜艳或深沉的颜色，以免使肤色更加暗淡。

适合体型：服装色彩的选择也可以考虑体型的特点。一般来说，体型较胖的人选择深色系的服装，可收缩视觉效果，而体型较瘦的人选择浅色系的服装，如白色、米色等，可增加膨胀感。

4 设计原理

4.1 硬件设计及工作原理

颈动脉检测，如图1：这是该服装的主要特点之一。颈动脉存在于人体颈部的两侧，也就是喉结旁两指左右，将颈动脉传感器位于服装颈动脉处，可实现脉搏波、皮肤温度和脉搏波速度的同步测量，如图2。使用压力传感器将脉搏压力转换成电信号，能够同时和独立地感知压力和温度的刺激，使得脉搏波的采集不受环境温度的影响[15]。若检测数据显示正常，则属于一级预防，只需要继续注意生活衣食住行的自我管理预防T2DM的发生；若数据显示脉搏微弱，属于二级预防，需要加强自我管理，开启加热按摩功能，以及提醒并发症的发生；若数据显示检测不到脉搏，属于三级预防，需尽快就医，降低致残和死亡率。实现早发现、早诊断、早治疗的中医治未病理念。

图1 颈动脉检测流程图

图2 款式功能结合图

听诊器检测颈动脉杂音：通过听诊器，可以检测到颈动脉杂音，预测血管疾病的风险。与脉搏传感器进行结合检测，若结果显示与正常心音不一致则颈部大血管区有血管杂音应考虑颈动脉或椎动脉狭窄[16]。

加热和按摩功能：通过加热和按摩，可以促进血液循环，缓解肌肉紧张，从而改善患者的身体状况。改变局部血液循环，快速传递热量，实现快速加热。

4.2 信息交互手机App设计

为了满足信息可视化，让用户更加了解自己的身体状况，服装中的加热、按摩、听诊器检测颈动脉杂音等传感器软件通过蓝牙设备连接手机，可以通过手机App进行远程监控和调节。以下是具体的设计方案：

数据同步和展示：实时同步并展示患者的血糖、血压、心率等健康数据，以便更好地了解自己的健康状况。

可穿戴服装控制：可以远程控制可穿戴服装的加热、按摩等功能。

报警和提醒：当检测到异常数据或者发现健康问题时，可以发出报警信号，提醒患者及时关注。

用户交互：提供留言或者日记的功能，让患者可以记录自己的健康状况和感受。

隐私保护：所有的健康数据都应该在严格保护患者隐私的前提下进行处理和使用。

这款App将与可穿戴服装形成一个完整的健康监测和管理系统，结合了西医的数据精准和中医的治未病理念，可以为患者提供全面的健康管理。

5 结语

动脉硬化是T2DM病人大血管病变的主要病理基础，更是心脑血管事件发生发展的独立危险因素，但目前针对颈动脉的检测糖尿病及其并发症的可穿戴设备还是空白，本文结合颈动脉检测的智能服装，希望为此领域增添一些色彩，也为以后做此类研究提供一些思路和参考基础。相信未来可穿戴技术将被更好的运用，更好的融入服装，也期待智能服装时代的到来。