智能可穿戴系统治疗高血压

Cure性能和有效性 便携式智能医疗可穿戴系统使用电-导电纺织品

1. 引言

最近，全球对替代医学和 东方医学的关注和兴趣显著增加。特别是，作为东方医学领域内疾病的一种 替代治疗方法，针灸治疗的重要性已被广泛研究，并且已广为人知，在某些慢性疾病的治疗和预防方面具 有疗效 。 “智能”是近年来用于材料和纺织品领域的一个术语，在广义定义中也可涵盖早期技术。电子纺 织品在智能纺织系统中发挥着至关重要的作用，并有望实现信息、执行器技术方面的“智能纺织品”和“智 能服装”，以及开关、收发器、触摸板、压力和温度传感器， 以及用于与服务器系统通信的智能纺织系统 [1]。

基于电子纺织品的智能技术将为纺织品和可穿戴功能产业带来高科技价值，使日常生活更健康、更舒适。 通过将多功能电子设备与电活性织物结合，可实现智能服装。目前已有融合医学、服装与纺织品、电子技术 及其他领域的集成与融合研究。新型智能服装技术在医疗智能穿戴领域不断进步，新的技术持续涌现。这些 技术已推动医疗智能穿戴系统的发展，能够测量穿戴者的生物生理信号和环境状况[2,3]。相关研究可应用于 患者的有效治疗，并为基于电子纺织品的高科技智能医疗服装系统提供基石，进而促进医用服装行业的进一 步发展[3,4]。近年来，通过在特殊穿戴系统或医院项目系统中嵌入可穿戴计算设备、传感器、天线、微型处 理器芯片、射频识别（RFID）标签和读取器，可实现与人体上的传感器或可穿戴技术设备的交互

本研究的目的是开发一种基于电子纺织品的智能医疗可穿戴系统 （SHWS），并集成经皮神经电刺激器-（TENS）作为针对高血 压患者的医疗设备，进而提出 SHWS作为一种能够有效治疗高血压的设备。通过这些评估，找到了作为高血压患者有效的高科技医疗 设备的最优类型智能医疗可穿戴系统SHWS被提出为可有效治疗高血压的设备。通过这些评估，确定了作为高血压患者高效高科技医 疗设备的最优类型的智能医疗可穿戴系统 SHWS，并进一步反映出对提升 高血压患者医疗保健的期望与需求持续增长。

2. 文献综述

2.1. E-纺织品

风险发展公司（VDC），一家位于美国的-科技市场研究公司，将“智能织物与智能纺织品”定义为能 够对环境或电刺激产生认知响应或交互的织物和纺织品。重点关注电刺激的应用，他们进一步将这些响应描 述为：通过材料或跨材料膜导电、传输或分配各种特性；这些特性包括电流光能、分子或颗粒物质以及热 能，改变物理特性或相态，例如颜色、渗透性、能量[4,5]。

智能纺织品代表了功能性和高性能纺织品研究的最新一代成果。通过一系列技术将计算和处理功能直接 嵌入到纺织品中，已将这一研究带入特别受关注且具显著益处的 应用领域。比利时的研究人员正在开发一 种用于监测儿童的智能服装，他们认为智能纺织品是超越可穿戴计算的“一步”，将提供明显的优势。 重要的是，可以推断出领先企业将智能服装视为下一代电子设备，而智能服装是下一个新兴市场。智能 服装代表了纺织/服装行业和电子产业的未来，并致力于使电子设备真正融入我们的日常生活（图1）。

2.2. Benefits of E-纺织品

它们相较于实心或绞合金属线的优势源于导电纤维的柔韧性以及在现有纺织和线材机械（织造、缝制、 编织等）中使用它们的能力。最近进入导电纤维市场的新产品包括高导电性的不锈钢纤维。 E-纺织品已通过在机织和针织结构中使用各种金属的细丝成功制造出来(El-Sherif, M., 2003年)。通过将碳或金属 粉末浸渍到针织、机织或非织造基材上，已成功生产出半导电织物。在过去二十年中，导电和半导电织物已被广泛应用 于多种领域，包括“电磁干扰”-（EMI）（图2）。到20世纪90年代末，显然有可能生产出由导电织物制成的新一代复 杂纺织品。 导电纤维和纺织品的应用可能包括静电 （EMI）屏蔽、低电阻版本中的信号和电力传输，以及高电阻版本中 的加热元件。图 2。.导电纤维和纺织品的应用可能包括静电耗散、电磁干扰屏蔽、低电阻版本中的信号和电力传输， 以及作为高电阻版本中的加热元件。在低电阻版本中用于信号和电力传输，在高电阻版本中用作加热元件。

由导电纺织品制成的屏蔽罩相比金属板和金属丝网制成的屏蔽罩，具有轻便性和成本显著降低的优势。 在早期研究的基础上，埃利斯的开发工作最近已将一系列利用标准缝纫机新型改造技术制成的刺绣式纺织植 入物推向市场。[5]

智能E-纺织品在医疗用途中的潜在优势可总结如下：将功能集成到纺织界面中，采用符合人体形态的柔 性材料，适合用于服装或床上用品的可穿戴材料，提供更舒适且易于接受产品的熟悉界面，设计、材料和结 构多样化。此外，它们可在监测过程中保持患者活动能力，实现对术后恢复期、早产儿或慢性病婴儿、老年 患者的生命体征进行持续监测，减少侵入性操作，为所有用户提供包容性设计方案，通过服装、床上用品、 家具装饰或地毯实现远程或居家活动监测低功耗需求与通信网络相连，具备成本效益且适用于一次性使用的 解决方案，有助于实现当前医疗保健，并支持将反馈和治疗融入监测过程（图 3）[6,7]。

2.3. E-纺织品 in healthcare

技术纺织品领域近年来发展迅速(Horrock, S和 Anand A., 2000) ，其应用已涵盖社会各个领域，特别 是汽车和航空航天工业，以及建筑张拉结构和用于民用建筑的土工纺织品。如今，这些成熟的技术纺织品专 业知识正被广泛应用于医疗用途。例如，Wealthy项目和Smart‐shirt项目均展示了美国和欧盟近期为支持 健康监测研究而提供的战略资金水平 [8]