緩解中老年人腰痛功能內(nèi)衣的開發(fā)及其性能評價

關(guān)娟娟， 于曉坤， 朱達(dá)輝

(1. 東華大學(xué) 服裝與藝術(shù)設(shè)計學(xué)院， 上海 200051； 2. 天津科技大學(xué) 藝術(shù)設(shè)計學(xué)院， 天津 300457； 3. 東華大學(xué) 現(xiàn)代服裝設(shè)計與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 上海 200051； 4. 同濟(jì)大學(xué) 上海國際設(shè)計創(chuàng)新研究院， 上海 200080)

腰痛在中老年人群中很普遍，嚴(yán)重影響著他們的生活質(zhì)量，而引起腰痛的主要原因是隨著年齡的增長，腰椎骨關(guān)節(jié)退化或者病化引發(fā)的不同程度的疼痛[1]。為了縮短治療時間及緩解疼痛，常常佩戴腰部護(hù)具產(chǎn)品來輔助治療或者緩解疼痛，但中老年人由于身體機(jī)能的退化，身體靈活性差，腰部護(hù)具產(chǎn)品會帶來不同程度的壓迫感和限制腰部活動，緩解疼痛的同時造成行動不便，其依從性有待提高。

本文基于腰部護(hù)具產(chǎn)品依從性差的缺陷，提出適于中老年人日常穿著緩解腰部疼痛的功能內(nèi)衣設(shè)計理念，其設(shè)計的創(chuàng)新點(diǎn)和重點(diǎn)是服裝上功能位置的設(shè)計與制作。本文借助傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)中穴位治療腰痛涉及的穴位定位方法，采用人體工程學(xué)的思維方法進(jìn)行人體試穿定位設(shè)計實(shí)驗(yàn)，確定了服裝上的功能位置。然后，應(yīng)用絲網(wǎng)印技術(shù)將托瑪琳(電氣石，tourmaline)功能材料制作于功能位置處，完成功能內(nèi)衣的制作。從托瑪琳發(fā)射遠(yuǎn)紅外和具有一定生物效應(yīng)的功能性出發(fā)，進(jìn)行性能評價。本文對功能內(nèi)衣腰部功能位置的設(shè)計研究可為其他服裝腰部區(qū)域的功能設(shè)計開發(fā)提供參考。

1 功能需求分析

1.1 設(shè)計開發(fā)思路

遵循功能服裝以人為本的設(shè)計理念，設(shè)計始于用戶需求，然后基于用戶需求分析，建立設(shè)計要素，再生成產(chǎn)品設(shè)計概念，設(shè)計并制作產(chǎn)品，進(jìn)行試穿評價實(shí)驗(yàn)，再進(jìn)行設(shè)計改進(jìn)[2]等。具體開發(fā)流程如圖1所示。

圖1 功能內(nèi)衣開發(fā)設(shè)計流程Fig.1 Development and design process flow of functional underwear

1.2 用戶需求分析

采用偶遇抽樣和目的性抽樣方法，與17位有腰痛癥狀的使用過腰部護(hù)具產(chǎn)品的中老年女性進(jìn)行了深度訪談，訪談圍繞能內(nèi)衣需求展開。

訪談人員的年齡信息和腰痛年限的信息見表1、2。所有訪談人員均有不同程度的腰痛，主要原因是腰椎退化和腰椎病化，腰痛年限最短2 a，最長8 a。

表1 訪談對象的年齡信息統(tǒng)計Tab.1 Information statistics of ages of interviewees

表2 訪談對象的腰痛年限統(tǒng)計Tab.2 Information statistics of waist pain duration

應(yīng)用扎根理論[3]對訪談資料進(jìn)行處理與分析，研究過程包括3個編碼階段：開放式編碼、關(guān)聯(lián)式編碼和選擇式編碼，如圖2所示。扎根理論從產(chǎn)品最終用戶的角度產(chǎn)生新的思想，通過3次編碼處理和理論分析獲得目標(biāo)人群最關(guān)注的3個設(shè)計要素：尺寸適體、天然面料、功能要作用于腰部。

圖2 扎根理論分析過程Fig.2 Analysis process of Grounded Theory

1.3 設(shè)計要素

基于目標(biāo)用戶所關(guān)注的3個方面的需求，提出功能內(nèi)衣設(shè)計要素的解決方案。

尺寸適體為目標(biāo)人群關(guān)注點(diǎn)之一，其原因是目前市場上的內(nèi)衣產(chǎn)品的尺寸無法滿足中老年人的體型變化需求。本文研究基于前期對377名上海地區(qū)50—70歲中老年女性體型測量數(shù)據(jù)[4]，并參考GB/T 8878—2014《棉針織內(nèi)衣》對針織內(nèi)衣規(guī)格尺寸系列的規(guī)定，確定160/88(其中88表示成品胸圍)為基礎(chǔ)號型，各控制部位數(shù)值和檔差參見表3，結(jié)構(gòu)圖如圖3所示，其中W為腰圍。

表3 控制部位數(shù)值及檔差Tab.3 Value and grade of underwear size items cm

圖3 衣身、袖子結(jié)構(gòu)圖Fig.3 Pattern of clothing piece (a) and sleeve (b)

面料選用的是多功能珍珠纖維面料(成分占比為23%珍珠粉復(fù)合粘膠纖維、28%甲殼素纖維、41%天絲、8%氨綸)，此面料手感光滑柔軟、吸濕透氣性好。

緩解腰部疼痛是功能內(nèi)衣設(shè)計開發(fā)的關(guān)鍵，本文研究選定托瑪琳為功能材料，其作用位置參考人體工程學(xué)的思維方式和中醫(yī)學(xué)中穴位療法治療腰痛的穴位定位法，通過人體試穿實(shí)驗(yàn)進(jìn)行確定。

2 功能位置設(shè)計與制作

2.1 功能位置的確定

根據(jù)中醫(yī)學(xué)中穴位治療腰痛的研究[5]，確定了脊中穴、命門穴、腰陽關(guān)、腎俞穴、氣海俞穴、大腸俞穴、腰眼穴為重點(diǎn)覆蓋穴位。邀請6位年齡在55—65歲之間，身高為(160±2)cm，腰圍為(82±2)cm，胸圍為(88±4)cm的女性貼身穿著樣衣，進(jìn)行穴位定位的試穿實(shí)驗(yàn)，穴位定位描述[6]參見表4。為了方便定位實(shí)驗(yàn)的易操作性，將原穴位定位法中的度量單位寸轉(zhuǎn)換為厘米(cm)。具體定位方法為：1)采用設(shè)計方案中的尺寸和面料制作針織樣衣，并在制作好的樣衣上標(biāo)記后中線、腰圍線、胸圍線；2)試穿人員處于正常站立的姿勢，用厚度為1 mm、直徑為1 cm、可黏貼的紅色標(biāo)記圓點(diǎn)，在人體腰部區(qū)域確定穴位標(biāo)記點(diǎn)；3)受試者貼身穿著樣衣，通過觸摸和觀察人體腰部的紅色穴位標(biāo)記點(diǎn)，將受試者腰部區(qū)域的紅色標(biāo)記圓點(diǎn)標(biāo)記標(biāo)定在樣衣上，標(biāo)定結(jié)果如圖4(a)所示；4)通過數(shù)字化儀，讀取樣衣輪廓和穴位標(biāo)記點(diǎn)；5)在服裝CAD軟件中，通過樣板重疊6位不同受試者的穴位標(biāo)記圖，獲得穴位區(qū)域圖，如圖4(b)所示。

表4 穴位定位描述Tab.4 Point location description

圖4(a)為穴位標(biāo)定圖，圖4(b)為覆蓋穴位的最小區(qū)域，為使后續(xù)托瑪琳轉(zhuǎn)印于內(nèi)衣上能夠覆蓋所確定的最小區(qū)域，將定位的區(qū)域進(jìn)行調(diào)整，最上端提升至距離胸圍線4 cm處，上端較窄區(qū)域的寬度增大至12 cm，下部橫向區(qū)域的高度增大至8 cm，如圖4(c)所示。

圖4 功能位置的設(shè)計過程Fig.4 Design process of function area. (a) Acupuncture points on sample garment; (b) Region of acupuncture points; (c) Region of screen printing

2.2 功能位置的制作

在眾多腰部護(hù)具產(chǎn)品中，托瑪琳護(hù)腰帶頗受消費(fèi)者的喜愛，且兼顧多種特性。托瑪琳具有可發(fā)生遠(yuǎn)紅外線、產(chǎn)生負(fù)離子和生物電極微電流等特性[7]。其發(fā)射的遠(yuǎn)紅外線作用于皮膚后，引起皮溫升高，產(chǎn)生發(fā)熱效應(yīng)[8]。另外，當(dāng)這些功能特性同時作用于人體時，能引起肌體的一系列生物效應(yīng)，如激發(fā)人體細(xì)胞活性[9]，改善微循環(huán)[10]，促進(jìn)腦梗死神經(jīng)功能的恢復(fù)[11]，對軟組織疼痛有一定的治療效果[12]，所以被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、理療器械和具有保健功能的纖維紡織品。

本文研究使用的托瑪琳多功能保健材料編號為WT-HW-00104，其紅外線的法向發(fā)射率為0.88(GB/T 30127—2013《紡織品 遠(yuǎn)紅外性能的檢測和評價》)，負(fù)離子發(fā)射能力為356個/ cm2。

將托瑪琳功能材料定位轉(zhuǎn)印在服裝上，采用的是絲網(wǎng)印技術(shù)，以點(diǎn)膠的形式呈現(xiàn)于貼近人體的內(nèi)衣一面，即貼身內(nèi)衣內(nèi)側(cè)。制作過程涉及絲網(wǎng)印點(diǎn)膠圖案設(shè)計(見圖4(c))、制作絲網(wǎng)印版、轉(zhuǎn)印、驗(yàn)證修訂4個環(huán)節(jié)，制作過程如圖5所示。為確保托瑪琳材料準(zhǔn)確地應(yīng)用于所確定的腰部功能位置上，可采用以下技術(shù)控制：1)絲網(wǎng)印版要按照絲網(wǎng)印點(diǎn)膠圖進(jìn)行1∶1制作；2)絲網(wǎng)印刷過程中，要確保內(nèi)衣自然平整地平鋪于平臺上，以胸圍線為標(biāo)準(zhǔn)確定位置；3)制作完成后進(jìn)行測量和試穿驗(yàn)證，允許誤差范圍為±0.5 cm。最后完成的樣衣如圖6所示。

圖5 托瑪琳轉(zhuǎn)印于內(nèi)衣上的制作流程Fig.5 Process of tourmaline transferred onto underwear

圖6 托瑪琳功能內(nèi)衣Fig.6 Tourmaline funcational underwear. (a) Front; (b) Back

3 性能評價

3.1 紅外熱像儀實(shí)驗(yàn)

為測試托瑪琳材料的發(fā)熱效應(yīng)，選取了一位年齡為58歲、身高為160 cm、胸圍為88 cm、腰圍為80 cm的女性作為受試者，無腰痛癥狀。實(shí)驗(yàn)環(huán)境為恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室(溫度為20 ℃，相對濕度為60%)。實(shí)驗(yàn)儀器為Mikronscan 7604 PRO紅外熱像儀，采集實(shí)驗(yàn)過程不同階段人體腰部的紅外熱像圖。

3.1.1實(shí)驗(yàn)過程

準(zhǔn)備了2件款式、面料相同的樣衣，其中1件腰部有托瑪琳材料。

驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)：受試者貼身穿著腰部附有托瑪琳功能材料的實(shí)驗(yàn)服裝，整個過程中受試者主要處于靜坐、站立或行走3種狀態(tài)，無劇烈運(yùn)動。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室30 min后，使用紅外熱像儀采集第1次腰部紅外熱像圖，之后每隔30 min采集1次，整個實(shí)驗(yàn)共采集5次。

對比實(shí)驗(yàn)：和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)過程一致，只是穿著腰部沒有托瑪琳功能材料的對照實(shí)驗(yàn)樣衣。

驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和對比實(shí)驗(yàn)均重復(fù)平行進(jìn)行5次。

3.1.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

應(yīng)用MikroSpec 4.0紅外熱像圖分析軟件對驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和對比實(shí)驗(yàn)中所獲得的紅外熱像圖進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取和分析，將腰部某個固定區(qū)域的平均溫度作為觀察對象。圖7示出驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)與對比實(shí)驗(yàn)中的5個時間階段的區(qū)域平均溫度變化趨勢。由驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的曲線可知，受試者穿著腰部有托瑪琳的功能內(nèi)衣，區(qū)域溫度可在90～120 min內(nèi)達(dá)到最高值，發(fā)熱效應(yīng)達(dá)到平衡，平均溫度變化值為+2.78 ℃，驗(yàn)證了托瑪琳可產(chǎn)生一定的熱效應(yīng)。

圖7 腰部區(qū)域平均溫度變化Fig.7 Regional average temperature change in waist

3.2 試穿評價實(shí)驗(yàn)

試穿評價實(shí)驗(yàn)引用了臨床中的視覺模擬評分法[13](Visual analogue scale，VAS)，測量受試者在穿著托瑪琳實(shí)驗(yàn)樣衣后的疼痛感知情況。招募了6名中老年女性試穿評價人員，均有不同程度腰部疼痛，年齡最大73歲，最小57歲。

3.2.1評價方法

采用視覺模擬評分法評價托瑪琳內(nèi)衣緩解腰部疼痛的效果，其操作的基本方法是使用一條長為10 cm的標(biāo)尺，一面標(biāo)有10個刻度，如圖8所示，兩端分別是“0”分端和“10”分端，“0”分表示無痛，“10”分代表難以忍受的最劇烈的疼痛，試穿人員在直尺上標(biāo)出能代表自己疼痛程度的相應(yīng)位置。

圖8 VAS評分標(biāo)尺Fig.8 VAS score scale

3.2.2試穿實(shí)驗(yàn)過程

試穿時間為期15 d，受試者上身分別穿著內(nèi)衣、羊毛衫或者毛衣等外套。具體實(shí)驗(yàn)過程如下：1)試穿前，告知試穿人員該功能內(nèi)衣所使用的面料和托瑪琳的屬性，獲取其認(rèn)可與支持，保證試穿實(shí)驗(yàn)的有效性；2)在試穿前，針對每個試穿人員的腰痛程度，應(yīng)用如圖8所示的VAS疼痛評分標(biāo)尺，進(jìn)行1次VAS評價；3)每位試穿人員分發(fā)2件功能內(nèi)衣，連續(xù)穿著15 d，每天穿著時間不少于12 h，期間停止其他治療，且3～5 d換洗1次；實(shí)驗(yàn)人員每隔5 d進(jìn)行1次訪問，對試穿情況進(jìn)行跟蹤，并針對每個試穿人員的腰痛程度進(jìn)行1次VAS評價。

3.2.3VAS評價結(jié)果與分析

臨床評定VAS評分[14]:0～2分為“優(yōu)”；3～5分為“良”；6～8分為“可”；大于8分為“差”。輕度疼痛為(2.57±1.04)分；中度疼痛為(5.18±1.41)分；重度疼痛為(8.41±1.35) 分。

在為期15 d的試穿實(shí)驗(yàn)后，6位受試者在試穿前后VAS評分均值減幅為2，5位從試穿前的中度疼痛轉(zhuǎn)為輕度疼痛，2位VAS評分由“良”轉(zhuǎn)為“優(yōu)”，1位仍為中度疼痛，但是VAS評分是由“可”

表5 VAS評分統(tǒng)計Tab.5 VAS score statistics

轉(zhuǎn)為“良”，具體見表5試穿人員VAS評分統(tǒng)計。對試穿前與試穿各階段的VAS疼痛評分的配對樣本進(jìn)行T檢驗(yàn)，結(jié)果見表6，表中后3項(xiàng)中的T為配對樣本T檢驗(yàn)所得的t分?jǐn)?shù)，Sig.值為配對樣本t檢驗(yàn)的顯著性檢驗(yàn)，當(dāng)Sig.值小于0.05時，認(rèn)為t值顯著，檢驗(yàn)結(jié)果對照Sig.(雙側(cè))數(shù)值：對3(試穿前—試穿第15天)，0.007<0.05(顯著水平)，對比試穿前VAS疼痛評分有了顯著變化，即表明試穿第15天后比試穿前有了一定的顯著緩解疼痛緩解的效果。

表6 VAS評分分析Tab.6 Analysis of VAS scores

4 結(jié) 論

1)本文提出針對腰痛的適于中老年人日常穿著的功能內(nèi)衣服裝設(shè)計理念，圍繞功能內(nèi)衣需求與目標(biāo)人群進(jìn)行深度訪談，應(yīng)用扎根理論對訪談數(shù)據(jù)資料進(jìn)行處理分析，提出設(shè)計要素：尺寸適體、天然面料、功能要作用于腰部。

2)引入傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中穴位定位法進(jìn)行人體試穿實(shí)驗(yàn)，從而確定功能服裝上的功能位置，達(dá)到目標(biāo)人群對功能需求的設(shè)計。

3)基于此設(shè)計，通過絲網(wǎng)印技術(shù)將托瑪琳制作于功能位置處。通過紅外熱像儀實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了托瑪琳材料有發(fā)熱效應(yīng)，90～120 min后達(dá)到最高，服裝表層的溫度可升高2.78 ℃。而且引入醫(yī)學(xué)臨床中采用的VAS疼痛評價法進(jìn)行功能內(nèi)衣穿著評價實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用VAS評價穿著托瑪琳內(nèi)衣前后疼痛感，通過配對樣本T檢驗(yàn)法分析，驗(yàn)證了試穿前后VAS評分有顯著的變化，說明功能內(nèi)衣對腰痛具有一定緩解作用。

FZXB