電理療功能服裝的開發(fā)需求調(diào)研與分析

陳慧嫻，魯 虹,2

(1.東華大學(xué) 服裝與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，上海 200051；2.東華大學(xué) 現(xiàn)代服裝設(shè)計(jì)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200051)

青年女性的多重角色使得女性健康問題一直備受關(guān)注。據(jù)健康預(yù)測(cè)調(diào)查報(bào)告顯示[1]，白領(lǐng)亞健康比例高達(dá)76%，大多數(shù)女性處于亞健康狀態(tài)。亞健康[2]被定義為介于健康與疾病之間的一種生理功能處于低下的狀態(tài)。學(xué)習(xí)、工作壓力大，身體負(fù)荷過重嚴(yán)重影響女性生理與心理健康，導(dǎo)致神經(jīng)、內(nèi)分泌功能失調(diào)，此類亞健康狀況又被稱為慢性疲勞綜合征[3]。頸肩綜合征是指頸肩周圍肌肉韌帶勞損及其關(guān)節(jié)失穩(wěn)而造成頸肩部的疼痛與僵硬[4-5]。隨著電腦的普及，長(zhǎng)期緊張工作、生活不規(guī)律、頸椎過度前屈等均是導(dǎo)致頸肩疾病的原因，且該現(xiàn)象日益呈現(xiàn)年輕化的發(fā)病趨勢(shì)[6]。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們不斷改善生活環(huán)境，更加關(guān)注自己的健康狀況，操作簡(jiǎn)單、攜帶方便的健康理療產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。

電理療功能服裝需具有良好的透氣性、柔軟性、可折疊性且穿著舒適、長(zhǎng)期使用無皮膚刺激等特點(diǎn)。目前已有比較豐富的電理療電子類產(chǎn)品和可穿戴紡織品問世，但其在舒適性、穩(wěn)定性、美觀性、方便性等方面均存在諸多不足[7-8]，國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品線和產(chǎn)品類目均不夠完善[9]，缺少電理療功能服裝設(shè)計(jì)與研發(fā)方面的研究。隨著智能可穿戴技術(shù)的發(fā)展[10]，將電理療技術(shù)運(yùn)用于紡織服裝中，通過將服裝設(shè)計(jì)技術(shù)、低頻脈沖按摩技術(shù)、智能可穿戴技術(shù)、電子信息技術(shù)交互集成，制成以服裝為載體的舒適柔軟、適合多場(chǎng)合使用的電理療功能服裝，將為改善女性健康問題提供有效幫助。

本文為了解消費(fèi)者對(duì)電理療功能服裝的用戶需求，對(duì)電理療原理及電理療可穿戴紡織品研究現(xiàn)狀進(jìn)行歸納總結(jié)；結(jié)合市場(chǎng)需求分析，對(duì)電理療產(chǎn)品的使用評(píng)價(jià)和電理療功能服裝開發(fā)需求進(jìn)行量化分析，為電理療功能服裝的研發(fā)提供數(shù)據(jù)參考。

1 電理療及其可穿戴紡織品

電理療作為物理療法中的一種，其具有療效好、副作用小、無痛無創(chuàng)等特點(diǎn)，已在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究證明，微弱電流通過人體皮膚刺激神經(jīng)、肌肉、穴位等，可促使人體產(chǎn)生天然的嗎啡樣多肽物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)阻止疼痛信號(hào)傳遞、緩解疼痛，同時(shí)引起肌肉收縮和松弛、促進(jìn)局部血液循環(huán)、緩解酸脹和放松肌肉的效果[11]，如經(jīng)皮穴位電刺激療法(Transcutaneous Electrical Acupoint Stimulation，TEAS)、經(jīng)皮肌肉電刺激療法(Transcutaneous Muscular Electrical Stimulation，TMES)、經(jīng)皮神經(jīng)電刺激療法(Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation，TENS)以及神經(jīng)肌肉電刺激療法(Neuromuscular Electrical Stimulation，NMES)等被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療康復(fù)、家用理療和運(yùn)動(dòng)健身等領(lǐng)域[12-13]。

1.1 電學(xué)與解剖生理學(xué)基礎(chǔ)

1.1.1 人體電學(xué)特性

人體接觸電流的大小和持續(xù)時(shí)間會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不同的效應(yīng)，某些醫(yī)療電氣設(shè)備采用對(duì)人體無害且有益的微電流進(jìn)行診斷和治療疾病，但通過人體的電流過大、持續(xù)時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)，會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生傷害甚至?xí)?dǎo)致死亡。GB/T 13870.1—2008 《電流通過人體的效應(yīng)》中規(guī)定電流通過人體時(shí)有以下3個(gè)主要的閾值：①感知閾，即通過人體能引起任何感覺的最小電流值；②反應(yīng)閾，即通過人體能引起肌肉不自覺收縮的最小電流值；③擺脫閾，即手握電極能自行擺脫電極的最大電流值，擺脫閾的平均閾值為10 mA。閾值大小與人體和電極的接觸面積、接觸狀態(tài)(干、濕、壓力、溫度)以及個(gè)人的生理特點(diǎn)等因素有關(guān)。

1.1.2 解剖生理學(xué)特性

皮膚由表皮、真皮、皮下組織、血管、神經(jīng)及皮膚附屬器等構(gòu)成，能接受各種物理性刺激而產(chǎn)生冷、熱、痛、觸等感覺；肌肉和神經(jīng)是體內(nèi)最普遍的基本組織，可表現(xiàn)如興奮、傳導(dǎo)、刺激和反應(yīng)等基本特性；人體肌肉可分為橫紋肌、平滑肌和心肌，其中平滑肌興奮性最大，對(duì)電刺激敏感；神經(jīng)調(diào)節(jié)基本方式為反射，反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)為反射弧：感受器→傳入神經(jīng)→中樞→傳出神經(jīng)→效應(yīng)器[14]。穴位在縱向上由皮膚、肌肉、神經(jīng)等組成，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為穴位是一個(gè)半徑為0.2～0.5 cm的圓形區(qū)域[15]，其三維結(jié)構(gòu)是以體表穴區(qū)為底垂直于皮膚指向體內(nèi)的圓柱體，“穴位電阻”指上述圓柱體的電阻；以穴區(qū)縱向兩端作為電流的輸入與輸出端，穴位的電阻為不同組織的電阻之和，穴位除皮膚外，其余結(jié)構(gòu)均處在人體體液中，電阻相當(dāng)小，穴位的電阻主要由皮膚電阻構(gòu)成。

1.2 電理療可穿戴紡織品研究現(xiàn)狀

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)電理療功能紡織品的研究還處于發(fā)展和試驗(yàn)探索階段，大部分可穿戴紡織品將傳感器與紡織品機(jī)械地結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)紡織品的刺激功能。由于導(dǎo)線、測(cè)試系統(tǒng)、集成連接方式等因素的綜合作用，電理療可穿戴紡織品在舒適性、美觀性、方便性等方面存在明顯不足。

Andrea等[16]開發(fā)了一種新型的可穿戴式NMES刺激系統(tǒng)，其在服裝中設(shè)計(jì)多個(gè)獨(dú)立的電極陣列，將電子硬件與紡織品相結(jié)合，通過導(dǎo)線傳輸電信號(hào)來刺激手部肌肉，以恢復(fù)手的抓握功能。Seetharaman等[17]設(shè)計(jì)一款抗疲勞紡織腰帶，將鍍銀尼龍織物與電脈沖傳遞電路集成到紡織品中制成柔性紡織品電極，利用TENS技術(shù)通過誘導(dǎo)電流頻率刺激肌肉，達(dá)到不使用藥物的情況下緩解肌肉疲勞的效果。Li等[18]基于針織技術(shù)利用導(dǎo)電紗線和紡織電極設(shè)計(jì)了一種具有經(jīng)皮神經(jīng)電刺激的智能服裝，相比機(jī)械結(jié)合TENS轉(zhuǎn)置的紡織品，該服裝更加靈活輕便、耐洗且制造相對(duì)簡(jiǎn)單，該服裝可有效地將電能傳輸?shù)饺梭w的目標(biāo)區(qū)域和鎮(zhèn)痛部位。Nisar等[19]通過電刺激臀肌壓力點(diǎn)設(shè)計(jì)了一種用于預(yù)防壓瘡的無線控制治療性可穿戴服裝，該智能服裝包括嵌入式電刺激裝置以及柔性皮膚粘附電極，通過智能手機(jī)應(yīng)用程序調(diào)整電理療技術(shù)參數(shù)，預(yù)防肌肉收縮。Lo等[20]設(shè)計(jì)了一種可穿戴矯形器，整個(gè)系統(tǒng)包括一個(gè)微處理器、一個(gè)肌電圖傳感電路和一個(gè)功能電刺激單元，可實(shí)現(xiàn)肌電圖功能監(jiān)測(cè)和神經(jīng)肌肉電刺激功能，在檢測(cè)到患者上肢肌肉活動(dòng)不正常時(shí)釋放電刺激，幫助病人收縮前臂屈肌和伸肌，減輕上肢肌肉張力、疼痛和水腫，同時(shí)改善關(guān)節(jié)的靈活性。Goncu[21]設(shè)計(jì)開發(fā)了一款用戶友好型、基于電子紡織品的無線可穿戴疼痛管理系統(tǒng)，通過在非導(dǎo)電織物表面刺繡導(dǎo)電紗線，研制出可穿戴式針跡系統(tǒng)電極，主要作用于膝蓋、肘部和頸部等的疼痛區(qū)域，旨在消除傳統(tǒng)的TENS設(shè)備使用過程中對(duì)于特殊部位的使用局限性以及電信號(hào)傳輸穩(wěn)定性、洗可穿性等用戶問題。Howe等[22]為治療慢性創(chuàng)傷設(shè)計(jì)了一款電治療可穿戴式刺激繃帶，該塑料繃帶包括可編程的刺激器和2個(gè)水凝膠電極，通過微控制的刺激器產(chǎn)生特定參數(shù)的脈沖電刺激。

2 電理療功能服裝用戶需求調(diào)研

2.1 調(diào)研目的與方式

本文研究采用隨機(jī)抽樣法，通過線上調(diào)研的方式進(jìn)行問卷的發(fā)放與回收。為了解青年女性消費(fèi)者對(duì)電理療功能服裝的潛在需求和接受度，于2019年12月13-27日對(duì)全國(guó)不同學(xué)歷、職業(yè)、地區(qū)，年齡在20～45歲的青年女性發(fā)放線上問卷調(diào)研。本問卷調(diào)研內(nèi)容主要包括青年女性消費(fèi)者的基本信息(教育程度、職業(yè))，理療市場(chǎng)潛在需求，電理療功能服裝的開發(fā)需求3個(gè)部分，其中電理療功能服裝的開發(fā)需求選項(xiàng)設(shè)計(jì)主要參考產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)格(Product Design Specification，PDS)，其在產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作過程中能完整反映用戶對(duì)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)和需求[23]。以PDS中的功能表現(xiàn)、美學(xué)材料、產(chǎn)品壽命、人體工學(xué)、品質(zhì)與可靠性、安全性六大元素為關(guān)鍵指標(biāo)，可為后期開發(fā)新類型的電理療功能紡織品提供數(shù)據(jù)參考。

2.2 調(diào)研結(jié)果與分析

2.2.1 調(diào)查對(duì)象基本信息

本次線上問卷調(diào)研，共回收問卷223份，通過篩選，將錯(cuò)誤問卷、答題不完整問卷、選項(xiàng)一致性問卷剔除，實(shí)際回收有效問卷194份，問卷有效率為87%。采用SPSS軟件對(duì)問卷結(jié)果進(jìn)行信度檢驗(yàn)，信度系數(shù)值為0.924，大于0.9，說明研究數(shù)據(jù)信度很高；針對(duì)“校正項(xiàng)總體相關(guān)性(Corrected Item Total Correlation，CITC)值”，分析項(xiàng)對(duì)應(yīng)的CITC值均高于0，說明分析項(xiàng)之間具有良好的相關(guān)關(guān)系，同時(shí)也說明信度水平良好。在194份有效問卷中，調(diào)研對(duì)象覆蓋了不同學(xué)歷和職業(yè)。調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，本科或碩士學(xué)歷的青年女性占92.78%，說明高等教育的青年女性更加關(guān)注電理療功能服裝；調(diào)研對(duì)象職業(yè)分布見表1，主要以學(xué)生和辦公室職員為主，其中大學(xué)生占比最大，為75.26%，說明理療類功能服裝不僅適用于中老年，在大學(xué)生群體以及辦公室職員中也越來越受關(guān)注。

表1 調(diào)研對(duì)象職業(yè)分布

2.2.2 電理療功能服裝潛在市場(chǎng)需求分析

青年女性的生活習(xí)慣見表2，由表示出82.47%的青年女性平均每日的久坐時(shí)間(X)超過6 h，將近一半的女性久坐時(shí)間(X)超過8 h；而93.81%的女性平均每日的鍛煉時(shí)間(Y)小于1 h，甚至是不鍛煉，長(zhǎng)時(shí)間久坐與少量的鍛煉形成鮮明對(duì)比。

表2 調(diào)查對(duì)象生活習(xí)慣

不正確的坐姿、長(zhǎng)時(shí)間維持一個(gè)動(dòng)作或重復(fù)性操作等不良的行為習(xí)慣和生活作息，使得女性上半身出現(xiàn)各類慢性疲勞綜合征，如頸肩綜合征，后背脹痛、腰部酸痛等亞健康狀態(tài)。調(diào)研數(shù)據(jù)顯示92.78%的女性上半身存在疼痛困擾，上半身疼痛部位見圖1，由圖示出頸部和肩部區(qū)域的疼痛占比最大；各部位疼痛發(fā)生頻率見圖2，由圖示出疼痛發(fā)生頻率多為偶爾或經(jīng)常性，且是持續(xù)累積的過程，嚴(yán)重時(shí)甚至影響日常生活和工作。

圖1 疼痛部位

圖2 疼痛發(fā)生頻率

據(jù)調(diào)研統(tǒng)計(jì)顯示，有34.02%的女性使用過電理療產(chǎn)品。本文針對(duì)電理療產(chǎn)品的適用環(huán)境、攜帶方便性、使用安全性、外觀設(shè)計(jì)、功能效果、續(xù)航能力、操作簡(jiǎn)易性7個(gè)方面對(duì)使用過電理療產(chǎn)品的青年女性進(jìn)行用戶滿意度分析，電理療產(chǎn)品的用戶滿意度得分見表3，滿分為10分，由表示出用戶對(duì)電理療產(chǎn)品的整體滿意度較差，其中產(chǎn)品的適用環(huán)境受限、便攜性不足以及產(chǎn)品的安全不足是目前電理療產(chǎn)品面臨的主要問題。

表3 電理療產(chǎn)品用戶滿意度得分

青年女性消費(fèi)者對(duì)電理療功能服裝的接受度所占比例見圖3。可以看出，約45%的青年女性愿意接受電理療功能服裝，24%的女性保持中立，由此可以預(yù)測(cè)電理療功能服裝在一定程度上可以彌補(bǔ)電理療產(chǎn)品在適用環(huán)境、外觀設(shè)計(jì)等方面存在的不足，具有一定的市場(chǎng)前景和開發(fā)價(jià)值。

圖3 電理療功能服裝的接受程度

2.2.3 電理療功能服裝開發(fā)需求分析

通過對(duì)以上市場(chǎng)需求的初步分析，可以看出電理療功能服裝的開發(fā)有一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。為明確青年女性消費(fèi)者的理療需求和電理療功能服裝的主要功能部位分布，將女性上半身劃分為頸A、肩B、背C、胸D 4個(gè)大區(qū)域，再結(jié)合人體的神經(jīng)肌肉分布、經(jīng)絡(luò)學(xué)原理將每個(gè)大區(qū)域劃分為不同面積的小區(qū)域。根據(jù)用戶的選擇，通過數(shù)據(jù)處理得到每個(gè)區(qū)域的疼痛閾值。青年女性各部位疼痛區(qū)域劃分見圖4，由圖示出A、B1為疼痛的高發(fā)區(qū)，疼痛閾值達(dá)到12～13；胸部區(qū)域的疼痛閾值最低，在1～2之間。頸部疼痛主要由于長(zhǎng)期伏案和低頭，使頸椎長(zhǎng)期處于被動(dòng)拉伸的狀態(tài)，造成頸部肌肉過度緊繃，血液循環(huán)不佳，久而久之引發(fā)慢性肌肉勞損頸椎變形，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響大腦血液供應(yīng)，出現(xiàn)頭暈頭疼，椎間盤突出等問題。

圖4 疼痛區(qū)域劃分

結(jié)合電理療產(chǎn)品的使用評(píng)價(jià)，針對(duì)電理療功能服裝的9項(xiàng)開發(fā)需求(緩解酸痛的功能性、穿著舒適性、穿脫方便性、用電安全性、洗可穿性、款式設(shè)計(jì)美觀性、攜帶方便性、使用壽命、APP智能操控)進(jìn)行關(guān)注度排序，關(guān)注度排序平均綜合得分見表4。由表4示出194名用戶對(duì)電理療功能服裝的開發(fā)需求更關(guān)注緩解酸痛的功能性、穿著舒適性和穿脫方便性。功能服裝的智能操控和使用壽命相比之下關(guān)注度較小，其原因可能是藍(lán)牙設(shè)置、APP操控等技術(shù)在電子產(chǎn)品中已廣泛普及，相比之下用戶更關(guān)注服裝作為載體與科技結(jié)合后的產(chǎn)物的舒適性。

表4 開發(fā)需求關(guān)注度得分

用戶開發(fā)需求對(duì)比分析如圖5所示，由圖示出使用和未使用過電理療產(chǎn)品的用戶對(duì)電理療功能服裝的開發(fā)需求無顯著性差異，但相比較而言有體驗(yàn)經(jīng)歷的用戶相比未體驗(yàn)過的用戶更關(guān)注功能服裝的外觀設(shè)計(jì)、攜帶方便性、使用壽命以及智能操控設(shè)計(jì)。

圖5 用戶開發(fā)需求對(duì)比分析

3 結(jié)束語

本文通過對(duì)國(guó)內(nèi)外電理療可穿戴紡織品研究現(xiàn)狀的總結(jié)，以及對(duì)電理療功能服裝的用戶需求調(diào)研，得出以下結(jié)論：

①目前亞健康人群逐漸趨向于年輕化，長(zhǎng)期的電子化辦公，缺乏運(yùn)動(dòng)休息的生活模式，使得女性上半身出現(xiàn)各類慢性疲勞綜合征，從而反映出理療類產(chǎn)品市場(chǎng)需求愈演愈烈。而市場(chǎng)上出現(xiàn)的電理療產(chǎn)品在適用環(huán)境、便攜性以及產(chǎn)品安全性等問題上存在明顯不足，同時(shí)理療類功能服裝還處于研發(fā)和探索階段，開發(fā)符合消費(fèi)者需求的電理療功能服裝具有廣闊的市場(chǎng)前景和重要意義。

②電理療功能服裝主要通過電理療原理達(dá)到緩解部位酸痛的效果，其目標(biāo)消費(fèi)群體主要為有長(zhǎng)期伏案辦公習(xí)慣的大學(xué)生和辦公室職員，理療部位主要集中于頸部和肩部區(qū)域。

③隨著技術(shù)的發(fā)展，功能服裝的舒適性越來越受消費(fèi)者關(guān)注，電理療功能服裝在開發(fā)上除了保證具有緩解部位酸痛的功能性，應(yīng)注重其穿著舒適性、穿脫方便性、用電安全性以及洗可穿性等用戶需求的開發(fā)。