于 鳳 田 宏

（遼東學(xué)院服裝與紡織學(xué)院，遼寧 丹東 118000）

1 研究背景

據(jù)調(diào)查，胸外傷病人受傷后局部疼痛，而不敢咳嗽，痰不能排出，造成呼吸道梗阻，不僅造成缺氧，也可導(dǎo)致肺炎和肺不適。胸部損傷后由于直接損害呼吸系統(tǒng)，絕大多數(shù)的人有不同程度的呼吸困難癥狀，常由于疼痛使胸廓活動(dòng)受限，肺組織本身因血胸或氣胸受壓，肺泡、支氣管被血液、分泌物阻塞，肺挫傷后肺水腫、瘀血，使肺通氣換氣功能下降；有多根肋骨骨折時(shí)引起反常呼吸運(yùn)動(dòng)，也可導(dǎo)致缺氧和二氧化碳滯留。為了緩解病人疼痛、有助于病人快速恢復(fù)，市面上也研制出了緊身胸衣、雙肩或單肩的肋骨固定帶來固定受傷部位，但是，它們并不能瞬間感知病人咳嗽、打噴嚏等情況而做出及時(shí)反應(yīng)，還是會(huì)有傷口被撕裂的可能，并且在穿脫方面也缺乏因病人無法動(dòng)彈而具有的簡單穿脫設(shè)計(jì)。

2 問題的提出與分析

2.1 問題與分析

目前，市面上的胸廓外傷輔助醫(yī)療衣沒有辦法解決病人因咳嗽、打噴嚏的瞬間帶來的二次傷害。

在原有的胸外傷輔助醫(yī)療衣的基礎(chǔ)上做出更進(jìn)一步的改進(jìn)，安裝壓力傳感器，通過病人吸氣擴(kuò)張胸廓觸動(dòng)傳感器，傳感器驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，馬達(dá)自動(dòng)收緊固定帶實(shí)現(xiàn)避免病人因咳嗽、打噴嚏等不可避免的生理需求所帶來的疼痛，甚至二次骨裂的傷害。

圖1 傳感示意圖

2.2 壓力傳感器應(yīng)用的可行性

（一）壓力傳感器的介紹

壓力傳感器是將氣體或液體中的輸入機(jī)械壓力轉(zhuǎn)換為電輸出信號(hào)的儀器。壓力傳感器由可以測(cè)量、檢測(cè)或監(jiān)控施加壓力的壓敏元件和將信息轉(zhuǎn)換為電輸出信號(hào)的電子元件組成。壓力傳感器具有兩個(gè)重要特性：（1）提供承受高壓的堅(jiān)固性；（2）具有彈性，以最小程度的變形承受壓力，并在受壓過后恢復(fù)其原始形狀。簡而言之，壓力傳感器將壓力轉(zhuǎn)換為一個(gè)小的電信號(hào)，然后進(jìn)行傳輸和顯示，它通常也被稱為壓力變送器。

根據(jù)被測(cè)物理量、工作原理、轉(zhuǎn)換能量的方式不同，壓力傳感器也分為好多種，對(duì)比之下，我認(rèn)為選用織物式電阻壓力傳感器更為合適，它的應(yīng)用十分廣泛，且具有服裝要求的柔軟性，其工作原理是導(dǎo)電材料在受到壓力作用時(shí)自身電阻會(huì)發(fā)生變化。將該類傳感器用于智能服裝，其在受到微弱的壓力變化時(shí)就會(huì)有明顯的電阻變化。

（二）壓力傳感器在服裝中的應(yīng)用

隨著紡織科技的發(fā)展，紡織品已突破了原有的保溫和美化的功能范疇，正在逐步走向功能化和智能化。電子智能紡織品是基于電子技術(shù)將傳感、通訊、人工智能等高科技手段應(yīng)用于紡織技術(shù)上面而開發(fā)出的紡織品。國內(nèi)外現(xiàn)已開發(fā)的智能紡織品是將柔性電子元件植入紡織品內(nèi)部，使傳感器、柔性體紡織開關(guān)、柔性電子線路板、導(dǎo)電紗線與紡織品融為一體。據(jù)資料顯示，已有柔性織物式電阻壓力傳感器應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)服裝，主要用于對(duì)人體運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行智能監(jiān)測(cè)——溫度控制、心率監(jiān)測(cè)、快速干燥等方面。

3 一款胸外傷病人輔助醫(yī)療衣的設(shè)計(jì)方案

根據(jù)臨床功能的需求，智能型病號(hào)服采用側(cè)面開身的背心式設(shè)計(jì)，具體設(shè)計(jì)包括胸部、肩帶和體側(cè)。智能型病號(hào)服采用柔軟舒適、吸濕吸汗的淺色純棉面料，整體衣長45-55cm。

圖2 醫(yī)療服裝款式圖

圖3 醫(yī)療衣設(shè)計(jì)方案

圖4 內(nèi)置固定

（一）胸部設(shè)計(jì)

考慮到女性胸部不易長時(shí)間包裹和擠壓，胸部設(shè)計(jì)下凹造型，盡量符合女性體態(tài)，達(dá)到舒適的狀態(tài)。

（二）肩部設(shè)計(jì)

采用可調(diào)節(jié)交叉肩帶，后衣身與肩帶交叉縫在一起，固定衣服不會(huì)前后移動(dòng)；前衣身可與肩帶之間做調(diào)節(jié)扣，調(diào)節(jié)扣的設(shè)置，既能減輕病人穿脫帶來的疼痛，還可以根據(jù)人體調(diào)節(jié)其大小。

（三）側(cè)身設(shè)計(jì)

側(cè)身采用條帶鏤空設(shè)計(jì)，可以起到散熱的作用；右側(cè)加強(qiáng)力魔術(shù)貼，與前衣身粘貼，粘性牢固且方便穿脫，比側(cè)身可調(diào)節(jié)排扣更簡便，減輕病人疼痛。

（四）衣身整體設(shè)計(jì)

在服裝內(nèi)部安裝電源、柔性織物式電阻壓力傳感器、馬達(dá)，還有貫穿整體的固定帶，固定帶與馬達(dá)相連，在病人咳嗽、打噴嚏吸氣時(shí)擴(kuò)張胸廓觸動(dòng)傳感器，傳感器驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，馬達(dá)便會(huì)自動(dòng)收緊固定帶，避免病人疼痛甚至發(fā)生二次骨裂的危險(xiǎn)，輔助病人快速愈合。

4 結(jié)論

綜上所述，我們?cè)O(shè)計(jì)的胸外傷輔助醫(yī)療服加入壓力傳感器裝置可以瞬間感知病人咳嗽、打噴嚏等情況并做出相應(yīng)的收縮反應(yīng)，保障傷口部位不會(huì)被二次撕裂。