智能心电监测服装的应用领域及未来发展方向探讨

倪丹娜，徐利平

（嘉兴学院，浙江 嘉兴 341001）

1 智能心电监测服装的发展背景

近年来，随着人们的生活和工作压力增加，猝死事件时有发生，人们对于健康的关注与日俱增。像心血管疾病此类的高发病，具有长期性和偶然性特点，常规定期的健康检查并不能够完全实现有效的实时监护以及防止发生意外[1]，亟需能够实时监测个人心电信息的产品出现。

在这种全民关注个人健康的社会环境下，近年来可穿戴设备发展很快，运动手环、可穿戴智能眼镜等产品销售异常火爆，这些设备大多涵盖了心率监测、睡眠监测、血压监测等功能，但是由于监测部位局限和使用技术的原因，其准确性大都偏低，只能作为日常参考，并不适合更加专业的领域。

服装作为一种和人体时时刻刻紧密接触的载体，显然是可穿戴设备的更优选择。服装贴身的特性，意味着能更加准确地监测心电数据，适合有更专业心电监测需求的人群；并且相比外戴的手环、眼镜，服装更具有隐蔽性，智能可穿戴设备的定位追踪功能在服装上将会更加隐蔽有效。除此之外，服装更加轻便无感的特性，可以减少使用人群的生理和心理负担。

2 智能心电监测服装的定义及应用领域

智能心电监测服装属于智能服装的一种，主要运用在医疗健康领域，是指在基于人机多交互技术的基础上，通过传感器对皮肤的直接或间接接触收集心电信息，并对监测数据进行上传和分析反馈的一种较精确的心电监测智能服装[2]。目前已经出现类似产品，如由博迪加制作的心电衣[3]，能够做到随时监测人的心电情况，并且在心电信息出现异常时发出预警，提醒使用者及其家人注意使用者的心脏健康，及时就医以防发生意外，就能很好地防范未知的心脑血管疾病突发的情况。智能心电衣的主要应用领域如下。

2.1 体育运动类

体育运动类的检测服装主要监测的是心率、呼吸频率、运动量等参数,帮助运动者获得更好的锻炼。服装内嵌入多个传感器，并实时对运动者的心电信息等进行监测分析并实时显示，以便运动人员根据实时数据随时掌握身体状况，适当地调整自己的运动强度和时间等[4]。一般搭配相应的分析统计系统，使运动者每次运动后可以清楚地观测到自己的心电数据，也可以根据数据定制健康趋势分析或是优化训练方案。

图1 为联想SmartVest 智能心电衣，可以360 度扫描心脏，实时监测用户12 导联的心电图，提供心率数据；通过如图2 的手机端APP 应用的实时数据，用户可以随时掌握身体状况，也可以根据数据定制健康趋势分析或是优化训练方案。

图1 联想SmartVest智能心电衣

图2 SmartVest 手机端APP

图3 为深圳阿木新科技研发的“阿木心电衣”，阿木心电衣是一件专业级别的运动衣，选用国内特种纱线，采用无缝一体织造加呼吸孔编织技术打造，拥有极好的吸湿、排汗、降温、回弹和压缩功能。衣服还有防滑条和反光LOGO，既实用又美观，可正常机洗300次。配合图4 APP“倾听.跑”“倾听体语”获得运动数据监测、运动质量评估、心脏状态评估，以及实时预警与分析报告。

图3 深圳阿木新科技研发的“阿木心电衣”

图4 APP“倾听.跑”“倾听体语”

2.2 医疗健康类

医疗健康类的心电监测服装将拥有广大的市场需求，随着当今世界人口老龄化的加剧和现代人生活方式的改变，各种慢性疾病尤其是心脑血管疾病越来越常见，并且死亡率日益增加，每年，心血管疾病死亡人数占全球死亡总人数的29%；中国心血管病患者2.9 亿，每5 例死亡者中有2 例死于心血管病[5]。

年轻人因为熬夜、加班、喝酒等不健康的生活方式早早猝死的案例近几年也屡见不鲜。猝死事件的频发和日益年轻化让越来越多的人对心血管疾病的预防和监测预警愈发重视。对于心脏病人来说，猝死前8h 是发现和治疗的黄金时间，然而大部分的猝死案例从病发到猝死只有几分钟的时间，很难及时获得适当的救援，因此事发再救助几乎很难实现。但其实在病人猝死前2～3d 心电波形就已发生变化[5]，是可以通过提前分析监测心电数据进行预警的。

人们无法提前预测到意外会在什么时候发生，也无法做到每天去医院检查自己的心电健康，因此一样可以替代心电仪，长期监测心率和情绪波动，定期对心电信息进行分析诊断的便携的智能心电服装，将会有效地补充医疗仪器暂时无法满足的心电信息日常监测预警领域。毕竟，心脏安全仅仅靠医院的定期检查是不够的，更重要的是在家经常自查心电图，捕捉疾病异常，才能做到疾病早预防、早发现、早治疗。疾病预防和健康管理需要智能医疗协助多个方面，移动互联网和大数据的高速发展为医疗健康类智能服装提供了必要条件[6]。

这种智能心电服装，除了适用于心脏病患者、药物治疗人群、疾病急性发作人群、心脏手术人群、康复期人群等的日常心电自查外，还非常适合如下群体：高血压患者、高血脂、糖尿病等慢性病患者；高压力下处于亚健康状态的中青年人士、60 岁以上的老年人等群体；有抽烟、喝酒、熬夜等不良生活习惯的人群。这些人群由于没有直接明显的心脏疾病，常常忽略自己的心电健康，反而是意外发生的高危人群。而心电衣相比于去医院更加便利快捷，可以减少大家的生理和心理负担，从而起到良好的日常监测预防功效。

2.3 特殊领域类

2.3.1 军工方向

可穿戴智能服装在军事方面的应用研究较早[7]。主要通过多种电子传感器来获取士兵生理信息，持续监测单兵生命体征指标。其相关的数据会依据传输技术实时传输至后台处理，对士兵生理状况及时作出反馈[8]。这种智能服装既可以在日常训练中使用，方便研究人员通过士兵们的心电生理数据科学地制定训练方案；也可以在战场上使用，实时监控士兵的心电数据，以便发生意外及时定位救援。

2.3.2 特殊作业环境

这里的特殊环境作业者指的是如夏季建筑工人、电力施工作业人员、消防员、宇航员等在极端环境下作业的人员。特殊环境作业者常常处于高风险环境中，因此，实时监测和分析他们的心电生理健康状况非常重要，能够及时掌握其健康安全并做好相关的防护[8]。

2.3.3 野外生存领域

心电监护服装在户外生存探险领域也能发挥独特的作用，可以通过实时监控野外人员的心电数据，保护使用者身心健康、提升生存率，如翻越雪山和跨越高原时，领队对队员的心电数据进行分析，可以及时阻止一些可以避免的意外发生[9]。

3 智能心电服装的未来发展方向

3.1 提升美观性和舒适性

智能心电监测服装上需要集成多个电子元件，在确保传感器放置位置适合数据监测的同时，还需要保证其结合牢固、设计美观，同时考虑服装基本的穿着舒适性，保证在穿着后对使用者基本活动不造成影响，对自身或他人身心不造成伤害[10]。

3.2 保障安全

智能心电监测服装涉及的安全问题包括生理安全和心理安全两部分。一是智能心电服装需要贴身穿着以提取人体的心电生理信息，所以必须确保心电监测服装的物理安全性，不能对人体生理造成伤害；二是智能心电服装实时监控人体生理数据，涉及到了信息隐私，如何确保用户信息不泄露，如何监管相关平台等问题都需要得到妥善解决，智能心电服装才能发展得更好。

3.3 降低成本造价

智能服装的发展基于大量的电子传感元件集成及复杂的数据传输分析系统，这些都需要耗费大量专业成本；同时长期的数据传输分析也需要专业人才维护。这些原因使得智能服装成品的价格十分高昂[11]，不利于大面积的市场普及。同时也是由于造价之高，许多实验室的优秀成果到现在依旧还只能束之高阁，仅仅存在于实验室，不能投放到市场造福大众。如果可以降低智能心电衣的成本造价，对于心电衣的发展将会是一大进步。

4 结语

智能心电服装拥有巨大的需求市场、发展前景广阔，主要可以运用在体育运动、医疗健康、特殊领域等三大类领域。智能心电监测服装想要长足发展未来必须满足的三大要点：设计美观舒适、使用安全无忧、低成本易推广。只有深度挖掘智能心电衣的需求点并解决未来发展的群众痛点，才能让智能心电服装走得更远，更精确地服务于它的受众，造福更广大的人民群众。