胸廓外伤辅助医疗服装创新设计

于 凤 田 宏

（辽东学院服装与纺织学院，辽宁 丹东 118000）

1 研究背景

据调查，胸外伤病人受伤后局部疼痛，而不敢咳嗽，痰不能排出，造成呼吸道梗阻，不仅造成缺氧，也可导致肺炎和肺不适。胸部损伤后由于直接损害呼吸系统，绝大多数的人有不同程度的呼吸困难症状，常由于疼痛使胸廓活动受限，肺组织本身因血胸或气胸受压，肺泡、支气管被血液、分泌物阻塞，肺挫伤后肺水肿、瘀血，使肺通气换气功能下降；有多根肋骨骨折时引起反常呼吸运动，也可导致缺氧和二氧化碳滞留。为了缓解病人疼痛、有助于病人快速恢复，市面上也研制出了紧身胸衣、双肩或单肩的肋骨固定带来固定受伤部位，但是，它们并不能瞬间感知病人咳嗽、打喷嚏等情况而做出及时反应，还是会有伤口被撕裂的可能，并且在穿脱方面也缺乏因病人无法动弹而具有的简单穿脱设计。

2 问题的提出与分析

2.1 问题与分析

目前，市面上的胸廓外伤辅助医疗衣没有办法解决病人因咳嗽、打喷嚏的瞬间带来的二次伤害。

在原有的胸外伤辅助医疗衣的基础上做出更进一步的改进，安装压力传感器，通过病人吸气扩张胸廓触动传感器，传感器驱动马达，马达自动收紧固定带实现避免病人因咳嗽、打喷嚏等不可避免的生理需求所带来的疼痛，甚至二次骨裂的伤害。

图1 传感示意图

2.2 压力传感器应用的可行性

（一）压力传感器的介绍

压力传感器是将气体或液体中的输入机械压力转换为电输出信号的仪器。压力传感器由可以测量、检测或监控施加压力的压敏元件和将信息转换为电输出信号的电子元件组成。压力传感器具有两个重要特性：（1）提供承受高压的坚固性；（2）具有弹性，以最小程度的变形承受压力，并在受压过后恢复其原始形状。简而言之，压力传感器将压力转换为一个小的电信号，然后进行传输和显示，它通常也被称为压力变送器。

根据被测物理量、工作原理、转换能量的方式不同，压力传感器也分为好多种，对比之下，我认为选用织物式电阻压力传感器更为合适，它的应用十分广泛，且具有服装要求的柔软性，其工作原理是导电材料在受到压力作用时自身电阻会发生变化。将该类传感器用于智能服装，其在受到微弱的压力变化时就会有明显的电阻变化。

（二）压力传感器在服装中的应用

随着纺织科技的发展，纺织品已突破了原有的保温和美化的功能范畴，正在逐步走向功能化和智能化。电子智能纺织品是基于电子技术将传感、通讯、人工智能等高科技手段应用于纺织技术上面而开发出的纺织品。国内外现已开发的智能纺织品是将柔性电子元件植入纺织品内部，使传感器、柔性体纺织开关、柔性电子线路板、导电纱线与纺织品融为一体。据资料显示，已有柔性织物式电阻压力传感器应用于运动服装，主要用于对人体运动情况进行智能监测——温度控制、心率监测、快速干燥等方面。

3 一款胸外伤病人辅助医疗衣的设计方案

根据临床功能的需求，智能型病号服采用侧面开身的背心式设计，具体设计包括胸部、肩带和体侧。智能型病号服采用柔软舒适、吸湿吸汗的浅色纯棉面料，整体衣长45-55cm。

图2 医疗服装款式图

图3 医疗衣设计方案

图4 内置固定

（一）胸部设计

考虑到女性胸部不易长时间包裹和挤压，胸部设计下凹造型，尽量符合女性体态，达到舒适的状态。

（二）肩部设计

采用可调节交叉肩带，后衣身与肩带交叉缝在一起，固定衣服不会前后移动；前衣身可与肩带之间做调节扣，调节扣的设置，既能减轻病人穿脱带来的疼痛，还可以根据人体调节其大小。

（三）侧身设计

侧身采用条带镂空设计，可以起到散热的作用；右侧加强力魔术贴，与前衣身粘贴，粘性牢固且方便穿脱，比侧身可调节排扣更简便，减轻病人疼痛。

（四）衣身整体设计

在服装内部安装电源、柔性织物式电阻压力传感器、马达，还有贯穿整体的固定带，固定带与马达相连，在病人咳嗽、打喷嚏吸气时扩张胸廓触动传感器，传感器驱动马达，马达便会自动收紧固定带，避免病人疼痛甚至发生二次骨裂的危险，辅助病人快速愈合。

4 结论

综上所述，我们设计的胸外伤辅助医疗服加入压力传感器装置可以瞬间感知病人咳嗽、打喷嚏等情况并做出相应的收缩反应，保障伤口部位不会被二次撕裂。