Vestuário interactivo para desporto e reabilitação

Abstract

O estudo de parâmetros fisiológicos é bastante relevante na avaliação do desempenho de pacientes no processo de reabilitação cardiopulmonar ou neuromuscular. Nota-se que equipamentos para avaliação desses parâmetros têm sido transportados do campo da saúde para o desporto, como meio de conhecer o estado de saúde de atletas e a sua evolução, não apenas no desporto de competição, mas também em desportos de lazer, como a musculação, corrida ou cardiofitness. Pretendeu-se neste trabalho estudar e desenvolver vestuário interactivo como forma de substituição dos equipamentos médicos convencionais para monitorização de sinais vitais, permitindo desse modo a monitorização de pacientes fora de gabinetes médicos, na sua vida quotidiana. Em particular, foi estudada a integração de electrocardiografia (ECG) e electromiografia (EMG) de superfície no vestuário no formato de e-têxtil, dado o interesse em conhecer as actividades cardíaca e muscular de indivíduos na fisioterapia. Foi feito um estudo sobre o conceito de vestuário interactivo e assuntos adjacentes (wearables e e-têxteis), bem como sobre a fisioterapia. Um estudo teórico foi realizado no âmbito dos sensores têxteis e, particularmente, sobre eléctrodos têxteis. Estudaram-se métodos de design no vestuário interactivo através das abordagens centralizadas no vestuário funcional; requisitos funcionais e estéticos do vestuário interactivo e aplicações existentes nas áreas da saúde e do desporto. Foram produzidos e testados eléctrodos têxteis para aquisição de sinais electromiográficos (EMG) e electrocardiográficos (ECG), tendo sido comparadas várias estruturas de malha, e um método de design de vestuário com eléctrodos integrados foi proposto. Foi possível comprovar que o jacquard é uma técnica viável na construção de eléctrodos e circuitos eléctricos e estudar o efeito que o tipo de laçada tem no desempenho dos eléctrodos têxteis. Embora, na presente dissertação, não seja apresentado um protótipo de uma peça de vestuário com um sistema electrónico integrado para monitorização contínua, é intenção desenvolver uma peça que integre aquele sistema e, deste modo, estudar o comportamento do sistema criado em contexto real.

The study of physiological and parameters is quite relevant to evaluate the performance of patients undergoing cardiopulmonary and neuromuscular rehabilitation. It can be seen that equipments for the monitoring of these features have been transported from healthcare to sport field, as a mean to measure athletes health status and performance, not just in competition sports, but also for leisure sport, like weighting, jogging or cardio fitness. It is intended to study smart clothing as a substitute for the traditional medical equipments for monitoring those parameters, which allows for monitoring of patients outside medical facilities. Particular, it will be studied the integration of electrocardiography (EKG) and electromyography (EMG) systems in clothing using an e-textile platform, given the interest in knowing the cardiac and muscular activities of individual under the identified contexts. A study on the concept of smart clothing and related subjects (wearable and e-textiles) was conducted, as long as a study about physiotherapy fundamentals. A theoretical study on textiles sensors and, in particular, textile electrodes, was also conducted, as well as design methods for smart clothing through a functional apparel design approach; functional and aesthectical requirements for smart clothing and available products. Textile electrodes for EKG and EMG was produced and tested, several knitted structures were compared and a design method for smart clothing with textile electrodes was proposed. It was possible to prove that it is possible to construct textile electrodes along with electrical circuits using jacquard technique and the effect of differents loops in the electrodes performance was studied. Although in the present dissertation a prototype of a garment with an integrated electronic system for health monitoring isn’t presented, it is intented to developed a garment that integrates that kind of systems and, then, study its performance in a real context.