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中医药磁石智能鞋垫

作者

康越 孟鸿洋 李崇燕 王佳欣 戴紫慧 通讯作者:陈娜

辽宁中医药大学 信息工程学院

摘要:足部健康非常重要,它与人体健康息息相关,部分人群常常被脚气和脚病问题困扰。中医智能养生鞋垫提供独特的技术与理念,为改善此类患者的足部健康问题提供了全方位的保障,同时又起到养身保健的功效。该智能养生鞋垫将现代科技与传统中医理疗融合,让磁石按摩穴位技术、中医理疗技术、蓝牙监测芯片技术和终端——客户端一体化技术相结合,实现多功能一体化。足底穴位和放射区设计磁石来形成磁场作用于穴位,用于按摩,促进血液循环。中草药在行走中达到脚气脚病治疗效果和全方位足部养生保健效果。芯片监测收集数据提供有针对性的脚气脚病治疗方案。客户端提供视图化的改善情况,推送脚气脚病改善问题的知识。

关键字:养生鞋垫;中医智能;磁石按摩;蓝牙监测

一、引言

自古以来,脚气和脚病作为一类常见的健康问题,不仅给人们的生活带来许多不便,更在一定程度上影响着人们的身心健康。因此脚气和脚病一直是一个备受关注或令人困扰的问题。足部作为人体的第二心脏,同时它还承载着人体的重量。足以看出,足部的健与人体的整体健康有着密不可分的联系。随着科学的进步与发展,“鞋垫”从用来调整鞋子大小的产品逐渐成为了备受欢迎的足部护理产品。中医文化博大精深,有着几千年的历史,在临床积累了丰富的经验,对防病治病有着独特优势和作用。目前,虽然鞋垫市场广阔,但市场上的中医治疗鞋垫却效果单一。在这一背景下,让千年中医文化与千年鞋垫融合在一起,秉承中医治未病思想,采取未病先防的理念,打造一款独具特色的中医药养生鞋垫。

二、鞋垫行业现状

众所周知,无论过去还是现在,脚病脚气问题一直被大家所关注。出现脚气最根本的原因是受到了真菌感染,引起真菌感染的原因主要是和生活中不良的习惯有关,比如没有做好脚部的清洁、穿不透气的鞋子等等。尤其在夏天,天气比较燥热,脚出汗的时候使鞋内经常处于潮湿状态,感染脚气的机会增加。同时,脚泡、脚凉一系列脚部疾病都是由湿气引起。在中医看来,湿为阴邪,易伤人体阳气。一般来说,湿邪为病,病程较长,所以有治病先除湿的说法。而现如今的鞋垫,不仅能保持鞋内干燥,有良好的的透气导湿性。在方便清理鞋子的同时,鞋内也不易磨损,同时具有护足的性能,有利于保护脚,保持足部的舒适、清洁、还可以减缓因长时间站立或行走而引起的脚底疼痛,促进足部血液循环,预防多种疾病。人之有脚,犹似树之有根。树枯根先竭,人老脚先衰。

所以说,鞋垫与脚,脚与人体健康休戚相关,有着极其重要的养生保健的作用。

三、中医药磁石养生智能鞋垫

当前市场上各类鞋垫大放异彩,产品也是层出不穷,现如今当前市场上主要分为常规、功能、保健三个大类:

1、常规款:常规款鞋垫距今已有几千年的历史,制作需经历做模子、打面浆、打炔(音)子、描图、镶边和绣花等工序,已经衍生出刺绣鞋垫、割绒鞋垫、十字绣鞋垫、手工编织鞋垫、圈绒绣鞋垫,款式多样化,颜色亮丽,十分唯美的工艺品。优点:更加的舒适、耐用,精致美观,还能寄托着制作者浓浓的情感。缺点:没有其他实用性功能,不能满足当代人们的需求,容易被淘汰。

2、功能款:由于时代的快速发展,人们的需求不局限在舒适实用、填补脚掌与鞋床之间的空位等方面,还会在增高、改善脚型、腿型、吸汗、透气等方面有巨大的需求,在选料方面也有不同的选择,因此,市面上出现了许多不同功能的鞋垫。优点:可满足人们不同需求,可适用于多种场合。缺点:只是具有某一个单一功能,对于一些综合性需求,难以满足。

3、保健款:随着消费者需求的不断被满足,鞋垫市场又“卷”出了新天地。开辟出一条全新的道路——保健款鞋垫。一些老年人希望能通过脚底养生来达到强身健体、延年益寿等效果。还为解决脚气,脚臭等疾病。推出许多特殊功能的鞋垫,比如按摩鞋垫,抗菌鞋垫,除臭鞋垫等。优点:对人身体有健康益处、放松脚部的肌肉穴位等。缺点:功能单一,对于一些复杂性问题仍会难以解决,价格比较昂贵。

四、鞋垫的核心功能

中医药磁石智能鞋垫针对不同人群在不同季节出现的脚部疾病,设计了适合在春夏秋冬四个季节使用的四款鞋垫,同时包含除臭,除湿,保暖,吸汗等多功效。有缓解甚至治疗患有脚病的人群的病情,也可以满足健康人群中养生健体的需求的特点。

1、磁石按摩穴位技术

“千里之行,始于足下”,人的双脚具有运行气血、联络脏腑、沟通内外、贯穿上下的功能,并且六条经络起止于脚上,与人的各脏器密切联系着,故有人称足是人类的“第二心脏”。中医有“人老脚先衰”之说,所以脚的保养十分重要,通过脚底养生可以达到强身治病,延年益寿的目的。

在临床医学上通常所说的足部穴位有60多个,主要分布在人体各个脏俯的反射区,通过平时的按摩可以达到比较好的养生保健和调病治病的效果。例如,涌泉穴是人体足底穴位,位于足前部凹陷处第2、3趾趾缝纹头端与足跟连线的前三分之一处,为全身俞穴的最下部,乃是肾经的首穴,推搓涌泉穴能防治各种疾病,尤其是老年性的哮喘、腰腿酸软、便秘等病效果较明显。以及人们所说的太溪穴,大敦穴和内庭穴,通过按摩这些穴位,都可以达到比较好的舒缓效果。人体脚底的穴位图如图1所示,可以清晰地观察到穴位在脚底遍布广泛且密集。

因此,本产品根据足底穴位和放射区设计磁石位置,将多个小型磁铁嵌入到鞋垫中,通过磁石击打穴位,激发体内行气,通经脉,促进气血运行。人们在穿着时即可进行足底按摩。

磁疗就是利用磁场作用于人体穴位、局部或全身,以缓解某些疾病的原理。磁场可以改善血液循环,因为它可以使血管扩张,加快血流,但是磁场对于血液循环的影响是取决于磁场强度的高低、磁疗设计结构等。磁疗的重点在于通过磁场对细胞膜的渗透性改变,本产品严格把控磁场强度,使其深入人体皮下10-15cm,在保证安全的情况下,促进血液循环达到按摩效果[1]。

2、中药理疗技术

中医认为,足是人之根。很多人通过做足疗已达到放松双脚的目的,而本产品将中草药放置到鞋垫中,通过药垫与足底皮肤的长时间接触,并在机体行走活动中达到治疗、预防疾病和养生保健的目的[2]。鞋垫内层附有艾叶、香附、薄荷等中药成分,把药效直接作用于足部,可以起到的抗菌消炎理气宽中的作用,具有养生功效。

上述中草药成份已经公知的药效及对人体的养生保健效果为:

1、艾叶由温热的性质,能通过温热的作用来舒缓寒冷引起的症状、可帮助排除体内湿气,改善湿气引起的症状、活血化瘀等功效,并且也可以起到散寒直通、止痒、抗病毒、提高集体免疫力的作用;

2、薄荷是中国常用中药,幼嫩茎尖可作菜食,全草又可入药,可用于缓解消化问题、减缓头痛,使人得到放松和舒适、减少焦虑和压力、改善喉咙疼痛、哮喘和其他呼吸问题,也能提升口腔健康;

3、香附具有稳步肝肾气血的功效,能够补血、滋阴、健脾、补气。可以帮助调节内分泌系统,改善睡眠,抗衰老,促进新陈代谢,祛痰止咳,改善气血两亏,补虚健脾。

1-鞋垫面层;2-鞋垫底层;4-中草药凹槽、中草药;5-空气交流孔;6-磁石层。

采用上述结构后,它能使用者带来全新的有益效果:本产品使用时,放入鞋子内,中草药的药性通过真皮上的通孔对脚底进行养生(类似于保健沐足效果),中草药凹槽设置有空气交流孔,当脚踩在鞋垫上,空气交流孔会产生空气的抽缩动作从而达到鞋内的空气相互交流,增强鞋垫的透气性,空气交流孔上方的中草药的药性可更好的散发至脚底及整个鞋内,提高中草药对脚底的养生保健效果,鞋垫面层采用真皮及设置有相应的透气通孔,更加透气健康,鞋垫底层采用聚氨酯发泡注塑一体成型,减震效果好,进一步地,为达到更佳的实用效果,所述的中草药凹槽设置覆盖位于鞋垫上对应脚底的肾脏、肝脏、胃、脾脏反射区。本产品穿着舒适性更好,更加健康。

针对不同人群在不同季节出现的脚部疾病,设计了适合在春、夏、秋、冬四个季节使用的四款鞋垫,同时包含除臭,除湿,保暖,吸汗等多功效。此外,在对于鞋垫清洗方面,知足采用可拆卸鞋垫,为保证疗效,内部中医疗效包采取可以更换的方式。用此种方式,不但保证了鞋垫的疗效,也保证了鞋垫的清洁和实用性。

3、蓝牙监测芯片技术

本产品采用ST17H65蓝牙BLE5.2芯片,用来实时检测人体数据,分析运动及步态情况,监测卡路里数据有效做到健康运动。该产品可以针对不同人群的足部情况提供不同的疗效服务,改善足部健康问题的同时起到养生保健的功效。本产品用到的芯片是伦茨科技最新推出的蓝牙BLE芯片,最大的优势是功耗降低,可以在待机时保存更多用户数据,可以设置大容量缓冲区,支持更加复杂的功能。符合SIG规范的Mesh自组网应用。包括多节点的控制,以及一主多从的同时工作。

利用蓝牙芯片与手机app相连接起到以下作用:

1.实时监测人体数据,进行步态风险分析,提前发现足部健康问题,结合中医药穴位按摩技术与中药养生,有针对性的提供中医理疗治疗方法,保证健康运动。压力传感器能够采集到走路过程中脚底受力的分布数据,再结合六轴传感器采集的运动数据,分析运动的各种参数,建立多特征参数数学模型[3],通过与健康人群数据库比对得出结论是否有足部问题,后续利用中医相关知识进行治疗。

2.记录运动轨迹,同时了解并监测卡路里变化状态,再通过中医食疗帮助平衡每日健康饮食与运动,有效做到健康运动。采集数据时将智能鞋垫置于鞋内,实时采集用户的运动信息,通过蓝牙将数据传至app进行数据处理分析[4],在app页面可以实现记录运动数据,步态分析,消耗卡路里状态,在app中可实现7天智能高效数据存储。并且本产品还可以针对不同人群的足部情况提供不同的疗效服务,改善足部健康问题的同时起到养生保健的功效。

4、终端——客户端一体化技术

我们的产品是一款集养生与智能相结合的多功能鞋垫,它还可以让使用者借助搭建的平台学习中医药知识。它能够在数据的可靠性、安全性以及维护的高效性方面有非常完善的解决方案[5],提供高性能计算和数据处理的能力、图形运行能力和资源存储能力,能为使用者创造处一种便利的使用感。它连通蓝牙芯片技术将鞋垫所监测到的人体健康情况会上传到后台数据对脚部疾病所带来的危害进行分析,并且它可以根据此数据可以推送用户中医养生小知识,以及改善问题相关的健康运动短片,比如太极拳,八段锦,五禽戏等来帮助用户调理身体情况,借用中医知识给用户提供健康保障。我们提供了这样一个平台,让大家能够学习中医药养生知识,满足了大家的求知欲和探索欲。也可以让大家在享受按摩的同时,对中医药文化有更多的了解,并且通过更加容易接受、容易普及的方式使中医药文化渗透到社会中。

五、结语

鞋垫作为中国的传统产品,有着几千年的历史。在现代社会中随着科技进步,鞋垫这一与生活息息相关的产品已经摆脱了调整鞋子的大小的单一功能逐步发展,成为足部护理产品。中医药磁石智能养生鞋垫作为一种结合传统中医理论与现代科技的创新型产品,其未来发展潜力巨大。随着科学技术的不断提升和人们健康意识的提高,本产品有望在未来几年内取得显著进展。随着生活节奏的加快和工作压力的加大,亚健康人群越来越多,更多的人开始注重自己的健康。而中医药磁石智能养生鞋垫,结合中国传统中医药养生保健,将逐渐受到更多人的关注与认可。它是一款有别于市场上任意一款鞋垫的中医药养生鞋垫,该产品针对不同的人群提供不同的服务,改善足部健康问题的同时起到养生保健的功效,让消费者爱上鞋垫,远离脚病。它不仅是一款新型的养生鞋垫,也作为载体增加大众对中国传统文化知识的了解,让大家重新爱上鞋垫,爱上中医药。

[参考文献]

[1]李涛,陈杰,王渊,韩祖成,苏同生,袁捷.穴位磁疗法在脑病治疗中的应用[J].临床医学研究与实践,2022,7(19):189-192

[2]郭文华.药物鞋垫疗法的临床应用[C].全国中成药学术研讨会,中国北京,1994-06-01

[3]刘伟静.基于智能鞋垫的运动功能评估方法研究[D].福州大学,2019

[4]王梦囡,陈宇,陈康桂.智能鞋垫的研发及在跑步中应用研究[J].科技创新与应用,2022,12(04):46-48

[5]张宏伟,吕春光,刘竹涛.民航气象终端业务的一体化管理模式研究[J].计算机技术与发展,2023,33(10):209-215

[基⾦项⽬]

2022年辽宁中医药⼤学⼤学⽣创新创业训练计划项⽬:中医药磁石养生智能鞋垫,编号:X202210162099