申请/专利权人：湖州师范学院

申请日：2018-08-23

公开（公告）日：2024-06-07

公开（公告）号：CN109107040B

主分类号：A61N1/36

分类号：A61N1/36

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.07#授权;2019.01.25#实质审查的生效;2019.01.01#公开

摘要：本发明公开了一种辅助进食会厌控制系统，包括吞咽检测器、生物电极、密封检测器、控制器、电源；所述吞咽检测器用于检测腭咽肌的肌肉收缩，从而确定是否发生吞咽动作，所述生物电极用于刺激会厌部肌肉向下收缩；所述密封检测器，用于检测气管的密封程度；所述控制器用于接收吞咽检测器和密封检测器的信号来控制生物电极；所述电源给控制器和生物电极供电，本发明的辅助进食会厌系统长时间以相同的生物电极刺激会厌肌肉触发其收缩后，肌肉的收缩强度会加强，然后减少生物电极刺激频率，一方面可以减少生物电极和电量的使用，节约能源，另一方面可以辅助患者加强自身会厌收缩功能的加强，减少对外部器械的依赖。

主权项：1.一种辅助进食会厌控制系统，其特征在于，包括吞咽检测器、生物电极、密封检测器、控制器、电源；所述吞咽检测器用于检测腭咽肌的肌肉收缩，从而确定是否发生吞咽动作，所述生物电极用于刺激会厌部肌肉向下收缩；所述密封检测器，用于检测气管的密封程度；所述控制器用于接收吞咽检测器和密封检测器的信号来控制生物电极；所述电源给控制器和生物电极供电；所述吞咽检测器设置在口腔软腭中的腭咽肌中，所述吞咽检测器包括绝缘外壳、振动检测单元、检测探头、电流引导线，所述检测探头一端与振动检测单元连接，另一头插入到腭咽肌肉中，在所述检测探头上设置有一圈稳定套；所述稳定套为圆台形，所述圆台形稳定套内部为空腔结构，稳定套的两个端面开口设置，所述稳定套的内侧壁上设置有螺纹，所述检测探头的顶端的外壁上设置螺纹，所述稳定套和检测探头的顶端通过螺纹连接固定，稳定套内侧壁的螺纹由小圆开口面向大圆开口面延伸，所述稳定套内侧壁的螺纹长度为内侧壁总长度的三分之二，所述稳定套的大圆开口面与检测探头的圆柱面形成凹槽。

全文数据：一种辅助进食会厌控制系统技术领域本发明涉及人工组织器官技术领域，尤其涉及一种辅助进食会厌控制系统。背景技术会厌：由会厌软骨和黏膜组成的喉头上前部的树叶状的结构。说话或呼吸时，会厌向上，使喉腔开放;咽东西时，会厌则向下，盖住气管，使食物或水不至于进气管之内。舌根后部软骨的树叶状皮片，吞咽食物和液体时能防止它们进入气管。咽食时，会厌下降，盖住喉头，气管的顶部，喉头又同时产生向上的反射性运动，从而有效地封闭气管的入口。在实际生活中的中风病人或其他类的病人存在有吞咽不利的情况，即病人在进食或者喝水时，由于咽喉会厌部位的神经控制不灵敏，导致食物或水进入气管，引起病人咳嗽或影响呼吸甚至导致窒息。发明内容本发明的发明目的在于：针对上述问题，提供一种辅助进食会厌控制系统，用于中风病人或其他类的病人存在有吞咽不利的问题。一种辅助进食会厌控制系统，包括吞咽检测器、生物电极、密封检测器、控制器、电源；所述吞咽检测器用于检测腭咽肌的肌肉收缩，从而确定是否发生吞咽动作，所述生物电极用于刺激会厌部肌肉向下收缩；所述密封检测器，用于检测气管的密封程度；所述控制器用于接收吞咽检测器和密封检测器的信号来控制生物电极；所述电源给控制器和生物电极供电。优选的，所述吞咽检测器设置在口腔软腭中的腭咽肌中，所述吞咽检测器包括绝缘外壳、振动检测单元、检测探头、电流引导线，所述检测探头一端与振动检测单元连接，另一头插入到腭咽肌肉中，所述检测探头与肌肉插入端形状如子弹头状，在所述子弹头状检测探头上设置有一圈稳定套。优选的，所述稳定套为圆台形，所述圆台形稳定套内部为空腔结构，稳定套的两个端面开口设置，所述稳定套的内侧壁上设置有螺纹，所述检测探头的顶端的外壁上设置螺纹，所述稳定套和检测探头的顶端通过螺纹连接固定，稳定套内侧壁的螺纹由小圆开口面向大圆开口面延伸，所述稳定套内侧壁的螺纹长度为内侧壁总长度的三分之二，所述稳定套的大圆开口面与检测探头的圆柱面形成凹槽。优选的，所述振动检测单元设置在圆形绝缘外壳的内部，振动检测单元一端与检测探头固定连接，另一端与电流引导线连接，所述吞咽检测器与控制器电连接。优选的，所述生物电极设置在会厌的肌肉中，生物电极均单独与控制器电连接，单独的接收控制器的控制。优选的，所述密封检测器设置在气管的顶部，所述密封检测器与控制器电连接。优选的，所述密封检测器与气管固定连接，所述密封检测器整体为圆盘形，圆盘形密封检测器外套设有保护套，所述保护套将密封检测器环形包裹住，保护套与密封检测器卡接，在保护套的底部中心设置固定杆，所述固定杆与保护套底端平面之间有夹角，夹角的范围为30°~80°之间，所述固定杆的底端与稳定套螺栓连接。优选的，所述控制器设置在体外的，所述控制器包括生物电发生器、数据储存器、数据处理器；生物电发生器用于产生生物电，并通过导线传递给生物电极，从而刺激会厌的肌肉细胞，触发会厌收缩；所述数据储存器用于储存吞咽检测器的传输信号和密封检测器的传输信号；所述数据处理器用于处理吞咽检测器的传输信号和密封检测器的传输信号。优选的，所述密封检测器上连接有柔性导线，所述柔性导线与控制器电连接。综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：1.本发明中的稳定套大圆开口面与检测探头的圆柱面形成凹槽内的空隙填充满，从而将探头稳定在肌肉中，当需要拔出探头时，只需将检测探头尖端旋转出稳定套即可，减少了对病人的二次伤害，生物材料制成的稳定套可在肌肉内自行进行降解，不会影响肌肉的正常收缩，对病人的身体机能不会造成影响。2.本发明中的生物电极释放生物电直接刺激会厌肌肉的时候，会厌能及时的作出反馈，使会厌向下移动密封气管，从而防止了病患的会厌反应不及时，而导致食物进入气管的情况。3.本发明的辅助进食会厌系统长时间以相同的生物电极刺激会厌肌肉触发其收缩后，肌肉的收缩强度会加强，然后减少生物电极的刺激频率，一方面可以减少生物电极和电量的使用，节约能源，另一方面可以辅助患者加强自身会厌收缩功能的加强，减少对外部器械的依赖。附图说明图1是本发明安装位置示意图；图2是本发明吞咽检测器的整体结构示意图；图3是本发明稳定套的结构示意图；图4是本发明密闭检测器的俯视结构示意图；图5是本发明密闭检测器的侧视结构示意图；图6是本发明电路连接示意图；图中标记：1、吞咽检测器；2、生物电极；3、密封检测器；4、控制器；5、厌部；6、气管；11、绝缘外壳；12、振动检测单元；13、检测探头；14、电流引导线；15、稳定套；151、小圆开口面；152、大圆开口面；31、保护套；32、固定杆；33、柔性导线。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例不仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。如图1~图5所示，一种辅助进食会厌控制系统，包括吞咽检测器1、生物电极2、密封检测器3、控制器4、电源；所述吞咽检测器1用于检测腭咽肌的肌肉收缩，从而确定是否发生吞咽动作，所述生物电极2用于刺激会厌部5肌肉向下收缩；所述密封检测器3，用于检测气管的密封程度；所述控制器4用于接收吞咽检测器1和密封检测器3的信号来控制生物电极2；所述电源给控制器4和生物电极2供电。在一个实施例中，所述吞咽检测器1设置在口腔软腭中的腭咽肌中，所述吞咽检测器1的形状为圆形，吞咽检测器包括绝缘外壳11、振动检测单元12、检测探头13、电流引导线14，所述检测探头13一端与振动检测单元12连接，另一头插入到腭咽肌肉中，所述检测探头13与肌肉插入端形状如子弹头状，在所述子弹头状检测探头13上设置有一圈稳定套15。所述稳定套15为圆台形，所述圆台形稳定套15内部为空腔结构，稳定套15的两个端面开口设置，所述稳定套15的内侧壁上设置有螺纹，所述检测探头13的顶端的外壁上设置螺纹，所述稳定套15和检测探头13的顶端通过螺纹连接固定，稳定套15内侧壁的螺纹由小圆开口面151向大圆开口面152延伸，所述稳定套15内侧壁的螺纹长度为内侧壁总长度的三分之二，当稳定套15与检测探头13螺纹连接的时候，检测探头13的顶部尖端部突出稳定套15的小圆开口面151，稳定套15的大圆开口面152与检测探头13的圆柱面分离，在稳定套15的大圆开口面152与检测探头13的圆柱面形成凹槽。在探头刺入肌肉中的时候，由于肌肉有收缩性，会将稳定套15大圆开口面152与检测探头13的圆柱面形成凹槽内的空隙填充满，从而将探头稳定在肌肉中，所述稳定套15由生物材料制成，当需要拔出探头时，只需将检测探头13尖端旋转出稳定套15即可，减少了对病人的二次伤害，生物材料制成的稳定套15可在肌肉内自行进行降解，不会影响肌肉的正常收缩，对病人的身体机能不会造成影响。所述振动检测单元12设置在圆形绝缘外壳11的内部，振动检测单元12一端与检测探头13固定连接，另一端与电流引导线连接，当检测探头13的尖端检测到肌肉收缩时候，检测探头13将收缩信号传递给振动检测单元12，振动检测单元12根据肌肉收缩力度和时间长度，确认是吞咽信号后，产生电信号传递给电流引导线14，电流引导线14将信号传递给控制器4，由于稳定套15插入并固定到肌肉中，与肌肉成为稳定结构，就能保证振动检测单元12不会被外界振动而引起的肌肉收缩而传递电信号，排出了误动作的产生，使检测更加高效和精准，所述吞咽检测器1与控制器4电连接，当腭咽肌收缩时，吞咽检测器1将电信号传递控制器4，控制器4将接受到的信号进行处理。在另一个实施例中，所述生物电极2设置在会厌的肌肉中，当生物电极2接受到生物电的时候，通过生物电释放给会厌肌肉，使会厌肌肉收缩，使会厌向下收缩密封气管6。生物电极2设置在肌肉中可以更加精准的将电信号传递给肌肉单元，从而更加快捷的控制会厌5。人在发生吞咽动作的时候，持续时间通常为0.5s~1.5s之间，这就需要我们更快的进行控制，而肌肉的收缩时间根据肌肉的不同通常在10ms到300ms之间，所以当生物电极2释放生物电直接刺激会厌5肌肉的时候，会厌5能及时的作出反馈，使会厌5向下移动密封气管，从而防止了病患的会厌5反应不及时，而导致食物进入气管6的情况。在本实施例中，生物电极2设置在会厌5收缩肌肉中，生物电极2单独与控制器4电连接，生物电极2接收控制器4的控制，所述生物电极2接受控制器5传输过来的电信号，直接作用于肌肉单元，使会厌向下收缩，覆盖气管6，食团或液体由口腔滑入食道，完成吞咽功能。所述生物电极2通过接受不同刺激频率，通常的刺激频率为20~50HZ，通过不同的刺激频率从而控制肌肉的收缩的强度。在另一个实施例中，所述密封检测器3设置在气管6的顶部，在会厌2向下收缩时，密封检测器自动检测气管3的密封程度，所述密封检测器3与控制器4电连接。所述密封检测器3与气管6固定连接，所述密封检测器3整体为圆盘形，圆盘形密封检测器3外套设有保护套31，所述保护套31将密封检测器3环形包裹住，保护套31与密封检测器3卡接，在保护套31的底部中心设置固定杆32，所述固定杆32与保护套31底端平面之间有夹角，夹角的范围为30°~80°之间，所述固定杆32的底端与稳定套15螺栓连接，所述密封检测器3上连接有柔性导线33，所述柔性导线33与控制器4电连接。当在安装密封检测器3的时候，将固定杆32插入到气管壁上，由于稳定套15上的凹槽，可以使密封检测器3稳固的固定在气管壁上，所述密封检测器3在设置时，应当调整密封检测器3固定杆32的角度，从而将气管6的所有方位全部检测到。提高检测的精准性，当会厌5向下运动时，封闭气管6，此时密封检测器3开始运作检测功能，将检测到的数据数据通过柔性导线33传输给控制器4。在另一个实施例中，所述控制器4设置在体外的，具体固定在胸前位置，固定在前胸位置可以减少信号传输导线长度，提高检测的时效性。所述控制器4包括生物电发生器、数据储存器、数据处理器；生物电发生器用于产生生物电，并通过导线传递给生物电极2，从而刺激会厌5的肌肉细胞，触发会厌5收缩；所述数据储存器用于储存吞咽检测器1的传输信号和密封检测器3的传输信号；所述数据处理器用于处理吞咽检测器1的传输信号和密封检测器3的传输信号，并确定哪些是误动作，通过比较后确认吞咽信号的真伪性，然后发出控制信号给生物电发生器。本发明还公布一种上述辅助会厌控制系统的控制方法：步骤一：根据吞咽检测器检测口腔软腭中的腭咽肌收缩信号，并将信号传递给控制器。步骤二：控制器判断吞咽信号的真伪性，然后发出生物电传递给生物电极，在首次触发生物电极的时候，将刺激频率设置为50HZ。步骤三：密闭检测器检测在会厌收缩时候，气管的密闭性，并将输出传递给控制器；控制器根据密闭检测器检测的信号将密闭程度分为强，中，弱三个等级；若气密程度检测为强，则控制器将数据储存，并在下一次吞咽信号触发时，控制器减少导通给生物电极的刺激频率5HZ；若气密程度检测为中，则控制器将数据储存，并在下一次吞咽信号触发时，控制器对生物电极的刺激频率保持不变；若气密程度检测为若，则控制器将数据储存，并在下一次吞咽信号触发时，控制器对增加导通给生物电极的刺激频率5HZ。由于生物电极刺激肌肉细胞，会让肌肉细胞逐渐加强收缩活性，所以在长时间以相同刺激频率的生物电极刺激会厌肌肉触发其收缩后，肌肉的收缩强度会加强，检测的依据是气管的气密程度，然后减少生物电极刺激频率，一方面可以减少生物电极和电量的使用，节约能源，另一方面可以辅助患者加强自身会厌收缩功能的加强，减少对外部器械的依赖。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种辅助进食会厌控制系统，其特征在于，包括吞咽检测器、生物电极、密封检测器、控制器、电源；所述吞咽检测器用于检测腭咽肌的肌肉收缩，从而确定是否发生吞咽动作，所述生物电极用于刺激会厌部肌肉向下收缩；所述密封检测器，用于检测气管的密封程度；所述控制器用于接收吞咽检测器和密封检测器的信号来控制生物电极；所述电源给控制器和生物电极供电。2.根据权利要求1所述的一种辅助进食会厌控制系统，其特征在于，所述吞咽检测器设置在口腔软腭中的腭咽肌中，所述吞咽检测器包括绝缘外壳、振动检测单元、检测探头、电流引导线，所述检测探头一端与振动检测单元连接，另一头插入到腭咽肌肉中，所述检测探头与肌肉插入端形状如子弹头状，在所述子弹头状检测探头上设置有一圈稳定套。3.根据权利要求2所述的一种辅助进食会厌控制系统，其特征在于，所述稳定套为圆台形，所述圆台形稳定套内部为空腔结构，稳定套的两个端面开口设置，所述稳定套的内侧壁上设置有螺纹，所述检测探头的顶端的外壁上设置螺纹，所述稳定套和检测探头的顶端通过螺纹连接固定，稳定套内侧壁的螺纹由小圆开口面向大圆开口面延伸，所述稳定套内侧壁的螺纹长度为内侧壁总长度的三分之二，所述稳定套的大圆开口面与检测探头的圆柱面形成凹槽。4.根据权利要求2所述的一种辅助进食会厌控制系统，其特征在于，所述振动检测单元设置在圆形绝缘外壳的内部，振动检测单元一端与检测探头固定连接，另一端与电流引导线连接，所述吞咽检测器与控制器电连接。5.根据权利要求1所述的一种辅助进食会厌控制系统，其特征在于，所述生物电极设置在会厌的肌肉中，生物电极均单独与控制器电连接，单独的接收控制器的控制。6.根据权利要求1所述的一种辅助进食会厌控制系统，其特征在于，所述密封检测器设置在气管的顶部，所述密封检测器与控制器电连接。7.根据权利要求6所述的一种辅助进食会厌控制系统，其特征在于，所述密封检测器与气管固定连接，所述密封检测器整体为圆盘形，圆盘形密封检测器外套设有保护套，所述保护套将密封检测器环形包裹住，保护套与密封检测器卡接，在保护套的底部中心设置固定杆，所述固定杆与保护套底端平面之间有夹角，夹角的范围为30°~80°之间，所述固定杆的底端与稳定套螺栓连接。8.根据权利要求1所述的一种辅助进食会厌控制系统，其特征在于，所述控制器设置在体外的，所述控制器包括生物电发生器、数据储存器、数据处理器；生物电发生器用于产生生物电，并通过导线传递给生物电极，从而刺激会厌的肌肉细胞，触发会厌收缩；所述数据储存器用于储存吞咽检测器的传输信号和密封检测器的传输信号；所述数据处理器用于处理吞咽检测器的传输信号和密封检测器的传输信号。9.根据权利要求7所述的一种辅助进食会厌控制系统，其特征在于，所述密封检测器上连接有柔性导线，所述柔性导线与控制器电连接。

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