CN103919549A - 一种反馈治疗吞咽障碍的装置及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种反馈治疗吞咽障碍的装置及设备，其特征在于，所述装置包括：采集处理模块，用于实时获取不同吞咽动作下各吞咽肌所产生的连续的表面肌电信号，并将所述采集模块采集到的表面肌电信号进行处理得到高密度动态电势图；关联模块，用于将所述高密度动态电势图与吞咽肌的解剖机构的对应位置相关联，建立动态高密度生理关联图；量化分析模块，通过分析所述动态高密度生理关联图并从中获取生理参数，根据所述生理参数计算吞咽肌受损因子。所述设备包括所述反馈治疗吞咽障碍的装置。本发明通过一种反馈治疗吞咽障碍的装置及设备可以实现准确定位吞咽肌受损部位、得到吞咽肌受损程度，从而能够针对受损部位和受损程度选取合适的治疗方法进行反馈治疗。

Description

一种反馈治疗吞咽障碍的装置及设备

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种反馈治疗吞咽障碍的装置及设备。

背景技术

吞咽是一种影响人类身心健康的复杂功能，是最复杂的躯体反射之一。正常情况下，人们每天吞咽大约600次，是人类维持生命所需营养和能量的主要途径。吞咽障碍是指完全不能或难以将食物由口腔顺利通过食道送入到胃中。相关数据表明，吞咽障碍在任何年龄段人群中都有可能发生，并且引起吞咽障碍的病因很多，任何疾病或病理状态，凡可暂时地或持久地导致吞咽通道(口腔、咽部、食管)的阻塞和狭窄、肌肉收缩力减弱或不协调、腺体分泌减少等情况时均可出现吞咽障碍。吞咽障碍影响患者日常基本生活，严重时甚至会危及生命。因此，对吞咽障碍患者吞咽功能的及时、准确评价与诊断，对患者、患者家庭以及社会都具有巨大的意义。

吞咽是一个非常复杂的过程，需要大脑、神经及口腔、喉部和食道肌肉协同工作来完成。在吞咽过程中需要依靠与吞咽功能相关的26块肌肉按一定顺序收缩产生力，来将食物由口腔送入到胃中完成吞咽。吞咽过程中吞咽肌收缩产生电信号，在体表测量的神经肌肉活动电信号与吞咽功能有着较强的电生理相关性，因此利用表面肌电信号研究吞咽机制一直受到科研人员和临床医生的广泛关注。表面肌电信号成为了一种更加准确、实时、有效的吞咽障碍机理探索、检测和康复的新手段。

目前，对吞咽肌障碍的治疗也得到了一定的发展，具体方式为，通过刺激整个吞咽肌或者对吞咽肌进行训练。本申请发明人在发明本申请的过程中，发现上述实施方式由于不能定位具体受损的吞咽肌的位置和受损程度，不能针对单个或者部分不能被神经系统有效控制的吞咽肌进行刺激，存在的问题是信息量少，无法对吞咽功能障碍做全面的评价，并且不能获得动态的生理信息，无法对吞咽异常的肌肉进行准确检测和定位。

发明内容

为了解决现有技术中肌电的吞咽功能评价诊断技术存在着信息量少、无法获得动态电生理信息以及难以定位引起吞咽异常肌肉的问题，本发明提供了一种反馈治疗吞咽障碍的装置及设备。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种反馈治疗吞咽障碍的装置，所述装置包括：

采集处理模块，用于实时获取不同吞咽动作下各吞咽肌所产生的连续的表面肌电信号，并将所述采集模块采集到的表面肌电信号进行处理得到高密度动态电势图；

关联模块，用于将所述高密度动态电势图与吞咽肌的解剖机构的对应位置相关联，建立动态高密度生理关联图；

量化分析模块，通过分析所述动态高密度生理关联图并从中获取量化参数，根据所述量化参数计算吞咽肌受损因子。

进一步地，所述装置还包括：

显示反馈模块，用于显示所述吞咽肌受损因子，以供被治疗者可以针对性的选择治疗方式。

进一步地，所述采集处理模块，具体还包括：多个电极，所述采集模块用于将多个电极以阵列的方式均匀分布在吞咽肌群上，通过多通道肌电电极获取吞咽过程中吞咽肌肉的表面肌电信号；从所述表面肌电信号中获取时域特征信息和频域特征信息，根据所述时域特征信息建立所述时域特征信息和频域特征信息与各吞咽肌之间的对应关系，得到特征时间下的所述高密度动态电势图。

再进一步地，所述电极个数具体为1至128个。

进一步地，所述关联模块，具体用于将采集的数据进行处理提取特征值，将所述特征值与吞咽肌解剖机构结合，建立动态高密度生理关联图。

进一步地，所述量化参数包括：相对区域、相对宽度和高宽比率、肌电平均幅值、局部平均能量，所述量化分析模块，具体用于根据所述动态高密度生理关联图和所获得的吞咽肌电信息计算所述相对区域、相对宽度和高宽比率、肌电平均幅值、局部平均能量等，并根据所述相对区域、相对宽度和高宽比率、肌电平均幅值、局部平均能量等得到吞咽肌受损因子。

进一步地，所述反馈显示模块还用于根据实时检测到的被治疗者的肌电信息调整高密度生理关联图的颜色变化、量化参数和吞咽肌受损因子，以便及时调整康复的位置和强度，以供被治疗者自主调整康复。

另一方面，提供了一种反馈治疗吞咽障碍的设备，包括上述任一反馈治疗吞咽障碍的装置。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

通过反馈治疗吞咽肌障碍的装置采集高密度的连续的表面肌电信号，并将肌电信号信息与吞咽肌的解剖机构进行对应，获取并计算生理参数，不仅可以准确定位吞咽肌障碍的位置还可以准确得到吞咽肌受损程度，从而能够针对受损部位和受损程度选取合适的治疗方法进行治疗，另外还通过显示模块对反馈结果进行显示，可以及时供病人及时调整治疗方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明优选实施例提供的一种反馈治疗吞咽障碍的装置结构示意图；

图2是本发明优选实施例提供的另一种反馈治疗吞咽障碍的装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本发明实施例提供了一种反馈治疗吞咽障碍的装置，如图1所示，所述装置包括：

采集处理模块101，用于实时获取不同吞咽动作下各吞咽肌所产生的连续的表面肌电信号，并将所述采集模块采集到的表面肌电信号进行处理得到高密度动态电势图。

其中，不同的吞咽方式包括但不限于：干吞、吞水，可以根据被测试者的具体情况选择适合的吞咽方式，在此不做限定。

所述采集处理模块101，具体还包括：多个电极，所述采集模块用于将多个电极以阵列的方式均匀分布在吞咽肌群上，通过多通道肌电电极获取吞咽过程中吞咽肌肉的表面肌电信号；从所述表面肌电信号中获取时域特征信息和频域特征信息，根据所述时域特征信息建立所述时域特征信息和频域特征信息与各吞咽肌之间的对应关系，得到特征时间下的所述高密度动态电势图。

其中，所述吞咽肌群是指吞咽过程中与吞咽动作相关的面部和喉部肌肉的总和；所述表面肌电信号是指产生吞咽动作时通过多通道肌电电极采集到的所述吞咽肌产生的电信号；所述阵列方式均匀分布是指将所述肌电电极呈矩阵方式均匀的排列在吞咽肌群的体表；所述多通道是指通过多个电极通道采集所述肌电信号；其中，采样频率为1024Hz，带通滤波参数为10-750Hz。

本实施例中，对肌电信号进行处理分析，包括：进行相应的滤波处理，用以除去工频干扰、心电干扰等外部干扰，再从所述肌电信号中获取时域特征信息和频域特征信息，具体可以采用方根、积分方法、平均过零率等方法进行获取，所述时域特征信息表示某一是时刻下肌电信号信息；所述频域信息表示所述吞咽肌群的能量，根据所述时域特征信息和频域特征信息建立所述时域特征信息和频域特征信息与各吞咽肌之间的对应关系，包括：采用高鲁棒性和低计算复杂度评价吞咽肌的频域特征值，将所述频域特征值与吞咽肌中的检测点的色彩相对应，将吞咽过程中的高密度肌电信息与电势图中的动作电位相对应，建立高密度动态电势图。

优选地，在本实施例中，电极个数具体为1至128个。

关联模块102，用于将采集处理模块处理得到的所述高密度动态电势图与吞咽肌的解剖结构的对应位置相关联，建立动态高密度生理关联图。

所述关联模块具体用于将采集的数据进行处理提取特征值，将所述特征值与吞咽肌解剖机构结合，建立动态高密度生理关联图。

其中，所述量化参数包括：相对区域、相对宽度和高宽比率、肌电平均幅值、局部平均能量等，所述量化分析模块，具体用于根据所述动态高密度生理关联图和所获得的吞咽肌电信息计算所述相对区域、相对宽度和高宽比率、肌电平均幅值、局部平均能量等，并根据所述相对区域、相对宽度和高宽比率、肌电平均幅值、局部平均能量等得到吞咽肌受损因子。

本实施例中，将电势图和生理解剖结构图表示的吞咽肌的生理位置进行对应，生成高密度生理关联图；所述高密度生理关联图是指可以直观表示人体吞咽肌具体位置的肌电信号的图像。

量化分析模块103，通过分析所述关联模块102得到的动态高密度生理关联图并从中获取生理参数，根据所述生理参数计算吞咽肌受损因子。

其中，所述量化参数是指从生理关联图和所获得的吞咽肌电信息中获取的用于指示人体吞咽肌健康程度的参数，具体可以为：相对区域值、相对宽度值和高宽比率、肌电平均幅值、局部平均能量，包括但不限于上述参数，所述相对区域值是指高活动区面积与整个电极分布区域面积的比值；相对宽度值是指高活动区与电极分布宽度的比值；所述受损因子是指量化吞咽肌受损程度的因子，

结合上述装置，本发明实施例还提供了另一种反馈治疗吞咽障碍的装置，如图2所示，还包括：

显示反馈模块201，用于显示所述吞咽肌受损因子，以供被治疗者可以针对性的选择治疗方式。

需要说明的是，本发明实施例还提供了一种反馈治疗吞咽障碍的设备，所述设备包括上述任一装置。

本发明实施例通过反馈治疗吞咽肌障碍的装置采集高密度的连续的表面肌电信号，并将肌电信号信息与吞咽肌的解剖机构进行对应，获取并计算生理参数，不仅可以准确定位吞咽肌障碍的位置还可以准确得到吞咽肌受损程度，从而能够针对受损部位和受损程度选取合适的治疗方法进行治疗，另外还通过显示模块对反馈结果进行显示，可以及时供病人及时调整治疗方法。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种反馈治疗吞咽障碍的装置，其特征在于，所述装置包括：

采集处理模块，用于实时获取不同吞咽动作下各吞咽肌所产生的连续的表面肌电信号，并将所述采集模块采集到的表面肌电信号进行处理得到高密度动态电势图；

关联模块，用于将所述高密度动态电势图与吞咽肌的解剖结构的对应位置相关联，建立动态高密度生理关联图；

量化分析模块，通过量化分析所述动态高密度生理关联图和所采集的肌电信息并从中获取量化参数，根据所述量化参数计算吞咽肌受损因子。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

显示反馈模块，用于显示所述吞咽肌受损因子，以供被治疗者可以针对性的选择治疗方式。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述采集处理模块，具体还包括：多个电极，所述采集模块用于将多个电极以阵列的方式均匀分布在吞咽肌群上，通过多通道肌电电极获取吞咽过程中吞咽肌肉的表面肌电信号；从所述表面肌电信号中获取时域特征信息和频域特征信息，根据所述时域特征信息建立所述时域特征信息和频域特征信息与各吞咽肌之间的对应关系，得到特征时间下的所述高密度动态电势图。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述电极个数具体为1至128个。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述关联模块，具体用于将采集的数据进行处理提取特征值，将所述特征值与吞咽肌解剖机构结合，建立动态高密度生理关联图。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述量化参数包括：相对区域、相对宽度和高宽比率、肌电平均幅值、局部平均能量，所述量化分析模块，具体用于根据所述动态高密度生理关联图和所获得的吞咽肌电信息计算所述相对区域、相对宽度和高宽比率、肌电平均幅值、局部平均能量，并根据所述相对区域、相对宽度和高宽比率、肌电平均幅值、局部平均能量得到吞咽肌受损因子。

7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述反馈显示模块还用于根据实时检测到的被治疗者的肌电信息调整高密度生理关联图的颜色变化和生理参数，以便及时调整康复的位置和强度，以供被治疗者自主调整康复。

8.一种反馈治疗吞咽障碍的设备，包括权利要求1-7所述的任一装置。