CN109999336B - 一种适用于半脸面瘫患者的辅助眨眼装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了医用器械技术领域的一种适用于半脸面瘫患者的辅助眨眼装置，旨在解决现有技术中采用外科手术结合药物辅助半面瘫患者眨眼的治疗过程复杂且恢复效果往往不是很理想，采用外置医疗器械辅助半面瘫患者眨眼因眨眼频率固定而导致患者不适应的技术问题。所述装置包括监测部、控制部和执行部；当健康眼闭合时，所述控制部通过监测部提取健康眼闭合信号并根据健康眼闭合信号通过执行部辅助病眼完成眨眼动作。

Description

一种适用于半脸面瘫患者的辅助眨眼装置
技术领域
本发明涉及一种适用于半脸面瘫患者的辅助眨眼装置，属于医用器械技术领域。
背景技术
通过面部神经的支配，眼轮匝肌可以自主地完成伸缩动作，并带动眼皮完成眨眼动作。对于半面瘫患者来说，由于面部神经受损，单侧眼轮匝肌无法自主伸缩以完成眨眼功能，从而导致眼球不能有效湿润，甚至可能导致眼睛永久损伤。现有技术主要有通过外科手术结合药物治疗和外置医疗器械辅助眨眼。前者手术过程复杂且恢复效果往往不是很理想。后者采用自动辅助眨眼的方案，即眨眼频率预先设定好并长期重复；该方式虽然简单，但由于两侧眼睛眨眼频率不一致往往造成患者不适应。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种适用于半脸面瘫患者的辅助眨眼装置，包括监测部、控制部和执行部；
当健康眼闭合时，所述控制部通过监测部提取健康眼闭合信号并根据健康眼闭合信号通过执行部辅助病眼完成眨眼动作。
进一步地，所述监测部包括上眼睑外伸电极、下眼睑外伸电极、上眼睑固定部和下眼睑固定部；
所述上眼睑外伸电极通过上眼睑固定部设于健康眼上眼脸处，所述下眼睑外伸电极通过下眼睑固定部设于健康眼下眼睑处；
当健康眼张开时，上眼睑外伸电极与下眼睑外伸电极相互分离，当健康眼闭合时，上眼睑外伸电极与下眼睑外伸电极相互接触。
进一步地，上眼睑固定部和或下眼睑固定部的一个侧面设有方槽；
所述方槽内连接有对应的上眼睑外伸电极或下眼睑外伸电极；
所述方槽外附有能够粘贴于皮肤上的粘附性材料。
进一步地，上眼睑外伸电极和或下眼睑外伸电极包括并排设置的若干导电丝；
所述导电丝一端连接于对应的上眼睑固定部或下眼睑固定部。
进一步地，所述导电丝的导电性能满足设定值；
所述设定值包括：在任意两个导电丝自由端加1V电压，便能在所述两个导电丝上检测到10mA以上电流。
进一步地，所述控制部包括放大电路，所述放大电路用于将健康眼闭合信号放大为驱动执行部动作的工作电压。
进一步地，所述执行部包括外壳和设于外壳内的通电变形部件；
所述通电变形部件能够作垂直于电流方向的伸缩运动；
所述外壳沿通电变形部件的伸缩运动方向，一端设于病眼上眼睑处，另一端设于病眼眉骨上方皮肤处。
进一步地，所述外壳为能够贴合皮肤的柔性材料，所述柔性材料包括硅胶。
进一步地，还包括电源部；
当健康眼闭合时，控制部与电源部构成回路，控制部通过所述回路提取电源部电压作为健康眼闭合信号。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：能够辅助半脸面瘫患者以双眼同时张开、同时闭合的方式更为协调地完成眨眼动作，既满足了人的眨眼生理需求，又符合人的眨眼习惯。
附图说明
图1是本发明整体结构图；
图2是本发明所述上眼睑外伸电极、下眼睑外伸电极、上眼睑固定部、下眼睑固定部的装配示意图；
图3是本发明所述电源部的斜前视结构图；
图4是本发明所述电源部的斜后视结构图；
图5是本发明所述控制部的结构图；
图6为本发明所述执行部的结构图；
图7是本发明病眼跟随健康眼睁开的工作示意图；
图8是本发明病眼跟随健康眼闭合的工作示意图；
图9是本发明所述电源部的内部电路图。
图中：1、上眼睑固定部；2、上眼睑外伸电极；3、下眼睑外伸电极；4、下眼睑固定部；5、第一连接线；6、第二连接线；7、电源盖；8、电源壳；9、第三连接线；10、第四连接线；11、控制部；12、第五连接线；13、第六连接线；14、执行部。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，是本发明整体结构图，一种适用于半脸面瘫患者的辅助眨眼装置，包括监测部、控制部11、执行部14和电源部；所述监测部包括上眼睑外伸电极2、下眼睑外伸电极3、上眼睑固定部1和下眼睑固定部4；所述电源部包括电源盖7和电源壳8。
更具体地，如图2所示，是本发明所述上眼睑外伸电极、下眼睑外伸电极、上眼睑固定部、下眼睑固定部的装配示意图，上眼睑外伸电极2和下眼睑外伸电极3均包括并排连接的若干导电丝, 所述电导丝直径为0.1-0.3mm、长度为7-13mm；导电丝为弧状，越接近自由端处其曲率半径越小；导电丝的导电性能应满足设定值，所述设定值包括：在任意两个导电丝的自由端加1V电压，便能在该两个导电丝上检测到10 mA以上的电流。
所述上眼睑固定部1一个侧面开有方槽，该方槽一个内表面上垂直设有通往上眼睑固定部1外表面的导线并引出为第二连接线6，该方槽内表面的法线与人两眼连线垂直，上眼睑固定部1的另一外表面附有能够粘贴于皮肤上的粘附性材料；上眼睑固定部1沿长度方向固定于半脸面瘫患者健康眼的上眼睑边缘，即沿着上眼睑睫毛根处固定；上眼睑外伸电极2与上眼睑固定部1通过该方槽紧配固连，上眼睑外伸电极2与上眼睑固定部1方槽内表面的导线良好接触。
所述下眼睑固定部4一个侧面开有方槽，该方槽一个内表面上垂直设有通往下眼睑固定部4外表面的导线并引出为第一连接线5，该方槽内表面的法线与人两眼连线平行，下眼睑固定部4的另一外表面附有能够粘贴于皮肤上的粘附性材料；下眼睑固定部4沿长度方向固定于半脸面瘫患者健康眼的下眼睑边缘，即沿着下眼睑睫毛根处固定；下眼睑外伸电极3与下眼睑固定部4通过该方槽紧配固连，下眼睑外伸电极3与下眼睑固定部4方槽内表面的导线良好接触。
更具体地，如图3、图4所示，分别是本发明所述电源部的斜前视和斜后视结构图，所述电源壳8和电源盖7均开有圆柱槽，且电源壳8的圆柱槽能容纳1-2枚纽扣电池；电源壳8侧壁设有马鞍形结构，侧壁引出A1、A2、A3、A4四个接线柱，其中A1通过第二连接线6与上眼睑固定部1连接，A2通过第一连接线5与下眼睑固定部4连接，A3引出第四连接线10，A4引出第三连接线9。
更具体地，如图9所示，是本发明所述电源部的内部电路图。
更具体地，如图5所示，是本发明所述控制部的结构图，所述控制部11内部设有放大电路，输入电压0.5-1.5V，输出电压5-15V，所述放大电路输入输出共对应4个端，分别连接到设于控制部11侧面的B1、B2、B3、B4四个接线柱上，其中B1、B2对应输入，B3、B4对应输出，B1通过第四连接线10与电源部A3接线柱连接，B2通过第三连接线9与电源部A4接线柱连接，B3引出第五连接线12，B4引出第六连接线13；控制部11侧壁上设有马鞍形结构。
更具体地，如图6所示，是本发明所述执行部的结构图，所述执行部14外壳为柔性材料，内部设有通电变形部件，即输入5-15V电压可实现其垂直于电流方向的伸缩运动；所述通电变形部件两端由导线引出至外壳外，设为C1接线柱和C2接线柱，其中C1通过第五连接线12与控制部11的B3接线柱连接，C2通过第六连接线13与控制部11的B4连接；所述外壳上附有能够粘贴于皮肤上的粘性材料，外壳沿通电变形部件伸缩运动方向，一端固定于半脸面瘫患者病眼上眼睑，另一端固定于病眼眉骨上方皮肤处；通电变形部件两个面均为弧形，靠近脸部一侧的弧形面曲率半径R2小于另一个另一个弧形面的曲率半径R1。
所述通电变形部件可采用电活性聚合物，所述电活性聚合物是一种在电场激励下发生大变形的智能材料，其主要组成成分为硅树脂或丙烯酸树脂。本发明所述通电变形部件为一立方体，当对通电变形部件的某一对面施加电压时，由于该材料的力电响应特性，通电变形部件在该通电方向上的尺寸变小，由于其整体体积不变，则通电变形部件在垂直于通电方向上的尺寸会变大，表现为在垂直于通电方向上伸展；当断开电源时，通电变形部件在该通电方向上的尺寸恢复，由于整体体积不变，则通电变形部件在垂直于通电方向上的尺寸恢复至通电前状态，表现为在垂直于通电方向上收缩。由此便可实现通电变形部件在垂直于通电方向上的伸缩运动。由于部分电活性聚合物的力电响应特性以及生物相容性，使其在人工肌肉、医疗器械、软机器人等领域作为作动器和传感器有着潜在价值。
更具体地，如图7、图8所示，分别是本发明病眼跟随健康眼睁开和病眼跟随健康眼闭合的工作示意图，具体过程如下：
初始状态下，健康眼处于睁开状态，此时执行部14通电变形部件处于收缩状态。
当健康眼闭合时，其上下眼睑分别带动上眼睑固定部1和下眼睑固定部4相向运动，带动上眼睑外伸电极2和下眼睑外伸电极3相互接触；此时，控制部11、电源部构成回路，电源部通过第三连接线9和第四连接线10向控制部11输入电压（即健康眼闭合信号），控制部11通过第五连接线12、第六连接线13向执行部14输出工作电压；执行部14通电使通电变形部件伸长，带动病眼上眼睑下滑，直至完全闭眼。
当健康眼张开时，其上下眼睑分别带动上眼睑固定部1和下眼睑固定部4反向运动，带动上眼睑外伸电极2和下眼睑外伸电极3相互分离；由此，控制部11、电源部构成的回路断开，控制部11断电并导致执行部14断电，执行部14断电使通电变形部件收缩，带动病眼上眼睑上滑，直至完全睁眼，回到初始状态，至此完成一个工作循环。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种适用于半脸面瘫患者的辅助眨眼装置，其特征是，包括监测部、控制部（11）和执行部（14）；
当健康眼闭合时，所述控制部（11）通过监测部提取健康眼闭合信号并根据健康眼闭合信号通过执行部（14）辅助病眼完成眨眼动作；
所述监测部包括上眼睑外伸电极（2）、下眼睑外伸电极（3）、上眼睑固定部（1）和下眼睑固定部（4）；
所述上眼睑外伸电极（2）通过上眼睑固定部（1）设于健康眼上眼脸处，所述下眼睑外伸电极（3）通过下眼睑固定部（4）设于健康眼下眼睑处；
当健康眼张开时，上眼睑外伸电极（2）与下眼睑外伸电极（3）相互分离，当健康眼闭合时，上眼睑外伸电极（2）与下眼睑外伸电极（3）相互接触；
上眼睑固定部（1）和/或下眼睑固定部（4）的一个侧面设有方槽；
所述方槽内连接有对应的上眼睑外伸电极（2）或下眼睑外伸电极（3）；
所述方槽外附有能够粘贴于皮肤上的粘附性材料；
上眼睑外伸电极（2）和/或下眼睑外伸电极（3）包括并排设置的若干导电丝；
所述导电丝一端连接于对应的上眼睑固定部（1）或下眼睑固定部（4）；
所述导电丝的导电性能满足设定值；
所述设定值包括：在任意两个导电丝自由端加1V电压，便能在所述两个导电丝上检测到10 mA以上电流；
所述控制部（11）包括放大电路，所述放大电路用于将健康眼闭合信号放大为驱动执行部（14）动作的工作电压；
所述执行部（14）包括外壳和设于外壳内的通电变形部件；
所述通电变形部件能够作垂直于电流方向的伸缩运动；
所述外壳沿通电变形部件的伸缩运动方向，一端设于病眼上眼睑处，另一端设于病眼眉骨上方皮肤处。
2.根据权利要求1所述的适用于半脸面瘫患者的辅助眨眼装置，其特征是，所述外壳为能够贴合皮肤的柔性材料，所述柔性材料包括硅胶。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的适用于半脸面瘫患者的辅助眨眼装置，其特征是，还包括电源部；
当健康眼闭合时，控制部（11）与电源部构成回路，控制部通过所述回路提取电源部电压作为健康眼闭合信号。
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