CN110051927B - 一种用于口腔吞咽治疗的直流电疗机用电极 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于口腔吞咽治疗的直流电疗机用电极，包括电极前端触头棒、电极中端握持柄和尾端连接夹持棒，电极前端触头棒的侧视图呈梯形状，电极前端触头棒的表面呈光滑的扁平状，电极前端触头棒的数量为两个，涉及医疗领域。该用于口腔吞咽治疗的直流电疗机用电极通过测试不同直径、不同材料的导电性、强度、刚度、硬度、塑性、韧性、生物相容性、耐腐蚀性等，选取最合适的材料，并根据临床部门要求结合人机关系，设计出可作用于口腔的电极，与现有技术相比可以伸入到口腔内部，从而有效的解决了目前市面上的言语障碍及吞咽障碍电疗设备多为面颊刺激及外喉部刺激，治疗的功能有限，对舌部和口腔内部肌肉起不到治疗作用的问题。

Description

一种用于口腔吞咽治疗的直流电疗机用电极

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，具体为一种用于口腔吞咽治疗的直流电疗机用电极。

背景技术

脑卒中会引起言语功能障碍、吞咽功能障碍等症状，产生原因是由脑卒中时，唇、舌、口部、咽喉的神经损害，致使咀嚼肌、舌肌、咽喉、会厌部和控制言语肌肉运动发生障碍，直流电疗法通过极性作用，而引起中枢神经系统的兴奋或抑制，当通以弱式中等强度的直流电时，阴极下组织兴奋性升高，阳极下组织兴奋性降低，同时微弱直流电有改善冠状动脉血流循环的作用，对上述症状有较好的疗效，目前市面上的言语障碍及吞咽障碍电疗设备多为面颊刺激及外喉部刺激，治疗的功能有限，对舌部和口腔内部肌肉起不到治疗作用，因此，通过测试不同直径、不同材料的导电性、强度、刚度、硬度、塑性、韧性、生物相容性、耐腐蚀性等，选取最合适的材料，并根据临床部门要求结合人机关系，设计出了可作用于口腔的电极。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于口腔吞咽治疗的直流电疗机用电极，解决了目前市面上的言语障碍及吞咽障碍电疗设备多为面颊刺激及外喉部刺激，治疗的功能有限，对舌部和口腔内部肌肉起不到治疗作用的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于口腔吞咽治疗的直流电疗机用电极，包括电极前端触头棒、电极中端握持柄和尾端连接夹持棒，所述电极前端触头棒的侧视图呈梯形状，所述电极前端触头棒的表面呈光滑的扁平状，所述电极前端触头棒的数量为两个，两个所述电极前端触头棒以尾端连接夹持棒表面的中线为对称线呈对称分布，两个所述电极前端触头棒的长度均为4cm，所述电极中端握持柄的数量为两个，两个所述电极中端握持柄以尾端连接夹持棒表面的中线为对称线呈对称分布，所述电极中端握持柄的表面与尾端连接夹持棒的表面固定连接，所述电极中端握持柄与电极前端触头棒一一对应，两个所述电极中端握持柄远离电极前端触头棒的一端均与尾端连接夹持棒的表面固定连接，所述电极前端触头棒、电极中端握持柄和尾端连接夹持棒的材料均包括钛金属。

所述电极前端触头棒的表面固定连接有若干个连接垫，所述连接垫的表面固定连接有支撑拉簧，所述支撑拉簧的数量为两个，两个所述支撑拉簧以尾端连接夹持棒表面的中线为对称线呈对称分布，两个所述支撑拉簧远离电极前端触头棒的一端固定连接有透明灯光罩，所述透明灯光罩的内部固定安装有微型灯泡，其余所述连接垫的表面固定连接有伸入拉簧，所述伸入拉簧的数量为两个，两个所述伸入拉簧以尾端连接夹持棒表面的中线为对称线呈对称分布，所述伸入拉簧远离电极前端触头棒的一端与透明灯光罩的表面固定连接。

优选的，两个所述电极中端握持柄的表面均靠近尾端连接夹持棒的三分之二处均套接有绝缘橡胶垫。

优选的，所述连接垫的直径小于电极前端触头棒的宽，所述连接垫的材料包括橡胶。

优选的，所述透明灯光罩的表面呈圆形状，所述透明灯光罩的直径小于电极前端触头棒的宽。

优选的，两个所述电极前端触头棒靠近时，伸入拉簧的弹力大于支撑拉簧的弹力。

优选的，所述电极中端握持柄的表面呈倾斜状，所述电极前端触头棒的表面与所述电极中端握持柄的表面呈170°折角。

优选的，所述尾端连接夹持棒的长度为3cm，所述尾端连接夹持棒与直流电疗机的输出端电连接，所述直流电疗机为现有的医疗常用电疗机。

优选的，所述电极前端触头棒、电极中端握持柄和尾端连接夹持棒制成的电极工作环境温度为5℃～40℃，工作相对湿度≤80％，工作电源额定电压和频率分别为220V和50Hz，输入功率为20VA，工作时间为可连续工作4h。

优选的，所述电极前端触头棒、电极中端握持柄和尾端连接夹持棒制成的电极整体呈U型镊子造型。

(三)有益效果

(1)本发明电极前端4cm为光滑扁平状，且与后端握持部呈170°折角，这种造型即可增加受力面积、方便夹持又可减少对患者的伤害和不适感，而170度的折角是为减小夹持的间距行程，在实验中我们发现镊子两极越接近，所需花费的力越大，适当减少这个行程，可使操作者花费的力气更少，另外，存在这样的角度可使电极的面接触变为点接触，这样在治疗的过程中避免了电极刺激不必要的组织。

(2)本发明通过选材，对多种材料进行多项物理测试和化学测试，最终选择钛金属棒，并将电极设计成U形状，该电极可用于刺激口腔内、外表皮和舌部、唇部以及喉结等处，并可根据医师需要，在治疗过程中可以利用电极夹持、翻动及内外表皮同时刺激组织，甚至将电极探入咽喉深部等，电极有一定的硬度以及舒适度，且材料不会对人体组织发生各类过敏反应及伤害人体。

(3)本发明在使用的时候，当两个电极前端触头棒伸入到口腔内部，口腔内部光线较暗，透明灯光罩中的微型灯泡可以对口腔内部照射，支撑拉簧使得微型灯泡处于悬空状不会接触口腔内壁，且可以取代照明装置，使用起来很方便，且在两个电极前端触头棒相互靠近的时候，口腔内部空间减小光线更暗，两个支撑拉簧之间也相互靠近变得松弛，两个伸入拉簧弹力超过两个支撑拉簧的弹性，伸入拉簧带动微型灯泡靠近口腔深处，方便适应配合电极使用。

(4)本发明通过测试不同直径、不同材料的导电性、强度、刚度、硬度、塑性、韧性、生物相容性、耐腐蚀性等，选取最合适的材料，并根据临床部门要求结合人机关系，设计出可作用于口腔的电极，与现有技术相比可以伸入到口腔内部，从而有效的解决了目前市面上的言语障碍及吞咽障碍电疗设备多为面颊刺激及外喉部刺激，治疗的功能有限，对舌部和口腔内部肌肉起不到治疗作用的问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明电极前端触头棒结构侧视图。

其中，1电极前端触头棒、2电极中端握持柄、3尾端连接夹持棒、4连接垫、5支撑拉簧、6透明灯光罩、7微型灯泡、8伸入拉簧。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-2所示，本发明实施例提供一种用于口腔吞咽治疗的直流电疗机用电极，包括电极前端触头棒1、电极中端握持柄2和尾端连接夹持棒3，两个电极中端握持柄2的表面均靠近尾端连接夹持棒3的三分之二处均套接有绝缘橡胶垫，电极前端触头棒1的侧视图呈梯形状，电极前端触头棒1的表面呈光滑的扁平状，电极前端触头棒1的数量为两个，两个电极前端触头棒1以尾端连接夹持棒3表面的中线为对称线呈对称分布，两个电极前端触头棒1的长度均为4cm，电极中端握持柄2的数量为两个，两个电极中端握持柄2以尾端连接夹持棒3表面的中线为对称线呈对称分布，电极中端握持柄2的表面与尾端连接夹持棒3的表面固定连接，电极中端握持柄2与电极前端触头棒1一一对应，电极中端握持柄2的表面呈倾斜状，电极前端触头棒1的表面与电极中端握持柄2的表面呈170°折角，两个电极中端握持柄2远离电极前端触头棒1的一端均与尾端连接夹持棒3的表面固定连接，尾端连接夹持棒3的长度为3cm，尾端连接夹持棒3与直流电疗机的输出端电连接，直流电疗机为现有的医疗常用电疗机，电极前端触头棒1、电极中端握持柄2和尾端连接夹持棒3的材料均包括钛金属。

电极前端触头棒1的表面固定连接有若干个连接垫4，连接垫4的直径小于电极前端触头棒1的宽，连接垫4的材料包括橡胶，连接垫4的表面固定连接有支撑拉簧5，支撑拉簧5的数量为两个，两个支撑拉簧5以尾端连接夹持棒3表面的中线为对称线呈对称分布，两个支撑拉簧5远离电极前端触头棒1的一端固定连接有透明灯光罩6，透明灯光罩6的表面呈圆形状，透明灯光罩6的直径小于电极前端触头棒1的宽，透明灯光罩6的内部固定安装有微型灯泡7，其余连接垫4的表面固定连接有伸入拉簧8，伸入拉簧8的数量为两个，两个伸入拉簧8以尾端连接夹持棒3表面的中线为对称线呈对称分布，两个电极前端触头棒1靠近时，伸入拉簧8的弹力大于支撑拉簧5的弹力，伸入拉簧8远离电极前端触头棒1的一端与透明灯光罩6的表面固定连接，电极前端触头棒1、电极中端握持柄2和尾端连接夹持棒3制成的电极工作环境温度为5℃～40℃，工作相对湿度≤80％，工作电源额定电压和频率分别为220V和50Hz，输入功率为20VA，工作时间为可连续工作4h，电极前端触头棒1、电极中端握持柄2和尾端连接夹持棒3制成的电极整体呈U型镊子造型。

在材料选择时主要结合现有医疗常用材料通过物理测试和化学测试进行对比，选择的材料包括H65-Y4黄铜、紫铜(纯铜)、304不锈钢、TC4钛、铝(纯铝)、45钢，6种金属材料，6种材料制成的试棒长度为30(±0.02)cm，直径为

(±0.02)cm，每次试验使用同种材料5根，测试结果取平均值，考虑到部分实验需要破坏原材料，同时本着经济、环保的原则，将导电性测试、强度测试、刚度测试3组实验使用一组材料，硬度测试和韧性测试使用一组材料，生物毒性测试使用一组材料，材料耐腐蚀性测试使用一组材料，每种材料的棒材使用20根，实验前各组材料的长度、直径、密度、质量，P值均大于0.05；材料的长度、直径、密度、质量测量均符合1960年第十一届国际计量大会标准，强度、刚度测试使用抗拉强度测试法，测量符合GB/T228-2002标准一《金属材料室温拉伸试验方法》，硬度测试采用洛氏硬度测量法，韧性测试采用摆锤撞击法测量。导电性采用电阻率确定，电阻值则由万用表测得，材料耐腐蚀性采用化学浸泡试验法确定，测试符合GB10124-88；生物毒性测试符合ISO10993-5:2009医疗器械生物学评价；

静载荷下材料的机械性能主要包括强度、刚度、弹性、塑性和硬度。除硬度可用硬度计测试外，其余皆可通过静拉伸试验测得。韧性采用摆锤一次性冲击试验测得：材料拉伸试验：使用设备：微机控制电子万能试验机、0.02游标卡尺、试验分化器。试样：长度为30(±0.02)cm，直径

(±0.02)cm的6种试棒各5支。目的：测试各材料的屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率。试验环境：10℃～35℃室内环境。试验原理：将试样棒装于拉伸试样机上，试样受力从0开始，随着载荷逐步增大，试样有规律的伸长，直至被拉断。利用拉力和试棒伸长的数值变化可绘制出力-伸长图。并可在图上确认弹性变化范围、屈服阶段、颈缩阶段和断裂点。最后通过计算获得材料的强度、刚度。试验方法：将试样安装在万能试验机上，然后开动机器，使试样受到缓慢增加的拉力，速率变化≤0.1m/s，直到拉断为止，并利用试验机的自动绘图装置绘制出材料拉伸图。再取下试棒将断口紧密的贴合在一起，用游标卡尺测出断后试棒的标距及颈缩处直径d1的大小。由公式σ＝P/F0得到强度；由公式E＝σ/ε得到刚度，布氏硬度：使用设备：HB3000D型布氏硬度计。试样：长度为30(±0.02)cm，直径

(±0.02)cm的6种试棒各5支。目的：测试各材料的硬度。试验原理：用规定的载荷P把直径为D的淬硬硬质合金球压入试样表面，保持一段时间再卸除载荷后，以压痕单位球面积上所承受的压力表示材料硬度。冲击韧性：使用设备：冲击摆锤。试样：长度为30(±0.02)cm，直径

(±0.02)cm的6种试棒各5支。目的：测试各材料抵抗冲击载荷的能力，既韧性。试验环境：常温试验。试验原理：工程上常用一次摆锤冲击弯曲试验来测定材料抵抗冲击载荷的能力，即测定冲击载荷试样被折断而消耗的冲击功AK，单位为焦耳(J)。而用试样缺口处的截面积F去除AK，可得到材料的冲击韧度(冲击值)指标。

测试结果

通过上述物理测试后，再进行化学测试，化学测试如下：金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验法：试验材料：长度为30(±0.02)cm，直径

(±0.02)cm的6种试棒各5支、玻璃容器、生理盐水。试验目的：模拟电极在人体内的环境下，是否发生腐蚀，产生对人体有害物质。试验原理：金属与环境间的物理、化学相互作用，其结果使金属性能发生变化，并常可导致金属、环境或由它们作为组成部份的技术体系的功能收到损伤。本次试验通过生理盐水模拟人体内环境，将试棒全浸于试液内24小时，让试棒与试液充分接触反应，观察其反应变化，以此来推断该材料应用于人体的安全性。试验方法：将试液放置于充分清洗的玻璃容器内。将试棒全浸于试液中，每组试液仅允许浸同种试棒。24小时后将试棒取出，先用水冲洗，然后用毛刷、橡皮等擦去腐蚀产物。最后根据公式R＝8.36×107(M-M1)/STD。结果：紫铜(纯铜)、45钢腐蚀值增加(材料发生腐蚀)；铝的腐蚀值减小(材料生成致密氧化层)；其余试棒均无明显变化，细胞毒试验：试验材料：6种试棒的浸提液、小鼠成纤维细胞L-929、MMT(FLUKA公司)、细胞培养液MEM(GIBCO公司)、胎牛血清(上海生物研究所)、DMSO、等。试验目的：体外细胞毒试验的目的是评价医疗器械引起细胞毒性反应的潜在可能性。试验原理：通过采用适当的生物学参数来确定哺乳动物细胞的体外生物学反应，判断供试品及其浸提液直接或间接接触细胞一段时间后，是否会引起细胞生长抑制、功能改变、溶解、凋亡或死亡等一系列毒性反应。试验方法：浸提液试验。试验方法：根据ISO10993-5：2009，按一定比例含小牛血清的细胞培养液，置于37℃培养24小时。将L-929小鼠成纤维细胞用细胞培养液分别制备1×105/ml的细胞悬浊液备用。最后将1×105/ml细胞悬浊液接种于96孔细胞培养板，放置于37℃的CO2培养箱中24小时。待细胞贴壁生长后除去上清液，加入相应的对照液，试验组用含50％(V/V)浸提液的新鲜培养液进行交换，放置于37℃的CO2培养箱中继续培养48小时后取出，加入MTT液再培养4小时。吸除原液，加入DMSO震荡10分钟。再用酶联免疫检验仪在波长为630nm下测定其吸光度值，根据公式RGR％＝(试验组平均吸光度值/空白对照组平均吸光度值)×100％计算细胞的相对增值度。结果：H65-Y4黄铜、紫铜(纯铜)、45钢组细胞有明显减少，其余组别无明显变化。刺激试验：试验材料：6种试棒的浸提液、实验豚鼠、剃毛器、医用胶贴、医用纱布。试验目的：刺激试验目的是测定医疗器械或其浸提液与组织接触后产生的可逆性炎症反应程度，以作为推广致人的重要依据。用于评价医疗器械原发性刺激作用。试验原理：将受试物一次或多次涂敷于受试动物的皮肤上，在规定的时间间隔内，观察动物皮肤局部刺激作用的程度并进行评分。同时采用自身对照，以评价受试物对皮肤的刺激作用。急性皮肤刺激性试验观察期限应足以评价该作用的可逆性或不可逆性。试验方法：试验前先将试验动物在实验环境中适应3d时间，选用常规私聊，饮水不限制，豚鼠需注意补充适量VC。实验前24小时将豚鼠背部脊柱两侧毛剃掉，不可损伤表皮，去毛范围左右各约3cm×3cm。将6种试棒的浸提液约0.5g直接涂在皮肤上，然后用医用纱布覆盖，在用医用胶带固定，另一侧皮肤作为对照组。敷用时间为4小时。于清除受试物1、24、48、72小时后分别观察涂抹部位皮肤的反应。结果：均未见明显致敏反应。

经过上述测试后最终选择钛金属制成电极棒。

使用时，将尾端连接夹持棒3与电疗机电连接，手持电极中端握持柄2将电极前端触头棒1伸入到口腔内部，电极前端触头棒1用于刺激口腔内、外表皮和舌部、唇部以及喉结等处，在治疗过程中可以利用电极夹持、翻动及内外表皮同时刺激组织，甚至将电极探入咽喉深部等，当两个电极前端触头棒1伸入到口腔内部，口腔内部光线较暗，透明灯光罩6中的微型灯泡7可以对口腔内部照射，支撑拉簧5使得微型灯泡7处于悬空状不会接触口腔内壁，且可以取代照明装置，使用起来很方便，且在两个电极前端触头棒1相互靠近的时候，口腔内部空间减小光线更暗，两个支撑拉簧5之间也相互靠近变得松弛，两个伸入拉簧8弹力超过两个支撑拉簧5的弹性，伸入拉簧8带动微型灯泡7靠近口腔深处，对口腔深处照明，电极的灭菌消毒时，采用戊二醛浸泡灭菌法，先将电极用流水冲洗，将粘附于上面的组织液、组织块、死皮等冲洗干净，再将电极平放于浸泡消毒皿，用2％的戊二醛溶剂进行浸泡60分钟，最后将电极放置于通风处自然晾干，该灭菌作用可保持10小时，超过该时间需重新消毒，另外每作用完一个病人，也需重新消毒，不可在未经灭菌的情况下重复使用，从而完成了整个用于口腔吞咽治疗的直流电疗机用电极的使用过程。

Claims (8)

1.一种用于口腔吞咽治疗的直流电疗机用电极，其特征在于：包括电极前端触头棒(1)、电极中端握持柄(2)和尾端连接夹持棒(3)，所述电极前端触头棒(1)的侧视图呈梯形状，所述电极前端触头棒(1)的表面呈光滑的扁平状，所述电极前端触头棒(1)的数量为两个，两个所述电极前端触头棒(1)以尾端连接夹持棒(3)表面的中线为对称线呈对称分布，两个所述电极前端触头棒(1)的长度均为4cm，所述电极中端握持柄(2)的数量为两个，两个所述电极中端握持柄(2)以尾端连接夹持棒(3)表面的中线为对称线呈对称分布，所述电极中端握持柄(2)的表面与尾端连接夹持棒(3)的表面固定连接，所述电极中端握持柄(2)与电极前端触头棒(1)一一对应，两个所述电极中端握持柄(2)远离电极前端触头棒(1)的一端均与尾端连接夹持棒(3)的表面固定连接，所述电极前端触头棒(1)、电极中端握持柄(2)和尾端连接夹持棒(3)的材料均包括钛金属；

所述电极前端触头棒(1)的表面固定连接有若干个连接垫(4)，所述连接垫(4)的表面固定连接有支撑拉簧(5)，所述支撑拉簧(5)的数量为两个，两个所述支撑拉簧(5)以尾端连接夹持棒(3)表面的中线为对称线呈对称分布，两个所述支撑拉簧(5)远离电极前端触头棒(1)的一端固定连接有透明灯光罩(6)，所述透明灯光罩(6)的内部固定安装有微型灯泡(7)，其余所述连接垫(4)的表面固定连接有伸入拉簧(8)，所述伸入拉簧(8)的数量为两个，两个所述伸入拉簧(8)以尾端连接夹持棒(3)表面的中线为对称线呈对称分布，所述伸入拉簧(8)远离电极前端触头棒(1)的一端与透明灯光罩(6)的表面固定连接；

两个所述电极前端触头棒(1)靠近时，伸入拉簧(8)的弹力大于支撑拉簧(5)的弹力。

2.根据权利要求1所述的一种用于口腔吞咽治疗的直流电疗机用电极，其特征在于：两个所述电极中端握持柄(2)的表面均靠近尾端连接夹持棒(3)的三分之二处均套接有绝缘橡胶垫。

3.根据权利要求1所述的一种用于口腔吞咽治疗的直流电疗机用电极，其特征在于：所述连接垫(4)的直径小于电极前端触头棒(1)的宽，所述连接垫(4)的材料包括橡胶。

4.根据权利要求1所述的一种用于口腔吞咽治疗的直流电疗机用电极，其特征在于：所述透明灯光罩(6)的表面呈圆形状，所述透明灯光罩(6)的直径小于电极前端触头棒(1)的宽。

5.根据权利要求1所述的一种用于口腔吞咽治疗的直流电疗机用电极，其特征在于：所述电极中端握持柄(2)的表面呈倾斜状，所述电极前端触头棒(1)的表面与所述电极中端握持柄(2)的表面呈170°折角。

6.根据权利要求1所述的一种用于口腔吞咽治疗的直流电疗机用电极，其特征在于：所述尾端连接夹持棒(3)的长度为3cm，所述尾端连接夹持棒(3)与直流电疗机的输出端电连接，所述直流电疗机为现有的医疗常用电疗机。

7.根据权利要求1所述的一种用于口腔吞咽治疗的直流电疗机用电极，其特征在于：所述电极前端触头棒(1)、电极中端握持柄(2)和尾端连接夹持棒(3)制成的电极工作环境温度为5℃～40℃，工作相对湿度≤80％，工作电源额定电压和频率分别为220V和50Hz，输入功率为20VA，工作时间为可连续工作4h。

8.根据权利要求1所述的一种用于口腔吞咽治疗的直流电疗机用电极，其特征在于：所述电极前端触头棒(1)、电极中端握持柄(2)和尾端连接夹持棒(3)制成的电极整体呈U型镊子造型。

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