CN113876545A - 一种张口闭口持续被动活动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种张口闭口持续被动活动装置，用于训练脑卒中吞咽功能障碍患者的口腔活动，包括口腔开合单元、表面肌电采集单元、角度采集单元、主控单元和视觉反馈单元，所述口腔开合单元接收到所述主控单元发送的驱动信号后进行与驱动信号相匹配的口腔开合动作。本发明公开的一种张口闭口持续被动活动装置，其通过口腔开合单元帮助患者进行口腔的开合训练，以利于患者对于吞咽功能的恢复。
Description
技术领域
本发明属于口腔活动训练技术领域，具体涉及一种张口闭口持续被动活动装置。
背景技术
很多脑卒中患者存在吞咽功能障碍，尤其是重度吞咽功能受损的患者及昏迷患者，他们的嘴巴经常是闭合的，无法很好完成张口动作。进食都依赖鼻饲营养液。由于他们在脑卒中后的较短时间内(比如脑卒中1周内)，无法很好的完成一个口腔的张口闭口动作，这不利于吞咽功能的恢复(因为口腔运动可以给大脑以刺激，加速受损大脑功能的恢复)。所以临床工作中，常由康复治疗师，对这部分患者进行手法的张口训练。
但是现有的康复治疗，尤其是早期康复治疗，都强调高强度高密度的锻炼治疗。但是个体治疗师的训练时间有限，无法做到较长时间、较高强度的张口闭口训练。因此导致治疗效果减少。
因此，针对上述问题，予以进一步改进。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种张口闭口持续被动活动装置，其通过口腔开合单元帮助患者进行口腔的开合训练，以利于患者对于吞咽功能的恢复。
为达到以上目的，本发明提供一种张口闭口持续被动活动装置，用于训练脑卒中吞咽功能障碍患者的口腔活动，包括口腔开合单元、表面肌电采集单元、角度采集单元、主控单元和视觉反馈单元，其中：
所述口腔开合单元接收到所述主控单元发送的驱动信号后进行与驱动信号相匹配的口腔开合动作；
所述表面肌电采集单元在所述口腔开合单元进行口腔开合动作时对患者的面部肌肉进行采集，以获得面部肌肉在训练时产生的表面肌电图信号并且将表面肌电图信号传输到主控单元；
所述角度采集单元在所述口腔开合单元进行口腔开合动作时对患者的每次口腔开合角度进行采集，以获得开合角度数据并且将开合角度数据传输到主控单元；
所述主控单元接收表面肌电图信号和开合角度数据后进行处理，以将输出的对应视觉数据通过视觉反馈单元进行反馈显示，从而获知当前口腔开合的表面肌电图和开合角度，并且结合患者的适应情况调节驱动信号(以使得口腔开合单元的口腔开合动作匹配当前患者的适应程度)。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述口腔开合单元包括上组件、下组件、导轨、驱动电机和单片机，其中：
所述上组件的一端设有弯折的上口腔抵住部并且所述上组件远离所述上口腔抵住部的一端与所述驱动电机驱动连接；
所述下组件的一端设有弯折的下口腔抵住部并且所述下组件远离所述下口腔抵住部的一端与所述驱动电机驱动连接；
所述上组件和所述下组件均安装于所述导轨，以使得所述驱动电机在收到所述单片机发送的执行信号后驱动所述上组件和所述下组件沿着所述导轨的轨迹来回运动，从而使得患者的口腔进行张口和闭口；
所述单片机用于接收所述主控单元发送的驱动信号并且经过处理后输出执行信号到所述驱动电机；
所述上组件的上口腔抵住部和所述下组件的下口腔抵住部位于患者的口腔之内，所述导轨和所述电机(以及上组件和下组件除了口腔抵住部的其余部分)位于患者的口腔之外。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述上组件包括上颌固定件并且所述上颌固定件用于固定患者的口腔上颌，所述下组件包括下颌固定件并且所述下颌固定件用于固定患者的口腔下颌，所述口腔开合单元包括上口腔开合训练、下口腔开合训练和全口腔开合训练，其中：
当所述口腔开合单元为上口腔开合训练时，所述下颌固定件将患者的口腔下颌固定，以使得患者的口腔下颌相对固定不动，所述单片机输出上颌执行信号到所述驱动电机，所述驱动电机驱动所述上组件沿着所述导轨进行来回运动，从而使得患者通过上颌的上下运动来使得口腔进行张口和闭口；
当所述口腔开合单元为下口腔开合训练时，所述上颌固定件将患者的口腔上颌固定，以使得患者的口腔上颌相对固定不动，所述单片机输出下颌执行信号到所述驱动电机，所述驱动电机驱动所述下组件沿着所述导轨进行来回运动，从而使得患者通过下颌的上下运动来使得口腔进行张口和闭口；
当所述口腔开合单元为全口腔开合训练时，所述单片机输出全执行信号到所述驱动电机，所述驱动电机驱动所述上组件和所述下组建沿着所述导轨进行来回运动，从而使得患者通过上颌和下颌的上下运动来使得口腔进行张口和闭口。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述驱动信号包括上组件和下组件沿着所述导轨的开合角度和开合速度。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述张口闭口持续被动活动装置还包括视觉采集单元，所述视觉采集单元用于采集正常人在吞咽时口腔的吞咽动作，以形成正常吞咽动作数据并且将正常吞咽动作数据传输到主控单元，所述主控单元根据正常吞咽动作数据形成正常驱动信号并且将正常驱动信号传输到所述口腔开合单元(本发明不仅可以针对适合患者的吞咽动作的开口速度和角度也可以通过正常人的吞咽角度和频率进行训练，然后通过视觉反馈单元对当前的口腔开合动作进行反馈，以匹配最适合患者的开合动作)。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，视觉反馈单元为虚拟现实眼镜。
本发明的有益效果为：
1.使用机器代替人工，保持高强度、高密度的治疗。
2.可以增加面部肌肉(比如两侧脸颊的舌骨下肌)的表面肌电图(表面肌电采集单元)，记录这部分肌肉在训练时候的表面肌电图信号，给治疗的患者一个视觉反馈，通过生物反馈来提高治疗效果。
3.可以将角度测量的传感器(角度采集单元)置入装置，以测量每次张口闭口的角度，一是也可以通过角度变化的动画，提供视觉反馈，二是可以用于康复评定，以评估患者的吞咽困难程度、治疗效果。
4.与动作观察结合起来，拍摄一部分人吃饭、吃东西时候的视频(视觉采集单元)，让机器可以模仿视频中的人的吞咽动作时候的口腔运动节奏及幅度；并将这部分口腔运动节奏及幅度用于观看视频的患者的治疗。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
在本发明的优选实施例中，本领域技术人员应注意，本发明所涉及的患者、电机和单片机等可被视为现有技术。
优选实施例，
本发明公开了一种张口闭口持续被动活动装置，用于训练脑卒中吞咽功能障碍患者的口腔活动，包括口腔开合单元、表面肌电采集单元、角度采集单元、主控单元和视觉反馈单元，其中：
所述口腔开合单元接收到所述主控单元发送的驱动信号后进行与驱动信号相匹配的口腔开合动作；
所述表面肌电采集单元在所述口腔开合单元进行口腔开合动作时对患者的面部肌肉进行采集，以获得面部肌肉在训练时产生的表面肌电图信号并且将表面肌电图信号传输到主控单元；
所述角度采集单元在所述口腔开合单元进行口腔开合动作时对患者的每次口腔开合角度进行采集，以获得开合角度数据并且将开合角度数据传输到主控单元；
所述主控单元接收表面肌电图信号和开合角度数据后进行处理，以将输出的对应视觉数据通过视觉反馈单元进行反馈显示，从而获知当前口腔开合的表面肌电图和开合角度，并且结合患者的适应情况调节驱动信号(以使得口腔开合单元的口腔开合动作匹配当前患者的适应程度)。
具体的是，所述口腔开合单元包括上组件、下组件、导轨、驱动电机和单片机，其中：
所述上组件的一端设有弯折的上口腔抵住部并且所述上组件远离所述上口腔抵住部的一端与所述驱动电机驱动连接；
所述下组件的一端设有弯折的下口腔抵住部并且所述下组件远离所述下口腔抵住部的一端与所述驱动电机驱动连接；
所述上组件和所述下组件均安装于所述导轨，以使得所述驱动电机在收到所述单片机发送的执行信号后驱动所述上组件和所述下组件沿着所述导轨的轨迹来回运动，从而使得患者的口腔进行张口和闭口；
所述单片机用于接收所述主控单元发送的驱动信号并且经过处理后输出执行信号到所述驱动电机；
所述上组件的上口腔抵住部和所述下组件的下口腔抵住部位于患者的口腔之内，所述导轨和所述电机(以及上组件和下组件除了口腔抵住部的其余部分)位于患者的口腔之外。
更具体的是，所述上组件包括上颌固定件并且所述上颌固定件用于固定患者的口腔上颌，所述下组件包括下颌固定件并且所述下颌固定件用于固定患者的口腔下颌，所述口腔开合单元包括上口腔开合训练、下口腔开合训练和全口腔开合训练，其中：
当所述口腔开合单元为上口腔开合训练时，所述下颌固定件将患者的口腔下颌固定，以使得患者的口腔下颌相对固定不动，所述单片机输出上颌执行信号到所述驱动电机，所述驱动电机驱动所述上组件沿着所述导轨进行来回运动，从而使得患者通过上颌的上下运动来使得口腔进行张口和闭口；
当所述口腔开合单元为下口腔开合训练时，所述上颌固定件将患者的口腔上颌固定，以使得患者的口腔上颌相对固定不动，所述单片机输出下颌执行信号到所述驱动电机，所述驱动电机驱动所述下组件沿着所述导轨进行来回运动，从而使得患者通过下颌的上下运动来使得口腔进行张口和闭口；
当所述口腔开合单元为全口腔开合训练时，所述单片机输出全执行信号到所述驱动电机，所述驱动电机驱动所述上组件和所述下组建沿着所述导轨进行来回运动，从而使得患者通过上颌和下颌的上下运动来使得口腔进行张口和闭口。
值得一提的是，通过三种训练方式全面对患者的吞咽功能进行训练，从而更大程度上有利于吞咽功能的恢复。
进一步的是，所述驱动信号包括上组件和下组件沿着所述导轨的开合角度和开合速度。
更进一步的是，所述张口闭口持续被动活动装置还包括视觉采集单元，所述视觉采集单元用于采集正常人在吞咽时口腔的吞咽动作，以形成正常吞咽动作数据并且将正常吞咽动作数据传输到主控单元，所述主控单元根据正常吞咽动作数据形成正常驱动信号并且将正常驱动信号传输到所述口腔开合单元(本发明不仅可以针对适合患者的吞咽动作的开口速度和角度也可以通过正常人的吞咽角度和频率进行训练，然后通过视觉反馈单元对当前的口腔开合动作进行反馈，以匹配最适合患者的开合动作)。
优选地，视觉反馈单元为虚拟现实眼镜。
本发明的优点为：
1.帮助重度吞咽功能障碍患者早期进行康复治疗，
2.帮助轻度吞咽障碍患者提供更高强度、更高密度的治疗。
3.增加反馈模式，提高患者参与度，进而改善治疗效果增加动作观察模式，提高疗效。
值得一提的是，本发明专利申请涉及的患者、电机和单片机等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。
对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，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。
Claims (6)
1.一种张口闭口持续被动活动装置，用于训练脑卒中吞咽功能障碍患者的口腔活动，其特征在于，包括口腔开合单元、表面肌电采集单元、角度采集单元、主控单元和视觉反馈单元，其中：
所述口腔开合单元接收到所述主控单元发送的驱动信号后进行与驱动信号相匹配的口腔开合动作；
所述表面肌电采集单元在所述口腔开合单元进行口腔开合动作时对患者的面部肌肉进行采集，以获得面部肌肉在训练时产生的表面肌电图信号并且将表面肌电图信号传输到主控单元；
所述角度采集单元在所述口腔开合单元进行口腔开合动作时对患者的每次口腔开合角度进行采集，以获得开合角度数据并且将开合角度数据传输到主控单元；
所述主控单元接收表面肌电图信号和开合角度数据后进行处理，以将输出的对应视觉数据通过视觉反馈单元进行反馈显示，从而获知当前口腔开合的表面肌电图和开合角度，并且结合患者的适应情况调节驱动信号。
2.根据权利要求1所述的一种张口闭口持续被动活动装置，其特征在于，所述口腔开合单元包括上组件、下组件、导轨、驱动电机和单片机，其中：
所述上组件的一端设有弯折的上口腔抵住部并且所述上组件远离所述上口腔抵住部的一端与所述驱动电机驱动连接；
所述下组件的一端设有弯折的下口腔抵住部并且所述下组件远离所述下口腔抵住部的一端与所述驱动电机驱动连接；
所述上组件和所述下组件均安装于所述导轨，以使得所述驱动电机在收到所述单片机发送的执行信号后驱动所述上组件和所述下组件沿着所述导轨的轨迹来回运动，从而使得患者的口腔进行张口和闭口；
所述单片机用于接收所述主控单元发送的驱动信号并且经过处理后输出执行信号到所述驱动电机；
所述上组件的上口腔抵住部和所述下组件的下口腔抵住部位于患者的口腔之内，所述导轨和所述电机位于患者的口腔之外。
3.根据权利要求2所述的一种张口闭口持续被动活动装置，其特征在于，所述上组件包括上颌固定件并且所述上颌固定件用于固定患者的口腔上颌，所述下组件包括下颌固定件并且所述下颌固定件用于固定患者的口腔下颌，所述口腔开合单元包括上口腔开合训练、下口腔开合训练和全口腔开合训练，其中：
当所述口腔开合单元为上口腔开合训练时，所述下颌固定件将患者的口腔下颌固定，以使得患者的口腔下颌相对固定不动，所述单片机输出上颌执行信号到所述驱动电机，所述驱动电机驱动所述上组件沿着所述导轨进行来回运动，从而使得患者通过上颌的上下运动来使得口腔进行张口和闭口；
当所述口腔开合单元为下口腔开合训练时，所述上颌固定件将患者的口腔上颌固定，以使得患者的口腔上颌相对固定不动，所述单片机输出下颌执行信号到所述驱动电机，所述驱动电机驱动所述下组件沿着所述导轨进行来回运动，从而使得患者通过下颌的上下运动来使得口腔进行张口和闭口；
当所述口腔开合单元为全口腔开合训练时，所述单片机输出全执行信号到所述驱动电机，所述驱动电机驱动所述上组件和所述下组建沿着所述导轨进行来回运动，从而使得患者通过上颌和下颌的上下运动来使得口腔进行张口和闭口。
4.根据权利要求3所述的一种张口闭口持续被动活动装置，其特征在于，所述驱动信号包括上组件和下组件沿着所述导轨的开合角度和开合速度。
5.根据权利要求4所述的一种张口闭口持续被动活动装置，其特征在于，所述张口闭口持续被动活动装置还包括视觉采集单元，所述视觉采集单元用于采集正常人在吞咽时口腔的吞咽动作，以形成正常吞咽动作数据并且将正常吞咽动作数据传输到主控单元，所述主控单元根据正常吞咽动作数据形成正常驱动信号并且将正常驱动信号传输到所述口腔开合单元。
6.根据权利要求5所述的一种张口闭口持续被动活动装置，其特征在于，视觉反馈单元为虚拟现实眼镜。
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