CN114343647B - 一种新生儿吮吸能力测试仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新生儿吮吸能力测试仪，包括核心处理器以及与核心处理器信号连接的计算机以及测试乳头，测试乳头用于置入新生儿口中，并动态监测新生儿的吮吸运动参数，核心处理器用于接收测试乳头的监测参数，并发送给计算机来评价新生儿吮吸能力及口腔肌肉运动的协调性。本发明可满足临床测试新生儿吮吸能力并发现新生儿口腔问题的需要。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种新生儿吮吸能力测试仪，是一种供医疗机构产科或儿科使用的临床检验设备。
背景技术
吮吸运动是口腔内由于口腔肌肉的收缩和舌及颌骨的共同运动形成低于大气压的负压条件,从而使流质进入口腔内的一种活动。口腔内形成足够的负压条件对于吮吸功能的正常完成是有决定意义的，如图1和2所示。
1996年Kron首次进行了吮吸时口腔压力的研究。文献记载，新生儿在吮吸时，口腔内形成负压的过程是复杂的，其负压值从开始吮吸时的0.27kPa到接近完成时的约达8.00kPa左右。瑞士的Lidner在1991年用橡皮奶嘴内藏有小型的高灵敏空气压力检测器来测量23位新生婴儿, 得出吮吸压的平均跨度大约是7.13～10.05kPa。
以上对新生儿吮吸能力的研究与测试主要是通过检测新生儿在吮吸过程中产生的负压的大小来评估新生儿的吮吸能力，而正如前文所述新生儿的吮吸运动是口腔肌肉和骨骼共同运动形成负压的复杂活动，如何通过仪器检测出新生口腔肌肉和骨骼的运动过程并通过该检测找到有些新生儿吮吸能力不足的原因，正是本发明提出的技术解决方法。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种新生儿吮吸能力测试仪，可满足临床测试新生儿吮吸能力并发现新生儿口腔问题的需要。
具体方案如下：
一种新生儿吮吸能力测试仪，其特征在于，包括依次信号连接的测试乳头、核心处理器和计算机，所述测试乳头用于置入新生儿口中，并动态监测新生儿的吮吸运动参数，所述核心处理器用于接收测试乳头的监测参数，并发送给计算机来评价新生儿吮吸能力及口腔肌肉运动的协调性。
作为本发明的进一步改进，所述测试乳头包括气体负压传感器和薄膜压力传感器，其动态监测新生儿的吮吸运动参数包括但不限于，新生儿吮吸时舌头运动频率和运动周期、舌头及上颚对测试乳头的压力及变化频率及周期、吮吸压的强度及变化频率及周期、舌头及上颚的压力值、舌吮吸压值、吮吸时长。
作为本发明的进一步改进，所述测试乳头包括从前往后依次连接的奶嘴、上压盖、密封片、垫盖、连接环、传感器伸杆、核心主板和Type-C转USB接口线，所述传感器伸杆的中部设有内腔，内腔前端设有与传感器伸杆前端面连通的吸气口，后端延伸至传感器伸杆的后端侧面，并设有吸气管接头，所述吸气口处为弹性体，其两侧对称设有薄膜压力传感器，所述核心主板的外侧配合安装有壳体以及上盖。
其中，气体负压传感器的测量范围在-100～0kPa，传感器的压力检测口与测试乳头上的内腔连接，连接方式可以是直接将压力传感器的压力监测口置入测试乳头的内腔，也可以采用测压导管将压力传感器的压力监测口与测试乳头的内腔连通。
气体负压传感器的检测口与测试乳头之间有一弹性体结构，该弹性体上安装有薄膜压力传感器，该弹性体在未收到婴儿舌头和颚骨的压力时乳头前部与乳头后部之间的气体是联通的，只有当受到婴儿舌头和额骨的挤压时其乳头前后间将隔离，这样有利与婴儿在吮吸时产生明显的负压，同时当婴儿舌头和额骨放松时，由于弹性体的弹性形变将使乳头前部与乳头后部之间的气体是联通的使气体负压传感器的度数归零。这样有利于准确的检测出新生儿的吮吸周期。
作为本发明的进一步改进，所述薄膜压力传感器在测试乳头内侧靠近舌头和额骨部，用于检测婴儿口腔肌肉的运动情况，包括：婴儿口腔肌肉的压力，运动周期及运动频率等实测数据。其压力的检测范围在5～600g。
作为本发明的进一步改进，所述核心处理器包括通信及电源模块，具体采用单片机，单片机与传感器信号处理模块、存储器、网络通信模块等部件构建集成电路系统。
作为本发明的进一步改进，所述计算机包括测试评估软件系统，所述测试评估软件系统通过算法模型评价新生儿吮吸能力及口腔肌肉运动的协调性，所述算法模型的构建要素包括但不限于，吮吸周期及口腔肌肉运动周期的一致性、吮吸力与舌头压力的关联度、吮吸力和颚骨压力的关联度、吮吸频率与口腔肌肉运动频率一致性、舌头及上颚的压力峰值平均值、吮吸压峰值、吮吸压的平均峰值。
作为本发明的进一步改进，所述吮吸时舌头运动频率是指单位时间内新生儿在吮吸时舌头往复运动的频率，吮吸时舌头运动周期是指新生儿在吮吸时舌头往复运动的时间。
作为本发明的进一步改进，所述舌头及上颚对测试乳头的压力变化频率，是指单位时间内新生儿舌头及上颚对测试乳头施加压力峰值的个数。舌头及上颚对测试乳头的压力变化周期，是指新生儿舌头及上颚对测试乳头施加压力的两个峰值之间所用时长。
吮吸周期与口腔肌肉运动周期的一致性其计算公式为：
（公式1）
其中：为吮吸周期与口腔肌肉运动周期的一致性指数、/>为吮吸周期、/>为口腔肌肉运动周期。
吮吸频率与口腔肌肉运动频率的一致性其计算公式为：
（公式2）
其中：为吮吸频率与口腔肌肉运动频率的一致性指数、/>为吮吸频率、/>为口腔肌肉运动周期。
吮吸力与舌头压力的关联度是指在一个吮吸周期或口腔肌肉运动周期内吮吸力最大值与舌头压力最大值之间的相关系数。（注：之所以采用吮吸周期或口腔肌肉运动周期中的一个周期是因为考虑到有些新生儿由于某些生理原因无法产生吮吸压或口腔肌肉运动的情况）
具体计算公式为：
（公式3）
其中：吮吸力、/>吮吸力平均值、/>舌头压力、/>舌头压力平均值
（公式4）
（公式5）
（公式6）
用相关系数来评价新生儿吮吸运动的协调程度，具体的评价方式如下：
|r|>0.95 新生儿吮吸运动协调性优秀；
|r|≥0.8 新生儿吮吸运动协调性良好；
0.5≤|r|<0.8 新生儿吮吸运动协调性中等；
0.3≤|r|<0.5 新生儿吮吸运动协调性差。
本发明的有益效果在于：采用了高精度高灵敏度微压力传感器，实时动态监测并自动评价新生儿吮吸能力；提出了分析评价吮吸运动协调性的方法和技术手段，并能分析出新生儿的吮吸力不足的原因；监测数据科学量化，评定结果客观、准确、一致性好，避免了现有的对新生儿吮吸能评价主要采用感官检测与判定的主观性，填补了这一检测领域的技术空白，具有较高的临床意义和使用价值。
附图说明
图1为新生儿空腔结构图。
图2为新生儿吮吸过程图。
图3为本发明的原理框体。
图4为本发明的整体连接示意图。
图5为本发明中测试乳头的爆炸图。
图6为图5中传感器伸杆的示意图。
图7为图6的剖视图。
附图标记列表：
1-奶嘴，2-上压盖，3-密封片，4-垫盖，5-连接环，6-传感器伸杆，7-薄膜压力传感器，8-核心主板，9-Type-C转USB接口线，10-上盖，11-壳体，12-吸气口，13-吸气管接头。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
如图3-7所示，一种新生儿吮吸能力测试仪，包括依次信号连接的测试乳头、核心处理器和计算机，所述测试乳头用于置入新生儿口中，并动态监测新生儿的吮吸运动参数，所述核心处理器用于接收测试乳头的监测参数，并发送给计算机来评价新生儿吮吸能力及口腔肌肉运动的协调性。
在本实施例中，所述测试乳头包括气体负压传感器和薄膜压力传感器，其动态监测新生儿的吮吸运动参数包括但不限于，新生儿吮吸时舌头运动频率和运动周期、舌头及上颚对测试乳头的压力及变化频率及周期、吮吸压的强度及变化频率及周期、舌头及上颚的压力值、舌吮吸压值、吮吸时长。
在本实施例中，所述测试乳头包括从前往后依次连接的奶嘴1、上压盖2、密封片3、垫盖4、连接环5、传感器伸杆6、核心主板8和Type-C转USB接口线9，所述传感器伸杆的中部设有内腔，内腔前端设有与传感器伸杆前端面连通的吸气口12，后端延伸至传感器伸杆的后端侧面，并设有吸气管接头13，所述吸气口处为弹性体，其两侧对称设有薄膜压力传感器7，所述核心主板的外侧配合安装有壳体11以及上盖10。
其中，气体负压传感器的测量范围在-100～0kPa，传感器的压力检测口与测试乳头上的内腔连接，连接方式可以是直接将压力传感器的压力监测口置入测试乳头的内腔，也可以采用测压导管将压力传感器的压力监测口与测试乳头的内腔连通。
气体负压传感器的检测口与测试乳头之间有一弹性体结构，该弹性体上安装有薄膜压力传感器，该弹性体在未收到婴儿舌头和颚骨的压力时乳头前部与乳头后部之间的气体是联通的，只有当受到婴儿舌头和额骨的挤压时其乳头前后间将隔离，这样有利与婴儿在吮吸时产生明显的负压，同时当婴儿舌头和额骨放松时，由于弹性体的弹性形变将使乳头前部与乳头后部之间的气体是联通的使气体负压传感器的度数归零。这样有利于准确的检测出新生儿的吮吸周期。
在本实施例中，所述薄膜压力传感器在测试乳头内侧靠近舌头和额骨部，用于检测婴儿口腔肌肉的运动情况，包括：婴儿口腔肌肉的压力，运动周期及运动频率等实测数据。其压力的检测范围在5～600g。
在本实施例中，所述核心处理器包括通信及电源模块，具体采用单片机，单片机与传感器信号处理模块、存储器、网络通信模块等部件构建集成电路系统。
在本实施例中，所述计算机包括测试评估软件系统，所述测试评估软件系统通过算法模型评价新生儿吮吸能力及口腔肌肉运动的协调性，所述算法模型的构建要素包括但不限于，吮吸周期及口腔肌肉运动周期的一致性、吮吸力与舌头压力的关联度、吮吸力和颚骨压力的关联度、吮吸频率与口腔肌肉运动频率一致性、舌头及上颚的压力峰值平均值、吮吸压峰值、吮吸压的平均峰值。
在本实施例中，所述吮吸时舌头运动频率是指单位时间内新生儿在吮吸时舌头往复运动的频率，吮吸时舌头运动周期是指新生儿在吮吸时舌头往复运动的时间。
在本实施例中，所述舌头及上颚对测试乳头的压力变化频率，是指单位时间内新生儿舌头及上颚对测试乳头施加压力峰值的个数。舌头及上颚对测试乳头的压力变化周期，是指新生儿舌头及上颚对测试乳头施加压力的两个峰值之间所用时长。
吮吸周期与口腔肌肉运动周期的一致性其计算公式为：
（公式1）
其中：为吮吸周期与口腔肌肉运动周期的一致性指数、/>为吮吸周期、/>为口腔肌肉运动周期。
吮吸频率与口腔肌肉运动频率的一致性其计算公式为：
（公式2）
其中：为吮吸频率与口腔肌肉运动频率的一致性指数、/>为吮吸频率、/>为口腔肌肉运动周期。
吮吸力与舌头压力的关联度是指在一个吮吸周期或口腔肌肉运动周期内吮吸力最大值与舌头压力最大值之间的相关系数。（注：之所以采用吮吸周期或口腔肌肉运动周期中的一个周期是因为考虑到有些新生儿由于某些生理原因无法产生吮吸压或口腔肌肉运动的情况）
具体计算公式为：
（公式3）
其中：吮吸力、/>吮吸力平均值、/>舌头压力、/>舌头压力平均值
（公式4）
（公式5）
（公式6）
用相关系数来评价新生儿吮吸运动的协调程度，具体的评价方式如下：
|r|>0.95 新生儿吮吸运动协调性优秀；
|r|≥0.8 新生儿吮吸运动协调性良好；
0.5≤|r|<0.8 新生儿吮吸运动协调性中等；
0.3≤|r|<0.5 新生儿吮吸运动协调性差。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种新生儿吮吸能力测试仪，其特征在于：包括依次信号连接的测试乳头、核心处理器和计算机，所述测试乳头用于置入新生儿口中，并动态监测新生儿的吮吸运动参数，所述核心处理器用于接收测试乳头的监测参数，并发送给计算机来评价新生儿吮吸能力及口腔肌肉运动的协调性；
所述测试乳头包括气体负压传感器和薄膜压力传感器，其动态监测新生儿的吮吸运动参数包括但不限于，新生儿吮吸时舌头运动频率和运动周期、舌头及上颚对测试乳头的压力及变化频率及周期、吮吸压的强度及变化频率及周期、舌头及上颚的压力值、舌吮吸压值、吮吸时长；
所述计算机包括测试评估软件系统，所述测试评估软件系统通过算法模型评价新生儿吮吸能力及口腔肌肉运动的协调性，所述算法模型的构建要素包括且不限于，吮吸周期及口腔肌肉运动周期的一致性、吮吸力与舌头压力的关联度、吮吸力和颚骨压力的关联度、吮吸频率与口腔肌肉运动频率一致性、舌头及上颚的压力峰值平均值、吮吸压峰值、吮吸压的平均峰值；所述吮吸时舌头运动频率是指单位时间内新生儿在吮吸时舌头往复运动的频率，吮吸时舌头运动周期是指新生儿在吮吸时舌头往复运动的时间；
所述舌头及上颚对测试乳头的压力变化频率，是指单位时间内新生儿舌头及上颚对测试乳头施加压力峰值的个数，舌头及上颚对测试乳头的压力变化周期，是指新生儿舌头及上颚对测试乳头施加压力的两个峰值之间所用时长；
吮吸周期与口腔肌肉运动周期的一致性其计算公式为：
其中：CT为吮吸周期与口腔肌肉运动周期的一致性指数、Ts为吮吸周期、Tm为口腔肌肉运动周期；
吮吸频率与口腔肌肉运动频率的一致性其计算公式为：
其中：Cf为吮吸频率与口腔肌肉运动频率的一致性指数、fs为吮吸频率、fm为口腔肌肉运动周期；
吮吸力与舌头压力的关联度是指在一个吮吸周期或口腔肌肉运动周期内吮吸力最大值与舌头压力最大值之间的相关系数；
具体计算公式为：
其中：Ps吮吸力、吮吸力平均值、Pt舌头压力、/>舌头压力平均值
用相关系数r来评价新生儿吮吸运动的协调程度，具体的评价方式如下：
|r|>0.95新生儿吮吸运动协调性优秀；
|r|≥0.8新生儿吮吸运动协调性良好；
0.5≤|r|<0.8新生儿吮吸运动协调性中等；
0.3≤|r|<0.5新生儿吮吸运动协调性差。
2.根据权利要求1所述的一种新生儿吮吸能力测试仪，其特征在于：所述测试乳头包括从前往后依次连接的奶嘴、上压盖、密封片、垫盖、连接环、传感器伸杆、核心主板和Type-C转USB接口线，所述传感器伸杆的中部设有内腔，内腔前端设有与传感器伸杆前端面连通的吸气口，后端延伸至传感器伸杆的后端侧面，并设有吸气管接头，所述吸气口处为弹性体，其两侧对称设有薄膜压力传感器，所述核心主板的外侧配合安装有壳体以及上盖。
3.根据权利要求1所述的一种新生儿吮吸能力测试仪，其特征在于：所述薄膜压力传感器在测试乳头内侧靠近舌头和额骨部，用于检测婴儿口腔肌肉的运动情况，包括婴儿口腔肌肉的压力，运动周期及运动频率等实测数据，其压力的检测范围在5～600g。
4.根据权利要求1所述的一种新生儿吮吸能力测试仪，其特征在于：所述核心处理器包括通信及电源模块。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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