CN114669013B - 舌肌及口颜面肌的评估及康复装置、评估及训练方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于揭示一种舌肌及口颜面肌的评估及康复装置、评估及训练方法，包括柔性表面肌电电极、控制模块、无线发射模块及惯性传感器；所述柔性表面肌电电极电性连接所述控制模块，所述惯性传感器电性连接所述控制模块，所述无线发射模块将所述控制模块采集到的表面肌电信号及惯性传感器信号发送至显示模块，本发明技术效果如下：采用柔性表面肌电电极，还设置有惯性传感器，在使用时，柔性表面肌电电极像片状材料一样贴在口颜面肌或舌肌，在感应到口颜面肌或舌肌肌力的同时，还能够感知到其实时的三维空间位置，既能够为医生提供口颜面肌或舌肌的评估依据，也能够通过三维空间的变化信息评估肌肉活动范围。

Description

舌肌及口颜面肌的评估及康复装置、评估及训练方法
技术领域
本发明涉及康复医疗器械技术领域，特别涉及一种舌肌及口颜面肌的评估及康复装置、评估及训练方法。
背景技术
脑卒中患者或其他疾病患者，会出现舌肌或口颜面肌失用或不能正常活动的情况，严重影响日常生活及生活质量。现在通常是是采用肌电电极来检测口颜面肌的肌力收缩情况，来评估失用程度；而因肌电电极体积和重量过大，也因为肌电电极与舌表面无法固定，因此无法检测舌肌失用程度；对于口颜面肌，现有的肌电电极，体积和重量较大，不容易固定，当患者正常站立时，一是电极容易掉落，二是因电极为金属电极，容易受到患者汗液的影响，造成肌电信号不准确。
有鉴于此，有必要对开发一种舌肌及口颜面肌的评估及康复装置、评估及训练方法，以解决上述问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于揭示一种舌肌及口颜面肌的评估及康复装置、评估及训练方法，通过采用柔性表面肌电电极及惯性传感器，使肌电电极呈现柔性的片状特点，且具有惯性传感器，在感知肌力的同时还能够感知到肌肉的三维空间，便于医生评估及患者康复训练。
本发明的第一个发明目的是提供一种舌肌及口颜面肌的评估及康复装置。
本发明的第二个发明目的是提供一种舌肌及口颜面肌的评估方法。
本发明的第三个发明目的是提供一种舌肌及口颜面肌的训练方法。
为实现上述第一个发明目的，本发明提供了一种舌肌及口颜面肌的评估及康复装置，包括柔性表面肌电电极、控制模块、无线发射模块及惯性传感器；所述柔性表面肌电电极电性连接所述控制模块，所述惯性传感器电性连接所述控制模块，所述无线发射模块将所述控制模块采集到的表面肌电信号及惯性传感器信号发送至显示模块。
优选地，所述柔性表面肌电电极与皮肤的接触面为导电硅胶材质。
优选地，所述导电硅胶材质为自粘硅胶。
优选地，所述惯性传感器为六轴惯性传感器或九轴惯性传感器。
优选地，所述导电硅胶材质与皮肤的接触面设置若干非连续设置的吸水槽，所述吸水槽内填充吸水材料。
优选地，所述惯性传感器紧邻所述柔性表面肌电电极。
优选地，所述吸水材料为植物纤维吸水材料或淀粉类吸水材料。
优选地，还包括压力传感器，所述压力传感器电性连接所述控制模块。
为实现上述第二个发明目的，本发明提供了一种舌肌及口颜面肌的评估方法，包括以下步骤：
将第一发明创造所述的舌肌及口颜面肌的评估及康复装置贴于口颜面肌或舌肌表面，采集表面肌电信号及惯性传感器信号；
分析表面肌电信号及惯性传感器信号，得出肌肉的肌力及肌肉的三维活动空间信号；
根据肌力及肌肉的三维活动空间信号评估舌肌及口颜面肌的健康状况。
为实现上述第三个发明目的，本发明提供了一种舌肌及口颜面肌的训练方法，包括以下步骤：
将第一发明创造所述的舌肌及口颜面肌的评估及康复装置贴于口颜面肌或舌肌表面，采集惯性传感器信号；
将惯性传感器信号传输至显示模块并显示舌肌及口颜面肌的三维空间坐标；
在显示模块设置目标坐标，患者通过活动口颜面肌或舌肌，通过让三维空间坐标接近目标坐标，实现康复训练。
与现有技术相比，本发明技术效果如下：
(1)采用柔性表面肌电电极，还设置有惯性传感器，在使用时，柔性表面肌电电极像片状材料一样贴在口颜面肌或舌肌，在感应到口颜面肌或舌肌肌力的同时，还能够感知到其实时的三维空间位置，既能够为医生提供口颜面肌或舌肌的评估依据，也能够通过三维空间的变化信息评估肌肉活动范围、活动轨迹、活动幅度及活动速率；
(2)本发明能够将肌电信号及惯性传感器信号传送至显示模块，实时显示肌力及肌肉的三维活动空间信号，为医生评估患者的口颜面肌或舌肌失用程度提供依据；
(3)本发明能够将惯性传感器信号传送至显示模块，实时显示显示舌肌及口颜面肌的三维空间坐标，为患者的康复训练提供互动和参考依据。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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是本发明柔性表面肌电电极示意图；
图2是本发明康复装置的控制框图；
图3是本发明导电硅胶材质示意图；
图4是本发明舌肌及口颜面肌的评估方法流程图；
图5是本发明舌肌及口颜面肌的训练方法流程图。
其中，1、柔性表面肌电电极；11、导电硅胶材质；12、吸水槽；2、控制模块；3、无线发射模块；4、惯性传感器；5、显示模块；6、压力传感器。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
参见图1和图2所示，本实施例揭示了一种舌肌及口颜面肌的评估及康复装置(以下简称“康复装置”)的一种具体实施方式。
舌肌及口颜面肌的评估及康复装置，参见图1和图2，包括柔性表面肌电电极1、控制模块2、无线发射模块3及惯性传感器4；所述柔性表面肌电电极1电性连接所述控制模块2，所述惯性传感器4电性连接所述控制模块2，所述无线发射模块3将所述控制模块2采集到的表面肌电信号及惯性传感器信号发送至显示模块5。
具体地，参见图1和图2，柔性表面肌电电极1整体呈现片状且采用柔软材质，能够贴合皮肤表面，尤其是能够贴合口颜面肌或舌肌表面，在贴合舌肌时通常贴合在舌尖或舌中部位，康复装置采用柔性表面肌电电极1，同时还在柔性材料上设置有惯性传感器4，在使用时，柔性表面肌电电极1像片状材料一样贴在口颜面肌或舌肌，在感应到口颜面肌或舌肌肌力的同时，还能够感知到其实时的三维空间位置，既能够为医生提供口颜面肌或舌肌的评估依据，也能够通过三维空间的变化信息评估肌肉活动范围。
作为优选实施例，参见图1，所述柔性表面肌电电极1与皮肤的接触面为导电硅胶材质11。具体地，导电硅胶材质11即是柔性材质，与皮肤的贴合性良好，也可以通过添加导电材料而成为导电硅胶，以满足柔性表面肌电电极1与皮肤的接触面需要导电的要求。
作为优选实施例，所述导电硅胶材质11为自粘硅胶。具体地，自粘硅胶能够很好地固定康复装置于患者皮肤表面；除了使用自粘硅胶外，还可以为康复装置设置自粘硅胶外设置离型层，或者在康复装置周边设置其它粘性材料。
作为优选实施例，所述惯性传感器4为六轴惯性传感器或九轴惯性传感器。具体地，六轴惯性传感器包括三轴加速传感器和三轴陀螺仪，九轴惯性传感器包括三轴加速传感器、三轴陀螺仪和三轴磁传感器，两者均能够感知舌肌或口颜面肌的三维空间数据，也就是感知其空间坐标，当患者使用舌肌或口颜面肌时，可通过显示模块观察其活动空间及具体空间坐标，也可以显示肌肉的活动轨迹、幅度及速率。
实施例2
在实施例1的基础上，参见图3，所述导电硅胶材质11与皮肤的接触面设置若干非连续设置的吸水槽12，所述吸水槽12内填充吸水材料。具体地，为了减少患者的汗液对肌电信号的干扰，在导电硅胶材质11与皮肤的接触面设置若干非连续设置的吸水槽12，吸水槽12内填充吸水材料，以便能够吸走皮肤表面少量的汗液，减少对肌电信号的干扰；之所以设计为非连续设置的吸水槽12，也就是任意两个吸水槽12之间均具有导电硅胶材质1，以保证导电硅胶材质11的导电连通性。
作为优选实施例，所述吸水材料为植物纤维吸水材料或淀粉类吸水材料。具体地，植物纤维吸水材料或淀粉类吸水材料均为天然存在的有机吸水材料，不会对接触的皮肤产生损害。
作为优选实施例，所述惯性传感器4紧邻所述柔性表面肌电电极1。具体地，为了使肌电信号和惯性传感器信号表征同一块肌肉，所述惯性传感器4和所述柔性表面肌电电极1之间的距离无限接近。
作为优选实施例，参见图2，还包括压力传感器6，所述压力传感器6电性连接所述控制模块2。压力传感器6能够感知到受到的压力大小，当康复装置放置于舌尖或舌中部位时，通过舌头向上活动并与上颚之间产生挤压时，压力传感器6能够感知到压力，并将压力通过无线发射模块3发送至显示模块5，方便医生记录，也是判断舌肌肌力大小的一种方式。
实施例3
参见图4所示，本实施例揭示了一种舌肌及口颜面肌的评估方法，包括以下步骤：
S1：将实施例1或实施例2所述的舌肌及口颜面肌的评估及康复装置贴于口颜面肌或舌肌表面，采集表面肌电信号及惯性传感器信号；具体地，将康复装置贴于需要评估的肌肉表面，如口颜面肌或舌肌表面，通过柔性表面肌电电极采集患者的肌电信号，评估肌力收缩情况，通过惯性传感器采集肌肉的活动轨迹、幅度、速率等三维空间信号。
S2：分析表面肌电信号及惯性传感器信号，得出肌肉的肌力及肌肉的三维活动空间信号；具体地，将表面肌电信号和惯性传感器信号通过无线发射模块传输至显示模块，惯性传感器信号可以表征肌肉的三维空间位置，也就是空间坐标，医生通过观察空间坐标的移动轨迹及范围，为评估患者的口颜面肌或舌肌的失用程度提供依据。
S3：根据肌力及肌肉的三维活动空间信号评估舌肌及口颜面肌的健康状况。具体地，通过步骤S2将肌力信息以及肌肉的空间坐标移动轨迹信息显示在显示模块，使医生通过对肌力大小、空间坐标的移动范围、移动速率等，评估患者的口颜面肌或舌肌的失用程度。如，将柔性表面肌电电极贴合于口轮匝肌，患者通过口部活动，如张嘴、嘟嘴等动作，通过本实施例，可以将口轮匝肌的肌力信息以及口轮匝肌的运动轨迹及运动速率等显示在显示模块，以便医生对患者的口轮匝肌失用程度进行评估。
实施例4
参见图5所示，本实施例揭示了一种舌肌及口颜面肌的训练方法的一种具体实施方式。
舌肌及口颜面肌的训练方法，包括以下步骤：
S4：将实施例1或实施例2所述的舌肌及口颜面肌的评估及康复装置贴于口颜面肌或舌肌表面，采集惯性传感器信号；惯性传感器信号包括肌肉的活动轨迹、幅度、速率等三维空间信号，具体以空间坐标的实行体现。
S5：将惯性传感器信号传输至显示模块并显示舌肌及口颜面肌的三维空间坐标；具体地，通过无线发射模块，将惯性传感器信展示在显示模块，为患者互动或医生评估康复情况提供依据。
S6：在显示模块设置目标坐标，患者通过活动口颜面肌或舌肌，通过让三维空间坐标接近目标坐标，实现康复训练。具体地，为了方便患者康复训练，在确定好想要康复的肌肉时，在显示模块设置若干目标坐标，这些目标坐标，需要患者努力活动需要康复的肌肉，当患者的肌肉的实时三维空间坐标与目标坐标重合时，表明达到康复训练的目的，具有互动作用，能方便患者和医生随时了解康复进程。

Claims (8)

1.舌肌及口颜面肌的评估及康复装置，其特征在于，包括柔性表面肌电电极、控制模块、无线发射模块及惯性传感器；所述柔性表面肌电电极电性连接所述控制模块，所述惯性传感器电性连接所述控制模块，所述无线发射模块将所述控制模块采集到的表面肌电信号及惯性传感器信号发送至显示模块；
所述柔性表面肌电电极与皮肤的接触面为导电硅胶材质；
所述导电硅胶材质与皮肤的接触面设置若干非连续设置的吸水槽，所述吸水槽内填充吸水材料，任意两个吸水槽之间均具有导电硅胶材质；
所述惯性传感器采集肌肉的活动轨迹、幅度和速率。
2.如权利要求1所述的舌肌及口颜面肌的评估及康复装置，其特征在于，所述导电硅胶材质为自粘硅胶。
3.如权利要求1所述的舌肌及口颜面肌的评估及康复装置，其特征在于，所述惯性传感器为六轴惯性传感器或九轴惯性传感器。
4.如权利要求1所述的舌肌及口颜面肌的评估及康复装置，其特征在于，所述惯性传感器紧邻所述柔性表面肌电电极。
5.如权利要求1所述的舌肌及口颜面肌的评估及康复装置，其特征在于，所述吸水材料为植物纤维吸水材料或淀粉类吸水材料。
6.如权利要求1所述的舌肌及口颜面肌的评估及康复装置，其特征在于，还包括压力传感器，所述压力传感器电性连接所述控制模块。
7.舌肌及口颜面肌的评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
将权利要求1-6所述的舌肌及口颜面肌的评估及康复装置贴于口颜面肌或舌肌表面，采集表面肌电信号及惯性传感器信号；
分析表面肌电信号及惯性传感器信号，得出肌肉的肌力及肌肉的三维活动空间信号；
根据肌力及肌肉的三维活动空间信号评估舌肌及口颜面肌的健康状况。
8.舌肌及口颜面肌的训练方法，其特征在于，包括以下步骤：
将权利要求1-6所述的舌肌及口颜面肌的评估及康复装置贴于口颜面肌或舌肌表面，采集惯性传感器信号；
将惯性传感器信号传输至显示模块并显示舌肌及口颜面肌的三维空间坐标；
在显示模块设置目标坐标，患者通过活动口颜面肌或舌肌，通过让三维空间坐标接近目标坐标，实现康复训练。
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