JP2014529413A - 嚥下障害測定および治療装置 - Google Patents
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Abstract
Description
脳卒中患者の場合、少ない場合は29%、多い場合は64%に至るまで嚥下障害が発生し、パーキンソン病患者の場合、81%まで嚥下障害が発生すると報告されている。また、嚥下障害を直接的に誘発しない疾患がある場合にも、患者の全般的な認知および身体状態や、気管挿管または気管切開施術などの外部的な影響により飲食物をうまく飲み込めない嚥下障害が発生することがある。このような場合、疾患および原因別に程度の差があるが、嚥下障害がある場合、吸引、肺炎、脱水、栄養失調などの原因になり、ひいてはこのような問題らによって死亡に至ることもある。
このうち口腔段階は、肉眼で観察可能な段階で、特殊装備なしに比較的に正確な評価が可能であるが、咽頭腔段階の場合、飲み込む動作中に外観から微細に見えると共に感じられる喉の動きしかないため、特殊検査装備があってこそ正確な構造や機能を確認することができる。
前記制御部に連結されており、前記嚥下障害信号をディスプレイし分析する表示分析部をさらに含むことができる。
前記嚥下障害測定用センサ部は、超音波発信部と超音波受信部とを含むことができる。
前記超音波受信部は、前記超音波発信部と離隔していてもよい。
前記超音波受信部は、前記超音波発信部を取り囲んでいてもよい。
前記超音波発信部および前記超音波受信部は、全体的にドーナッツ形状に配置されていてもよい。
前記超音波発信部および前記超音波受信部は、全体的に四角形状に配置されていてもよい。
前記超音波発信部および前記超音波受信部は、全体的に多角形状に配置されていてもよい。
前記超音波発信部と前記超音波受信部との間に配置されている超音波吸音部をさらに含むことができる。
前記超音波発信部および前記超音波受信部の前面に付着しており、前記超音波発信部および前記超音波受信部を覆う超音波レンズをさらに含むことができる。
前記制御部に連結されており、前記嚥下障害信号を音声に変換する音声変換装置をさらに含むことができる。
前記制御部に連結されており、前記嚥下障害信号をリアルタイムに保存する保存装置をさらに含むことができる。
前記電気磁極電極部は、嚥下障害時にリアルタイムに電気磁極を与えるように予めプログラムされ得る。
前記超音波受信部は、主超音波受信部と、前記主超音波受信部と隣接している予備超音波受信部とを含むことができる。
前記超音波発信部および超音波受信部が位置しているセンサー本体をさらに含むことができる。
前記超音波発信部および超音波受信部は、前記センサー本体に形成されたセンサー溝に挿入されていてもよい。
前記センサー本体の表面は、曲面であってもよい。
前記超音波発信部および超音波受信部の表面は、互いに連結されて曲面をなすことができる。
前記超音波発信部および超音波受信部の表面は、露出されていてもよい。
前記センサー本体の背面には、固定用ベルトが固定されるベルト溝が形成されていてもよい。
また、本発明の一実施例による嚥下障害測定および治療装置は、ビデオ透視造影検査装置やビデオ内視鏡検査装置のような複雑な嚥下障害測定装置を使用することもなく、簡便且つ非侵襲的な方法で嚥下障害を測定することができる。
また、本発明の一実施例による嚥下障害測定および治療装置は、嚥下障害信号をディスプレイし分析する表示分析部を設置することによって、嚥下障害を治療しながら患者の反応を同時にモニタリングすることができるため、患者が適切に反応するかを評価すると同時に、患者が自らも本人の反応を見ることができるため、フィードバック(feedback)の役割を果たすことができる。
また、別途の予備超音波受信部を配置することによって、超音波受信感度が弱い場合に超音波受信感度を増加させることができる。
また、センサー本体の表面が曲面になるようにすることによって、人体密着度を向上させ、嚥下障害測定用センサ部の耐久性を向上させることができる。
本発明を明確に説明するために、説明上不要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似する構成要素については同一の参照符号を付した。
次に、本発明の第1実施例による嚥下障害測定および治療装置について図1乃至図4を参照して詳細に説明する。
嚥下障害測定用センサ部100は、本体400のセンサープラグ410とセンサーケーブル420を通じて連結されている。このような嚥下障害測定用センサ部100は、超音波を発信し、患者の食道に移動する飲食物や唾液などによって変調されて反射される超音波の変調周期を測定して食道に入る飲食物や唾液の移動を確認し、超音波の変調周期の異常などで判別される嚥下障害信号を測定する。特に、嚥下障害測定用センサ部100は、首の咽頭腔内部の一連の動きを測定する超音波センサの一種である。
図3および図4に示したように、嚥下障害測定用センサ部100は、超音波を発信する超音波発信部110と、反射して戻る超音波を検出する超音波受信部120と、超音波発信部110および超音波受信部120が位置しているセンサー本体130とを含む。超音波発信部110および超音波受信部120は、本発明の一実施例のように一つのセンサー本体130内に位置することができるが、超音波発信部110および超音波受信部120がそれぞれ別個のセンサー本体130内に位置することもできる。
超音波発信部110と超音波受信部120との間にはリング形状の超音波吸音部140が位置している。このような超音波吸音部140は、超音波発信部110で発生した超音波が直接超音波受信部120に伝達されないように遮断する。超音波吸音部140は、吸音物質を利用してモールディング(molding)の形態に超音波送信部110と超音波受信部120との間に形成される。このような超音波吸音部140は、ノイズを遮断するためのノイズ遮蔽物質を含むことができる。
超音波発信部110と超音波受信部120の上には、超音波発信部110と超音波受信部120を覆う超音波レンズ150が付着している。超音波レンズ150は、患者の首に接触時に、皮膚との密着性を向上させ、センサー表面に加えられる衝撃からセンサー内部を保護し、物理学的構造変更で超音波の放射形態を調節することができるため、超音波を一定の地点にフォーカシングして超音波の集中度を高める役割を果たす。
マイクロコントローラー(A)は、制御部300内の超音波センサーコントローラー(B)と、電気磁極コントローラー(C)と、超音波音声変換部(E)と、データ収集装置部(D)と、インターフェース部(F)とを制御する。
マイクロコントローラー(A)は、予め定められた制御アルゴリズムによって嚥下障害測定用センサ部100で特定の周波数の超音波が発生するように超音波センサーコントローラー(B)を制御する。
嚥下障害測定用センサ部100で患者の首から反射して戻る超音波の変調周期を測定して嚥下障害信号が確認されると、マイクロコントローラー(A)は、予め定められた電気磁極のパターン、電流の強さ、電気磁極の周期などを電気磁極電極部200に伝達するように電気磁極コントローラー(C)を制御する。
電気磁極コントローラー(C)は、電気磁極電極部200が食道の上部括約筋を電気刺激して、食道内に飲食物が流入し、飲食物や唾液などが気道に流入しないように制御する。
マイクロコントローラー(A)は、嚥下障害測定用センサ部100で測定した嚥下障害信号をデータ収集装置部(D)に集め、データ収集装置部(D)に集まった嚥下障害信号は保存装置500やインターフェース部(F)を通じてリアルタイムに表示分析部600に伝送させる。
制御部300には、表示分析部600が連結されており、表示分析部600は嚥下障害信号をディスプレイし分析する。
本体400に保存装置500を連結して嚥下障害測定用センサ部100から測定された嚥下障害信号を保存することができる。保存装置500に保存された嚥下障害信号は、表示分析部600にリアルタイムに伝送させることができる。
また、本体400にスピーカやイヤホンなどの音声変換装置700を連結して嚥下障害測定用センサ部100で測定された嚥下障害信号を超音波音声変換部(E)で音声周波数に変換することができる。したがって、喉内で飲食物が動く形態を音声に変換して嚥下障害測定用センサ部100の正確な付着位置を判別することができる。
図6に示したように、患者1の首中で嚥下障害を測定できる最適の位置に嚥下障害測定用センサ部100を付着し、食道の上部括約筋を刺激できる位置に電気磁極電極部200を付着する。
そして、嚥下障害測定用センサ部100を用いて嚥下障害信号を測定し、表示分析部600を用いてリアルタイムに嚥下障害を評価し、評価された結果に基づいて電気磁極電極部200を用いて予め定義された形態の電気磁極を与えて飲食物や唾液が気道に流入することを防止する。
また、2つの嚥下障害測定用センサ部100を首の前面部を中心に両側に付着して患者の嚥下障害をより効率的に測定することができる。この場合、残りの診断方法は同一である。
したがって、本発明の第1実施例による嚥下障害測定および治療装置は、嚥下障害信号を測定する嚥下障害測定用センサ部100と、嚥下障害信号に応じて患者の首に電気磁極を与えて嚥下障害を解消する電気磁極電極部200とを設置することによって、簡便に嚥下障害を測定すると同時に電気磁極電極部200を用いて嚥下障害を治療することができる。
図7には、水、バナナ、ヨーグルト、ビスケットを飲み込んだ時の嚥下障害信号51、52、53、54が示されており、それぞれの飲食物に応じて多様な形態の嚥下障害信号が示されることが分かる。
一方、前記第1実施例における超音波発信部110は、円形や四角形または多角形などの形状であり、超音波受信部120は、超音波発信部110と離隔して超音波発信部110を取り囲んでいる構造であるが、超音波発信部110および超音波受信部120は、それぞれドーナッツ形状の半分に該当する半ドーナッツ形状であって、互いに向き合って配置されて全体的に一つのドーナッツ形状をなすことができる。
図8は、本発明の第2実施例による嚥下障害測定および治療装置の嚥下障害測定用センサ部の平面図である。
第2実施例は、図4に示された第1実施例と比較して超音波発信部および超音波受信部の構造を除いては実質的に同一であるため、重複する説明は省略する。
超音波発信部110と超音波受信部120とを連結する連結線115が設置されて超音波発信部110と超音波受信部120との間で超音波信号を送受信する。
超音波発信部110と超音波受信部120との間には板形状の超音波吸音部140が位置している。このような超音波吸音部140は、超音波発信部110で発生した超音波が直接超音波受信部120に伝達されないように遮断する。
超音波発信部110と超音波受信部120とは、平面状に配置したり、超音波吸音部140を基準に所定の角度を有するように配置することによって超音波を一定の地点にフォーカシングして超音波の集中度を高めることができる。
一方、前記第2実施例で超音波発信部と超音波受信部とは全体的にドーナッツ形状に配置されたが、超音波発信部と超音波受信部とは互いに向き合う四角形または多角形形状に配置されることもできる。
図9は、本発明の第3実施例による嚥下障害測定および治療装置の嚥下障害測定用センサ部の平面図であり、図10は、本発明の第3実施例による嚥下障害測定および治療装置の嚥下障害測定用センサ部の断面図である。
第3実施例は、図8に示された第2実施例と比較して嚥下障害測定用センサ部の構造を除いては実質的に同一であるため、重複する説明は省略する。
超音波発信部110と超音波受信部120とを連結する連結線115が設置されて超音波発信部110と超音波受信部120との間に超音波信号を送受信する。
超音波発信部110と超音波受信部120との間には、板形状の超音波吸音部140が位置している。このような超音波吸音部140は、超音波発信部110で発生した超音波または電気的ノイズが直接超音波受信部120に伝達されないように遮断する。
超音波発信部110と超音波受信部120とは、平面状に配置したり、超音波吸音部140を基準に所定の角度を有するように配置することによって超音波を一定の地点にフォーカシングして超音波の集中度を高めることができる。
超音波発信部110および超音波受信部120の上には、超音波発信部110および超音波受信部120を覆う超音波レンズ150が付着している。超音波レンズ150は、患者の首に接触し、超音波を一定の地点にフォーカシングして超音波の集中度を高める役割を果たす。
一方、前記第3実施例で超音波発信部と超音波受信部とは互いに向き合う四角形または多角形形状に配置されたが、超音波発信部を超音波受信部が両側で向き合うように超音波受信部と超音波発信部を配置することもできる。
図11は、本発明の第4実施例による嚥下障害測定および治療装置の嚥下障害測定用センサ部の平面図である。
第4実施例は、図9および図10に示された第3実施例と比較して嚥下障害測定用センサ部の構造を除いては実質的に同一であるため、重複する説明は省略する。
図11に示したように、本発明の第4実施例による嚥下障害測定および治療装置の嚥下障害測定用センサ部100の超音波発信部110は、長い棒形状であり、超音波発信部110の両側で互いに向き合っている一対の超音波受信部120も長い棒形状であり、超音波発信部110と超音波受信部120とは互いに離隔している。このように、超音波発信部110を超音波受信部120が両側で取り囲んでいるため、超音波をより正確に受信することができる。
一方、前記第4実施例で超音波発信部を一つの超音波受信部が両側で向き合うように超音波受信部と超音波発信部を配置したが、別途の予備超音波受信部を配置する第5実施例も可能である。
図12は、本発明の第5実施例による嚥下障害測定および治療装置の嚥下障害測定用センサ部の平面図であり、図13は、本発明の第5実施例による嚥下障害測定および治療装置の嚥下障害測定用センサ部の斜視図である。
超音波発信部110と一つの主超音波受信部121との間に板形状の超音波吸音部140が位置しており、超音波発信部110と他の一つの主超音波受信部121との間に板形状の超音波吸音部140が位置している。このような一対の超音波吸音部140は、超音波発信部110で発生した超音波が直接主超音波受信部121に伝達されないように遮断する。
このように、超音波受信部120は予備超音波受信部122を含むため、その受信範囲が広くなって超音波受信性能が向上する。
センサー本体130の表面131は、中心部が下がった曲面であり、センサー本体130にはセンサー溝130aが形成されており、センサー溝130aに超音波発信部110および超音波受信部120が挿入されている。したがって、超音波発信部110および超音波受信部120の表面は互いに連結されて曲面をなすようになる。
したがって、人体の屈曲に関係なしに嚥下障害測定用センサ部100の接触度を良好に維持することができるため、嚥下障害測定用センサ部100の人体密着度を向上させ、嚥下障害測定用センサ部100の耐久性を向上させることができる。
110…超音波発信部
120…超音波受信部
130…センサー本体
140…超音波吸音部
150…超音波レンズ
200…電気磁極電極部
300…制御部
400…本体
500…保存装置
600…表示分析部
700…音声変換装置
Claims (20)
- 患者の首に付着する少なくとも一つ以上の嚥下障害測定用センサ部と、
前記患者の首に付着し、前記嚥下障害測定用センサ部で測定された嚥下障害信号に応じて前記患者の首に電気磁極を与えて嚥下障害を解消する少なくとも一つ以上の電気磁極電極部と、
前記嚥下障害測定用センサ部および前記電気磁極電極部を制御する制御部と、を含む嚥下障害測定および治療装置。 - 前記制御部に連結されており、前記嚥下障害信号をディスプレイし分析する表示分析部をさらに含む、請求項1に記載の嚥下障害測定および治療装置。
- 前記嚥下障害測定用センサ部は、超音波発信部と超音波受信部とを含む、請求項2に記載の嚥下障害測定および治療装置。
- 前記超音波受信部は、前記超音波発信部と離隔している、請求項3に記載の嚥下障害測定および治療装置。
- 前記超音波受信部は、前記超音波発信部を取り囲んでいる、請求項3に記載の嚥下障害測定および治療装置。
- 前記超音波発信部および前記超音波受信部は、全体的にドーナッツ形状に配置される、請求項3に記載の嚥下障害測定および治療装置。
- 前記超音波発信部および前記超音波受信部は、全体的に四角形状に配置される、請求項3に記載の嚥下障害測定および治療装置。
- 前記超音波発信部および前記超音波受信部は、全体的に多角形状に配置される、請求項3に記載の嚥下障害測定および治療装置。
- 前記超音波発信部と前記超音波受信部との間に配置されている超音波吸音部をさらに含む、請求項3に記載の嚥下障害測定および治療装置。
- 前記超音波発信部および前記超音波受信部の前面に付着しており、前記超音波発信部および前記超音波受信部を覆う超音波レンズをさらに含む、請求項3に記載の嚥下障害測定および治療装置。
- 前記制御部に連結されており、前記嚥下障害信号を音声に変換する音声変換装置をさらに含む、請求項1に記載の嚥下障害測定および治療装置。
- 前記制御部に連結されており、前記嚥下障害信号をリアルタイムに保存する保存装置をさらに含む、請求項1に記載の嚥下障害測定および治療装置。
- 前記電気磁極電極部は、嚥下障害時にリアルタイムに電気磁極を与えるように予めプログラムされている、請求項1に記載の嚥下障害測定および治療装置。
- 前記超音波受信部は、主超音波受信部と、前記主超音波受信部と隣接している予備超音波受信部とを含む、請求項4に記載の嚥下障害測定および治療装置。
- 前記超音波発信部および超音波受信部が位置しているセンサー本体をさらに含む、請求項14に記載の嚥下障害測定および治療装置。
- 前記超音波発信部および超音波受信部は、前記センサー本体に形成されたセンサー溝に挿入されている、請求項15に記載の嚥下障害測定および治療装置。
- 前記センサー本体の表面は、曲面である、請求項16に記載の嚥下障害測定および治療装置。
- 前記超音波発信部および超音波受信部の表面は、互いに連結されて曲面をなす、請求項17に記載の嚥下障害測定および治療装置。
- 前記超音波発信部および超音波受信部の表面は、露出されている、請求項18に記載の嚥下障害測定および治療装置。
- 前記センサー本体の背面には、固定用ベルトが固定されるベルト溝が形成されている、請求項19に記載の嚥下障害測定および治療装置。
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