TWI478696B - 唇力偵測裝置及其方法 - Google Patents

Description

唇力偵測裝置及其方法

本發明係與一種醫療檢測裝置有關，特別是與一種用於顳顎關節疾病之治療過程中的訓練以及評估上的唇力偵測裝置及其方法有關。

「顳顎關節症候群」泛指顳顎關節及附近組織產生疼痛或異常感覺，或合併肌肉功能異常，咬合障礙的一種症狀。對於顳顎關節疾病之治療方式包括有咬合板治療，手術治療或物理治療等。物理治療主要致力於來減輕疼痛並恢復關節正常功能，其之治療方法包括以下方式：肌肉放鬆的自我練習、使用冷噴霧劑來干擾疼痛的感覺、以冷敷或熱敷等方式來進行治療。因為「嘴唇閉合功能障礙」是復健過程中的重點治療問題之一，所以在進行顳顎關節疾病之治療時，病患若能即時了解自身嘴唇閉合時的唇力施力值，便可輔助病患紀錄自身的訓練情況。如此，一方面可幫助醫護人員了解病患的恢復狀況，另一方面可提供患者訓練過程的即時回饋。

然而，目前並沒有用於量測唇力大小之工具。在現今的醫療設備中，只有一種可量測牙齒咬合力之裝置，其具有幫助醫護人員了解病患咬合狀況的功能。此裝置係藉由一壓力感測片作為感測器，來量測病患的牙齒咬合力。由於壓力感測片是直接測量施力點上的力量，其會因為施力點的位置不同而產生些微變動。此外，由於牙齒咬合力之施力值相對於唇力之施力值來得大，因此在進行唇力量測時需要更精準的工具。

習知的壓力感測片雖然能方便地取得牙齒咬合力的施力值，但壓力感測片往往易於因位置的變化而產生些許誤差，而不易精確地量測唇力之施力值。因此，如何提供一可精準量測唇力之施力值的醫療檢測裝置，是本技術領域亟欲解決之問題。

本發明之一目的在於提供一種唇力偵測裝置，其可用於顳顎關節疾病之治療上，並藉由準確紀錄嘴唇的施力大小，來幫助醫護人員了解病患的恢復狀況。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。

為了達到上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明之一實施例的一種唇力偵測裝置，係包括一氣袋、一壓力感測單元及一微控制器模組。可充氣加壓與洩氣釋壓之氣袋係用以提供一受測者將氣袋置放於受測者的嘴唇之間，並將壓力感測單元與氣袋連接後，用於偵測受測者的嘴唇於氣袋上所產生之一壓力，並藉以形成一訊號。微控制器模組係電性連接至壓力感測單元，以將該訊號轉換為一唇力值。

在一實施例中，更可包括一幫浦及一洩氣閥，幫浦及洩氣閥係電性連接至微控制器模組，微控制器模組可控制幫浦對氣袋進行充氣，及/或控制洩氣閥對氣袋進行洩氣。

在一實施例中，更可包括一放大單元，放大單元係電性連接於壓力感測單元及微控制器模組之間，以放大由壓力感測單元所產生之訊號。

在一實施例中，更可包括一濾波單元，濾波單元係電性連接於壓力感測單元及微控制器模組之間，以過濾由壓力感測單元所產生之訊號。

在一實施例中，更包括一使用者介面，使用者介面係電性連接至微控制器模組，以供受測者或一使用者觀看並操控微控制器模組，進而使得微控制器模組得以控制氣袋充氣及洩氣狀態，以達到一預定氣壓值。

在一實施例中，微控制器模組包括一紀錄單元，紀錄單元係用以記錄受測者的嘴唇於氣袋上進行施力的一閉闔時間及一開闔頻率，以及記錄微控制器模組所處理之所有唇力值，進而列出一目前唇力值及一最大唇力值，並將閉闔時間、開闔頻率、目前唇力值及最大唇力值儲存於一資料庫中。

為了達到上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明之一實施例的一種唇力偵測方法，其步驟包括：提供上述唇力偵測裝置；藉由使用者介面來設定氣袋之預定氣壓值；根據預定氣壓值來控制氣袋充氣加壓及洩氣釋壓作用；當氣袋中的氣壓達到預定氣壓值後，將氣袋置放於受測者的嘴唇之間；藉由壓力感測單元來感測受測者施加於氣袋上的一壓力，並藉以產生一訊號；以及，藉由微控制器模組來將訊號轉換為一唇力值。

在一實施例中，更包括：提供一幫浦及一洩氣閥；以及微控制器模組會根據預定氣壓值來控制幫浦以對氣袋進行充氣加壓，及/或控制洩氣閥以對氣袋進行洩氣釋壓之步驟。

在一實施例中，更包括：提供一放大單元，以放大由壓力感測單元所產生之訊號；提供一濾波單元，以過濾由放大單元放大後之訊號之步驟。

在一實施例中，更包括：提供一紀錄單元；當受測者的嘴唇施力於氣袋時，紀錄單元會根據唇力值，而紀錄嘴唇施力於氣袋的一閉闔時間、一開闔頻率，並且記錄微控制器模組所處理之所有唇力值，進而列出一目前唇力值及一最大唇力值；以及紀錄單元會將閉闔時間、開闔頻率、目前唇力值及最大唇力值儲存於一資料庫之步驟。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是用於參照隨附圖式的方向。因此，該等方向用語僅是用於說明並非是用於限制本發明。

請參考第一圖，其係為本發明實施例之唇力偵測裝置的方塊示意圖。本發明的唇力偵測裝置10可用於顳顎關節疾病之治療上，並準確紀錄一受測者U嘴唇的施力大小，其包括一氣袋110及一本體100，本體100可以包括一壓力感測單元120、一微控制器模組130及一使用者介面140。

氣袋110係可供一受測者U置放於其嘴唇之間，其具有可充氣加壓與洩氣釋壓之功能。壓力感測單元120係連接至氣袋110，以偵測受測者U的嘴唇於氣袋110上所產生之一壓力P，進而藉以形成一訊號S。微控制器模組130可以例如為一系統單晶片(Soc)，其係電性連接至壓力感測單元 120，以將訊號S轉換為一唇力值L。使用者介面140係電性連接至微控制器模組130，以供受測者U觀看。受測者U可藉由使用者介面140來輸入一控制訊號C，以操控微控制器模組130。微控制器模組130可根據控制訊號C，來控制氣袋110之充氣及洩氣，而使得氣袋110中產生一基準氣體壓力。

當氣袋110中的基準氣體壓力達到一預定氣壓值後，受測者U可將氣袋110置放於嘴唇之間，並藉由閉合嘴唇來對氣袋110施加壓力P，而壓力感測單元120則可感測氣袋110中的氣體之壓力P的變化並藉以產生訊號S，訊號S在經過微控制器模組130進行演算法處理後可產生唇力值L，以供醫護人員得知受測者U嘴唇閉合時的唇力大小，並進一步分析顳顎關節疾病之治療狀況。

在一實施例中，如第二圖所示，其係為本發明實施例之唇力偵測裝置的詳細方塊示意圖。唇力偵測裝置10更包括一放大單元121、一濾波單元122、一幫浦150及一洩氣閥151。放大單元121及濾波單元122係電性連接於壓力感測單元120及微控制器模組130之間，放大單元121則係用以放大由壓力感測單元120所產生之訊號S，而濾波單元122係用以過濾經過放大後之訊號S1，並經由一類比-數位轉換器131來傳送至微控制器模組130。藉由使用者介面140，受測者U可將控制訊號C輸入至微控制器模組130，微控制器模組130經由一通用輸入/輸出端132，將控制訊號C傳送至幫浦150及洩氣閥151，而幫浦150及洩氣閥151係電性連接至微控制器模組130，並且係連接至氣袋100，以使得幫浦 150及洩氣閥151得以根據控制訊號C，來將氣袋110進行充氣或洩氣而達到其之預定氣壓值。

在本實施例中，微控制器模組130包括一紀錄單元133。紀錄單元133可根據微控制器模組130所處理之唇力值L，來記錄受測者U的嘴唇於氣袋110上施力時之一閉闔時間，以及受測者U的嘴唇於氣袋110上開闔時之一開闔頻率，並且記錄以微控制器模組130來處理之所有唇力值L，進而列出一目前唇力值及一最大唇力值，並將閉闔時間、開闔頻率、目前唇力值及最大唇力值儲存於一資料庫。於本實施例中，微控制器模組130所處理之所有唇力值L，並不僅限於提供上述閉闔時間、開闔頻率、目前唇力值及最大唇力值的參數計算，而可根據醫護人員的需求配合各種演算法進行處理，而得到醫護人員所需之其他參數。

請參照第三圖，其係為本發明實施例之唇力偵測方法的流程圖，其包括以下所列之步驟。

步驟(S10)：提供上述之唇力偵測裝置10；步驟(S11)：藉由使用者介面140來設定氣袋110之一預定氣壓值，並進而產生控制訊號C；步驟(S12)：根據控制訊號C所設定之預定氣壓值，來控制氣袋110以進行充氣加壓及/或洩氣釋壓；步驟(S13)：當氣袋110中的氣壓達到預定氣壓值後，將氣袋110置放於受測者U的嘴唇之間；步驟(S14)：藉由壓力感測單元120來感測受測者U的嘴唇施加於氣袋110上的一壓力，並藉以產生一訊號； 步驟(S15)：藉由微控制器模組130來將訊號進行演算法處理，並將其轉換為一唇力值L；以及步驟(S16)：最後，將唇力值L顯示於使用者介面140上，以供醫護人員得知受測者U嘴唇閉合時的唇力大小，而可進一步分析顳顎關節疾病之治療狀況。此外，使用者介面140亦可顯示一定性的即時唇力值之曲線圖形，進而可供病患訓練時之即時回饋使用。

在一實施例中，唇力偵測方法的步驟(S12)，係為如第三A圖中所示之步驟(S120)的流程圖，其更包括：步驟(S121)：提供一幫浦150及一洩氣閥151；以及步驟(S122)：微控制器模組130會根據預定氣壓值來控制幫浦150以對氣袋110進行充氣加壓，或/及控制洩氣閥151以對氣袋110進行洩氣釋壓。

在一實施例中，唇力偵測方法的步驟(S14)，係為如第三B圖中所示之步驟(S140)的流程圖，其更包括：步驟(S141)：提供一放大單元121，以放大由壓力感測單元120所產生之訊號S；步驟(S142)：提供一濾波單元122，以過濾由放大單元121放大後之訊號S1；以及步驟(S143)：微控制器模組130會將過濾後之訊號S2轉換為唇力值L。

在一實施例中，唇力偵測方法的步驟(S15)，係為如第三C圖中所示之步驟(S150)的流程圖，其更包括： 步驟(S151)：提供一紀錄單元133；步驟(S152)：當受測者U的嘴唇於氣袋110施力時，紀錄單元133會根據唇力值L，來紀錄嘴唇施力於氣袋110的一閉闔時間、一開闔頻率，並記錄微控制器模組130所處理之所有唇力值L，進而列出一目前唇力值及一最大唇力值；以及步驟(S153)：紀錄單元133會將閉闔時間、開闔頻率、目前唇力值及最大唇力值儲存於一資料庫中。

最後，回到步驟(S16)中，其係將閉闔時間、開闔頻率、目前唇力值及最大唇力值顯示於如第四圖所示的使用者介面140上，以供醫護人員進一步分析判斷顳顎關節疾病之治療狀況。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。

10‧‧‧唇力偵測裝置

100‧‧‧本體

110‧‧‧氣袋

120‧‧‧壓力感測單元

121‧‧‧放大單元

122‧‧‧濾波單元

130‧‧‧微控制器模組

131‧‧‧類比-數位轉換器

132‧‧‧通用輸入/輸出端

133‧‧‧紀錄單元

140‧‧‧使用者介面

150‧‧‧幫浦

151‧‧‧洩氣閥

U‧‧‧受測者

P‧‧‧壓力

S‧‧‧壓力感測單元產生的訊號

S1‧‧‧放大單元放大後的訊號

S2‧‧‧濾波單元過濾後的訊號

L‧‧‧唇力值

C‧‧‧控制訊號

第一圖，係為本發明實施例之唇力偵測裝置的方塊及使用示意圖。

第二圖，係為本發明實施例之唇力偵測裝置的詳細方塊示意圖。

第三及三A至三C圖，係為本發明實施例之唇力偵測方法的流程圖。

第四圖，係為使用者介面所顯示之使用介面的示意圖。

10‧‧‧唇力偵測裝置

100‧‧‧本體

110‧‧‧氣袋

120‧‧‧壓力感測單元

130‧‧‧微控制器模組

140‧‧‧使用者介面

U‧‧‧受測者

P‧‧‧壓力

S‧‧‧訊號

L‧‧‧唇力值

C‧‧‧控制訊號

Claims (8)

1. 一種唇力偵測裝置，包括：一氣袋，其係置放於一受測者的嘴唇之間，並且可進行充氣加壓與洩氣釋壓；一壓力感測單元，其係連接至該氣袋，以偵測該受測者的嘴唇於該氣袋上所產生之一壓力，並藉以形成一訊號；以及一微控制器模組，其係電性連接至該壓力感測單元，以將該訊號轉換為一唇力值，其中該微控制器模組包括一紀錄單元，該紀錄單元係用以記錄該受測者的嘴唇，於該氣袋上進行施力的一閉闔時間及一開闔頻率，並記錄該微控制器模組所處理之所有該唇力值，進而列出一目前唇力值及一最大唇力值，並將該閉闔時間、該開闔頻率、該目前唇力值及該最大唇力值儲存於一資料庫中。
2. 如申請專利範圍第1項所述之唇力偵測裝置，其更包括一幫浦及一洩氣閥，該幫浦及該洩氣閥係電性連接至該微控制器模組，該微控制器模組會控制該幫浦以對該氣袋進行充氣，或控制該洩氣閥以對該氣袋進行洩氣。
3. 如申請專利範圍第1項所述之唇力偵測裝置，其更包括一放大單元，該放大單元係電性連接於該壓力感測單元及該微控制器模組之間，以將由該壓力感測單元所產生之該訊號加以放大。
4. 如申請專利範圍第1項所述之唇力偵測裝置，其更包括一濾波單元，該濾波單元係電性連接於該壓力感測單元及 該微控制器模組之間，以將由該壓力感測單元所產生之該訊號加以過濾。
5. 如申請專利範圍第1項所述之唇力偵測裝置，其更包括一使用者介面，其係電性連接至該微控制器模組，以供該受測者觀看並操控該微控制器模組，並使得該微控制器模組得以控制該氣袋之充氣及洩氣作用，進而達到一預定氣壓值，該使用者介面亦可顯示一定性的即時唇力值之曲線圖形，進而供該受測者訓練時之即時回饋使用。
6. 一種唇力偵測方法，其包括：提供一如申請專利範圍第5項之唇力偵測裝置；藉由該使用者介面來設定該氣袋之該預定氣壓值；根據該預定氣壓值來控制該氣袋之充氣加壓及洩氣釋壓作用；當該氣袋中的氣壓達到該預定氣壓值後，將該氣袋置放於該受測者的嘴唇之間；藉由該壓力感測單元來感測該受測者施加於該氣袋上的一壓力，並藉以產生一訊號；藉由該微控制器模組來將該訊號轉換為一唇力值提供一紀錄單元；當該受測者的嘴唇於該氣袋施力時，該紀錄單元會根據該唇力值，來紀錄嘴唇施力於該氣袋的一閉闔時間與一開闔頻率，並記錄該微控制器模組所處理之所有該唇力值，進而列出一目前唇力值及一最大唇力值；以及 該紀錄單元會將該閉闔時間、該開闔頻率、該目前唇力值以及該最大唇力值儲存於一資料庫中。
7. 如申請專利範圍第6項所述之唇力偵測方法，更包括：提供一幫浦及一洩氣閥；以及藉由該微控制器模組而根據該預定氣壓值來控制該幫浦以對該氣袋進行充氣加壓，或是對該洩氣閥進行洩氣釋壓。
8. 如申請專利範圍第7項所述之唇力偵測方法，更包括：提供一放大單元，以放大由該壓力感測單元所產生之該訊號；以及提供一濾波單元，以過濾經過該放大單元加以放大後之該訊號。