一种吞咽肌障碍的检测装置及设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种吞咽肌障碍的检测装置及设备，其特征在于，所述装置包括：采集模块，用于获取不同吞咽动作下各吞咽肌所产生的连续的表面肌电信号；处理模块，用于将所述采集模块采集到的表面肌电信号进行处理得到高密度动态电势图；分析判断模块，将所述处理模块处理得到的所述高密度动态电势图与标准高密度动态电势图进行比对，对吞咽肌群的健康状况进行判断，从而对吞咽功能进行评估诊断。所述设备包括所述装置。本发明通过多通道肌电采集系统采集吞咽肌群高密度的肌电信号，可以实现对吞咽功能的评价与诊断，并能定位引起吞咽异常的肌肉。
【专利说明】—种吞咽肌障碍的检测装置及设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种吞咽肌障碍的检测装置及设备。
【背景技术】
[0002]吞咽是一种影响人类身心健康的复杂功能，是最复杂的躯体反射之一。正常情况下，人们每天吞咽大约600次，是人类维持生命所需营养和能量的主要途径。吞咽障碍是指完全不能或难以将食物由口腔顺利通过食道送入到胃中。相关数据表明，吞咽障碍在任何年龄段人群中都有可能发生，并且引起吞咽障碍的病因很多，任何疾病或病理状态，凡可暂时地或持久地导致吞咽通道(口腔、咽部、食管)的阻塞和狭窄、肌肉收缩力减弱或不协调、腺体分泌减少等情况时均可出现吞咽障碍。吞咽障碍影响患者日常基本生活，严重时甚至会危及生命。因此，对吞咽障碍患者吞咽功能的及时、准确评价与诊断，对患者、患者家庭以及社会都具有巨大的意义。
[0003]吞咽是一个非常复杂的过程，需要大脑、神经及口腔、喉部和食道肌肉协同工作来完成。在吞咽过程中需要依靠与吞咽功能相关的26块肌肉按一定顺序收缩产生力，来将食物由口腔送入到胃中完成吞咽。吞咽过程中吞咽肌收缩产生电信号，在体表测量的神经肌肉活动电信号与吞咽功能有着较强的电生理相关性，因此利用表面肌电信号研究吞咽机制一直受到科研人员和临床医生的广泛关注。表面肌电信号成为了一种更加准确、实时、有效的吞咽障碍机理探索、检测和康复的新手段。
[0004]目前，对吞咽功能诊断与评价方法的研究也得到了一定的发展，具体为:方式一，利用导管球囊系统来对吞咽困难进行评级；方式二，利用导气管的脉冲空气发生器和电子内窥镜等对鼻咽癌患者吞咽相关运动功能进行检测；方式三，通过少量几个电极(2-4个)采集吞咽过程中肌肉活动/动作时的肌电信号，对神经肌肉功能作定量和定性分析，并推测神经肌肉的病变特性。
[0005]本申请发明人在发明本申请的过程中，发现上述实施方式都存在的问题是信息量少，无法对吞咽功能障碍做全面的评价，并且不能获得动态的生理信息，无法对吞咽异常的肌肉进行准确检测和定位。
【发明内容】
[0006]为了解决现有技术中肌电的吞咽功能评价诊断技术存在着信息量少、无法获得动态电生理信息以及难以定位引起吞咽异常肌肉的问题，本发明实施例提供了一种一种吞咽肌障碍的检测装置及装置。所述技术方案如下:
[0007]第一方面，提供了一种吞咽肌障碍的检测装置，其特征在于，所述装置包括:
[0008]采集模块，用于获取不同 吞咽动作下各吞咽肌所产生的连续的表面肌电信号；
[0009]处理模块，用于将所述采集模块采集到的表面肌电信号进行处理得到高密度动态电势图；
[0010]分析判断模块，将所述处理模块处理得到的所述高密度动态电势图与标准高密度动态电势图进行比对，对吞咽肌群的健康状况进行判断，以供对吞咽功能进行评估诊断。
[0011]所述采集模块具体还包括:多个电极，所述采集模块用于将多个电极以阵列的方式均匀分布在吞咽肌群上，通过多通道肌电电极获取吞咽过程中吞咽肌肉的表面肌电信号。
[0012]所述电极个数具体为80至128个。
[0013]所述处理模块，具体用于从采集模块采集到的表面肌电信号中获取时域特征信息和频域特征信息，根据所述时域特征信息建立所述时域特征信息和频域特征信息与各吞咽肌之间的对应关系，得到特征时间下的所述高密度动态电势图。
[0014]所述分析判断模块，具体用于将所述高密度动态电势图与所述标准高密度动态电势图进行对比，当所述高密度动态电势图与所述标准高密度动态电势图上的色彩分布规律的相似性大于或等于预设值时，则得出各吞咽肌正常的评价结果；当所述高密度动态电势图与所述标准高密度动态电势图上的色彩分布规律相似度小于预设值时，则得出存在吞咽肌不正常的评价结果。
[0015]所述装置还包括:标准模型建模模块，用于采集大量正常吞咽状态的人在不同吞咽动作下各吞咽肌产生的肌电信号，对采集到的肌电信号进行处理，建立标准高密度动态电势图。
[0016]另一方面，本发明还提供了一种吞咽肌障碍的检测设备，包括上述任一装置。
[0017]本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0018]通过检测装置通过多通道采集信号可以采集到高密度的肌电信号，并且通过采集到不同吞咽动作下各吞咽肌的表面肌电的连续信号，提取时域特征信息可以得到各高密度电势图，通过对比可以准确的定位引起吞咽异常的肌肉。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
[0020]图1为本发明实施例提供的一种吞咽肌障碍的检测装置；
[0021]图2为本发明实施例提供的另一种吞咽肌障碍的检测装置。
【具体实施方式】
[0022]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0023]实施例一
[0024]本发明实施例提供了一种吞咽肌障碍的检测装置，如图1所示，所述装置包括:
[0025]采集模块101，用于获取不同吞咽动作下各吞咽肌所产生的连续的表面肌电信号。
[0026]其中，不同的吞咽方式包括但不限于:干吞、吞水，可以根据被测试者的具体情况选择适合的吞咽方式，在此不做限定。
[0027]本实施例中，所述采集模块101，具体还包括:多个电极，所述采集模块用于将多个电极以阵列的方式均匀分布在吞咽肌群上，通过多通道肌电电极获取吞咽过程中吞咽肌肉的表面肌电信号。
[0028]其中，所述吞咽肌群是指吞咽过程中与吞咽动作相关的面部和喉部肌肉的总和；所述表面肌电信号是指产生吞咽动作时通过多通道肌电电极采集到的所述吞咽肌产生的电信号；所述阵列方式均匀分布是指将所述肌电电极呈矩阵方式均匀的排列在吞咽肌群的体表；所述多通道是指通过多个电极通道采集所述肌电信号；其中，采样频率为1024Hz，带通滤波参数为10-750HZ。
[0029]优选地，在本实施例中，电极个数具体为80至128个。
[0030]处理模块102，用于将所述采集模块采集到的表面肌电信号进行处理得到高密度动态电势图。[0031]其中，所述处理模块102具体用于从采集模块采集到的表面肌电信号中获取时域特征信息和频域特征信息，根据所述时域特征信息和频域特征信息建立所述时域特征信息和频域特征信息与各吞咽肌之间的对应关系，得到特征时间下的所述高密度动态电势图。
[0032]本实施例中，对肌电信号进行处理分析，包括:进行相应的滤波处理，用以除去工频干扰、心电干扰等外部干扰，再从所述肌电信号中获取时域特征信息和频域特征信息，具体可以采用方根、积分方法、平均过零率等方法进行获取，所述时域特征信息表示某一是时刻下肌电信号信息；所述频域信息表示所述吞咽肌群的能量，根据所述时域特征信息和频域特征信息建立所述时域特征信息和频域特征信息与各吞咽肌之间的对应关系，包括:采用高鲁棒性和低计算复杂度评价吞咽肌的频域特征值，将所述频域特征值与吞咽肌中的检测点的色彩相对应，将吞咽过程中的高密度肌电信息与电势图中的动作电位相对应，建立高密度动态电势图。
[0033]分析判断模块103，将所述处理模块处理得到的所述高密度动态电势图与标准高密度动态电势图进行比对，对吞咽肌群的健康状况进行判断，以供对吞咽功能进行评估诊断。
[0034]其中，所述分析判断模块103，具体用于将所述高密度动态电势图与所述标准高密度动态电势图进行对比，当所述高密度动态电势图与所述标准高密度动态电势图上的色彩分布规律相似度大于或等于预设值时，则得出各吞咽肌正常的评价结果；当所述高密度动态电势图与所述标准高密度动态色彩分布规律相似度小于预设值时，则得出存在吞咽肌不正常的评价结果。
[0035]其中，所述色彩分布规律相似度通过具体的数值表示，其中预设值是指健康指标，具体的值可以根据具体情况进行设置。结合上述装置，本发明实施例还提供了另一种吞咽肌障碍的检测装置，如图2所示，还包括:
[0036]标准模型建模模块201，用于采集大量正常吞咽状态的人在不同吞咽动作下各吞咽肌产生的肌电信号，对采集到的肌电信号进行处理，建立标准高密度动态电势图。
[0037]其中，所述标准模型建模模块，通过采集大量的正常人的不同吞咽动作的肌电信号，对采集到的肌电信号进行统计和处理，建立标准高密度动态电势图，例如，针对不同年龄阶段的人进行测试，得出标准高密度动态电势图，还可以根据不同的吞咽动作得到相应的标准高密度动态电势图。
[0038]需要说明的是，本发明实施例还提供了一种吞咽肌障碍的检测设备，所述设备包括上述任一检测装置。
[0039]本发明实施例通过检测装置通过多通道采集信号可以采集到高密度的肌电信号，并且通过采集到不同吞咽动作下各吞咽肌的表面肌电的连续信号，提取时域特征信息可以得到各高密度电势图，通过对比可以准确的定位引起吞咽异常的肌肉。
[0040]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0041 ] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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之内。
【权利要求】
1.一种吞咽肌障碍的检测装置，其特征在于，所述装置包括: 采集模块，用于获取不同吞咽动作下各吞咽肌所产生的连续的表面肌电信号； 处理模块，用于将所述采集模块采集到的表面肌电信号进行处理得到高密度动态电势图； 分析判断模块，将所述处理模块处理得到的所述高密度动态电势图与标准高密度动态电势图进行比对，对吞咽肌群的健康状况进行判断，以供对吞咽功能进行评估诊断。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述采集模块，具体还包括:多个电极，所述采集模块用于将多个电极以阵列的方式均匀分布在吞咽肌群上，通过多通道肌电电极获取吞咽过程中吞咽肌肉的表面肌电信号。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电极个数具体为80至128个。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理模块，具体用于从采集模块采集到的表面肌电信号中获取时域特征信息和频域特征信息，根据所述时域特征信息建立所述时域特征信息和频域特征信息与各吞咽肌之间的对应关系，得到特征时间下的所述高密度动态电势图。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分析判断模块，具体用于将所述高密度动态电势图与所述标准高密度动态电势图进行对比，当所述高密度动态电势图与所述标准高密度动态电势图上的色彩分布规律相似度大于或等于预设值时，则得出各吞咽肌正常的评价结果；当所述高密度动态电势图与所述标准高密度动态电势图上的色彩分布规律相似度小于预设值时，则得出存在吞咽肌不正常的评价结果。
6.根据权利要求1-5任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述装置还包括: 标准模型建模模块，用于采集大量正常吞咽状态的人在不同吞咽动作下各吞咽肌产生的肌电信号，对采集到的肌电信号进行处理，建立标准高密度动态电势图。
7.一种吞咽肌障碍的检测设备，包括权利要求1-6所述的任一装置。
【文档编号】A61B5/0488GK103919548SQ201310316387
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2013年7月25日 优先权日:2013年7月25日
【发明者】朱明星, 于滨, 李光林 申请人:中国科学院深圳先进技术研究院