本发明涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种诱导、刺激和调整吞咽动作的装置。
背景技术：
作为人体的基本功能之一，摄食-吞咽功能专指进食者把食物经过口腔转移到胃的行为过程。这个过程可以细分成四个阶段：先行期、口腔期、咽部期和食管期。口腔期又可以细分为时间上难以分辨先后的口腔准备期和口腔转运期。口腔期和咽部期又可以合称为口咽期。先行期涉及进食者感知食物、识别进食工具、计划获取食物的程序、执行摄取食物的动作。具体而言，进食者在先行期会认识食物的组成成分、粘度、硬度、温度和气味等信息，确定进食速度并估算进食量，预测食物入口后的反应，还可以刺激唾液分泌，甚至诱发空吞咽或咀嚼。食物进入口腔是先行期结束的标志。口腔准备期是指食物在口腔内经过牙齿咀嚼和舌头搅拌的过程。这个阶段可以形成大小和粘稠度适于下咽的食物团块。在口腔转运期，口腔内咀嚼搅拌好的食团被推送往咽部。咽部期是以食团越过腭舌弓的时刻作为起点，以喉部完成上抬动作为止点，包括了食团由咽部向食管转移的过程。在整个过程中，软腭上抬关闭鼻腔，声门和杓状会厌皱襞闭合封锁气道，从而在喉部形成闭合腔。随着喉部上抬牵开食管上口，食物得以进入食管。食管期是指经过食管向胃部转移食团的阶段。始于食物跨越食管上括约肌，终于食物跨越食管下括约肌。
约50％的脑卒中、44％的多发性硬化、60％的肌萎缩性脊髓侧索硬化症、50％的脑外伤，以及84％的其他神经退行性疾病存在口咽期吞咽障碍。22％的口咽期吞咽障碍是由于食管上括约肌开放不全导致，其原因主要是环咽肌开放时序紊乱和上提喉部的肌力不足。除疾病导致的吞咽障碍外，吞咽障碍发生率随着年龄的增加也有所增加。30％的老年人存在误吸性吞咽障碍，其中一半存在无效的咳嗽反应，甚至无法咽下或咳出自然分泌的唾液，食物或唾液误入气道，进而引发吸入性肺炎所导致的死亡，占老年人肺炎死亡率的三分之一。在吞咽障碍患者，可以选择保留鼻饲或间歇吞管法，直接把食物注入胃中，从而完成营养摄入。但是，常人每日约需吞咽600～1000次。这些吞咽动作除小部分是用于进食以外，大部分用于吞咽唾液。平均每天约需咽下1000～1500毫升唾液。唾液吞咽无法用鼻饲管解决。即使采用鼻饲或间歇吞管法替代进食，也仍然无法避免误咽或误吸引发肺炎的风险。因此，唾液吞咽是最自然且必不可少的吞咽任务。功能性吞咽的最低要求就是能完成唾液吞咽，而咽部期则是唾液吞咽的关键环节。
吞咽电刺激是一种得到广泛应用的吞咽障碍治疗手段。但是对电刺激是否诱发有效的吞咽动作，即电刺激是否诱发功能性吞咽，目前缺少实时监测、信息反馈、适应性调整和持续记录结果的方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的诱导、刺激和调整吞咽动作的装置，基于吞咽相关音声振动信号反馈机制，通过采集到的吞咽音声振动信号进行后台常模数据比对，判断吞咽动作是否为功能性吞咽，并由此调整肌电刺激的电流强度、频率和波形等参数，再次给予吞咽肌调整后的电刺激，最终通过反馈循环，达到诱发并记录有效吞咽的目的。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：它包含数据集成部件、一号数据应用部件、二号数据应用部件；其中，所述的数据集成部件包含信号采集器和数据处理器，其中信号采集器包含压力振动传感器，数据处理器包含信号处理电路、一号数据存储器和一号数据传输器；所述的压力振动传感器与信号处理电路连接，信号处理电路与一号数据存储器连接，一号数据存储器与一号数据传输器连接；所述的一号数据应用部件包含数据分析器、一号数据管理器和二号数据管理器，其中数据分析器包含二号数据传输器、数据运算器和二号数据存储器；所述的一号数据管理器包含人工控制器、数据控制器和三号数据传输器；所述的二号数据管理器包含相互连接的数据查询器和数据展示器；所述的一号数据传输器与二号数据传输器连接，二号数据传输器分别与数据运算器和二号数据存储器连接，且数据运算器和二号数据存储器连接，二号数据存储器与数据查询器连接；所述的数据运算器与数据控制器连接，数据控制器与二号数据存储器和三号数据传输器连接；所述的人工控制器与数据控制器连接；所述的二号数据应用部件包含电刺激器，所述的电刺激器包含四号数据传输器、信号发生电路、一号刺激电极和二号刺激电极；所述的三号数据传输器与四号数据传输器连接，四号数据传输器与信号发生电路连接，信号发生电路分别与一号刺激电极和二号刺激电极连接。
进一步地，所述的一号数据应用部件包含智能手机和电脑智能终端。
本发明的工作原理：由电刺激器发出刺激信号，激发吞咽动作，由数据集成部件的信号采集器在头颈或上胸部采集音声振动信号，这些信号经过局部存储之后，与一号数据应用部件进行数据交互，数据交互的结果被传输到二号数据应用部件中的电刺激器，再次发出刺激信号，激发下一次吞咽动作，由此启动下一轮信号采集和数据交互循环。
进一步地，所述的数据交互的方式包含有线连接、蓝牙和无线网络。
进一步地，所述的一号数据应用部件实现吞咽音判别功能和电刺激方案调整功能，其中吞咽音判别功能是一号数据应用部件中利用数据分析器通过采集功能性吞咽的咽部期吞咽音，构建常模数据集，采用深度学习算法对常模数据集进行训练，形成训练数据集，利用训练数据集，对新测吞咽音信号进行评估，判断其是否为功能性吞咽音，采用纠错机制，把非功能性吞咽音返回至训练数据集，不断提高判断精度；电刺激方案调整功能是一号数据应用部件中利用一号数据管理器判断新测吞咽音信号是否为功能性吞咽音之后，如果判断结果为是，则一号数据应用该部件不向二号数据应用部件中的电刺激器发出调整信号，即保持原有电刺激方案不变，如果判断结果为否，则一号数据应用部件向二号数据应用部件中的电刺激器发出调整信号。
采用上述结构后，本发明有益效果为：
1、通过声学反馈机制调整电刺激方案，提供了新的吞咽障碍治疗方法，用于促进吞咽功能恢复；
2、通过采集、记录和展示吞咽相关的音声振动信息，并且借助数据库判断信息是否来自功能性吞咽动作，有助于用户对吞咽电刺激实施个性化管理，也有助于医务人员记录和评价治疗依从性和疗效；
3、除电刺激器以外的部分，可以作为功能性吞咽的监测设备，提供生理健康数据，了解用户的有效吞咽动作信息，管理日常吞咽行为。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构框图。
图2是具体实施方式中电刺激方案示例表。
附图标记说明：数据集成部件1、信号采集器11、压力振动传感器111、数据处理器12、信号处理电路121、一号数据存储器122、一号数据传输器123、一号数据应用部件2、数据分析器21、二号数据传输器211、数据运算器212、二号数据存储器213、一号数据管理器22、数据控制器221、三号数据传输器222、人工控制器223、二号数据管理器23、数据查询器231、数据展示器232、二号数据应用部件3、电刺激器31、四号数据传输器311、信号发生电路312、一号刺激电极313、二号刺激电极314。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
参看如图1和图2所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含数据集成部件1、一号数据应用部件2、二号数据应用部件3；其中，所述的数据集成部件1包含信号采集器11和数据处理器12，其中信号采集器11包含压力振动传感器111，数据处理器12包含信号处理电路121、一号数据存储器122和一号数据传输器123；所述的压力振动传感器111与信号处理电路121连接，信号处理电路121与一号数据存储器122连接，一号数据存储器122与一号数据传输器123连接；所述的一号数据应用部件2包含数据分析器21、一号数据管理器22和二号数据管理器23，其中数据分析器21包含二号数据传输器211、数据运算器212和二号数据存储器213；所述的一号数据管理器22包含人工控制器223、数据控制器221和三号数据传输器222；所述的二号数据管理器23包含相互连接的数据查询器231和数据展示器232；所述的一号数据传输器123与二号数据传输器211连接，二号数据传输器211分别与数据运算器212和二号数据存储器213连接，且数据运算器212和二号数据存储器213连接，二号数据存储器213与数据查询器231连接；所述的数据运算器212与数据控制器221连接，数据控制器221与二号数据存储器213和三号数据传输器222连接；所述的人工控制器223与数据控制器221连接；所述的二号数据应用部件3包含电刺激器31，所述的电刺激器31包含四号数据传输器311、信号发生电路312、一号刺激电极313和二号刺激电极314；所述的三号数据传输器222与四号数据传输器311连接，四号数据传输器311与信号发生电路312连接，信号发生电路312分别与一号刺激电极313和二号刺激电极314连接。
进一步地，所述的一号数据应用部件2包含智能手机和电脑智能终端。
本具体实施方式的工作原理：由数据集成部件1的信号采集器11在头颈部(推荐但不仅限于环状软骨水平胸锁乳突肌内侧位点、环状软骨前正中点，或环状软骨与胸骨上窝连线中点)，利用压力振动传感器111采集声音的压力振动信号，并利用信号处理电路121处理成声音信号数据，这些声音信号数据经过一号数据存储器122的局部存储之后，与一号数据应用部件2(包括但不仅限于平板、手机或台式电脑等智能终端装置)进行数据交互，具体表现为一号数据传输器123和二号数据传输器211交互，数据交互方式包括但不仅限于有线连接、蓝牙和无线网络等；一号数据应用部件2对来自数据集成部件1的信息的利用形式，包括但不仅限于：二号数据传输器211与一号数据传输器123的交互、数据运算器212与二号数据存储器213(本地或云端数据库)的交互、数据运算器212与一号数据管理器22的电刺激方案调节模块的交互、二号数据存储器213与数据查询器231和数据展示器232的交互；
数据运算器212在二号数据传输器211传入的数据之后，通过与二号数据存储器213进行信息交互，运用深度学习算法，判断从二号数据传输器211传入的声音信号是否为功能性吞咽音，运算结果一方面传回二号数据存储器213，进一步供二号数据管理器23中的数据查询器231进行查询和数据展示器232的展示；展示内容包括但不限于该次所测吞咽音是否为功能性、吞咽音长、能耗、时域或频域可视化图形、总电刺激次数、刺激成功率，以及本次和下一次电刺激方案等；另一方面，运算结果还传递给一号数据管理器22，一号数据管理器22中的人工控制器223具有优先控制权，它可以使用户在感到不适时手动终止电刺激程序的执行，即令数据控制器221停止向电刺激器31传输电刺激指令，同时，人工控制器223还是整个装置开始运行的开关所在，人工控制器223还可以设置数据控制器221调整电刺激方案的方式，包括但不仅限于频率降低、强度提升、波形切换和波宽调整等；人工控制器提供的定制信息与数据运算器提供的方案调整信息一起，形成最终的电刺激指令信息，该指令信息一方面回传给二号数据存储器213，并由负责查询和展示的数据管理器23保存和显示刺激方案；另一方面，指令信息通过三号数据传输器222和四号数据传输器311传向电刺激器31中的信号发生电路312，最终通过信号发生电路312对一号刺激电极313和二号刺激电极314发出电刺激。
采用上述结构后，本具体实施方式有益效果为：本具体实施方式所述的一种诱导、刺激和调整吞咽动作的装置，基于吞咽相关音声振动信号反馈机制，通过采集到的吞咽音声振动信号进行后台常模数据比对，判断吞咽动作是否为功能性吞咽，并由此调整肌电刺激的电流强度、频率和波形等参数，再次给予吞咽肌调整后的电刺激，最终通过反馈循环，达到诱发并记录有效吞咽的目的，本发明具有结构简单，设置合理，制作成本低等优点。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。