电子喉气体发声辅助系统技术方案

一种电子喉气体发声辅助系统，属于医疗技术领域，这种电子喉气体发声辅助系统包括微型气体传感器、A/D转换模块、PWM产生模块、可控电子气泵、簧片人工喉咙和导气管；微型气体传感器置于颈前喉癌术后开口处，测量喉管中气体的流速和流量参数，得到模拟信号；A/D转换模块将模拟信号转换成表示气体流速和流量的数字信号；把数字信号生成脉冲宽度PWM波；PWM波控制可控电子气泵的转速，从而产生与喉管中气体流速、流量相同的气流；进入导气管再进入口腔发声。该电子喉气体发声辅助系统具有造价低，耐用性好，不会造成患者的二次感染，适用各类颈前喉癌术后患者。

Electronic larynx gas vocal assist system

A gas sound electronic larynx auxiliary system, which belongs to the technical field of medical treatment, this electronic sound system includes gas assisted laryngeal micro gas sensor, A/D conversion module, PWM module, electronic pump, reed artificial throat and airway; micro gas sensor is placed in the anterior opening of postoperative laryngeal cancer, throat velocity and gas measurement flow parameters, analog signal; converting the analog signal to a digital signal that the velocity of flow and gas conversion module A/D; digital signal to generate a pulse width of PWM wave; PWM wave controlled electronic pump speed, resulting in gas flow velocity, and the throat of the same airflow into the guide tube into the mouth; then the sound. The electronic larynx gas sound assisting system has the advantages of low cost, good durability, no two infection of patients, and suitable for patients with various kinds of cervical cancer before operation.

【技术实现步骤摘要】
电子喉气体发声辅助系统
本专利技术涉及一种电子喉气体发声辅助系统，属于医疗
技术背景中晚期喉癌如果累及声带，声带则无法保留，需行全喉切除；而声带振动及喉与口咽之间的气流振动的传递是最为基础和重要的语言成型过程。丧失了声带和完整的气流传送通道，使得喉癌术后患者不能自主发声，严重影响了术后患者的生活质量。对于全喉切除术后发声的重建，人们不断探索研究，还未能找到完全恢复发声能力的方法；目前主要有以下几种发声方法：1、食管发音法在没有机械或仪器的帮助的阶段，食管发声几乎是喉全切患者“说话”的唯一途径，这种方法的原理是以术后咽喉的皱襞或缩窄的食管入口作为“替代声带”，以胸部压力及环咽肌收缩作为“替代声带”的牵拉力，通过嗳气的方式使得食管内空气柱振动产生基音，再通过咽、鼻、口、舌、唇齿来加工构成语言。这种方法作为较为原始的术后发声法，需要患者极大地耐心和毅力来接受系统的指导来掌握技巧使空气进入食管来完成后续过程；而气力不足，或者软组织瘢痕的形成都可能成为阻碍发声的不良条件。发出的声音由于自身身体条件不同常常较为含混不连贯。2、发声重建术手术气管造瘘：此种方法是用一段食管粘膜与气管进行造瘘缝合形成代替的发声通道，此种方法手术难度较小，但由于造瘘大小难以精确控制，术后对食管进食通道可能产生障碍，加之误吸感染的风险，常常失败难以达到发声效果；而对于侵犯范围较广需切除食管的患者，更是无法实现。作为此项术式的改良，以空心硅橡胶管代替由食管粘膜形成的发声通道，一定程度上提高了此项技术的成功率，然而橡胶管更换频率较高，1~2年就要通过手术方式更换橡胶管。3、外置机械喉（1）簧片式人工喉：是将簧片或橡皮膜充当被切除的声带的角色，置于颈前喉癌术后开口处，通过其开口的气流振动膜片产生基音，再通过橡胶管的传送与气流一起被送入口腔后部进行语言加工，产生语言。但是它也具有自己的局限性，需要安有膜片的盒罩与切口紧密贴合达到气流传导和振动膜片的效果，而喉癌全喉切得患者，无法要求切口达到同一尺寸的规则切口，与罩盒贴合性差会导致漏气，无法达到发声效果。（2）电子人工喉：是以电池为动力，将一个能发出持续蜂鸣引起组织振动的电子仪器固定在颈部较为平缓柔软的部位，通过震荡组织引起咽喉部的空气震荡以产生声波继而口咽重构语言。此种机械发声连贯，可长时间发声，对术后患者身体条件无特殊要求；但也需患者腾出一只手将电子振动装置紧密固定于颈部以保证顺利振动喉部空气；还需在发声时同步的控制开关，以减轻嗓音和提高语言的清晰程度，而作为协助发声仪器，它造价较高，很多术后患者经济条件无法承受。
技术实现思路
为克服现有技术的缺陷，本专利技术要解决的技术问题，是通过微型气体传感器控制电子气泵的转速从而发声的辅助系统。本专利技术采用的技术方案是：一种电子喉气体发声辅助系统，包括微型气体传感器、A/D转换模块、PWM产生模块、可控电子气泵、簧片人工喉咙和导气管；将微型气体传感器置于颈前喉癌术后开口处，微型气体传感器测量喉管中气体的流速和流量参数，并输出相对应的模拟信号；将所述模拟信号传递给A/D转换模块，A/D转换模块将模拟信号转换成表示气体流速和流量的数字信号；PWM产生模块根据数字信号生成脉冲宽度PWM波；将PWM波作为控制信号，根据不同的占空比控制可控电子气泵的转速，从而产生与喉管中气体流速、流量相同的气流；可控电子气泵输出的气流通过簧片人工喉咙后，进入导气管再进入口腔发声。本专利技术的有益效果是：这种电子喉气体发声辅助系统包括微型气体传感器、A/D转换模块、PWM产生模块、可控电子气泵、簧片人工喉咙和导气管；微型气体传感器置于颈前喉癌术后开口处，测量喉管中气体的流速和流量参数，得到模拟信号；A/D转换模块将模拟信号转换成表示气体流速和流量的数字信号；把数字信号生成脉冲宽度PWM波；PWM波控制可控电子气泵的转速，从而产生与喉管中气体流速、流量相同的气流；进入导气管再进入口腔发声。该电子喉气体发声辅助系统具有造价低，耐用性好，不会造成患者的二次感染，适用各类颈前喉癌术后患者。附图说明图1是一种电子喉气体发声辅助系统工作原理图。具体实施方式以下结合附图1对本专利技术做进一步说明，这种电子喉气体发声辅助系统包括微型气体传感器、A/D转换模块、PWM产生模块、可控电子气泵、簧片人工喉咙和导气管。将微型气体传感器置于颈前喉癌术后开口处，测量喉管中气体的流速和流量参数，输出相对应的模拟信号值；再将微型气体传感器的模拟信号传递给A/D转换模块，将获取的模拟信号转换成表示气体流速和流量的数字信号。PWM产生模块根据该数字信号生成脉冲宽度调制波（PWM波）；将PWM波作为控制信号，根据不同的占空比控制可控电子气泵的转速，从而产生与喉管中气体流速、流量相同的气流；可控电子气泵输出的气流通过簧片人工喉咙后，进入导气管再进入口腔。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子喉气体发声辅助系统，其特征在于：包括微型气体传感器、A/D转换模块、PWM产生模块、可控电子气泵、簧片人工喉咙和导气管；将微型气体传感器置于颈前喉癌术后开口处，微型气体传感器测量喉管中气体的流速和流量参数，并输出相对应的模拟信号；将所述模拟信号传递给A/D转换模块，A/D转换模块将模拟信号转换成表示气体流速和流量的数字信号； PWM产生模块根据数字信号生成脉冲宽度PWM波；将PWM波作为控制信号，根据不同的占空比控制可控电子气泵的转速，从而产生与喉管中气体流速、流量相同的气流；可控电子气泵输出的气流通过簧片人工喉咙后，进入导气管再进入口腔发声。

【技术特征摘要】
1.一种电子喉气体发声辅助系统，其特征在于：包括微型气体传感器、A/D转换模块、PWM产生模块、可控电子气泵、簧片人工喉咙和导气管；将微型气体传感器置于颈前喉癌术后开口处，微型气体传感器测量喉管中气体的流速和流量参数，并输出相对应的模拟信号；将所述模拟信号传递给A/D转换模块，A...

【专利技术属性】
技术研发人员：王吉喆，刘照琦，刘文龙，
申请(专利权)人：大连医科大学附属第二医院，
类型：发明
国别省市：辽宁,21