本发明专利技术公开了一种模拟不同吞咽障碍患者流体食品吞咽的装置及方法，该装置包括上颌基体和舌咽基体，所述上颌基体盖设于若干个所述舌咽基体上，若干个所述舌咽基体与所述上颌基体相对一面的形状相适配，所述上颌基体与若干个所述舌咽基体之间设置有供食物通过的食物通道软管，所述食物通道软管与上颌基体之间设置有多个压力感测片，每个所述舌咽基体均连接有传动机构，所述传动机构连接有驱动机构，所述驱动机构通过所述传动机构驱动所述舌咽基体移动并挤压所述食物通道软管以运输食物实现吞咽动作。本发明专利技术能够模拟流体食物的动态吞咽过程，且可通过改变舌咽基体的运动速度与运动时序实现对不同人群吞咽的模拟，为理解与治疗吞咽障碍提供帮助。疗吞咽障碍提供帮助。疗吞咽障碍提供帮助。
【技术实现步骤摘要】
一种模拟不同吞咽障碍患者流体食品吞咽的装置及方法
[0001]本专利技术涉及一种模拟不同吞咽障碍患者流体食品吞咽的装置及方法，属于人体口咽吞咽的仿生机械设计领域。
技术介绍
[0002]吞咽障碍是指由于神经或肌肉控制出现异常而造成的进食与吞咽困难。吞咽障碍患者常难以将固态或液态的食物由口腔输送到胃部，即其不能安全有效地开展食物在体内软界面输运，易造成窒息、咳嗽和营养不良等严重症状。但由于吞咽过程发生于体内，在医学上只能通过内窥镜、X光造影等方法来获得患者的体内信息，却难以获得吞咽时食物流动和器官运动的相关信息。这导致医护人员难以全面评估吞咽功能，并且阻碍了食品质地对吞咽过程影响的研究及相应功能食品的开发。
[0003]当前研发人员提出的吞咽装置模型多为静态模型，无法展示吞咽的动态过程，同时也无法获得食团在吞咽过程中的流动信息，这就造成目前的装置无法获得能够支撑病症研究与功能食品开发的关键数据。同时，由于不同人群拥有不同的吞咽运动特征，现有的吞咽装置无法适应不同人群的吞咽模拟。
[0004]所以为了演示动态吞咽过程，获得吞咽过程中食团的流动信息，进而支撑吞咽障碍的治疗，亟需研发一种体外吞咽模拟装置。
技术实现思路
[0005]为解决上述问题，本专利技术提供了一种模拟不同吞咽障碍患者流体食品吞咽的装置及方法，该装置能够模拟流体食物的动态吞咽过程，且可通过改变舌咽基体的运动速度与运动时序实现对不同人群吞咽的模拟，为理解与治疗吞咽障碍提供帮助。
[0006]本专利技术的第一个目的在于提供一种模拟不同吞咽障碍患者流体食品吞咽的装置，包括上颌基体和舌咽基体，所述上颌基体盖设于若干个所述舌咽基体上，若干个所述舌咽基体与所述上颌基体相对一面的形状相适配，所述上颌基体与若干个所述舌咽基体之间设置有供食物通过的食物通道软管，所述食物通道软管与上颌基体之间设置有多个压力感测片，每个所述舌咽基体均连接有传动机构，所述传动机构连接有驱动机构，所述驱动机构通过所述传动机构驱动所述舌咽基体移动并挤压所述食物通道软管以运输食物实现吞咽动作。
[0007]本专利技术的一种实施方式中，所述传动机构为丝杠螺母机构，包括丝杠、螺母、直线轴承和导向销轴，所述螺母与丝杠连接，所述舌咽基体的一端与所述螺母连接，另一端连接有直线轴承，所述直线轴承套设于所述导向销轴上。
[0008]本专利技术的一种实施方式中，所述驱动机构包括电机以及与所述电机连接的联轴器，所述联轴器的另一端与所述丝杠连接，所述电机通过所述联轴器带动所述丝杠旋转，丝杠旋转带动所述螺母以及螺母上的舌咽基体沿丝杠的轴向做直线往复运动。
[0009]本专利技术的一种实施方式中，所述上颌基体包括上颚部分和咽壁部分，所述上颚部
分为弧形曲面，所述咽壁部分为竖直平面；若干个所述舌咽基体与所述上颌基体的上颚部分相对的一面为弧形曲面且相适配；若干个所述舌咽基体与所述上颌基体的咽壁部分相对的一面为竖直平面且相适配。
[0010]本专利技术的一种实施方式中，沿所述上颌基体头部至尾部相对的一端依次设置有第一舌咽基体、第二舌咽基体、第三舌咽基体、第四舌咽基体、第五舌咽基体、第六舌咽基体和第七舌咽基体，所述一舌咽基体、第二舌咽基体、第三舌咽基体、第四舌咽基体和第五舌咽基体位于所述上颌基体的上颚部分的下方并能够上下移动，所述第六舌咽基体和第七舌咽基体位于所述上颌基体的咽壁部分的内侧并能够左右移动，所述第一舌咽基体移动以封闭所述食物通道软管，所述第二舌咽基体、第三舌咽基体、第四舌咽基体、第五舌咽基体、第六舌咽基体和第七舌咽基体移动挤压所述食物通道软管以模拟吞咽动作；相邻的舌咽基体之间的间距为2mm。
[0011]本专利技术的一种实施方式中，所述压力感测片在上颌基体与若干个舌咽基体模拟的口腔和咽部均有布置，压力感测片用于在所述装置运行过程中以固定时间间隔采集压力，得到吞咽过程中的压力变化趋势与压力峰值。
[0012]本专利技术的一种实施方式中，还包括安装底板，所述安装底板上安装有第一竖直安装板、第二竖直安装板和第三竖直安装板，所述第一竖直安装板连接有第一水平安装板和第二水平安装板，所述第一竖直安装板与上颌基体通过若干个定位销轴连接。
[0013]本专利技术的一种实施方式中，与所述第一舌咽基体、第二舌咽基体、第三舌咽基体、第四舌咽基体和第五舌咽基体连接的传动机构垂直布置，且其丝杠通过轴承座安装在第二水平安装板上，其导向销轴穿过所述第二水平安装板固定在第一水平安装板上，与其连接的电机固定在第一水平安装板上；与所述第六舌咽基体和第七舌咽基体连接的传动机构水平布置，且其丝杠通过轴承座安装在第二竖直安装板上，其导向销轴穿过所述第二竖直安装板固定在第三竖直安装板上，与其连接的电机固定在第三竖直安装板上。
[0014]本专利技术的一种实施方式中，所述食物通道软管的材质为弹性软材料，所述食物通道软管的两侧分别与上颌基体与若干个舌咽基体贴合，若干个所述舌咽基体在电机的驱动下推动食物通道软管挤压变形；所述食物通道软管的内径为18mm，外径为20mm，壁厚1mm。
[0015]本专利技术的第二个目的在于提供一种食物模拟吞咽方法，所述方法应用了所述的模拟不同吞咽障碍患者流体食品吞咽的装置，包括以下步骤：
[0016]步骤一、获取人体口咽组织运动参数，根据所述获取到的人体口咽组织运动参数设定装置中各舌咽基体的运动开始时间点、结束时间点和运动速度；
[0017]步骤二、利用所述装置模拟食物在人体口咽腔中的吞咽过程；首先手动将一定体积的流体食物从入口处注入食品通道软管，同时驱动舌咽基体挤压食品通道软管将入口封闭；等待流体食物注入完成后，开启电机依次驱动第二舌咽基体、第三舌咽基体、第四舌咽基体、第五舌咽基体、第六舌咽基体和第七舌咽基体运动并挤压食物通道软管，使食物通道横截面积减小；等待舌咽基体逐步将食物从入口向出口挤压运输，最终实现吞咽动作；
[0018]步骤三、摄影获得装置内各时刻的食团位置，通过其中的压力感测片获取吞咽过程中食物所受到的吞咽压力；
[0019]步骤四、对比模拟正常吞咽和模拟异常吞咽的吞咽时长与吞咽压力。
[0020]有益效果
[0021]本专利技术提供了一种基于口咽运动的流体食物动态吞咽装置及方法，该装置的上颌基体与舌咽基体能够使用快速原型技术加工制造，上颌基体与舌咽基体采用硬质材料以复现吞咽运动，食物通道使用柔性材料模拟口腔软组织，并设置压力感测片，可以实现舌腭与食物软接触的同时，将体外吞咽时的吞咽压力与吞咽速度测算出来，并直接观测食团在吞咽过程中的流动。从动态的吞咽过程中，获得的食物流动与吞咽系统的体外测量数据将有助于研究吞咽过程中食物的流动特性，辅助针对不同程度与症状的吞咽障碍患者，施以针对性的安全食品，为治疗与缓解吞咽障碍提供帮助。另外，流体食物吞咽装置的结构与运动参数来源于真实人体吞咽数据，运动部件个数与运动规律参考真实人体吞咽运动，使得模拟吞咽更接近于人体真实吞咽，食物通道的变形能够满足连续的吞咽要求，实现将食团从装置的一端不留残余地输送到另一端的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种模拟不同吞咽障碍患者流体食品吞咽的装置，其特征在于，包括上颌基体和舌咽基体，所述上颌基体盖设于若干个所述舌咽基体上，若干个所述舌咽基体与所述上颌基体相对一面的形状相适配，所述上颌基体与若干个所述舌咽基体之间设置有供食物通过的食物通道软管，所述食物通道软管与上颌基体之间设置有多个压力感测片，每个所述舌咽基体均连接有传动机构，所述传动机构连接有驱动机构，所述驱动机构通过所述传动机构驱动所述舌咽基体移动并挤压所述食物通道软管以运输食物实现吞咽动作。2.根据权利要求1所述的模拟不同吞咽障碍患者流体食品吞咽的装置，其特征在于，所述传动机构为丝杠螺母机构，包括丝杠、螺母、直线轴承和导向销轴，所述螺母与丝杠连接，所述舌咽基体的一端与所述螺母连接，另一端连接有直线轴承，所述直线轴承套设于所述导向销轴上。3.根据权利要求2所述的模拟不同吞咽障碍患者流体食品吞咽的装置，其特征在于，所述驱动机构包括电机以及与所述电机连接的联轴器，所述联轴器的另一端与所述丝杠连接，所述电机通过所述联轴器带动所述丝杠旋转，丝杠旋转带动所述螺母以及螺母上的舌咽基体沿丝杠的轴向做直线往复运动。4.根据权利要求1所述的模拟不同吞咽障碍患者流体食品吞咽的装置，其特征在于，所述上颌基体包括上颚部分和咽壁部分，所述上颚部分为弧形曲面，所述咽壁部分为竖直平面；若干个所述舌咽基体与所述上颌基体的上颚部分相对的一面为弧形曲面且相适配；若干个所述舌咽基体与所述上颌基体的咽壁部分相对的一面为竖直平面且相适配。5.根据权利要求4所述的模拟不同吞咽障碍患者流体食品吞咽的装置，其特征在于，沿所述上颌基体头部至尾部相对的一端依次设置有第一舌咽基体、第二舌咽基体、第三舌咽基体、第四舌咽基体、第五舌咽基体、第六舌咽基体和第七舌咽基体，所述一舌咽基体、第二舌咽基体、第三舌咽基体、第四舌咽基体和第五舌咽基体位于所述上颌基体的上颚部分的下方并能够上下移动，所述第六舌咽基体和第七舌咽基体位于所述上颌基体的咽壁部分的内侧并能够左右移动，所述第一舌咽基体移动以封闭所述食物通道软管，所述第二舌咽基体、第三舌咽基体、第四舌咽基体、第五舌咽基体、第六舌咽基体和第七舌咽基体移动挤压所述食物通道软管以模拟吞咽动作；相邻的舌咽基体之间的间距为2mm。6.根据权利要求1所述的模拟不同吞咽障碍患者流体食品吞咽的装置，其特征在于，所述压力感测片在上颌基体与若干个舌咽基体模拟的口腔和咽部均...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱善华，张诚，宋小飞，蒋宇靖，孙崇皓，倪自丰，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：
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