[发明专利]一种联合肌电和压力信号的唇形传感器装置

说明书

本发明涉及一种联合肌电和压力信号的唇形传感器装置，包括唇形传感器、信号采集装置、封装盒以及附属组件。其中，唇形传感器包括多通道表面肌电电极和单通道压力传感器，可同步检测使用者进行唇肌功能训练时的口轮匝肌多个位置的表面肌电信号和双唇之间的压力信号。唇形传感器设计有多种组合的折叠式的可拉伸结构，使之在水平方向和/或垂直方向具有一定的延展性。唇形传感器质量轻，测试过程无需导电凝胶，以及信号采集装置的便携式设计可用于使用者居家进行唇肌功能训练及检测。本发明设计的唇形传感器可用于检测肌电信号，或检测压力信号，或同步检测肌电和压力信号，用于临床唇肌肌力训练或检测，促进唇肌功能训练的量化评估。

技术领域

本发明涉及传感器、生物医学工程等多个领域，尤其涉及一种联合肌电和压力信号的唇形传感器装置。

背景技术

异常的口周肌功能状态与错颌畸形的发展存在促进关系，其中唇肌肌力的缺失会引起患者习惯性的口呼吸，易造成不同类型的牙颌面畸形。为了避免异常肌力持续而影响生长发育，临床上通过唇肌功能训练平衡口周肌肉组织力量和纠正呼吸模式来改善口腔环境，达到阻断性矫治的目的。目前的唇肌肌力训练或检测手段一般是检测压力信号，只采集患者上下唇紧闭时的双唇之间的垂直压力，不能覆盖各种不同的口轮匝肌肌功能训练动作。

口轮匝肌是位于口唇内环绕口裂的环形肌，其收缩口唇能使口裂闭拢。口唇力有上下口轮匝肌的拉力的强度和口唇闭锁力。肌电信号含有大量的人体生理信息，在神经肌肉系统状态评估、临床诊断以及康复治疗等方面都具有重要的研究意义与应用价值。

如K.Yamaguchi在上口轮匝肌一侧肌腹处放置一对电极，记录上口轮匝肌肌电信号；SaoriYoshizawa在上下口轮匝肌一侧各放置一对电极，记录口轮匝肌肌电信号；BerndG.Lapatki在下口轮匝肌一侧放置柔性阵列电极，记录下口轮匝肌肌电信号。由此可见，上述方法使用的电极检测位置单一，导致所记录信号单一，不能满足唇肌功能训练效果全面评估的分析要求；另外口轮匝肌肌功能训练动作会引起口唇周围有较大的伸展和收缩需求，现有的柔性阵列电极基本不具有延展性，不能满足唇肌功能训练中嘴唇活动的要求，而且现有的信号采集装置不具有便携的特点。

因此，如何利用位于口轮匝肌一圈的多部位表面肌电信号，并联合压力信号设计制作用于唇肌肌力训练或检测手段的唇形传感器装置，成为急需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种联合肌电和压力信号的唇形传感器装置，主要针对现有临床上采用机械装置开展唇肌肌力训练和检测手段，以及学术界研究口轮匝肌表面肌电信号采用电极通道单一和电极器件不具备可拉伸性能的普通电极。

为达到上述目的，本发明采用如下发明构思：

本发明内容包括但不限于：1.联合表面肌电信号和压力信号的传感器设计，可检测患者的口轮匝肌多个肌肉部位的表面肌电信号，提高表面肌电信号采集的均匀分布性，或是患者上下唇之间的压力信号，或是同步检测两种信号，使唇肌功能训练的评估效果更全面；2.唇形传感器设计，本发明设计和制备的多通道肌电和单通道压力信号传感器为唇形传感器设计，可根据检测需要安装或拆卸压力传感器，可方便快速的固定传感器，提高传感器放置的重复性及稳定性；3.唇形传感器具有折叠式的可拉伸结构，使得其具有延展性，满足唇肌肌力训练和检测中嘴唇活动的要求，避免传感器对嘴唇活动的约束。同时本发明设计的唇形传感器具有多种组合的折叠式的可拉伸结构；4.可穿戴、移动式测量的能力，本发明设计和制备的肌电电极采用干式电极，测试过程无需导电凝胶，信号采集装置的便携式设计可满足患者居家进行唇肌功能训练时的口轮匝肌表面肌电信号和压力信号采集。

根据上述发明构思，本发明采用如下技术方案：