專利名稱：一種利用咽聲反射檢測人體咽壁組織松弛度的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)領(lǐng)域，涉及一種利用咽聲反射檢測人體咽壁組織松弛度的方法及裝置。
背景技術(shù)：
人體咽腔由頸部骨骼、肌肉、大血管和其他結(jié)締組織圍繞形成。肌肉和其他結(jié)締組織等軟組織在正常情況下維持一定的張力，保持咽腔在呼吸時(shí)足夠的通暢。隨著年齡或其他因素改變，咽腔壁軟組織生理功能發(fā)生變化，咽壁松弛度增加，咽壁組織抗?fàn)坷芰ο陆?，由此可能帶來一系列病理改變而?dǎo)致疾病。因此了解咽壁軟組織松弛度可以幫助判斷上呼吸道生理狀態(tài)。咽壁軟組織松弛度隨種族、年齡、性別等不同存在較大差異，在正常情況下，年輕人的咽壁松弛度較小，而老年人由于結(jié)締組織松弛和肌肉張力下降等可能導(dǎo)致咽壁松弛度增加。但是在一些病理情況下，比如肥胖等可能由于咽部脂肪組織堆積導(dǎo)致咽壁松弛度增加。目前，在國際上還沒有一種無創(chuàng)性檢測人體咽壁軟組織松弛度的方法。現(xiàn)有的咽聲反射技術(shù)(Acoustic pharyngometry)的原始設(shè)計(jì)目的是希望通過一種無創(chuàng)性檢測方法了解受檢者咽腔(或上呼吸道)容積和最小橫截面積(即可能的上呼吸道阻塞部位和程度)，為判斷睡眠呼吸暫停提供一種輔助信息。但是由于睡眠呼吸暫停大多發(fā)生在患者睡眠狀態(tài)下，清醒時(shí)多不會(huì)發(fā)生呼吸暫?，F(xiàn)象，而咽聲反射檢測技術(shù)需要在患者清醒進(jìn)行，因此檢測結(jié)果并不能真實(shí)反映患者睡眠時(shí)上呼吸道的通氣狀態(tài)。原有咽聲反射檢測方法是檢測受檢者在平靜呼吸時(shí)咽腔容積和最小橫截面積。如前所述，清醒狀態(tài)時(shí)檢測到的最小橫截面積絕對值和部位不能真實(shí)反映睡眠時(shí)上呼吸道阻塞部位和程度。檢測到的咽腔容積在我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中提示，青年組、中老年組、阻塞性睡眠呼吸暫停(OSA)組之間沒有顯著性差異。因此，現(xiàn)有咽聲反射檢測技術(shù)臨床應(yīng)用價(jià)值不大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述技術(shù)問題提供一種利用咽聲反射檢測人體咽壁組織松弛度的方法。本發(fā)明另一個(gè)目的是提供一種咽聲反射檢測裝置。本發(fā)明的目的是通過下列技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的:一種利用聲反射檢測人體咽壁組織松馳度的方法，該方法包括下列步驟:a.通過咽聲反射檢測裝置在適當(dāng)阻力下進(jìn)行單次呼氣動(dòng)作，測定呼氣時(shí)相咽腔容積；b.通過咽聲反射檢測裝置在適當(dāng)阻力下進(jìn)行單次吸氣動(dòng)作，測定吸氣時(shí)相咽腔容積；c.呼氣時(shí)相與吸氣時(shí)相咽腔容積差值除以呼氣時(shí)相與吸氣時(shí)相咽腔容積之和所得的比值即為咽壁組織松馳度。
所述的方法，其中在適當(dāng)阻力下進(jìn)行單次呼氣動(dòng)作是指在適當(dāng)阻力下呼氣過程保持一定時(shí)間；在適當(dāng)阻力下進(jìn)行單次吸氣動(dòng)作是指在適當(dāng)阻力下吸氣過程保持一定時(shí)間。所述的方法，其中適當(dāng)阻力為7 13厘米水柱，優(yōu)選10厘米水柱。一定時(shí)間為7-15秒，優(yōu)選10秒。所述的方法，其中呼氣動(dòng)作和吸氣動(dòng)作分別重復(fù)檢測三次，第I次為基準(zhǔn)，三次檢測咽腔容積誤差〈5%為有效檢測結(jié)果。用于檢測人體咽壁組織松馳度的咽聲反射裝置，該裝置是在現(xiàn)有的咽聲反射檢測裝置的檢測管的開放端(接口端對側(cè))加裝一個(gè)阻力裝置。所述的裝置，其中現(xiàn)有的咽聲反射裝置由下列部件構(gòu)成:檢測管、發(fā)聲器、拾音器、處理器、輸出裝置，檢測管為一中空管，一端開放，另一端為接口端，檢測管一側(cè)與發(fā)聲器相連，發(fā)聲器優(yōu)選位于接近開放端的檢測管壁上，發(fā)聲器通過管壁的孔與檢測管中空部分相通，拾音器位于檢測管壁任一位置，優(yōu)選位于檢測管壁中間位置，拾音器通過信號(hào)線與處理器相連，處理器對拾音器傳來的信號(hào)進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果通過輸出裝置輸出，輸出裝置為顯示器或打印機(jī)。所述的裝置，其中阻力裝置為帶有阻力顯示裝置(如壓力表)的阻力計(jì)或者是與檢測管中空部分相通的壓力表，這樣在檢測時(shí)可以維持上呼吸道一定的壓力。以下是本發(fā)明方法的具體說明:一、檢測方法原理:
1、利用咽聲反射技術(shù)檢測咽腔生理狀態(tài)；2、呼氣時(shí)咽腔內(nèi)正壓升高，咽腔容積擴(kuò)張；吸氣時(shí)咽腔呈負(fù)壓狀態(tài)，咽腔容積縮小。從咽腔容積變化情況可以判斷咽壁松弛度。如果檢測結(jié)果提示咽壁松弛度小則表明咽壁軟組織張力較大，抗?fàn)坷芰?qiáng)，當(dāng)咽腔承受一定壓力變化時(shí)不容易發(fā)生上呼吸道塌陷閉鎖。如果咽壁松弛度大，則提示咽壁軟組織抗?fàn)坷芰θ酰?dāng)咽腔承受壓力變化時(shí)容易發(fā)生上呼吸道塌陷閉鎖。二、檢測內(nèi)容:1、檢測方法:受檢者取坐位，首先在平靜呼吸狀態(tài)下通過咽聲反射檢測咽腔容積(圖2A)。然后在一定的阻力(10厘米水柱)下作單次呼氣動(dòng)作(圖2B)，持續(xù)為10秒鐘，通過咽聲反射裝置檢測咽腔容積。最后在一定的阻力(10厘米水柱)下作單次吸氣動(dòng)作(圖2C)，通過咽聲反射裝置檢測咽腔容積。呼氣動(dòng)作和吸氣動(dòng)作分別重復(fù)檢測三次，以第一次檢測結(jié)果為基準(zhǔn)，三次檢測誤差〈5%為有效檢測結(jié)果。2、結(jié)果判斷:咽聲反射檢測結(jié)果判斷:如圖3所示，上方為呼氣時(shí)咽聲反射曲線，下方為吸氣時(shí)咽聲反射曲線。在距離門齒10-20厘米范圍內(nèi)測量咽腔容積。咽壁組織松弛度(F)以呼氣時(shí)相/吸氣時(shí)相咽腔容積差值與呼氣時(shí)相/吸氣時(shí)相咽腔容積之和的比值來表示。計(jì)算公式如下:
r I 『V esh-^ inliF=T^—rr ^
V exh+\ inh說明:F為咽壁組織松弛度(Floppiness)，Vexh為呼氣時(shí)相咽腔容積，Vinh為吸氣時(shí)相咽腔容積。本發(fā)明有益效果:
本發(fā)明利用咽聲反射技術(shù)，采用特定的檢測方法，檢測人體咽壁組織在一定壓力條件下咽壁組織抗?fàn)坷芰?，是一種無創(chuàng)性檢測人體咽壁軟組織松弛度的方法。本發(fā)明提供的檢測裝置能夠更有效地檢測人體咽壁軟組織松弛度。本發(fā)明通過咽聲反射技術(shù)檢測受檢者咽腔壁松弛度，雖然不能直接用于臨床診斷某種特定的疾病，但是可以為判斷在睡眠狀態(tài)下，是否可能出現(xiàn)咽腔塌陷的趨勢提供有用的信息。另外通過檢測咽壁松弛度，也可以幫助臨床醫(yī)生在使用連續(xù)正壓通氣裝置(Continuing Positive Airway Pressure, CPAP)治療時(shí)預(yù)測患者使用該治療手段的依從性和治療效果。即咽壁松弛度較大的患者使用效果較好，而咽壁松弛度較小的患者往往不容易耐受CPAP治療。


圖1、咽聲反射檢測裝置示意圖(A)及本發(fā)明檢測示意圖(B)。圖2、普通咽聲反射檢測和咽壁松弛度檢測方法示意圖。其中A為平靜呼吸時(shí)咽聲反射檢測，B為呼氣動(dòng)作時(shí)咽聲反射檢測，C為吸氣動(dòng)作示意時(shí)咽聲反射檢測。

圖3、咽聲反射檢測結(jié)果示意。其中:上方細(xì)線為呼氣時(shí)咽部橫截面積曲線，下方粗線為吸氣時(shí)咽部橫截面積曲線。兩條虛線之間為距離門齒10-20cm咽腔取值范圍。圖4、咽聲反射檢測平靜呼吸咽腔容積與有阻力狀態(tài)下呼一吸咽腔容積差結(jié)果比較。其中:青年組與中老年組、中老年組與OSA組之間有阻力狀態(tài)下呼-吸時(shí)相咽腔容積差結(jié)果比較均有顯著性差異(P〈0.05)，青年組與中老年組、中老年組與OSA組之間平靜呼吸時(shí)咽腔容積檢測結(jié)果比較均沒有顯著性差異(P>0.05)。圖5、不同年齡人群集OSA患者咽壁松弛度比較其中:青年組與中老年組咽壁松弛度比較有顯著性差異(p=0.047)，中老年組與OSA組咽壁松弛度比較有顯著性差異(p〈0.01)。圖6、不同壓力條件下青年組與中老年組咽壁松弛度比較。圖7、人體頭頸部CT影像示意圖。
具體實(shí)施例方式以下通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。實(shí)施例1:本發(fā)明裝置本發(fā)明的咽聲反射檢測裝置是在現(xiàn)有咽聲反射檢測裝置(Echovision, SleepGroup Solutions, USA)檢測管的開放端(接口端對側(cè))加裝一個(gè)阻力裝置(圖1)?，F(xiàn)有的咽聲反射裝置由下列部件構(gòu)成:咽聲反射檢測管(簡稱檢測管)、發(fā)聲器、拾音器、處理器、輸出裝置，檢測管為一中空管，一端開放，另一端為接口端，檢測管一側(cè)與發(fā)聲器相連，發(fā)聲器優(yōu)選位于接近開放端的檢測管壁上，發(fā)聲器通過管壁的孔與檢測管中空部分相通，拾音器(可以是雙拾音器)位于檢測管壁任一位置，優(yōu)選位于檢測管壁中間位置，拾音器通過信號(hào)線與處理器相連，處理器對拾音器傳來的信號(hào)進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果通過輸出裝置輸出，輸出裝置為顯示器或打印機(jī)。檢測裝置的控制開關(guān)可以設(shè)置在檢測管的管壁上，也可以設(shè)置在其他位置，以方便使用為原則。本發(fā)明所作的改進(jìn)是在檢測管的開放端(即此檢測管是一個(gè)貫通的中通管)接上一個(gè)阻力裝置，該阻力裝置為帶有阻力顯示裝置(如壓力表)的阻力計(jì)或者是直接連接一個(gè)與檢測管中空部分相通的壓力表。阻力裝置可以在呼氣和吸氣時(shí)造成咽腔產(chǎn)生一定的正壓或負(fù)壓，壓力表可以幫助受檢者了解實(shí)際檢測時(shí)的具體壓力范圍。另外，在檢測管的接口端設(shè)置一個(gè)接口管，使用時(shí)將接口管與檢測管的接口端相連。還可以在該檢測裝置的任意位置設(shè)置一計(jì)時(shí)器或定時(shí)器。本發(fā)明裝置的使用方法:使用時(shí)將接口管插到檢測管的接口端(如果不考慮防止交叉感染，可以不采用接口管，也能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。為了防止交叉感染，每個(gè)受檢者檢測時(shí)都使用一次性的接口管，此時(shí)接口管也可稱吹嘴)，受檢者口含接口管進(jìn)行呼氣或吸氣，呼氣或吸氣時(shí)保持適當(dāng)?shù)牧Χ群蜁r(shí)間(力度大小可從與檢測管另一端相連的阻力裝置的壓力表中觀察，時(shí)間可以由受檢者自行把握或者通過計(jì)時(shí)器觀察，也可以采用定時(shí)器控制，設(shè)定時(shí)間一到即切斷檢測信號(hào))，打開檢測開關(guān)，此時(shí)阻力裝置、檢測管、接口管、咽腔形成一個(gè)連通的大空腔，發(fā)音器發(fā)出音頻信號(hào)，在大空腔中形成震蕩，從而產(chǎn)生反射信號(hào)(咽腔壁同時(shí)也會(huì)受震蕩產(chǎn)生反射信號(hào))，反射信號(hào)及發(fā)音器的信號(hào)由拾音器獲取，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)經(jīng)信號(hào)線傳至處理器，經(jīng)處理保留咽腔壁反射信號(hào)，濾去其他信號(hào)，分析咽腔壁反射信號(hào)得出呼氣或吸氣時(shí)一定范圍(距門齒10-20cm范圍)的咽腔容積，計(jì)算出咽壁組織松弛(F)，結(jié)果通過輸出裝置輸出，如通過顯示器顯示或通過打印機(jī)打印出相關(guān)信息。實(shí)施例2:不同人群兩種不同技術(shù)咽腔容積檢測結(jié)果比較1、研究人群:64名正常人志愿者，男性:44人，女性:22人；青年組24人(平均年齡30.2±6.3歲)，中老年組40人(平均年齡50.2±6.1歲)。阻塞性睡眠呼吸暫停(OSA)患者25名(平均年齡:45.2±9.1) 。2、研究方法:受檢者取坐位，首先在平靜呼吸狀態(tài)下通過咽聲反射檢測咽腔容積(圖2A)。然后在一定的阻力(10厘米水柱)下作單次呼氣動(dòng)作(圖2B)，持續(xù)為10秒鐘，通過咽聲反射裝置檢測咽腔容積。最后在一定的阻力(10厘米水柱)下作單次吸氣動(dòng)作(圖2C)，通過咽聲反射裝置檢測咽腔容積。呼氣動(dòng)作和吸氣動(dòng)作分別重復(fù)檢測三次，以第一次檢測結(jié)果為基準(zhǔn)，三次檢測誤差〈5%為有效檢測結(jié)果。3、結(jié)果判斷:咽聲反射檢測結(jié)果判斷:如圖3所示，上方為呼氣時(shí)咽聲反射曲線，下方為吸氣時(shí)咽聲反射曲線。在距離門齒10-20厘米范圍內(nèi)測量咽腔容積。由于平靜呼吸時(shí)咽腔容積在呼氣和吸氣時(shí)相沒有差別，取咽腔容積絕對值在三組人群中進(jìn)行比較。采用阻力裝置以后檢測結(jié)果取呼氣時(shí)相與吸氣時(shí)相咽腔容積差值在三組人群中進(jìn)行比較。結(jié)果見圖4。結(jié)果表明:青年組與中老年組、中老年組與OSA組之間有阻力狀態(tài)下呼-吸時(shí)相咽腔容積差結(jié)果比較均有顯著性差異(P〈0.05)，青年組與中老年組、中老年組與OSA組之間平靜呼吸時(shí)咽腔容積檢測結(jié)果比較均沒有顯著性差異(p>0.05)。實(shí)施例3:不同人群咽壁松弛度檢測結(jié)果比較1、研究人群:64名正常人志愿者，男性:44人，女性:22人；青年組24人(平均年齡30.2±6.3歲)，中老年組40人(平均年齡50.2±6.1歲)。阻塞性睡眠呼吸暫停(OSA)患者25名(平均年齡:45.2±9.1)。2、研究方法:受檢者取坐位，首先在一定的阻力(10厘米水柱)下作單次呼氣動(dòng)作(圖2A)，持續(xù)為10秒鐘，通過咽聲反射裝置檢測咽腔容積。然后在一定的阻力(10厘米水柱)下作單次吸氣動(dòng)作(圖2B)，通過咽聲反射裝置檢測咽腔容積。呼氣動(dòng)作和吸氣動(dòng)作分別重復(fù)檢測三次，以第一次檢測結(jié)果為基準(zhǔn)，三次檢測誤差〈5%為有效檢測結(jié)果。3、結(jié)果判斷:咽聲反射檢測結(jié)果判斷:如圖2所示，上方為呼氣時(shí)咽聲反射曲線，下方為吸氣時(shí)咽聲反射曲線。在距離門齒10-20厘米范圍內(nèi)測量咽腔容積和最小橫截面積部位和絕對值。咽壁組織松弛度(F)以呼氣時(shí)相/吸氣時(shí)相咽腔容積差值與呼氣時(shí)相/吸氣時(shí)相咽腔容積之和的比值來表示。結(jié)果見圖5。結(jié)果表明:青年組與中老年組咽壁松弛度比較有顯著性差異(p=0.047)，中老年組與OSA組咽壁松弛度比較有顯著性差異(p〈0.01)。實(shí)施例4:適當(dāng)檢測壓力設(shè)定研究從理論上說，檢測時(shí)呼氣和吸氣產(chǎn)生的壓力越大，呼氣相和吸氣相之間咽腔容積的差別越大。為了選擇合適的檢測壓力，我們在10個(gè)志愿者(青年組5人，中老年組5人)進(jìn)行不同檢測壓力條件下實(shí)施檢測咽壁松弛度實(shí)驗(yàn)。咽壁松弛度檢測方法同實(shí)施例2和實(shí)施例3。檢測壓力分別為5cm水柱、7cm水柱、IOcm水柱、13cm水柱和15cm水柱。檢測結(jié)果:在5cm水柱壓力條件下，青年組與中老年組呼-吸氣時(shí)咽腔容積差值比較沒有顯著差異(P>0.05);在7cm水柱條件下，青年組與中老年組呼-吸氣時(shí)咽腔容積差值比較有顯著差異(P〈0.05)，受檢者舒適度較差；在IOcm水柱條件下，青年組與中老年組呼-吸氣時(shí)咽腔容積差值比較有顯著差異(p〈0.05)，受檢者舒適度適中；在13cm水柱條件下，青年組與中老年組呼-吸氣時(shí)咽腔容積差值比較有顯著差異(P〈0.05)，受檢者舒適度較差；在15cm水柱條件下，6名受檢 者(60%)無法完成檢測(圖6)。實(shí)施例5:咽腔容積檢測范圍界定由于咽聲反射檢測結(jié)果包含從門齒開始到氣管的全過程。其中門齒到軟腭游離緣為口腔范圍，其受舌體組織位置的影響，容積變化較大。包含口腔容積的檢測結(jié)果意義不大。我們通過對79例人體頭頸部CT影像學(xué)資料測量分析，界定距門齒10-20cm范圍為咽聲發(fā)射檢測咽腔容積有效范圍。(圖7，表I)。表1人體門齒至軟腭游離緣和聲門距離測量結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種利用聲反射檢測人體咽壁組織松馳度的方法，其特征在于該方法包括下列步驟: a.通過咽聲反射檢測裝置在適當(dāng)阻力下進(jìn)行單次呼氣動(dòng)作，測定呼氣時(shí)相咽腔容積； b.通過咽聲反射檢測裝置在適當(dāng)阻力下進(jìn)行單次吸氣動(dòng)作，測定吸氣時(shí)相咽腔容積； c.呼氣時(shí)相與吸氣時(shí)相咽腔容積差值除以呼氣時(shí)相與吸氣時(shí)相咽腔容積之和所得的比值即為咽壁組織松馳度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在適當(dāng)阻力下進(jìn)行單次呼氣動(dòng)作是指在適當(dāng)阻力下呼氣過程保持一定時(shí)間；在適當(dāng)阻力下進(jìn)行單次吸氣動(dòng)作是指在適當(dāng)阻力下吸氣過程保持一定時(shí)間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于適當(dāng)阻力為7 13厘米水柱。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于適當(dāng)阻力為10厘米水柱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于呼氣動(dòng)作和吸氣動(dòng)作分別重復(fù)檢測三次，第I次為基準(zhǔn)，三次檢測咽腔容積誤差〈5%為有效檢測結(jié)果。
6.用于檢測人體咽壁組織松馳度的咽聲反射裝置，其特征在于在現(xiàn)有的咽聲反射檢測裝置的檢測管的開放端加裝一個(gè)阻力裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于現(xiàn)有的咽聲反射裝置由下列部件構(gòu)成:檢測管、發(fā)聲器、拾音器、處理器、輸出裝置，檢測管為一中空管，一端開放，另一端為接口端，檢測管一側(cè)與發(fā)聲器相連，發(fā)聲器優(yōu)選位于接近開放端的檢測管壁上，發(fā)聲器通過管壁的孔與檢測管中空部分 相通，拾音器位于檢測管壁任一位置，優(yōu)選位于檢測管壁中間位置，拾音器通過信號(hào)線與處理器相連，處理器對拾音器傳來的信號(hào)進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果通過輸出裝置輸出，輸出裝置為顯示器或打印機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于阻力裝置為帶有阻力顯示裝置的阻力計(jì)或者是與檢測管中空部分相通的壓力表。
全文摘要
本發(fā)明屬于醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)領(lǐng)域，公開了一種利用咽聲反射檢測人體咽壁組織松弛度的方法及裝置。該方法包括下列步驟a.通過咽聲反射檢測裝置在適當(dāng)阻力下進(jìn)行單次呼氣動(dòng)作，測定呼氣時(shí)相咽腔容積；b.通過咽聲反射檢測裝置在適當(dāng)阻力下進(jìn)行單次吸氣動(dòng)作，測定吸氣時(shí)相咽腔容積；c.呼氣時(shí)相與吸氣時(shí)相咽腔容積差值除以呼氣時(shí)相與吸氣時(shí)相咽腔容積之和所得的比值即為咽壁組織松馳度。本發(fā)明是一種無創(chuàng)性檢測人體咽壁軟組織松弛度的方法。本發(fā)明提供的檢測裝置能夠更有效地檢測人體咽壁軟組織松弛度。
文檔編號(hào)A61B5/00GK103211580SQ20131013720
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月18日
發(fā)明者錢煒 申請人:鎮(zhèn)江市第一人民醫(yī)院