本公開涉及醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種評價生命體呼吸和吞咽協(xié)調(diào)能力的監(jiān)護系統(tǒng)，該生命體可以是新生兒、危重病人或其他需要重點監(jiān)控呼吸和吞咽協(xié)調(diào)能力的生命體。

背景技術(shù)：

營養(yǎng)是新生兒尤其是早產(chǎn)兒生長發(fā)育的基礎(chǔ)，盡早經(jīng)口喂養(yǎng)是攝取營養(yǎng)的最佳途徑。正常人在吞咽時會厭軟骨會蓋住喉口使氣道關(guān)閉，這種生理機制可以確保食物順利進入食道而不會進入氣管和肺里引起窒息。當(dāng)食物被推進食道后，呼吸便會再次產(chǎn)生。最安全也是最常見的情況是在呼氣階段吞咽，因為吞咽后喉嚨處很可能殘留食物和唾液，立即吸氣容易發(fā)生誤吸。

然而，很多新生兒尤其是早產(chǎn)兒呼吸系統(tǒng)發(fā)育不良，吞咽與呼吸協(xié)調(diào)性差，經(jīng)口喂養(yǎng)的吞咽活動擾亂了呼吸節(jié)律，容易發(fā)生誤吸、呼吸暫?；虺睔饬肯陆?，導(dǎo)致缺氧時間過長，損傷孩子的中樞神經(jīng)系統(tǒng)和器官功能，影響孩子的身體和智力發(fā)育。因此，新生兒尤其是支氣管肺發(fā)育不良的新生兒在經(jīng)口喂養(yǎng)的時需要密切監(jiān)測呼吸和吞咽的協(xié)調(diào)能力來保證新生兒正常發(fā)育。

對于新生兒來講，其對醫(yī)院呼吸監(jiān)護設(shè)備適應(yīng)性差，不可能長期在喂養(yǎng)時佩戴鼻導(dǎo)管或面罩來測量呼吸情況。

此外，目前廣泛使用的測量吞咽情況的方法是：(1)吞咽硫酸鋇作為造影劑然后使用x射線觀察鋇劑在口腔和喉嚨中的分布情況，這種方法輻射大；(2)在喉嚨內(nèi)放置光纖內(nèi)窺鏡來觀察食物的位置，這種方法會使吞咽食物更加困難；(3)在喉嚨處粘貼一個加速度計測量甲狀軟骨的向上和向下運動，這種方法的測量結(jié)果會被頭或軀干的震動信號干擾；(4)記錄吞咽的聲音，這種方法容易被環(huán)境噪聲干擾?？偟膩碚f，這些測量吞咽情況的方法或者造成來新生兒的痛苦，或者對新生兒具有負面影響，并且在新生兒不配合的情況下，測量的精度無法得到保證。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本公開提供了一種評價生命體呼吸和吞咽協(xié)調(diào)能力的監(jiān)護系統(tǒng)，以至少部分解決以上所提出的技術(shù)問題。

(二)技術(shù)方案

本公開提供了一種評價生命體呼吸和吞咽協(xié)調(diào)能力的監(jiān)護系統(tǒng)，包括：呼吸傳感器，集成于其使用狀態(tài)靠近鼻腔的工具上，用于采集生命體的呼吸信號；壓力傳感器，用于采集新生兒的吞咽信號；數(shù)據(jù)處理器，用于對生命體的呼吸信號和吞咽信號進行處理，獲取評價生命體呼吸和吞咽協(xié)調(diào)能力的參數(shù)。

在本公開的一些實施例中，其使用狀態(tài)靠近鼻腔的工具為輔助進食工具。

在本公開的一些實施例中，輔助進食工具為奶瓶。

在本公開的一些實施例中，壓力傳感器為柔性力敏電阻。

在本公開的一些實施例中，壓力傳感器集成于咽喉帶上，該咽喉帶為可調(diào)長度的彈性帶。

在本公開的一些實施例中，彈性帶圍繞生命體的脖頸設(shè)置，兩端可拆卸連接；在彈性帶的固定下，壓力傳感器對準(zhǔn)生命體的甲狀軟骨，將吞咽時甲狀軟骨傳遞而來的壓力轉(zhuǎn)換為電壓響應(yīng)。

在本公開的一些實施例中，呼吸傳感器和壓力傳感器通過無線方式與數(shù)據(jù)處理器連接。

在本公開的一些實施例中，監(jiān)控系統(tǒng)還包括：電子存儲介質(zhì)，用于將數(shù)據(jù)處理器得到的評價生命體呼吸和吞咽協(xié)調(diào)能力的參數(shù)進行存儲；和/或呼吸傳感器和壓力傳感器均設(shè)置無線發(fā)射模塊，數(shù)據(jù)處理器設(shè)置無線接收模塊，通過無線發(fā)射模塊和無線接收模塊，實現(xiàn)呼吸傳感器和壓力傳感器通過無線方式與數(shù)據(jù)處理器連接。

在本公開的一些實施例中，無線方式為wifi或藍牙。

在本公開的一些實施例中，評價生命體呼吸和吞咽協(xié)調(diào)能力的參數(shù)包括：同步的呼吸和吞咽狀態(tài)的波形；監(jiān)控系統(tǒng)還包括：顯示部件，與數(shù)據(jù)處理器連接，用于顯示同步的呼吸和吞咽狀態(tài)的波形。

在本公開的一些實施例中，數(shù)據(jù)處理器還用于：基于呼吸信號，得到以下至少其中之一的呼吸相關(guān)參數(shù)：存在氣流的時間、呼吸速率、吸入呼出時間比、呼吸暫停時間及次數(shù)；基于吞咽信號，得到以下至少其中之一的吞咽相關(guān)參數(shù)：每次吞咽花費時間、吞咽-吞咽時間間隔及其均值和標(biāo)準(zhǔn)差；顯示部件還用于顯示至少其中之一的呼吸相關(guān)參數(shù)和至少其中之一的吞咽相關(guān)參數(shù)。

在本公開的一些實施例中，評價生命體呼吸和吞咽協(xié)調(diào)能力的參數(shù)至少包括以下參數(shù)其中之一：吞咽時間占總呼吸暫停時間的百分比；每次吞咽發(fā)生之前和吞咽完成之后的呼吸狀態(tài)；九種吞咽-呼吸情況出現(xiàn)的頻率；連續(xù)三次吞咽時間內(nèi)無呼吸事件發(fā)生的次數(shù)；顯示部件還用于顯示至少其中之一的評價生命體呼吸和吞咽協(xié)調(diào)能力的參數(shù)。

(三)有益效果

從上述技術(shù)方案可以看出，本公開評價生命體呼吸和吞咽協(xié)調(diào)能力的監(jiān)護系統(tǒng)至少具有以下有益效果其中之一：

(1)通過在使用狀態(tài)靠近鼻腔的工具上集成呼吸傳感器，通過壓力傳感器采集生命體的吞咽信號，由數(shù)據(jù)處理器獲取評價生命體呼吸和吞咽協(xié)調(diào)能力的參數(shù)，無創(chuàng)、經(jīng)濟、便攜、無輻射風(fēng)險，被監(jiān)護者接收程度高；

(2)對于新生兒監(jiān)護，在奶瓶蓋上集成呼吸傳感器，不影響新生兒正常喂養(yǎng)，咽喉帶使用的長度可調(diào)節(jié)彈性帶和柔性力敏電阻傳感器，在測量信號時不妨礙正常吞咽，被監(jiān)護者無太大的不適感，容易適應(yīng)和配合，大大降低了信號采集難度，這種情況下信號采集的精度也會大大提高；

(3)對于新生兒監(jiān)護，同步測量新生兒經(jīng)口喂養(yǎng)過程中時吞咽和呼吸信號，醫(yī)生根據(jù)監(jiān)護系統(tǒng)輸出信號可以客觀評估吞咽和呼吸之間的協(xié)調(diào)性，避免新生兒經(jīng)口喂養(yǎng)時用肉眼觀察遺漏了短時間的呼吸和吞咽事件；

(4)通過無線傳輸方式在呼吸傳感器/壓力傳感器與數(shù)據(jù)處理器之間傳輸數(shù)據(jù)，增加了使用的便利性，同時避免了新生兒的翻身、蹬踏等動作造成信號的丟失；

(5)通過顯示部件供實時呼吸和吞咽狀態(tài)的波形顯示輸出，極大地方便了醫(yī)生進行觀察和判斷。

總的來說，本公開的評價生命體呼吸和吞咽協(xié)調(diào)能力的監(jiān)護系統(tǒng)無創(chuàng)、經(jīng)濟、便攜、無輻射風(fēng)險、被監(jiān)護者接收程度高、信號采集質(zhì)量高，并且避免了人工監(jiān)測經(jīng)常出現(xiàn)的遺漏，具有較好的社會價值和經(jīng)濟價值。

附圖說明

圖1為根據(jù)本公開實施例評價新生兒呼吸和吞咽協(xié)調(diào)能力的監(jiān)護系統(tǒng)在使用狀態(tài)的示意圖。

圖2為圖1所示監(jiān)護系統(tǒng)中奶瓶及設(shè)置于其上的呼吸傳感器的示意圖。

圖3為圖1所示監(jiān)護系統(tǒng)中咽喉帶及設(shè)置于其上的力敏電阻的示意圖。

圖4為圖1所示監(jiān)護系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理器、顯示部件及兩者相關(guān)部件的示意圖。

圖5顯示了圖1所示監(jiān)護系統(tǒng)輸出的同步的吞咽和呼吸信號。

【附圖中本公開實施例主要元件符號說明】

100-奶瓶；110-呼吸傳感器；

200-咽喉帶；210-壓力傳感器；

300-數(shù)據(jù)處理器；400-顯示部件；

500-無線接收模塊；600-電子存儲介質(zhì)；700-供電電源。

具體實施方式

本公開提供了一種無創(chuàng)、經(jīng)濟、客觀地評價新生兒呼吸和吞咽協(xié)調(diào)能力的監(jiān)護系統(tǒng)，其同樣可推而廣之用于成人或者人之外的其他生命體。

為使本公開的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本公開進一步詳細說明。

在本公開的一個示例性實施例中，提供了一種評價新生兒呼吸和吞咽協(xié)調(diào)能力的監(jiān)護系統(tǒng)。圖1為根據(jù)本公開實施例評價新生兒呼吸和吞咽協(xié)調(diào)能力的監(jiān)護系統(tǒng)在使用狀態(tài)的示意圖。請參照圖1，本實施例評價新生兒呼吸和吞咽協(xié)調(diào)能力的監(jiān)護系統(tǒng)包括：

呼吸傳感器110，集成于奶瓶100上，用于采集新生兒的呼吸信號；

壓力傳感器210，集成于咽喉帶200上，用于采集新生兒的吞咽信號；

數(shù)據(jù)處理器300，用于對新生兒的呼吸信號和吞咽信號進行處理，獲取評價新生兒呼吸和吞咽協(xié)調(diào)能力的參數(shù)；

顯示部件400，用于實時顯示新生兒的呼吸信號和吞咽信號，以及評價新生兒呼吸和吞咽協(xié)調(diào)能力的量化參數(shù)。

本實施例的評價新生兒呼吸和吞咽協(xié)調(diào)能力的監(jiān)護系統(tǒng)可以得到量化的評價新生兒呼吸和吞咽協(xié)調(diào)能力的相關(guān)參數(shù)，避免新生兒經(jīng)口喂養(yǎng)時用肉眼觀察帶來的主觀性。

以下分別對本實施例評價新生兒呼吸和吞咽協(xié)調(diào)能力的監(jiān)護系統(tǒng)的各個組成部分進行詳細描述。

圖2為圖1所示監(jiān)護系統(tǒng)中奶瓶及設(shè)置于其上的呼吸傳感器的示意圖。如圖2所示，呼吸傳感器110被集成到奶瓶100的瓶蓋上，該奶瓶的瓶身與普通奶瓶無異。在新生兒通過奶瓶100進餐時，呼吸傳感器110采集新生兒的呼吸信號，即在經(jīng)口喂養(yǎng)的同時測量呼吸信號。

請結(jié)合圖1和圖2，呼吸傳感器110可以將呼吸氣流波形輸出到數(shù)據(jù)處理器，然后可以由呼吸波形計算出存在氣流的時間、呼吸速率、吸入呼出時間比、呼吸暫停時間等重要參數(shù)。

本實施例中，利用集成于奶瓶上的呼吸傳感器來采集呼吸信號，新生兒無太大的不適感，容易適應(yīng)和配合，大大降低了信號采集難度，同時這種情況下信號采集的精度也會大大提高

圖3為圖1所示監(jiān)護系統(tǒng)中咽喉帶及設(shè)置于其上的力敏電阻的示意圖。如圖3所示，壓力傳感器210集成在咽喉帶200上。其中，咽喉帶200為可調(diào)長度的彈性帶，其寬度約為3厘米，圍繞新生兒的脖頸設(shè)置，不妨礙正常吞咽，其兩端通過尼龍搭扣連接。

壓力傳感器210為柔性力敏電阻，其被布置在彈性帶的中心。在實際使用時，壓力傳感器210對準(zhǔn)甲狀軟骨，將吞咽時甲狀軟骨傳遞而來的壓力轉(zhuǎn)換為電壓響應(yīng)。

吞咽和不吞咽時甲狀軟骨對其產(chǎn)生不同的壓力，這樣會改變其電阻值，串接一個微型恒流源使力敏電阻的產(chǎn)生不同的電壓響應(yīng)，數(shù)據(jù)處理器300可以根據(jù)電壓響應(yīng)確定吞咽開始到結(jié)束的時間。

數(shù)據(jù)處理器300用于接收來自所述呼吸傳感器110和壓力傳感器210的信號，并且提供實時呼吸和吞咽狀態(tài)的波形顯示處理、參數(shù)計算和數(shù)據(jù)存儲功能?？蛇x地，數(shù)據(jù)處理器還對呼吸和吞咽狀態(tài)的波形進行去噪、平滑等處理。

基于呼吸傳感器的呼吸信號，數(shù)據(jù)處理器可以得到存在氣流的時間、呼吸速率、吸入呼出時間比、呼吸暫停時間及次數(shù)等呼吸相關(guān)參數(shù)。

基于壓力傳感器的吞咽信號，數(shù)據(jù)處理器可以得到每次吞咽花費時間、吞咽-吞咽時間間隔及其均值和標(biāo)準(zhǔn)差等吞咽相關(guān)參數(shù)。

同時基于呼吸傳感器的呼吸信號和壓力傳感器的吞咽信號，數(shù)據(jù)處理器可以得到吞咽引起的呼吸抑制時間(即吞咽時間)占總呼吸暫停時間的百分比、每次吞咽發(fā)生之前和吞咽完成之后的呼吸狀態(tài)、所述九種吞咽-呼吸情況出現(xiàn)的頻率、連續(xù)三次吞咽時間內(nèi)無呼吸事件發(fā)生的次數(shù)等呼吸-吞咽協(xié)調(diào)相關(guān)參數(shù)。

顯示部件400同數(shù)據(jù)處理器相連，其提供實時呼吸和吞咽狀態(tài)的波形顯示輸出，同時可以選擇性地顯示呼吸相關(guān)參數(shù)、吞咽相關(guān)參數(shù)和呼吸-吞咽協(xié)調(diào)相關(guān)參數(shù)。

通過顯示部件所顯示的波形和相關(guān)參數(shù)，在經(jīng)口喂養(yǎng)時，醫(yī)生就可以根據(jù)所述輸出可以客觀評估吞咽和呼吸之間的協(xié)調(diào)性，避免肉眼觀察遺漏了短時間的呼吸和吞咽事件，然后采取相應(yīng)的治療措施。

圖4為圖1所示監(jiān)護系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理器、顯示部件及兩者相關(guān)部件的示意圖。請參照圖4，對于本實施例評價新生兒呼吸和吞咽協(xié)調(diào)能力的監(jiān)護系統(tǒng)而言，為了配合數(shù)據(jù)處理器300和顯示部件400工作，監(jiān)護系統(tǒng)還包括：無線接收模塊500、電子存儲介質(zhì)600和供電電源700。

其中，無線接收模塊500可以是wifi模塊或藍牙模塊，而呼吸傳感器110和壓力傳感器210均設(shè)置相應(yīng)的無線發(fā)射模塊，在這種情況下，數(shù)據(jù)處理器300通過wifi、藍牙等無線方式與呼吸傳感器110和壓力傳感器210進行數(shù)據(jù)傳輸，來自呼吸傳感器的呼吸信號和來自壓力傳感器的吞咽信號經(jīng)由無線方式提供給所述數(shù)據(jù)處理器，增加了使用的便利性，同時避免了新生兒的翻身、蹬踏等動作造成信號的丟失。

此外，數(shù)據(jù)處理器300還可以將來自呼吸傳感器的呼吸信號、基于呼吸信號獲得的呼吸波形、來自壓力傳感器的吞咽信號、基于吞咽信號獲得的吞咽模型、計算獲得的呼吸相關(guān)參數(shù)、計算獲得的吞咽相關(guān)參數(shù)、計算獲得的呼吸-吞咽協(xié)調(diào)相關(guān)參數(shù)存儲至電子存儲介質(zhì)600中。

關(guān)于供電電源700，其主要負責(zé)為數(shù)據(jù)處理器300、顯示部件400和無線接收模塊500提供電力支持，此處不再贅述。

圖5顯示了圖1所示監(jiān)護系統(tǒng)輸出的同步的吞咽和呼吸信號。由于在正常情況下呼吸具有周期性，可以認為呼吸信號曲線上由正向或反向最大變?yōu)榉聪蚧蛘蜃畲螅儆煞聪蚧蛘蜃畲笞優(yōu)檎蚧蚍聪蜃畲鬄橐粋€呼吸周期。吞咽之前，柔性力敏電阻檢測到來自彈性帶和甲狀軟骨的初始壓力。吞咽開始時，甲狀軟骨內(nèi)縮，食物被推入食道，吞咽結(jié)束后甲狀軟骨返回到原來的位置。柔性力敏電阻檢測到的壓力從開始改變到恢復(fù)的時間就是吞咽時間。

正常情況下，呼吸時會厭軟骨靜止不動，讓空氣進入氣管；吞咽時會厭軟骨覆蓋喉口關(guān)閉氣道，呼吸被暫停，食物順利進入食道而不會進入氣管和肺里引起窒息。吞咽完畢，會厭軟骨迅速恢復(fù)原位，呼吸便會再次產(chǎn)生。最安全也是最常見的情況是在呼氣階段吞咽，因為吞咽后喉嚨處很可能殘留食物和唾液，立即吸氣容易發(fā)生誤吸。然而很多新生兒尤其是早產(chǎn)兒呼吸系統(tǒng)的發(fā)育不良，吞咽與呼吸協(xié)調(diào)性差，經(jīng)口喂養(yǎng)的吞咽活動擾亂了呼吸節(jié)律，容易發(fā)生誤吸、呼吸暫?；虺睔饬肯陆?，導(dǎo)致缺氧時間過長。胃食管反流也是新生兒特別是早產(chǎn)兒常出現(xiàn)的情況，咽部迷走神經(jīng)受返流物的刺激容易引起呼吸暫停?？赡艹霈F(xiàn)的情況有：(1)吸氣-吞咽-吸氣；(2)吸氣-吞咽-呼吸暫停；(3)吸氣-吞咽-呼氣；(4)呼吸暫停-吞咽-吸氣；(5)呼吸暫停-吞咽-呼吸暫停；(6)呼吸暫停-吞咽-呼氣；(7)呼氣-吞咽-吸氣；(8)呼氣-吞咽-呼吸暫停；(9)呼氣-吞咽-呼氣。呼吸系統(tǒng)發(fā)育不良的新生兒容易出現(xiàn)上述(1)、(2)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)的情況。成熟的呼吸和吞咽協(xié)調(diào)能力意味著吞咽和呼吸時間規(guī)律且(3)、(9)情況的發(fā)生頻率高。

至此，已經(jīng)結(jié)合附圖對本公開實施例進行了詳細描述。需要說明的是，在附圖或說明書正文中，未繪示或描述的實現(xiàn)方式，均為所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員所知的形式，并未進行詳細說明。此外，上述對各元件和方法的定義并不僅限于實施例中提到的各種具體結(jié)構(gòu)、形狀或方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可對其進行簡單地更改或替換，例如：

(1)除了柔性力敏電阻之外，還可以采用其他類型的壓力傳感器；

(2)除了奶瓶之外，呼吸傳感器還可以設(shè)置于其他靠近鼻腔的輔助工具，尤其是輔助進食工具上；

(3)除了無線方式之外，呼吸傳感器和壓力傳感器還可以通過有線方式與數(shù)據(jù)處理器連接；

(4)除了新生兒監(jiān)護之外，危重病人或其他生命體的監(jiān)護也可以采用該套監(jiān)護系統(tǒng)，其將帶來比現(xiàn)有的監(jiān)護系統(tǒng)更加良好的體驗。

依據(jù)以上描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對本公開評價生命體呼吸和吞咽協(xié)調(diào)能力的監(jiān)護系統(tǒng)有了清楚的認識。

綜上所述，本公開評價生命體呼吸和吞咽協(xié)調(diào)能力的監(jiān)護系統(tǒng)根據(jù)以上所述數(shù)據(jù)接收顯示器顯示的波形和處理器計算的量化參數(shù)，醫(yī)生可以實時或遠程評價被監(jiān)護者呼吸和吞咽協(xié)調(diào)能力，避免被監(jiān)護者經(jīng)口喂養(yǎng)時用肉眼觀察帶來的主觀性，同時，無創(chuàng)、經(jīng)濟、便攜、無輻射風(fēng)險，被監(jiān)護者接收程度高，具有較好的社會價值和經(jīng)濟價值。

還需要說明的是，實施例中提到的方向用語，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，僅是參考附圖的方向，并非用來限制本公開的保護范圍。貫穿附圖，相同的元素由相同或相近的附圖標(biāo)記來表示。在可能導(dǎo)致對本公開的理解造成混淆時，將省略常規(guī)結(jié)構(gòu)或構(gòu)造。

并且圖中各部件的形狀和尺寸不反映真實大小和比例，而僅示意本公開實施例的內(nèi)容。另外，在權(quán)利要求中，不應(yīng)將位于括號之間的任何參考符號構(gòu)造成對權(quán)利要求的限制。

本公開可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于適當(dāng)編程的計算機來實現(xiàn)。本公開的各個部件實施例可以以硬件實現(xiàn)，或者以在一個或者多個處理器上運行的軟件模塊實現(xiàn)，或者以它們的組合實現(xiàn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在實踐中使用微處理器或者數(shù)字信號處理器(dsp)來實現(xiàn)根據(jù)本公開實施例的相關(guān)設(shè)備中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本公開還可以實現(xiàn)為用于執(zhí)行這里所描述的方法的一部分或者全部的設(shè)備或者裝置程序(例如，計算機程序和計算機程序產(chǎn)品)。這樣的實現(xiàn)本公開的程序可以存儲在計算機可讀介質(zhì)上，或者可以具有一個或者多個信號的形式。這樣的信號可以從因特網(wǎng)網(wǎng)站上下載得到，或者在載體信號上提供，或者以任何其他形式提供。

以上所述的具體實施例，對本公開的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本公開的具體實施例而已，并不用于限制本公開，凡在本公開的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本公開的保護范圍之內(nèi)。