中風患者便攜式多功能吞咽訓練儀的研發*

王曉雯，吳亦祺，黃 思，李曉雯，楊雪捷

（廣西中醫藥大學，廣西 南寧 530200）

腦卒中是全球發病率和死亡率的一個主要原因[1]，腦卒中后吞咽障礙是其并發癥之一[2]，吞咽訓練尤其對卒中后的吞咽功能障礙恢復有很好的訓練效果[3]，吞咽障礙常導致卒中患者出現營養不良、脫水、吸入性肺炎等并發癥，增加其發病率、死亡率和住院費用，嚴重影響患者心理和疾病預后[4]。大部分吞咽障礙的患者進食時會嗆咳、噎塞、誤吸，長期無法正常進食，造成病人營養不良、脫水、產生心理障礙等等，卒中后吞咽障礙引起的吸入性肺炎甚至可以導致呼吸衰竭而威脅患者的生命[4]。

就患者個人而言，在心理方面，存在吞咽障礙的患者無法正常進食，或長期依賴鼻飼管，進食過程比較痛苦又無法品嘗食物的味道，失去了進食的樂趣，會出現心情沮喪、焦慮等心理問題，嚴重者出現厭食傾向，不利于患者身心健康及吞咽功能的恢復。

1 設計理念的提出

腦卒中具有發病率高和致殘率高的特點，嚴重危害著人們的生命健康，吞咽障礙是腦卒中后常見的并發癥之一。臨床上相當多的腦卒中患者均遺留有不同程度的吞咽障礙，因其容易誤吸引起肺部感染，造成營養不良、心理障礙等嚴重并發癥，對卒中后患者的康復非常不利，嚴重時甚至危及患者生命。吞咽功能障礙患者中，進行呼吸功能訓練患者肺部的感染率是6.67%，沒有進行呼吸功能訓練的患者肺部感染率是40.02%[4]，而患者使用舌肌訓練器進行訓練也被證實有確切療效[5]。大數據表明，腦卒后吞咽障礙患者早期使用呼吸訓練器治療，可有效改善患者吞咽障礙，降低肺部感染的發生率[6]。舌肌康復器在吞咽障礙治療中具有重要作用，它可以使舌肌進行上下、左右、斜下等方向的活動，并輔助伸舌，患者感受舌肌運動，增強舌頭靈活性，有利于吞咽的恢復，符合家庭自我康復有效性、安全性、經濟性、參與性、成熟性、可操作性的要求。并且根據調查發現市場上訓練儀器有一定弊端，因此根據需求，旨在研發一款便攜式多功能吞咽障礙訓練器，以達到提高治療效果和節約人力的目的。

2 具體設計

2.1 中風患者的便攜式多功能吞咽訓練儀的造型設計分析和方案演變過程

設計方案中吞咽訓練儀的外觀形態是從傳統訓練儀器上打破原有固態形式，在細節方面有很多改進和創新。整體的多功能訓練儀為嵌合可拆卸設計，組合時可進行舌肌訓練，拆卸時可進行呼吸訓練無須再更換儀器或連接其他設備，使患者可以不變換體位不更換儀器進行舌肌訓練和呼吸訓練，擴大使用場景和增加使用的便捷性，可拆卸設計更易清洗和更換部件，節約一定的成本。且根據患者殘存吞咽功能的不同，呼吸肌肌力的不同，通過控制吹響哨子的速度和氣量而設定適宜的難度，符合臨床康復以功能為導向，因人制宜，制定個體化康復方案的治療原則。增加氣哨設置可以增強患者訓練的目標感和積極性又能在患者訓練時集中其注意力。相較與市場上的呼吸訓練儀，其體積大大縮小，方便攜帶和減小占地面積。儀器主體選材為橡膠和普通塑料，均為常見材料，成本低；橡膠吸嘴選擇材質輕巧且質地柔軟、不傷舌體和口腔的材料，全方位考慮患者自身條件和感受。

2.2 中風患者的便攜式多功能吞咽訓練儀方案的設計過程

本產品可應用于存在舌肌遲緩或僵硬，呼吸功能障礙，對不同性狀的食物攝取、吞咽發生障礙或吞咽時發生嗆咳、便噎等癥狀的卒中后吞咽障礙患者，或其他需要進行舌肌訓練和呼吸訓練的人群。

2.2.1 裝置的構成

吸嘴/咬嘴及風門式管道（見圖1）。

圖1

2.2.2 咬嘴部參數

長寬約3cm，形狀接近契合舌體，頸部直徑1cm。

2.2.3 通氣管道與風門

此部分不接觸舌體部分為通氣管道，是普通塑料材質，其直徑約為1cm，長約4cm（見圖2）。

圖2

2.2.4 風門作用原理

哨子之所以發聲是由于哨子內空氣的振動，哨嘴主要是讓氣流對著哨子的開口縫隙沖擊，引起哨子內空氣的振動（見圖3）。

圖3 單音頻哨子的發聲結構示意圖

改變出氣口尺寸也可以改變哨子的發聲頻率，即轉動風門改變出氣尺寸達到目標發聲頻率。

2.2.5 可拆卸式按壓氣囊

氣囊選用同樣柔軟的橡膠材質，類橢圓形，與通氣管道相接處直徑約為1cm，最突出的中部直徑約為2cm，整體長約4cm。體積形狀與日常常見把手相似，適合抓握，方便擠壓氣體，符合人體力學設計和保持使用效率。底部平整且呈橢圓形平面，可以豎直放立，節省空間。

2.3 文字說明

（1）咬嘴部分為柔軟橡膠，契合人體舌頭頂部形狀，長寬約3cm，用于直接接觸舌體；咬嘴末端舌體不接觸舌體部分為通氣管道，普通塑料材質，直徑約為1cm長約4cm，用于氣體通過，進行舌肌訓練時可通過氣囊事先擠壓出氣體保持氣囊的負壓，吸嘴部分貼住舌尖后逐漸松手，即利用氣囊內的低壓將舌體吸住，從而進行舌肌訓練；可通氣管道頂部為可轉動式風門設計，用于隨實際情況調節氣流控制哨音，調控訓練難度（尾端為與氣囊相接部分，采取一般塑料與橡膠結合方式）。

（2）可拆卸式氣囊把手：氣囊選用同樣柔軟的橡膠材質，類橢圓形，頭部較小，與通氣管道相接，最突出的中部直徑約為2cm，整體長約4cm，參考市面上已有儀器，其氣體容量所產生的氣壓足夠吸住舌體，體積形狀與日常常見把手相似，適合抓握，方便擠壓氣體，符合人體力學設計和保持使用效率。底部平整且呈橢圓形平面，可以豎直放立，節省空間。

2.4 中風患者的便攜式多功能吞咽訓練儀材質設計分析的過程

本產品在選材上面根據多數患者自身條件和產品最優舒適度主體選材為橡膠和普通塑料，為常見材料，可得性高，成本低；橡膠材料作為一種具有較高彈性和可逆性形變的聚合物材料，在較小的應力作用下會產生較大的形變，且材質輕巧、質地柔軟，不傷舌體和口腔。

3 中風患者的便攜式多功能吞咽訓練儀的主要功能

（1）可自由切換，整體的多功能嵌合可拆卸設計，不拆卸時進行舌肌訓練，訓練結束后只要拆下橡膠氣囊把手端，便可進行呼吸訓練無須再更換儀器或連接其他設備，使患者可以在不變換體位、不更換儀器的情況下進行舌肌訓練和呼吸訓練，擴大使用場景和提高使用的便捷性，節約一定的人力物力。

（2）可調節性，患者可根據自己的訓練情況自主調節通氣管道上的風門來調控訓練難度，由于個體殘損及恢復情況差異較大，個人殘存的吞咽功能不同，呼吸肌肌力不同，通過控制吹響哨子的速度和氣量而設定適宜的難度，符合臨床康復以功能為導向，因人制宜，制定個體化康復方案的治療原則。

4 結束語

根據市場需求與政策支持，這一款體積較小且集呼吸功能訓練與舌肌訓練功能于一體的便攜式多功能吞咽障礙訓練器，方便患者進行自主訓練，儀器中部的氣哨裝置和風門不僅能讓患者集中注意力，并能明確訓練要求，且帶有一定的趣味性，用于解決患者訓練的積極性低、使用不便捷、不能實時進行自主訓練的問題，旨在達到提高訓練治療效果和節約人力的目的。