一种模拟不同吞咽障碍患者流体食品吞咽的装置及方法

1.本发明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。


背景技术：

2.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。
3.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。
4.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。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明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。
6.本发明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。
7.本发明的一种实施方式中，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。
8.本发明的一种实施方式中，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。
9.本发明的一种实施方式中，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。
10.本发明的一种实施方式中，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。
11.本发明的一种实施方式中，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。
12.本发明的一种实施方式中，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。
13.本发明的一种实施方式中，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。
14.本发明的一种实施方式中，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。
15.本发明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：
16.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；
17.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；
18.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；
19.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。
20.有益效果
21.本发明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目的。本发明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。
附图说明
22.图1为本发明模拟不同吞咽障碍患者流体食品吞咽的装置的立体图；
23.图2为本发明与第二舌咽基体连接的传动机构的结构示意图；
24.图3为食团刚进入本发明装置内的示意图；
25.图4为食团经本发明装置运动向后方运输的示意图。
26.图5为本发明某次模拟吞咽时各电机的运动时序图；
27.图6为本发明某次模拟吞咽与真实吞咽的食团位置对比图；
28.图7为本发明某次模拟吞咽中各部位位置点上的压力变化图；
29.图8为本发明模拟正常吞咽与异常吞咽的吞咽时长对比图；
30.图9为本发明模拟正常吞咽与异常吞咽的吞咽压力对比图。
31.图中：1、安装底板；2、第一水平安装板；3、第二水平安装板；4、第一竖直安装板；5、第一舌咽基体；6、第二舌咽基体；7、第三舌咽基体；8、第四舌咽基体；9、第五舌咽基体；10、上颌基体；11、定位销轴；12、第六舌咽基体；13、第七舌咽基体；14、第二竖直安装板；15、第三竖直安装板；16、底座；17、电机；18、联轴器；19、轴承座；20、丝杠；21、螺母；22、直线轴承；23、导向销轴；24、食物通道软管；25、压力感测片。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.实施例1
36.如图1-4所示，本实施例提供了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10和舌咽基体，所述上颌基体10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10相对一面的形状相适配，所述上颌基体10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24，所述食物通道软管24与上颌基体10之间设置有多个压力感测片25，压力感测片25用于在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；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24以运输食物实现吞咽动作。
37.可选地，所述传动机构为丝杠螺母机构，包括丝杠20、螺母21、直线轴承22和导向销轴23，所述螺母21与丝杠20连接，所述舌咽基体的一端与所述螺母21连接，另一端连接有直线轴承22，所述直线轴承22套设于所述导向销轴23上。
38.可选地，所述驱动机构包括电机17以及与所述电机17连接的联轴器18，所述联轴器18的另一端与所述丝杠20连接，所述电机17通过所述联轴器18带动所述丝杠20旋转，丝杠20旋转带动所述螺母21以及螺母21上的舌咽基体沿丝杠20的轴向做直线往复运动；舌咽基体的另一端通过直线轴承22套设在导向销轴23上，对舌咽基体的另一端起到导向作用，使得舌咽基体整体平稳地做直线往复运动。
39.可选地，所述上颌基体10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10的上颚部分相对的一面为弧形曲面且相适配，即若干个舌咽基体的上表面与上颌基体10的上颚部分的下表面均为弧形曲面且相适配，使得该若干个舌咽基体的上表面与上颌基体10的上颚部分的下表面能够完全贴合；若干个所述舌咽基体与所述上颌基体10的咽壁部分相对的一面为竖直平面且相适配，即若干个所述舌咽基体的外表面与上颌基体10的咽壁部分的内表面均为竖直平面且相适配，使得该若干个舌咽基体的外表面与上颌基体10的咽壁部分的内表面能够完全贴合；分别模拟口腔上颚和舌咽表面所在的面。
40.可选地，沿所述上颌基体10头部至尾部相对的一端依次设置有第一舌咽基体5、第二舌咽基体6、第三舌咽基体7、第四舌咽基体8、第五舌咽基体9、第六舌咽基体12和第七舌咽基体13，所述一舌咽基体5、第二舌咽基体6、第三舌咽基体7、第四舌咽基体8和第五舌咽基体9位于所述上颌基体10的上颚部分的下方并能够上下移动，所述第六舌咽基体12和第七舌咽基体13位于所述上颌基体10的咽壁部分的内侧并能够左右移动，所述第一舌咽基体5移动以封闭所述食物通道软管24，所述第二舌咽基体6、第三舌咽基体7、第四舌咽基体8、第五舌咽基体9、第六舌咽基体12和第七舌咽基体13移动挤压所述食物通道软管24以模拟吞咽动作。需要说明的是，舌咽基体以及与其连接的传动机构的数量可以根据人体口咽尺
寸及吞咽运动进行调整，对此不作具体限定。
41.可选地，如图3和4所示，所述压力感测片25在上颌基体10与若干个舌咽基体模拟的口腔和咽部均有布置。
42.可选地，还包括安装底板1，所述安装底板1上安装有第一竖直安装板4、第二竖直安装板14和第三竖直安装板15，所述第一竖直安装板4连接有第一水平安装板2和第二水平安装板3，所述第一竖直安装板4与上颌基体10通过若干个定位销轴11连接。可选地，所述第二竖直安装板14和第三竖直安装板15平行且与第一竖直安装板4垂直，所述第一水平安装板2和第二水平安装板3平行且与第一竖直安装板4垂直。
43.可选地，与所述第一舌咽基体5、第二舌咽基体6、第三舌咽基体7、第四舌咽基体8和第五舌咽基体9连接的传动机构垂直布置，且其丝杠20通过轴承座19安装在第二水平安装板3上，其导向销轴23穿过所述第二水平安装板3固定在第一水平安装板2上，与其连接的电机17固定在第一水平安装板2上。
44.可选地，与所述第六舌咽基体12和第七舌咽基体13连接的传动机构水平布置，且其丝杠20通过轴承座19安装在第二竖直安装板14上，其导向销轴23穿过所述第二竖直安装板14固定在第三竖直安装板15上，与其连接的电机17固定在第三竖直安装板15上。
45.可选地，所述食物通道软管24的材质为pdms(聚二甲基硅氧烷)、橡胶等弹性软材料；所述食物通道软管24的两侧分别与上颌基体10与若干个舌咽基体贴合，若干个所述舌咽基体在电机17的驱动下推动食物通道软管24挤压变形。
46.本实施例在设计仿生吞咽的装置时，根据所研究的人体口咽吞咽运动规律以及人体口咽解剖结构特点，使用一根柔性软管模拟口腔及咽腔作为装置的食物通道；考虑到吞咽过程中主动运动挤压食团的结构为舌与咽壁，上颚基本维持不动，故将柔性软管外侧使用刚性硬壁进行约束；将口咽划分为6段，在柔性软管下侧添加6个可以沿软管径向方向移动的舌咽基体作为运动部件，驱动软管收缩模拟口咽挤压运动，同时，为了实现吞咽运动连续这一要求，6个运动部件在空间上紧凑相邻，保证模拟吞咽动作结束后，柔性软管内不留残余。需要说明的是，上述6个运动部件对应第二舌咽基体6、第三舌咽基体7、第四舌咽基体8、第五舌咽基体9、第六舌咽基体12和第七舌咽基体13，而第一舌咽基体5仅起到封闭食物通道软管24的作用。
47.人体口咽的上颚与咽后壁使用一刚性硬壁来进行模拟，为使装置关键尺寸与人体相近，刚性硬壁尺寸应参照真实人体的上颚与咽后壁尺寸，称为上颌基体。人体上颚形状类似穹顶状，四周低中心高，由于本装置仅参考人体矢状面结构数据设计，因此不再考虑上颚在冠状轴方向上的弧度变化。而咽腔形状近似于圆筒状。根据人体解剖学数据，正常成年人上颚最高点高度在15mm左右，牙弓宽度在30-50mm范围内，软腭尖点水平上气道横截面左右径在20mm左右，会厌顶点水平上气道横截面左右径在30mm左右。为简化结构，将上颚与咽壁轮廓面分别看作一段圆弧面与一段平面构成上颚硬质板。
48.口咽食物通道使用一根软管来进行模拟。本装置旨在模拟人体口咽进行食物吞咽试验，且能方便观察食团在吞咽过程中的变化，因此要求软管透明。软管在装置中仅仅起到约束食团的作用，而驱动软管变形来推动食团的动力来源于运动部件，因此要求软管质地柔软且能贴合上颌基体。食品用硅胶透明度高，稳定性和流动性好，且质地柔软，因此选用食品用硅胶作为软管材料。参考人体口咽尺寸，确定食物通道软管24的内径为18mm，外径为
20mm，壁厚1mm。
49.柔性软管下侧由6个可以沿软管径向方向移动的滑块作为运动部件，模拟舌和咽壁驱动软管收缩模拟口咽挤压运动，称为舌咽基体。舌咽基体要求使软管挤压运动连续，动作完成后软管内没有食团残留。因此下侧舌咽基体在完成吞咽动作后应能够与上颌基体相吻合，且个舌咽基体之间空间紧凑，使软管内部不留间隙。确定舌咽基体宽度为32mm。此外，舌咽基体上端轮廓应能够与上颌基体相吻合，故滑块上端设为圆弧曲面，圆弧半径与上颌基体内侧面相同。舌咽基体之间的间隔设置为2mm，保证动作时软管产生的形变连续且压紧后软管内部不留间隙，满足吞咽仿生装置运动连续的要求。
50.当使用该装置进行模拟吞咽时，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24，同时驱动舌咽基体5挤压食品通道软管24将入口封闭，如图3所示。等待流体食物注入完成后，开启电机17依次驱动第二舌咽基体6、第三舌咽基体7、第四舌咽基体8、第五舌咽基体9、第六舌咽基体12和第七舌咽基体13运动并挤压食物通道软管24，使食物通道横截面积减小，如图4所示。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。
51.为了能够实现对不同人群吞咽运动的模拟，通过调整各电机17的转速与启止时间，实现第二舌咽基体6、第三舌咽基体7、第四舌咽基体8、第五舌咽基体9、第六舌咽基体12和第七舌咽基体13以不同的运动速度与运动时序挤压食物通道软管24，可以满足对不同人群的吞咽运动的适应。
52.实施例2
53.本实施例提供一种食物模拟吞咽方法，所述方法采用上述实施例1提供的装置进行模拟，包括以下步骤：
54.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；
55.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；
56.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；
57.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。
58.可选地，所述步骤二中，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24，同时驱动舌咽基体5挤压食品通道软管24将入口封闭，如图3所示；等待流体食物注入完成后，开启电机17依次驱动第二舌咽基体6、第三舌咽基体7、第四舌咽基体8、第五舌咽基体9、第六舌咽基体12和第七舌咽基体13运动并挤压食物通道软管24，使食物通道横截面积减小，如图4所示；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。
59.如图6所示，图6为本发明某次模拟吞咽与真实吞咽的食团位置对比图，图中模拟吞咽中食团使用虚线画出，各时刻食团的位置与真实吞咽基本吻合，食团被从装置的软管入口处连续顺滑的运输到出口，较好地复现了真实吞咽的动作。本次模拟吞咽从装置开始动作到食团到达吞咽软管出口共花费时间0.86s，本次选取的受试者该次吞咽时间为0.76s，两者时间较为接近。
60.如图7所示，图7为本发明某次模拟吞咽中各部位位置点上的压力变化图，其压力值在20-40kpa范围内，与真实吞咽较为接近。人体真实吞咽时，舌腭之间从前至后依次形成
产生压力梯度，将食团向后方运输，而位置点1、位置点2、位置点3、位置点4同样按照时间和空间顺序依次检测到压力产生和达到最大值，符合人体真实吞咽规律。
61.图8所示为模拟5ml的5.0％马铃薯淀粉溶液(st-5.0)、1.0％黄原胶溶液(xg-1.0)、3.0％舒食素s溶液(ss-3.0)和12.5％大豆分离蛋白溶液(sp-12.5)时，正常吞咽与异常吞咽的吞咽时长对比。结果显示，与模拟正常吞咽相比，模拟异常吞咽在所有增稠剂溶液样品中均表现出更长的吞咽时长。这一结果符合真实吞咽中不同吞咽障碍患者的吞咽时长规律，同时也验证了仿生吞咽的装置的有效性。
62.图9所示为模拟5ml的5.0％马铃薯淀粉溶液(st-5.0)、1.0％黄原胶溶液(xg-1.0)、3.0％舒食素s溶液(ss-3.0)和12.5％大豆分离蛋白溶液(sp-12.5)时，正常吞咽与异常吞咽的位置点3的吞咽压力峰值对比。结果显示，位置点3的吞咽压力峰值在模拟正常吞咽和模拟异常吞咽间表现出显著差异，且模拟异常吞咽时的位置点3吞咽压力峰值明显更低。相比吞咽正常的患者，吞咽异常的患者舌运动更加迟缓，反应在仿生吞咽的装置上，将使体外模拟吞咽时的吞咽压力降低。这一结果与真实吞咽的规律相符合。
63.在模拟正常吞咽及模拟异常吞咽之间，吞咽时长与吞咽压力均表现出显著差异，证明该装置能够适应不同的吞咽症状，也证明了装置的有效性。
64.虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

技术特征：
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。7.根据权利要求5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，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。8.根据权利要求7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，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。9.根据权利要求3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。10.一种食物模拟吞咽方法，其特征在于，所述方法应用了权利要求1-9任一项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：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；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；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；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。

技术总结
本发明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。


技术研发人员：钱善华 张诚 宋小飞 蒋宇靖 孙崇皓 倪自丰
受保护的技术使用者：江南大学
技术研发日：2023.05.11
技术公布日：2023/8/28