吞咽障礙患者，進行吞咽運動時要監測其喉嚨，但這類監測設置通常比較昂貴，只能在大型醫療中心使用，所以患者必須定期去醫院就診。一種新的可穿戴監控設備即將投放市場，可以在家中對患者進行遠程監控，讓數百萬吞咽障礙患者的治療更輕松、更實惠。

普渡大學的研究人員發明了可穿戴設備來幫助吞咽障礙患者

背景

吞咽困難是指食物從口腔至胃、賁門運送過程中受阻而產生咽部、胸骨后或食管部位的梗阻停滯感覺。

成功完成一次吞咽，需要超過40對頭部和頸部的肌肉、6對腦神經和多個大腦區域進行精確協調。這些途徑發生任何中斷都可能導致口咽吞咽障礙。吞咽困難通常由多種神經系統疾病(例如中風、腦癱、帕金森氏病和癡呆癥)、頭部和頸部癌癥、創傷和遺傳綜合征引起。

僅在美國，每年約有944萬成年人和50萬名兒童發生吞咽困難。吞咽困難影響日常生活，若沒有適當的治療,可能會導致嚴重的后果,比如營養不良、脫水、呼吸衰竭甚至死亡。

當前吞咽困難的康復干預措施，需要頻繁進行頭頸運動，并依靠昂貴的生物反饋設備進行監測，例如口腔壓力計、肌電圖設備和內窺鏡等。

這種治療方案要求患者每天或每周多次前往醫院進行治療，這對許多患者來說往往是不可行的，特別是對于那些行動不便或生活在農村地區的患者。因此，有研究表明吞咽干預的平均治療依從性僅在22和52%之間，可能導致治療效果欠佳和預后不良。

目前也有便攜式監控設備，允許實時收集吞咽動作期間的生物反饋信號數據。但目前大多數便攜監控設備都是剛性或半柔性的，不適合與頦下區域的曲線表面連接，特別是在頭頸部運動的情況下，所以常常導致數據獲取不良和患者不適。

創新

為了解決以上問題，研究人員創造了一種可貼在皮膚上的傳感器貼紙，該貼紙可牢固地附著在脖子上，并通過細電纜連接到無線發射器單元。

該傳感器貼片使用了聚酰亞胺(PI)柔性薄片(13μm)，并利用激光系統在其兩側涂上Cu膜(9μm)。隨后用銅蝕刻劑進行濕法蝕刻，制作出PI薄片兩端的兩對sEMG通道、記錄電極和連接器。再用導電粘合劑環氧樹脂印刷壓阻條，作為傳感元件。

普渡大學健康與人文科學學院語音、語言和聽力科學副教授Georgia A. Malandraki和普渡大學工程學院生物醫學工程與機械工程助理教授Chi Hwan Lee 共同創立了Curasis LLC公司，分別擔任代理首席執行官和首席技術官。他們正在通過Curasis LLC公司，將該項可穿戴技術商業化。

Malandraki表示："我們希望提供一種可靠，對患者友好且負擔得起的方法來治療數百萬吞咽障礙患者。"

傳感器貼片系統的基本布局和配置

可貼在皮膚上的傳感器貼紙可測量并記錄與吞咽有關的肌肉活動和運動。然后，信息通過夾在穿戴者襯衫上的無線發射器單元發送到存儲該信息的軟件上，以供醫生日后分析。如果沒有可用的互聯網，則也可以簡單地記錄數據以供日后閱讀。

一名健康年輕受試者(23歲女性)的實驗數據

Lee表示："我們的設備經過專門設計，傳感器標簽具有可拉伸性和柔性，可以很好地與皮膚和彎曲的頭頸貼合，并記錄吞咽相關的細小肌肉活動。"

這種傳感器貼紙設計時使用了廉價的元件，設計為可使用約10次，之后可將其丟棄。

進展

Malandraki和Lee已經完成了該可穿戴設備的臨床前測試，目前正在進行臨床試驗。他們正在與普渡大學研究基金會技術商業化辦公室合作，為該技術申請專利。