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口唇部功能评价能够有效评定口唇部功能障碍的性质、严重程度、发展趋势、预后和转归等,为脑损伤、面神经损伤引起的面瘫患者的康复治疗提供可靠依据。目前,口唇部功能评价大多依靠医生的经验进行主观判断,测得结果的准确性不高。本课题对口唇力检测技术进行研究,为康复中的面瘫患者提供客观有效的口唇部功能评价手段。 面瘫患者大多数都表现出口唇部功能(尤其是运动功能)减弱乃至丧失。对人体口唇部的解剖结构及口唇部肌肉运动特征分析,发现在人体口唇的丰富动作中,双唇抱合动作和圆唇动作是唇部肌肉群综合作用的结果,能够表征口唇部的功能性恢复。因此,抱合拉力和圆唇推力能够作为口唇部功能评价指标。通过使患者重复做抱合和圆唇动作可作为一种康复训练手段。 为兼顾抱合拉力和圆唇推力的检测,采用适合人体口唇部特征的双圆盘结构设计了衔口结构;采用空心圆柱内部贯穿受力拉绳的结构设计了传力器;采用双孔“S”形梁结构并结合惠斯通电桥原理设计了应变式力传感器;信号调理电路由差分放大电路和二阶低通滤波器电路组成信号调理电路。以自带 12 位模数转换器的STM32F103C8T6单片机作为控制核心,选择触摸屏作为显示和输入模块,采用模块化设计方法设计了串口通信模块、存储模块、报警模块及其与微处理器的接口电路。利用降压型DC/DC转换器MP2359设计了电源系统。采用C语言的模块化设计方式,设计并调试通过了主程序、初始化子程序、中断子程序、显示子程序、串口通信子程序和人机交互子程序等,实现了检测数据的检测、显示保存、触发中断和数据通讯等功能。 根据设计的软硬件系统构建了抱合拉力检测样机,并进行了标定实验,结果表明所设计的软硬件系统能够检测人体口唇抱合拉力,满量程的最大测量误差不超过 0.26N。系统操作方便、精度高而又便于携带,既可以实时检测患者的口唇部功能性恢复情况,又可以对检测数据进行记录和存储,便于医护人员对历史数据查询,从而使患者的康复治疗过程得到精确量化。