人类吞咽动作的成功完成需要40多对头颈部肌肉、六对颅神经、脑干中复杂的电路以及多个大脑区域进行精确协调。这些器官的任何损坏都可能导致口咽吞咽障碍（也称为口咽吞咽困难）。据报道，仅在美国，每年就有大约万成年人和50多万儿童遭受吞咽困难。吞咽困难通常是由多种神经系统疾病（例如中风，脑瘫，帕金森氏病和痴呆症），头颈癌及其治疗，创伤和遗传综合症引起的。如果没有适当的治疗，吞咽困难会干扰日常生活，甚至会致命，例如营养不良、脱水、呼吸困难（由于将食物/液体吸入肺部）甚至死亡。当前的康复干预可以帮助吞咽困难患者，但是需要频繁地进行头/颈运动，其主要依赖于昂贵的生物反馈设备（例如口腔压力计、肌电图设备和内窥镜检查）。此外，该治疗方案还需要患者频繁地去诊所进行治疗，对于许多患者而言，特别是行动不便或生活在医疗专业人员和资源短缺的农村地区的患者通常是不可行的。因此，研究表明吞咽干预的平均治疗依从性在22％至52％之间，可能导致治疗效果欠佳。迫切需要为吞咽困难的远程修复开发便携式且廉价的远程监控系统。普渡大学GeorgiaMalandraki和ChiHwanLee教授课题组在国际期刊ScienceAdvances(IF13.)上发表题为“Flexiblesubmentalsensorpatchwithremotemonitoringcontrolsformanagementoforopharyngealswallowingdisorders”的研究论文。

本文要点：

本文介绍了一种可贴在皮肤上的传感器贴片的开发和初步验证，该贴片可以无创地顺应于下颌区域的曲率，并可以在吞咽动作和动作期间同时远程监视肌肉活动和喉部运动。

通过优化传感器贴片的性能，可以准确记录吞咽过程中的网膜下肌肉活动，其特点是易于使用、可及性、可重复使用性和成本效益。

初步研究证明，该器件对患有帕金森病和吞咽困难的患者是可行且有效的。

图1传感器贴片系统的基本布局和配置。

（A）传感器贴片的示意图（左）和照片（右）与连接在穿戴者衣服上的便携式设备相连，用于远程数据传输和供电。

（B）sEMG记录电极的放大照片。

（C）应变计中压阻带的放大照片。

（D）便携式单元未包装的集成电路芯片的照片。

（E）通过与商用记录电极（红色图）进行比较，测得的顺应性记录电极的电极-皮肤接触阻抗（蓝色图）。

（F）在各种弯曲半径下应变仪的基本特性。

（G）在各种增益设置下远程数据传输单元分辨率的基本特征。

图2开放式蜂窝网络的关键设计特征。

图3对健康的年轻受试者（23岁的女性）进行的初步研究。

图4对诊断为帕金森氏症和吞咽困难的患者（70岁女性）进行的初步研究。

原文链接：DOI:10./sciadv.aay

柔性电子材料与器件


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