CN106361368A - 一种便携式电子听诊器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种便携式电子听诊器，具体涉及医疗器械技术领域。本发明便携式电子听诊器包括信号采集探头、壳体、显示器、扬声器、电子线路板、供电电池、音频输出接口及数据输出接口；所述信号采集探头上设置有压电陶瓷结构，所述压电陶瓷结构将人体机械振动转换成电信号后、将所述电信号传递给电子线路板，所述电子线路板上设置有若干个电路模块，这些模块将接收到的电信号进行运算后，通过显示器、扬声器、音频输出接口或数据输出接口进行输出。本发明可以达到将听诊器接收到的振动信号放大并输出的目的；同时还可将听诊器收集的数据与数据库信息进行比对，得到通俗易懂的测量数据结果。

Description

一种便携式电子听诊器

【技术领域】

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种便携式电子听诊器。

【背景技术】

听诊器是诊断呼吸系统、心血管系统疾病的重要工具，是医生的标志，听诊器最早由法国医生雷纳克(Rene larnnec)发明，不断改良后形成了现在普遍使用的传统听诊器。传统声学听诊器主要包括听诊头(胸件)、传导部分(胶管)、听音部分(耳件)。

听诊器的作用非常重要，是医生们必备的一件产品，可以用于听心脏的跳动，胎音等。主要的工作原理是利用心脏跳动产生的震动带动听诊器前端膜片震动，膜片振动产生声音。但是现在市场上现有的听诊器大多数都是机械的听诊器，机械听诊器没有对声音进行放大，所以能够听到的声音比较微弱，很考验医生的耳朵，应用具有局限性。如果想听到大声清晰的声音，是无能为力的。

长期以来心血管疾病一直是威胁人类生命的主要疾病，至今仍是人类导致死亡的主要病因之一，心脏病是人类健康的头号杀手。我国，每年有几十万人死于心脏病，心脏疾病近年来上升趋势很快。在对心脏病的各种检测手段中，心肺音听诊是诊断心肺疾病和了解心肺功能的一种最古老也是最常用的方法。但是，在医疗领域沿用了多年的听诊器，外观、原理、性能没有太大区别。并且，传统听诊器往往难以捕捉到人体内部脏器发出的一些微弱但却非常重要的生物声，致使医生无法及时做出诊断，且诊断的依据主要根据医师的听觉和经验，主观的因素可能造成错判，准确性较差。特别在恶劣的环境下，在凌乱的事故现场、繁忙的急救室以及嘈杂的救护车上，要使用传统的听诊器进行有效地诊断几乎是不可能的。

对于心血管疾病来说可以通过听诊器来监测健康情况，做到提倡早发现、提前治疗，可以避免有效控制疾病的发展，但是对于普通人来说，不具备通过目前常见的听诊器来达到发现潜在疾病的能力。

【发明内容】

本发明的发明目的在于：针对目前听诊器存在声音微弱、在嘈杂环境下难以做出准确判断，普通人难以通过听诊器了解自身身体状况的问题，本发明提供一种便携式电子听诊器，可以达到将听诊器接收到的振动信号放大并输出，克服听诊器声音弱的问题；本发明另一目的，可将听诊器收集的信息进行处理、并通过与数据库信息进行比对，得到测量数据结果并通过显示器输出，使不具备医学背景的人能看到通俗易懂的测量结果，实现对自身健康状况监测的目的。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种便携式电子听诊器，包括信号采集探头、壳体、显示器、扬声器、电子线路板、供电电池、音频输出接口及数据输出接口；所述电子线路板上包括增益控制模块、第一信号放大模块、滤波器模块、第二信号放大模块、音频转换模块、数据处理模块、数据库比对模块、存储输出模块和显示输出模块；

所述信号采集探头包括一外壳和一设置在所述外壳内的压电陶瓷结构，所述压电陶瓷结构将人体机械振动转换成电信号后，将经过放大和波形整理后的所述电信号依次传递给所述第一信号放大模块、滤波器模块和第二信号放大模块，实现电信号放大和波形整理，然后再将经过放大和波形整理后的电信号分别传递给所述音频转换模块和数据处理模块；所述音频转换模块将电信号转换成声音信号后分别与所述扬声器和音频输出接口相连，实现音频输出；所述数据处理模块将电信号进行数据处理得到初步处理数据后传递给所述数据库比对模块，所述初步处理数据与所述数据库对比模块中相应数据进行比对配对，得到监测数据结果，所述监测数据结果分别传递给所述显示输出模块和存储输出模块，所述显示输出模块与所述显示器连接实现视频输出，所述存储输出模块与所述数据输出接口连接实现数据传递功能；所述增益模块与所述第一信号放大模块相连接，实现增益自动调节；

所述供电电池用于向所述电子线路板、显示器和扬声器提供电源；所述显示器、扬声器、音频输出接口的数据输出接口均设置在所述壳体上，所述电子线路板和供电电池设置在所述壳体内。

所述信号采集探头与所述壳体间通过可传递电信号的传递物件进行连接，如数据线。

优化的，所述压电陶瓷结构指在内切圆直径为D的金属片上设置N+1个外切圆直径为L的压电陶瓷片，所述D＞L，N的取值为0-30。

更优化的，所述金属片材质选自金、银、铜、铝和钨中的一种或几种。

再优化的，所述滤波器模块由一个高通滤波器和一个低通滤波器串联组成，所述高通滤波器与所述第一放大模块连接，所述低通滤波器与所述第二信号放大模块相连。

进一步优化的，所述高通滤波器的起始频率为25Hz，所述低通滤波器的截止频率为90Hz。

更进一步优化的，所述供电电池为锂供电电池。

再更进一步优化的，所述音频输出接口或数据输出接口均为直插式接口。

再更进一步优化的，所述外壳采用屏蔽网状结构，以屏蔽电磁信号干扰。

本发明原理：由于人的心脏跳动、脉搏跳动、胎儿心脏跳动都会产生机械振动，本发明中通过信号采集探头将这种机械振动转换成电信号，通过第一信号放大模块将这种电信号实现第一次放大，其中增益模块与所述第一信号放大模块相连接，实现将收集的微弱电信号自动调节、自动放大目的。电信号通过放大后，为了避免环境中其他电磁信号对数据的影响，设置滤波器模块进行波形整理，只允许25-90Hz频率的波段通过。经过波形整理后的电信号进行第二次放大，得到较强的电信号，接着将电信号分为两路信号输出：一路将信号传输到音频转换模块，将电信号转换成声音信号后通过扬声器或者音频输出接口输出，这部分主要供医护人员使用，实现将心脏跳动声音等放大的目的；另一路将信号则传输给数据处理模块，数据处理模块对信号进行处理，得到跳动频率频率、心电波形等初步处理数据，初步处理数据接着传输给数据库比对模块，在数据库比对模块中收录了各种正常或疾病模型数据及该模型对应的诊断结论，通过比对在数据库中找到与初步处理数据最接近的模型数据，该模型数据对应的结论作为本次监测的监测数据结果，最后监测数据结果通过显示器直接显示或存储于存储输出模块中，通过数据输出接口可以实现数据的传输。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明可以实现将听诊接收到的振动声音放大并输出，克服听诊器声音弱的问题，供医护人员方便使用。由于本发明通过信号采集探头上设置有压电陶瓷结构，压电陶瓷结构为直径为D的金属片上设置N+1个直径为L的压电陶瓷片，所述D＞L，N的取值为0-30，优选3-10，即在压电陶瓷结构中存在多个双膜片结构，当接触到信号时多个压电陶瓷结构同时将机械振动转换成电信呈输出，信号更强。

2.本发明在电子听诊器中设置有数据处理和数据库比对模块，通过在数据库中内置大量不同性别、不同年龄、不同疾病患者的心脏跳动、脉搏跳动、胎儿胎音等等数据，形成丰富的不同模型数据，且每个模型对应有测量结果、健康信息、保健建议等数据。当每次测量时，将数据先进行处理，得到初步处理数据，这些初步处理数据通过与数据库中不同模型数据进行比对，最终与一个模型数据最匹配，而这个数据模型对应的测量结果、健康信息、保健建议等数据与监测的数据一起整合成监测数据结果而输出。充分满足各类非医学人员通过自测了解身体状况的目的，同时也为医护人员诊断提供参考。

3.本发明具有重量轻，接收信号清晰、杂音低，能够随身携带的特点，所有音频输出接口或数据输出接口均为直插式接口，方便实用，可供各类人群使用。

【附图说明】

图1是本发明便携电子听诊器结构示意图；

图2是本发明信号采集探头上压电陶瓷结构示意图。

附图中，1-信号采集探头、2-增益控制模块、3-第一信号放大模块、4-滤波器模块、5-第二信号放大模块、6-音频转换模块、7-扬声器、8-音频输出接口相连、9-数据处理模块、10-数据库比对模块、11-显示输出模块、12-存储输出模块、13-显示器、14-数据输出接口、II-金属片、III-电陶瓷片。

【具体实施方式】

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

请同时参见图1和图2。

一种便携式电子听诊器，包括信号采集探头1、壳体(图未示)、显示器13、扬声器7、电子线路板(图未示)、供电电池(图未示)、音频输出接口8及数据输出接口14；所述电子线路板上包括增益控制模块2、第一信号放大模块3、滤波器模块4、第二信号放大模块5、音频转换模块6、数据处理模块9、数据库比对模块10、存储输出模块12和显示输出模块11。

所述信号采集探头1包括一外壳(图未示)和一设置在所述外壳内的压电陶瓷结构，所述压电陶瓷结构将人体机械振动转换成电信号后、将所述电信号依次传递给所述第一信号放大模块3、滤波器模块4和第二信号放大模块5，实现电信号放大和波形整理，然后再将经过放大和波形整理后的电信号分别传递给所述音频转换模块6和数据处理模块9；所述音频转换模块6将电信号转换成声音信号后、分别与所述扬声器7和音频输出接口相连8，实现音频输出；所述数据处理模块9将电信号进行数据处理得到初步处理数据后传递给所述数据库比对模块10，所述初步处理数据与所述数据库对比模块10中相应数据进行比对配对，得到监测数据结果，所述监测数据结果分别传递给所述显示输出模块11和存储输出模块12，所述显示输出模块11与所述显示器13连接实现视频输出，所述存储输出模块12与所述数据输出接口14连接实现数据传递功能；所述增益模块2与所述第一信号放大模块3相连接，实现增益自动调节。

所述供电电池用于向所述电子线路板、显示器13和扬声器7提供电源,所述电池模块为锂电池供电；所述显示器13、扬声器7、音频输出接口8的数据输出接口14均设置在壳体上，所述电子线路板和供电电池设置在壳体内。所述的音频输出接口8或数据输出接口14均为直插式接口。

所述压电陶瓷结构指在内切圆直径为D的金属片II上设置N+1个外切圆直径为L的压电陶瓷片III，所述D＞L，N的取值为5。所述金属片材质为金铝合金片。所述信号采集探头外壳采用屏蔽网状结构，屏蔽电磁信号干扰。所述滤波器由分别由一个高通滤波器和一个低通滤波器串联组成，所述高通滤波器与所述第一放大模块连接，所述低通滤波器与所述第二信号放大模块相连。所述高通滤波器的起始频率为25Hz，所述低通滤波器的截止频率为90Hz。

使用时，以测量人体心脏跳动的心音为例，其他测量方法类似。首先，取信号采集探头1，将信号采集探头1上的压电陶瓷结构对准人体心脏跳动部位，由于本发明内部按发明原理进行运行，此时在扬声器7处可听到扩大的心脏跳动的节奏和频率，也可用普通耳塞插入音频输出接口8收听扩大的心脏跳动的节奏和频率；同时，在显示器13上显示出来此时测定的结果，并且给出此次测定的对象从心脏跳动反应出来的身体状况及建议，供医护人员或测定其他人参考；测量数据结果同时存储于存储模块中，可通过用数据线插入数据输出接口将测量数据结果导出，测量完毕。

可以理解，在其他实施方式中，本发明还可以设置插式充电接口，给供电电池充电，实现方便充电的目的。

可以理解，在其他实施方式中，所述金属片材质还可以为金、银、铜、铝和钨中的单纯一种金属制成的金属片，或者几种构成的复合金属片，如铜铝合金、铜银、铝银等，这些材质做成的金属片，都能实现本发明将电信号传输功能的目的。

可以理解，本发明中N还可以在0-30间任意取值，当N取值为0时，压电陶瓷为双膜片结构即1个金属片1个压电陶瓷片；当N取值为30时，1个金属片上规则或不规则的排列31个压电陶瓷片。优选N的取值为4-10个，这样在使用听诊器时，会有多个压电陶瓷同时接受到信号，减少干扰。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (8)

1.一种便携式电子听诊器，其特征在于，包括信号采集探头、壳体、显示器、扬声器、电子线路板、供电电池、音频输出接口及数据输出接口；所述电子线路板上包括增益控制模块、第一信号放大模块、滤波器模块、第二信号放大模块、音频转换模块、数据处理模块、数据库比对模块、存储输出模块和显示输出模块；

所述信号采集探头包括一外壳和一设置在所述外壳内的压电陶瓷结构，所述压电陶瓷结构将人体机械振动转换成电信号后，将所述电信号依次传递给所述第一信号放大模块、滤波器模块和第二信号放大模块，实现电信号放大和波形整理，然后再将经过放大和波形整理后的电信号分别传递给所述音频转换模块和数据处理模块；所述音频转换模块将电信号转换成声音信号后分别与所述扬声器和音频输出接口相连，实现音频输出；所述数据处理模块将电信号进行数据处理得到初步处理数据后传递给所述数据库比对模块，所述初步处理数据与所述数据库对比模块中相应数据进行比对配对，得到监测数据结果，所述监测数据结果分别传递给所述显示输出模块和存储输出模块，所述显示输出模块与所述显示器连接实现视频输出，所述存储输出模块与所述数据输出接口连接实现数据传递功能；所述增益模块与所述第一信号放大模块相连接，实现增益自动调节；

所述供电电池用于向所述电子线路板、显示器和扬声器提供电源；所述显示器、扬声器、音频输出接口的数据输出接口均设置在所述壳体上，所述电子线路板和供电电池设置在所述壳体内。

2.根据权利要求1所述的一种便携式电子听诊器，其特征在于，所述压电陶瓷结构指在内切圆直径为D的金属片上设置N+1个外切圆直径为L的压电陶瓷片，所述D＞L，N的取值为0-30。

3.根据权利要求2所述的一种便携式电子听诊器，其特征在于，所述金属片材质选自金、银、铜、铝和钨中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种便携式电子听诊器，其特征在于，所述滤波器模块由一个高通滤波器和一个低通滤波器串联组成，所述高通滤波器与所述第一信号放大模块连接，所述低通滤波器与所述第二信号放大模块相连。

5.根据权利要求4所述的一种便携式电子听诊器，其特征在于，所述高通滤波器的起始频率为25Hz，所述低通滤波器的截止频率为90Hz。

6.根据权利要求1所述所述的一种便携式电子听诊器，其特征在于，所述供电电池为锂供电电池。

7.根据权利要求1所述所述的一种便携式电子听诊器，其特征在于，所述音频输出接口或数据输出接口均为直插式接口。

8.根据权利要求1所述所述的一种便携式电子听诊器，其特征在于，所述外壳采用屏蔽网状结构，以屏蔽电磁信号干扰。