CN107456244B - 肠鸣音采集装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种肠鸣音采集装置，该装置包括：检测部件，获取与用户的肠鸣音相关联的检测信号；处理部件，获取检测信号并对检测信号进行信号处理，以使终端设备根据处理后的检测信号获取用户的肠鸣音数据；贴合部件与用户的待检测部位的皮肤表面贴合，以使装置贴合在皮肤表面上；以及柔性基底由柔性聚合物材料制成，用于承载检测部件、处理部件和贴合部件。本公开实施例所提供的肠鸣音采集装置，贴合于用户的待检测部位的皮肤表面、便于携带，且获取肠鸣音数据的准确性高、速度快。

Description

肠鸣音采集装置

技术领域

本公开涉及医疗检测技术领域，尤其涉及一种肠鸣音采集装置。

背景技术

为了更好的确定患者的病情，需通过医疗器械对患者的病情进行详细的检查，而后根据检查结果确定病患的患病情况，以使病患可以得到快速、准确的治疗。

以肠鸣音为例，肠鸣音是肠道蠕动时，肠道内部气体和液体流动所产生的声音。健康的人肠鸣音的频率大概为每分钟4次左右，并随着消化活动和休息活动呈现有规律的变化。人身体出现某些疾病时，会出现异常肠鸣音。因此，肠鸣音是一种重要的生理健康指标，肠鸣音的检查是一般的体检项目，也是消化科的必查项目。

相关技术中，存在医护人员通过听诊器人工检测和利用肠鸣音检测设备测量病患肠鸣音两种肠鸣音检测方式。但是，利用听诊器测量病患的肠鸣音，医护人员需将听诊器贴于病患腹部肚脐周围进行长达几分钟的检测，以确定肠鸣音的次数和响声等。这种方式降低了医护人员的查房和门诊效率，且测量结果的准确性难以保证。而肠鸣音检测设备采用硬质材料制成，难以与腹部完好贴合，使得检测结果的准确性难以保证。且这类硬质的肠鸣音检测设备较为笨重，会影响患者的正常运动，难以做到长期的监测。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种肠鸣音采集装置，以解决肠鸣音检测设备笨重，不便于用户携带，难以长期监测，检测结果准确性低的问题。

根据本公开的一方面，提供了一种肠鸣音采集装置，包括：

检测部件，获取与用户的肠鸣音相关联的检测信号；

处理部件，获取所述检测信号，并对所述检测信号进行信号处理，以使终端设备根据所述处理后的检测信号确定所述用户的肠鸣音数据；

贴合部件，与所述用户的待检测部位的皮肤表面贴合，以使所述装置贴合在所述皮肤表面上；以及

柔性基底，由柔性聚合物材料制成，用于承载所述检测部件、所述处理部件和所述贴合部件。

在一种可能的实现方式中，所述检测部件包括一个或多个信号检测传感器，

所述信号检测传感器包括外壳、第一电极和第二电极，

所述外壳，用于收集所述待检测部位发出的声信号，所述外壳围绕所述信号检测传感器，并在所述信号检测传感器内部形成第一空间，所述第一电极和所述第二电极设置于所述第一空间中；

所述第一电极，位于所述第二电极的一侧，与所述第二电极构成第一电容；

所述第二电极，基于所述声信号发生形变，以改变所述第一电容的电荷和/或电容；

其中，所述检测信号包括所述第一电容的电压，所述第一电极包括金属电容电极，所述第二电极包括驻极体电极。

在一种可能的实现方式中，所述信号检测传感器还包括：

阻抗层，位于所述第一空间中，且位于所述第二电极的另一侧，以匹配所述待检测部位的皮肤与所述第二电极的声阻抗差；

其中，所述阻抗层的杨氏模量E_Z的取值范围为0.01E_S～0.1E_S，E_S为所述待检测部位的皮肤的杨氏模量，

所述阻抗层的声阻抗Z_Z的取值范围为Z_S为所述待检测部位的皮肤的声阻抗，Z_A为空气的声阻抗。

在一种可能的实现方式中，所述检测部件包括MEMS麦克风。

在一种可能的实现方式中，所述外壳的外侧轮廓的轮廓形状包括圆柱形和立方体形中的任一种；

所述外壳的内侧轮廓的轮廓形状包括圆柱形、立方体形和二次抛物线形成的抛物面形中的任一种；

其中，在所述内侧轮廓的轮廓形状为抛物面形的情况下，所述第二电极的中心与抛物面形的焦点相对应。

在一种可能的实现方式中，在所述检测部件包括多个所述信号检测传感器的情况下，所述信号检测传感器分散设置在所述柔性基底上。

在一种可能的实现方式中，还包括：

显示部件，包括显示灯和显示屏中的至少一种，用于显示所述肠鸣音数据。

在一种可能的实现方式中，所述贴合部件包括生物胶区域，所述生物胶区域的平面形状包括以下任一项：整体连续型平面形状、离散S型平面形状和网状X型平面形状；

其中，在所述生物胶区域的平面形状为所述离散S型平面形状的情况下，生物胶区域的面积占所述贴合部件的总面积的10％～20％；

在所述生物胶区域的平面形状为所述网状X型平面形状的情况下，所述生物胶区域包括第一网格条纹和第二网格条纹，所述第一网格条纹和所述第二网格条纹之间的夹角为90°，所述第一网格条纹和所述第二网格条纹的宽度为所述生物胶区域的厚度的50～200倍。

在一种可能的实现方式中，所述柔性聚合物材料包括聚亚酰胺，所述柔性基底的厚度小于或等于3mm，所述柔性基底的最小弯曲半径小于或等于3mm。

在一种可能的实现方式中，所述肠鸣音数据包括以下至少一项：

所述肠鸣音的声音强度、时域波形、频域波形和在单位时间内的响动次数。

本公开所提供的肠鸣音采集装置，可以贴合于用户的待检测部位的皮肤表面，便于用户携带，获取与用户的肠鸣音相关联的检测信号，并对检测信号进行处理，并将处理后的检测信号发送给终端设备，以使终端设备根据处理后的检测信号确定用户的肠鸣音数据，获取的肠鸣音数据的准确性高、获取速度快，有利于医护人员基于肠鸣音数据对用户的病情进行及时的诊断，提高门诊效率和查房效率。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1示出根据本公开一实施例的肠鸣音采集装置的结构图；

图2示出根据本公开一实施例的信号检测传感器的结构图；

图3示出根据本公开一实施例的检测部件的布局的示意图；

图4示出根据本公开一实施例的信号检测传感器的一示例的结构图；

图5示出根据本公开一实施例的信号检测传感器的一示例的结构图；

图6示出根据本公开一实施例的检测部件的布局的示意图；

图7示出根据本公开一实施例的生物胶区域的平面形状的示意图；

图8示出根据本公开一实施例的生物胶区域的平面形状的示意图；

图9示出根据本公开一实施例的生物胶区域的平面形状的示意图；

图10示出根据本公开一实施例的应用示例的示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

实施例1

图1示出根据本公开一实施例的肠鸣音采集装置的结构图。如图1所示，该肠鸣音采集装置可以包括检测部件10、处理部件20、贴合部件30和柔性基底40。

其中，检测部件10用于获取与用户的肠鸣音相关联的检测信号。处理部件20用于获取检测信号，并对检测信号进行信号处理，以使终端设备根据处理后的检测信号确定用户的肠鸣音数据。贴合部件30用于与用户的待检测部位的皮肤表面贴合，以使装置贴合在皮肤表面上。柔性基底40由柔性聚合物材料制成，用于承载检测部件10、处理部件20和贴合部件30。

作为本实施例的一个示例，贴合部件可以设置于柔性基底上与用户的皮肤表面接触的一侧。贴合部件可以全覆盖柔性基底的一侧，还可以设置于柔性基底一侧的两端的位置，或者也可以设置于柔性基底一侧的四周的位置。这样，可以保证装置与用户的皮肤表面更好的贴合在一起的同时，保证装置与皮肤表面粘贴的牢固性，且便于装置的生产加工。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要设置贴合部件在柔性基底上的位置、大小尺寸和形状，本公开不作限定。

在本实施例中，终端设备可以是计算机、笔记本、手机和平板电脑等设备，还可以是专门用于分析、显示用户的生理信息的设备。装置的各部件均为柔性可弯曲的，以使装置可以良好的与人体的皮肤贴合，且装置可以随皮肤的起伏运动而运动，不会影响用户的待检测部位的正常运动。

作为本实施例的一个示例，该装置可以获取与人类用户的肠鸣音相关联的检测信号，还可以获取与动物的肠鸣音相关联的检测信号；也可以获取与人类或动物的其他生理信息相关联的检测信号，例如，心跳次数、呼吸频率等。对此，本公开不作限制。

作为本实施例的一个示例，该装置还可以包括发送部件，用于将处理后的检测信号发送到终端设备。发送部件可以通过蓝牙通信、红外通信、射频通信和NFC通信等无线通信方式向终端设备发送处理后的检测信号。

在一种可能的实现方式中，肠鸣音数据可以包括以下至少一项：肠鸣音的声音强度、时域波形、频域波形和在单位时间内的响动次数。

图2示出根据本公开一实施例的信号检测传感器的结构图。

在一种可能的实现方式中，检测部件10可以包括一个或多个信号检测传感器101。如图2所示，信号检测传感器101可以包括外壳1011、第一电极1012和第二电极1013。外壳1011用于收集、聚焦待检测部位发出的声信号，外壳1011围绕信号检测传感器，并在信号检测传感器101内部形成第一空间1014，第一电极1012和第二电极1013设置于第一空间1014中。第一电极1012位于第二电极1013的一侧(上方)，与第二电极1013构成第一电容。第二电极1013基于声信号发生形变，以改变第一电容的电荷和/或电容。其中，检测信号包括第一电容的电压，第一电极1012可以包括金属电容电极，第二电极1012可以包括驻极体电极。

作为该实现方式的一个示例，外壳与皮肤形成的第一空间是一个共鸣空间，用于聚焦待检测部位发出的声信号，使得声信号能在共鸣空间中得到放大，降低声信号的噪声，提高检测信号的准确性。图3示出根据本公开一实施例的检测部件的布局的示意图。如图3所示，在信号检测传感器的数量为一个时，可以将信号检测传感器设置在柔性基底的中间部位。这样，可以保证测量所获得的检测信号的准确性。

在该实现方式中，第二电极还可以由其他压电材料制成，本领域技术人员可以根据实际需要对第二电极进行设置，本公开不作限制。。

作为该实现方式的一个示例，检测信号的获取过程为：信号检测传感器与待检测部位的皮肤表面贴合，例如，与用户的腹部皮肤贴合。信号检测传感器的阻抗层将腹部的肠鸣音(声信号)传递给第二电极，第二电极因声信号而发生机械振动，进而改变第一电容的电容。检测部件将获取的第一电容的电压作为检测信号。

图4示出根据本公开一实施例的信号检测传感器的一示例的结构图。

在一种可能的实现方式中，如图4所示，信号检测传感器101还可以包括阻抗层1015。阻抗层1015位于第一空间1014中，且位于第二电极1013的另一侧(下方)，以匹配待检测部位的皮肤与第二电极1013的声阻抗差。

其中，阻抗层1015的杨氏模量E_Z的取值范围可以为0.01E_S～0.1E_S，E_S为待检测部位的皮肤的杨氏模量。阻抗层1015的声阻抗Z_Z的取值范围可以为Z_S为待检测部位的皮肤的声阻抗，Z_A为空气的声阻抗。

这样，可以降低声信号在传输过程中的损耗，提高检测信号的准确性。

图5示出根据本公开一实施例的信号检测传感器的一示例的结构图。

在一种可能的实现方式中，外壳1011的外侧轮廓的轮廓形状可以包括圆柱形(未示出)和立方体形(如图3)中的任一种。外壳1011的内侧轮廓的轮廓形状可以包括圆柱形(未示出)、立方体形(如图5)和二次抛物线形成的抛物面形(如图4)中的任一种。其中，在内侧轮廓的轮廓形状为抛物面形的情况下，第二电极1013的中心与抛物面形的焦点相对应。

需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对外壳的外侧轮廓和内侧轮廓的形状、尺寸进行设置，本公开对此不作限定。

在一种可能的实现方式中，检测部件10可以包括MEMS麦克风。

在该实现方式中，检测部件还可以包括其他可以检测声信号的元器件。需要说明的是，本领域可以根据实际需要对检测部件进行设置，本公开不作限定。

在一种可能的实现方式中，在检测部件10包括多个信号检测传感器101的情况下，信号检测传感器101分散设置在柔性基底50上。

作为该实现方式的一个示例，在信号检测传感器的数量为多个的情况下，可以以柔性基底的对称中心为分散中心，将信号检测传感器围绕分散中心分散设置在柔性基底上。这样，可以增加所获取的检测信号的准确性。例如，在信号检测传感器的数量为4个的情况下，图6示出根据本公开一实施例的检测部件的布局的示意图。如图6所示，信号检测传感器101可以以柔性基底的对称中心O为分散中心分散设置在柔性基底40的四个角。

在一种可能的实现方式中，该装置还可以包括显示部件。显示部件可以包括显示灯和显示屏中的至少一种，用于显示肠鸣音数据。

作为该实现方式的一个示例，显示部件可以设置于柔性基底上，并通过其上的显示灯和/或显示屏显示肠鸣音数据，例如，通过显示屏显示肠鸣音的声音强度、时域波形、频域波形和在单位时间内的响动次数。显示部件可以设置于柔性基底上不与用户的皮肤表面接触的一侧，以使用户或者医护人员在装置粘贴在用户的皮肤表面的情况下，也可以通过显示部件确定用户的肠鸣音数据。

图7～9分别示出根据本公开一实施例的生物胶区域的平面形状的示意图。

在一种可能的实现方式中，如图7～9所示，贴合部件30可以包括生物胶区域301，生物胶区域301中的平面形状可以包括以下任一项：整体连续型平面形状(如图7)、离散S型平面形状(如图8)和网状X型平面形状(如图9)。

其中，如图8所示，在生物胶区域301的平面形状为离散S型平面形状的情况下，生物胶区域301的面积可以占贴合部件30的总面积的10％～20％。如图9所示，在生物胶区域301的平面形状为网状X型平面形状的情况下，生物胶区域301可以包括第一网格条纹W1和第二网格条纹W2，第一网格条纹W1和所述第二网格条纹W2之间的夹角α可以为90°，第一网格条纹W1和第二网格条纹W2的宽度可以为生物胶区域301的厚度的50～200倍。

作为该实现方式的一个示例，生物胶区域的平面形状为离散S型平面形状或网状X型平面形状，可以增加装置的透气性和可延展柔性，保证与装置贴合的用户的待检测部位的皮肤的透气性和舒适性。生物胶区域还可以是其他任意平面形状，例如，圆形、波浪形等平面形状，本公开对生物胶区域的平面形状不作限定。生物胶区域涂布与生物相容性良好的生物胶，可以防止长时间粘贴对用户的皮肤造成伤害。

在该实现方式中，可以根据装置的大小等设置离散S型平面形状中生物胶区域的面积占贴合部件的总面积的比例，设置网状X型平面形状中生物胶区域中第一网格条纹和第二网格条纹之间的夹角以及二者与生物胶区域的厚度的比例关系。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对生物胶区域的形状、大小和厚度等进行设置，本公开对此不作限定。

在一种可能的实现方式中，柔性聚合物材料可以包括聚亚酰胺，柔性基底50的厚度小于或等于3mm，柔性基底50的最小弯曲半径小于或等于3mm。

在该实现方式中，柔性基底的弯曲刚度与人体皮肤的弯曲刚度相近。这样，有利于装置与皮肤表面贴合。本领域技术人员可以根据实际需要设置柔性基底的尺寸、厚度最小弯曲半径，例如，将柔性基底的厚度设置为小于或等于2mm、最小弯曲半径设置为小于或等于2mm。这样，可以使装置更好的与人体的腹部贴合，以获取肠鸣音数据。

应用示例

图10示出根据本公开一实施例的应用示例的示意图。如图10所示，利用本公开实施例所提供的肠鸣音采集装置获取用户的肠鸣音。将肠鸣音采集装置1粘贴在病患的腹部肚脐位置，肠鸣音采集装置1获取与用户的腹部相关联的检测信号(肠鸣音信号)，并对肠鸣音信号处理后，将处理后的肠鸣音信号发送至手机，医护人员或病患自身可以通过手机确定病患的肠鸣音数据，肠鸣音数据包括病患的肠鸣音的声音强度、时域波形、频域波形和在单位时间内的响动次数等。这样，在不影响病患的正常生活的情况下，可以做到长时间、自动化监测病患的肠鸣音，辅助医护人员获取更加准确的肠鸣音数据，提高门诊效率和查房效率。

需要说明的是，尽管以该实施例作为示例介绍了肠鸣音采集装置如上，但本领域技术人员能够理解，本公开应不限于此。事实上，用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定各部件，只要满足本公开的技术方案即可。

本公开所提供的肠鸣音采集装置，可以贴合于用户的待检测部位的皮肤表面，便于用户携带，获取与用户的肠鸣音相关联的检测信号，并对检测信号进行处理，并将处理后的检测信号发送给终端设备，以使终端设备根据处理后的检测信号确定用户的肠鸣音数据，获取的肠鸣音数据的准确性高、获取速度快，有利于医护人员基于肠鸣音数据对用户的病情进行及时的诊断，提高门诊效率和查房效率。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (8)

1.一种肠鸣音采集装置，其特征在于，包括：

检测部件，获取与用户的肠鸣音相关联的检测信号；所述检测部件包括一个或多个信号检测传感器，所述检测部件包括信号检测传感器，所述信号检测传感器包括外壳、第一电极和第二电极、阻抗层，所述外壳用于聚焦所述待检测部位发出的声信号，所述外壳围绕所述信号检测传感器，并在所述信号检测传感器内部形成第一空间，所述第一电极和所述第二电极设置于所述第一空间中；所述第一电极位于所述第二电极的一侧，与所述第二电极构成第一电容；所述第二电极基于所述声信号发生形变，以改变所述第一电容的电荷和/或电容；所述检测信号包括所述第一电容的电压；所述第一电极包括金属电容电极，所述第二电极包括驻极体电极；所述阻抗层位于所述第一空间中且位于所述第二电极的另一侧，所述阻抗层用于将待检测部位发出的声信号传递给所述第二电极，以匹配所述待检测部位的皮肤与所述第二电极的声阻抗差；

处理部件，获取所述检测信号，并对所述检测信号进行信号处理，以使终端设备根据处理后的检测信号确定所述用户的肠鸣音数据；

贴合部件，与所述用户的待检测部位的皮肤表面贴合，以使所述装置贴合在所述皮肤表面上；所述贴合部件包括生物胶区域，所述生物胶区域的平面形状包括以下任一项：整体连续型平面形状、离散S型平面形状和网状X型平面形状；其中，在所述生物胶区域的平面形状为所述离散S型平面形状的情况下，生物胶区域的面积占所述贴合部件的总面积的10％～20％；在所述生物胶区域的平面形状为所述网状X型平面形状的情况下，所述生物胶区域包括第一网格条纹和第二网格条纹，所述第一网格条纹和所述第二网格条纹之间的夹角为90°，所述第一网格条纹和所述第二网格条纹的宽度为所述生物胶区域的厚度的50～200倍；以及

柔性基底，由柔性聚合物材料制成，用于承载所述检测部件、所述处理部件和所述贴合部件。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述阻抗层的杨氏模量E_Z的取值范围为0.01E_S～0.1E_S，E_S为所述待检测部位的皮肤的杨氏模量，

所述阻抗层的声阻抗Z_Z的取值范围为Z_S为所述待检测部位的皮肤的声阻抗，Z_A为空气的声阻抗。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述检测部件包括MEMS麦克风。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述外壳的外侧轮廓的轮廓形状包括圆柱形和立方体形中的任一种；

所述外壳的内侧轮廓的轮廓形状包括圆柱形、立方体形和二次抛物线形成的抛物面形中的任一种；

其中，在所述内侧轮廓的轮廓形状为抛物面形的情况下，所述第二电极的中心与抛物面形的焦点相对应。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

在所述检测部件包括多个所述信号检测传感器的情况下，所述信号检测传感器分散设置在所述柔性基底上。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

显示部件，包括显示灯和显示屏中的至少一种，用于显示所述肠鸣音数据。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述柔性聚合物材料包括聚亚酰胺，所述柔性基底的厚度小于或等于3mm，所述柔性基底的最小弯曲半径小于或等于3mm。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述肠鸣音数据包括以下至少一项：

所述肠鸣音的声音强度、时域波形、频域波形和在单位时间内的响动次数。