CN108366318A - 新型多功能聚能头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了新型多功能聚能头，聚能头包括聚能部，聚能头上设置心电采集的线路；本发明提供了一种结构简单合理、成本较低、使用价值高的新型多功能聚能头。

Description

新型多功能聚能头

技术领域

本发明涉及生理信息监测领域，更具体的说，它涉及新型多功能聚能头。

背景技术

在医疗健康领域，由于心脏问题引发的死亡在总死亡构成中所占比例非常高，而且心脏相关的疾病具有突发性和高危性的特点。而冰冻三尺，非一日之寒，在心脏相关的疾病面前，不仅需要亡羊补牢，更需要大家提高健康意识，防患于未然。因此，无论是患者日常对心脏进行实时心电、心音监测，还是非患者为预防心脏受损而进行定期心电、心音监测，都对心脏相关疾病如高发的心血管疾病的防治有着非常重要的意义。

心脏是人体发动机的泵，心脏在机械收缩之前首先产生电激动，产生物理电流，经组织液和体液传导至人体表面，从而形成心音，并且会形成不同体表电位差而形成心电,心电产生的同时，心脏的收缩和舒张，血液在心脏里的流动，从而在不同部位产生不同声音，，而把这种实时变化着的记录下来，并分辨出来，就能很好的进行预防和监测出心脏可能出现的问题。

为了测量精确而有医疗或科研意义的心脏状况监测，需要利用专业的心电、心音测量仪器，现有心电电极片由离型膜、导电粘胶、海绵衬底、导电电极进行实时监测，或者是常规听诊器进行由医生经验来判断病患状况。一者太正规，工序太复杂，一般去做检查体检的，不一定用上，而且一般的监测仪器只监测一会功夫很难判断出相关问题。一者医生个人能力要很强，经验极佳，才能很好的听出心音的问题所在。因此急需一种设备简易，效果很好的听诊设备。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种结构简单合理、成本较低、使用价值高的新型多功能聚能头。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

新型多功能聚能头，聚能头包括聚能部，聚能头上设置心电采集的线路。

进一步的，所述聚能部为实心，呈柱体状或台锥状或倒台锥状。

进一步的，所述聚能部为空心，呈柱体状或台锥状或倒台锥状。

进一步的，所述聚能头还包括底部，底部直径大于聚能部的直径。

进一步的，所述底部为多边形或圆形，底部的四周向中心逐渐凸起。

进一步的，所述聚能部的空心处与底部贯通。

进一步的，所述聚能部、底部都采用可以传输声音的材质。

本发明相比现有技术优点在于：

本发明设计简单合理、实用性强，便于推广使用。整体结构设计巧妙，操作简便，并且又很好的扩大了心音，使得一般的医生就能听出潜藏的杂音，为可能出现的病况提供导引，对进一步需要确认的患者进行进一步精确诊断，大大提高了普通体检的水平，更多的找出潜藏的病，使患者能尽早得到治疗。从整体上看，即在简化操作方式的同时，提高心脏检测的可靠性、抗干扰性。

附图说明

图1为本发明的纵切剖视图；

图2为本发明的传感器固定孔的俯视图；

图3为本发明的听筒的结构图；

图4为本发明的横切剖视图；

图5为本发明的半剖图；

图6为本发明的主视图；

图7为本发明的侧视图；

图8为本发明的选择按钮的侧视图；

图9为本发明的选择按钮的俯视图；

图10为本发明的固定外套件的剖面图；

图11为本发明的固定外套件的主视图；

图12为本发明的固定外套件的俯视图。

图中标识：聚能头1、底部11、聚能部12、第一空腔13、第二空腔14、薄膜2、限位部21、固定件3、薄膜固定部31、环边33、底座34、连接孔35、防滑结构36、传感器4。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

目前，传统的听诊器包括一层薄膜，一般医生让该薄膜贴近患者的皮肤上，从而可以通过耳朵听见人体器官发出的各种声音，例如心脏不同部位的声音或者肺部的声音等。但是，由于人体或者哺乳动物器官发出的声音大多数属于低频率的声音，依靠人的耳朵很难分辨细节，另外，依靠听诊器的薄膜产生的声音，由于容易受到外界环境的干扰，低频，中频，高频的声音都会通过薄膜的震动传递到医生的耳朵，这就需要非常丰富的经验才能分辨出听到的是病理声音还是正常的声音，就算经验丰富的医生，也容易出现误判。毕竟，依靠人的经验判断并不是非常准确和客观的。

虽然，目前也出现了电子检测手段，但是也会存在通常的问题，这是因为生理器官的声音的产生常常受到外界的声音的干扰，传统的电子设备虽然有所改善，但是仍然难以满足日益需要精确检测的要求。

为了解决现有技术存在的缺陷，本发明提供一种检测或者监测人体或者哺乳动物生理器官的声音的设备，该设备包括如图1所示，一种新的人体生理声音监测设备，该设备包括聚能头1、薄膜2，其中所述的聚能头1被设置在薄膜的表面。

具体的如图1至图7所示，所述薄膜2为具有一定弹性的薄膜，或者依靠外界的声音并能够传导声音的材质。这种传导声音的材质可以是通过自身的震动而被传输，即一般该薄膜为可以传导声音的材质构成，或者依靠薄膜自身震动而传导声音。所述薄膜2一般其容易产生共振，因此也可称为共振薄膜。上述薄膜的材质一般采用塑料、PVC材料、或者医用高分子材料组成或者其它物质组成，这些材质可以是不透气、柔软、受张拉时有弹性的材质，也可以是非弹性的材质，只要能够传输声音的材质都可以作为本发明的薄膜2。这里所谓的“薄膜”并不是单指一层，也可以是多层，这也并不意味着薄膜2厚度很薄，在下面有具体的阐述。因为具有这样的“薄膜”，其容易将在空气中产生振动的声波转换成其自身的振动，同时通过空气传给另外的媒介，即这些薄膜材料可以与其背后封闭的空间层内的空气形成共振系统。因薄膜具有一定的吸声功能，发生的共振吸收现象主要是薄膜作整体振动时的内阻尼损耗，薄膜的共振频率通常在200赫兹至1000赫兹具有极好的吸收低频信号的功能，而人体心脏跳动频率在每分钟60至100次之间，从而薄膜就能很好吸收来自人体心脏产生的心音信息，并与其背后封闭的空间层内的空气形成共振，达到极好的采集心音的效果。

所述聚能头1设置在共振薄膜2上，所谓的聚能头可以是任何材质，只要可以传输声音的材质都是可以的，例如木头，塑料，金属，合金或者其它可以传输声音的材质。在优选的方式中，聚能头为金属，例如为铁、铝、钢、或者合金等金属。相对于薄膜而言，聚能头的厚度要大于薄膜，单位体积的密度大于薄膜的密度。比如，当薄膜为合金薄片的时候，聚能头可以为合金头。当采用本发明的含有聚能头的设备进行人体或者哺乳动物器官的声音的检测的时候，让聚能头与皮肤接触，而尽可能的不让薄膜接触皮肤，例如在检测心脏的声音的时候，让聚能头与心脏附近的皮肤接触，心脏发出的声音通过心脏附近的皮肤传输给聚能头，聚能头把声音传输给薄膜。我们惊讶的发现，采用带有聚能头的薄膜，可以把声音放大，特别是一些低频声音，可以获得更全面的声音监测。这里所谓的尽量不让薄膜不和皮肤接触，可以是少部分的与皮肤接触，至少让设置聚能头的位置的薄膜不和皮肤接触，其它地方可以和皮肤接触，或者，优选的，让薄膜都不和皮肤接触，只让聚能头接触皮肤。

在一些优选的方式中，一般聚能头1设置在薄膜2的中央位置，自然也可以设置在薄膜2的其它位置，只是其在其它位置的效果可能要稍微差些，即如果在其它位置，薄膜2产生的吸音效果会差一点，如在薄膜2边上设置聚能头1，其吸收的心音就会难以引起整个薄膜2进行振动，从而影响其背后封闭的空间层内的空气形成共振的效果。因此，聚能头1以设置在中心区为最佳方案。薄膜2可以是任何形状的，例如圆形，菱形，长方形，正方形等形状，在比较优选的方式中，聚能头安置在薄膜的中心位置，例如圆心处，或者正方形的中心处，或者其它形状的靠近中心的位置。

在一些优选的方式中，考虑对心电心音进行同时采集，在聚能头1上可以设置线路进行心电采集，并与外置心电采集仪器连接，此时聚能头1可以是一个或者多个，中心区设置一个，周边上根据人体心脏关键监测部位相对应的位置处设置聚能头1，这就能更好的对被监测人员进行心脏的状况监测。当采用聚能头1为一个的时候，为了实现对心电的同时检测，聚能头1为导电的导体就可以了，通过线路与聚能头连接，从而传输电流，同时聚能头1也起到收集或者检测心脏声音，该收集的声音也通过外接仪器或者传感器进行放大处理，这样测试心电和心音都通过聚能头1实现，可以达到同时检测两种指标，进行同时同步的分析心电和心音，更好的获得检测结果。这里的聚能头1兼顾两种功能，所以，聚能头1至少具有导电的作用，所以，聚能头具有导体的作用，例如为金属或者其他可以导电的材料，这里并不是所有组成聚能头1的材料都为导体材料，当然也可以非导体材料和导体材料混合组成聚能头1也是可以实现的。

当然，可选的聚能头1在薄膜2上具有多个时，其中一些聚能头1为检测声音的用途，另外的聚能头1起到检测生理电流的作用，例如心电作用。自然，根据需要可以设置一体化多点监测，即设置多个由一个聚能头1、一个共振薄膜2组成的监测设备。这就使得每个监测设备都能进行对心脏关键监测位置进行动态实时监测。即上述监测设备可以是多个一起，通过外置的固定设备进行固定住，所述外置的固定设备上设置有安置监测设备的孔，孔的周围上设置有卡扣限位部，监测设备只需要对准卡扣限位部就能安置上去，从而能方便的一起监测人体心脏关键的几个点，便于多点同时实时监测，从而实现心电心音同步监测，达到更好的反馈被检测者的心脏状况。所述外置的固定设备采用橡胶材料、医用高分子材料或PVC材料，因为此类材料便于贴合人体皮肤表面，不容易与被监测人的皮肤产生各种不适或过敏反应。

所述聚能头1其本身起到聚焦声音的作用，放在中心位置效果会有更好的放大作用和汇聚作用。即所述聚能头1包括底部11和聚能部12，底部11与薄膜2接触，聚能部12与所要检测的声音的器官接触或者间接接触。这样，让声音通过聚能部12直接或者间接获取生理器官的声音，通过聚能头1底部11传导给薄膜2，薄膜2产生振动，从而引起附近的空气振动，从而传导声音。在优选的方式中，为了防止外界杂音的干扰，聚能头1设置在薄膜2的一侧，薄膜2的另一侧与密封的空气接触。

当让聚能头1与皮肤接触的时候，为了避免外界声音的干扰，可以让聚能头1处于一个相对安静的环境下，例如在薄膜2的外部有一圈凸起的围墙结构，该结构围绕薄膜2的边缘，可以稍微低于聚能头1的高度，当让聚能头1接触皮肤的时候，凸起围墙的边沿也接触皮肤，从而包围聚能头1，从而让聚能头1处于一个密闭的空间，减少外接声音对聚能头1传递或者收集生理声音的影响。

在一些优选的方式中，所述底部11的直径比聚能部12的直径更大，所述底部11为多边形或圆形，这样一来就能方便的固定在共振薄膜2上，更好的引起与共振薄膜2的振动。这是优选方案，自然也可以底部11的直径和聚能部12的直径一样大，相对于优选方案在效果上会略微差一点，但影响不大。因聚能头1的设置，其与被监测人的皮肤接触后，人体心脏的跳动声音会通过聚能头1进行传导，聚能头1将声音监听聚集到一处且使用固体材质，就能很好的将声音传递过来，从而传导上共振薄膜2上，以便更好的引起共振薄膜2背后封闭的空间层内的空气形成共振效果。

在一些优选的方式中，聚能头1与薄膜2之间包括一含有空气的腔体。这种含有空气的腔体把聚能头1和薄膜2连接在一起。在一些方式中，聚能头1包括一个空心的腔体，薄膜2覆盖所述的腔体，从而形成一个密封的空气的腔体。如图1所示，所述聚能头1采用优选方案后，聚能头1的底部11可以采用四周向中心逐渐突起与共振薄膜2形成第一空腔13的结构，这个腔体形成在聚能头里，开放的一端被薄膜密封。密封的方式是聚能头与薄膜通过胶水等物质粘接在一起。这个结构就使得通过聚能头1将被监测人的生音传导过来后，聚焦到一处时，会对第一空腔13因传导的被监测人的生音而形成共振效果，从而引起薄膜2的振动。

所述聚能头1的聚能部12呈柱体状，也可以是台锥状、倒台锥状等，聚能部12为多边形柱体或圆柱体都可，即聚能部12为实心，一般采用圆柱体为佳，因圆柱体光滑处理方便，且是在同一直径的情况下，能形成最大化与被监测人皮肤接触的方式，这完全有利于对被监测人的心音的搜集。所述聚能部12处于整个聚能头1最高处，高于聚能部12安置的共振薄膜2最高处的0.3cm至4cm，一般高出1cm就可以了。这样高出的高度能很好的形成一个聚焦凸处，聚能部12的周边都未与被监测人的心脏部位的皮肤接触，使得与被监测人的皮肤接触的这一处能达到最好的共振效果。

如果所述聚能头1采用的底部11也可以选用实心材质，那么聚能头1在传导被监测人心音上会比较好。此时聚能头1如果与共振薄膜2的中心位置处完全贴合，薄膜会有效吸收低频信号，并产生振动，但因为聚能头1的重力，总体上会降低了共振薄膜2能产生的振动效果，更因为底部11对共振薄膜2占据的面积相对会比聚能部12的直径会大点，因此效果上会差一点。自然，所述聚能头1的底部11的周围与共振薄膜2的中心位置处完全贴合，即在聚能头1进行对被监测人的心音振动传导时，其聚能头1的底部11与共振薄膜2会形成一个空腔。此方式相比于聚能头1与共振薄膜2的中心位置处完全贴合，在整体上与共振薄膜2产生的振动效果要相对好些。

所述聚能部12也可以是呈镂空柱体状，从而形成第二空腔14，并且第二空腔14与底部11形成的第一空腔13贯通，这样相对于实心聚能部12来说在传导心音上效果会差点，但差距并不大，而且这样制作的聚能头1能减少生产成本，并且十分轻盈，且更容易在薄膜上固定住聚能头1，通过第一空腔13与第二空腔14形成的回音一起来加强共振效果，从而产生更好的使用效果。在实际使用中，医师也可以更长时间的进行使用，因为此设备会相对更轻，使用效果更好，有助医师加强对被监测人心音中杂音的仔细听诊。

如果所述聚能头1采用底部11的直径和聚能部12的直径一样大，且是选用实心材质，那么聚能头1在传导被监测人心音上效果较佳。同上述中底部11直径略大于聚能部12的直径的方式，此时聚能头1如果与共振薄膜2的中心位置处完全贴合，薄膜会有效吸收低频信号，并产生振动，但因为聚能头的重力，总体上虽然同样反而降低了共振薄膜2能产生的振动效果，但效果差距上并不大。另一种方式，所述聚能头1的底部11的周围与共振薄膜2的中心位置处完全贴合，即在聚能头1进行对被监测人的心音振动传导时，其聚能头1的底部11与共振薄膜2会与上述中底部11直接略大于聚能部12的直径的方式一样形成一个空腔。但此方式相比于聚能头1与共振薄膜2的中心位置处完全贴合，在整体上与共振薄膜2产生的振动效果要相对更好。

上述几种设置方式都能很好的引起共振薄膜2的振动，效果上差距都不大。而目前现有技术上的听诊设备都是没有聚能头1的，其引起的共振效果都是直接由共振薄膜6贴合人体皮肤，直接监测被监测人的心音的方式，此方式共振薄膜接收到的心音看上去搜集的会更多，但实际上并没有聚合心音信号，且杂音较多，容易受到外界干扰，从而大大降低了听诊效果，而难以被医师听出心脏可能存在的问题。而本方案通过聚能头1的聚音，使得共振点的共振效果加强，至少比现有的听诊设备提高了五到六倍的搜集心音的效果，更好的反馈出被监测人心脏可能出现的问题。虽然有经验的专家医师也能使用普通现有的提振设备，听出被监测人心脏里面可能存在的问题，但是本方案所采用的听诊设备因为聚能头1的存在，扩大了被监测人心音的声响，即使是普通医师也能准确听出存在的心音中的杂音，大大帮助了医师的准确诊断率，帮助有心脏问题的被监测人及时得到有效治疗。

上述所有方式的聚能头1都是一体整成的，当然也可以是分成几个部分拼接成一个整体，且一般采用金属固体材料，但不限于金属固体材料，只是采用金属固体材料，其共振传播速度最快，消耗相对最少，并能最精确的反应实际情况。如果聚能头1与共振薄膜2采用相同材质，也是可以的，因聚能头1的构造，使得其具有很好的抗压性，在使用中贴合人体皮肤时，并不会出现变形，被压扁，从而影响被监测人心音的传导。另外聚能头1采用木质材料也是可以，其在传导被监测人心音时效果会相比金属材料会略差一点。因此，在对聚能头1的材料选择上并没有太多限制，可以是各种固体性材质，采用特殊的具有较好传导心音的流体性材质也是可行的。

作为优选，所述聚能头1的底部11采用圆形为佳，具体尺寸直径一般为1cm至3cm，所述底部11形成的第一空腔13最高处距离最低处共振薄膜2的距离为0.5mm至3mm。所述聚能部12的高度为1cm至3cm，其形成的第二空腔14内径为3mm至6mm。所述第一空腔13形成的弧度为半径4cm的圆弧。

具体采用本方案后的效果如图8、图9所示，使用本方案的听诊器在外置监测设备下，同样的单位规格中，同一时刻同一个监测对象下，监测到的相同信号其放大效果不同，并且在连接外置监测设备下，对数据的监测其去干扰性更强，能更好的显示出区分频段信号。

作为优选，新型多功能聚能头还包括固定件3、传感器4和数据传输结构。所述固定件3包括薄膜固定部31和衔接部，所述共振薄膜2设置在薄膜固定部31，所述传感器4设置在衔接部中心区，所述传感器4的截面大小与聚能头1相适应，一般会略小于聚能头1，这样可以尽可能的收集到所要搜集的信号。所述传感器4距离聚能头1的距离为0.5cm至3cm。所述数据传输结构与传感器4连接。通过传感器4最大化的输出心音。

所述共振薄膜2采用塑料或PVC材料等具有一定弹性，容易通过空气就能产生震荡，所述共振薄膜2为无底的镂空圆柱形，其底部11向外延伸，设置有限位部21，所述限位部21的宽度为1.5mm至5mm，这样最大程度达到了限位要求，又降低耗材。所述共振薄膜2厚度为0.5mm至1mm，其本身内直径长度为4cm至8cm。

所述固定件3的薄膜固定部31呈无盖无底的圆桶状，其远离共振薄膜2的一端设置向内延伸一定距离的限位结构，所述限位结构的宽度与共振薄膜2的限位部21相适应。这就能将共振薄膜2限制在在薄膜固定部31，防止在正常使用中产生脱落等现象。目前现有技术都是一体化制造整个固定件3与薄膜，这就导致不能更换，再出现部分问题时就需要全部更换，不利于循环使用，而且使用本方案后可以根据情况更换不同规格的固定件3。

所述薄膜固定部31内侧设置有第一内螺纹，其外侧设置防滑结构36，所述防滑结构36均匀分布设置有竖向的三角柱凹槽，所述三角柱为正三角柱，正三角的边长为0.8mm至1.3mm，其各个角都做了圆滑处理这就大大方便了薄膜固定部31的更换，便于拆卸，且在需要安置在其他设备上时，也能轻松通过防滑结构36固定住。

所述衔接部包括厚度为1.2mm至1.8mm的环边33和底座34，所述底座34连接固定住传感器4。所述衔接部的环边33的外侧设置与薄膜固定部31内侧的第一内螺纹相匹配的第一外螺纹，所述底座34中央设置连接孔35，用其连接传感器4，所述连接孔35内设置第二内螺纹，便于拆卸传感器4，即在所述传感器4外侧设置第二外螺纹，其与第二内螺纹相适配。所述环边33的内直径长度比底座34连接孔35的直径长度长2cm至4cm，所述底座34外侧采用磨砂处理。这样就能更好的固定和握住整个设备，并且可以方便与别的设备配合使用。目前现有的诊断类设备都只能允许自己使用，难以和其他诊断类设备合用，且维修需要专人，或者直接换新，增加患者负担。

所述传感器4包括空气振动感应器、信号放大器、信息转换器和对外信息接口。所述信号放大器、对外信息接口与信息转换器电性连接，所述空气振动感应器、信号放大器电性连接。所述信息转换器将空气振动感应器获得信息转换为电信号，并通过对外信息接口向外传输信息。所述空气振动感应器捕获通过空气振荡的频率，并将信号通过信号放大器将信号放大，进一步提高心音种存在的杂音，使医师能听到，或通过外置信号监测处理器将杂音更明显的体现在监测波形图文上。

所述数据传输结构为音频信号线，其一端固定在传感器4的对外信息接口，也可以是其他信号传输线如type-c等，这就能使其与其他监测设备进行数据传输，与其他设备配合使用，更好的发挥其适应性，最大发挥其价值。

综上所述，此产品结构设计简单，使用方便，效果显著，具有很好的适应性，能更大程度的帮助医师，发现患者潜在的更多可能患病的问题。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护范围内。

Claims (7)

1.新型多功能聚能头，其特征在于，聚能头包括聚能部，聚能头上设置心电采集的线路。

2.根据权利要求书1所述的新型多功能聚能头，其特征在于：所述聚能部为实心，呈柱体状或台锥状或倒台锥状。

3.根据权利要求书1所述的新型多功能聚能头，其特征在于：所述聚能部为空心，呈柱体状或台锥状或倒台锥状。

4.根据权利要求书1、权利要求书2或权利要求书3所述的新型多功能聚能头，其特征在于：所述聚能头还包括底部，底部直径大于聚能部的直径。

5.根据权利要求书4所述的新型多功能聚能头，其特征在于：所述底部为多边形或圆形，底部的四周向中心逐渐凸起。

6.根据权利要求书3所述的新型多功能聚能头，其特征在于：所述聚能部的空心处与底部贯通。

7.根据权利要求书1所述的新型多功能聚能头，其特征在于：所述聚能部、底部都采用可以传输声音的材质。