CN108577884B - 一种远程听诊系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种远程听诊系统及方法，所述的听诊系统包括：检查床、程序处理模块、红外摄像头；所述的检查床的长轴两侧设置轨道；所述轨道上设置电机；所述的电机固定在机械臂的一端，所述机械臂的另一端连接拾音器；所述的拾音器上安装有拾音器参照红外灯光源、压力感受器、伸缩装置以及拾音器位置调整装置。其优点表现在：实现远程听诊检查，采集的声音信息转化为数字信号传输到远程会诊或经程序分析诊断，数据保存完整利于病例讨论，及在虚拟环境中建立听诊检查模型及课件。

Description

一种远程听诊系统及方法

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体地说，是一种远程听诊系统及方法。

背景技术

心音、呼吸音、肠鸣音等信号是重要的临床医学信号，是进行心脏疾病、呼吸系统疾病、消化系统疾病判别的重要依据，是医生进行病因、病灶分析的重要信息。在疾病诊断中，听诊目前仍旧是医生进行体格检查的主要手段，并且听诊具有体外检查无创伤、便捷、经济等优点，是广为应用且不可替代的检查方式。

听诊器通常由耳件、体件和软管三部分组成。体件有钟型和膜型两种类型，钟型体件适用于听取低调声音，如二尖瓣狭窄的隆隆样舒张期杂音，使用时应轻触体表被检查部位，但应注意避免体件与皮肤摩擦而产生的附加音；膜型体件适用于听取高调声音，如主动脉瓣关闭不全的杂音及呼吸音、肠鸣音等，使用时应紧触体表被检查部位。听诊时注意力要集中，听肺部时要摒除心音的干扰，听心音时要摒除呼吸音的干扰，必要时嘱病人控制呼吸配合听诊。

听诊是医师根据病人身体各部分活动时发出的声音判断正常与否的一种诊断方法，不同的部位听诊结果会有很大不同，比如心脏有五个听诊区：⑴二尖瓣区：位于心尖搏动最强点，又称心尖区；⑵肺动脉瓣区：在胸骨左缘第2肋间；⑶主动脉瓣区：位于胸骨右缘第2肋间；⑷主动脉瓣第二听诊区：在胸骨左缘第3肋间；⑸三尖瓣区：在胸骨下端左缘，即胸骨左缘第4、5肋间。

成年人正常呼吸频率是16-20次/分钟，正常心跳频率是60-100次/分钟，因呼吸音与心音听诊部位有部分重叠，检查时会产生干扰。

用听诊器进行听诊是临床医师的一项基本功，是许多疾病，尤其是心肺疾病诊断的重要手段。听诊是体格检查基本方法中的重点和难点，尤其对肺部和心脏的听诊，必须要勤学苦练、仔细体会、反复实践、善于比较，才能达到切实掌握和熟练应用的目的。听诊结果判断不正确及听诊部位不全都会造成误诊，所以听诊检查需要医师具有深厚的医学理论基础及丰富的实际工作经验。我国的医疗模式是高度集中制，优势医疗资源高度集中于大城市及医学院校附属医院，基层医疗单位医师接触病人数量少，听诊检查经验非常有限，容易发生漏诊及误诊。

2014年8月29日，国家卫计委发布《关于推进医疗机构远程医疗服务的意见》，就我国远程医疗服务未来发展给出政策性意见。据卫生部新公布的数据，中国有约48.9％的居民有病不就医，29.6％的患者应住院而不住院。“看病难”的原因之一是医疗资源总体不足，中国人口占世界的22％，但医疗卫生资源仅占世界的2％。而且，有限的医疗资源又分布不均衡，80％在城市，20％在农村。中国目前的医院还是公有制为主，由于体制和分配上的原因，各科室专家大都集中在大医院里，小医院医疗力量相对薄弱。由于医疗行业是高信任度的行业，患者对名医、著名的医疗机构非常信任。这些著名的医疗机构拥有的是品牌、医疗技术和科研能力，而这些医疗能力是中小医院不能在短时间内获得的。所以远程医疗是解决我国医疗资源分配不均衡的有效途径之一。互联网技术的发展和计算机软件技术的发展，使远程医疗在基层城市医院的普及应用成为可能。

中国专利文献CN201420672432.2，申请日20141112，专利名称为：基于移动终端的无线远程听诊装置，公开了一种远程听诊系统，特别是涉及一种基于移动终端的无线远程听诊装置，包括依次无线连接的听诊采集器，移动终端，云端服务器和终端；所述云端服务器包括分别与主控模块双向连接的心肺音识别模块，数据库模块；诊断时，数字声音信号或检测结果发送至数据库模块存储，数字声音信号反馈给心肺音识别模块检测识别，检测结果存储至数据库模块中。

上述专利文献的基于移动终端的无线远程听诊装置，为患者提供了便捷、准确、低成本的移动远程听诊方案，为医生提供了客观分析、主观听诊相结合的实时远程施诊方案，对于一些疑难病征，还可连接多个地区的医生进行远程会诊。但是，关于一种远程听诊检查，采集不同压力下声音信息转化为数字信号传输到远程会诊或经程序分析诊断，声音数字信号由程序进行降低噪音处理，数据(人体三维轮廓信息，听诊位置信息，听诊器压力信息)保存完整利于病例讨论，及在虚拟环境中建立听诊检查模型及课件的技术方案则无相应的公开。

综上所述，需要一种远程听诊检查，采集的声音信息转化为数字信号传输到远程会诊或经程序分析诊断，声音数字信号由程序进行降低噪音处理，数据保存完整利于病例讨论，及在虚拟环境中建立听诊检查模型及课件的远程听诊系统及方法。而关于这种远程听诊系统及方法目前还未见报道。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种实现远程听诊检查，采集的声音信息转化为数字信号传输到远程会诊或经程序分析诊断，声音数字信号由程序进行降低噪音处理，数据保存完整利于病例讨论，及在虚拟环境中建立听诊检查模型及课件的远程听诊系统。

本发明的再一的目的是，提供一种远程听诊方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种远程听诊系统，所述的听诊系统包括：检查床、程序处理模块、红外摄像头；所述的检查床上设有检查床参照红外灯光源；所述的检查床的长轴两侧设置轨道；所述轨道上设置电机；所述的电机固定在机械臂的一端，所述机械臂的另一端连接拾音器；所述机械臂上设有机械关节；所述机械关节上设置机械臂位置调整装置；所述的拾音器上安装有拾音器参照红外灯光源、压力感受器、伸缩装置以及拾音器位置调整装置；所述的红外摄像头将采集的图像数据输入程序处理模块，程序图像处理模块对二维图像进行处理，重建人体三维轮廓信息；所述的拾音器持续同步采集声音信号并通过数字信号处理系统将采集的音频信号转换成数字信号(此数字信号未经降噪处理，不损失任何频率段的声音信号信息)，声音数字信号，位置信息及压力信息一同传输到程序处理模块，经程序处理模块处理形成与人体三维轮廓信息整合的降低噪音的不同频率段的声音信号分布图，可计算并可视化显示某一频率段的声音信号最强位置及分布特征以利于诊断。

作为一种优选的技术方案，所述的红外摄像头为至少一个。

作为一种优选的技术方案，所述的拾音器为矩阵排列的形式。

作为一种优选的技术方案，每个拾音器均垂直于相应部位皮肤表面，各拾音器采集信号端间距相等。

作为一种优选的技术方案，拾音器是用来采集现场环境声音再传送到后端设备的一个器件，是由麦克风和音频放大电路构成。

作为一种优选的技术方案，拾音器为数字拾音器，能够通过数字信号处理系统将音频信号转换成数字信号并进行的声音传感设备。

作为一种优选的技术方案，拾音器采集皮肤不同压力条件下声音信号，并转为数字信号。

作为一种优选的技术方案，声音数字信号传输到程序进行处理形成与人体三维轮廓信息整合的降低噪音的不同频率段的声音信号分布图，可计算并可视化显示某一频率段的声音信号最强位置及分布特征以利于诊断。

为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是：

一种的远程听诊方法，所述的听诊方法如下：

检查时程序处理模块依据人体三维轮廓信息及听诊检查部位发出指令支配电机带动机械臂沿轨道调整位置，并发出指令支配机械臂关节位置调整装置及拾音器位置调整装置，使拾音器矩阵依据人体三维轮廓信息塑形，拾音器矩阵与病人皮肤接触后通过调整伸缩装置使各拾音器与病人皮肤压力相同,采集声音信号时通过调整伸缩装置使各拾音器与病人之间压力同步变化；矩阵排列的拾音器持续同步采集声音信号并通过数字信号处理系统将采集的音频信号转换成数字信号，此数字信号未经降噪处理，不损失任何频率的音频信号信息；声音数字信号，位置信息及压力信息一同传输到程序处理模块，经程序处理模块处理形成与人体三维轮廓信息整合的降低噪音的不同频率段的声音信号分布图，可计算并可视化显示某一频率段的声音信号最强位置及分布特征以利于诊断。

同步储存人体三维轮廓信息，声音数字信号，位置信息，压力信息等数据，传输到远程会诊或经程序处理模块分析诊断，数据保存完整利于病例讨论，及在虚拟环境中建立听诊检查模型及课件。

本发明优点在于：

1、本发明的一种远程听诊系统及方法，节省医疗人力资源，实现医疗人力资源互补；检查空间不受限；听诊检查多同步采集不同压力下声音信号，不容易漏诊。

2、设有拾音器，接收声音信息，将声音进行放大。

3、可计算并可视化显示某一频率段的声音信号最强位置及分布特征以利于诊断。

4、可依据不同频率数字化分离呼吸音及心音，避免干扰以利于诊断，实现远程听诊检查，采集的声音信息转化为数字信号传输到远程会诊或经程序、分析诊断，数据保存完整利于病例讨论，及在虚拟环境中建立听诊检查模型及课件。

附图说明

附图1是本发明的一种远程听诊系统结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的具体实施方式作详细说明。

附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：

1.检查床 2.红外摄像头

3.检查床参照红外灯光源 4.电机

5.机械臂 6.机械臂位置调整装置

7.拾音器 8.拾音器位置调整装置

9.拾音器参照红外灯光源 10.压力感受器

11.伸缩装置 12.程序处理模块

实施例1

请参照图1，图1是本发明的一种远程听诊系统结构框图。一种远程听诊系统，所述的听诊系统包括：检查床1、程序处理模块12、红外摄像头；所述的检查床1上设有检查床参照红外灯光源3；所述的检查床1的长轴两侧设置轨道；所述轨道上设置电机4；所述的电机4固定在机械臂5的一端，所述机械臂5的另一端连接拾音器7；所述机械臂5上设有机械关节；所述机械关节上设置机械臂位置调整装置6；所述的拾音器7上安装有拾音器参照红外灯光源、压力感受器10、伸缩装置11以及拾音器位置调整装置8；所述拾音器位置调整装置8用于调整各个拾音器7的位置及角度；所述拾音器参照红外灯光源9以标识位置信息；所述压力感受器10感受拾音器7与病人皮肤之间压力；所述伸缩装置11以调整拾音器7与病人皮肤之间的压力；所述的红外摄像头将采集的图像数据输入程序处理模块12，程序图像处理模块对二维图像进行处理，重建人体三维轮廓信息；所述的拾音器7持续同步采集声音信号并通过数字信号处理系统将采集的声音信号转换成数字信号，声音数字信号，位置信息及压力信息一同传输到程序处理模块12，经程序处理模块12处理形成与人体三维轮廓信息整合的降低噪音的不同频率段的声音信号分布图，可计算并可视化显示某一频率段的声音信号最强位置及分布特征以利于诊断。

需要说明的是：

红外热成像技术不同于可见光成像，它由红外传感器接收位于一定距离的被测对象所发出的红外辐射，再通过信号处理系统将其转变为目标的热图像。它以可视图像的方式呈现物体的热分布，并以灰度或伪彩色形式显示出来，从而得到被测对象的温度分布场。红外热成像由于不受光照、烟雾、高温、高压等环境因素的影响，得到了广泛的关注。最早在军事领域获得应用，随着热像仪制造工艺的快速发展，其在民用领域的应用也逐渐广泛。

拾音器7是用来采集现场环境声音再传送到后端设备的一个器件，是由麦克风和音频放大电路构成。

作为一种优选，所述的拾音器7为数字拾音器，通过数字信号处理系统将声音信号转换成数字信号并进行传输的声音传感设备,此数字信号未经降噪处理，不损失任何频率段的声音信号信息。

作为一种优选，所述的拾音器采集皮肤不同压力条件下声音信号，并转为数字信号。

作为一种优选，所述的声音数字信号传输到程序进行处理形成与人体三维轮廓信息整合的降低噪音的不同频率段的声音信号分布图，可计算并可视化显示某一频率段的声音信号最强位置及分布特征以利于诊断。

检查室固定位置设置多个红外摄像头进行高频率同步成像，检查床1固定位置设置检查床参照红外灯光源3，采集的图像数据输入程序，采用人体轮廓识别技术计算病人身体位置信息，并对多组二维图像进行处理，重建人体三维轮廓信息。

本发明的一种远程听诊系的使用方法是：

病人于检查床1上保持平卧，俯卧，或坐位等姿势，暴露检查部位皮肤。

检查室固定位置设置多个红外摄像头进行高频率同步成像，检查床1固定位置设置参照红外灯光源，采集的图像数据输入程序处理模块12，采用人体轮廓识别技术计算病人身体位置信息，并对多组二维图像进行处理，重建人体三维轮廓信息。

检查床1长轴两侧边缘设置轨道，轨道上设置电机4，电机4接受程序处理模块12指令可以沿轨道变化位置；机械臂5一端固定于电机4，另一端连接矩阵排列的拾音器7，机械臂5关节设置位置调整装置；拾音器7设置参照红外灯光源以标识位置信息，设置压力感受器10以感受拾音器7与病人皮肤之间压力，设置伸缩装置11以调整拾音器7与病人皮肤之间的压力，设置位置调整装置以调整各个拾音器7的位置及角度。

检查时程序处理模块12依据人体三维轮廓信息及听诊检查部位发出指令支配电机4带动机械臂5沿轨道调整位置，并发出指令支配机械臂5关节位置调整装置及拾音器位置调整装置8，使拾音器7矩阵依据人体三维轮廓信息塑形(每个拾音器7均垂直于相应部位皮肤表面，各拾音器7采集信号端间距相等)，拾音器7矩阵与病人皮肤接触后通过调整伸缩装置11使各拾音器7与病人皮肤压力保持相同，采集声音信号时通过调整伸缩装置使各拾音器与病人皮肤之间压力同步变化。矩阵排列的拾音器7持续同步采集声音信号并通过数字信号处理系统将采集的声音信号转换成数字信号，此数字信号未经降噪处理，不损失任何频率段的声音信号信息。声音数字信号，位置信息及压力信息一同传输到程序处理模块12，经程序处理模块12处理形成与人体三维轮廓信息整合的降低噪音的不同频率段的声音信号分布图，可计算并可视化显示某一频率段的声音信号最强位置及分布特征以利于诊断。

同步储存人体三维轮廓信息，声音数字信号，位置信息，压力信息等数据，传输到远程会诊或经程序处理模块12分析诊断。数据保存完整利于病例讨论，及在虚拟环境中建立听诊检查模型及课件。

实施例2

病人行肺部听诊检查，于检查床1上保持坐位姿势，双上肢上举，暴露前胸部，侧胸部及背部皮肤。

程序处理模块12依据人体三维轮廓信息及肺部听诊检查部位发出指令支配电机4带动机械臂5沿轨道调整位置，并发出指令支配机械臂5关节位置调整装置及拾音器位置调整装置8，使拾音器7矩阵依据人体三维轮廓信息塑形(每个拾音器7均垂直于相应部位皮肤表面，各拾音器7采集信号端间距相等)，拾音器7矩阵与病人前胸部，侧胸部及背部皮肤接触后通过调整伸缩装置11使各拾音器7与病人皮肤压力保持相同，采集声音信号时通过调整伸缩装置使各拾音器与病人皮肤之间压力同步变化。矩阵排列的拾音器7持续同步采集声音信号并通过数字信号处理系统将采集的声音信号转换成数字信号，此数字信号未经降噪处理，不损失任何频率段的声音信号信息。声音数字信号，位置信息及压力信息一同传输到程序处理模块12，经程序处理模块12处理形成与人体三维轮廓信息整合的降低噪音的不同频率段的声音信号分布图，依据不同频率数字化去除心音干扰，可计算并可视化显示某一频率段的声音信号最强位置及分布特征以利于诊断。

同步储存人体三维轮廓信息，声音数字信号，位置信息，压力信息等数据，传输到远程会诊或经程序处理模块12分析诊断。数据保存完整利于病例讨论，及在虚拟环境中建立听诊检查模型及课件。

实施例3

病人行心脏听诊检查，于检查床1上保持坐位姿势，双上肢上举，暴露前胸部皮肤。

程序处理模块12依据人体三维轮廓信息及心脏听诊检查部位发出指令支配电机4带动机械臂5沿轨道调整位置，并发出指令支配机械臂5关节位置调整装置及拾音器位置调整装置8，使拾音器7矩阵依据人体三维轮廓信息塑形(每个拾音器7均垂直于相应部位皮肤表面，各拾音器7采集信号端间距相等)，拾音器7矩阵与病人前胸部皮肤接触后通过调整伸缩装置11使各拾音器7与病人皮肤压力保持相同，采集声音信号时通过调整伸缩装置使各拾音器与病人皮肤之间压力同步变化。矩阵排列的拾音器7持续同步采集声音信号并通过数字信号处理系统将采集的声音信号转换成数字信号，此数字信号未经降噪处理，不损失任何频率段的声音信号信息。声音数字信号，位置信息及压力信息一同传输到程序处理模块12，经程序处理模块12处理形成与人体三维轮廓信息整合的降低噪音的不同频率段的声音信号分布图，依据不同频率数字化去除呼吸音干扰，可计算并可视化显示某一频率段的声音信号最强位置及分布特征以利于诊断。

同步储存人体三维轮廓信息，声音数字信号，位置信息，压力信息等数据，传输到远程会诊或经程序处理模块12分析诊断。数据保存完整利于病例讨论，及在虚拟环境中建立听诊检查模型及课件。

实施例4

病人行腹部听诊检查，于检查床1上保持平卧姿势，暴露腹部皮肤。

程序处理模块12依据人体三维轮廓信息及腹部听诊检查部位发出指令支配电机4带动机械臂5沿轨道调整位置，并发出指令支配机械臂5关节位置调整装置及拾音器位置调整装置8，使拾音器7矩阵依据人体三维轮廓信息塑形(每个拾音器7均垂直于相应部位皮肤表面，各拾音器7采集信号端间距相等)，拾音器7矩阵与病人腹部皮肤接触后通过调整伸缩装置11使各拾音器7与病人皮肤压力保持相同，采集声音信号时通过调整伸缩装置使各拾音器与病人皮肤之间压力同步变化。矩阵排列的拾音器7持续同步采集声音信号并通过数字信号处理系统将采集的声音信号转换成数字信号，此数字信号未经降噪处理，不损失任何频率段的声音信号信息。声音数字信号，位置信息及压力信息一同传输到程序处理模块12，经程序处理模块12处理形成与人体三维轮廓信息整合的降低噪音的不同频率段的声音信号分布图，可计算并可视化显示某一频率段的声音信号最强位置及分布特征以利于诊断。

同步储存人体三维轮廓信息，声音数字信号，位置信息，压力信息等数据，传输到远程会诊或经程序处理模块12分析诊断。数据保存完整利于病例讨论，及在虚拟环境中建立听诊检查模型及课件。

本发明的一种远程听诊系统及方法，节省医疗人力资源，实现医疗人力资源互补；检查空间不受限；不受呼吸因素影响；听诊检查多部位，同步采集不同压力下声音信号，不容易漏诊；数据传输到远程会诊或经程序处理模块12分析诊断，不容易误诊；数据保存完整利于病例讨论，及在虚拟环境中建立听诊检查模型及课件。设有数字拾音器，接收声音，将声音进行放大。

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，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种远程听诊系统，其特征在于，所述的听诊系统包括：检查床、程序处理模块、红外摄像头；所述的检查床上设有检查床参照红外灯光源；所述的检查床的长轴两侧设置轨道；所述轨道上设置电机；所述的电机固定在机械臂的一端，所述机械臂的另一端连接拾音器；所述机械臂上设有机械关节；所述机械关节上设置机械臂位置调整装置；所述的拾音器为矩阵排列的形式；所述的拾音器上安装有拾音器参照红外灯光源、压力感受器、伸缩装置以及拾音器位置调整装置；所述的压力感受器感受拾音器与病人皮肤之间压力；所述的红外摄像头将采集的图像数据输入程序处理模块，程序处理模块对二维图像进行处理，重建人体三维轮廓信息；所述的拾音器持续同步采集声音信号并通过数字信号处理系统将采集的声音信号转换成数字信号，声音数字信号，位置信息及压力信息一同传输到程序处理模块，经程序处理模块处理形成与人体三维轮廓信息整合的降低噪音的不同频率段的声音信号分布图，可计算并可视化显示某一频率段的声音信号最强位置及分布特征以利于诊断。

2.根据权利要求1所述的远程听诊系统，其特征在于，所述的红外摄像头为至少一个。

3.根据权利要求1所述的远程听诊系统，其特征在于，每个拾音器均垂直于相应部位皮肤表面，各拾音器采集信号端间距相等。

4.根据权利要求1所述的远程听诊系统，其特征在于，所述的拾音器是用来采集现场环境声音再传送到后端设备的一个器件，由麦克风和音频放大电路构成。

5.根据权利要求1所述的远程听诊系统，其特征在于，所述的拾音器为数字拾音器，通过数字信号处理系统将声音信号转换成数字信号并进行传输的声音传感设备,此数字信号未经降噪处理，不损失任何频率段的声音信号信息。

6.根据权利要求1所述的远程听诊系统，其特征在于，所述的拾音器采集皮肤不同压力条件下声音信号，并转为数字信号。

7.一种利用权利要求1-6任一项所述听诊系统的远程听诊方法，其特征在于，所述的听诊方法如下：

检查时程序处理模块依据人体三维轮廓信息及听诊检查部位发出指令支配电机带动机械臂沿轨道调整位置，并发出指令支配机械臂关节位置调整装置及拾音器位置调整装置，使拾音器矩阵依据人体三维轮廓信息塑形，拾音器矩阵与病人皮肤接触后通过调整伸缩装置使各拾音器与病人皮肤压力保持相同,采集声音信号时通过调整伸缩装置使各拾音器与病人皮肤之间压力同步变化；矩阵排列的拾音器持续同步采集声音信号并通过数字信号处理系统将采集的声音信号转换成数字信号，此数字信号未经降噪处理，不损失任何频率段的声音信号信息；声音数字信号，位置信息及压力信息一同传输到程序处理模块，经程序处理模块处理形成与人体三维轮廓信息整合的降低噪音的不同频率段的声音信号分布图，可计算并可视化显示某一频率段的声音信号最强位置及分布特征以利于诊断；

同步储存人体三维轮廓信息，声音数字信号，位置信息，压力信息等数据，传输到远程会诊或经程序处理模块分析诊断，数据保存完整利于病例讨论，及在虚拟环境中建立听诊检查模型及课件。

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