CN111938693A - 一种智能听诊装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能听诊装置，涉及医疗电子技术领域，包括音腔、耳机、音频处理模块、心电模块、微控制器和信号处理模块；音腔与信号处理模块连接，信号处理模块与音频处理模块连接，心电模块与微控制器连接，微控制器分别与音频处理模块和远程网络医疗系统连接，音频处理模块与耳机连接；通过音腔采集心脏、肺部、肋部或腹部的声音的同时，即可通过心电模块采集ECG心电信号。本发明公开的智能听诊装置，能够同时检测心音和肺音并含有ECG心电信号检测功能。

Description

一种智能听诊装置

技术领域

本发明涉及医疗电子技术领域，特别是涉及一种智能听诊装置。

背景技术

在心音和肺音的检测中，传统的听诊器检测方法存在着很大的局限性。市场上常见的听诊装置是耳挂式带导音管的听诊装置，它是医生最常用的诊断用具，主要由拾音部分(胸件)，传导部分(胶管)及听音部分(耳件)组成，主要作用是收集和放大从心脏、肺部、动脉等器官处发出的声音，从而对心肺疾病进行诊断。

耳挂式带导音管的听诊装置仅限医生使用，检测者必须前往医院或诊所进行心音和肺音检测，增加交叉感染风险，对于医疗资源稀缺地区的就医患者带来很大的不便性；对于给患者检查的医生而言，耳挂式带导音管的听诊装置容易掺杂其他的环境干扰噪声，使医生难以捕捉到微弱的心音及呼吸音的信号，导致容易忽略一部分的信息，同时，心音和呼吸音在听诊时有混杂，相互干扰，互为噪声，不利于医生的判断；且为了减小外界杂音干扰，耳挂对耳朵的夹紧力比较大，会给医生的耳朵带来很大的不舒适性，不能长时间佩戴；对于患者的心音和肺音诊断也仅靠自身经验给出，诊断滞后、成本高，不具有精确性，心音和肺音的大小经导音管传输到医生的耳朵，声音也不是很大，都有可能造成医生出现误判、误诊情况，给自身和患者都带来一定的麻烦；检测的数据也不能实时的存储，对比性较差，对后期的跟踪诊断带来很大的不便。传统的听诊装置只能解决通过心肺音检测的问题，并没有ECG心电检测的数据，这降低了检测者的初步检测的数据全面性，在应对一些心悸、胸痛等复杂症状时会缺乏必要的分析数据，但传统的12导联心电图机较大，售价较为昂贵，测量起来需要建立导联，需要专业医师操作，并且耗时较长。

综上，市场上耳挂式带导音管的听诊装置存在以下问题：1)患者不能对自身的健康状况进行实时检测；2)外界及内部噪声干扰，不利于医生精确诊断；3)检测时医生佩戴听诊装置的不舒适性；4)诊断凭借经验给出，不能进行精确诊断；5)心音和肺音的声音小；6)存在交叉感染风险；7)数据缺乏实时存储调用等问题；8)没有ECG心电检测功能。因此，本领域亟需一种新的听诊装置以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能听诊装置，能够同时检测心音和肺音并含有ECG心电信号检测功能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种智能听诊装置，所述装置包括：音腔、耳机、音频处理模块、心电模块、微控制器和信号处理模块；所述音腔与所述信号处理模块连接，所述信号处理模块与所述音频处理模块连接，所述心电模块与所述微控制器连接，所述微控制器分别与所述音频处理模块和远程网络医疗系统连接，所述音频处理模块与所述耳机连接；

所述音腔用于采集心脏、肺部、肋部或腹部的声音信号，将所述声音信号转换为声音电信号，并将所述声音电信号发送至所述信号处理模块；

所述信号处理模块用于对所述声音电信号进行放大滤波处理，并将放大滤波后的声音电信号发送给所述音频处理模块；

所述音频处理模块用于将所述放大滤波后的声音电信号发送给所述耳机；所述音频处理模块还用于根据所述微控制器发送的开关指令将所述放大滤波后的声音电信号转换成声音数字信号，并对所述声音数字信号进行平滑去噪、分频和信号加强处理，将处理后的声音数字信号发送给所述微控制器；

所述心电模块用于采集ECG心电信号，将所述ECG心电信号转换为ECG电信号，并对所述ECG电信号进行放大滤波处理，将放大滤波后的ECG电信号发送至所述微控制器；

所述微控制器用于将所述放大滤波后的ECG电信号转换成ECG数字信号，并对所述ECG数字信号进行信号去噪、ECG特征提取和ECG信号对比度增强处理，存储处理后的ECG数字信号，并将所述处理后的ECG数字信号通过BLE蓝牙协议发送给所述远程网络医疗系统；所述微控制器还用于存储所述处理后的声音数字信号，并将所述声音数字信号通过BLE蓝牙协议发送给所述远程网络医疗系统。

可选地，所述音腔具体包括EVA泡棉、橡胶垫和压电陶瓷片；

所述橡胶垫包裹于所述压电陶瓷片外部；所述EVA泡棉包裹于所述橡胶垫外部；所述压电陶瓷片与所述信号处理模块连接；

所述压电陶瓷片用于采集心脏、肺部、肋部或腹部的声音信号，将所述声音信号转换为声音电信号，并将所述声音电信号发送给所述信号处理模块。

可选地，所述音频处理模块具体包括音频编码解码芯片、功放电路和音频接口；

所述音频编码解码芯片分别与所述信号处理模块、所述微控制器和所述功放电路连接，所述功放电路与所述音频接口连接，所述音频接口与所述耳机连接；

所述音频编码解码芯片用于接收所述信号处理模块发送的所述放大滤波后的声音电信号，并将所述放大滤波后的声音电信号发送给所述功放电路；所述音频编码解码芯片还用于根据所述微控制器发送的开关指令将所述放大滤波后的声音电信号转换成声音数字信号，并对所述声音数字信号进行平滑去噪、分频和信号加强处理，将处理后的声音数字信号发送给所述微控制器；

所述功放电路用于对所述放大滤波后的声音电信号进行再次放大，并将再次放大后的声音电信号发送给所述音频接口；

所述音频接口用于将所述再次放大后的声音电信号发送给所述耳机。

可选地，所述心电模块具体包括2个ECG信号电极和ECG信号处理电路；

所述ECG信号处理电路包括前端仪表放大器电路和前端二级放大滤波电路；所述前端仪表放大器电路分别与所述ECG信号电极和所述前端二级放大滤波电路连接，所述前端二级放大滤波电路与所述微控制器连接；

2个所述ECG信号电极用于采集ECG心电信号，并将所述ECG心电信号转换为ECG电信号；

所述前端仪表放大器电路用于对所述ECG电信号进行放大，并将放大后的ECG电信号发送给所述前端二级放大滤波电路；

所述前端二级放大滤波电路用于滤除所述放大后的ECG电信号中的干扰信号，并将滤除干扰信号后的ECG电信号发送给所述微控制器。

可选地，所述装置还包括移动终端；

所述移动终端分别与所述微控制器和所述远程网络医疗系统连接；

所述移动终端用于对所述微控制器通过BLE蓝牙协议发送的所述处理后的声音数字信号和所述处理后的ECG数字信号进行显示，并将所述处理后的声音数字信号和所述处理后的ECG数字信号发送给所述远程网络医疗系统；

所述移动终端还用于接收所述远程网络医疗系统对所述处理后的声音数字信号和所述处理后的ECG数字信号进行分析后得到的诊断结果，并将所述诊断结果进行显示。

可选地，所述信号处理模块具体包括运放电路和滤波电路；

所述运放电路与所述音腔连接；所述滤波电路与所述音频处理模块连接；

所述运放电路用于对所述音腔发送的所述声音电信号进行放大处理，并将放大处理后的声音电信号发送给所述滤波电路；

所述滤波电路用于对所述放大处理后的声音电信号进行滤波处理，并将滤波处理后的声音电信号发送给所述音频处理模块。

可选地，所述装置还包括模式切换按键、第一LED灯组、第二LED灯组、第三LED灯组和第四LED灯组；

所述模式切换按键分别与所述第一LED灯组、所述第二LED灯组、所述第三LED灯组和所述第四LED灯组连接；所述第一LED灯组、所述第二LED灯组、所述第三LED灯组和所述第四LED灯组均与所述微控制器连接；

所述模式切换按键用于控制所述第一LED灯组、所述第二LED灯组、所述第三LED灯组或所述第四LED灯组发光；所述模式切换按键每按一次，所述第一LED灯组、所述第二LED灯组、所述第三LED灯组或所述第四LED灯组发光，模式切换一次；

所述模式具体包括高频模式，中频模式，低频模式和全频模式；所述高频模式测量心脏隔膜音，所述中频模式测量肺音，所述低频模式测量腹腔音，所述全频模式测量所有声音；所述第一LED灯组发光指示所述高频模式，所述第二LED灯组发光指示所述中频模式，所述第三LED灯组发光指示所述低频模式，所述第四LED灯组发光指示所述全频模式；所述微控制器根据所述第一LED灯组、所述第二LED灯组、所述第三LED灯组和所述第四LED灯组的发光情况获取用户选择的模式。

可选地，所述装置还包括电池模块；

所述电池模块与所述微控制器连接；所述电池模块用于为所述微控制器供电。

可选地，所述装置还包括无线充电模块；

所述无线充电模块分别与所述电池模块和所述微控制器连接；

所述无线充电模块用于实时获取所述电池模块的剩余电量，并将所述剩余电量发送给所述微控制器；所述微控制器根据所述剩余电量控制所述第一LED灯组、所述第二LED灯组、所述第三LED灯组和所述第四LED灯组的发光情况；当所述第一LED灯组、所述第二LED灯组、所述第三LED灯组和所述第四LED灯组均发光时指示所述剩余电量为100％；当所述第一LED灯组、所述第二LED灯组和所述第三LED灯组均发光时指示所述剩余电量为75％；当所述第一LED灯组和所述第二LED灯组均发光时指示所述剩余电量为50％；当仅有所述第一LED灯组发光时指示所述剩余电量为25％；

所述无线充电模块还用于放置在无线充电器上对所述电池模块进行充电。

可选地，所述微控制器的型号为CY8C4248LQI-BL573。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明公开的智能听诊装置，融和听诊器和单导联ECG心电功能，在结构上集音腔和心电模块于一体，通过音腔采集心脏、肺部、肋部或腹部的声音的同时，即可通过心电模块采集ECG心电信号，实现了同时检测心音和肺音并含有ECG心电信号检测功能；此外，通过音腔、音频处理模块、微控制器和信号处理模块这些结构对声音信号进行物理放大以及电处理，能够听到更多的细节，声音倍率更大，且去除了额外的干扰声音信号，比传统的听诊器听到的声音更清晰、更准确；通过连接耳机接收声音，进行声音监听，极大改善了医生佩戴舒适程度，提高了监听质量和效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明智能听诊装置实施例1的结构图；

图2为本发明智能听诊装置实施例2的心电功能框图；

图3为本发明智能听诊装置实施例2的听诊功能框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种智能听诊装置，能够同时检测心音和肺音并含有ECG心电信号检测功能。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

图1为本发明智能听诊装置实施例1的结构图。参见图1，该智能听诊装置包括：音腔101、耳机102、音频处理模块103、心电模块104、微控制器105和信号处理模块106。所述音腔101与所述信号处理模块106连接，所述信号处理模块106与所述音频处理模块103连接，所述心电模块104与所述微控制器105连接，所述微控制器105分别与所述音频处理模块103和远程网络医疗系统(图中未示出)连接，所述音频处理模块103与所述耳机102连接。所述微控制器105的型号为CY8C4248LQI-BL573。

所述音腔101用于采集心脏、肺部、肋部或腹部的声音信号，将所述声音信号转换为声音电信号，并将所述声音电信号发送至所述信号处理模块106。

所述音腔101具体包括EVA泡棉、橡胶垫和压电陶瓷片。所述橡胶垫包裹于所述压电陶瓷片外部。所述EVA泡棉包裹于所述橡胶垫外部。所述压电陶瓷片与所述信号处理模块106连接。所述压电陶瓷片用于采集心脏、肺部、肋部或腹部的声音信号，将所述声音信号转换为声音电信号，并将所述声音电信号发送给所述信号处理模块106。

所述信号处理模块106用于对所述声音电信号进行放大滤波处理，并将放大滤波后的声音电信号发送给所述音频处理模块103。

所述信号处理模块106具体包括运放电路和滤波电路。所述运放电路与所述音腔101连接；所述滤波电路与所述音频处理模块103连接。所述运放电路用于对所述音腔101发送的所述声音电信号进行放大处理，并将放大处理后的声音电信号发送给所述滤波电路。所述滤波电路用于对所述放大处理后的声音电信号进行滤波处理，并将滤波处理后的声音电信号发送给所述音频处理模块103。

所述音频处理模块103用于将所述放大滤波后的声音电信号发送给所述耳机102；所述音频处理模块103还用于根据所述微控制器105发送的开关指令将所述放大滤波后的声音电信号转换成声音数字信号，并对所述声音数字信号进行平滑去噪、分频和信号加强处理，将处理后的声音数字信号发送给所述微控制器105。

所述音频处理模块103具体包括音频编码解码芯片、功放电路和音频接口。所述音频编码解码芯片的型号为tlvaic3101。所述音频编码解码芯片分别与所述信号处理模块106、所述微控制器105和所述功放电路连接，所述功放电路与所述音频接口连接，所述音频接口与所述耳机102连接。所述音频编码解码芯片用于接收所述信号处理模块106发送的所述放大滤波后的声音电信号，并将所述放大滤波后的声音电信号发送给所述功放电路。所述音频编码解码芯片还用于根据所述微控制器105发送的开关指令将所述放大滤波后的声音电信号转换成声音数字信号，并对所述声音数字信号进行平滑去噪、分频和信号加强处理，将处理后的声音数字信号发送给所述微控制器105。所述功放电路用于对所述放大滤波后的声音电信号进行再次放大，并将再次放大后的声音电信号发送给所述音频接口。所述音频接口用于将所述再次放大后的声音电信号发送给所述耳机102。

所述心电模块104用于采集ECG心电信号，将所述ECG心电信号转换为ECG电信号，并对所述ECG电信号进行放大滤波处理，将放大滤波后的ECG电信号发送至所述微控制器105。

所述心电模块104具体包括2个ECG信号电极和ECG信号处理电路。所述ECG信号处理电路包括前端仪表放大器电路和前端二级放大滤波电路。所述前端仪表放大器电路分别与所述ECG信号电极和所述前端二级放大滤波电路连接，所述前端二级放大滤波电路与所述微控制器105连接。2个所述ECG信号电极用于采集ECG心电信号，并将所述ECG心电信号转换为ECG电信号。所述前端仪表放大器电路用于对所述ECG电信号进行放大，并将放大后的ECG电信号发送给所述前端二级放大滤波电路。所述前端二级放大滤波电路用于滤除所述放大后的ECG电信号中的干扰信号，并将滤除干扰信号后的ECG电信号发送给所述微控制器105。

所述微控制器105用于将所述放大滤波后的ECG电信号转换成ECG数字信号，并对所述ECG数字信号进行信号去噪、ECG特征提取和ECG信号对比度增强处理，存储处理后的ECG数字信号，并将所述处理后的ECG数字信号通过BLE蓝牙协议发送给所述远程网络医疗系统；所述微控制器105还用于存储所述处理后的声音数字信号，并将所述声音数字信号通过BLE蓝牙协议发送给所述远程网络医疗系统。

所述智能听诊装置还包括移动终端107、模式切换按键(图中未示出)、第一LED灯组、第二LED灯组、第三LED灯组和第四LED灯组(图中均未示出)、电池模块108和无线充电模块109。所述第一LED灯组、第二LED灯组、第三LED灯组和第四LED灯组均至少包括一个LED灯。

所述移动终端107分别与所述微控制器105和所述远程网络医疗系统连接。所述移动终端107用于对所述微控制器105通过BLE蓝牙协议发送的所述处理后的声音数字信号和所述处理后的ECG数字信号进行显示，并将所述处理后的声音数字信号和所述处理后的ECG数字信号发送给所述远程网络医疗系统。所述移动终端107还用于接收所述远程网络医疗系统对所述处理后的声音数字信号和所述处理后的ECG数字信号进行分析后得到的诊断结果，并将所述诊断结果进行显示。

所述模式切换按键分别与所述第一LED灯组、所述第二LED灯组、所述第三LED灯组和所述第四LED灯组连接；所述第一LED灯组、所述第二LED灯组、所述第三LED灯组和所述第四LED灯组均与所述微控制器105连接。所述模式切换按键用于控制所述第一LED灯组、所述第二LED灯组、所述第三LED灯组或所述第四LED灯组发光。所述模式切换按键每按一次，所述第一LED灯组、所述第二LED灯组、所述第三LED灯组或所述第四LED灯组发光，模式切换一次。所述模式具体包括高频模式，中频模式，低频模式和全频模式。所述高频模式测量心脏隔膜音，所述中频模式测量肺音，所述低频模式测量腹腔音，所述全频模式测量所有声音。所述第一LED灯组发光指示所述高频模式，所述第二LED灯组发光指示所述中频模式，所述第三LED灯组发光指示所述低频模式，所述第四LED灯组发光指示所述全频模式。所述微控制器105根据所述第一LED灯组、所述第二LED灯组、所述第三LED灯组和所述第四LED灯组的发光情况获取用户选择的模式。

所述电池模块108与所述微控制器105连接。所述电池模块108用于为所述微控制器105供电。

所述无线充电模块109分别与所述电池模块108和所述微控制器105连接。所述无线充电模块109用于实时获取所述电池模块108的剩余电量，并将所述剩余电量发送给所述微控制器105。所述微控制器105根据所述剩余电量控制所述第一LED灯组、所述第二LED灯组、所述第三LED灯组和所述第四LED灯组的发光情况。当所述第一LED灯组、所述第二LED灯组、所述第三LED灯组和所述第四LED灯组均发光时指示所述剩余电量为100％。当所述第一LED灯组、所述第二LED灯组和所述第三LED灯组均发光时指示所述剩余电量为75％。当所述第一LED灯组和所述第二LED灯组均发光时指示所述剩余电量为50％。当仅有所述第一LED灯组发光时指示所述剩余电量为25％。所述无线充电模块109还用于放置在无线充电器上对所述电池模块108进行充电。

实施例2：

图2为本发明智能听诊装置实施例2的心电功能框图。图3为本发明智能听诊装置实施例2的听诊功能框图。参见图2和图3，该智能听诊装置主要包括心电功能和听诊功能两部分。

心电功能的实现主要依靠电极1和电极2、ECG信号处理电路、主CPU、按键、LED灯阵、压电传感器、运放及滤波电路、音频处理模块、蓝牙、电池和电池管理系统。

其中，电极1和电极2均用于测量心电信号，电极1和电极2、ECG信号处理电路共同构成心电模块，心电模块用于采集心电图。

蓝牙功能依靠微控制器实现，微控制器通过蓝牙协议传输音频数据、波形数据。蓝牙功能包括蓝牙配对和蓝牙接收数据，保证数据实时性和准确性，将波形数据和音频数据传输到移动终端，如手机APP，在移动终端上显示波形数据和音频数据，并将波形数据和音频数据上传到云端。

电池给智能听诊装置供电。

电池管理系统为无线充电模块内部系统，电池管理系统用于给智能听诊装置充电，代替有线充电，对电池的充放电进行控制，精确显示剩余电量，可以保证听诊装置全天电量充足，以应对日常医疗需求。

主CPU即微控制器(MCU)，通过芯片内部的数字信号处理(DSP)库来完成对信号的处理和控制操作。主CPU功能包括：逻辑处理，音频DSP，外设操作，数据编码。主CPU中ECG信号处理过程为：主CPU通过A/D模块读取ECG信号，将模拟信号转换成数字信号通过蓝牙发送。

按键和LED灯阵组成交互模组，可以通过按键选择并执行相应的测量功能，由于智能听诊装置产品较小，没有配备触摸屏，是通过LED灯阵进行状态指示。其中，按键即模式切换按键，LED灯阵包括第一LED灯组、第二LED灯组、第三LED灯组和第四LED灯组。LED灯阵提供指示性帮助，其作用为产品的状态指示，包括电量指示，模式显示，充电状态指示。

心电功能包括压电传感器，压电传感器用于心电信号的采集，对于采集的心电信号要经过运放及滤波电路进行运放滤波以及音频处理模块进行处理之后才能被MCU采集处理。

患者通过装置右上角的开关按键控制智能听诊装置处于开机状态，电池开始给智能听诊装置供电，在使用过程中电池管理系统会实时的监控显示电池的电量使用情况。智能听诊装置采用锂电池供电，可使用无线充电，在不使用时可以将其放置在无线充电器上进行充电。可通过电池管理系统精确的显示剩余电量。进行测量操作时ECG信号处理电路通过检测电极1和电极2的差分电压信号，并对信号进行放大滤波，通过主CPU的AD模块转化为数字信号，经过主CPU的信号运算，即信号去噪、ECG特征提取、ECG信号对比度增强，将处理后的波形通过蓝牙实时传递至移动终端，如手机上。

听诊功能的实现主要依靠音频接口、音频芯片、主CPU、LED灯阵、按键、运放及滤波电路、压电传感器、电池和电池管理系统。

其中，音频接口、功放电路和音频芯片共同构成音频处理模块，音频处理模块用于控制采集到的心音和肺音的声音大小并输出。以心音为例，由于采集到的心音信号是模拟信号，通过音频芯片将模拟信号转换成数字信号，并将转换成数字信号的心音信号发送给主CPU，同时，将音频芯片接收的模拟信号通过功放电路进行音频的放大，通过音频接口连接耳机，采集到的心音和肺音经放大后传输到耳机中。音频芯片即音频编码解码芯片，即低功耗立体声音频编解码器，主要实现控制音频输出，心音的处理，包括心音模式切换，读取心音数字信号。主CPU通过IIC协议配置低功耗立体声音频编解码器完成心音信号采集、分频滤波、功放等功能，同时通过IIS协议可以读取出心音的数字信号。

主CPU中音频信号处理过程为：主CPU通过IIC向低功耗立体声音频编解码器写入指令，然后通过IIS接口读取低功耗立体声音频编解码器发来的音频数字信号，然后将音频数字信号通过蓝牙发送。

运放及滤波电路即信号处理模块，用于采集特定部位的声音信号，对压电传感器，即音腔前端模拟信号进行放大滤波去噪。

患者通过装置右上角的开关按键控制智能听诊装置处于开机状态，电池开始给听诊装置供电，在使用过程中电池管理系统会实时的监控显示电池的电量使用情况。智能听诊装置采用锂电池供电，可使用无线充电，在不使用时可以将其放置在无线充电器上进行充电，可通过电池管理系统精确的显示剩余电量。患者根据指示灯LED灯阵进行测量操作时，特制结构的音腔采集特定部位的声音，经过运放和滤波电路通过主CPU的AD模块转变为数字信号，并将该数字信号经过滤波去噪等处理通过音频芯片放大后，通过音频接口传输给耳机，使医生能够听到比传统听诊器声音更清晰的声音，从而辅助医生进行医疗诊断。指示灯LED灯阵可以指示听诊装置四种模式：1)高频模式，可以测量心脏隔膜音；2)中频模式，可以测量肺音；3)低频模式，可以测量腹腔音；4)全频模式，可以测量所有声音。医生可以通过按键切换四种模式来进行听音，原理是选用硬件音频解码芯片进行四种模式的切换，按键每按一下主控向解码芯片发送一串指令，完成模式的切换，通过模式切换来提升听音效率。

该智能听诊装置在使用时，使用者通过交互模组中的按键控制智能听诊装置进行测量工作，通过收音效率高、占用空间少、传感器成本低和模具成本低的特制结构，即使用EVA泡棉、橡胶垫和压电陶瓷片组成的音腔(收音系统)，采集特定部位(具体包含心脏、肺部、肋部、腹部，由医生决定)的声音，信号处理模块将心电模块采集到的信号进行放大滤波处理后，通过主CPU的AD模块采集为数字信号，并将该数字信号经过放大、滤波、去噪等处理，通过音频处理模块放大后传输给耳机，使医生能够听到比传统听诊器声音更清晰的声音，从而辅助医生进行医疗诊断，同时，通过主CPU的AD模块转化为数字信号，再经过主CPU的信号运算，具体包含平滑去噪、分频和信号加强，将处理后的波形通过蓝牙实时传递至移动终端，如手机上。智能听诊装置采用锂电池供电，配备有无线充电模块，在不使用时可以将其放置在无线充电器上进行充电。

本发明公开的智能采集、诊断的听诊装置，可应用于医疗领域中智能听诊患者的心音和肺音，并可以采集ECG心电信号。其优点在于：

1.使用者可以通过智能听诊装置更加清晰的获取心音和肺音。

2.使用者可以通过智能听诊装置完成简单的ECG心电功能。

3.可以完成智能听诊装置和手机的互联，并且通过APP将心音和肺音以及ECG心电的波形信号传输到云端，采用现有的远程网络医疗系统进行分析，得到诊断结果，诊断结果在APP上进行显示。

4.相比传统的听诊器提高了医生佩戴舒适性。

5.整体结构设计小巧，便于随身携带。

6.无线充电随充随用，使用更加方便。

相比于现有的听诊器，本发明中智能听诊装置具有如下有益效果：

1)在功能上更加丰富，融和了听诊器和单导联ECG心电功能，能提供更多诊断依据。

2)结构上提供了音频接口，可以连接监听耳机，改善医生佩戴舒适程度，提高监听质量和效率。

3)结构上采用EVA泡棉，橡胶垫，压电陶瓷片，组成听诊装置的音腔结构，相比现有听诊器的驻极体配合注塑音腔的结构，节省成本，便于组装，提高收音效率。

4)通过电路对采集的音频信号进行分频，区分不同的模式，并可以通过按键选择不同的模式，从而对特定频率的信号进行精细监听，并隔离其他频率的干扰信号，提高听音效率。

5)产品通过无线充电配合锂电池的方式进行供电，相对于现有听诊器的有线充电模式，可以使听诊器连线更加简洁，连续工作时间长，使用更加方便。

6)在结构上单导联的ECG心电信号电极分布在音腔周围，可以在使用听诊功能的同时进行心电信号的采集，提高检测效率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种智能听诊装置，其特征在于，所述装置包括：音腔、耳机、音频处理模块、心电模块、微控制器和信号处理模块；所述音腔与所述信号处理模块连接，所述信号处理模块与所述音频处理模块连接，所述心电模块与所述微控制器连接，所述微控制器分别与所述音频处理模块和远程网络医疗系统连接，所述音频处理模块与所述耳机连接；

所述音腔用于采集心脏、肺部、肋部或腹部的声音信号，将所述声音信号转换为声音电信号，并将所述声音电信号发送至所述信号处理模块；

所述信号处理模块用于对所述声音电信号进行放大滤波处理，并将放大滤波后的声音电信号发送给所述音频处理模块；

所述音频处理模块用于将所述放大滤波后的声音电信号发送给所述耳机；所述音频处理模块还用于根据所述微控制器发送的开关指令将所述放大滤波后的声音电信号转换成声音数字信号，并对所述声音数字信号进行平滑去噪、分频和信号加强处理，将处理后的声音数字信号发送给所述微控制器；

所述心电模块用于采集ECG心电信号，将所述ECG心电信号转换为ECG电信号，并对所述ECG电信号进行放大滤波处理，将放大滤波后的ECG电信号发送至所述微控制器；

所述微控制器用于将所述放大滤波后的ECG电信号转换成ECG数字信号，并对所述ECG数字信号进行信号去噪、ECG特征提取和ECG信号对比度增强处理，存储处理后的ECG数字信号，并将所述处理后的ECG数字信号通过BLE蓝牙协议发送给所述远程网络医疗系统；所述微控制器还用于存储所述处理后的声音数字信号，并将所述声音数字信号通过BLE蓝牙协议发送给所述远程网络医疗系统。

2.根据权利要求1所述的智能听诊装置，其特征在于，所述音腔具体包括EVA泡棉、橡胶垫和压电陶瓷片；

所述橡胶垫包裹于所述压电陶瓷片外部；所述EVA泡棉包裹于所述橡胶垫外部；所述压电陶瓷片与所述信号处理模块连接；

所述压电陶瓷片用于采集心脏、肺部、肋部或腹部的声音信号，将所述声音信号转换为声音电信号，并将所述声音电信号发送给所述信号处理模块。

3.根据权利要求1所述的智能听诊装置，其特征在于，所述音频处理模块具体包括音频编码解码芯片、功放电路和音频接口；

所述音频编码解码芯片分别与所述信号处理模块、所述微控制器和所述功放电路连接，所述功放电路与所述音频接口连接，所述音频接口与所述耳机连接；

所述音频编码解码芯片用于接收所述信号处理模块发送的所述放大滤波后的声音电信号，并将所述放大滤波后的声音电信号发送给所述功放电路；所述音频编码解码芯片还用于根据所述微控制器发送的开关指令将所述放大滤波后的声音电信号转换成声音数字信号，并对所述声音数字信号进行平滑去噪、分频和信号加强处理，将处理后的声音数字信号发送给所述微控制器；

所述功放电路用于对所述放大滤波后的声音电信号进行再次放大，并将再次放大后的声音电信号发送给所述音频接口；

所述音频接口用于将所述再次放大后的声音电信号发送给所述耳机。

4.根据权利要求1所述的智能听诊装置，其特征在于，所述心电模块具体包括2个ECG信号电极和ECG信号处理电路；

所述ECG信号处理电路包括前端仪表放大器电路和前端二级放大滤波电路；所述前端仪表放大器电路分别与所述ECG信号电极和所述前端二级放大滤波电路连接，所述前端二级放大滤波电路与所述微控制器连接；

2个所述ECG信号电极用于采集ECG心电信号，并将所述ECG心电信号转换为ECG电信号；

所述前端仪表放大器电路用于对所述ECG电信号进行放大，并将放大后的ECG电信号发送给所述前端二级放大滤波电路；

所述前端二级放大滤波电路用于滤除所述放大后的ECG电信号中的干扰信号，并将滤除干扰信号后的ECG电信号发送给所述微控制器。

5.根据权利要求1所述的智能听诊装置，其特征在于，所述装置还包括移动终端；

所述移动终端分别与所述微控制器和所述远程网络医疗系统连接；

所述移动终端用于对所述微控制器通过BLE蓝牙协议发送的所述处理后的声音数字信号和所述处理后的ECG数字信号进行显示，并将所述处理后的声音数字信号和所述处理后的ECG数字信号发送给所述远程网络医疗系统；

所述移动终端还用于接收所述远程网络医疗系统对所述处理后的声音数字信号和所述处理后的ECG数字信号进行分析后得到的诊断结果，并将所述诊断结果进行显示。

6.根据权利要求1所述的智能听诊装置，其特征在于，所述信号处理模块具体包括运放电路和滤波电路；

所述运放电路与所述音腔连接；所述滤波电路与所述音频处理模块连接；

所述运放电路用于对所述音腔发送的所述声音电信号进行放大处理，并将放大处理后的声音电信号发送给所述滤波电路；

所述滤波电路用于对所述放大处理后的声音电信号进行滤波处理，并将滤波处理后的声音电信号发送给所述音频处理模块。

7.根据权利要求1所述的智能听诊装置，其特征在于，所述装置还包括模式切换按键、第一LED灯组、第二LED灯组、第三LED灯组和第四LED灯组；

所述模式切换按键分别与所述第一LED灯组、所述第二LED灯组、所述第三LED灯组和所述第四LED灯组连接；所述第一LED灯组、所述第二LED灯组、所述第三LED灯组和所述第四LED灯组均与所述微控制器连接；

所述模式切换按键用于控制所述第一LED灯组、所述第二LED灯组、所述第三LED灯组或所述第四LED灯组发光；所述模式切换按键每按一次，所述第一LED灯组、所述第二LED灯组、所述第三LED灯组或所述第四LED灯组发光，模式切换一次；

所述模式具体包括高频模式，中频模式，低频模式和全频模式；所述高频模式测量心脏隔膜音，所述中频模式测量肺音，所述低频模式测量腹腔音，所述全频模式测量所有声音；所述第一LED灯组发光指示所述高频模式，所述第二LED灯组发光指示所述中频模式，所述第三LED灯组发光指示所述低频模式，所述第四LED灯组发光指示所述全频模式；所述微控制器根据所述第一LED灯组、所述第二LED灯组、所述第三LED灯组和所述第四LED灯组的发光情况获取用户选择的模式。

8.根据权利要求7所述的智能听诊装置，其特征在于，所述装置还包括电池模块；

所述电池模块与所述微控制器连接；所述电池模块用于为所述微控制器供电。

9.根据权利要求8所述的智能听诊装置，其特征在于，所述装置还包括无线充电模块；

所述无线充电模块分别与所述电池模块和所述微控制器连接；

所述无线充电模块用于实时获取所述电池模块的剩余电量，并将所述剩余电量发送给所述微控制器；所述微控制器根据所述剩余电量控制所述第一LED灯组、所述第二LED灯组、所述第三LED灯组和所述第四LED灯组的发光情况；当所述第一LED灯组、所述第二LED灯组、所述第三LED灯组和所述第四LED灯组均发光时指示所述剩余电量为100％；当所述第一LED灯组、所述第二LED灯组和所述第三LED灯组均发光时指示所述剩余电量为75％；当所述第一LED灯组和所述第二LED灯组均发光时指示所述剩余电量为50％；当仅有所述第一LED灯组发光时指示所述剩余电量为25％；

所述无线充电模块还用于放置在无线充电器上对所述电池模块进行充电。

10.根据权利要求1所述的智能听诊装置，其特征在于，所述微控制器的型号为CY8C4248LQI-BL573。

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