CN112971840A - 一种动脉搏动声波掌式分析仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动脉搏动声波掌式分析仪，其特征在于：包括声波接受器、声波传感器、信号接收器和智能设备；所述智能设备与信号接收器连接，智能设备搭载具有控制、显示、回放、储存、处理和分析声波的专用软件并设置可触摸显示屏和控制键，对信号接收器传入的所述数字信息进行处理和分析后显示、回放和储存。本发明将动脉杂音的声波转化为电信号，最终转化为直观的图形和数值，通过仪器分析替代人为判断和识别，获得有效的客观数据，实现动脉杂音的客观评估。能够无创动态测定颈动脉搏动时血流冲击血管壁产生的声波强度和传播方向，形成图像和参数，有助于医学诊断和随访，指导临床，对血管腔狭窄或扩张程度以及血流动力学变化的分析具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种动脉搏动声波掌式分析仪。
背景技术
正常情况下，血液在动脉内流动呈层流状态，不产生声音。在血流加快、管壁异常如狭窄或扩张的情况下，血流则由层流变为湍流，进而形成漩涡，冲击血管壁产生振动，此时，于病变动脉处听诊可闻及杂音，且随着管腔病变严重度加重，动脉杂音强度随之增强。双侧颈动脉位置表浅，最易听诊到血管杂音。
既往临床主要通过听诊器来进行颈动脉杂音的识别和人为判读杂音的强度。只有通过为期5年以上临床培训、具有丰富经验的专科医生才能有效发现颈动脉杂音的存在和强度判断，且不同检查者间存在非常高的异质性。特别对动脉杂音强度判断，人为判读仅能进行半定量分析，缺乏稳定、精确的客观数据。动态随访时，同一检查者存在回忆偏倚，不同检查者间更无法实现比较，因此，无法获取有效的动态随访数据。
颈动脉杂音的声波如能被捕获，形成声波图，通过分析其波峰、波谷及波形，可有助于判断血管腔病变程度和血流动力学改变情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：目前动脉杂音的识别和判断依赖于有经验的医生执行，且无客观数值进行不同患者间比较和帮助动态随访同一患者的转归。
为了解决上述问题，本发明的技术方案是提供了一种动脉搏动声波掌式分析仪，其特征在于：包括声波接受器、声波传感器、信号接收器和智能设备；
所述声波接受器为膜式听诊器头，用于设在颈动脉搏动处接受动脉搏动时传出的声波；
所述声波接受器采用减噪材料制作声波振动接收膜，用于去除动脉搏动声波中的干扰噪音；
所述声波传感器与声波接受器连接接收声波接受器传入的声波信号，并将所述声波信号转化为电信号；
所述信号接收器与声波传感器连接，接收声波传感器传入的电信号和列阵信息，并将所述电信号和列阵信息转化为数字信息；
所述智能设备与信号接收器连接，智能设备搭载具有控制、显示、回放、储存、处理和分析声波的专用软件并设置可触摸显示屏和控制键，对信号接收器传入的所述数字信息进行处理和分析后显示、回放和储存。
优选地，所述智能设备包括中央控制模块、信号分析模块、图形分析模块、数据储存模块和输出管理模块；
所述中央控制模块用于调控数字信息接受、处理到分析的整个过程，并对信号分析模块和图形分析模块进行调节和监控，控制数据储存模块数据的存入与调取，以及输出管理模块的特性选择和控制；
所述信息分析模块用于执行信号处理和声波图形的参数分析，并对在特定时间内输入的动态数据进行平均处理；
所述图形分析模块通过信号分析模块输入或数据储存模块调取的数字信号创建声波图像，并对创建的声波图像数据进行校正处理后创建随时间波动的动态图像；
所述数据储存模块用于存储信息分析模块和图形分析模块分析后的数字信息数据，并根据中央控制模块的指令调取数据；
所述输出管理模块用于显示信息分析模块和图形分析模块分析后的图像和参数，并上传云端。
优选地，所述信息分析模块分析的参数包括声波的波峰、波谷、斜率和估算的血流剪切力；分析的统计量包括平均值、中位数、模值、最大值、最小值、标准差和标准误。
优选地，所述声波传感器通过换能元件将声波信号转化为电信号。
优选地，所述换能元件有多组，多组所述换能元件螺旋式列阵分布于声波传感器的碗式支撑架上。
优选地，所述智能设备通过C口数据连接线与信号接收器连接。
优选地，所述智能设备为手持式智能设备。
优选地，所述控制键包括图像区域选择键、参数选择键、历史数据比较键和保存键；所述图像区域选择键用于选择显示的图像区域；所述参数选择键用于选择需要显示的参数；所述历史数据比较键用于调取历史数据，将当前显示数据与历史数据进行比较；所述保存键用于当前显示数据的保存设置。
优选地，所述智能设备上设有放大/缩小控制条，用于对显示的声波图像的大小进行放大或缩小。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明将动脉杂音的声波转化为电信号，最终转化为直观的图形和数值，通过仪器分析替代人为判断和识别，获得有效的客观数据，实现动脉杂音的客观评估。通过获取不同部位动脉搏动声波特征及设置干扰噪音的减噪预置模块，形成不同部位动脉搏动的声波图，为分析血管腔病变及血流动力学变化提供有效参考。能够无创动态测定颈动脉搏动时血流冲击血管壁产生的声波强度和传播方向，形成图像和参数，有助于医学诊断和随访，指导临床，对血管腔狭窄或扩张程度以及血流动力学变化的分析具有重要意义。
同时本发明设备为掌式分析仪，具有便捷、实时以及可携带性的突出特性；利用收集声波来进行分析，无创、无放射性、安全性高；通过本发明设备产生的动脉杂音声波图谱和参数，以及预设与结构性病变特征如血管狭窄或扩张的拟合软件，能够实时自动化分析血管腔改变及血流动力学变化，为诊断血管腔病变及其程度提供参考，且获取的声波数据可以实现有效管理和实时共享。
附图说明
图1为一种动脉搏动声波掌式分析仪整体示意图；
图2为声波接受器结构示意图；
图3为智能设备组成模块示意图；
图4为智能设备工作流程图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
如图1所示，本发明一种动脉搏动声波掌式分析仪包括声波接受器1、声波传感器2、信号接收器4和手持式智能设备3，并通过数据线与智能设备3连接，完成动脉搏动声波的显示、回放、储存、处理和分析。
声波接受器1模拟膜式听诊器头，用于接受声波传导，将该部件置于颈动脉搏动处，接受动脉搏动时传出的声波，血流冲击血管壁产生的振动接触声波接受器1的声波振动接收膜101传入声波接受器1的膜腔，使膜腔内密封空气随之震动。声波振动接收膜101由减噪材料制作，用于去除动脉搏动声波中的干扰噪音。
声波传感器2与声波接受器1连接接收声波接受器1传入的声波信号，并将传入的声波通过换能元件如利用共振的换能元件等转化为电信号，多组换能元件以螺旋式列阵分布于声波传感器2的碗式支撑结构上，以最大限度接受声波信息。
信号接收器4与声波传感器2连接，对声波传感器2传入的电信号和触发的列阵信息转化为数字信息并进行整合，通过C口数据连接线传入智能设备3。
智能设备3搭载具有控制、显示、回放、储存、处理和分析声波专用软件，包括中央控制模块、信号分析模块、图形分析模块、数据储存模块和输出管理模块。智能设备3的中央控制模块调控数字信息接受、处理到分析的整个过程，且对信号分析模块和图形分析模块进行调节和监控，控制数据储存模块数据的存入与调取，以及输出管理模块的特性选择和控制；
智能设备3的信息分析模块执行信号处理和声波图形的参数分析，包括波峰、波谷、斜率，估算的血流剪切力。在特定时间内输入的动态数据进行平均处理，如算式均值处理、几何均值处理等。统计量包括如平均值、中位数、模值、最大值、最小值、标准差或标准误等。
智能设备3的图形分析模块通过信号分析模块输入或数据储存模块调取的数字信号创建声波图像，可对创建图像数据运用灰度校正、畸形校正或关注区域切出的各种智能校正处理，并创建随时间波动的动态图像。
智能设备3的数据储存模块存储信息分析和图形分析数据，并根据中央控制模块的指令调取相关数据。
智能设备3的输出管理模块执行显示图像和参数操作，并通过WIFI上传云端。
智能设备3上设置可触摸显示屏301、控制键302和放大/缩小控制条303。控制键302包括图像区域选择键A、参数选择键B、历史数据比较键C和保存键D；图像区域选择键A用于选择可触摸显示屏301上显示的图像区域；参数选择键B用于选择需要可触摸显示屏301显示的参数；历史数据比较键C用于调取历史数据，将当前显示数据与历史数据进行比较；保存键D用于当前显示数据的保存设置。放大/缩小控制条303用于对可触摸显示屏301显示的声波图像的大小进行放大或缩小。
使用时将声波接受器1置于颈动脉搏动处，接受动脉搏动时传出的声波，声波通过声波传感器2和信号接收器4处理后传输到手持式智能设备3，对动脉搏动声波进行显示、回放、储存、处理和分析。
本发明通过实现动脉杂音的仪器分析，替代人为判断和识别，获得有效的客观数据。通过获取不同部位动脉搏动声波特征及设置智能校正图形模块，形成不同部位动脉搏动的声波图，为分析血管腔病变及血流动力学变化提供有效参考。
Claims (9)
1.一种动脉搏动声波掌式分析仪，其特征在于：包括声波接受器(1)、声波传感器(2)、信号接收器(4)和智能设备(3)；
所述声波接受器(1)为膜式听诊器头，用于放置在颈动脉搏动处接受动脉搏动时传出的声波；
所述声波接受器的声波振动接收膜(101)由减噪材料制作，用于去除动脉搏动声波中的干扰噪音；
所述声波传感器(2)与声波接受器(1)连接接收声波接受器(1)传入的声波信号，并将所述声波信号转化为电信号；
所述信号接收器(4)与声波传感器(2)连接，接收声波传感器(2)传入的电信号和列阵信息，并将所述电信号和列阵信息转化为数字信息；
所述智能设备(3)与信号接收器(4)连接，智能设备(3)搭载具有控制、显示、回放、储存、处理和分析声波的专用软件并设置可触摸显示屏(301)和控制键(302)，对信号接收器(4)传入的所述数字信息进行处理和分析后显示、回放和储存。
2.如权利要求1所述的一种动脉搏动声波掌式分析仪，其特征在于：所述智能设备(3)包括中央控制模块、信号分析模块、图形分析模块、数据储存模块和输出管理模块，
所述中央控制模块用于调控数字信息接受、处理到分析的整个过程，并对信号分析模块和图形分析模块进行调节和监控，控制数据储存模块数据的存入与调取，以及输出管理模块的特性选择和控制；
所述信息分析模块用于执行信号处理和声波图形的参数分析，并对在特定时间内输入的动态数据进行平均处理；
所述图形分析模块通过信号分析模块输入或数据储存模块调取的数字信号创建声波图像，并对创建的声波图像数据进行智能校正处理后创建随时间波动的动态图像；
所述数据储存模块用于存储信息分析模块和图形分析模块分析后的数字信息数据，并根据中央控制模块的指令调取数据；
所述输出管理模块用于显示信息分析模块和图形分析模块分析后的图像和参数，并上传云端。
3.如权利要求2所述的一种动脉搏动声波掌式分析仪，其特征在于：所述信息分析模块分析的参数包括声波的波峰、波谷、斜率和估算的血流剪切力；分析的统计量包括平均值、中位数、模值、最大值、最小值、标准差和标准误。
4.如权利要求1所述的一种动脉搏动声波掌式分析仪，其特征在于：所述声波传感器(2)通过换能元件将声波信号转化为电信号。
5.如权利要求4所述的一种动脉搏动声波掌式分析仪，其特征在于：所述换能元件有多组，多组所述换能元件螺旋式列阵分布设在声波传感器(2)的碗式支撑架上。
6.如权利要求1所述的一种动脉搏动声波掌式分析仪，其特征在于：所述智能设备(3)通过C口数据连接线与信号接收器(4)连接。
7.如权利要求1所述的一种动脉搏动声波掌式分析仪，其特征在于：所述智能设备(3)为手持式智能设备(3)。
8.如权利要求1所述的一种动脉搏动声波掌式分析仪，其特征在于：所述控制键(302)包括图像区域选择键、参数选择键、历史数据比较键和保存键；所述图像区域选择键用于选择显示的图像区域；所述参数选择键用于选择需要显示的参数；所述历史数据比较键用于调取历史数据，将当前显示数据与历史数据进行比较；所述保存键用于当前显示数据的保存设置。
9.如权利要求1所述的一种动脉搏动声波掌式分析仪，其特征在于：所述智能设备(3)上设有放大/缩小控制条(303)，用于对显示的声波图像的大小进行放大或缩小。
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