CN113180721A - 一种电子听诊器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于医疗器械技术领域，公开了一种电子听诊器，包括听诊头，听诊头包括声学封装薄膜、声学传感器、信号采集电路板、信号处理电路板、外壳和至少一层电磁屏蔽层；信号采集电路板和信号处理电路板从上到下堆叠固定在外壳内；信号采集电路板上集成有信号采集电路和声学传感器；信号处理电路板上集成有信号处理电路；声学封装薄膜位于信号采集电路板的上方，并覆盖声学传感器；电磁屏蔽层的设置方式包括设置于声学传感器的上方、作为声学传感器的顶电极、设置于声学封装薄膜的上方中的至少一种。本发明提供的电子听诊器具有电磁屏蔽性能强、灵敏度高等优点。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域，更具体地，涉及一种电子听诊器。
背景技术
听诊器是医生最常用的初步诊断工具。传统的声学听诊器诊断主要依赖医生的临床经验，容易受到主观因素的影响，无法利用具体数据进行准确的诊断，使听诊器的可靠性无法进一步提升。研究表明：正常人耳对100Hz-20kHz频率范围的声音较为敏感，但难以分辨100Hz频率以下的声音，而心音信号的频率主要分布在在20-600Hz之间，且在20-100Hz更为集中；此外，肺音信号的频率主要分布在100Hz-2000Hz之间但信号强度较弱。所以人耳会忽略心肺音信号的关键信息，不利于疾病的初步诊断。
发明内容
本发明通过提供一种电子听诊器，解决现有技术中电子听诊器的电磁屏蔽性能较差、灵敏度较低的问题。
本发明提供一种电子听诊器，包括：听诊头，所述听诊头包括声学封装薄膜、声学传感器、信号采集电路板、信号处理电路板、外壳和至少一层电磁屏蔽层；
所述信号采集电路板和所述信号处理电路板从上到下堆叠固定在所述外壳内；所述信号采集电路板上集成有信号采集电路和所述声学传感器；所述信号处理电路板上集成有信号处理电路；所述声学封装薄膜位于所述信号采集电路板的上方，并覆盖所述声学传感器；所述电磁屏蔽层的设置方式包括设置于所述声学传感器的上方、作为所述声学传感器的顶电极、设置于所述声学封装薄膜的上方中的至少一种。
优选的，所述电磁屏蔽层位于所述声学封装薄膜的上方时，所述电磁屏蔽层为一层导电涂料或一层导电薄膜。
优选的，所述电磁屏蔽层位于所述声学传感器的上方时，所述电磁屏蔽层与所述声学传感器的顶电极之间设有一层或者多层顶电解质层；所述电磁屏蔽层为一层金属薄膜。
优选的，所述电磁屏蔽层作为所述声学传感器的顶电极时，所述电磁屏蔽层的材料选用钼、铝、金、铂、铝铜合金中的一种。
优选的，所述导电涂料通过金属粉末与有机物配制得到，所述金属粉末采用铜、银、金、铝粉末中的一种；所述导电涂料通过旋涂、喷涂或涂敷的方式覆盖到所述声学封装薄膜的上方。
优选的，所述声学封装薄膜采用透声材料制作而成。
优选的，所述声学传感器采用压电式超声换能器，所述压电式超声换能器从下到上依次由结构层、电介质层、底电极、压电薄膜层、顶电极、顶电解质层堆叠而成。
优选的，所述声学传感器采用电容式超声换能器，所述电容式超声换能器从下到上依次由底电极、结构层、顶电解质层、顶电极堆叠而成。
优选的，所述信号采集电路包括前级放大电路、带通滤波电路和二级放大电路；所述信号处理电路包括蓝牙芯片和音频转换器。
优选的，所述电子听诊器还包括：透声掩膜、扬声器；所述扬声器与所述听诊头连接，所述透声掩膜包覆在所述听诊头上；所述听诊头还包括电源模块、显示器、电学连接接口。
本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
在发明中，提供的电子听诊器中的听诊头包括至少一层电磁屏蔽层，电磁屏蔽层的设置方式包括设置于声学传感器的上方、作为声学传感器的顶电极、设置于声学封装薄膜的上方中的至少一种。本发明通过设置至少一层电磁屏蔽层来屏蔽电子听诊器的电磁干扰，使得电子听诊器的电磁屏蔽性能强，让心肺音信号听起来更加清晰明辨，能够有效提高灵敏度。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的一种电子听诊器的整体结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的一种电子听诊器中听诊头的内部结构示意图；
图3为本发明实施例1提供的一种电子听诊器中电磁屏蔽层的位置示意图；
图4为本发明实施例2提供的一种电子听诊器中压电式超声换能器和电磁屏蔽层的截面结构示意图；
图5为本发明实施例3提供的一种电子听诊器中电容式超声换能器和电磁屏蔽层的截面结构示意图；
图6为本发明实施例4提供的一种电子听诊器中压电式超声换能器和电磁屏蔽层的截面结构示意图；
图7为本发明实施例5提供的一种电子听诊器中电容式超声换能器和电磁屏蔽层的截面结构示意图。
其中，1-扬声器、2-听诊头、3-透声掩膜、4-信号处理电路板、5-信号处理电路、6-信号采集电路板、7-信号采集电路、8-电磁屏蔽层、9-声学传感器、10-声学封装薄膜、11-电学连接接口、12-电源模块、13-外壳、14-显示器；
401-结构层、402-电介质层、403-底电极、404-压电薄膜层、405-顶电极、406-顶电解质层、407-电磁屏蔽层；
501-底电极、502-结构层、503-顶电极、504-顶电解质层、505-电磁屏蔽层；
601-结构层、602-电介质层、603-底电极、604-压电薄膜层、605-电磁屏蔽层、606-顶电解质层；
701-底电极、702-结构层、703-电磁屏蔽层、704-顶电解质层。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例1：
实施例1提供了一种电子听诊器，主要包括听诊头，其中所述听诊头主要包括声学封装薄膜、声学传感器、信号采集电路板、信号处理电路板、外壳和至少一层电磁屏蔽层。
所述信号采集电路板和所述信号处理电路板从上到下堆叠固定在所述外壳内；所述信号采集电路板上集成有信号采集电路和所述声学传感器；所述信号处理电路板上集成有信号处理电路；所述声学封装薄膜位于所述信号采集电路板的上方，并覆盖所述声学传感器；所述电磁屏蔽层的设置方式包括设置于所述声学传感器的上方、作为所述声学传感器的顶电极、设置于所述声学封装薄膜的上方中的至少一种。
其中，所述电磁屏蔽层位于所述声学封装薄膜的上方时，所述电磁屏蔽层为一层导电涂料或一层导电薄膜。所述导电涂料通过金属粉末与有机物配制得到，所述金属粉末选用铜、银、金、铝等金属粉末；所述导电涂料通过旋涂、喷涂或涂敷的方式覆盖到所述声学封装薄膜的上方，所述导电涂料干燥后形成致密的电磁屏蔽层，并完全覆盖所述声学封装薄膜。所述导电薄膜优选为锡箔纸、铝箔纸、铜箔纸等金属薄膜。
所述电磁屏蔽层位于所述声学传感器的上方时，所述电磁屏蔽层与所述声学传感器的顶电极之间设有一层或者多层顶电解质层；所述电磁屏蔽层为一层金属薄膜，优选为铝、金或者铝铜合金薄膜。
所述电磁屏蔽层作为所述声学传感器的顶电极时，所述电磁屏蔽层的材料选用钼、铝、金、铂、铝铜合金等。
实施例2：
实施例2在实施例1的基础上提供一种更加具体的电子听诊器，参见图4，所述声学传感器采用压电式超声换能器，所述压电式超声换能器从下到上依次由结构层401、电介质层402、底电极403、压电薄膜层404、顶电极405、顶电解质层406堆叠而成。其中，电磁屏蔽层407位于所述顶电解质层406的上方，即电磁屏蔽层的设置方式为设置于所述声学传感器的上方。
实施例3：
实施例3在实施例1的基础上提供一种更加具体的电子听诊器，参见图5，所述声学传感器采用电容式超声换能器，所述电容式超声换能器从下到上依次由底电极501、结构层502、顶电解质层504、顶电极503堆叠而成。其中，电磁屏蔽层505位于所述顶电解质层504的上方，即电磁屏蔽层的设置方式为设置于所述声学传感器的上方。
实施例4：
实施例4在实施例1的基础上提供一种更加具体的电子听诊器，参见图6，所述声学传感器采用压电式超声换能器，所述压电式超声换能器从下到上依次由结构层601、电介质层602、底电极603、压电薄膜层604、顶电极、顶电解质层606堆叠而成。其中，电磁屏蔽层605作为所述顶电极，即电磁屏蔽层的设置方式为作为所述声学传感器的顶电极。
实施例5：
实施例5在实施例1的基础上提供一种更加具体的电子听诊器，参见图7，所述声学传感器采用电容式超声换能器，所述电容式超声换能器从下到上依次由底电极701、结构层702、顶电解质层704、顶电极堆叠而成。其中，电磁屏蔽层703作为所述顶电极，即电磁屏蔽层的设置方式为作为所述声学传感器的顶电极。
下面对本发明做进一步的说明。
本发明提供的一种电子听诊器参见图1，包括扬声器1、听诊头2、透声掩膜3，所述扬声器1与所述听诊头2连接，所述透声掩膜3包覆在所述听诊头2上。
参见图2，所述听诊头2包括：信号处理电路板4、信号处理电路5、信号采集电路板6、信号采集电路7、电磁屏蔽层8、声学传感器9、声学封装薄膜10、电学连接接口11、电源模块12、外壳13、显示器14。
所述信号采集电路板6和所述信号处理电路板7从上到下堆叠固定在所述外壳13内；所述信号采集电路板6上集成有信号采集电路7和所述声学传感器9；所述信号处理电路板4上集成有信号处理电路5；所述声学封装薄膜10位于所述信号采集电路板6的上方，并覆盖所述声学传感器9。
参见图2、图3，所述电磁屏蔽层8的设置方式包括设置于所述声学传感器9的上方、作为所述声学传感器9的顶电极、设置于所述声学封装薄膜10的上方中的至少一种。
例如，可以只设置一层所述电磁屏蔽层8，所述电磁屏蔽层8位于所述声学封装薄膜10的上方。例如，可以设置两层所述电磁屏蔽层8，一层所述电磁屏蔽层8位于所述声学封装薄膜10的上方，另一层所述电磁屏蔽层8设置于所述声学传感器9的上方。例如，可以设置两层所述电磁屏蔽层8，一层所述电磁屏蔽层8位于所述声学封装薄膜10的上方，另一层所述电磁屏蔽层8作为所述声学传感器9的顶电极。例如，可以设置三层所述电磁屏蔽层8，一层所述电磁屏蔽层8位于所述声学封装薄膜10的上方，一层所述电磁屏蔽层8作为所述声学传感器9的顶电极，一层所述电磁屏蔽层8位于所述声学传感器9上方。
其中，所述信号采集电路7包括前级放大电路、带通滤波电路和二级放大电路；所述信号处理电路5包括蓝牙芯片和音频转换器；所述信号采集电路7、所述信号处理电路5通过所述电学连接接口11进行电学连接。
所述声学封装薄膜10采用透声材料制作而成。
所述外壳13外包装一层由橡胶等材料制成的声学阻抗与人体组织声学阻抗相匹配的所述透声掩膜3，起到初步电磁屏蔽的作用。
本发明通过所述电磁屏蔽层8来屏蔽心肺音信号夹杂的电磁干扰，通过所述声学传感器9将心肺音转换成模拟电压信号，通过所述信号采集电路7将得到的模拟信号进行预放大，通过所述信号处理电路5的蓝牙芯片将所述信号采集电路7得到的模拟电压信号进行处理，并通过所述音频转换器将其转换为数字信号，然后对数字信号进行滤波降噪，最后将处理好的数字信号通过无线传输输出或通过所述音频转换器转换成模拟信号输出，通过所述电源模块12给整个电子听诊器供电，通过所述显示器14来显示心肺音信号以及电子听诊器的状态。
本发明提供的电子听诊器在硬件电路中使用运算放大器、滤波器等，放大心肺音信号，降低传统听诊器的干扰噪声，并通过电磁屏蔽层屏蔽心肺音信号夹杂的电磁干扰，让心肺音信号听起来更加清晰明辨，使得听诊更方便和准确，此外还可以将心肺音信号传输到智能设备中进行算法处理和进一步对比诊断。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种电子听诊器，其特征在于，包括：听诊头，所述听诊头包括声学封装薄膜、声学传感器、信号采集电路板、信号处理电路板、外壳和至少一层电磁屏蔽层；
所述信号采集电路板和所述信号处理电路板从上到下堆叠固定在所述外壳内；所述信号采集电路板上集成有信号采集电路和所述声学传感器；所述信号处理电路板上集成有信号处理电路；所述声学封装薄膜位于所述信号采集电路板的上方，并覆盖所述声学传感器；所述电磁屏蔽层的设置方式包括设置于所述声学传感器的上方、作为所述声学传感器的顶电极、设置于所述声学封装薄膜的上方中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的电子听诊器，其特征在于，所述电磁屏蔽层位于所述声学封装薄膜的上方时，所述电磁屏蔽层为一层导电涂料或一层导电薄膜。
3.根据权利要求1所述的电子听诊器，其特征在于，所述电磁屏蔽层位于所述声学传感器的上方时，所述电磁屏蔽层与所述声学传感器的顶电极之间设有一层或者多层顶电解质层；所述电磁屏蔽层为一层金属薄膜。
4.根据权利要求1所述的电子听诊器，其特征在于，所述电磁屏蔽层作为所述声学传感器的顶电极时，所述电磁屏蔽层的材料选用钼、铝、金、铂、铝铜合金中的一种。
5.根据权利要求2所述的电子听诊器，其特征在于，所述导电涂料通过金属粉末与有机物配制得到，所述金属粉末采用铜、银、金、铝粉末中的一种；所述导电涂料通过旋涂、喷涂或涂敷的方式覆盖到所述声学封装薄膜的上方。
6.根据权利要求1所述的电子听诊器，其特征在于，所述声学封装薄膜采用透声材料制作而成。
7.根据权利要求1所述的电子听诊器，其特征在于，所述声学传感器采用压电式超声换能器，所述压电式超声换能器从下到上依次由结构层、电介质层、底电极、压电薄膜层、顶电极、顶电解质层堆叠而成。
8.根据权利要求1所述的电子听诊器，其特征在于，所述声学传感器采用电容式超声换能器，所述电容式超声换能器从下到上依次由底电极、结构层、顶电解质层、顶电极堆叠而成。
9.根据权利要求1所述的电子听诊器，其特征在于，所述信号采集电路包括前级放大电路、带通滤波电路和二级放大电路；所述信号处理电路包括蓝牙芯片和音频转换器。
10.根据权利要求1所述的电子听诊器，其特征在于，还包括：透声掩膜、扬声器；
所述扬声器与所述听诊头连接，所述透声掩膜包覆在所述听诊头上；所述听诊头还包括电源模块、显示器、电学连接接口。
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