CN115153620A - 基于mems技术的心音心电检测仪及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种基于MEMS技术的心音心电检测仪,属于生物医疗技术领域。该检测仪包括心音传感器、心音测量电路、心电测量电路、模拟信号采集器和信号显示上位机;心音传感器与心音测量电路电连接,心音传感器、心音测量电路和心电测量电路封装在心音心电一体化探头中,心电测量电路通过心电导联线连接有心电电极片,心音心电一体化探头与模拟信号采集器电连接,模拟信号采集器与信号显示上位机电连接。该检测仪相比于传统听诊器具有灵敏度高、抗干扰能力强的优点,同时可以让医生听诊患者心音的同时观察到患者的心音波形,同时兼具测量人体心电的功能,通过心电信号对心音信号的第一心音和第二心音进行标记,实现了心音信号的可视化和量化。
Description
技术领域
本发明属于生物医疗技术领域,特别涉及一种生物医疗器件,具体是一种基于MEMS技术的心音心电检测仪及其检测方法。
背景技术
在心脏器质类疾病中,冠心病是我们非常熟悉的一类典型心血管疾病。从医学上分析,心音心电等信号出现变化是冠心病早期的生理反应,所以分析心音心电信号的特征为早期筛查和诊疗先心病提供了重要基础。听诊一直都是解决心血管疾病早期检测的有效手段。但是心音听诊是一种主观的方法,传统的听诊器要求丰富临床经验和良好的听力技巧。对于年轻的医生由于他们缺少一定的听诊临床经验,无法准确地分辨第一心音(S1)和第二心音(S2),容易造成误诊。
目前在数字心音听诊器的代表性产品主要包括瑞士生产的EMT-26型、日本生产的MST-1T型以及美国生产的3M电子听诊器。但是上述产品都缺乏对心电图的测量。仅通过显示心音信号并不能保证S1和S2的准确性。当S1和S2的位置无法识别时,就无法定义心音的模式。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题,而提供一种基于MEMS技术的心音心电检测仪。
本发明是通过如下技术方案实现的:
一种基于MEMS技术的心音心电检测仪,包括心音传感器、心音测量电路、心电测量电路、心音心电一体化探头、模拟信号采集器和信号显示上位机;其中,心音传感器采用基于MEMS技术的心音传感器,心音传感器与心音测量电路电连接;心音传感器、心音测量电路和心电测量电路封装在心音心电一体化探头中,心电测量电路通过心电导联线连接有置于心音心电一体化探头外部的心电电极片;心音心电一体化探头与模拟信号采集器电连接,模拟信号采集器与信号显示上位机电连接。
本发明基于MEMS技术的心音心电检测仪能够实现对人体心音心电信号的采集、记录和储存。在心电信号R峰附近的声波峰值标记为第一心音(S1),心电信号T波附近的声波峰值标记为第二心音(S2),从而实现心音信号的可视化和量化,可以在医生进行心音听诊时提供具体的诊断参考,使听诊更加容易同时提高心音听诊的准确率。
优选的,心音传感器采用压阻式敏感单元。
优选的,压阻式敏感单元包括支撑框体,支撑框体上设置有悬空的十字微梁结构,十字微梁结构的中心处垂直固定有仿生纤毛,十字微梁结构的悬臂梁上设置有压敏电阻,压敏电阻之间连接组成惠斯通电桥。
优选的,心音测量电路包括第一电源稳压模块、第一信号放大模块和第一带通滤波模块;其中,第一信号放大模块与第一带通滤波模块电连接,第一电源稳压模块分别与第一信号放大模块和第一带通滤波模块电连接。
优选的,心电测量电路包括第二电源稳压模块、第二信号放大模块、第二带通滤波模块和50Hz带阻滤波模块;其中,第二信号放大模块与第二带通滤波模块电连接,第二带通滤波模块与50Hz带阻滤波模块电连接,第二电源稳压模块分别与第二信号放大模块、第二带通滤波模块和50Hz带阻滤波模块电连接。
优选的,模拟信号采集器包括第三电源稳压模块、模数转换模块、主控单元模块和信号传输USB模块;其中,模数转换模块与主控单元模块电连接,主控单元模块与信号传输USB模块电连接,第三电源稳压模块分别与模数转换模块、主控单元模块和信号传输USB模块电连接。
优选的,信号显示上位机包括收发处理单元、实时数据处理单元、实时波形显示单元、实时心音播放单元和数据存储单元;其中,收发处理单元与实时数据处理单元连接,实时数据处理单元分别与实时波形显示单元和实时心音播放单元连接,实时波形显示单元和实时心音播放单元均与数据存储单元连接。
优选的,心音心电一体化探头包括壳体,壳体内设置有隔板,隔板将壳体分割成上部壳腔和下部壳腔;心音传感器和心音测量电路键合在一起并安装于下部壳腔中,下部壳腔内填充有耦合剂,下部壳腔的腔口封装有透声帽;心电测量电路安装于上部壳腔中,上部壳腔的腔口安装有顶盖。
优选的,心电测量电路连接有三组心电导联线及心电电极片设,分别为:心电导联线RA及第一心电电极片、心电导联线LA及第二心电电极片、心电导联线LL及第三心电电极片。
进一步的,本发明还提供了上述基于MEMS技术的心音心电检测仪的检测方法,包括如下步骤:
1)将心音心电一体化探头的透声帽面放置在人体心音听诊区的任意位置;
2)将心电导联线RA上的第一电极片贴于人体右侧锁骨中线第一肋间位置,将心电导联线LA上的第二电极片贴于人体左侧锁骨中线位置,将心电导联线LL上的第三电极片贴于人体腹部;
3)人体的心音信号透过透声帽和耦合剂传输到心音传感器上,心音传感器上的惠斯通电桥将感知到的声信号转换为心音的电信号,惠斯通电桥得到的电信号传输到心音测量电路的第一信号放大模块,第一信号放大模块将心音传感器的信号放大至495倍,第一信号放大模块放大后的信号进入第一带通滤波模块,第一带通滤波器对放大后的心音信号进行20-600Hz滤波;滤波后的心音信号进入模拟信号采集器,模拟信号采集器的主控单元模块根据采样率控制模数转换模块对心音信号进行模数转换并通过信号传输USB模块将数据传输到计算机中的信号显示上位机的收发处理单元;收发处理单元控制接收下位机传输过来的数据并对接受到的数据进行校验,经过校验后的心音数据传输到实时数据处理单元,实时数据处理单元对数据进行解析并对心音信号进行滤波范围为20-600Hz的数字滤波,同时采用小波去噪进而去除部分环境噪声以提高信号的信噪比,经过实时数据处理单元处理后的心音数据传输到实时波形显示单元、实时心音播放单元和数据存储单元,实时波形显示单元将处理后的数据绘制为心音图,实时心音播放单元通过计算机的扬声器或者耳机接口把心音播放出来便于医生进行听诊,数据存储单元对心音数据进行存储;
4)三组心电电极片检测到的心电信号传输到心电测量电路的第二信号放大模块,第二信号放大模块将心电信号放大至1100倍,放大后的心电信号传输到第二带通滤波模块,第二带通滤波模块对放大后的心电信号进行滤波,第二带通滤波模块处理后的心电信号传输到50Hz带阻滤波模块,50Hz带阻滤波模块对心电信号进行再次滤波,滤波后的心电信号进入模拟信号采集器;模拟信号采集器的主控单元模块根据采样率控制模数转换模块对心电信号进行模数转换并通过信号传输USB模块将数据传输到计算机中的信号显示上位机的收发处理单元;收发处理单元控制接收下位机传输过来的数据并对接受到的数据进行校验,经过校验后的心电数据传输到实时数据处理单元,实时数据处理单元对数据解析并对心电信号进行滤波范围为0.5-40Hz的数字滤波,经过实时数据处理单元处理后的心电数据传输到实时波形显示单元和数据存储单元,实时波形显示单元将处理后的心电数据绘制为心电图,数据存储单元对心电数据进行存储。
优选的,步骤1)中,听诊区包括二尖瓣听诊区、肺动脉瓣听诊区、主动脉瓣听诊区、主动脉瓣第二听诊区和三尖瓣听诊区。
本发明基于MEMS技术的心音心电检测仪相比于传统听诊器具有灵敏度高、抗干扰能力强的优点,同时可以让医生观察患者的心音波形。相比于市面上的电子听诊器又添加的测量人体的心电功能。通过心电信号对心音信号的第一心音(S1)和第二心音(S2 )进行标记,实现了心音信号的可视化和量化。为医生进行心音听诊时提供具体的诊断参考,使听诊更加容易同时提高心音听诊的准确率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,此处的附图用来提供对本发明的进一步说明,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用来解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明基于MEMS技术的心音心电检测仪的模块连接示意图。
图2为本发明基于MEMS技术的心音心电检测仪中心音传感器的结构示意图。
图3为本发明基于MEMS技术的心音心电检测仪中心音测量电路的结构示意图。
图4为本发明基于MEMS技术的心音心电检测仪中心电测量电路的结构示意图。
图5为本发明基于MEMS技术的心音心电检测仪中心音心电一体化探头封装结构示意图(顶面)。
图6为本发明基于MEMS技术的心音心电检测仪中心音心电一体化探头封装结构示意图(底面)。
图7为本发明基于MEMS技术的心音心电检测仪中模拟信号采集器的结构示意图。
图8为本发明基于MEMS技术的心音心电检测仪中信号显示上位机的结构示意图。
图9为本发明基于MEMS技术的心音心电检测仪中信号显示上位机的小波去噪算法原理图。
图10为本发明基于MEMS技术的心音心电检测仪中信号显示上位机的显示图。
图中:1-心音传感器、2-心音测量电路、3-心电测量电路、4-心音心电一体化探头、5-模拟信号采集器、6-信号显示上位机、7-心电导联线RA、8-第一心电电极片、9-心电导联线LA、10-第二心电电极片、11-心电导联线LL、12-第三心电电极片;
1-1-支撑框体、1-2-十字微梁结构、1-3-仿生纤毛、1-4-惠斯通电桥;
2-1-第一电源稳压模块、2-2-第一信号放大模块、2-3-第一带通滤波模块;
3-1-第二电源稳压模块、3-2-第二信号放大模块、3-3-第二带通滤波模块、3-4-50Hz带阻滤波模块;
4-1-壳体、4-2-透声帽、4-3-顶盖;
5-1-第三电源稳压模块、5-2-模数转换模块、5-3-主控单元模块、5-4-信号传输USB模块;
6-1-收发处理单元、6-2-实时数据处理单元、6-3-实时波形显示单元、6-4-实时心音播放单元、6-5-数据存储单元。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好的理解本发明,以下结合声学原理和MEMS微观结构,参考附图对本发明基于MEMS技术的心音心电检测仪作进一步清楚、完整的说明。
如图1所示,一种基于MEMS技术的心音心电检测仪,包括心音传感器1、心音测量电路2、心电测量电路3、心音心电一体化探头4、模拟信号采集器5和信号显示上位机6;其中,心音传感器1与心音测量电路2电连接;心音传感器1、心音测量电路2和心电测量电路3封装在心音心电一体化探头4中,心电测量电路3通过三根心电导联线连接有置于心音心电一体化探头4外部的三个心电电极片,具体为:心电测量电路3通过心电导联线RA 7连接有第一心电电极片8、心电测量电路3通过心电导联线LA 9连接有第二心电电极片10、心电测量电路3通过心电导联线LL 11连接有第三心电电极片12;心音心电一体化探头4与模拟信号采集器5电连接,模拟信号采集器5与信号显示上位机6电连接。
本发明基于MEMS技术的心音心电检测仪中:
如图2所示,心音传感器1采用采用基于MEMS技术的压阻式敏感单元,压阻式敏感单元包括支撑框体1-1,支撑框体1-1上设置有悬空的十字微梁结构1-2,十字微梁结构1-2的中心处垂直固定有仿生纤毛1-3,十字微梁结构1-2的相对的两根悬臂梁上各设置有两个压敏电阻,四个压敏电阻之间连接组成惠斯通电桥1-4。十字微梁结构1-2及其上的仿生纤毛1-3用于感知人体的心音信号,将心音信号转化为悬臂梁的扭动,惠斯通电桥1-4将悬臂梁的扭转变化转化为电信号,最终实现声信号到电信号的转换。
如图3所示,心音测量电路2包括第一电源稳压模块2-1、第一信号放大模块2-2和第一带通滤波模块2-3;其中,第一信号放大模块2-2与第一带通滤波模块2-3电连接,第一电源稳压模块2-1分别与第一信号放大模块2-2和第一带通滤波模块2-3电连接;心音测量电路2通过引线键合工艺与心音传感器1相连接,心音测量电路2对心音传感器1的微弱心音电信号进行预处理以达到模拟信号采集器5的采集电压范围。第一电源稳压模块2-1为第一信号放大模块2-2、第一带通滤波模块2-3和心音传感器1进行供电,第一信号放大模块2-2用于放大心音传感器1的信号,放大倍数为495倍;第一带通滤波器对放大后的心音信号进行20-600Hz滤波,减小环境噪声对心音信号的影响。
如图4所示,心电测量电路3包括第二电源稳压模块3-1、第二信号放大模块3-2、第二带通滤波模块3-3和50Hz带阻滤波模块3-4;其中,第二信号放大模块3-2与第二带通滤波模块3-3电连接,第二带通滤波模块3-3与50Hz带阻滤波模块3-4电连接,第二电源稳压模块3-1分别与第二信号放大模块3-2、第二带通滤波模块3-3和50Hz带阻滤波模块3-4电连接;心电测量电路3通过心电导联线与心电电极片连接,心电测量电路3对心电电极片感知到的微弱心电信号进行预处理以达到模拟信号采集器5的采集电压范围。第二电源稳压模块3-1为第二信号放大模块3-2、第二带通滤波模块3-3和50Hz带阻滤波模块3-4进行供电,第二信号放大模块3-2用于放大心电信号,放大倍数为1100倍;第二带通滤波器用于对放大后的心电信号进行滤波,减小环境噪声对心电信号的影响;50Hz带阻滤波器用于滤除工频噪声对心电信号的影响。
如图5和图6所示,心音传感器1、心音测量电路2和心电测量电路3封装在心音心电一体化探头4中,心音心电一体化探头4包括壳体4-1,壳体4-1内设置有隔板,隔板将壳体4-1分割成上部壳腔和下部壳腔;心音传感器1和心音测量电路2键合在一起并安装于下部壳腔中,下部壳腔内填充有耦合剂,使用耦合剂可以减少心音信号在传输过程中的衰减,下部壳腔的腔口封装有透声帽4-2,透声帽4-2用于传声,其中,心音传感器1安装在壳体4-1的内侧壁上,具体是支撑框体1-1固定在壳体4-1的内侧壁上,支撑框体1-1所在平面与壳体4-1的底面呈垂直状设置,仿生纤毛1-3与壳体4-1的底面呈平行状设置即可,在此基础上,为了进一步的提高心音传感器1的灵敏度,可以将支撑框体1-1进行向壳体4-1底面方向的小角度倾斜安装,具体是支撑框体1-1所在平面与壳体4-1的中线夹角为10°的倾斜固定,仿生纤毛1-3也向下倾斜10°,这样可以一方面可以增大仿生纤毛1-3的接受面积,另一方面可以最大限度的提高仿生纤毛1-3的被扰动度,进而增大惠斯通电桥1-4梁臂上的应力,提高传感器的灵敏度;心电测量电路3安装于上部壳腔中,上部壳腔的腔口安装有顶盖4-3,顶盖4-3下方留有一个心电接口用于心电导联线连接心电测量电路3和心电电极片。
如图7所示,模拟信号采集器5包括第三电源稳压模块5-1、模数转换模块5-2、主控单元模块5-3和信号传输USB模块5-4;其中,模数转换模块5-2与主控单元模块5-3电连接,主控单元模块5-3与信号传输USB模块5-4电连接,第三电源稳压模块5-1分别与模数转换模块5-2、主控单元模块5-3和信号传输USB模块5-4电连接。模拟信号采集器5与心音心电一体化探头4电连接,具体是:心音测量电路2中的第一带通滤波模块2-3、心电测量电路3中的50Hz带阻滤波模块3-4分别与模拟信号采集器5中的模数转换模块5-2电连接,心音测量电路2中的第一电源稳压模块2-1、心电测量电路3中的第二电源稳压模块3-1分别与模拟信号采集器5中的第三电源稳压模块5-1电连接。模数转换模块5-2在主控单元模块5-3控制下对心音心电一体化探头4传输的心音信号和心电信号进行同步采集,主控单元模块5-3控制信号传输USB模块5-4将采集到的数字信号传输到PC端。
如图8所示,信号显示上位机6包括收发处理单元6-1、实时数据处理单元6-2、实时波形显示单元6-3、实时心音播放单元6-4和数据存储单元6-5;其中,收发处理单元6-1与实时数据处理单元6-2连接,实时数据处理单元6-2分别与实时波形显示单元6-3和实时心音播放单元6-4连接,实时波形显示单元6-3和实时心音播放单元6-4均与数据存储单元6-5连接。信号显示上位机6安装在计算机中,收发处理单元6-1控制接收下位机传输过来的数据并对接受到的数据进行校验,实时数据处理单元6-2用于数据解析并对信号进行小波去噪进而去除部分环境噪声提高信号的信噪比,如图9所示,实时波形显示单元6-3用于将处理后的数据绘制为心音图和心电图,如图10所示,实时心音播放单元6-4通过计算机的扬声器或者耳机接口把心音播放出来便于医生进行听诊,数据存储单元6-5用于对数据进行存储。
本发明基于MEMS技术的心音心电检测仪中,心音传感器1是利用MEMS工艺制造的,为压阻式传感器,该传感器具有灵敏度高、一致性强的特点并且相比于市面上使用的压电式的传感器具有更好的低频特性,可以更加准确的测量到人体的心音信号。同时设计了心电测量电路3及模拟信号采集器5,实现了对心音信号和心电信号的采集并且上信号显示上位机6进行显示,解决了心音信号的可视化和量化问题。医生可以在进行心音听诊时查看心电信号,根据心电信号R峰、T波更加准确的判断人体的第一心音和第二心音,从而使听诊更加容易同时提高心音听诊的准确率。
上述基于MEMS技术的心音心电检测仪的检测方法,包括如下步骤:
1)将心音心电一体化探头4的透声帽4-2面放置在人体心音听诊区的任意位置;听诊区包括二尖瓣听诊区、肺动脉瓣听诊区、主动脉瓣听诊区、主动脉瓣第二听诊区和三尖瓣听诊区。
2)将心电导联线RA上的第一电极片贴于人体右侧锁骨中线第一肋间位置,将心电导联线LA上的第二电极片贴于人体左侧锁骨中线位置,将心电导联线LL上的第三电极片贴于人体腹部。
3)人体的心音信号透过透声帽4-2和耦合剂传输到心音传感器1上,心音传感器1上的惠斯通电桥将感知到的声信号转换为心音的电信号,惠斯通电桥得到的电信号传输到心音测量电路2的第一信号放大模块2-2,第一信号放大模块2-2将心音传感器1的信号放大至495倍,第一信号放大模块2-2放大后的信号进入第一带通滤波模块2-3,第一带通滤波器对放大后的心音信号进行20-600Hz滤波;滤波后的心音信号进入模拟信号采集器5,模拟信号采集器5的主控单元模块5-3根据采样率控制模数转换模块5-2对心音信号进行模数转换并通过信号传输USB模块5-4将数据传输到计算机中的信号显示上位机6的收发处理单元6-1;收发处理单元6-1控制接收下位机传输过来的数据并对接受到的数据进行校验,经过校验后的心音数据传输到实时数据处理单元6-2,实时数据处理单元6-2对数据进行解析并对心音信号进行滤波范围为20-600Hz的数字滤波,同时采用小波去噪进而去除部分环境噪声以提高信号的信噪比,经过实时数据处理单元6-2处理后的心音数据传输到实时波形显示单元6-3、实时心音播放单元6-4和数据存储单元6-5,实时波形显示单元6-3将处理后的数据绘制为心音图,实时心音播放单元6-4通过计算机的扬声器或者耳机接口把心音播放出来便于医生进行听诊,数据存储单元6-5对心音数据进行存储。
4)三组心电电极片检测到的心电信号传输到心电测量电路3的第二信号放大模块3-2,第二信号放大模块3-2将心电信号放大至1100倍,放大后的心电信号传输到第二带通滤波模块3-3,第二带通滤波模块3-3对放大后的心电信号进行滤波,第二带通滤波模块3-3处理后的心电信号传输到50Hz带阻滤波模块3-4,50Hz带阻滤波模块3-4对心电信号进行再次滤波,滤波后的心电信号进入模拟信号采集器5;模拟信号采集器5的主控单元模块5-3根据采样率控制模数转换模块5-2对心电信号进行模数转换并通过信号传输USB模块5-4将数据传输到计算机中的信号显示上位机6的收发处理单元6-1;收发处理单元6-1控制接收下位机传输过来的数据并对接受到的数据进行校验,经过校验后的心电数据传输到实时数据处理单元6-2,实时数据处理单元6-2对数据解析并对心电信号进行滤波范围为0.5-40Hz的数字滤波,经过实时数据处理单元6-2处理后的心电数据传输到实时波形显示单元6-3和数据存储单元6-5,实时波形显示单元6-3将处理后的心电数据绘制为心电图,数据存储单元6-5对心电数据进行存储。
上面是对本发明实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述,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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种基于MEMS技术的心音心电检测仪,其特征在于:包括心音传感器、心音测量电路、心电测量电路、心音心电一体化探头、模拟信号采集器和信号显示上位机;其中,心音传感器采用基于MEMS技术的心音传感器,心音传感器与心音测量电路电连接;心音传感器、心音测量电路和心电测量电路封装在心音心电一体化探头中,心电测量电路通过心电导联线连接有置于心音心电一体化探头外部的心电电极片;心音心电一体化探头与模拟信号采集器电连接,模拟信号采集器与信号显示上位机电连接。
2.根据权利要求1所述的基于MEMS技术的心音心电检测仪,其特征在于:心音传感器采用压阻式敏感单元,压阻式敏感单元包括支撑框体,支撑框体上设置有悬空的十字微梁结构,十字微梁结构的中心处垂直固定有仿生纤毛,十字微梁结构的悬臂梁上设置有压敏电阻,压敏电阻之间连接组成惠斯通电桥。
3.根据权利要求2所述的基于MEMS技术的心音心电检测仪,其特征在于:心音测量电路包括第一电源稳压模块、第一信号放大模块和第一带通滤波模块;其中,第一信号放大模块与第一带通滤波模块电连接,第一电源稳压模块分别与第一信号放大模块和第一带通滤波模块电连接。
4.根据权利要求3所述的基于MEMS技术的心音心电检测仪,其特征在于:心电测量电路包括第二电源稳压模块、第二信号放大模块、第二带通滤波模块和50Hz带阻滤波模块;其中,第二信号放大模块与第二带通滤波模块电连接,第二带通滤波模块与50Hz带阻滤波模块电连接,第二电源稳压模块分别与第二信号放大模块、第二带通滤波模块和50Hz带阻滤波模块电连接。
5.根据权利要求4所述的基于MEMS技术的心音心电检测仪,其特征在于:模拟信号采集器包括第三电源稳压模块、模数转换模块、主控单元模块和信号传输USB模块;其中,模数转换模块与主控单元模块电连接,主控单元模块与信号传输USB模块电连接,第三电源稳压模块分别与模数转换模块、主控单元模块和信号传输USB模块电连接。
6.根据权利要求7所述的基于MEMS技术的心音心电检测仪,其特征在于:信号显示上位机包括收发处理单元、实时数据处理单元、实时波形显示单元、实时心音播放单元和数据存储单元;其中,收发处理单元与实时数据处理单元连接,实时数据处理单元分别与实时波形显示单元和实时心音播放单元连接,实时波形显示单元和实时心音播放单元均与数据存储单元连接。
7.根据权利要求8所述的基于MEMS技术的心音心电检测仪,其特征在于:心音心电一体化探头包括壳体,壳体内设置有隔板,隔板将壳体分割成上部壳腔和下部壳腔;心音传感器和心音测量电路键合在一起并安装于下部壳腔中,下部壳腔内填充有耦合剂,下部壳腔的腔口封装有透声帽;心电测量电路安装于上部壳腔中,上部壳腔的腔口安装有顶盖。
8.根据权利要求7所述的基于MEMS技术的心音心电检测仪,其特征在于:心电测量电路连接有三组心电导联线及心电电极片设,分别为:心电导联线RA及第一心电电极片、心电导联线LA及第二心电电极片、心电导联线LL及第三心电电极片。
9.如权利要求8所述的基于MEMS技术的心音心电检测仪的检测方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)将心音心电一体化探头的透声帽面放置在人体心音听诊区的任意位置;
2)将心电导联线RA上的第一电极片贴于人体右侧锁骨中线第一肋间位置,将心电导联线LA上的第二电极片贴于人体左侧锁骨中线位置,将心电导联线LL上的第三电极片贴于人体腹部;
3)人体的心音信号透过透声帽和耦合剂传输到心音传感器上,心音传感器上的惠斯通电桥将感知到的声信号转换为心音的电信号,惠斯通电桥得到的电信号传输到心音测量电路的第一信号放大模块,第一信号放大模块将心音传感器的信号放大至495倍,第一信号放大模块放大后的信号进入第一带通滤波模块,第一带通滤波器对放大后的心音信号进行20-600Hz滤波;滤波后的心音信号进入模拟信号采集器,模拟信号采集器的主控单元模块根据采样率控制模数转换模块对心音信号进行模数转换并通过信号传输USB模块将数据传输到计算机中的信号显示上位机的收发处理单元;收发处理单元控制接收下位机传输过来的数据并对接受到的数据进行校验,经过校验后的心音数据传输到实时数据处理单元,实时数据处理单元对数据进行解析并对心音信号进行滤波范围为20-600Hz的数字滤波,同时采用小波去噪进而去除部分环境噪声以提高信号的信噪比,经过实时数据处理单元处理后的心音数据传输到实时波形显示单元、实时心音播放单元和数据存储单元,实时波形显示单元将处理后的数据绘制为心音图,实时心音播放单元通过计算机的扬声器或者耳机接口把心音播放出来便于医生进行听诊,数据存储单元对心音数据进行存储;
4)三组心电电极片检测到的心电信号传输到心电测量电路的第二信号放大模块,第二信号放大模块将心电信号放大至1100倍,放大后的心电信号传输到第二带通滤波模块,第二带通滤波模块对放大后的心电信号进行滤波,第二带通滤波模块处理后的心电信号传输到50Hz带阻滤波模块,50Hz带阻滤波模块对心电信号进行再次滤波,滤波后的心电信号进入模拟信号采集器;模拟信号采集器的主控单元模块根据采样率控制模数转换模块对心电信号进行模数转换并通过信号传输USB模块将数据传输到计算机中的信号显示上位机的收发处理单元;收发处理单元控制接收下位机传输过来的数据并对接受到的数据进行校验,经过校验后的心电数据传输到实时数据处理单元,实时数据处理单元对数据解析并对心电信号进行滤波范围为0.5-40Hz的数字滤波,经过实时数据处理单元处理后的心电数据传输到实时波形显示单元和数据存储单元,实时波形显示单元将处理后的心电数据绘制为心电图,数据存储单元对心电数据进行存储。
10.根据权利要求9所述的基于MEMS技术的心音心电检测仪的检测方法,其特征在于:步骤1)中,听诊区包括二尖瓣听诊区、肺动脉瓣听诊区、主动脉瓣听诊区、主动脉瓣第二听诊区和三尖瓣听诊区。
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CN116992219B (zh) * | 2023-09-07 | 2023-12-26 | 博睿康科技(常州)股份有限公司 | 基于噪声检测指标的信号质量表征单元、噪声源定位方法 |
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