CN203555751U - 一种基于时频分析的腹部肠鸣音分析仪系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于时频分析的腹部肠鸣音分析仪系统，采用声音传感器将肠鸣音转换为电信号，再用前置放大器放大、低通滤波器进行滤波滤除音频外噪声，利用高精度采集模块转换为数字信号；最后用CPU对数字信号进行特征分析，获取特征信息并提取出肠鸣音的次数，再判断出病人是否处于正常范围内或病理状态。由于采样仪器进行分析，克服了医生判断的主观性，提高诊断的准确性和效率，减轻医生的工作负担。同时，实用新型基于时频分析的腹部肠鸣音分析仪系统具有小巧、检测准确、操作方便的特点。

Description

一种基于时频分析的腹部肠鸣音分析仪系统

技术领域

本实用新型属于医疗分析仪技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于时频分析的腹部肠鸣音分析仪系统。

背景技术

肠鸣音（bowel sound）是人体重要的生理信号之一，是由于人体小肠运动造成肠内容物之间以及肠内容物与肠壁间摩擦、撞击产生的声音，是小肠运动状态的反映。在病理状态下，患者的肠鸣音往往有改变，表现为亢进或减弱，因此临床医师常常通过对患者腹部肠鸣音变化而对其病情进行判断。早在1905年，W.Cannon就开始对肠鸣音进行了初步探索，但由于小肠的运动不似心脏搏动、呼吸运动那样有规律，因此肠鸣音和心音、呼吸音相比，其非周期性和随机性强，给临床应用带来很大困难。

正常与病理状态下的肠运动不同，可以形成不同特征的肠鸣音。临床医师一般将肠鸣音分为四个类型：正常音、肠鸣音亢进、肠鸣音减弱以及特殊的类型的肠鸣音，如气过水声、高调音和金属音。肠蠕动增强时，肠鸣音达每分钟10次以上，但音调不特别高亢，称肠鸣音活跃，见于急性胃肠炎、服泻药后或胃肠道大出血时；如次数多且肠鸣音响亮、高亢，甚至呈叮裆声或金属音，称肠鸣音亢进，见于机械性肠梗阻。此类患者肠腔扩大，积气增多，肠壁被胀大变薄，且极度紧张，与亢进的肠鸣音可产生共鸣，因而在腹部可听到高亢的金属性音调。肠鸣音明显少于正常，或数分钟才听到1次，称肠鸣音减弱，见于老年性便秘、腹膜炎、电解质紊乱(低血钾)、胃肠动力低下等。因此肠鸣音成为临床医师查体中诊断疾病的重要判据。除了诊断疾病外，肠鸣音尚可反应患者疾病恢复的状态，如急性胰腺炎的患者肠鸣音恢复往往提示其病情已得到转归。

目前，临床上区分肠鸣音的手段主要是依靠听诊器，凭借医生的经验进行判断，为获得相对精确的肠鸣音信息，医生至少单次听诊要5分钟以上，同时由于肠鸣音个体差异较大，医生的主观判断常常会错失很多重要的诊断信息。现有的肠鸣音检测仪器仅具有单一的看、听功能，很难应用于临床，它必须向智能化方向发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于时频分析的腹部肠鸣音分析仪系统，以提高诊断的准确性和效率，减轻医生的工作负担。

为实现上述目的，本实用新型基于时频分析的腹部肠鸣音分析仪系统，其特征在于，包括：

一声音传感器，用于将肠鸣音转换为电信号；

一前置放大器，用于对声音传感器获取的电信号进行放大；

一低通滤波器，用于对前置放大器放大后的电信号进行滤波，滤除音频外的噪声；

一高精度采集模块，用于对低通滤波器滤波后的电信号进行采集，将模拟的电信号转换为数字信号；

一CPU，用于对根据采集到的数字信号，采用短时傅立叶变换、小波变换和混沌算法获取肠鸣音的特征信息，并进行识别，得出每分钟肠鸣音产生的次数信息；根据预置肠鸣音的特征信息以及每分钟次数的阈值，来判断病人是否处于正常范围内或病理状态。

本实用新型的发明目的是这样实现的：

本实用新型基于时频分析的腹部肠鸣音分析仪系统，采用声音传感器将肠鸣音转换为电信号，再用前置放大器放大、低通滤波器进行滤波滤除音频外噪声，利用高精度采集模块转换为数字信号；最后用CPU对数字信号进行特征分析，获取特征信息并提取出肠鸣音的次数，再判断出病人是否处于正常范围内或病理状态。由于采样仪器进行分析，克服了医生判断的主观性，提高诊断的准确性和效率，减轻医生的工作负担。同时，实用新型基于时频分析的腹部肠鸣音分析仪系统具有小巧、检测准确、操作方便的特点。

附图说明

图1是本实用新型基于时频分析的腹部肠鸣音分析仪系统一种具体实施方式原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本实用新型。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本实用新型的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。

时频分析（Joint Time-Frequency Analysis）是作为分析时变非平稳信号的有力工具，成为现代信号处理研究的一个热点，它作为一种新兴的信号处理方法，近年来受到越来越多的重视。时频分析方法提供了时间域与频率域的联合分布信息，清楚地描述了信号频率随时间变化的关系，其基本思想是：设计时间和频率的联合函数，用它同时描述信号在不同时间和频率的能量密度或强度。时间和频率的这种联合函数简称为时频分布。利用时频分布来分析信号，能给出各个时刻的瞬时频率及其幅值，并且能够进行时频滤波和时变信号研究。

图1是本实用新型基于时频分析的腹部肠鸣音分析仪系统一种具体实施方式原理框图。

在本实施例中，如图1所示，本实用新型基于时频分析的腹部肠鸣音分析仪系统包括声音传感器1、前置放大器2、低通滤波器3、高精度采集模块4、CPU5。

声音传感器1将肠鸣音及噪声信号转换为电信号。由于声音传感器1获取到的电信号很微弱，首先通过前置放大器2将声音传感器1获取电信号进行放大，然后低通滤波器3对前置放大器2放大后的电信号进行滤波，滤除音频外的噪声。声音传感器1获得的声音信号中不仅包含了所感兴趣的肠鸣音，还包括工频干扰、呼吸音、传感器与皮肤的摩擦音、人体的干扰信号（如心音等）等，这些信号很容易把肠音信号淹没，不利于后期的处理，因此，需要滤除这些噪音信号，防止采集的混淆。

高精度采集模块4对低通滤波器3滤波后的电信号进行采集，将模拟的电信号转换为数字信号；CPU5对根据采集到的数字信号，采用短时傅立叶变换、小波变换和混沌算法获取肠鸣音的特征信息，并进行识别，得出每分钟肠鸣音产生的次数信息；根据预置肠鸣音的特征信息以及每分钟次数的阈值，来判断病人是否处于正常范围内或病理状态。

本实用新型将肠鸣音转换为电信号，利用高精度采集获取信号，再对信号进行特征分析，提取出肠鸣音的特征信息以及肠鸣音的次数等特征参数。克服了医生判断的主观性，提高诊断的准确性和效率，减轻医生的工作负担。同时，实用新型基于时频分析的腹部肠鸣音分析仪系统具有小巧、检测准确、操作方便的特点。

尽管上面对本实用新型说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

Claims (1)

1.一种基于时频分析的腹部肠鸣音分析仪系统，其特征在于，包括：

一声音传感器，用于将肠鸣音转换为电信号；

一前置放大器，用于对声音传感器获取的电信号进行放大；

一低通滤波器，用于对前置放大器放大后的电信号进行滤波，滤除音频外的噪声；

一高精度采集模块，用于对低通滤波器滤波后的电信号进行采集，将模拟的电信号转换为数字信号；

一CPU，用于对根据采集到的数字信号，采用短时傅立叶变换、小波变换和混沌算法获取肠鸣音的特征信息，并进行识别，得出每分钟肠鸣音产生的次数信息；根据预置肠鸣音的特征信息以及每分钟次数的阈值，来判断病人是否处于正常范围内或病理状态。

Images