KR19980701984A - 청진 장치 - Google Patents

Abstract

마이크로폰(1), 증폭 장치(2,3,5) 및 사용자를 위한 확성기(6)를 구비하는 청진 장치는 조절 가능한 필터 회로(4)로 구성된다. 이 필터 회로(4)에서 대역 효과가 발생되며, 이 대역의 중심 주파수와 대역폭은 사용자에 의해 가청 범위내에서 제어될 수 있다.

Description

청진 장치

다양한 형태의 전자 청진기가 이미 공지되어 있으며, 일례로 국제 출원 제 WO 87/00145(=SE 452,946) 호에는 소아의 목부에 부착되는 마이크로폰을 구비하여 소아의 호흡을 감지하기 위한 수단이 기재 되어있다. 그리고, 상기한 마이크로폰에 연속하여 전치 증폭기, 대역 필터 및 추가적인 증폭과 신호를 처리하는 장치가 연결된다. 그러나, 음향을 청취하기 위한 실제의 확성기 장치가 구비되어 있지 않으며, 그 대신에 소정의 형태의 신호가 일정 시간동안 들리지 않으면 특정 신호를 부여 하는 다양한 형태의 경고 장치가 구비되어 있다. 상기 대역 필터의 작용은 부적절한 주파수를 제거하는 것이고, 소아에서 발생되는 호흡 음향의 주파수가 감지될때의 적절하고 영구적으로 설정된 통과 주파수 범위는 300-1000Hz 이다. 따라서, 이러한 종래의 기술에 따른 장치는 하나의 신호 작동에 따라 특정하게 설계되며, 본 발명에 따른 광범위한 분석을 이용하는 것은 아니다.

미국 특허 제 4,220,160 호에는 전자 청진기가 공지되어 있는데, 이 전자 청진기는 마이크로폰과, 처리된 신호를 청취하기 위한 확성기에 연결된 증폭 및 처리 장치, 및 다른 기록 장치 등을 포함한다. 상기 특허에는, 처리되는 음향의 매우 낮은 주파수(25-75Hz)를 보다 용이하게 가청할수 있고 전화기등으로 용이하게 전송 시킬수 있는 250Hz 이상의 고주파수로 이동되도록 교차 또는 변환시키는 시스템이 구비된다. 그리고, 최저 주파수(조절 가능한 0.5-20Hz 범위의 한계 주파수)를 제거하기 위하여 조절 가능한 고역 필터가 마이크로폰 전치 증폭기 뒤에 적절하게 삽입되어 배치된다. 따라서, 상기한 경우에 발생되는 음향 주파수는 이동되므로 청취자에 의해 재 해석되야만 되는 문제가 발생된다.

미국 특허 제 4,731,849 호에 전자 청진기가 기재되어 있으며, 이 전자 청진기는 마이크로폰, 전치 증폭기, 자동 게인 조절기, 및 헤드 세트/확성기로 전송되는 신호를 증폭이 종료되기 전에 여과시키는 대역 필터부를 구비한다. 이 경우에 상기한 대역 필터부는 열 개의 평행한 대역 필터로 구성되나, 이러한 모든 필터는 거의 동일한 대역폭을 가진 신호가 선택되거나 또는 미리 설정된 주파수 범위에서 전송되도록 동시에 작동한다. 각각의 필터에서의 출력은 임의대로 즉 영(zero)으로 감쇄시킬수 있으므로 분리 또는 결합하여 이용될수 있는 열 개의 고정되고 선택 가능한 범위를 가지게 된다. 따라서, 이러한 구성에 의해 청취 범위를 선택하여 취할 수는 있으나 이런한 관점에서는 시스템이 제한되게 된다. 상기 대역폭은 상기 각각의 필터에 대하여 불변적이다.

독일 공개 공보 DE 41 00 607 에는 청취 주파수 범위를 가변시키는 장치가 공지되어 있으며, 또한 이 공보에는 상이한 필터 특성, 특히 대역 특성을 가지고 절환될수 있는 다양한 필터들을 구비한 전자 청진기가 기재되어 있다.

그러나, 상기한 종래 기술에 따른 장치들은 의사의 진단용으로 제공되지 않으며, 음향이 청취되거나 또는 몇 개의 방법으로 기록되는 것과 무관하게 사용될 주파수 범위를 자유록게 선택 하는것, 즉 분석의 기초를 이루는 음향 스펙트럼의 일부가 자유롭게 즉시 결정할 수가 없다.

본 발명은 신체의 내부 기관에서 발생되는 음향을 청취하기 위한 청진 장치에 관한 것으로, 특히 인간의 호흡 또는 순환 기관, 심장에서 발생되는 심음 등을 진단할 목적으로 청취하여 이 음향을 보다 상세하게 분석하기 위한 장치에 대한 것이다.

일반적인 청진기를 사용할 때 보다 이 장치에 의해 세밀하고 특정한 음향 정보를 제공하게 되므로써 의사의 정확한 진단이 증대되게 되며, 또한 포착된 소리의 상이한 특성들을 기록, 처리 및 디스플레이 방식중 선택하여 제공될수 있게 된다.

본 발명의 바람직한 실시예를 이하 첨부한 도면을 참조하여 상세히 상술한다.

도 1 은 자동 게인 제어 유닛을 포함한 본 발명의 일실시예에 따른 블록도.

도 2 는 음향 신호를 디지탈화 처리시키는 장치를 포함한 본 발명의 다른 실시예에 따른 블록도.

도 3 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 보다 상세한 블록도이다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 청구범위 제 1 항에 따른 형태의 장치를 제공하므로써 상기한 문제들은 용이하게 해결된다. 본 발명의 추가적인 실시예는 특허청구 범위에 기재된다.

도 1 은 본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도면에서 처럼, 신체상의 적절한 위치에 부착되기에 적합한 형태의 마이크로폰(1)은 신체에서 발생되는 음향을 감지하며, 다양한 형태의 마이크로폰이 사용될수 있다. 이 마이크로폰(1)에 의해 포착된 신호는 마이크로폰 전치 증폭기(2)를 통과하는데, 상기 마이크로폰과 전치 증폭기 사이에 형성된 도체 통로를 줄이고, 세기가 약한 신호가 잡음에 의한 영향을 크게 받기 때문에 상기 전치 증폭기(2)는 마이크로폰과 함께 구성되거나, 또는 후술할 유닛에 물리적인 방식으로 함께 결합된다. 일반적으로, 상기 전치 증폭기에 의해 분석될 음향이 일정한 레벨로 유지된후 자동 게인 유닛(3)으로 인가 된다. 그러나, 이러한 유닛은 본 발명의 필수 구성 요소는 아니다.

본 발명의 주요 특징은 도면 부호 4 로 나타낸 조절가능한 필터 회로이며, 이 필터 회로(4)의 주요 특징은 후술한다. 그러나, 상기 필터 회로(4)는 소정의 주파수 대역, 즉 20 Hz-20 kHz 의 가청 범위 내에서 전송 시킬수 있도록 배치되는데, 이 회로에 의해 20 Hz 아래의 초저주파 불가청음 아래나 20 kHz 이상의 고주파 범위에서도 음향을 분석할수 있다. 상기 필터 회로에서 여과된 신호는 청음 주파수 증폭기(5)에 전달되며, 이 증폭기는 확성기(6) 또는 헤드 세트(도 3 참조)에 동력을 전달하기에 적합하다. 상기 마이크로폰에 전압 장치가 요구되는 경우에 모든 유닛(2-5, 또는 가능하면 1-5)은 통상의 전원 장치(7)에서 전원이 공급될수 있다.

도 2 는 본 발명의 다른 실시예로, 도 1 의 실시예의 자동 게인 유닛(3)이 제외되고, 전치 증폭기에서 전송된 신호의 아날로그/디지탈을 전환하기 위한 전환 장치(8)가 추가된다. 즉, 신호가 여과된후 상기 메인 증폭기(5)에서의 신호를 전환하기 위한 것이다. 상기 변환기(8)에 의해 전송된 표본화 및 디지탈화된 신호는 디지탈 처리 장치(9)에 전송되며, 본 실시예에서 구비된 디지털 필터에 의해 상기 회로(4)에서 기본적으로 실행되는 동일한 형태의 여과 과정을 실행하게 된다. 이상에서 설명한 이외의 회로는 도 1 에 도시한 것과 동일하다.

도 3 은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 블록도로, 도 1 과 도 2 에 도시된 회로를 결합시킨 것이다. 본 실시예 에서는 자동 게인 조절 유닛(3)과 디지탈 장치(8,9)를 구비하며, 출력 회로(15)가 추가로 포함되는데, 이 출력 회로에 의해 확성기(6)에 전송되는 신호와 대응되는 신호가 헤드 세트(16) 또는 보조 장치(17)(프린터, 스크린 디스플레이 장치등)에 전송된다. 전치 증폭기(2)에서 전송되는 초기의 신호를 디지털화 시키거나 또는 메인 증폭기(5)에서 전송되는 여과된 신호를 디지털화 시키기 위한 스위치(18)가 삽입되어 배치된다. 그러나, 도면에서 가장 중요한 특징은 조절가능한 필터 회로(4)에 연결되어 근접하여 배치된 유닛이다.

상기 필터 회로(4)는 대역(bandpass) 필터로, 대역에 대한 중심 주파수와 대역폭은 필요에 따라 임의대로 조절할수 있다. 상기한 대역폭은 Q 인자 모듈(14)에서 처리하며, 이러한 모듈은 스위치에 의해 불변의 Q 인자 값을 가지고, 다양한 조절기 작용을 하므로써 어떠한 대역폭도 선택될수 있다. 대역 중심 주파수가 공급되는 외부 주파수에 의해 조절되도록 상기 필터 회로(4)가 배치된다. 발진기(11)에 의해 외부 주파수가 공급되며, 이러한 공급되는 발진기 주파수는 이 발진기(11)로 발생되는 다수의 주파수들을 설정하는 주파수 모듈(10)에 의해 제어 된다. 상기한 발진기 주파수의 부가적인 변동은 상기 발진기(11)에 연결된 전위차계(도시 생략)의 다양한 제어에 의해 이루어 진다.

상기 필터 회로(14)에 연결된 디스플레이(12)에 의해 진료중의 의사는 그때에 나타나는 상기 중심 주파수와 대역폭을 눈으로 확인 할수 있다. 상기 디스플레이(12)는 주파수를 제어하고 디스플레이를 구동시키는 유닛(13)에 의해 작동 된다.

따라서, 본 발명의 장치에 따라, 상기 대역 필터의 중심 주파수와 대역폭을 조절하므로써 사용자는 가청 화상내에서 청취할수 있는 소정의 주파수를 정확하게 결정할수 있다. 신호가 여과되기 전후에 상기 마이크로폰에서 발생된 신호의 증폭에 따라 확성기에서 아주 미세하고 양호한 음향을 얻을수 있다. 상기한 대역을 분리하는 방식으로 조사하기 위해 소정의 주파수 대역을 검색하고 주파수를 제어하는 기술은 무선 기술 분야에서 이미 사용된 새로운 기술은 아니다. 그러나, 청진 장치로 사용되는 의학용으로는 새로운 기술이며, 이를 이용하여 분석/진단에 사용되는 가청 스펙트럼을 제어 할수 있게 된다.

소위 제 1 및 제 2 심음(heart sound)인 전형적인 심장 음향 주파수 범위는 20-150Hz 이고, 호흡 음향의 주파수 범위는 200-750Hz 이며, 승모판/대동맥 혈의 역류 주파수 범위는 170-900Hz 이고, 승모판 협착의 주파수 범위는 25-80Hz 등이다. 따라서, 진단시 소정의 현상이 청취될 때 부적절한 주파수를 제거할수 있어 본 발명에 의해 새로운 진단 가능성을 제공하게 된다.

Claims (9)

1. 신체면에 직접 접촉하는 마이크로폰(1)과, 상기 마이크로폰에 연결된 전자 대역 필터(4)와, 음향 주파수 증폭기(5) 및 여과된 음향을 재생시키는 확성기 수단(6)으로 이루어진 청취/감지 장치를 포함하는 청진 장치에 있어서,

   상기 전자 대역 필터(4)는 대역폭과 중심 주파수에 대한 최소한 20Hz-20kHz 내의 주파수 범위에서 자유롭게 조절되는 것을 특징으로 하는 청진 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로폰(1)과 상기 대역 필터(4) 사이에는 전치 증폭기(2)가 연결되는 것을 특징으로 하는 청진 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 마이크로폰(1)에서 발생된 신호를 가변 증폭시키기 위해 상기 전치 증폭기(2)에 자동 게인 제어 유닛(3)이 연결되는 것을 특징으로 하는 청진 장치.
4. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 각각의 범위내에서 대역폭과 중심 주파수를 자유롭게 조절시키기 위해 주파수 범위가 고정되는 것을 특징으로 하는 청진 장치.
5. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 선택된 주파수와 Q 인자를 가지고 대역 범위를 미리 설정 시키는 신속한 선택 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 청진 장치.
6. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 대역폭과 Q 인자를 조절하기 위하여 상기 대역 필터(4)에는 가변 조절기(14)가 연결되는 것을 특징으로 하는 청진 장치.
7. 선행항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대역 필터(4)는 대역폭과 중심 주파수의 설정 값을 나타내는 디스플레이(12)로 구성되는 것을 특징으로 하는 청진 장치.
8. 선행항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마이크로폰(1)은 신체의 외부 또는 내부면상에 상기 마이크로폰을 위치시키는 신체면 위치 고정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 청진 장치.
9. 선행항 중 어느 한 항에 있어서, 디지탈 처리 과정동안 상기 마이크로폰(1)에서 발생된 신호를 디지탈화 시키는 디지탈화 수단(8)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 청진 장치.