KR20180123550A - 신체 청진용 소음 저감 조립체(noise reduction assembly for auscultation of a body) - Google Patents

Abstract

본 발명은 신체 청진용 소음 저감 조립체에 대한 것이다. 조립체의 일 실시예는 청진 장치가 작동적인 배향에 있을 때 신체에 결합하기 위한 근접 단부를 가지며 제1 소재로 형성된 청진 장치를 포함한다. 제2 소재로 형성될 수 있는 내측 감쇠층은 청진 장치의 외면을 따라 형성되고 근접 단부를 제외하고 그의 모든 외면을 덮는다. 제3의 소재로 형성될 수 있는 외측 감쇠층은 이어서 내측 감쇠층에 대해 덮는 관계로 형성된다.

Description

신체 청진용 소음 저감 조립체(NOISE REDUCTION ASSEMBLY FOR AUSCULTATION OF A BODY)

이 출원은 2014년 4월 16일에 출원된 출원번호 제61/980,302호를 가지는 미국 임시 특허출원에 대해 우선권을 주장하는, 2014년 9월 3일 출원일 및 출원번호 제14/476,134호를 가지는 계류중의 미국 특허출원의 일부-계속 출원인, 출원 번호 제14/607,513호 및 2015년 1월 28일의 출원일을 가지는 현재 계류중인 미국 특허 출원의 일부 계속 출원이다.

이 출원은 추가로 2016년 3월 25일에 출원된 임시 특허출원 제62/313,236호에 대해 우선권을 주장한다.

각각의 상기 선 출원들은 전체적으로 여기에 참조를 위하여 포함되었다.

본 발명은 신체의 청진 장치에 대한 것이다. 이 장치의 일 실시예는 신체의 정해진 부분에 대해 작동적인 배향으로 배치되도록 형성되고 구성되는 하우징으로, 또한 동심 구조물에 의하여 둘러 싸이고 내부에 복수의 챔버들을 가진 하우징을 포함한다. 추가적인 실시예는 또한 주변의 소음 누출을 본 발명의 청진 장치 내부로 저감하기 위하여 챔버 내에 배치된 하나 이상의 소음 저지 소재(impeding materials)를 포함한다.

청진(Auscultation) 또는 신체의 내부 소리를 듣기 위한 용어는 의학 분야와 같은 많은 훈련 기관에 매우 중요하다. 예컨대, 환자의 신체와 같은, 신체의 청진은 환자에 영향을 미칠 수 있는 질병의 진단에서 의료 전문가를 보조한다. 환자의 심장박동과 결합된 바와 같은, 좁은 범위의 저주파수 음향 신호들을 듣기 위하여 넓은 벨 및/또는 진동판을 사용할 수 있는 청진기에 의하여 청진은 종래 달성될 수 있다. 그러나, 그러한 방안은 고주파 신호와 결합된 음향 신호를 수신하는 것과 같은 많은 다른 진단 목적에는 근본적으로 불충분하다.

따라서, 이 기술 분야에서 필요한 것은 한정되는 것이 아닌, 고 주파수 소리를 포함하는 넓은 대역의 음향 신호를 수신하도록 구성된 장치이다. 그러한 음향 신호는 삼키기, 호흡 및 혈류와 같은 진단에 유용하고, 종래의 청진기 장치의 성능 외부인 다른 기능들과 결합된 주파수를 포함한다.

또한, 이 기술 분야에서 필요한 것은 그러한 장치를 포함하는 시스템이다. 그러한 시스템은 환자의 진단 및/또는 다른 의료 전문가들에 의하여 수행되는 다른 의료 절차들을 용이하게 실행하기 위한 장치를 포함할 수 있다. 그러한 시스템은 장치에 의하여 수신된 음향 신호를 이용하고, 예컨대, 소화관, 관절, 폐, 혈류, 또는 삼키기의 장애를 검출하는 것을 보조하기 위하여 신호를 처리한다.

본 발명은 환자의 신체와 같은 신체의 청진 장치에 대한 것이다. 본 발명에 따른 장치의 예시적인 실시예는 신체의 정해진 부분에 대해 작동적인 배향(operative orientation)으로 배치되도록 형성되고 구성되는 하우징을 포함한다. 신체의 그러한 정해진 부분의 예들은 목구멍과 폐에 대응하는 영역을 포함하나 그것에 한정되지 않는다.

하우징 내측에는 적어도 하우징이 작동적인 배향으로 배치될 때 음향 신호를 수신하도록 집합적으로 구성된 복수의 챔버들이 포함된다. 음향 신호들은 신체에 의하여 생성되고 다양한 신체 과정들, 상태 등과 상호 연관될 수 있다. 그러한 신호들의 수신에 의하여 진단 및 다른 의료 절차를 용이하게 실행할 수 있다. 따라서, 복수의 챔버들이 협력적으로 구성되거나 및/또는 형상화되므로 신체에 의하여 생성된 음향 신호들은 검출 장치 내로 수신된다.

추가적으로, 복수의 챔버들의 하나 내에는 적어도 부분적으로 적어도 하나의 변환기(transducer)가 배치되어 있다. 변환기는 장치에 의하여 수신된 음향 신호를 전기 신호로 변환하도록 구성된다. 단지 예로서, 변환기는 마이크로폰을 포함할 수 있다. 이어서 전기 신호는 여기 추가적으로 설명되는 바와 같이, 진단 시스템의 다른 요소들에 전송될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예는 추가로 근접(proximal) 및 말단(distal) 단부들을 포함하며, 근접 단부는 개구를 형성하도록 구성된다. 개구는 신체의 정해진 부분에 결합하도록 형성되고 구성된다.

추가로, 복수의 챔버들은 개구에 대해 소리 수신 관계로 음향 포착 챔버(acoustic capture chamber)를 포함한다. 따라서, 소리 수신 관계에 의하여 개구로부터 음향 신호는 적어도 음향 포착 챔버로 진행한다. 바람직한 실시예에서, 이는 음향 신호를 음향 포착 챔버로 진입시킬 수 있는 개구에 의하여 달성된다.

음향 포착 챔버의 형상은 본 발명의 다양한 실시예들에서 변할 수 있음이 이해되어야 한다. 그러나, 바람직한 실시예에서, 음향 포착 챔버의 말단 단부는 근접 단부의 직경과 같거나 작다. 일 단부가 대향 단부보다 더 작은 직경을 가지는 그러한 구조를 가지는 기하학적인 형상의 일 예는 정확한 원추의 절단형이다. 따라서, 음향 포착 챔버의 다양한 실시예는 그러한 구조를 포함할 수 있다. 그러나, 음향 챔버는 상기 구조를 포함하지만 한정되지 않는 본 발명에 따른 적절한 형상을 포함할 수 있다.

더욱이, 복수의 챔버들은 음향 포착 챔버에 대해 소리 수신 관계로 배치된 1차 공진 챔버를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 변환기는 1차 공진 챔버 내에 적어도 부분적으로 배치된다. 또한, 바람직한 실시예에서, 변환기는 1차 공진 챔버 내에 이동가능하게 배치된다.

더욱이, 1차 공진 챔버의 바람직한 실시예는 1차 공진 챔버 내에 이동가능하게 배치된 공진 조정 챔버를 포함한다. 1차 공진 챔버 내에서 조정 챔버를 이동시키는 것과 같은, 공진조정 챔버의 조정에 의하여 장치의 음향 특성의 변경이 용이하게 실행된다. 더욱이, 바람직한 실시예에서 그러한 조정은 장치의 사용 동안 실행될 수 있다.

바람직한 실시예는 추가로 음향 포착 챔버에 대해 소리 수신관계로 배치된 2차 공진챔버를 포함한다. 2차 공진챔버에 의하여 장치가 수신하거나 또는 장치가 가장 민감한 음향 신호들의 범위를 조정하는 것에 의하여, 장치의 "튜닝(tuning)"이 용이하게 실행된다. 바람직한 실시예에서, 이것은 2차 공진챔버의 용적과 같은 물리적인 변수를 변경함으로써 달성된다. 더욱이, 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 변환기가 2차 공진챔버 내에 적어도 부분적으로 이동가능하게 배치된다. 따라서, 변환기의 이동에 의하여, 장치의 공진 특성을 변경하는 것에 의하여, 장치의 "튜닝"이 용이하게 실행된다.

본 발명은 추가로 신호 처리 시스템에 대한 것이다. 시스템의 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 장치는, 장치로부터 수신된 전기 신호를 처리하도록 집합적으로 구성된 복수의 부품들과 통신하도록 구성된다. 전기 신호는 신체로부터 장치에 의하여 수신된 음향 신호에 대응한다. 바람직한 실시예에서 복수의 부품들은 증폭 부품, 디지탈 신호 처리 부품, 분석 부품, 패턴 인식 부품, 및 적어도 하나의 출력 부품을 포함한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예는 500Hz 이하의 저 주파수 신호를 포함하는, 저 주파수를 포함하기 위한 신체의 청진 장치에 대한 것이다. 따라서, 이 실시예의 장치는 하우징 및 동심 구조물(concentric structure)을 포함할 수 있다.

하우징의 근접 단부가 청진을 위하여 환자의 신체와 같은 공진하는 신체에 인접하여 배치될 때, 즉, 적어도 하우징이 작동적인 배향으로 배치될 때, 하우징은 음향 신호를 수신하도록 집합적으로 구성된 복수의 챔버들을 포함할 수 있다. 복수의 챔버들은 음향 포착 챔버 및 1차 공진챔버를 포함할 수 있고, 그리고 일부 실시예들에서 2차 공진챔버를 추가로 포함할 수 있다. 변환기는 적어도 부분적으로 1차 공진 챔버 및/또는 2차 공진챔버에 배치될 수 있다. 음향 포착 챔버는 하우징의 개구에 대해 소리 수신관계로 배치되고, 그리고 500Hz 이상의 고 주파수들의 음향 신호들을 수신하도록 구성된다.

동심 구조물은 하우징의 근접 단부에 대해 원주상으로 둘러싸는 관계로 형성된다. 동심 구조물의 근접 단부는 하우징의 근접 단부와 평행으로 또는 같은 높이일 수 있다. 동심 구조물의 외측은 벨 형상을 형성할 수 있으므로, 그의 근접 단부를 따라 동심 구조물의 개구가 내부의 실질적으로 중공 개구로 연장하고, 말단 부분은 하우징의 외측과 둘러싸고 인접하는 관계로 실질적으로 평탄한 프로파일을 형성할 수 있다.

하우징은 추가로 음향 포착 챔버의 내측 개구로 내측에 도달하는 동심 구조물의 커노피(canopy) 내이나 하우징의 외측 사이에 형성된 보어와 같은 저 주파수 수신기를 포함할 수 있다. 이러한 저 주파수 수신기 또는 보어는 음향 포착 챔버 및/또는 변환기를 내장하는 1차 또는 2차 공진 챔버에서 낮은 주파수 음성들을 수신하도록 구성된다. 이어서 변환기는 하우징의 개구로부터 수신된 높은 주파수 신호들 및 동심 구조물의 개구로부터의 낮은 주파수의 추가적인 처리를 위하여 전기 입력 신호로 변환할 수 있다.

본 발명의 추가적인 실시예는 신체에 인접하여 배치되는 근접 단부를 제외한 모든 외측 표면 위의 청진 장치에 대해 둘러싸고 겹치는 관계로 내측 감쇄층(inner dampening layer)을 배치하는 것을 포함한다. 추가적인 외측 감쇄층(outer dampening layer)은 내측 감쇄층에 대해 둘러싸고 겹치는 관계로 배치될 수 있다. 내측 감쇄층, 외측 감쇄층, 및 청진 장치 그 자체 또는 그의 외측 표면은 각각, 완화된 관련 없는 외측 소음의 범위를 최대화하기 위하여 다른 소재로 형성될 수 있다.

본 발명의 이들 및 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 도면들 및 상세한 설명이 고려될 때 더욱 명확해질 것이다.

본 발명의 특성을 더욱 완전히 이해하기 위하여, 첨부 도면들과 관련하여 고려되는 이하의 상세한 설명을 참조하며, 여기서:
도 1은 본 발명에 따른 장치의 예시적인 실시예의 측면도의 개략적인 표현이다.
도 2는 도 1의 실시예의 저면도의 개략적인 표현이다.
도 3은 본 발명에 따른 시스템의 예시적인 실시예의 개략적인 표현이다.
도 4는 본 발명에 따른 장치의 예시적인 실시예의 측면도의 개략적인 표현이다.
도 5는 본 발명에 따른 장치의 예시적인 실시예의 측면도의 개략적인 표현이다.
도 6은 도 5의 실시예의 측면도의 개략적인 표현이다.
도 7은 본 발명에 따른 장치의 예시적인 실시예의 측면도의 개략적인 표현이다.
도 8은 고 주파수 그리고 저 주파수 음향 신호를 모두 수신할 수 있는 본 발명에 따른 또 다른 장치의 개략적인 표현이다.
도 9는 본 발명에 따른 장치의 예시적인 실시예의 개략적인 표현이다.
도 10은 도 8의 실시예의 저면도의 개략적인 표현이다.
도 11은 본 발명의 소음 저감 조립체의 측면 절개 도면의 개략적인 표현이다.
도 12는 본 발명의 소음 저감 조립체의 저면도의 개략적인 표현이다.
유사한 참조 번호들은 도면의 여러 측면들을 일관하여 유사한 부품들을 표시한다.

첨부 도면들에 예시된 바와 같이, 본 발명은 신체의 청진(auscultation) 장치 및 시스템에 대한 것이다. 위에서 설명된 바와 같이, 청진은 의료 진단을 위한 것에 한정되지 않는 신체에 의하여 생성된 음향 신호를 포착하는 것을 실행하는 것에 관련된다. 따라서, 신체는 사람 신체, 즉 환자일 수 있으나, 또한 다른 적절한 음향 신호의 소스일 수 있음이 이해되어야 한다.

도 1에 도시된 바와 같은 예시적인 실시예에 따라, 장치(1)는 하우징(50)을 포함한다. 하우징(50)은 신체의 정해진 부분에 대해 작동적인 배향으로 배치되도록 형성되고 구성된다. 예컨대, 하우징(50)은 환자의 호흡(breathing) 및/또는 삼키기(swallowing)에 결합된 음향 신호를 감시하기 위하여, 환자 목구멍에 대응하는 신체의 일 부분에 인접하거나 및/또는 일부분에 대해 설치될 수 있다.

따라서 하우징(50)은 하우징 내에 배치된 복수의 챔버(10, 30, 40)들을 포함한다. 챔버들은 집합적으로 신체에 의하여 생성된 음향 신호를 수신하도록 구성된다. 바람직한 실시예에서, 음향 신호를 수신하면 하우징(50)이 공진하도록 챔버(10, 30, 40)들은 집합적으로 구성된다. 추가적으로, 바람직한 실시예에서, 챔버(10, 30, 40)들은 일정한 주파수 및/또는 약20Hz 내지 약2,000Hz 범위 내의 주파수에서 공진하도록 구성된다. 추가로, 바람직한 실시예에서 하우징(50)은 특별한 공진 특성을 위하여 선택된 건축 소재를 포함한다.

도 1을 추가로 참조하면, 하우징(50)은 근접 단부(50') 및 말단 단부(50")를 포함한다. 근접 단부(50')는 목, 목구멍의 영역, 흉부 영역, 및/또는 다른 어떠한 소정의 또는 적절한 영역과 같은, 신체의 정해진 부분에 대해 작동적인 배향으로서 배치되도록 구성된다. 근접 단부(50')의 그러한 배치는 하우징(50)과 신체가 서로 대면 결합을 형성하는 하우징(50)과 신체의 결합을 포함한다.

또한, 근접 단부(50')는 개구(opening)(55)를 포함하도록 구성된다. 하우징(50)이 작동적인 배향에 있을 때 개구(55)는 신체의 정해진 부위에 결합하도록 구성되고 형성된다. 신체와 개구(55)의 결합은 신체에 아주 근접하도록 개구(55)를 배치하는 것을 포함하므로 신체에 의하여 생성된 음향 신호는 개구(55)를 관통하여 하우징(50) 내로 진행한다. 따라서, 본 발명의 다양한 실시예들은 예컨대 신체의 정해진 부위의 크기 및 위치에 의하여 결정될 수 있는, 신체의 다양한 정해진 부분들에 결합하기에 적합한 다양한 구조 및/또는 치수의 개구(55)들을 포함할 수 있다.

도 1의 실시예의 복수의 챔버(10, 30, 40)들은 음향 포착 챔버(10)를 포함한다. 음향 포착 챔버(10)는 개구(55)에 대해 소리 수신 관계로 배치된다. 따라서, 개구(55)에 의하여 음향 포착 챔버(10) 내로의 음향 신호의 진행이 용이하게 실행된다.

도 2는 개구(55)를 향하는 면으로부터 본 도 1의 실시예를 도시한다. 음향 포착 챔버는 근접 단부(10')와 말단 단부(10")를 포함한다. 더욱이, 다양한 구조를 포함하는 음향 포착챔버(10)의 다양한 실시예들이 고려된다. 도 2로부터 명백한 바와 같이, 바람직한 실시예에서, 음향 포착 챔버(10)의 말단 단부(10")는 근접 단부(10')의 직경보다 작은 직경을 포함한다. 도 4는 음향 포착챔버(10)의 말단 단부(10")가 근접 단부(10')의 직경과 같은 직경을 포함한다.

도 1을 추가로 참조하면, 장치(1)의 바람직한 실시예는 1차 공진챔버(30)를 포함한다. 1차 공진챔버(30)는 음향 포착 챔버(10)에 대해 소리 수신관계로 배치된다. 따라서, 음향 포착 챔버(10)에 의하여 포착되고 및/또는 수신되며 신체에 의하여 생성된 음향 신호들은 1차 공진챔버(30)에 의하여 수신된 신호들이다.

더욱이, 하우징(50)의 공진 특성의 조정이 실행될 수 있다. 이는 장치(1)의 사용 동안에도 실행될 수 있다. 예컨대, 챔버(10, 30, 40)들의 내부 치수를 변경하면 하우징(50)이 공진하는 주파수들 및/또는 주파수의 적어도 하나의 실시예를 용이하게 변형시킨다. 더욱이, 도 5 및 6의 바람직한 실시예에 도시된 바와 같이, 공진 조정부재(60)는 1차 공진챔버(30) 내에 적어도 부분적으로 이동가능하게 배치된다. 도 5 및 6은 1차 공진 챔버(30) 내의 공진 조정부재(60)의 가능한 두 개의 위치들을 도시하는 데, 고려될 수 있는 유일한 것으로 또는 한정하는 것으로 생각되어서는 안된다. 따라서, 1차 공진챔버(30) 내에서의 공진 조정 부재(60)의 슬라이딩, 겹침(telescoping), 및/또는 다른 적절한 방법에 의한 운동에 의하여 하우징(50)의 공진 특성을 용이하게 변경할 수 있고, 따라서 장치가 수신하거나 또는 장치가 가장 거기에 합치하게 조정되는 변화를 용이하게 실행할 수 있다.

도 1의 실시예는 추가로 음향 포착 챔버(10)에 대해 소리 수신 관계로 배치된 2차 공진챔버(40)를 포함한다. 2차 공진 챔버는 장치(1)의 "튜닝"을 용이하게 실행하며, 이는 장치(1)가 수신하거나 또는 장치가 가장 민감한 음향 신호의 범위를 조정하는 것으로 이해되어야 한다. 이것은 예컨대 2차 공진챔버(40)의 크기를 변경함으로써 달성될 수 있다. 추가로, 2차 공진챔버(40)의 근접 단부(40')는 음향 포착챔버(10)의 말단 단부(10")와 통신한다. 추가적으로, 2차 공진챔버(40)의 말단 단부(40")는 1차 공진챔버(30)의 근접단부(30')와 통신한다.

장치(1)의 다양한 실시예에서, 음향 포착 챔버(10)와 2차 공진챔버(40)는 유체 연통된다. 따라서, 음향 포착 챔버의 말단 단부(10")와 2차 공진챔버(40)의 근접 단부(40')는 두 챔버(10, 40)들 사이에 유체, 예컨대, 공기가 통과하도록 상응하도록 구성된다. 이로써 챔버(10, 40)들 사이에 음향 신호의 통신이 추가로 용이하게 실행된다.

도 1의 장치와 같은, 장치(1)의 바람직한 실시예는, 추가로 적어도 하나의 변환기(20), 또는 도 7 도시와 같이, 복수의 변환기(20, 22)들을 포함한다. 변환기(20, 22)의 일 예는 마이크로폰을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 도 1 도시와 같은 변환기(20, 22)는 음향 신호를 적어도 하나의 전기 신호로 변환하도록 구성된다. 이어서 전기 신호는 용이하게 진단하도록 처리될 수 있다.

추가로, 그리고 또한 도 1을 참조하면, 변환기(20)가 1차 공진챔버(30) 내에 적어도 부분적으로 배치된다. 그러나, 변환기(20)는 1차 공진챔버 내의 배치에 한정되지 않는다. 따라서, 본 발명에 따른 다양한 다른 실시예들은 챔버(10, 30, 40)들의 대응하는 하나의 챔버 내에 적어도 부분적으로 배치된 변환기를 포함한다.

추가로, 여전히 다른 실시예는, 각각 복수의 챔버(10, 30, 40)들의 상응하는 하나의 챔버에 적어도 부분적으로 배치된, 복수의 변환기들을 포함한다. 예컨대, 그리고 도 7을 참조하면, 적어도 하나의 변환기, 그러나 바람직하게 복수의 변환기(20, 22)들이 하우징(50) 내에 배치된다. 구체적으로, 제1 변환기(20)는 바람직하게 1차 공진챔버(30) 내에 적어도 부분적으로 배치되고, 제2 변환기(22)는 바람직하게 2차 공진챔버(40) 내에 적어도 부분적으로 배치된다. 추가로, 변환기(20, 22)들은 그들의 각각의 챔버 내에 적어도 부분적으로 이동가능하게 배치된다. 따라서, 변환기들은 그들의 각각의 챔버 및/또는 챔버들 내에서 독립적으로 및/또는 집합적으로 이동가능하다. 이로써 하우징(50)의 공진 특성의 변경이 용이하게 실행되고 및/또는 적어도 하나의 전기 신호로 변환하기 위하여 변환기(20, 22)들에 의하여 수신된 음향 신호들의 주파수를 변경한다.

이제 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 시스템(2)의 실시예가 제공된다. 시스템(2)은 신체의 청진 장치(1)를 포함한다. 장치(1)는 도 1의 실시예일 수 있으나, 또한 본 발명에 일치하는 장치(1)의 소정의 실시예일 수 있다. 도 3 예시와 같은 시스템(2)의 바람직한 실시예에서, 장치(1)는 복수의 부품(100, 200, 300, 400, 500, 510)들과 통신한다. 부품들은 처리 부품(200), 분석 부품(300), 패턴 인식부품(400), 및 적어도 하나의 출력 부품(500, 510)에 한정되지 않으나 이들을 포함한다. 출력 부품들은 디스플레이 부품(500)과 음성 출력부품(510)을 포함할 수 있다. 추가로, 시스템(2)은 역동적인 범위제어 및 평형을 이용하여 전기 신호를 처리하도록 구성될 수 있다.

증폭 부품(100)은 장치(1)로부터 수신된 전기 신호를 증폭하도록 구성된다. 증폭 부품의 예는 마이크로폰 사전증폭기(preamplifier)이다.

처리 부품(200)은 증폭 부품(100)으로부터 수신된 증폭된 신호를 처리하도록 구성된다. 처리 부품(200)은 디지탈 신호 처리기를 포함한다. 추가로, 처리 부품(200)은 추가적인 분석을 용이하게 실행하도록 증폭된 신호를 처리하도록 구성된다. 추가적으로, 처리 부품(200)은 사전-사후 AGC 필터링, 음성 주파수의 역동적인 범위의 제어 및/또는 평형화를 포함하도록 구성될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 음성 출력 부품(510)은 처리 부품(200)에 통신한다. 따라서, 음성 출력 부품(510)은 의료 전문가가 처리 신호를 용이하게 들을 수 있도록 구성된다. 음성 출력부품(510)의 예는 헤드폰을 포함한다.

분석 부품(300)은 처리 부품(200)으로부터 처리된 신호를 수신한다. 분석 부품(300)은 분석된 신호를 생성하도록 구성된다. 따라서, 분석 부품(300)은 예컨대, 분석된 신호를 생성하기 위하여 빠른 푸리에 변환(Fast Fourier Transform) 분석을 실행할 수 있다.

분석된 신호는 이어서 주파수, 세기 또는 시간 영역의 결합을 통해, 분석된 신호의 패턴을 인식하도록 구성된 패턴 인식 부품(400)으로 전송된다. 추가로, 패턴 인식 부품(400)은 분석된 신호의 검출된 패턴을 장래 진단 및/또는 의료 상태에 합치시키도록 구성될 수 있다. 따라서, 패턴 인식 부품(400)은 대응하는 대응하는 검출된 패턴 또는 패턴들에 따라 잠재적인 진단 및/또는 의료 상태를 출력하도록 구성된다. 분석된 신호는 추가로 디스플레이 부품(500)으로 전송된다. 디스플레이 부품(500)의 예는 스펙트로그램을 출력하도록 구성된 시각 디스플레이 장치를 포함한다. 다양한 실시예들의 디스플레이 부품(500)은 추가로 시스템(2)에 의하여 검출된 사항들을 강조하도록 구성될 수 있고 및/또는 진단 과정을 용이화하거나 또는 보조할 수 있다.

상기 장치 실시예가 500Hz 위의 주파수에 대해 효과적이지만, 다른 추가적인 실시예들에서, 낮은 주파수, 즉, 500Hz 이하의 소리를 포착하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 본 발명은 추가로 도 8 내지 10에 예시된 바와 같이, 500Hz 이상 및 이하를 동시에 포함하는, 넓은 범위의 주파수를 청진할 수 있는 신체의 청진 장치를 고려한다. 도 8의 도면을 참조하면, 신체 청진용 장치(800)는 하우징(50) 및 동심 구조물(800)을 포함할 수 있다.

하우징(50)은 도 1-7에 따라 위에서 설명된 바와 같은 청진 장치용 실시예들의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 따라서, 하우징(50)은 근접 단부(50')와 말단 단부(50")를 포함할 수 있다. 하우징(50)의 근접단부(50')는 신체에 대해 하우징(50)이 작동적인 배향으로 배치될 때 신체의 정해진 부분과 결합하도록 형성되고 구성된 개구(55)를 포함한다. 신체는 청진을 위하여 내부 소리에 공진하는 사람 또는 포유류 신체를 포함할 수 있으며, 작동적인 배향은 하우징의 근접 단부(50')를 신체의 일부에 대해 직접 접촉하는 관계로 배치하는 것을 포함할 수 있다.

하우징(50)은 추가로 내부에 배치된 복수의 챔버들을 포함할 수 있고, 이들은 적어도 하우징(50)이 작동적인 배향으로 배치될 때 음향 신호를 수신하도록 집합적으로 구성된다. 적어도 하나의 변환기(20)가 챔버들의 대응하는 하나 내부에 적어도 부분적으로 배치되고 하우징(50)의 개구(55)로부터 수신된 음향 신호를 전기 신호로 변환하도록 구성된다.

복수의 챔버들은 음향 포착챔버(10)와 1차 공진챔버(30)를 포함할 수 있다. 추가적인 2차 공진챔버(40)가 또한 도 1-7의 위의 실시예들에서 예시된 바와 같이 포함될 수 있다. 변환기(20)는 바람직하게 1차 공진챔버(30)에 배치되고, 이는 또한 (95)와 같은 통신 케이블을 관통해서 삽입하기 위한 노치(90)를 포함할 수 있다. 그러나, 변환기(20)가 또한 2차 공진챔버(40)와 같은 다른 챔버에 배치될 수 있다. 변환기(20)는 음향파를 전기 입력 신호들로 포착하여 변환할 수 있고 변환하기에 적합한 장치들 또는 회로들의 다른 소정의 결합 또는 마이크로폰을 포함할 수 있다. 음향 포착챔버(10)는 원추형 프로파일을 포함할 수 있으므로, 챔버의 말단 단부는 근접 단부의 직경보다 작은 직경을 포함할 수 있다. 음향 포착챔버(10)는 하우징(50)의 개구(55)에 대해 소리 수신 관계로 배치된다. 예컨대, 하우징(50)의 개구(55)는 도 8에 예시된 바와 같이, 음향 포착챔버(10) 내로 개방될 수 있다. 음향 포착챔버의 형상, 치수, 프로파일, 및 다른 구조들은 500Hz 이상의 주파수의 음향 신호들을 수신하도록 구성되고 의도된다.

동심 구조물(800)은 500Hz 이하의 주파수와 같은, 저 주파수 신호를 포착하도록 하우징(50)의 근접 단부(50')에 둘러싸는 관계로 원주상으로 형성된다. 동심 구조물(800)은 근접 단부(801)와 말단 단부(802)를 포함할 수 있고, 근접 단부(801)는 신체의 정해진 부분에 결합하도록 형성되고 구성된 개구(855)를 포함한다. 동심 구조물(800)의 개구(855)는 공진하는 신체의 저 주파수 신호들을 수신하도록 구성된다. 적어도 하나의 실시예에서, 동심 구조물(800)의 근접 단부(801)는 하우징(50)의 근접 단부(50')에 평행일 수 있다. 동심 구조물(800)의 말단 단부(802)는 하우징(50)의 외측에 대해 인접하는 관계로 원주상으로 형성될 수 있다. 동심 구조물(800)의 외측(803)은 부분적인 반-돔(dome), 벨 형상, 또는 볼록 형상을 형성할 수 있으며, 말단 부분(802)은 실질적으로 평평한 프로파일을 형성할 수 있다.

변환기(20)에서 동심 구조물(800)로부터 저 주파수 신호들을 수신하기 위하여, 하우징(50)은 음향 포착챔버(10)와 동심 구조물(800) 사이에서 소리 통신 관계로 저 주파수 수신기(810)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 저 주파수 수신기(810)는 도 8 및 10에 따라, 동심 구조물(800)의 개구(855)로부터 음향 파를 수신하기 위하여 동심 구조물의 내측 개구로부터 음향 포착챔버(10)의 내측으로 형성된 보어(810)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 저 주파수 수신기(810)는 변환기(20)를 내장하는 1차 공진 챔버(30) 및/또는 2차 공진챔버(40) 내로 신호를 직접 송신하도록 구성될 수 있다. 변환기(20)는 음향 포착챔버(10)의 개구(55)로부터의 고 주파수 신호들 및 동심 구조물(800)의 개구(855)로부터의 저 주파수 신호들을 모두 저 주파수 수신기(810)를 통해 수신한다.

고 주파수 신호들과 저 주파수 신호들이 모두 이어서 변환기에 의하여 동시에 또는 선택적으로 전기 입력 신호로 변환되고, 이어서 전기 신호는 신호의 명확성을 위하여 또는 위에서 설명한 바와 같은 소정의 음향 효과를 위하여 추가로 처리될 수 있다. 신호는 이러한 처리를 위하여 도 9 도시의 통신 케이블(95)을 통해 위로 이동할 수 있고 및/또는 귀 요소 또는 헤드셋과 같은 또 다른 변환기로 이동할 수 있고, 이러한 귀 요소 또는 헤드셋은 전기 신호들 또는 처리된 전기 신호들을 청취자를 위하여 소리로 다시 변환한다. 다른 실시예들에서, 케이블(95)은 생략될 수 있고 한정되는 것이 아닌 NFC, WiFi, 블루투스, 또는 다른 통신 프로토콜과 같은, 이 기술 분야의 통상의 전문가에게 공지된 방법들을 통해 무선으로 발생할 수 있다. 또한 도 9의 실시예에 따라, 변환기 및 1차 공진챔버(30)와 같은, 그를 내장하는 챔버는 관련 없는 소음 또는 간섭을 방지하기 위하여 캡(90)에 의하여 밀봉될 수 있다.

본 발명의 추가적인 실시예들은 주위의 소음 누출을, 위에서 설명된 바와 같이 내부에 배치되거나 및/또는 그것으로 형성된 하나 이상의 소재를 사용하여 청진 장치(1 및/또는 800) 내로 저감하는 것에 대한 것이다.

소정의 상태 또는 환경에서, 본 발명의 청진 장치(들)는, 중요한 생체-음향적인 데이타를 저해할 수 있는, 관련 없는 음향 또는 다른 진동 간섭에 민감할 수 있다. 이러한 관련 없는 간섭의 민감성은 대체로 두 가지 인자들에 의하여 야기된다: (1) 청진 장치(들)의 몸체를 형성하기 위하여 사용된 소재는 바람직하지 않은 진동 에너지가 그의 내측 챔버(들) 및/또는 음향 포착장치 또는 마이크로폰으로 전송되는 것을 충분히 방지하지 못하며; 및 (2) 관련 없는 진동 에너지에 의하여 여기될 때, 장치의 외측 몸체를 형성하기 위하여 사용된 소재는 공진하고, 이는 이후 내측 챔버(들) 및/또는 음향 포착챔버에 전송된다. 음향 포착 성능이 더욱 민감할수록 그리고 청진 장치의 주파수 반응이 광범위할수록, 주위 소음 누출의 가능성이 더 크다. 따라서, 이 기술 분야의 이러한 추가적인 결함을 극복하기 위하여 본 발명의 청진 장치(1 또는 800)를 더욱 향상시킬 필요가 있다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 그리고 도 11 및 12를 참조하면, 소음 저감 조립체(900)가 인간이나 동물 몸체의 청진을 위한 다른 장치 또는 청진 장치(800)의 구조물로서 표현되었다.

따라서, 장치(800), 또는 다른 장치와 같은, 청진 장치(910)는, 제1 소재로 형성되는 전체 조립체(900)의 일부로서 제공될 수 있다. 제1 소재는 알루미늄, 강, 스테인레스 강, 고밀도 플라스틱, HDPE, LDPE, 폴리카보네이트, 아크릴, ABS, PVC, 테플론, 폴리프로필렌, 다양한 목재, 다른 금속들, 플라스틱들, 또는 휴대용 청진 장치용으로 적합한 충분한 강성을 가지는 다른 소재를 포함할 수 있다. 청진 장치(910)의 내부 구조물은 여기 설명된 바와 같은, 위에서 기재된 장치(800)의 실시예들과 같은 실시예들의 어느 하나를 포함할 수 있다.

그의 근접 단부(950)를 제외하고, 청진 장치(910)의 모든 면들의 외측 몸체 위의 층으로서, 내측 감쇄(dampening) 층(920)이 설치될 수 있다. 달리 말하면, 내측 감쇄층(920)은 청진 장치(910)의 외면에 대해 인접하는 관계로 성형되고 배치될 수 있으며, 950으로 표시한 바와 같은, 청진용 신체에 설치된 단부인, 근접 단부를 제외하고, 또는 청진 장치가 작동적인 배향으로 배치될 때, 그의 모든 외측 표면들을 덮는다. 내측 감쇄층(920)은 퍼티(putty), 겔(gel), 포옴(foam), 고무 포뮬러, 및/또는 바람직하게 어떤 다른 유연한 소재 또는 그 결합을 포함할 수 있다.

이어서 외측 감쇄층(930)이 내측 감쇄층에 대해 인접하여 덮는 관계로 성형 배치될 수 있다. 달리 말하면, 그것은 내측 감쇄층을 형성할 것이고, 950로 표시된 바와 같은 그의 근접 단부를 제외하고 청진 장치(910)의 모든 외측 표면을 포함하는, 내부의 청진 장치(910) 및 내측 감쇄층을 모두 덮는다. 외측 감쇄층(930)은 제3 소재로 형성될 수 있으며, 이는 알루미늄, 강, 스테인레스 강, 고밀도 플라스틱, HDPE, LDPE, 폴리카보네이트, 아크릴, ABS, PVC, 테플론, 폴리프로필렌, 다양한 목재, 다른 금속들, 플라스틱들, 또는 청진 장치(910) 및 내측 감쇄층(920)을 보호하기 위한 충분한 강성을 가지는 다른 소재를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 제3 소재는 제1 소재와는 다른, 다른 소재 밀도를 가지는 다른 및/또는 유사하지 않은 소재를 포함할 것이다.

도시되지 않은 다른 실시예들에서, 다수의 유사하지 않은 소재들의 추가적인 층들이 전체 조립체(900)의 임피던스 장벽 및/또는 진동 감쇄 특성을 증가시키거나 및/또는 향상시키기 위하여 외측 감쇄층(930)과 내측 감쇄층(920) 사이에 배치될 수 있다. 이상적으로 그리고 일 실시예에서, 청진 장치(910), 내측 감쇄층(920), 외측 감쇄층(930), 및 외측 감쇄층(930)과 내측 감쇄층(920) 사이에 형성되고 배치된 소정의 추가 층을 포함하는 각 층이, 전체 조립체(900)의 감쇄 효과 또는 성능을 증가시키기 위하여 그의 인접 층(들)에 대해 유사하지 않은 소재이다. 예컨대, 일 실시예에서, 청진 장치(910)를 형성하는 제1 소재는 스테인레스 강을 포함할 수 있고, 외측 감쇄층(930)을 형성하는 제3 소재는 플라스틱을 포함할 수 있고, 내측 감쇄층(920)을 형성하는 제2 소재는 겔을 포함할 수 있다.

즉, 다른 밀도 및/또는 다른 특성을 가지는 다른 소재들을 배열하면 더 큰 주파수의 소음이나 진동을 방지할 수 있다. 예컨대, 최외측(제3)의 소재가 외부 소스에 의하여 여기될 때, 일부 주파수들은 정지될 것이고, 일부는 다양한 정도로 약화되고 일부는 실질적으로 변하지 않고 관통하여 진행할 것이다. 소재 자체는 또한 일정 정도로 공진하기를 바랄 것이다. 제2 소재는 공진을 감쇄시키거나 감소시키기 위하여 제1 소재에 작용할 것이다. 최외측 소재를 관통하도록 작용하는 진동 에너지는 이어서 중간(제 2) 소재에 의하여 영향을 받을 것이다. 이 소재는 다른 주파수들에서 작용하는 것을 제외하고 이전의 소재로서 작용할 것이다. 달리 말하면, 전적으로 다른 주파수들은 정지되고, 감쇄되거나 또는 통과하도록 허용될 것이다. 이러한 제2 소재는 유연하므로, 서로 접촉하도록 두 개의 단단한 소재들을 간단히 배치하는 것보다 상당히 보다 효과적인 임피던스 장벽을 생성한다. 고체 벽으로부터의 진동을 수조로 통과시키는 것과 같다. 소정의 잔여 진동 에너지는 이제 최내측(제 1) 소재에 도달할 것이다. 이 소재는 최외측 소재와 같은 방식으로 작용할 것이고 중간 소재에 의하여 유사하게 영향을 받을 것이다.

감쇄층들 또는 다른 소재들을 계단식으로 배열하거나 적층하는 시스템은 장치를 관통하여 전달되는 진동 에너지의 양을 크게 감소시키는 다중 임피던스 장벽을 생성하도록 작용한다. 또한 반드시 강성 소재의 공진 특성을 감쇄시킨다.

본 발명의 설명된 바람직한 실시예들에 대한 많은 수정과 변경 및 변화가 이루어질 수 있으므로, 상기 상세한 설명 및 첨부 도면들에 도시된 모든 사실들은 예시적인 것으로 해석되고 한정하는 의미로 해석되지 않아야 한다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부의 특허청구범위 및 그의 법적인 균등물에 의하여 결정되어야 한다.

이와 같이 본 발명이 설명되었다.

1: 장치 2: 시스템

Claims (20)

1. 신체의 청진용 소음 저감 장치에 있어서:
   제1 소재로 이루어지고 근접 단부와 말단 단부를 구비하는 청진 장치로서, 상기 근접 단부는 상기 청진 장치가 작동적인 배향으로 배치될 때 신체의 정해진 부분과 결합하도록 구성되고 개구를 포함하는 청진 장치;
   상기 청진 장치의 외면에 대해 인접하는 관계로 성형되고 배치되며, 상기 근접 단부를 제외하고 그의 모든 외면을 덮으며, 제2 소재로 형성된 내측 감쇄층; 및
   상기 내측 감쇄층에 대해 인접하고 덮는 관계로 성형되고 배치되며, 제3 소재로 형성된 외측 감쇄층을 포함하는 신체의 청진용 소음저감 조립체.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 소재는 상기 제2 소재보다 큰 강성을 가지는 소재를 포함하는 조립체.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 소재는 상기 제1 소재보다 작은 강성을 가지는 소재로 형성되는 조립체.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 제3 소재는 상기 제2 소재보다 큰 강성을 가지는 소재를 포함하고 상기 제1 소재와 다른 소재를 추가로 포함하는 조립체.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 소재와 상기 제3 소재는 각각 다른 밀도를 가지는 다른 소재로 이루어지는 조립체.
6. 신체의 청진용 소음저감 조립체에 있어서:
   근접 단부와 말단 단부를 가지는 하우징으로서, 상기 하우징의 근접 단부는 상기 하우징이 작동적인 배향으로 배치될 때 신체의 정해진 부분에 결합하도록 구성되고 개구를 포함하며, 적어도 상기 하우징이 작동적인 배향으로 배치될 때 음향 신호를 수신하도록 집합적으로 구성되고 내부에 배치된 복수의 챔버들을 포함하는 상기 하우징,
   상기 챔버들의 상응하는 하나에 적어도 부분적으로 배치되고 음향 신호를 전기 신호로 변환하도록 구성되는 적어도 하나의 변환기(transducer),
   낮은 주파수 신호를 포착하도록 상기 하우징의 근접 단부에 둘러싸는 관계로 원주상으로 배치된 동심 구조물을 포함하는 청진 장치;
   상기 청진 장치의 외면에 대해 인접하는 관계로 성형되고 배치되며, 상기 근접 단부를 제외하고 그의 모든 외면을 덮으며, 제2 소재로 형성된 내측 감쇄층; 및
   상기 내측 감쇄층에 대해 인접하고 덮는 관계로 성형되고 배치되는 외측 감쇄층을 포함하는, 신체의 청진용 소음 저감 조립체.
7. 청구항 6에 있어서, 상기 복수의 챔버들은 상기 하우징의 상기 개구에 대해 음향 수신 관계로 배치된 음향 포착 챔버를 포함하는 조립체.
8. 청구항 7에 있어서, 상기 하우징은 상기 음향 포착 챔버와 상기 동심 구조물 사이의 음성 통신 관계로 저 주파수 수신기를 포함하는 조립체.
9. 청구항 8에 있어서, 상기 저주파수 수신기는 상기 동심 구조물의 개구로부터 음향파를 수신하기 위하여 상기 동심 구조물의 내측 개구로부터 상기 음향 포착 챔버의 내부로 형성된 보어(bore)를 포함하는 조립체.
10. 청구항 8에 있어서, 상기 동심 구조물은 근접 단부와 말단 단부를 구비하되, 상기 동심 구조물의 근접 단부는 신체의 정해진 부분에 결합하도록 r구성되고 개구를 포함하는 조립체.
11. 청구항 7에 있어서, 상기 동심 구조물의 상기 근접 단부는 상기 하우징의 근접 단부에 평행인 조립체.
12. 청구항 7에 있어서, 상기 동심 구조물의 상기 말단 단부는 상기 하우징의 외측에 인접하는 관계로 원주상으로 형성되는 조립체.
13. 청구항 7에 있어서, 상기 음향 포착 챔버는 상기 음향 포착 챔버의 근접 단부의 직경보다 작은 직경을 가지는 말단 단부를 구비하는 조립체.
14. 청구항 7에 있어서, 상기 복수의 챔버들은 추가로 상기 음향 포착 챔버에 대해 음향 수신 관계로 배치된 1차 공진챔버를 포함하는 조립체.
15. 청구항 14에 있어서, 상기 적어도 하나의 변환기는 상기 1차 공진챔버 내에 적어도 부분적으로 배치되는 조립체.
16. 청구항 14에 있어서, 상기 1차 공진챔버는 밀봉된 말단 단부를 포함하는 조립체.
17. 청구항 6에 있어서, 상기 청진 장치는 알루미늄, 강, 스테인레스 강, 및 고밀도 플라스틱에서 선택된 제1 소재로 형성되는 조립체.
18. 청구항 17에 있어서, 상기 내측 감쇄층은 퍼티(putty), 겔(gel), 고무, 및 포옴(foam)에서 선택된 제2 소재로 형성되는 조립체.
19. 청구항 18에 있어서, 상기 외측 감쇄층은 알루미늄, 강, 스테인레스 강, 및 고밀도 플라스틱에서 선택된 제3 소재로 형성되는 조립체.
20. 청구항 19에 있어서, 상기 제1 소재와 상기 제3 소재는 각각 다른 밀도를 가지는 다른 소재로 형성되는 조립체.

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