RU2585141C1

RU2585141C1 - Electronic phonendoscope

Info

Publication number: RU2585141C1
Application number: RU2015101384/14A
Authority: RU
Inventors: Владимир Карпович Макуха; Ринат Кенжеевич Кусаинов
Priority date: 2015-01-19
Filing date: 2015-01-19
Publication date: 2016-05-27

Abstract

FIELD: medical equipment.

SUBSTANCE: invention relates to medical diagnostic equipment. Electronic phonendoscope comprises a MEMS-microphone with digital output, made in form of one integrated circuit device for filtration and amplification, controller and device for wireless transmission and reception, which is connected to digital output of MEMS-microphone, device for filtration and amplification, controller and device for wireless transmission and reception, MEMS-microphone and power supply are arranged on one printed-circuit board, and as a wireless transmit/receive used device for wireless transmission and reception providing use of technology of Internet articles.

EFFECT: simplified design and improved reliability and accuracy of measurement.

1 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области медицинской диагностической техники и может быть использовано для обследования по акустическим сигналам внутренних органов человека, такие как сердце, легкие и желудочно-кишечный тракт.The present invention relates to the field of medical diagnostic equipment and can be used for examination by acoustic signals of internal organs of a person, such as the heart, lungs and gastrointestinal tract.

Известен электронный фонендоскоп (патент №8827920, США, МПК А61В 5/02; А61В 5/12, 09.09.2014, «Телемедицинский стетоскоп»), содержащий звукоснимающую плату с микрофоном, электрический фильтр, предназначенный для фильтрации электрического сигнала аускультативного звука, усилитель, сконфигурированный на усиление фильтрованного сигнала, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), который конвертирует усиленный аналоговый сигнал в цифровой, контроллер для обработки цифрового сигнала и трансивер, предназначенный для передачи и принятия данных.Known electronic phonendoscope (patent No. 8827920, USA, IPC АВВ 5/02; АВВ 5/12, 09/09/2014, "Telemedicine stethoscope"), containing a sound-absorbing board with a microphone, an electric filter designed to filter the electrical signal of an auscultatory sound, an amplifier, configured to amplify the filtered signal, an analog-to-digital converter (ADC), which converts the amplified analog signal to a digital one, a controller for processing a digital signal and a transceiver designed to transmit and receive data.

Однако в указанном устройстве фильтр, усилитель, АЦП, контроллер и трансивер не интегрированы в одну микросхему, что увеличивает габариты прибора, усложняет изготовление, сборку и разборку. Звукоснимающая плата не расположена непосредственно в корпусе, она соединена с корпусом через трубку, что снижает надежность, затрудняет эксплуатацию, также увеличивает габариты, и сигнал, передаваемый от микрофона, может подвергаться воздействию внешней электромагнитной помехи.However, in the specified device, the filter, amplifier, ADC, controller and transceiver are not integrated into one chip, which increases the dimensions of the device, complicates the manufacture, assembly and disassembly. The sound pickup board is not located directly in the case, it is connected to the case through a tube, which reduces reliability, complicates operation, also increases the size, and the signal transmitted from the microphone can be exposed to external electromagnetic interference.

Кроме того, известен электронный фонендоскоп (патент №8092396, США, МПК А61В 5/02; А61В 7/00; А61В 7/04, 10.01.2012, «Электронное устройство для аускультации»), который является прототипом предлагаемого изобретения, содержащий корпус, микрофон, преобразующий звук в электрический сигнал, устройство фильтрации и усиления (аналоговый электрический фильтр), используемый для улучшения качества сигнала, контроллер для обработки сигнала и устройство беспроводной передачи и приема, обеспечивающее передачу и прием данных, источник питания. А также устройство фильтрации и усиления, контроллер, устройство беспроводной передачи и приема выполнены каждые в виде отдельных микросхем.In addition, an electronic phonendoscope is known (patent No. 8092396, USA, IPC АВВ 5/02; АВВ 7/00; АВВ 7/04, January 10, 2012, "Electronic device for auscultation"), which is a prototype of the invention, comprising a housing, a microphone that converts sound into an electrical signal, a filtering and amplification device (analogue electric filter) used to improve signal quality, a controller for processing the signal, and a wireless transmission and reception device for transmitting and receiving data, and a power source. As well as a filtering and amplification device, a controller, a wireless transmission and reception device, each is made in the form of separate chips.

К недостаткам указанного электронного фонендоскопа можно отнести то, что микрофон, устройство фильтрации и усиления, контроллер, устройство беспроводной передачи и приема, источник питания не расположены на одной печатной плате, что усложняет конструкцию, увеличивает габариты и трудозатраты на его изготовление, усложняет эксплуатацию и ремонт, снижает надежность; аналоговый электрический сигнал, передающийся от микрофона, будет подвержен влиянию внешней электромагнитной помехи, что снижает точность измерения. В устройстве не предусмотрена поддержка технологии интернета вещей (Internet of Things) и все действия и операции выполняются самим пользователем, что также усложняет эксплуатацию.The disadvantages of this electronic phonendoscope include the fact that the microphone, the filtering and amplification device, the controller, the wireless transmission and reception device, the power source are not located on the same printed circuit board, which complicates the design, increases the size and labor costs for its manufacture, complicates operation and repair reduces reliability; An analog electrical signal transmitted from a microphone will be affected by external electromagnetic interference, which reduces the accuracy of the measurement. The device does not support Internet of Things technology and all actions and operations are performed by the user himself, which also complicates the operation.

Задачей (техническим результатом) предлагаемого изобретения является создание электронного фонендоскопа, в котором предусмотрены упрощение конструкции, уменьшение габаритов, снижение трудозатрат при его изготовлении, удобство при эксплуатации и ремонте, повышение надежности и точности измерения.The objective (technical result) of the present invention is the creation of an electronic phonendoscope, which provides for the simplification of the design, reducing the size, reducing labor costs in its manufacture, ease of operation and repair, improving the reliability and accuracy of measurement.

Технический результат достигается тем, что в электронном фонендоскопе, содержащем корпус, микрофон, устройство фильтрации и усиления, контроллер для обработки сигнала и устройство беспроводной передачи и приема, при этом, в качестве указанного микрофона применен МЭМС-микрофон с цифровым выходом, устройство фильтрации и усиления, контроллер и устройство беспроводной передачи и приема выполнены в виде одной микросхемы, с которой соединен цифровой выход МЭМС-микрофона, при этом устройство фильтрации и усиления, контроллер и устройство беспроводной передачи и приема, МЭМС-микрофон и источник питания расположены на одной печатной плате, а в качестве устройства беспроводной передачи и приема использовано устройство беспроводной передачи и приема, обеспечивающее применение технологии интернета вещей.The technical result is achieved in that in an electronic phonendoscope containing a housing, a microphone, a filtering and amplification device, a controller for processing a signal and a wireless transmission and reception device, wherein, a MEMS microphone with a digital output, a filtering and amplification device are used as the specified microphone , the controller and the device for wireless transmission and reception are made in the form of a single chip with which the digital output of the MEMS microphone is connected, while the filtering and amplification device, the controller and the device are wired transmission and reception MEMS microphone and a power source arranged on a single printed circuit board, and as the wireless transmitting and receiving device used a wireless transmission and reception, the use of Internet technology provides things.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого электронного фонендоскопа.In FIG. 1 shows a structural diagram of the proposed electronic phonendoscope.

На фиг. 2 приведена функциональная схема предлагаемого электронного фонендоскопа.In FIG. 2 shows a functional diagram of the proposed electronic phonendoscope.

Электронный фонендоскоп (фиг. 1) содержит корпус 1, включающий в себе резонатор 2 с отверстием 3, где вмонтирован МЭМС-микрофон с цифровым выходом 4, соединенным с микросхемой 5, включающая устройство фильтрации и усиления 6, контроллер 7, предназначенный для получения необходимой для диагностики врачом данных и для управления прибором, устройство беспроводной передачи и приема 8. МЭМС-микрофон с цифровым выходом 4, микросхема 5, включающая устройство фильтрации и усиления 6, контроллер 7, устройство беспроводной передачи и приема 8 и источник питания 9 размещены на печатной плате 10, расположенной в корпусе 1. Кроме того, устройство беспроводной передачи и приема 8 поддерживает технологию интернета вещей.The electronic phonendoscope (Fig. 1) contains a housing 1, which includes a resonator 2 with an opening 3, where a MEMS microphone is mounted with a digital output 4 connected to a microcircuit 5, including a filtering and amplification device 6, a controller 7, designed to obtain the necessary diagnostics by the doctor of data and for controlling the device, a wireless transmission and reception device 8. MEMS microphone with digital output 4, a chip 5, including a filtering and amplification device 6, a controller 7, a wireless transmission and reception device 8 and a power supply The buildings 9 are located on a printed circuit board 10 located in the housing 1. In addition, the wireless transmission and reception device 8 supports the Internet of things.

Устройство работает следующим образом. В предлагаемом устройстве резонатором 2 захватываются звуки, создаваемые организмом, с поверхности тела исследуемого и усиливаются в его полости, после чего звуки передаются МЭМС-микрофону с цифровым выходом 4. В МЭМС-микрофоне с цифровым выходом 4 формируется цифровой сигнал, соответствующий механическим звуковым колебаниям. Сигнал очищается подавлением содержащихся в нем помех и усиливается в устройстве фильтрации и усиления 6. Дальше контроллером 7 производится обработка цифрового сигнала и подготавливается необходимая для анализа врачом информация, после этого данные передаются устройством беспроводной передачи и приема 8 на сеть интернет. Также при приеме сигнала электронный фонендоскоп выполняет соответствующие действия.The device operates as follows. In the proposed device, the resonator 2 captures the sounds created by the body from the body surface of the subject and amplifies in its cavity, after which the sounds are transmitted to the MEMS microphone with digital output 4. In the MEMS microphone with digital output 4, a digital signal is generated corresponding to mechanical sound vibrations. The signal is cleared by suppressing the noise contained in it and amplified in the filtering and amplification device 6. Next, the controller 7 processes the digital signal and prepares the information necessary for analysis by the doctor, after which the data is transmitted by the wireless transmission and reception device 8 to the Internet. Also, when receiving a signal, an electronic phonendoscope performs the appropriate actions.

Технический результат: упрощение конструкции, уменьшение габаритов, снижение трудозатрат при его изготовлении, удобство при ремонте и повышение надежности и точности измерения достигается за счет применения в качестве электроакустического преобразователя МЭМС-микрофона с цифровым выходом, исполнением устройства фильтрации и усиления, контроллера и устройства беспроводной передачи и приема в виде одной микросхемы, размещением микрофона, микросхемы и источника питания на одной печатной плате, удобство при эксплуатации, а также повышение точности измерения достигается исключением из части действий и операций необходимости участия человека применением технологии интернета вещей. Использование МЭМС-микрофона с цифровым выходом и размещение всех электронных компонентов на одной печатной плате снижает влияние внешних электромагнитных помех, и это также повышает точность измерения. А исполненные в виде одной микросхемы устройство фильтрации и усиления, контроллер и устройство беспроводной передачи и приема занимает меньше места на печатной плате, что позволяет уменьшит габариты электронного фонендоскопа. Применение технологии интернета вещей позволит постоянно контролировать устройство и пациента, выполнять автоматизированные действия без постоянного участия человека, что является удобным при эксплуатации и повышает точность измерения.EFFECT: simplified design, reduced dimensions, reduced labor costs during its manufacture, convenience in repair, and increased reliability and accuracy of measurement is achieved through the use of a MEMS microphone with a digital output as an electro-acoustic transducer, execution of a filtering and amplification device, controller, and wireless transmission device and reception in the form of a single microcircuit, placement of a microphone, microcircuit and power source on one printed circuit board, ease of use, as well as higher The accuracy of measurement is achieved by eliminating the need for human participation from the part of actions and operations using the technology of the Internet of things. Using a MEMS microphone with digital output and placing all electronic components on a single circuit board reduces the influence of external electromagnetic interference, and this also increases the accuracy of the measurement. A filtering and amplification device, a controller and a wireless transmission and reception device made in the form of a single microcircuit take up less space on a printed circuit board, which makes it possible to reduce the dimensions of an electronic phonendoscope. Application of the Internet of things technology will allow to constantly monitor the device and the patient, perform automated actions without the constant participation of a person, which is convenient during operation and increases the measurement accuracy.

Claims

An electronic phonendoscope comprising a housing, a microphone, a filtering and amplification device, a signal processing controller and a wireless transmission and reception device, characterized in that it uses a MEMS microphone with a digital output, a filtering and amplification device, a controller and a device as said microphone wireless transmission and reception are made in the form of a single chip with which the digital output of the MEMS microphone is connected, while the filtering and amplification device, the controller and the device for wireless transmission and reception The MEMS microphone and the power source are located on the same circuit board, and a wireless transmission and reception device is used as the device for wireless transmission and reception, which provides the use of the Internet of things technology.