RU86434U1

RU86434U1 - Optoelectronic Fondoskop

Info

Publication number: RU86434U1
Application number: RU2009123105/22U
Authority: RU
Inventors: Евгений Игоревич Островский; Николай Романович Палеев; Владимир Иванович Карандашов; Юрий Витальевич Алексеев
Original assignee: Евгений Игоревич Островский
Priority date: 2009-06-17
Filing date: 2009-06-17
Publication date: 2009-09-10

Abstract

1. Устройство - оптоэлектронный фонендоскоп, содержащее корпус и приемник акустического сигнала, отличающееся тем, что внутри корпуса, выполненного из пластмассы, помещен оптоэлектронный блок с усилителем и аналого-цифровым преобразователем, блок программного анализа полученных данных, карта памяти, источник автономного питания; вход оптоэлектронного блока посредством кабеля оптической связи, состоящего из двух оптических волокон, через разъем, гнездо которого находится на корпусе устройства, соединен с приемником акустического сигнала, выполненного в виде оптического микрофона, который расположен в раструбе; выход оптоэлектронного блока посредством кабеля электропроводной связи через разъем, гнездо которого находится на корпусе устройства, соединен с телефонами-наушниками. ! 2. Устройство - оптоэлектронный фонендоскоп по п.1, отличающееся тем, что на передней поверхности корпуса находится панель управления с дисплеем, а на боковых поверхностях корпуса располагаются - гнездо для штекера шнура для соединения с компьютером и гнездо для подзарядки источника автономного питания. ! 3. Устройство - оптоэлектронный фонендоскоп по п.1, отличающееся тем, что в качестве источника автономного питания используют аккумулятор с возможностью подзарядки. ! 4. Устройство - оптоэлектронный фонендоскоп по п.1, отличающееся тем, что передняя крышка корпуса выполнена с возможностью откидывания. ! 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство является разборным и состоит из трех отдельных заменяемых блоков: корпуса, светового микрофона с кабелем оптической связи и телефонов-наушников, соединенных посредством разъемов.1. The device is an optoelectronic phonendoscope, comprising a housing and an acoustic signal receiver, characterized in that an optoelectronic unit with an amplifier and an analog-to-digital converter is placed inside the housing made of plastic, a unit for analyzing the received data, a memory card, an autonomous power source; the input of the optoelectronic unit through an optical communication cable, consisting of two optical fibers, through a connector, the socket of which is located on the device’s body, is connected to an acoustic signal receiver, made in the form of an optical microphone, which is located in the socket; the output of the optoelectronic unit by means of a cable for conductive communication through a connector, the socket of which is located on the device’s body, is connected to headphone phones. ! 2. The device is an optoelectronic phonendoscope according to claim 1, characterized in that on the front surface of the case there is a control panel with a display, and on the side surfaces of the case are located - a socket for a cord plug for connecting to a computer and a socket for charging an autonomous power source. ! 3. The device is an optoelectronic phonendoscope according to claim 1, characterized in that a rechargeable battery is used as an autonomous power source. ! 4. The device is an optoelectronic phonendoscope according to claim 1, characterized in that the front cover of the housing is made with the possibility of folding. ! 5. The device according to claim 1, characterized in that the device is collapsible and consists of three separate replaceable blocks: a housing, a light microphone with an optical communication cable, and headphone phones connected via connectors.

Description

Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к диагностической аппаратуре.The utility model relates to medical equipment, namely to diagnostic equipment.

Одним из основных инструментов врача является стетофонендоскоп (фонендоскоп), разработанный в 40-е годы 20 столетия.One of the main tools of a doctor is a stethophonendoscope (phonendoscope), developed in the 40s of the 20th century.

Стетофонендоскоп - бинауральный акустический прибор с гибким звукопроводом - является простым, удобным в эксплуатации прибором. Прототипом современного стетофонендоскопа является стетоскоп, предложенный французским врачом Лаэннэком (R.T.H Laennec) в 20-е годы 19 века.A stethophonendoscope - a binaural acoustic device with a flexible sound conduit - is a simple, easy-to-use device. The prototype of a modern stethophonendoscope is a stethoscope proposed by the French doctor Laennec (R.T.H Laennec) in the 20s of the 19th century.

Стетофонендоскоп имеет, как правило, два раструба, расположенных в головке: стетоскопический (без мембраны) и фонендоскопический (с мембраной). Стетоскопический раструб служит для выслушивания низко- и среднечастотных, фонендоскопический - средне- и высокочастотных аускультативных (выслушиваемых) признаков.A stethophonendoscope usually has two sockets located in the head: a stethoscopic (without a membrane) and a phonendoscopic (with a membrane). A stethoscopic bell is used to listen to low- and mid-frequency, phonendoscopic - to medium- and high-frequency auscultatory (listened) signs.

Более простым устройством является фонендоскоп - прибор, в котором используется мембрана, находящаяся в раструбе головки, с помощью которой происходит усиление звуковых колебаний, образующихся при функционировании органов пациента, проводимых с помощью гибких трубок и «олив» к органу слуха врача. Диапазон выслушиваемых и проводимых звуков в фонендоскопе зависит от физических параметров мембраны.A simpler device is a phonendoscope - a device that uses a membrane located in the socket of the head, with which the amplification of sound vibrations generated during the functioning of the patient’s organs, carried out using flexible tubes and “olives” to the doctor’s hearing organ, is amplified. The range of sounds heard and conducted in a phonendoscope depends on the physical parameters of the membrane.

С момента разработки первых моделей стетофонендоскопа он не претерпел каких-либо усовершенствований, кроме использования двусторонней поворотной головки, предложенной в конце 40-х годов прошлого столетия русским врачом Раппопортом.Since the development of the first models of the stethophonendoscope, it has not undergone any improvements, except for the use of a two-sided rotary head, proposed in the late 40s of the last century by the Russian doctor Rappoport.

Современный стандартный фонендоскоп предназначен для прослушивания физиологических и патологических звуковых колебаний при работе сердца, легких и сосудов, а также для определения артериального давления, распознавания артерио-венозных аневризм; фонендоскоп используется также при исследовании органов пищеварения, а также для исследования суставов (шум трения внутрисуставных поверхностей) (БМЭ, Т.2, с.366-368, М., 1975).The modern standard phonendoscope is designed to listen to physiological and pathological sound vibrations during the work of the heart, lungs and blood vessels, as well as to determine blood pressure, recognition of arteriovenous aneurysms; a phonendoscope is also used in the study of the digestive organs, as well as for the study of joints (the friction noise of intraarticular surfaces) (BME, T.2, p. 366-368, M., 1975).

Однако с помощью стандартного фонендоскопа не всегда возможно «уловить» органом слуха слабые звуки. Кроме того, регистрация и интерпретация полученных звуковых параметров фиксируется врачом только в истории болезни в описательном виде (в виде записи). При этом объективность оценки регистрируемых параметров зависит не только от квалификации врача, но и от возможностей его органа слуха.However, using a standard phonendoscope, it is not always possible to “pick up” weak sounds by the hearing organ. In addition, the registration and interpretation of the obtained sound parameters is recorded by the doctor only in the medical history in a descriptive form (in the form of a record). In this case, the objectivity of the assessment of the recorded parameters depends not only on the qualifications of the doctor, but also on the capabilities of his hearing organ.

Введение в практику здравоохранения электронных историй болезни и использованием компьютера позволяет фиксировать не только в письменном виде интерпретированные данные аускультативного обследования пациента, но и ввести их в его память, а, следовательно, в электронную историю болезни.The introduction of electronic case histories and the use of a computer into the practice of healthcare makes it possible to record not only in writing the interpreted data of an auscultatory examination of the patient, but also to enter them into his memory, and, therefore, into the electronic case history.

Поэтому в конце XX - начале XXI в.в. были начаты разработки электронных фонендоскопов. В основе данных устройств лежит использование датчика - акустического микрофона, подключенного к электронному блоку, одной из функций которого является формирование частотных характеристик. При этом передача звуковых колебаний с электронного блока, воспроизводимых с помощью телефонов, осуществляется посредством передачи колебаний воздушного столба по гибким трубкам на мембрану органа слуха.Therefore, at the end of XX - beginning of XXI century. The development of electronic phonendoscopes was begun. The basis of these devices is the use of a sensor - an acoustic microphone connected to an electronic unit, one of the functions of which is the formation of frequency characteristics. In this case, the transmission of sound vibrations from the electronic unit reproduced using telephones is carried out by transmitting the vibrations of the air column through flexible tubes to the membrane of the organ of hearing.

В последующем были введены регистрирующие и запоминающие блоки устройств, жидкокристаллический дисплей для поиска и просмотра получаемой информации.Subsequently, recording and storage units of devices, a liquid crystal display for searching and viewing the information received were introduced.

В различных вариантах эти электронные фонендоскопы отображены в патентах RU 2173538, RU 21966512, CN 2011311755, KR 20030018702, KR 20040003938, JR 2007135611 и др. Большинство представленных в перечисленных источниках электронных устройств, несмотря на наличие различных функций не нашли широкого распространения и не получили должного признания у врачей - практиков, т.к. все они имеют значительный недостаток - плохую помехозащищенность, и при аускультации пациента выслушиваются посторонние звуки. Кроме того, электронные фонендоскопы не могут быть использованы в помещениях с магнитными и электромагнитными полями, т.е. при наличии работающей другой аппаратуры из-за возникновения электропомех в электронном блоке устройства.In various versions, these electronic phonendoscopes are shown in patents RU 2173538, RU 21966512, CN 2011311755, KR 20030018702, KR 20040003938, JR 2007135611, etc. Most of the electronic devices presented in these sources, despite the presence of various functions, were not widely used and did not receive proper recognition from practitioners, as all of them have a significant drawback - poor noise immunity, and during auscultation of the patient, extraneous sounds are heard. In addition, electronic phonendoscopes cannot be used in rooms with magnetic and electromagnetic fields, i.e. in the presence of other equipment operating due to the occurrence of electrical noise in the electronic unit of the device.

Поэтому задачей настоящей полезной модели было создание современного устройства для аускультации, обладающего как всеми перечисленными достоинствами в имеющихся аналогах, так и имеющего оптимальную помехозащищенность и от посторонних звуков при аускультации, и помех, вызываемых электромагнитным излучением.Therefore, the objective of this utility model was to create a modern device for auscultation, which has both the listed advantages in existing analogs, and has optimal noise immunity from extraneous sounds during auscultation, and interference caused by electromagnetic radiation.

В качестве ближайшего аналога нами взято устройство фонендоскоп-стетоскоп электронный (патент RU 2173538), содержащий акустический приемник, выполненный в виде пьезоэлектрического датчика, блок усилителя и фильтрации, телефон с проводящими звук трубками, оголовье с «оливами». Кроме того, устройство имеет аналого-цифровой анализатор, выход которого и выход блока эталонных фонограмм соединены с входами блока анализа. Недостатком аналога, как и перечисленных выше устройств, является, прежде всего, наличие помех, возникающих как в самом электронном блоке, так и в воздушном столбе, передающем звуковые колебания от телефонов по трубкам и «оливам» к мембране уха.As the closest analogue, we took an electronic phonendoscope-stethoscope device (patent RU 2173538) containing an acoustic receiver made in the form of a piezoelectric sensor, an amplifier and filtering unit, a telephone with sound-conducting tubes, a headband with "olives". In addition, the device has an analog-to-digital analyzer, the output of which and the output of the reference phonogram block are connected to the inputs of the analysis block. The disadvantage of the analogue, as of the above devices, is, first of all, the presence of interference arising both in the electronic unit itself and in the air column transmitting sound vibrations from phones through the tubes and “olives” to the ear membrane.

Эти недостатки современных электронных фонендоскопов могут быть устранены заменой акустического микрофона оптическим (световым) микрофоном, который работает следующим образом: в микрофонной головке находится тоненькая зеркальная мембрана, которая колеблется в такт звуковым волнам и отражает пучок света, направленный на нее через оптическое волокно. Отраженный свет воспринимается другим волокном и проводится к фотодиоду, который превращает колебания освещенности в колебания тока, которые усиливаются и затем преобразуются в звуковые колебания с помощью обычных телефонных наушников. Серийный выпуск световых микрофонов производит немецкая фирма «Зеннхайзер»; ООО «Прогресстех» (Россия) выпускает миниатюрный (вес около 1 гр) сверхчувствительный, широкополосный оптический микрофон ОСА-ЛМ1.These shortcomings of modern electronic phonendoscopes can be eliminated by replacing the acoustic microphone with an optical (light) microphone, which works as follows: a thin mirror membrane is located in the microphone head, which oscillates in time with the sound waves and reflects a beam of light directed at it through an optical fiber. The reflected light is perceived by another fiber and is sent to the photodiode, which converts the fluctuations in illumination into current fluctuations, which are amplified and then converted into sound vibrations using ordinary telephone headphones. The serial production of light microphones is produced by the German company Sennheiser; LLC Progresstech (Russia) produces a miniature (weight about 1 g) ultra-sensitive, broadband optical microphone OSA-LM1.

Наличие серийно выпускаемых оптических микрофонов позволяет использовать их в различных оптоэлектронных устройствах, в том числе и предлагаемой нами полезной модели «Оптоэлектронных фонендоскоп».The presence of commercially available optical microphones allows their use in various optoelectronic devices, including the utility model Optoelectronic Phonendoscope that we offer.

Оптоэлектронный фонендоскоп схематически представлен на фиг.1Optoelectronic phonendoscope is schematically represented in figure 1

Он состоит из оптического микрофона 1, соединенного посредством кабеля 2 оптической связи (состоящего из двух светопроводящих волокон) с оптоэлектронным блоком аналогового преобразователя с усилителем 3, где проводиться усиление и преобразование световых колебаний в звуковые и аналогоцифровые для хранения в блоке электронной памяти 4; в блоке 4 также хранятся сведения о пациенте (паспортные данные, номер истории болезни, диагноз и т.д.), в блоке 5 проводится анализ полученных данных, которые выводятся в звуковом (частотном) варианте посредством электропроводов (кабеля электропроводной связи) 7 в наушники-телефоны 8, а также могут быть выведены на дисплей в виде графиков фонограмм. Питание оптоэлектронного фонендоскопа автономное и осуществляется с помощью батареи или аккумулятора 6.It consists of an optical microphone 1 connected via an optical communication cable 2 (consisting of two light-conducting fibers) to the optoelectronic unit of an analog converter with an amplifier 3, where amplification and conversion of light vibrations into sound and analog-digital ones is carried out for storage in an electronic memory unit 4; in block 4, information about the patient is also stored (passport data, medical history number, diagnosis, etc.), in block 5, analysis of the received data is carried out, which are output in the sound (frequency) version by means of electric wires (cable of electrically conductive communication) 7 to the headphones -phones 8, and can also be displayed in the form of graphs of phonograms. The power of the optoelectronic phonendoscope is autonomous and is carried out using a battery or battery 6.

Общий вид оптоэлектронного фонендоскопа представлен на фиг 2.A general view of an optoelectronic phonendoscope is shown in FIG. 2.

Он состоит из корпуса 9, выполненного из пластического материала, внутри которого помещен оптоэлектронный блок с усилителем и аналого-цифровым преобразователем, блок программного анализа полученных данных, карта памяти, источник автономного питания: батарея или аккумулятор с возможностью подзарядки.It consists of a housing 9 made of plastic material, inside of which is placed an optoelectronic unit with an amplifier and an analog-to-digital converter, a unit for program analysis of the obtained data, a memory card, an autonomous power source: a battery or a rechargeable battery.

Оптический микрофон 1 модели «ОСА-ЛМ1» расположен в раструбе 10, выполненном из пластического материала, при этом может быть использован раструб от обычного стетофонендоскопа. Оптический микрофон 1 соединен через кабель оптической связи 2 с выходом в оптоэлектронный блок через разъем, гнездо которого 11 находится на корпусе устройства. Телефоны-наушники 8 соединены с выходом оптоэлектронного блока посредством проводов кабеля электропроводной связи 7 через электроразъем, гнездо которого 12 находится на корпусе устройства. На передней поверхности устройства находится панель управления с дисплеем 13. На боковых стенках устройства имеется гнездо 14 для штекера шнура для соединения с компьютером и гнездо 15 для подзарядки аккумулятора.The optical microphone 1 of the OSA-LM1 model is located in the bell 10 made of plastic material, and a bell from a conventional stethophonendoscope can be used. The optical microphone 1 is connected via an optical communication cable 2 with an output to the optoelectronic unit through a connector, the socket of which 11 is located on the device. Headphones 8 are connected to the output of the optoelectronic unit through the wires of the cable for electrical conductivity 7 through an electrical connector, the socket of which 12 is located on the device. On the front surface of the device there is a control panel with a display 13. On the side walls of the device there is a socket 14 for a cord plug for connecting to a computer and a socket 15 for recharging the battery.

Передняя крышка корпуса может быть откидной, что позволит увеличить площадь жидкокристаллического дисплея и панели управления.The front cover of the housing can be hinged, which will increase the area of the liquid crystal display and control panel.

Таким образом, оптоэлектронный фонендоскоп состоит из трех отдельных, заменяемых блоков: корпуса, светового микрофона с кабелем оптической связи и телефонов, соединенных посредством соответствующих разъемов.Thus, an optoelectronic phonendoscope consists of three separate, replaceable units: a housing, a light microphone with an optical communication cable, and telephones connected via corresponding connectors.

Устройство оптоэлектронный фонендоскоп работает следующим образом:The optoelectronic phonendoscope device operates as follows:

1. Нажатием соответствующей кнопки на панели включают устройство1. By pressing the appropriate button on the panel, turn on the device

2. На дисплее устанавливают дату исследования и сведения о пациенте2. The display sets the date of the study and patient information

3. Затем начинают процедуру выслушивания, устанавливая при этом необходимый для восприятия уровень звука и диапазон широт3. Then begin the listening process, setting the level of sound necessary for perception and the range of latitudes

4. Во время аускультации необходимые фрагменты фонограмм фиксируют в памяти устройства4. During auscultation, the necessary fragments of phonograms are recorded in the device’s memory

5. По окончании аускультации устройство выключают5. At the end of auscultation, the device is turned off

6. Для детального анализа фонограмм повторно прослушивают их и при необходимости изучают их графическое изображение на дисплее.6. For a detailed analysis of the phonograms, they are re-listened to and, if necessary, studied their graphic image on the display.

7. Внесенные в память устройства данные результатов обследования (аускультации) могут быть внесены в память компьютера для создания базы данных лечебного учреждения и в электронную историю болезни пациента. Эти данные могут быть воспроизведены для повторной оценки в динамике лечения, переданы по электронной почте и хранится в архиве в течение времени, отведенного для этого законом, что важно при проведении различных видов экспертиз, в том числе и судебной.7. The data of the examination (auscultation) data recorded in the device’s memory can be entered into the computer’s memory to create a database of the medical institution and in the patient’s electronic medical history. These data can be reproduced for re-evaluation in the dynamics of treatment, transmitted by e-mail and stored in the archive for the time allotted for this by law, which is important when conducting various types of examinations, including forensic.

Преимущество предлагаемой полезной модели оптоэлектронного устройства перед аналогом следующие:The advantage of the proposed utility model of an optoelectronic device over an analogue is as follows:

1. Отсутствие посторонних звуков при аускультации за счет использования светового микрофона.1. The absence of extraneous sounds during auscultation due to the use of a light microphone.

2. Форма предлагаемого устройства похожа на привычный стандартный фонендоскоп. Это достигается тем, что раструб с микрофоном расположен не в корпусе устройства (как в электронных фонендоскопах), а на конце кабеля оптической связи. Это важно для врача, ранее работавшего с обычным стетофонендоскопом, строение которого является оптимальным, что подтверждается более чем полувековой его незаменимостью.2. The shape of the proposed device is similar to the usual standard phonendoscope. This is achieved by the fact that the bell with a microphone is not located in the device case (as in electronic phonendoscopes), but at the end of the optical communication cable. This is important for a doctor who previously worked with a conventional stethophonendoscope, the structure of which is optimal, which is confirmed by more than half a century of its indispensability.

3. Гибкий оптический кабель, выносящий на достаточное расстояние оптический приемник акустических звуков - световой микрофон, помещенный в стандартный раструб, позволяет свободно перемещать его практически по всей поверхности тела.3. A flexible optical cable that carries an optical receiver of acoustic sounds to a sufficient distance - a light microphone placed in a standard bell allows you to freely move it across almost the entire surface of the body.

4. Возможность отделения корпуса устройства позволяет использовать его в качестве флеш-карты для последующего подключения к компьютеру для просмотра и анализа полученных данных, что особенно важно при массовых осмотрах пациентов.4. The ability to separate the device’s case allows you to use it as a flash card for subsequent connection to a computer to view and analyze the data obtained, which is especially important during mass examinations of patients.

5. Оптоэлектронный фонендоскоп является дешевым и простым устройством для изготовления, т.к. в нем большинство деталей может быть использовано от стандартного фонендоскопа: раструб, звукопроводящие силиконовые трубки, внутри которых могут быть размещены - кабель оптической связи и кабель электропроводной связи, а в оливах - стерсотелефоны.5. The optoelectronic phonendoscope is a cheap and simple device for manufacturing, because in it, most of the details can be used from a standard phonendoscope: a bell, sound-conducting silicone tubes inside which can be placed - an optical communication cable and a conductive communication cable, and in olives - stereo phones.

Claims

1. The device is an optoelectronic phonendoscope, comprising a housing and an acoustic signal receiver, characterized in that an optoelectronic unit with an amplifier and an analog-to-digital converter is placed inside the housing made of plastic, a unit for analyzing the received data, a memory card, an autonomous power source; the input of the optoelectronic unit through an optical communication cable, consisting of two optical fibers, through a connector, the socket of which is located on the device’s body, is connected to an acoustic signal receiver, made in the form of an optical microphone, which is located in the socket; the output of the optoelectronic unit by means of a cable for conductive communication through a connector, the socket of which is located on the device’s body, is connected to headphone phones.

2. The device is an optoelectronic phonendoscope according to claim 1, characterized in that on the front surface of the case there is a control panel with a display, and on the side surfaces of the case are located - a socket for a cord plug for connecting to a computer and a socket for charging an autonomous power source.

3. The device is an optoelectronic phonendoscope according to claim 1, characterized in that a rechargeable battery is used as an autonomous power source.

4. The device is an optoelectronic phonendoscope according to claim 1, characterized in that the front cover of the housing is made with the possibility of folding.

5. The device according to claim 1, characterized in that the device is collapsible and consists of three separate replaceable blocks: a housing, a light microphone with an optical communication cable, and headphone phones connected via connectors.