[实用新型]医用电子听诊器

说明书

技术领域

本发明为一种听诊人体心、肺等器官活动的电子听诊器，它通过压电晶体传感器采集声音信号以获得代表病灶特征的频谱信息。该电子听诊器适用于临床医疗护理、医学科研教学等领域。

背景技术

现在国内外市场上涉及到的听诊器产品很多，目前常用听诊器结构简单：采用振动膜听诊器头、导音管、耳塞等部分组成。传统听诊器存在体积大、不便携带，使用时耳塞对外耳道不适，音质易受干扰等弊端。此外，诊断结果的准确性在很大程度上依赖于医护人员的专业知识水平和经验，受人为因素的影响较大，诊断结果也不能直观显示出来，提供更为客观、准确和量化的诊断依据。

发明内容

为提高诊断的准确性和可靠性，本发明提出一种电子听诊器的实现方案。该方案通过压电传感器采集声音信号，通过数字信号处理技术获取声音信号的频谱信息。该信息可以存储在计算机存储空间，便于医护人员进行及时准确的诊断和治疗。在对病人的诊治过程中，通过对比研究多次测量获得的频谱信息，医护人员不仅能获得心肺跳动产生的声音频谱信息还能检测判断出传统听诊器不能听诊的异常病变。

本发明由压电传感器信号采集单元、高阻输入级、电压放大器、低通滤波器等部分构成。将压电传感器如普通听诊器一样接触人体皮肤，使用者通过显示的声音信号波形及其频谱来诊断，或通过耳机直接进行诊断。信号采集单元利用压电传感器将声音信号转变为可供后级单元处理的电压信号。在一定的声压条件下，压电材料的两个极板间将积累一定的电荷(电荷量大小与压电材料两端承受的压力呈线性关系)，为减小后级单元在信号处理过程中对该积累电荷的影响，必须采用一个高阻抗输入电路以获取压电传感器上的电压信号。将该电压信号进行放大，再送入低通滤波器以滤除高频噪声信号。滤波器的输出信号通过模/数转换器转变为数字信号后即可进行频谱分析。由于病人体内病变的器官或组织会产生异常的声音信号，这些声音信号在其频域与特定的谱线相对应。因此，将频谱分析的结果实时地显示出来，通过对这些谱线的分析医生能获得更准确和有价值的诊断结果。所获取的声音信号和频谱分析数据也可以保存在计算机里，既可以作为诊断的依据，也可以用来判断治疗的效果。

本医用电子听诊器由信号采集电路、高阻输入级电路、电压放大器电路、低通滤波器电路以及数字信号处理器电路共五部分按顺序级联而成，其中：

(1)信号采集电路，包括：

感受声音信号的石英晶体压电传感器，其负输出端接至地；

(2)高阻输入级电路，包括：

一个运算放大器LF353，三个电阻R1、R2和R3，一个电容C1；信号采集电路中石英晶体压电传感器正输出端接至电阻R1的一端，R1另一端接至运算放大器LF353的正相输入端；信号采集电路中石英晶体压电传感器负输出端与电阻R2的一端都接至地，R2另一端接至运算放大器LF353的反相输入端，同时R2两端并联电容C1；电阻R3的一端也接至运算放大器LF353的反相输入端，R3另一端接至运算放大器LF353的输出端；

(3)电压放大器电路，包括：

一个运算放大器LF353，三个固定电阻R3、R5和R6，一个可变电阻R4；高阻输入级电路的输出端接至电阻R3的一端，R3的另一端接至运算放大器LF353的正相输入端；可变电阻R4的一端也接至运算放大器LF353的正相输入端，R4的另一端接至地；电阻R5的一端接至运算放大器LF353的反相输入端，R5的另一端也接至地；电阻R6的一端接至运算放大器LF353的反相输入端，其另一端接至运算放大器LF353的输出端；

(4)低通滤波器电路，包括：

一个运算放大器LF353，四个电阻R7、R8、R9和R10，两个电容C2、C3；电压放大器电路的输出端接至电阻R7的一端，R7的另一端接至电阻R8和电容C2，电阻R8的另一端接至运算放大器LF353的正相输入端，而电容C2的另一端接至运算放大器LF353的输出端；电容C3的一端接至运算放大器LF353的正相输入端，而其另一端接至地；电阻R9的一端接至运算放大器LF353的反相输入端，R9的另一端接至地；电阻R10的一端接至运算放大器LF353的反相输入端，R10的另一端接至运算放大器LF353的输出端。

本发明的优点是：

1.使用对象广：心脏专家、内科医生、儿科医生、家庭医生、专业护士、一般护理人员、医学院学生等；

2.成本优势：两片运算放大器芯片LF353需3元；电阻电容等约合1元；模/数转换芯片一般低于20元；功率放大器(推挽放大电路)约合3元；电路板(批量)一般低于5元；普通电池组价格便宜；