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一种可视化听诊器的制作方法

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一种可视化听诊器的制作方法

本发明属于听诊器,具体涉及一种可视化听诊器。


背景技术:

1、听诊器是内外妇儿医师最常用的诊断用具,是医师的标志,现代医学即始于听诊器的发明。听诊器自从1817年3月8日应用于临床以来,外形及传音方式有不断的改进,但其基本结构变化不大,主要由拾音部分(胸件),传导部分(胶管)及听音部分(耳件)组成。

2、听诊器的核心装置主要包括4部分,拾音器、放大及滤波电路、处理芯片以及蓝牙模块。

3、拾音器的主要作用就是采集听诊音,功能相当于“麦克风”。放大及滤波装置则是“音箱”,把听诊音放大。处理芯片则用于降低杂音的干扰,保证获得理想的声音数据。最后,蓝牙模块将声音信号传递到计算机中存储。蓝牙听诊器采集到的听诊音数据可以传输到电脑上,也可以接入医院的his系统(医院信息系统),与病人的病历配套。然而市面上各种的听诊器仍存在各种各样的问题。

4、如授权公告号为cn110477945a所公开的一种可视化听诊器,其虽然实现了传统的听诊器的听诊功能,心电监护机构可实现简易版心电监护仪,可以在听诊患者心音、节律和杂音的同时直接观看患者心电监护波形变化,可以快速对病情进行判断,缩短听诊检查时间,提高了听诊检查的工作效率,但是并未解决现有现有的听诊器存在的结构小巧,不便于对声音波形进行显示,以及无法实现对采集的波形进行快速的处理,使得波形不便于显示等的问题,为此我们提出一种可视化听诊器。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种可视化听诊器,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种可视化听诊器,包括有听诊头,所述听诊头中包括有锥台外壳体,所述锥台外壳体上贯穿安装有连接管,所述连接管的一端套接有pvc传音管,所述pvc传音管的端部连接有分接器,所述分接器的端部两侧分别固定连接有不锈钢传音管,两侧所述不锈钢传音管之间设有耳簧;

3、所述锥台外壳体的端部设有第一采音膜,所述锥台外壳体的内部设有第二采音膜,所述锥台外壳体的上端螺纹连接有封盖,所述封盖的螺纹连接设定用于提高所述锥台外壳体内部的密封性,所述封盖的内侧中心固定安装咪头,所述咪头用于采集所述锥台外壳体内部的声音,所述封盖的上表面镶嵌安装有显示屏,所述显示屏用于显示采集到的声音波纹,所述封盖的尾端设有销轴,所述销轴上活动连接有转动板,所述转动板的设定用于实现分体设置电子元件,所述转动板上设有若干按键,所述按键用于实现控制调节,包括有采集电子设备的启动运行、采集声音波纹、复位重启、数据输出、前进调节和后退调节,所述转动板的内部设有电池块,所述电池块用于实现对电子设备进行供电,所述封盖的内部设有电路板,所述电路板用于对设备进行控制调节;

4、所述电路板中包括有控制模块、调压模块、处理模块和通讯模块,所述控制模块与所述调压模块电性连接,所述调压模块与所述电池块电性连接,所述控制模块上电性连接有处理模块,所述处理模块与所述咪头电性连接,所述处理模块还与所述通讯模块电性连接;

5、所述控制模块设有对声音波纹进行特征提取的mfcc算法,所述mfcc算法在提取特征mel频率倒谱参数之后,再接进行连续的差分,同时结合基音周期进行综合特征参数的提取,mel频率与局放信号频率的非线性关系用下式表示:

6、式中:b为mel频率,h为频率;

7、所述mfcc算法在求取特征向量时,需对预处理后的每一分帧信号分别求取一特征向量,组成特征向量组,求取过程包括fft变换、mel滤波、对数变换和离散余弦变换四个过程;其中,mel滤波由若干个三角带通滤波器组成的滤波器组实现;设滤波器个数为p,信号经滤波后得到p个参数mi(i=1,2,…,p),其计算公式为:

8、

9、式中:n为fft点数;x(k)为预处理后分帧信号的fft;hi(k)为滤波器参数,表示为:

10、

11、b(f(i+1))-b(f(i))=b(f(i))-b(f(i-1)),

12、其中,f(i)为三角滤波器中心频率;

13、根据计算得到mi后,对其取对数,并进行离散余弦变换,变换公式如下:

14、

15、根据上式计算得到的c(i)即为分帧信号的mfcc特征向量;

16、为提高计算效率,在此引入主成分分析算法对计算得到的高维mfcc特征向量进行降维精简,同时确保准确获取噪声特征;首先在所有线性组合中找出一个方差最大的线性组合j1,称为第一主成分;然后在与j1不相关的线性组合中找出方差最大的线性组合j2,称为第二主成分,以此类推求出互不相关且方差依次递减的各阶主成分。

17、较佳的,两侧所述不锈钢传音管的端部均固定安装有耳塞,所述耳塞为了提高密封性及舒适性采用的是密闭式耳塞。

18、较佳的,所述耳簧的两端分别卡合连接在所述不锈钢传音管上,所述耳簧采用的是韧性好的钢材制备,所述耳簧的中间设置成弧形部,所述耳簧的两端设置成倾斜部,所述耳簧通过倾斜部与所述不锈钢传音管卡合连接。

19、较佳的,所述锥台外壳体的端部外侧开设有第一外接螺纹部,所述锥台外壳体的端部内侧固定设有支撑环,所述第一采音膜的外侧设有第一安装环,所述第一安装环贴合在外侧的支撑环的一侧,所述第一外接螺纹部上螺纹连接有限位环,所述第一安装环处于所述限位环的内侧。

20、较佳的,所述锥台外壳体的内部也固定设有支撑环,所述第二采音膜的外侧设有第二安装环,所述第二安装环贴合在内部的支撑环的一侧。

21、较佳的,所述第一安装环的一侧固定设有推挤锥台筒,所述推挤锥台筒的上端贴合在所述第二安装环的另一侧。

22、较佳的,所述转动板的一侧开设有充电槽,所述电池块的一侧固定设有充电端,所述充电端处于所述充电槽的内部,所述充电端上开设有充电口。

23、较佳的,所述锥台外壳体的上端外侧设有第二外接螺纹部,所述封盖螺纹连接在所述第二外接螺纹部上。

24、较佳的,所述处理模块中包括有用于接收声音数据的获取单元,包括有用于对声音数据进行放大的增益单元,包括有用于对声音数据进行滤除杂波的滤波单元,包括有用于对声音数据进行模数转换的转换单元。

25、较佳的,所述滤波单元采用的是二阶iir低通滤波或者是fir滤波器,

26、所述二阶iir低通滤波的计算公式如下:

27、

28、y(n)为输出数据,xn为输入数据,a和b为滤波器的系数,n为滤波次数,k=0为该次处理的数据信息,k=1为下次处理的数据信息,n-k为数据信息的位置;

29、所述fir滤波器采用的是有限长单位冲激响应滤波器,一个m阶fir滤波器的定义如下:

30、长度为m的fir输出对应于输入时间序列z(n)的关系由一种有限卷积和的形式给出:

31、

32、上式表达的是一个m-1阶的fir滤波器,它有m个抽头,因此有m个乘法器,m-1个累加器组成,每一个抽头需要消耗逻辑资源的乘法器累加器单元;

33、其中z(n)为输入信号,h(j)为fir滤波系数,v(n)为经过滤波后的信号。

34、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

35、本发明在使用的时候,通过锥台壳体实现对声音进行集中,并且实现物理放大处理,以及通过第一采音膜和第二采音膜对声音进行采集,并且便于对第一采音膜和第二采音膜进行拆卸和更换,便于进行使用,以及通过咪头进行采集声音,使得听诊头便于实现直接听音,也能够实现电子音波显示;

36、并且在采集声音之后,能够对声音进行滤波处理,以及mfcc算法能够对声音进行特征提取,便于对声音进行分析处理,实现医生能够可视化的声音波形,提高检查的效率;

37、以及为了增大声音的显示界面,并且进行安装防护,在听诊头上设有可以转动的转动板,便于对封盖上的显示屏进行防护,提高显示屏的使用安全性,并且能够增大显示屏的面积,便于显示更多的声音波形,便于进行清晰的检测结果。

文档序号 : 【 40123610 】

技术研发人员:袁甜甜,张捷,王莹,吉剑波
技术所有人:盐城市第三人民医院

备 注:该技术已申请专利,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。
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袁甜甜张捷王莹吉剑波盐城市第三人民医院
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