電子聽診器的設(shè)計研究

周遼遼 王明克 馮煒琴 呂文超 呼格吉樂

摘 要：本文針對電子聽診器顯示屏信息利用率不高、拾音部位與顯示屏一體化設(shè)計等缺點，設(shè)計了一種基于無線技術(shù)與自動解析功能的新型電子聽診器。本文著重研究電子聽診器在心音方面的聽診。

關(guān)鍵詞：電子聽診器；自動解析；無線；分離

1 引言

目前電子聽診器并未體現(xiàn)出它的普及性，人們對其并不熟悉。這在側(cè)面反映出電子聽診器的一些不足阻礙著其普及市場。本文主要針對帶顯示屏的電子聽診器。

正如我們所知，一款自帶顯示屏并能顯示心音圖等功能的電子聽診器，相較于在PC端進(jìn)行分析，顯得更為靈巧便捷。但是，病患在觀察顯示屏?xí)r，能獲取的病理信息僅局限于心律、脈率、血氧飽和度等。對于醫(yī)學(xué)常識較少的病患來說，顯示屏的功能并未發(fā)揮到最好。設(shè)計一款能初步解析病患的癥狀，并能將信息顯示于屏幕的電子聽診器具有重要意義。

另一方面，顯示屏與拾音部位的一體化設(shè)計也帶來了不便。醫(yī)務(wù)人員對患者進(jìn)行觀察聽診時，需將病患的衣物大幅度撩起，對患者造成了極大的不便。文中的電子聽診器，在保留電子聽診器靈巧便捷的優(yōu)點下，將拾音部位與顯示屏進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計，增強(qiáng)了聽診器人性化的特點。

此款電子聽診器在一定程度上克服了這兩方面的缺陷。

2 功能介紹

此款電子聽診器的特點是顯示屏能自動解析心音波形，獲得病癥的具體信息，病患能在無醫(yī)生陪同的情況下了解自己的病癥。其次，將拾音部位與顯示屏分離，通過無線技術(shù)實現(xiàn)聽診，獨(dú)立的拾音部位可置于衣下聽診。

3 主要結(jié)構(gòu)

此電子聽診器的主要結(jié)構(gòu)分為兩部分：拾音部位與顯示屏（如圖1、2）。顯示屏只需握于手中而不用貼于人體進(jìn)行聽診。

4 技術(shù)方案

由于拾音頭MIC所接收到的頻率信號是很微弱且是寬帶的，我們需要將該電壓信號進(jìn)行放大，再送入低、高通濾波器，以濾除低頻和高頻噪聲信號這些干擾信號。因此我們需要做高精度的放大、濾波電路，濾波電路的頻帶在40Hz-1000Hz。實時的分析信號數(shù)據(jù)顯示在液晶屏幕上，并可進(jìn)行語音提示和無線數(shù)據(jù)傳輸。

自動解析：首先需要構(gòu)建多種心音數(shù)據(jù)庫，目的將采集到的波形信息與數(shù)據(jù)庫信息相辨識。由于患者體內(nèi)病變的器官或組織會產(chǎn)生異常的聲音信號，這些聲音信號的頻率與特定的譜線相對應(yīng)，其中高相似度的波形將被解析于顯示屏上，顯示病癥信息，并自動播報。因此，將頻譜分析的結(jié)果實時地顯示出來，通過對這些譜線的分析能獲得更準(zhǔn)確和有價值的診斷結(jié)果。

無線傳輸：將拾音部位與顯示屏分離，通過無線技術(shù)相聯(lián)系，利用無線模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行實時的傳輸，以方便醫(yī)生和患者間的實時觀察。

5 相關(guān)拓展

目前，醫(yī)務(wù)人員與患者間的關(guān)系愈發(fā)緊張，醫(yī)患糾紛時常出現(xiàn)。在2014年5月，南京的一名男醫(yī)生在給女患者掀衣做心電圖時，被誤認(rèn)“耍流氓”遭暴打。這在側(cè)面警示了我們，電子聽診器顯示屏與拾音部位一體化設(shè)計的構(gòu)造還需進(jìn)一步改進(jìn)。我們有必要對電子聽診器的拾音部位以及顯示屏進(jìn)行分離。改善后的拾音部位可由醫(yī)務(wù)人員操作，也可由患者進(jìn)行，靈活自主，且顯示屏獨(dú)立顯示，避開了不便。另外，通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，普通的顯示屏能進(jìn)行波形顯示，但未突破對波形的自動解析。病患在觀察顯示屏?xí)r，能獲取的病理信息僅局限于心律、脈率、血氧飽和度等。對于醫(yī)學(xué)常識較少的病患來說，顯示屏的功能并未發(fā)揮到最好。設(shè)計一款能初步解析病患的癥狀，并能將信息顯示于屏幕的電子聽診器具有較大的意義，病患能在無醫(yī)務(wù)人員的情況下第一時間初步了解自己的癥狀，大大提高救治效率。

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