(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 213075698 U(45)授权公告日 2021.04.30
(21)申请号 202020968635.1(22)申请日 2020.06.01
(73)专利权人 黄燕羽
地址 421001 湖南省衡阳市蒸湘区船山大
道20号5栋1单元1401室(72)发明人 黄燕羽 刘萍 刘思源 欧阳宏志 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限
公司 11227
代理人 丁曼曼(51)Int.Cl.
A61B 7/04(2006.01)A61B 5/318(2021.01)A61B 5/0205(2006.01)G08B 3/10(2006.01)G08B 21/02(2006.01)
权利要求书1页 说明书5页 附图3页
(54)实用新型名称
一种电子听诊器(57)摘要
本实用新型公开了一种电子听诊器，包括用于采集心肺声音信号并将其转换为电信号的传声器、用于对电信号进行信息处理的控制器、以及与控制器连接，用于根据控制器的控制信号进行显示的显示器。该电子听诊器在使用时，传声器将与人体皮肤接触时采集到心音信号转换为电信号，然后将该电信号发送至其内部的控制器，控制器将该电信号进行计算后可以通过显示器直观显示出患者的心电信息。该电子听诊器相对于传统听诊器而言，能够从多个角度清楚的得知患者的心跳情况，使得医生获得了更多的信息量；同时，该电子听诊器的显示器可以直观显示出患者的症状，因此便于多个医生同时会诊，进一步增加诊断成功率。
CN 213075698 UCN 213075698 U
权 利 要 求 书
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1.一种电子听诊器，其特征在于，包括用于采集心肺声音信号并将所述心肺声音信号转换为电信号的传声器、与所述传声器连接，用于对所述电信号进行信息处理的控制器、与
用于根据所述控制器的控制信号进行显示的显示器、以及与所述控制器所述控制器连接，
连接的蜂鸣器。
2.如权利要求1所述的电子听诊器，其特征在于，还包括：与所述传声器连接，用于对所述电信号进行放大处理的放大电路；与所述放大电路连接，用于对所述电信号进行滤波处理的滤波电路，所述滤波电路与所述控制器连接。
3.如权利要求2所述的电子听诊器，其特征在于，所述滤波电路具体为集成运算放大器OP27构成的压控电压源二阶滤波电路。
4.如权利要求2所述的电子听诊器，其特征在于，还包括：与所述滤波电路连接、用于对所述电信号进行功率放大处理的功放电路、以及与所述功放电路连接，用于将所述功放电路传来的电信号转换为声信号的扬声器。
5.如权利要求4所述的电子听诊器，其特征在于，所述功放电路具体为高频放大器TPA3116D2。
6.如权利要求1所述的电子听诊器，其特征在于，还包括：指示灯，所述指示灯与所述控制器连接。
7.如权利要求1所述的电子听诊器，其特征在于，还包括：按键，所述按键与所述控制器连接。
8.如权利要求1‑7任一项所述的电子听诊器，其特征在于，还包括：外置存储器，所述外置存储器与所述控制器连接。
9.如权利要求8所述的电子听诊器，其特征在于，所述外置存储器为外置SD卡。
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说 明 书一种电子听诊器
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技术领域
[0001]本实用新型涉及医疗器械领域，特别是涉及一种电子听诊器。
背景技术
[0002]机械听诊器是内外妇儿医师最常用的诊断用具，已在医学届普遍使用多年。心音、呼吸音信号是重要的临床医学信号,是进行心脏疾病、呼吸系统疾病判别的重要依据，是医生进行病因、病灶分析的重要信息。现如今,在心脏疾病和呼吸系统疾病诊断中,听诊仍旧是医生进行检查的主要手段,并且,听诊具有体外检查无创伤、便捷、经济等优点，是以广为应用且不可替代。
[0003]传统的声学听诊器只有两个耳头，仅供一个医生使用，无法多人会诊。且市面常见的听诊器功能单一，不能直观显示患者的症状，医生只能粗略得知患者的心跳情况，无法更加细致地判断病情，可能会导致误诊。[0004]鉴于上述现有技术，寻求一种改进的电子听诊器是本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种电子听诊器，该电子听诊器可以直观显示患者的心跳情况，且可以支持多人会诊。[0006]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种电子听诊器，包括用于采集心肺声音信号并将心肺声音信号转换为电信号的传声器、与传声器连接，用于对电信号进行信息处理的控制器、以及与控制器连接，用于根据控制器的控制信号进行显示的显示器。[0007]优选地，该电子听诊器还包括：与传声器连接，用于对电信号进行放大处理的放大电路；与放大电路连接，用于对电信号进行滤波处理的滤波电路，滤波电路与控制器连接。[0008]优选地，滤波电路具体为集成运算放大器OP27构成的压控电压源二阶滤波电路。[0009]优选地，该电子听诊器还包括：与滤波电路连接、用于对电信号进行功率放大处理的功放电路、以及与功放电路连接，用于将功放电路传来的电信号转换为声信号的扬声器。[0010]优选地，功放电路具体为高频放大器TPA3116D2。[0011]优选地，该电子听诊器还包括：指示灯，指示灯与控制器连接。[0012]优选地，该电子听诊器还包括：蜂鸣器，蜂鸣器与控制器连接。[0013]优选地，该电子听诊器还包括：按键，按键与控制器连接。[0014]优选地，该电子听诊器还包括：外置存储器，外置存储器与控制器连接。[0015]优选地，外置存储器为外置SD卡。[0016]本实用新型所提供的电子听诊器，包括用于采集心肺声音信号并将其转换为电信号的传声器、用于对电信号进行信息处理的控制器、以及与控制器连接，用于根据控制器的控制信号进行显示的显示器。该电子听诊器在使用时，传声器将与人体皮肤接触时采集到心音信号转换为电信号，然后将该电信号发送至其内部的控制器，控制器将该电信号进行
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计算后可以通过显示器直观显示出患者的心电信息。该电子听诊器相对于传统听诊器而言，能够从多个角度清楚的得知患者的心跳情况，使得医生获得了更多的信息量；同时，该电子听诊器的显示器可以直观显示出患者的症状，因此便于多个医生同时会诊，进一步增加诊断成功率。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0018]图1为本实用新型提供的一种电子听诊器的结构示意图；[0019]图2为本实用新型提供的放大电路电路图；[0020]图3为本实用新型提供的滤波电路电路图；[0021]图4为本实用新型提供的功放电路电路图；[0022]其中，10为控制器，11为传声器，12为显示器，13为放大电路，14为滤波电路，15为功放电路，16为扬声器，17为指示灯，18为蜂鸣器，19为按键，20为外置存储器。具体实施方式
[0023]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护范围。[0024]本实用新型的核心是提供一种电子听诊器。
[0025]为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
[0026]图1为本实用新型提供的一种电子听诊器的结构示意图。下面对图1所示的电子听诊器的结构进行说明。
[0027]电子听诊器包括用于采集心肺声音信号并将其转换为电信号的传声器11、与传声器11连接，用于对电信号进行信息处理的控制器10、以及与控制器10连接，用于根据控制器10的控制信号进行显示的显示器12。
[0028]本实用新型所提供的传声器11由传统听诊器振膜头加上小型驻极体话筒组成，由于话筒封装在胶管中，因此对心音的灵敏度比较高，对外界的声音几乎无反映。在实际使用时，传声器11将与人体皮肤接触时采集到心音信号转换为电信号，然后将该电信号发送至其内部的控制器10，控制器10内部的模数转换器可以将该电信号转换为数字信号后送入显示器12中，然后通过显示器12直观显示出患者的心电图，该种方式是以时域方式显示；也可以通过快速傅里叶变换(FFT)处理之后，通过显示器12显示心电图，该种方式是以频域方式显示；还可以对心音信号进行计数，显示一段时间内的心率值。
[0029]本实用新型实施例所提供的电子听诊器相对于传统听诊器而言，能够从多个角度清楚的得知患者的心跳情况，使得医生获得了更多的信息量；同时，该电子听诊器的显示器12可以直观显示出患者的症状，因此便于多个医生同时会诊，进一步增加诊断成功率。
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需要说明的是，上述实施例并没有对传声器11的类型有限制，它可以是动圈式传
声器、电容式传声器或驻极体传声器等，只要能实现将声音信号转换为电信号的能量转换即可。其次，本实施例并没有控制器10的型号有限制，根据实际情况可以是任意能够实现本实用新型相关功能的芯片，例如STM32系列，采用STM32f103型号的芯片只是一种优选的实施例。此外，本实施例中显示器12采用4.5寸电容屏进行显示，但并不局限于这种型号。[0031]在具体实施中，传声器11采集到的心肺声音信号中除了患者的心跳信息外还包括外界传入的噪声和一些没有诊断价值的成分，会对医生的诊断过程造成干扰，所以需要增加滤波电路14来滤除干扰信号；又因为声音信号转换成的电信号非常微弱，所以需要接入放大电路13进行放大后再送入滤波电路14中。[0032]如图1所示，在上述实施例的基础上，本实施例中还包括：与传声器11连接，用于对电信号进行放大处理的放大电路13；与放大电路13连接，用于对电信号进行滤波处理的滤波电路14，滤波电路14与控制器10连接。
[0033]本实用新型实施例所提供电子听诊器在实际使用时，传声器11将与人体皮肤接触时采集到心音信号转换为电信号，然后送入放大电路13进行放大，接着送入滤波电路14进行滤波处理，滤除放大器本身及外界传入的高频噪声以及心音信号中没有诊断价值的高频成分。经过放大、滤波处理后的电信号进入控制器10，控制器10内部的模数转换器可以将该电信号转换为数字信号，然后通过显示器12直观显示出患者的心电信息。[0034]图2为本实用新型提供的放大电路电路图，如图2所示，本实用新型所提供的放大电路13包括电阻R1、R2、R3、电位器R4和电容C1、C2，放大电路13采用的是集成运算放大器OP27。它是一种高放大倍数、高输入阻抗、低输出阻抗的直接耦合多级放大电路，具有两个输入端，一个输出端。OP27精密运算放大器具有低失调电压和漂移特性与高速、低噪声特性。通过电位器R4可以调节放大倍数，电路理论上的最大放大倍数为10倍。需要说明的是，本实施例中采用集成运算放大器OP27仅是一种优选的实施例，在具体实施中，还可以采用OP07、μA741、LM324等集成运算放大器。可以理解的是，放大电路13的形式不限于此，还可以为其他电路形式甚至其他硬件或软件形式，只要可以实现相关功能即可。[0035]图3为本实用新型提供的滤波电路电路图，如图3所示，本实用新型所提供的滤波电路14包括电阻R5、R6、R7、R8和电容C3、C4，滤波电路14采用集成运放OP27构成低通滤波器构成合适的滤波电路。本实用新型采用压控电压源二阶滤波电路，压控电压源二阶滤波电路的特点是：运算放大器为同相接法，滤波器的输入阻抗很高，输出阻抗很低，滤波器相当于一个电压源。其优点是：电路性能稳定，增益容易调节。图3所示的低通滤波器的截止频率约为7000Hz。需要说明的是，本实施例中采用集成运算放大器OP27仅是一种优选的实施例，在具体实施中，还可以采用OP07、μA741、LM324等集成运算放大器。可以理解的是，滤波电路14的形式不限于此，还可以为其他电路形式甚至其他硬件或软件形式，只要可以实现相关功能即可。
[0036]在一些实施例中，放大电路13和滤波电路14可以集成于一个硬件上，从而降低硬件成本。
[0037]本实用新型实施例所提供的电子听诊器在实际使用时，由于放大电路13可以将传声器11传送来的电信号进行放大后送入滤波电路14，滤波电路14可以滤除外界传入的高频噪声和一些没有诊断价值的高频成分，使得进入控制器10的声音为纯净的患者的心跳信
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息，排除了噪声干扰，进一步增加诊断成功率。[0038]在具体实施中，由于传声器采集到心音信号声音较微弱，受环境噪声的影响较大，所以需要增加功放电路来放大心音信号以供医生听诊使用。[0039]如图1所示，在上述实施例的基础上，本实施例中还包括：与滤波电路14连接、用于对电信号进行功率放大处理的功放电路15、与功放电路15连接，用于将功放电路传来的电信号转换为声信号的扬声器16。
[0040]本实用新型实施例所提供的电子听诊器在实际使用时，传声器11将与人体皮肤接触时采集到心音信号转换为电信号，然后送入放大电路13进行放大，接着送入滤波电路14进行滤波处理，滤除放大器本身及外界传入的高频噪声以及心音信号中没有诊断价值的高频成分。经过放大、滤波处理后的电信号其中一路进入控制器10，控制器10内部的模数转换器可以将该电信号转换为数字信号，然后通过显示器12直观显示出患者的心电信息；另一路进入功放电路进行功率放大，并驱动扬声器把心音信号转换为声音信号，供医生听诊使用。
[0041]图4为本实用新型提供的功放电路15电路图，如图4所示，本实用新型所提供的功放电路15包括电阻R16、R17、R18、R19、R20和电容C21、C22、C23、C24、C25、C26、C27、C28、C29、C30、C31、C32、C33以及电感L3、L4，功放电路15采用的是功率放大器TPA3116D2。TPA3116D2是高效的立体声(BTL)D类音频放大器，其效率高达90％以上，在输出功率30W以下时无需外部散热器。采用了一个多开关频率选项来抑制AM干扰，使得输出信号较为纯净。功放电路15采用单声道BTL接法，输出功率取决于输入信号的幅度、电源电压大小和扬声器的阻抗大小等参数。
[0042]需要说明的是，本实施例中采用集成功率放大器TPA3116D2仅是一种优选的实施例，在具体实施中，还可以采用TPA3118D2等型号的功放芯片代替。可以理解的是，功放电路15的形式不限于此，还可以为其他电路形式甚至其他硬件或软件形式，只要可以实现相关功能即可。
[0043]本实用新型实施例所提供的电子听诊器在实际使用时，功放电路15将滤波电路14传送来的电信号进行功率放大，然后驱动扬声器16把电信号转换为声音信号并放大，供医生听诊使用。本实用新型实施例所提供的电子听诊器自带扬声器放大功能，便于多个医生同时会诊。同时采用D类放大器技术方案，提高电能转换的效率，减小了装置的体积。[0044]在具体实施中，为了进一步增加医生的诊断效率，作为一种优选的实施例，在以上实施例的基础上增加了指示灯17和蜂鸣器18，指示灯和蜂鸣器都与控制器10连接，请参见图1。
[0045]本实用新型实施例所提供的电子听诊器在实际使用时，控制器10可以对心音信号进行计数，从而通过显示器12显示出一段时间内的心率值。指示灯17可以同步指示心跳的速度，直观的显示出患者的心跳情况，提高医生的诊断效率；当被检测的心音不在所设定的正常频率范围内时，蜂鸣器18就会响起，发出警报。
[0046]通过该电子听诊器具有的自动心率计数功能，避免了人为计数带来的误差，又因为指示灯17可以同步指示心跳的速度，提高了医生的工作效率；当患者心音出现异常时候蜂鸣器发出警报，可以让医生及时地采取相应措施，保证患者得到及时的治疗。[0047]需要说明的是，上述实施例并没有对蜂鸣器18的类型有限制，只要是能够实现报
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警功能的报警器件即可。本实用新型中采用14mm无源压电式蜂鸣器只是一种优选的实施例。
[0048]在具体实施中，为了便于医生操作，作为一种优选的实施例，在以上实施例的基础上增加了按键19，按键19与控制器10连接，请参见图1。
[0049]本实用新型实施例所提供的电子听诊器在实际使用时，一共有三个按键，一个按键作为功能切换使用，在心电时域图、频谱图、心率计数功能之间进行切换，另一个按键实现数据的保存和回放功能，以便于计算机进行进一步分析处理。第三个按键实现该电子听诊器的电源开关功能。
[0050]本实用新型实施例设置的按键19有效地实现了医生与电子听诊器之间的人机交互，使得医生操作起来更加简单、便捷，提高了诊断效率。[0051]在具体实施中，为了便于保存患者的心跳信息，作为一种优选的实施例，在以上实施例的基础上增加了外置存储器20，外置存储器20与控制器10连接。[0052]本实用新型实施例所提供的电子听诊器在实际使用时，按键19可以将患者的心肺信息保存到外置存储器中，以便于计算机进行进一步分析处理，通过外置存储器对声音信息进行记录存储，丰富患者病历档案的同时也为今后疾病的诊断和研究提供第一手资料。[0053]需要说明的是，上述实施例并没有对外置存储器20的类型有限制，外置存储器20还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。本实用新型中采用外置SD卡只是一种优选的实施例。
[0054]以上对本实用新型所提供的一种电子听诊器进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。[0055]还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
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