System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种听诊系统技术方案_技高网
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一种听诊系统技术方案

技术编号:44382361 阅读:2 留言:0更新日期:2025-02-25 09:56
本申请公开了一种听诊系统,包括拾音采集和信号处理系统、心肺音智能检测系统和远程云服务器系统,拾音采集和信号处理系统包括可穿戴设备和主控机,可穿戴设备上设置有若干个拾音传感器;若干个拾音传感器阵列式排布在所述可穿戴设备上,用于同时采集不同区域的心肺音数据;主控机用于对采集到的心肺音数据进行滤波,将处理后的心肺音数据传输至智能终端以便在智能终端上进行识别诊断并显示结果,通过智能终端的网络功能将处理后的心肺音数据传输至远程云服务器系统。通过在拾音传感器上增加伸缩部,利用气压控制实现伸缩部的自动调节,确保拾音传感器能够贴近不同身材用户的身体,从而捕捉到更精确的心肺音信号,提高听诊系统的准确性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智慧医疗,尤其涉及一种听诊系统


技术介绍

1、传统的听诊方式主要依赖于医生使用听诊器直接听取患者的心肺音等生理信号,然而这种方式存在诸多局限,如听诊效果受医生经验影响大、难以对声音进行精确分析和存储等。随着科技的进步,特别是电子技术和信息技术的飞速发展,电子听诊系统应运而生。电子听诊系统通过集成先进的传感器技术、信号处理技术和远程通信技术,实现了对心肺音等生理信号的精确采集、实时分析和远程传输。

2、如中国专利公开号cn111657991a公开了采集心肺音的阵列式传感器分布的拾音采集和信号处理系统;具有人工智能模式识别、心肺音图三维图形化显示以及链接远程“云”服务器功能的心肺音智能检测系统;以及具有深度学习模型训练和大数据计算能力的远程云服务器系统。本专利技术可以同步采集身体各部位的心肺音;具有主动降噪功能,信号质量较传统的电子听诊器高;采用共振腔结构的听诊头进行拾音,使听诊效果达到最佳并使心肺音的信噪比提高;利用声源定位算法,实现三维心肺状态实时显示;采用“人工智能+大数据”方法,使得随着使用本系统的人数增加,采集样本数量的增加,系统模型的自学习功能会让心肺状态分类模型越来越精确。

3、现有专利技术中的马甲大小对拾音传感器收音效果的影响问题,马甲的尺寸不能够满足不同身材的用户,不能够对拾音传感器进行调整,使得收音效果不准确。


技术实现思路

1、本申请提供一种听诊系统,在拾音传感器上增加伸缩部,并利用气压控制实现伸缩部的自动调节,确保拾音传感器能够紧密贴近不同身材用户的身体,从而捕捉到更精确的心肺音信号,提高听诊系统的准确性和可靠性。

2、本申请提供了一种听诊系统,包括拾音采集和信号处理系统、心肺音智能检测系统和远程云服务器系统,所述拾音采集和信号处理系统包括可穿戴设备和主控机,所述可穿戴设备上设置有若干个拾音传感器,可穿戴设备内设置有气压传感器,所述拾音传感器上设置有伸缩部,所述气压传感器用于控制伸缩部的伸缩;

3、所述若干个拾音传感器阵列式排布在所述可穿戴设备上,用于同时采集不同区域的心肺音数据;所述主控机用于对采集到的心肺音数据进行滤波,将处理后的心肺音数据传输至智能终端以便在智能终端上进行识别诊断并显示结果,或者通过智能终端的网络功能将处理后的心肺音数据传输至远程云服务器系统;

4、s101,使用带有伸缩部的拾音传感器采集心肺音;

5、s102,基于步骤s101将采集到的心肺音传输到主控机;

6、s103,基于步骤s102中传输到主控机的心肺音数据,主控机将处理后的心肺音数据传输至心肺音智能检测系统;

7、s104,基于步骤s103,将通过心肺音智能检测系统的网络功能处理过的心肺音数据传输至远程云服务器系统;

8、所述伸缩部一端固定设置在拾音传感器上,另一端固定设置在可穿戴设备上,所述可穿戴设备为马甲,且伸缩部内部为中空结构且与可穿戴设备相连通,所述伸缩部与拾音传感器连接的端部为闭口结构,伸缩部与可穿戴设备连接的端部为开口结构;

9、马甲充气的具体步骤:

10、s201,在马甲内部设置充气空腔,将马甲上的充气接口与气体注入装置相连接;

11、s202,确定充气空腔的膨胀系数和初始体积,根据膨胀系数和初始体积计算马甲膨胀后的总体积;

12、s203,通过预设一个最小贴近度阈值,判断拾音传感器是否贴近测试部位,当拾音传感器贴近度小于等于最小贴近度阈值时,表示拾音传感器贴近测试部位,反之,则表示拾音传感器不贴近测试部位;

13、s204,用户穿戴好马甲,使用气体注入装置,根据设定的压力范围,调节马甲内部的气体压力,在调节好马甲后,用户可以开始进行听诊操作。

14、优选地,可穿戴设备内设置有气压传感器,气压传感器包括控制单元和驱动机构,气压传感器用于监测外界气压,控制单元用于接收到监测的气压数据,根据预设的算法计算伸缩部的伸缩长度,驱动机构根据控制单元指令调整伸缩部的长度,根据算法计算气压变化与伸缩部长度的比例。

15、优选地,在马甲未充气状态下,通过排水法测量并记录其各个关键部位的尺寸,每次增加一定量的气体体积逐步向马甲内充气,在每次充气后,测量并记录马甲的膨胀程度,计算马甲体积增加量与气体注入量之间的比例关系,即膨胀系数α,计算并设定马甲在初始状态下的气体体积,即初始体积v0,每注入δv体积的气体,马甲膨胀程度增加α,马甲膨胀后的总体积v为:v = v0 + αδv。

16、优选地,测量拾音传感器与测试部位的距离,即拾音传感器贴近度,将实验中获得的气体压力和拾音传感器贴近度的数据整理成一组有序的数据集,将数据拟合到函数模型中,得到气体压力与拾音传感器贴近度之间的函数关系;预设一个最小贴近度阈值,将小贴近度阈值代入函数中,求解对应的气体压力值,设定最大压力,形成气压范围,在气压范围内,拾音传感器与测试部位之间的距离小于等于最小贴近度阈值。

17、优选地,拾音传感器对测试部位进行位置定位的步骤:

18、s301,在步骤s201中的充气空腔的内部设置若干个气囊;

19、s302,通过控制气囊的充气量,调整拾音传感器在马甲上移动;

20、s303,通过调整拾音传感器的位置对测试部位进行定位。

21、优选地,使用不同的充气量对气囊进行充气,记录充气量和对应的拾音传感器移动距离,将收集到的数据绘制成充气量与拾音传感器移动距离的散点图,使用线性回归对散点图进行拟合,得出δdi=a+b×δvi,f(δvi)=c+d×δvi,其中,δvi是充气量,δdi是移动距离,a 是截距,b 是斜率,c 和 d 是通过实验数据拟合得到的常数;将充气量和对应的拾音传感器移动距离整理成一个充气量与移动距离的对应表,在表中查找与目标移动距离最接近的充气量作为所需充气量。

22、优选地,设置环境音收集装置的步骤:

23、s401,在马甲内部设置环境音收集装置;

24、s402,对收集到的环境音进行降噪处理;

25、s403,计算原始信噪比和降噪后信噪比,将两个信噪比进行比较,降噪后的信噪比大于原始信噪比,说明降噪有效,反之,则无效。

26、优选地,将收集到的环境音转化为电信号n(t),拾音传感器收集的总信号s(t),总信号s(t)包含了测试部位的真实声音信号m(t)以及环境音信号n(t),即s(t) = m(t) + n(t),对信号s(t)进行滤波,在频域上使用独立成分分析(ica)对环境音成分n(t)和真实声音信号m(t)进行分离,根据环境音信号n(t),算法生成一个与其相位相反的降噪信号c(t),将降噪信号c(t)与环境音n(t)进行叠加,降噪后的信号s'(t) = s(t)-c(t)。

27、本申请中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

28、通过在拾音传感器上增加伸本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种听诊系统,其特征在于,包括拾音采集和信号处理系统、心肺音智能检测系统和远程云服务器系统,所述拾音采集和信号处理系统包括可穿戴设备和主控机,所述可穿戴设备上设置有若干个拾音传感器,可穿戴设备内设置有气压传感器,所述拾音传感器上设置有伸缩部,所述气压传感器用于控制伸缩部的伸缩;

2.如权利要求1所述的一种听诊系统,其特征在于,可穿戴设备内设置有气压传感器,气压传感器包括控制单元和驱动机构,气压传感器用于监测外界气压,控制单元用于接收到监测的气压数据,根据预设的算法计算伸缩部的伸缩长度,预设的算法为根据气压变化量,按照每千帕变化对应0.5毫米伸缩长度的比例,来计算伸缩部应伸缩的长度,公式为ΔL= 0.5×ΔP,其中,ΔL为伸缩部伸缩的长度,ΔP为气压变化量,驱动机构根据控制单元指令调整伸缩部的长度,根据算法计算气压变化与伸缩部长度的比例。

3.如权利要求1所述的一种听诊系统,其特征在于,在马甲未充气状态下,通过排水法测量并记录其各个关键部位的尺寸,每次增加一定量的气体体积逐步向马甲内充气,在每次充气后,测量并记录马甲的膨胀程度,计算马甲体积增加量与气体注入量之间的比例关系,即膨胀系数α,计算并设定马甲在初始状态下的气体体积,即初始体积V0,每注入ΔV体积的气体,马甲膨胀程度增加α,马甲膨胀后的总体积V为:V = V0 + αΔV。

4.如权利要求1所述的一种听诊系统,其特征在于,测量拾音传感器与测试部位的距离,即拾音传感器贴近度,将实验中获得的气体压力和拾音传感器贴近度的数据整理成一组有序的数据集,将数据拟合到函数模型中,得到气体压力与拾音传感器贴近度之间的函数关系;预设一个最小贴近度阈值,将小贴近度阈值代入函数中,求解对应的气体压力值,设定最大压力,形成气压范围,在气压范围内,拾音传感器与测试部位之间的距离小于等于最小贴近度阈值。

5.如权利要求4所述的一种听诊系统,其特征在于,拾音传感器对测试部位进行位置定位的步骤:

6.如权利要求5所述的一种听诊系统,其特征在于,使用不同的充气量对气囊进行充气,记录充气量和对应的拾音传感器移动距离,将收集到的数据绘制成充气量与拾音传感器移动距离的散点图,使用线性回归对散点图进行拟合,得出ΔDi=a+b×ΔVi,f(ΔVi)=c+d×ΔVi,其中,ΔVi是充气量,ΔDi是移动距离,a 是截距,b 是斜率,c 和 d 是通过实验数据拟合得到的常数;将充气量和对应的拾音传感器移动距离整理成一个充气量与移动距离的对应表,在表中查找与目标移动距离最接近的充气量作为所需充气量。

7.如权利要求5所述的一种听诊系统,其特征在于,设置环境音收集装置的步骤:

8.如权利要求7所述的一种听诊系统,其特征在于,将收集到的环境音转化为电信号N(t),拾音传感器收集的总信号S(t),总信号S(t)包含了测试部位的真实声音信号M(t)以及环境音信号N(t),即S(t) = M(t) + N(t),对信号S(t)进行滤波,在频域上使用独立成分分析(ICA)对环境音成分N(t)和真实声音信号M(t)进行分离,根据环境音信号N(t),算法生成一个与其相位相反的降噪信号C(t),将降噪信号C(t)与环境音N(t)进行叠加,降噪后的信号S'(t) = S(t)-C(t)。

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【技术特征摘要】

1.一种听诊系统,其特征在于,包括拾音采集和信号处理系统、心肺音智能检测系统和远程云服务器系统,所述拾音采集和信号处理系统包括可穿戴设备和主控机,所述可穿戴设备上设置有若干个拾音传感器,可穿戴设备内设置有气压传感器,所述拾音传感器上设置有伸缩部,所述气压传感器用于控制伸缩部的伸缩;

2.如权利要求1所述的一种听诊系统,其特征在于,可穿戴设备内设置有气压传感器,气压传感器包括控制单元和驱动机构,气压传感器用于监测外界气压,控制单元用于接收到监测的气压数据,根据预设的算法计算伸缩部的伸缩长度,预设的算法为根据气压变化量,按照每千帕变化对应0.5毫米伸缩长度的比例,来计算伸缩部应伸缩的长度,公式为δl= 0.5×δp,其中,δl为伸缩部伸缩的长度,δp为气压变化量,驱动机构根据控制单元指令调整伸缩部的长度,根据算法计算气压变化与伸缩部长度的比例。

3.如权利要求1所述的一种听诊系统,其特征在于,在马甲未充气状态下,通过排水法测量并记录其各个关键部位的尺寸,每次增加一定量的气体体积逐步向马甲内充气,在每次充气后,测量并记录马甲的膨胀程度,计算马甲体积增加量与气体注入量之间的比例关系,即膨胀系数α,计算并设定马甲在初始状态下的气体体积,即初始体积v0,每注入δv体积的气体,马甲膨胀程度增加α,马甲膨胀后的总体积v为:v = v0 + αδv。

4.如权利要求1所述的一种听诊系统,其特征在于,测量拾音传感器与测试部位的距离,即拾音传感器贴近度,将实验中获得的气体压力和拾音传感器贴近度的数据整理成一组有序的数据集,将数据拟合到函数模型中,得到气体压力与拾音传感...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋旦飞李俊
申请(专利权)人:湘潭大学
类型:发明
国别省市:

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