基于智能识别功能的电子听诊器制造技术

本发明专利技术属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种用于辅助诊断的智能识别心音和呼吸音等生理参数、判别心音和呼吸音的类型、提取疾病特征的电子听诊器。包括处理器单元和与之相连接的信号采集单元、外围驱动单元、存储单元和数据总线接口单元，其中信号采集单元采集心音和呼吸音信号并对其进行前期处理，处理器单元具体实现对心音和呼吸音的模式识别算法并将两者进行分离、完成对心音呼吸音信号进行智能识别与分类，并管理其它硬件单元；存储单元用于对程序及其扩展程序进行存储，还用于存储心音呼吸音数据以及标准的心音和呼吸音、疾病的各典型病例的听音样式并可以输出播放；外围驱动单元和数据总线接口单元用于实现外设操作功能驱动和数据通信。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于医疗器械
，尤其涉及一种用于辅助诊断的智能识别心音和呼吸音等生理参数、判别心音和呼吸音的类型、提取疾病特征的电子听诊器。
技术介绍
心音和呼吸音是人体心脏运动中和人体呼吸运动中所产生的生理特征，它蕴含着心脏和呼吸系统的生理和病理信息。在医学临床中心音和呼吸音的病理分析与血气便化验分析、X光线、B超诊断等技术相比，更能方便快捷的早期预测心脏和呼吸系统疾病。探索和研究心音和呼吸音的临床诊断的技术理论已有120年的漫长时间，形成了较为完善听诊诊断学科体系并在临床实践和教学实践中广泛应用。同时随着科学技术应用的发展，听诊器也在不断地发展和完善从机械式发展到电子式，都是在帮助医生更能准确的捕捉生理和病理信息。但是由于我们人耳听音本身功能的局限，是难以实现对于心音和呼吸音准确的 听诊效果，而人们对心音和呼吸音的声音信息产生与传播的机理等方面的研究不够深入，对于声音信息与病理、生理之间相关性的还有待于深入的研究和掌握，这些都影响了当今临床听诊诊断学的应用和发展。听诊器在向电子式的发展过程中只是在硬件环节上的创新，形式是电子麦克风接受声音再进行各种电子硬件的滤波、运算放大、存储等，实现听诊的声音信息录音生成数字文件、储存及重复播放的功能。这些目的都是让听到的心音和呼吸音信号更加清晰准确，但由于心音和呼吸音的声音干扰噪声与信号在频谱上的重叠，单纯采用一般的硬件功能往往不能有效地消除干扰噪声，需要采用更有效的信号处理技术来消除这些干扰噪声，所以，目前的电子听诊器还不能真正意义上辅助医生进行临床诊断。因此临床上迫切需要一种准确性高、易于操纵、携带方便、快速诊断的智能识别辅助医生的听诊装置。让临床医生在心音和呼吸音听诊的同时仪器装置通过已具备的科学识别方法智能识别出当时听到音的特征同声判断出类别，并做出分析指正出疾病的类型和含有的病理信息，有效利用听诊技术实现早期发现疾病征兆辅助医生诊断。目前业已成熟的现代信号处理和模式识别技术为此种辅助诊断设备的研究开发奠定了基础，国内外众多厂商所提供的最先进微电子模块器材为研制新一代的智能识别的电子听诊器创造了条件，应用嵌入式电子信息技术和传感器技术构成了研究开发的技术手段。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种准确性高、易于操纵、携带方便、快速诊断的基于智能识别功能的电子听诊器。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是基于智能识别功能的电子听诊器包括处理器单元，用于具体实现对心音和呼吸音信号的噪声析出、提取心音和呼吸音病例特征、提取心音和呼吸音病例特征信号的包络特征、实现自动分段算法识别以及神经网络计算；信号采集单元，与处理器单元连接，用于采集心音呼吸音信号并对其进行放大、滤波、等处理并将采集到的模拟信号转换为数字信号；外围驱动单元，与处理器单元连接，用于对各操作功能环节如键盘、触摸屏等提供控制驱动；存储单元，与处理器单元连接，用于对程序及其扩展程序进行存储，还用于存储心音呼吸音数据以及标准的心音和呼吸音、疾病的各典型病例的听音样式；数据总线接口单元，与处理器单元连接，用于4G/3G模块、WiFi模块、GPRS模块、WLAN模块和LAN模块的连接。本专利技术采用了如下技术方案所述处理器单元为由嵌入式微处理器ARM和DSP构成的双处理器。所述信号采集单元包括传感器、信号调理电路及音频芯片；所述传感器由传统的听诊器听头、胶皮管以及微型驻极体电容传声器构成；所述微型驻极体电容传声器位于胶皮管的一端，其信号引出线连接至所述信号调理电路的输入端；所述信号调理电路包括放大电路和滤波电路；所述音频芯片设于所述信号调理电路和所述处理器单元之间，用于实现音频信号的采集与回放，还用于播放存储单元中预设的标准心音、呼吸音以及疾病各典型病例的听音样式。 还包括用于提高仪器的应用性能、与其他设备进行通信的数据通信单元，所述数据通信单元为连接至所述处理器单元的串行通信接口。所述数据通信单元还包括用于实现与PC机进行数据交互的的USB接口单元，所述USB接口单元与所述处理器单元直接连接。所述存储单元包括用于存储数据的FLASH存储器和用于扩展程序执行的SDRAM存储器，所述FLASH存储器和SDRAM存储器均直接连接至所述处理器单元，并且两者之间也互相连接，所述SDRAM存储器在扩展程序执行时对FLASH存储器中的数据进行读取和写入。所述FLASH存储器还同时连接至所述处理器单元，且两者之间还设有用于扩展处理器对所述FLASH存储器进行高位寻址的锁存器FPGA。所述存储单元还包括直接连接至所述处理器单元、作为主存储器进行心音呼吸音数据存储的SDCARD。还包括用于屏蔽电磁干扰的抗磁电路单元。还包括电源单元，所述电源单元包括聚合物锂离子电池。本专利技术具有的优点和创新效果是把现代信号处理和模式识别技术引入到了电子听诊器中，应用嵌入式电子信息技术和传感器技术来实现基于智能识别功能的电子听诊器。由ARM+DSP双微处理器构成的处理器单元具体实现对心音和呼吸音的模式识别算法，完成对心音呼吸音信号的智能识别和分类，存储单元不仅用于存储当前所得心音呼吸音数据、而且预设有心音、呼吸音疾病的各典型病例的标准听音样式，通过音频芯片对采集到的音频信号进行回放并可以选择播放收听上述标准心音、呼吸音以及疾病各典型病例的听音样式，方便使用者进行对比判断，并增强判断的准确性，尽量降低主观因素的影响。数据通信单元中的串行通信接口以及USB接口使仪器能够与其他设备进行通信，尤其是与PC机之间的数据交互；连接4G/3G模块、WiFi模块、GPRS模块、WLAN模块和LAN模块的数据总线接口单元让仪器实现与网络环境的数据交互和Internet的数据通信，配合网络辅助诊断系统更能发挥其优势。附图说明图I是本专利技术的系统框图；图2是图I中传感器部分的结构示意图。具体实施例方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下图I是本专利技术的系统框图。基于智能识别功能的电子听诊器包括处理器单元，用于具体实现对心音和呼吸音信号的噪声析出、提取心音和呼吸音病例特征、提取心音和呼吸音病例特征信号的包络特征、实现自动分段算法识别以及神经网络计算。信号采集单元，与处理器单元连接，用于采集心音呼吸音信号并对其进行放大、滤波、等处理并将采集到的模拟信号转换为数字信号。外围驱动单元，与处理器单元连接，用于对各操作功能环节如键盘、触摸屏等提供控制驱动。存储单元，与处理器单元连接，用于对程序及其扩展程序进行 存储，还用于存储心音呼吸音数据以及标准的心音和呼吸音、疾病的各典型病例的听音样式。数据总线接口单元，与处理器单元连接，用于4G/3G模块、GPRS模块、WLAN模块和LAN模块的连接。本专利技术的智能识别听诊器的嵌入式微处理器，应用ARM+DSP中心处理单元C6A816X，集成ARM CortexA9内核和具有I. 5GHz的单内核浮点与定点DSP，以此实现现代信号处理和模式识别技术的通用算法，如数据滤波、图像处理，智能识别技术算法，创新实现在此核心处理器单元内应用MATLAB系统仿真实现了复杂的数学函数运算、时频域分析，小波转换、神经网络计算和模式识别软件功能的处理算法。正是采用ARM 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于智能识别功能的电子听诊器，其特征在于包括， 处理器单元，用于具体实现对心音和呼吸音信号的处理、噪声析出、分类提取、标准样式对比，通过嵌入在此单元的智能识别算法提取心音和呼吸音病例特征、识别心音和呼吸音病例特征信号的包络特征、实现分段算法识别以及神经网络计算，实现对心音和呼吸音信号的智能识别； 信号采集单元，与处理器单元连接，用于采集心音呼吸音信号并对其进行放大、滤波处理并将采集到的模拟信号转换为数字信号； 外围驱动单元，与处理器单元连接，用于对各操作功能环节如键盘、触摸屏提供控制驱动； 存储单元，与处理器单元连接，用于对程序及其扩展程序进行存储，还用于存储心音呼吸音以及标准的心音和呼吸音、疾病的各典型病例的听音样式； 数据总线接口单元，与处理器单元连接，用于4G\3G模块、WiFi模块、GPRS模块、WLAN模块和LAN模块的连接。2.按照权利要求I所述的基于智能识别功能的电子听诊器，其特征在于所述处理器单元为由嵌入式微处理器ARM和DSP构成的双处理器。3.按照权利要求I所述的基于智能识别功能的电子听诊器，其特征在于所述信号采集单元包括传感器、信号调理电路及音频芯片；所述传感器由传统的听诊器听头、胶皮管以及微型驻极体电容传声器构成；所述微型驻极体电容传声器位于胶皮管的一端，其信号引出线连接至所述信号调理电路的输入端；所述信号调理电路包括放大电路和滤波电路；所述音频芯片设于所述信号调理电路和所述处理器单元之间，用于实现音频信号的采集与回放，还用于播放存储单元中预设的标准心音、...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨百成，夏力耕，
申请(专利权)人：天津沃康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：