可分离心肺音的听诊器听头及带有此听头的听诊器

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技术领域\n本发明涉及一种听诊器，特别涉及一种能够分离肺音和心音的听 诊器听头及带有这种听头的听诊器。\n背景技术\n利用听诊器来诊断心肺疾病，是目前采用的简单有效的方法。通 常，传统的听诊器能够收集由人体的肺部、呼吸道及心脏产生的肺音与 心音，从而判断病变情况。\n当使用听诊器采集心音和肺音信号时，听头通常直接与胸部的皮 肤相接触，因此如果在听头上安置电极，听诊器可同时采集体表的心电 信号。\n听诊器和心电图仪都是临床上基本的诊断仪器，在疾病的初步筛 选中发挥着重要的作用。而且，心电图信号和心音信号分别源自心脏的 机械活动和电活动，两者具有紧密的内在联系。同时比较分析这两种信 号，有助于使用者更准确地评价心脏的功能。\nDE3804616和JP10127626都公开了能够同时监测心电图的听诊器 设计，其基本特征都是将电极固定在听诊器听头的周边。CH1195279 也公开了一种能监测心电图的听诊器设计，略有不同的是其中两个电极 可移动地被安置在听诊器的听头上。以上三个专利所公开的电极均呈三 角形排布，旨在近似地实现临床上常用的Einthoven标准肢体导联心电 图的采集。\n然而，研究表明，由这种电极排布方法所实现心电信号的测量方 法仅仅反映两个电极之间由心脏的电活动而引起的电势差随时间的变 化，因而空间分辨率不高，不能很好地识别和定位在空间上离散分布的 一系列心脏电活动。\n此外，当诊断有关肺部和呼吸道疾病时，这种传统的听诊器会同 时收到肺音及心音，心音的存在影响对肺音的听录，从而降低了对肺音 分析和判断病变的准确性。当诊断心脏疾病时，亦是如此。由于部分心 音与肺音的频率重叠，即使采用高通或低通滤波器也不能将心音与肺音 有效地分开。\n尽管现在利用心音信号与肺音信号的非相关性来分开心音与肺 音，但是所使用的外加信号收集及分离设备很复杂，而且处理过程繁复。\n发明内容\n本发明的目的在于解决上述现有技术中的不足。因此，本发明提 供了一种能够有效同时接收心音和肺音并可根据需要分开心音和肺音的 结构简单的听诊器听头，另外本发明还提供了一种带有这种听头的听诊 器。\n根据本发明的可分离心音和肺音的听诊器听头，包括：声音信号 收集器；心电图信号收集器；和固定所述声音信号收集器和心电图信号 收集器的支架。其中，所述支架包括一环形支架部分和一与该环形支架 接合的锥形支架部分，所述声音信号收集器固定于环形支架上。\n而且，针对电极在听头上的排布方式和电信号的测量方法，本发 明提出了与对比文件不同的方案：体表心电信号采集器包括四片收集心 电图信号的导电性电极，其中一片导电性电极安置于所述声音信号收集 器的中心，另外三片导电性电极沿环形支架部分的周边均匀分布；所述 的导电性电极通过具有黏附性的电绝缘体分别黏附在固定于环形支架上 的所述声音信号收集器的中心和环形支架的周边。导电性电极通过导电 性接合剂与听头外的电源电连接。\n当本发明的听诊器听头放置于受试者胸部采集声音信号的时候， 听头上的一组电极同时可采集体表的心电信号，作为心脏的电活动的一 个表示。本发明利用该心电信号与心音信号的相关性，通过信号滤波及 处理器，把心音和肺音有效地分开，从而准确地判断病变。\n根据本发明的听诊器听头，其中，声音信号收集器为固定在支架 上的薄膜。\n根据本发明的听诊器听头，其中，声音信号放大器是由环形支架 部分、锥形支架部分及薄膜所限定的锥形空间形成的。\n根据本发明的听诊器听头，声电传感器设置在锥形空间中与薄膜 中心相对置的位置上。\n本发明还提供了一种带有这种听头的听诊器，其中，听诊器还包 括接受来自声音信号收集器和心电图信号收集器信号的信号滤波及处理 器，这种处理器能够有效的分开肺音和心音。\n附图说明\n图1为本发明的听诊器听头的仰视图；\n图2为本发明的听诊器听头的横切面图；\n图3为本发明的听诊器听头的侧视图；\n图4为本发明的听诊器听头的一个实施例中的部分导电性电极与 环形支架部分的侧视放大图；和\n图5为发明的听诊器听头的一个实施例的其它导电性电极与薄膜 的横切面放大图。\n具体实施方式\n下面结合附图和最佳实施例对本发明作进一步详细描述。\n如图1到图5所示，一种可分离心音和肺音的听诊器听头，包括： 作为声音信号收集器的薄膜5，以收集心脏器官及肺和呼吸道发出的声 音信号；四片导电性电极1、2、3、4，作为心电图信号收集器；和固 定所述薄膜5和四片导电性电极1、2、3、4的支架。支架使薄膜与导 电性电极组成一体结构。支架包括环形支架部分6和与该环形支架部分 接合的锥形支架部分11，这两部分支架组成听诊器听头的基本构架。 当然，支架也可以是一体结构。环形支架部分6可以通过螺旋界面锁定 在锥形支架部分11上。当然，两个支架部分可以用现有技术中的其它 连接方式连接。\n环形支架部分6由不锈钢物料制成，为具有一定宽度的环形。如 图4所示，在环形支架部分6与锥形支架部分11之间的接触面上设有 螺纹，环形支架部分6以螺纹连接的方式锁定在锥形支架部分11上。 如图4和图5所示，薄膜5具有一定的厚度，并覆盖环形支架部分6所 形成的平面或曲面。在四片导电性电极中，三片导电性电极1、2、3沿 环形支架部分6的周边均匀分布，另一片导电性电极4设在薄膜5上， 位于环形支架部分6的中心。在导电性电极1、2和3与环形支架部分 6之间设有电绝缘体7，以避免导电性电极漏电到环形支架部分6上。 另外，电绝缘体7具有黏附性，可以把导电性电极1、2和3黏附在环 形支架部分6上。在导电性电极4与薄膜5之间也设有绝缘体7，由于 绝缘体7具有黏附性，导电性电极4黏附在薄膜5上。电极1、2、3、 4从环形支架部分6上向外突出的高度相同，其中，导电性电极1、2、 3的宽度与环形支架部分6的宽度相应，且出于美观，可以将这三个导 电性电极设计为具有同样的形状，导电性电极4的横截面为圆形，也可 以是其它合适形状。通过导电性接合剂8，导电性电极1、2、3、4与 听头外的电源连接，以便把导电性电极1、2、3、4接通电源。\n如图2所示，声音信号放大器9是由环形支架部分6、锥形支架部 分11及薄膜5所限定的锥形空间形成的。声音信号放大器9从环形支 架部分6的另一侧，在薄膜5的后方，以与导电性电极突出方向相反的 方向延伸，是听诊器听头的内部中空部分，由环形支架部分6、薄膜5 和锥形支架部分11限定形成。声音信号放大器9的内部中空，通过共 鸣作用把薄膜5所收集的声音信号予以前期放大。在声音信号放大器9 的上部，设有一个声电传感器10，接受来自薄膜5的信号并将之转化 为电信号输出，声电传感器10与位置与薄膜5的中心相对。\n本发明还提供了一种带有这种听头的听诊器，其中，听诊器还包 括接受来自声音信号收集器和心电图信号收集器信号的信号滤波及处理 器，这种处理器能够有效地分开肺音和心音。\n将这种听头放在人体前胸位置上时，薄膜5收集由心脏或肺部及 呼吸道发出的声音，所收集的声音经过声音信号放大器9时被放大。放 大后的声音信号被传给声电传感器10，在这里声音信号转换为电信号。 导电性电极1、2、3、4与人体接触，收集上述器官产生的心电图信号。 由于同时收集声音信号和心电图信号，使用普通的滤波装置(图中未示 出)，把这两种信号滤波，再把两种信号送到信号滤波及处理器，利用 心电图信号与心音信号的相关性，把心音及肺音有效地分开，从而准确 地判断病变。\n根据本发明的听诊器听头和具有这种听头的听诊器，不仅保留了 现有听诊器能同时接听混合心肺音的功能，还能把心音和肺音有效地分 开，并且有选择地接听心音或肺音。本发明的听诊器听头和带有这种听 头的听诊器结构简单，外形紧凑，不仅适用于医院、门诊室，还能用作 家庭保健、医科学生训练及远程医疗等方面。