CN103479385A - 一种可穿戴式的心肺肠综合检测设备及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种可穿戴式的心肺肠综合检测设备和检测方法，包括声音传感器、信号处理***、数据存储器、无线模块和终端显示设备；所述声音传感器用于采集心肺肠的声音信号；所述信号处理***用于分析心肺肠的声音信号，并定位声源；所述数据存储器用于储存经过上述信号处理***处理过的数据；所述无线模块用于接收和发射无线信号；所述终端显示设备用于显示接收到的波形数据和声源数据。本发明将多个声音传感器布置于衣服的夹层内，可连续监测心肺肠的声音并定位声源，利用本发明的方法和可穿戴便携式***设备，可以很好得通过声音来检测心肺肠的异常，而且还可以集成在临床诊断***中，适合家中、医院、工作场所或者其他情况。
Description
技术领域
本发明涉及一种可穿戴式的心肺肠综合检测设备及检测方法。
背景技术
心音信号分析是评价心脏功能状态的一种基本方法。风湿性心脏病主要的临床表现之一就是病变的瓣膜区出现相应的心脏杂音。因此心音诊断是诊断风湿性心脏病的一种非常有效且基本的手段。肠道是消化器官中最长的管道，一旦肠道有异常，就有会引起消化吸收障碍，以及一系列相关症状。正常情况下的肠鸣音的频率和肠道发生异常时的频率是不同的，通过听诊肠鸣音，医生可以判断出患者的消化情况。因此肠鸣音是临床诊断肠道疾病的一个重要手段。肺音中含有大量的信息，人体肺部的各种疾病都在我们尚未掌握其规律的肺音中有所反映。基于肺部听诊的无创、成本低等优点，肺音也成为检测肺部疾病的一个基本手段。
目前的心、肺、肠的诊断都是单独使用相关设备进行检测的，并且精度也不高。如果心肺肠都要检测的话，频繁更换设备势必非常麻烦。此外，这些检测都是在医院进行，患者必须在医院等待很长时间，大多设备不能进行连续的监测也不能对异常声音进行定位，因而不能给医生提供全面的数据。
如今声源定位算法已日渐成熟，可以三维定位声源，准确定位声源，现多应用于机械维修行业，在医疗行业没有广泛运用。
发明内容
本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供了一种可以连续监测和定位声源的心肺肠综合检测设备和检测方法。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种可穿戴式的心肺肠综合检测设备，包括内表面贴有若干声音传感器和信号处理***的衣服、数据存储器、无线模块、电源模块和终端显示设备，所述衣服上还设置有便于声音传感器对准检测部位的松紧调节装置，所述声音传感器均与信号处理***连接。
所述声音传感器用于采集心肺肠的声音信号；
所述信号处理***用于分析心肺肠的声音信号，并定位声源；
所述数据存储器用于储存经过信号处理***处理过的波形数据和声源数据；
所述无线模块用于接收和发射存储器存储的数据；
所述电源模块用于为传感器上述模块供电；
所述终端显示设备用于显示接收到的波形数据和声源数据。
优选的，所述信号处理***包括信号放大器、滤波器、数模转换器、声源定位计算模块、心肺音分离模块；
所述信号放大器用于将各个传感器监测到的声音信号进行放大；
所述滤波器用于过滤声音信号中的噪声；
所述数模转换器用于把滤波器过滤的肠道声音信号转换成数字信号；
所述声源定位计算模块用于定位心、肺和肠异常的声源；
所述心肺音分离模块用于将心音信号和肺音信号分离。
优选的，所述无线模块分为：
无线发射器，用于将存储的数据或者实时监测的数据发射出去；
无线接收器，内置于终端显示设备上，用来接收上述数据。
优选的，所述终端显示设备为包括具有蓝牙功能的手机的便携显示设备，用于显示心肺肠各部位的声音波形数据和异常声源的具***置数据。
一种可穿戴式的心肺肠综合检测方法，其方法为：将声音传感器布置于胸腔和腹腔，声音传感器采集到的心音、肺音和肠鸣音信号传递给信号处理***对声源进行三维定位，最后将获得的心肺肠各部位的声音数据和异常声源的具***置数据通过无线信号发射器传递给无线信号接收器和终端显示设备。
优选的，所述声音传感器分别布置于心脏位置、肺尖位置附近、支气管位置附近、细支气管位置附近、肺底部位置、降结肠的中部、乙状结肠的中部、整个肠道的中部、盲肠位置、升结肠中部和横结肠中部。
本发明的有益效果：多个声音传感器对心脏、肺部和肠道进行监测，可以综合、连续监测心肺肠的声音信号，数据全面，并对病患位置进行定位，从而为医生提供更科学的诊断依据，同时患者可以脱离医院，不影响正常生活。本发明采用的声音传感器尺寸小，精度高，穿戴该设备不会让患者感觉不适。衣服上松紧调节装置可根据不同人群进行调节，适应性强。
附图说明
图 1 声音传感器布局示意图；
图2 本发明的工作原理图。
具体实施方式
图1所示为声音传感器布局示意图。声音传感器，使用了压电效应原理，声音传感器上制作有质量块，质量块上下表面均由悬臂梁连接，悬臂梁的上表面做有压电层，悬臂梁的结构不对称。141为贴有声音传感器和131处理模块的衣服，衣服上制作有可以调节松紧的装置，以使上面的传感器能对准待监测部位。传感器组合共分为三个部分：心脏部分、肺部部分和肠道部分，每一部分使用了多个传感器。其中，101为心脏部位的四个传感器，均匀布置在心脏位置。111~118为肺部的声音传感器组。其中，传感器111和118布置在肺尖位置附近，112和117布置在支气管位置附近，113和116布置在细支气管位置附近，114和115布置在肺底部位置。每只肺使用四个声音传感器可以全面监测肺部声音。121~126为肠道部位的传感器组。其中，声音传感器121放置于降结肠的中部，122放置于乙状结肠的中部，123放置于整个肠道的中部，124放置于盲肠位置，125放置于升结肠中部，126放置于横结肠中部。整个肠道***使用上述的6个声音传感器来监测肠鸣音。131信号处理***为数据处理、数据存储、无线发射模块和电源的组合。
图2所示为本发明的工作原理示意图。心脏传感器组合201、肺部传感器组合202和肠道***传感器组合203所监测到的信号经过信号放大器211的放大后，进入滤波器212过滤噪声，然后通过数模转换器213得到数字信号，经过声源分离算法和定位计算214，把肺部信号和心脏信号分开，然后进行声源定位计算，数据和波形图都由数据存储器221来保存，并可以通过无线发射器231进行无线传输，被无线接收器和终端显示设备241接收后，显示在屏幕上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种可穿戴式的心肺肠综合检测设备，其特征在于，包括内表面贴有若干声音传感器和信号处理***的衣服、数据存储器、无线模块、电源模块和终端显示设备，所述衣服上还设置有便于声音传感器对准检测部位的松紧调节装置，所述声音传感器均与信号处理***连接；
所述声音传感器用于采集心肺肠的声音信号；
所述信号处理***用于分析心肺肠的声音信号，并定位声源；
所述数据存储器用于储存经过信号处理***处理过的波形数据和声源数据；
所述无线模块用于接收和发射存储器存储的数据；
所述电源模块用于为传感器上述模块供电；
所述终端显示设备用于显示接收到的波形数据和声源数据。
2.根据权利要求1所述的一种可穿戴式的心肺肠综合检测设备，其特征在于，所述信号处理***包括信号放大器、滤波器、数模转换器、声源定位计算模块、心肺音分离模块；
所述信号放大器用于将各个传感器监测到的声音信号进行放大；
所述滤波器用于过滤声音信号中的噪声；
所述数模转换器用于把滤波器过滤的肠道声音信号转换成数字信号；
所述声源定位计算模块用于定位心、肺和肠异常的声源；
所述心肺音分离模块用于将心音信号和肺音信号分离。
3.根据权利要求1所述的一种可穿戴式的心肺肠综合检测设备，其特征在于，所述无线模块分为：
无线发射器，用于将存储的数据或者实时监测的数据发射出去；
无线接收器，内置于终端显示设备上，用来接收上述数据。
4.根据权利要求1所述的一种可穿戴式的心肺肠综合检测设备，其特征在于，所述终端显示设备为包括具有蓝牙功能的手机的便携显示设备，用于显示心肺肠各部位的声音波形数据和异常声源的具***置数据。
5.一种可穿戴式的心肺肠综合检测方法，其方法为：将声音传感器布置于胸腔和腹腔，声音传感器采集到的心音、肺音和肠鸣音信号传递给信号处理***对声源进行三维定位，最后将获得的心肺肠各部位的声音数据和异常声源的具***置数据通过无线信号发射器传递给无线信号接收器和终端显示设备。
6.根据权利要求5所述的一种可穿戴式的心肺肠综合检测方法，其特征在于，所述声音传感器分别布置于心脏位置、肺尖位置附近、支气管位置附近、细支气管位置附近、肺底部位置、降结肠的中部、乙状结肠的中部、整个肠道的中部、盲肠位置、升结肠中部和横结肠中部。
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