CN109009209A - 一种基于云端的智能听诊器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于云端的智能听诊器，包括用于采集患者心肺音信息的拾音采集模块，所述拾音采集模块通过音频编解码模块与中央处理器相连，所述中央处理器还分别与电源模块以及无线通讯模块相连，所述无线通讯模块通过云端与显示屏和心肺音数据库相连。相对现有技术，本发明技术方案具有工作可靠等优点，可有效解决现有的听诊器穿透性不好、受传输功率的限制、通讯距离短、通讯速率慢、实时性不足等技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种基于云端的智能听诊器。
背景技术
传统听诊设备只能应用于医护人员与患者面对面的医疗场合中，因此使其应用受到限制且使用不灵活，与此同时，传统听诊设备进行诊断时，医护人员存在较大主观性，使得诊断结果的科学性降低。
为解决上述问题，听诊器得以发明且应用于临床诊断，在医生为病人看病时扮演着非常重要的角色，医生借助听诊器能够听到病人的心音、肺音以及其他杂音，即通过听诊器能够诊断出病人的病情。
近年来，为满足现实中不同的使用需求，听诊器不断得到优化，常见的电子听诊器通常为基于Zig Bee协议的无线电子听诊器或者基于蓝牙通讯协议的便携电子听诊器，但这些电子听诊器存在穿透性不强、受传输功率限制、通讯距离端以及听诊输出设备只能在听诊输入设备周围100m范围内使用，因此使其受到明显局限。例如中国专利(申请号201520014562.1)中，基于手机的远程电子听诊器通讯速度慢、实时性不足，并且需要依赖于手机而容易受到手机通讯功能影响。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种工作可靠的基于云端的智能听诊器，旨在解决现有的听诊器穿透性不好、受传输功率的限制、通讯距离短、通讯速率慢、实时性不足等技术问题。
为实现上述目的，本发明提出的一种基于云端的智能听诊器，包括用于采集患者心肺音信息的拾音采集模块，所述拾音采集模块通过音频编解码模块与中央处理器相连，所述中央处理器还分别与电源模块以及无线通讯模块相连，所述无线通讯模块通过云端与显示屏和心肺音数据库相连。
优选地，所述中央处理器与用于存储采集到的心肺音信息数据的存储模块相连。
优选地，所述拾音采集模块内部设有声音采集传感器，所述声音采集传感器依次相连有前置滤波器和功率放大器，所述功率放大器与所述音频编解码模块相连。
优选地，所述声音采集传感器采集声音使用压电式拾音法。
优选地，所述声音采集传感器采集声音的频率为20～200Hz以及200～600Hz。
优选地，所述声音采集传感器为驻极体麦克风。
优选地，所述中央处理器为RaspberryPi树莓派处理器控制电路。
本发明技术方案相对现有技术具有以下优点：
本发明技术方案使用驻极体麦克风作为声音采集传感器，并使用压电式拾音采集方法收集声音信号，采集到的声音信号通过前置滤波器滤波以及功率放大器进行放大功率预处理后，送入至音频编解码模块进行PCM编码模数转换，然后再进行量化编码并以WAV文件格式封装音频数据，同时把音频数据存储在中央处理器的存储模块。最后通过无线通讯模块将WAV文件上传至云端服务器，实时性上传的心肺音数据可与云端服务器的多种心音、肺音数据库相比较，将采集到的波形信息与心肺音数据库相辨识，并在显示屏中实现病症信息。
本发明技术方案采用压电式拾音法，与传统麦克风式的拾音采集相比，能够有效避免外界噪音干扰，增加拾音面积和延长每个拾音点采集的时间。另外，将数据保存并发送到云端服务器，从而可与云端服务器多种心肺音数据库相比较，通过将采集到的波形信息与数据库数据相辨识以显示病症信息，再与历史病情数据比较，不仅提高医患间诊疗的灵活性，同时也提高了医生诊断的科学性，方便多医生协同会诊。另外，本发明技术方案在没有网络的环境下，可通过耳机或者扬声器作为普通听诊器使用，因此具有较好适用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明基于云端的智能听诊器实施例的结构框架示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种基于云端的智能听诊器。
请参见图1，本发明实施例基于云端的智能听诊器，包括用于采集患者心肺音信息的拾音采集模块，拾音采集模块通过音频编解码模块与中央处理器相连，中央处理器还分别与电源模块以及无线通讯模块相连，无线通讯模块通过云端与显示屏和心肺音数据库相连。
本实施例的中央处理器还与用于存储采集到的心肺音信息数据的存储模块相连。本实施例的拾音采集模块内部设有声音采集传感器，声音采集传感器依次相连有前置滤波器和功率放大器，另外功率放大器还与音频编解码模块相连。
优选地，声音采集传感器采集声音的频率为20～200Hz以及200～600Hz，并且声音采集传感器为驻极体麦克风，本实施例的中央处理器为Raspberry Pi树莓派处理器控制电路，以协调各部分实现正常的功能。
请参见图1，由于在鉴别诊断过程中，最重要的心音频率为70～120Hz，肺音频段在200～600Hz，上述的两个听诊频段在临床上非常重要，因此本实施例的基于云端的智能听诊器的声音采集传感器采集的声音频段为20～200Hz和200～600Hz，其中20～200Hz应用于心音诊断，而200～600Hz适用于肺音诊断。由于上述两个声音频段在常见的声音频率范围内，从而可使用驻极体麦克风作为声音采集传感器，再使用压电式拾音采集方式对患者的心肺音进行采集。与此同时，由于本实施例的声音采集传感器的听诊信号最大只有50mV，因此听诊过程中的环境干扰以及其他各种人为因素常常会造成大量的干扰杂音，最终导致听诊结果出现偏差。为了减少高频噪声以及其他因素产生的干扰，本实施例需要对声音采集传感器采集到的声音信号设置前置滤波器和功率放大器对声音进行处理，处理完毕后再输送至音频编解码模块，音频编解码模块对声音信息进行PCM编码模块转换，并且对听诊信息进行量化编码，最终以WAV文件格式封装音频数据。
由于本实施例的基于云端的智能听诊器在实际应用过程中会产生数量较大的听诊音频信息，因此选用Micro SD卡对数据进行存储，另外由于Micro SD具有较好的便携性、体积小巧且方便插拔，因此方便地在嵌入式设备和PC机之间实现交换数据。
本实施例的中央处理器在接收音频编解码模块处理后的语音模块后，将需要存储的音频数据进行相应存储，为了便于对听诊信息的音频文件进行管理，本实施例的中央处理器使用FatFS通用文件***模块对音频数据存储于Micro SD内并进行相应的数据存储管理，然后中央控制器通过无线通讯模块将音频封装数据上传至云端服务器中。具体地，本实施例中的中央处理器采用http协议与云端服务器通讯，可保证数据上传的实时性。基于云端的后台分析软件以jsp为编程语言以及mysql作为后台数据库，从而通过显示器实现听诊音的播放以及波形显示。为使医护人员更为准确地对各种心音以及肺音进行判断，本实施例采用将采集到的波形信息与心肺音数据库的存储数据进行对比，从而将采集到的波形信息与数据库数据相辨识以及显示相应的病症信息。
另外，本实施例也可以利用WEB端与云端服务器进行对接，医护人员不受设备运行环境所限制，无需走动即可在一台可以连接网络的设备，如PC机、手机、平板电脑，更加方便、便捷以及实时地对多个患者病情进行监控、查看相应的诊断反馈。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种基于云端的智能听诊器，其特征在于，包括用于采集患者心肺音信息的拾音采集模块，所述拾音采集模块通过音频编解码模块与中央处理器相连，所述中央处理器还分别与电源模块以及无线通讯模块相连，所述无线通讯模块通过云端与显示屏和心肺音数据库相连。
2.如权利要求1所述的基于云端的智能听诊器，其特征在于，所述中央处理器与用于存储采集到的心肺音信息数据的存储模块相连。
3.如权利要求2所述的基于云端的智能听诊器，其特征在于，所述拾音采集模块内部设有声音采集传感器，所述声音采集传感器依次相连有前置滤波器和功率放大器，所述功率放大器与所述音频编解码模块相连。
4.如权利要求3所述的基于云端的智能听诊器，其特征在于，所述声音采集传感器采集声音使用压电式拾音法。
5.如权利要求4所述的基于云端的智能听诊器，其特征在于，所述声音采集传感器采集声音的频率为20～200Hz以及200～600Hz。
6.如权利要求5所述的基于云端的智能听诊器，其特征在于，所述声音采集传感器为驻极体麦克风。
7.如权利要求1所述的基于云端的智能听诊器，其特征在于，所述中央处理器为RaspberryPi树莓派处理器控制电路。
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