CN2865564Y - 呼吸检测探头和呼吸检测装置 - Google Patents

Abstract

一种呼吸检测探头，包括外壳、两端与外壳顶部或侧壁连接的弹簧片和电容器结构的信号采集器件，信号采集器件的上端与弹簧片连接，下端为自由端。电容器结构的信号采集器件由形成电容器正极的金属片、形成电容器负极的振动感应片、绝缘套和环形绝缘垫片构成，形成电容器正极的金属片装于绝缘套内，绝缘垫片位于绝缘套与形成电容器负极的振动感应片之间，绝缘套、环形绝缘垫片和振动感应片连接成一体。一种呼吸检测装置，由上述探头、信号拾取电路、带通滤波电路、信号传输器件、音频放大电路、喇叭或/和A/D转换器、数据处理器组成。通过探头输出的电容值的变化，并以声、光方式予以显示，则可实现呼吸状况的检测。

Description

呼吸检测探头和呼吸检测装置

技术领域

本实用新型属于医用检测仪器，特别涉及一种呼吸检测探头和呼吸检测装置。

背景技术

呼吸是人体最重要的生理体征之一。在手术、术后监护或急救中，大多数患者先呼吸停止、后心跳停止，导致患者不可逆器官损伤，甚至死亡，因此呼吸成为手术中、术后监护、急救、甚至普通病房最基本的监测内容。

传统普通听诊器检测呼吸的原理是将胸腔内肺泡的振动转换为听诊器检测头腔室的空气振动，然后靠人耳接受空气振动的声音以判断呼吸的有无和强弱。传统电子听诊器用麦克风拾取空气振动，然后转化成电信号，放大后送到喇叭或音箱。它们的共同之处是将肺泡的振动转换成空气振动，通过空气振动信号的变化来检测呼吸，因此容易引起噪声，特别是在肺音的检测上噪音不易过滤，影响检测效果。此外，这种方式还存在听诊器检测头过大，不易安装等缺点。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型的呼吸检测探头和检测装置，以提高呼吸检测的准确性并便于临床应用。

本实用新型的技术方案：将探头的信号采集器件设计成电容器结构，把呼吸运动引起的肌肉振动转化为信号采集器件的电容变化量，通过电路检测该电容值的变化，并以声、光方式显示出来，从而达到检测呼吸的目的。

本实用新型所述呼吸检测探头，包括外壳、位于外壳内且两端与外壳顶部或侧壁连接的弹簧片和安装在外壳内的电容器结构式信号采集器件，信号采集器件的上端与弹簧片连接，其下端为自由端。

上述电容器结构的信号采集器件由形成电容器正极的金属片、形成电容器负极的振动感应片、绝缘套和环形绝缘垫片构成，形成电容器正极的金属片装于绝缘套内，环形绝缘垫片位于绝缘套与形成电容器负极的振动感应片之间，绝缘套、环形绝缘垫片和振动感应片连接成一体。绝缘套、环形绝缘垫片和振动感应片连接方式最好为粘接。

为了进一步提高检测的准确性，形成电容器正极的金属片的厚度不大于1mm，形成电容器负极的振动感应片的厚度不大于0.5mm，环形绝缘垫片的厚度不大于0.5mm，绝缘套与环形绝缘垫片组合侧的厚度不大于0.5mm。

本实用新型所述呼吸检测装置，由上述结构的探头、信号拾取电路、带通滤波电路、信号传输器件、音频放大电路、喇叭或/和A/D转换器、数据处理器组成。探头的输出端与信号拾取电路的输入端连接，将检测到的呼吸运动引起的人体肌肉振动转化为相应的电容值变化量信号并将所述电容值变化量信号输入信号拾取电路；信号拾取电路的输出端与带通滤波电路的输入端连接，将从探头接收到的电容值变化量信号转化为相应的电压值变化量信号并将所述电压值变化量信号输入带通滤波电路；带通滤波电路的输出端与信号传输器件的输入端连接，将从信号拾取电路接收到的电压值变化量信号滤波后输入信号传输器件；信号传输器件的输出端与音频放大电路或/和A/D转换器的输入端连接，将接收到的滤波后的电压值变化量信号输入音频放大电路或/和A/D转换器；音频放大电路的输出端与喇叭的输入端连接，将接收到的信号放大后驱动喇叭发音；A/D转换器的输出端与数据处理器的输入端连接，将接收到的信号转换成数字信号输入数据处理器进行处理、分析、显示和存储。

上述信号拾取电路为运算放大器或交流电桥式电路；信号传输器件为传输线或无线发送器、无线接收器。

本实用新型具有以下有益效果：

1、由于探头的信号采集器件为电容器结构，通过把呼吸运动引起的肌肉振动转化为信号采集器件的电容变化量进行检测，因而有效地提高了呼吸检测的准确性。

2、振动感应片的厚度不大于0.5mm，对肌肉振动的反应灵敏，可进一步提高检测效果。

3、通过喇叭或/和数据处理器输出检测结果，既直观，又便于及时报警。

4、能方便地实现心音和肺音的同时或分开监测。

5、探头整体较小较薄，便于临床使用。

6、操作简单，不需要特殊培训。

附图说明

图1是本实用新型所述呼吸检测探头的一种结构图；

图2是图1中形成电容器正极的金属片和形成电容器负极的振动感应片的一种形状图；

图3是图1中环形绝缘垫片的一种形状图；

图4是本实用新型所述呼吸检测探头的又一种结构图；

图5是图4中形成电容器正极的金属片和形成电容器负极的振动感应片的一种形状图；

图6是图4中环形绝缘垫片的一种形状图；

图7是本实用新型所述呼吸检测装置的一种结构框图；

图8是本实用新型所述呼吸检测装置的另一种结构框图；

图9是本实用新型所述呼吸检测装置的又一种结构框图；

图10是信号拾取电路的一种电原理图；

图11是图10所述电原理图的实用电路图；

图12是信号拾取电路的又一种电原理图；

图13是带通滤波电路的一种电原理图；

图14是音频放大电路的一种电原理图。

图中，1-外壳、2-弹簧片、3-绝缘套、4-金属片、5-正极导线、6-负极导线、7-振动感应片、8-绝缘垫片、9-探头、10-信号拾取电路、11-带通滤波电路、12-信号传输器件、13-音频放大电路、14-喇叭、15-A/D转换器、16-数据处理器。

具体实施方式

实施例1

本实施例所述呼吸检测探头的信号采集器件如图1所示，为电容器结构，由金属片4、振动感应片7、绝缘套3和环形绝缘垫片8、正极导线5、负极导线6构成。金属片4形成电容器正极，用铝制作，其形状为圆形，如图2所示，圆的直径为10mm，其厚度为0.8mm；振动感应片7形成电容器负极，其制作材料、形状、大小均与金属片4相同，其厚度为0.4mm，如图2所示；绝缘套3采用橡胶或塑料或陶瓷制作，其形状与形成电容器正极的金属片4相同，其内径与金属片4的直径匹配，其与环形绝缘垫片8组合侧的厚度为0.4mm，其余厚度为0.8mm；环形绝缘垫片8为圆环，如图3所示，由橡胶制作，其厚度为0.4mm。各构件的组合方式：形成电容器正极的金属片4装于绝缘套3内，环形绝缘垫片8位于绝缘套3与形成电容器负极的振动感应片7之间，绝缘套3、环形绝缘垫片8和振动感应片7采用强力胶粘接成一体，正极导线5与金属片4连接，负极导线6与振动感应片7连接。

本实施例所述呼吸检测探头的结构如图1所示，由外壳1、弹簧片2和上述电容器结构的信号采集器件组成；外壳1由塑料制作，其形状为圆形盒体，弹簧片2选用板簧；弹簧片2位于外壳内且两端与外壳顶部连接，信号采集器件安装在外壳内，其上端与弹簧片2用强力胶粘接，下端为自由端。

实施例2

本实施例所述呼吸检测装置的结构如图7所示，由实施例1所述探头9、信号拾取电路10、带通滤波电路11、信号传输器件12、音频放大电路13、喇叭14和A/D转换器15、数据处理器16组成。

信号拾取电路10为运算放大器式结构，如图10所示，其实用电路如图11所示，由集成块CAV414及其***电路组成。带通滤波电路11如图13所示，它是一个典型的无源滤波电路，可通过选择合适的电路参数调整其通过的频率范围为100～1500Hz。信号传输为有线传输，信号传输器件12为传输线。音频放大电路13如图14所示，由集成块LM386及其***电路组成。A/D转换器15可选用市场上通用的16位以上的A/D卡，如K810H(也可自己开发)，数据处理器16可选用PC机，它们均为市售商品。

呼吸检测时，本实施例所述呼吸检测装置的探头放于被检测者的前胸或后背的相应部位，探头中的振动感应片7紧贴人体。探头9的输出端与信号拾取电路10的输入端连接，将检测到的呼吸运动引起的人体肌肉振动转化为相应的电容值变化量信号并将所述电容值变化量信号输入信号拾取电路10；信号拾取电路10的输出端与带通滤波电路11的输入端连接，将从探头9接收到的电容值变化量信号转化为相应的电压值变化量信号并将所述电压值变化量信号输入带通滤波电路11；带通滤波电路11的输出端与传输线12的输入端连接，将从信号拾取电路10接收到的电压值变化量信号滤波后通过传输线12输入音频放大电路13和A/D转换器15；音频放大电路13的输出端与喇叭14的输入端连接，将接收到的信号放大后驱动喇叭14发音，告知检测结果；A/D转换器15的输出端与数据处理器16的输入端连接，将接收到的信号转换成数字信号输入数据处理器16进行处理、分析，显示和存储检测结果。

实施例3

本实施例所述呼吸检测探头的信号采集器件如图4所示，为电容器结构，由金属片4、振动感应片7、绝缘套3和环形绝缘垫片8、正极导线5、负极导线6构成。金属片4形成电容器正极，用铜制作，其形状为正方形且四个角为圆弧，如图5所示，正方形的边长为4mm，其厚度为0.4mm；振动感应片7形成电容器负极，其制作材料、形状、大小均与金属片4相同，其厚度为0.2mm，如图5所示；绝缘套3采用橡胶或塑料或陶瓷制作，其形状与形成电容器正极的金属片4相同，其内部尺寸与金属片4匹配，其厚度为0.2mm；环形绝缘垫片8为正方形且四个角为圆弧，如图6所示，由橡胶制作，其厚度为0.2mm。各构件的组合方式与实施例1相同。

本实施例所述呼吸检测探头的结构如图4所示，由外壳1、弹簧片2和上述电容器结构的信号采集器件组成；外壳1由塑料制作，其形状为四个角为圆弧的正方形盒体，弹簧片2选用板簧；弹簧片2位于外壳内且两端与外壳侧壁连接，信号采集器件安装在外壳内，其上端与弹簧片2铆接，下端为自由端。

实施例4

本实施例所述呼吸检测装置的结构如图9所示，由实施例3所述探头9、信号拾取电路10、带通滤波电路11、信号传输器件12、A/D转换器15、数据处理器16组成。

信号拾取电路10为交流电桥式结构，如图12所示。带通滤波电路11如图13所示，它是一个典型的无源滤波电路，可通过选择合适的电路参数调整其通过的频率范围为100～1500Hz。信号传输为无线传输，信号传输器件12为无线发送器、无线接收器，其接收和发送模块需配套选型使用，如可分别选用台湾嘉强公司的ACT系列产品ACT-707T腰包式发射器以及ACT-707MC接收模块，A/D转换器15可选用市场上通用的16位以上的A/D卡，如K810H(也可自己开发)，数据处理器16选用PC机，它们均为市售商品。

上述各电路的连接关系和电信号转换与传递同实施例2。呼吸检测装置的使用方式同实施例2。

本实用新型的具体结构不限于上述实施例，例如，金属片4和振动感应片7还可以是矩形或椭圆形等形状，呼吸检测装置的结构可以是图8所示的结构等。

Claims (7)

1、一种呼吸检测探头，包括外壳(1)和安装在外壳内的信号采集器件，其特征在于还包括位于外壳(1)内且两端与外壳顶部或侧壁连接的弹簧片(2)，信号采集器件为电容器结构，其上端与弹簧片(2)连接，其下端为自由端。

2、根据权利要求1所述的呼吸检测探头，其特征在于电容器结构的信号采集器件由形成电容器正极的金属片(4)、形成电容器负极的振动感应片(7)、绝缘套(3)和环形绝缘垫片(8)构成，形成电容器正极的金属片(4)装于绝缘套(3)内，环形绝缘垫片(8)位于绝缘套(3)与形成电容器负极的振动感应片(7)之间，绝缘套(3)、环形绝缘垫片(8)和振动感应片(7)连接成一体。

3、根据权利要求2所述的呼吸检测探头，其特征在于形成电容器正极的金属片(4)的厚度不大于1mm，形成电容器负极的振动感应片(7)的厚度不大于0.5mm，环形绝缘垫片(8)的厚度不大于0.5mm，绝缘套(3)与环形绝缘垫片(8)组合侧的厚度不大于0.5mm。

4、根据权利要求2或3所述的呼吸检测探头，其特征在于绝缘套(3)、环形绝缘垫片(8)和振动感应片(7)连接方式为粘接。

5、一种呼吸检测装置，其特征在于由权利要求1所述的探头(9)、信号拾取电路(10)、带通滤波电路(11)、信号传输器件(12)、音频放大电路(13)、喇叭(14)或/和A/D转换器(15)、数据处理器(16)组成，

探头(9)的输出端与信号拾取电路(10)的输入端连接，将检测到的呼吸运动引起的人体肌肉振动转化为相应的电容值变化量信号并将所述电容值变化量信号输入信号拾取电路(10)，

信号拾取电路(10)的输出端与带通滤波电路(11)的输入端连接，将从探头(9)接收到的电容值变化量信号转化为相应的电压值变化量信号并将所述电压值变化量信号输入带通滤波电路(11)，

带通滤波电路(11)的输出端与信号传输器件(12)的输入端连接，将从信号拾取电路(10)接收到的电压值变化量信号滤波后输入信号传输器件(12)，

信号传输器件(12)的输出端与音频放大电路(13)或/和A/D转换器(15)的输入端连接，将接收到的滤波后的电压值变化量信号输入音频放大电路(13)或/和A/D转换器(15)，

音频放大电路(13)的输出端与喇叭(14)的输入端连接，将接收到的信号放大后驱动喇叭(14)发音，

A/D转换器(15)的输出端与数据处理器(16)的输入端连接，将接收到的信号转换成数字信号输入数据处理器(16)进行处理、分析、显示和存储。

6、根据权利要求5所述的呼吸检测装置，其特征在于信号拾取电路(10)为运算放大器或交流电桥式电路。

7、根据权利要求5所述的呼吸检测装置，其特征在于信号传输器件(12)为传输线或无线发送器、无线接收器。

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