一種基于光電轉(zhuǎn)換的聽診器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于光電轉(zhuǎn)換的聽診器，屬于數(shù)字醫(yī)療【技術(shù)領(lǐng)域】。本實用新型包括耳機、聽診頭、橡膠聽管；聽診頭采用鐘罩式結(jié)構(gòu)，聽診頭包括有外聽頭振動膜、內(nèi)聽頭振動膜，外聽頭振動膜、內(nèi)聽頭振動膜均有金屬涂層，選用一定的光源照射內(nèi)聽頭振動膜，使其產(chǎn)生反射光，當心、肺音引起外聽頭振動膜振動，空氣流使內(nèi)聽頭振動膜振動從而引起反射光程變化，再通過光電探測器輸出光電流的變化，把變化的光電流轉(zhuǎn)化為電壓，經(jīng)放大濾波器放大濾波，再經(jīng)高精度集成運放電路將電信號還原成聲信號。本實用新型聽診器體積小、重量輕、攜帶方便，操作簡單，成本低，可靠性高。
【專利說明】-種基于光電轉(zhuǎn)換的聽診器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種基于光電轉(zhuǎn)換的聽診器，屬于數(shù)字醫(yī)療【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 在醫(yī)療【技術(shù)領(lǐng)域】，1861年，法國醫(yī)生Laennec發(fā)明聽診器至今將近兩百年的歷史， 聽診器通過收集心、肺、血管等臟器共同發(fā)出的混合音，醫(yī)生通過對這些聲音的收集來判斷 患者的病情。傳統(tǒng)的聽診器一般都包括聽頭、膠管、耳塞，診斷心、肺音是通過聽頭的膜片振 動，由連接的膠管將心音傳到耳塞上，雖然耳塞漏音少，但醫(yī)生在使用聽診器過程中，聽診 頭拾音膜會受到外界震動和雜音的干擾，雜音或摩擦音同時被收聽，這就影響了醫(yī)生對一 些微弱但很關(guān)鍵的心音信號的獲取，加之患者的個體差異，配合程度，胸壁厚度，醫(yī)生的聽 覺，以及環(huán)境干擾等因素，都會對患者的病情分析產(chǎn)生一定的影響。
[0003] 近年來，隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，許多不同類型的聽診器不斷涌現(xiàn)，但是，這些 聽診器在獲取心音信號的準確性和精確性上都存在一定的不足，傳統(tǒng)的心音聽診方法，是 醫(yī)生憑經(jīng)驗用聽覺分析心音信號，對醫(yī)生的經(jīng)驗要求很高，且聲覺聽診遠遠不能滿足臨床 上高精度的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種基于光電轉(zhuǎn)換的聽診器，能夠利 用光電轉(zhuǎn)換技術(shù)，對病人的心音、肺音信號進行準確的采集，將振動信號轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng) 濾波，放大后驅(qū)動耳機輸出音頻信號，并且通過存儲，顯示設(shè)備使聲音信號得以準確的記錄 和回放，方便醫(yī)生對病人不同階段的心音肺音信號進行對比，更大程度地提高了醫(yī)生對患 者病情診斷的準確性和精確性，同時也為醫(yī)生對病人病情進行前后對比分析的臨床治療， 提供一系列的定量數(shù)據(jù)參考。
[0005] 本實用新型技術(shù)方案是：一種基于光電轉(zhuǎn)換的聽診器，包括耳機、聽診頭1、橡膠 聽管3 ;聽診頭1采用鐘罩式結(jié)構(gòu)，聽診頭1包括有外聽頭振動膜2、內(nèi)聽頭振動膜4,外聽 頭振動膜2、內(nèi)聽頭振動膜4均有金屬涂層，選用一定的光源5照射內(nèi)聽頭振動膜4,使其產(chǎn) 生反射光，當心、肺音引起外聽頭振動膜2振動，空氣流使內(nèi)聽頭振動膜4振動從而引起反 射光程變化，再通過光電探測器6輸出光電流的變化，把變化的光電流轉(zhuǎn)化為電壓，經(jīng)放大 濾波器7放大濾波，再經(jīng)高精度集成運放電路8將電信號還原成聲信號。
[0006] 所述外聽頭振動膜2的涂層選用鍍Ni,內(nèi)聽頭振動膜4涂層選用鍍Cu。
[0007] 所述光源5采用貼片式發(fā)光二極管LED。
[0008] 所述光電探測器6為娃光電池。
[0009] 所述放大濾波器7為截止頻率為2KHZ的低通濾波器。
[0010] 所述高精度集成運放電路8可外接PC機存儲錄音、示波器上顯示波形用于實現(xiàn)可 視化聽診。
[0011] 所述外聽頭振動膜2、內(nèi)聽頭振動膜4有金屬涂層，外聽頭振動膜2 -般都選用鍍 Ni,鍍Cr,Ni、Cr具有較好的抗腐蝕性，良好的金屬光澤，較強的硬度可以提高表面的耐磨 性；內(nèi)聽頭振動膜4選用鍍Cu,Cu對光具有較好的反射性，通?？慑冊诒砻孀鞣瓷溏R；
[0012] 所述一定的光源5采用貼片式發(fā)光二極管LED，它電-光轉(zhuǎn)換效率高，尺寸小可隨 意組合，功耗低，使用壽命長，發(fā)熱量低，安全可靠性強，且結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉；
[0013] 所述的光電探測器為硅光電池，其本身性能穩(wěn)定，光譜響應(yīng)范圍寬，轉(zhuǎn)換效率高， 線性響應(yīng)好，使用壽命長。
[0014] 本實用新型的工作過程是：如圖1所示，光源5發(fā)出光線a，照射內(nèi)振動膜4,使其 產(chǎn)生反射光b，當心、肺音引起外聽頭振動膜2振動時，空氣流使內(nèi)聽頭振動膜4振動，產(chǎn)生 位移Y，此時反射光為c，與振動前產(chǎn)生反射光程變化，值為X，再通過光電探測器6輸出光電 流的變化，并把變化的光電流轉(zhuǎn)化為電壓，經(jīng)放大濾波器7,參閱附圖3,再經(jīng)高精度集成運 放電路8將電信號還原成聲信號，經(jīng)輸出實現(xiàn)醫(yī)生的聽診要求，附圖2,為聽診頭內(nèi)光源的 電源電路圖。
[0015] 本實用新型的電路工作原理：圖2是一個直流穩(wěn)壓電源，過程是變壓，整流，濾波， 穩(wěn)壓四個過程，獲得兩路直流電源輸出。其他比如開關(guān)，保險絲，電容電阻，二極管起到一些 輔助作用；
[0016] 圖3是一個信號放大電路，是將信號轉(zhuǎn)化為電壓量，經(jīng)過一個集成放大構(gòu)成的 負反饋電路對信號進行放大，運用了開關(guān)選擇不同的放大倍數(shù)。放大倍數(shù)計算如下： Λ· R- 為￡ =1 + ^i或= 1 + #,電路中集成運放的電源，加了電阻和電容，作用是對電源進行 濾波，使得電源更加穩(wěn)定。后面使用分立元件構(gòu)成的雙電源互補功率放大電路，提高輸出電 路的輸出功率。
[0017] 本實用新型的有益效果是：該聽診器體積小、重量輕、攜帶方便，操作簡單，成本 低，可靠性高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1是本實用新型聽診頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖2是本實用新型聽診頭內(nèi)電源電路原理圖；
[0020] 圖3是本實用新型放大濾波器電路原理圖。
[0021] 圖1中各標號：1_聽診頭，2-外聽頭振動膜，3-橡膠聽管，4-內(nèi)聽頭振動膜，5-光 源，6-光電探測器，7-放大濾波器，8-高精度集成運放電路。

【具體實施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖和具體實施例，對本實用新型作進一步說明。
[0023] 實施例1:如圖1-3所示，一種基于光電轉(zhuǎn)換的聽診器，包括耳機、聽診頭1、橡膠聽 管3;聽診頭1采用鐘罩式結(jié)構(gòu)，聽診頭1包括有外聽頭振動膜2、內(nèi)聽頭振動膜4,外聽頭 振動膜2、內(nèi)聽頭振動膜4均有金屬涂層，選用一定的光源5照射內(nèi)聽頭振動膜4,使其產(chǎn)生 反射光，當心、肺音引起外聽頭振動膜2振動，空氣流使內(nèi)聽頭振動膜4振動從而引起反射 光程變化，再通過光電探測器6輸出光電流的變化，把變化的光電流轉(zhuǎn)化為電壓，經(jīng)放大濾 波器7放大濾波，再經(jīng)高精度集成運放電路8將電信號還原成聲信號。
[0024] 實施例2:如圖1-3所示，一種基于光電轉(zhuǎn)換的聽診器，包括耳機、聽診頭1、橡膠聽 管3 ;聽診頭1采用鐘罩式結(jié)構(gòu)，聽診頭1包括有外聽頭振動膜2、內(nèi)聽頭振動膜4,外聽頭 振動膜2、內(nèi)聽頭振動膜4均有金屬涂層，選用一定的光源5照射內(nèi)聽頭振動膜4,使其產(chǎn)生 反射光，當心、肺音引起外聽頭振動膜2振動，空氣流使內(nèi)聽頭振動膜4振動從而引起反射 光程變化，再通過光電探測器6輸出光電流的變化，把變化的光電流轉(zhuǎn)化為電壓，經(jīng)放大濾 波器7放大濾波，再經(jīng)高精度集成運放電路8將電信號還原成聲信號。
[0025] 所述外聽頭振動膜2的涂層選用鍍Ni,內(nèi)聽頭振動膜4涂層選用鍍Cu。
[0026] 實施例3:如圖1-3所示，一種基于光電轉(zhuǎn)換的聽診器，包括耳機、聽診頭1、橡膠聽 管3 ;聽診頭1采用鐘罩式結(jié)構(gòu)，聽診頭1包括有外聽頭振動膜2、內(nèi)聽頭振動膜4,外聽頭 振動膜2、內(nèi)聽頭振動膜4均有金屬涂層，選用一定的光源5照射內(nèi)聽頭振動膜4,使其產(chǎn)生 反射光，當心、肺音引起外聽頭振動膜2振動，空氣流使內(nèi)聽頭振動膜4振動從而引起反射 光程變化，再通過光電探測器6輸出光電流的變化，把變化的光電流轉(zhuǎn)化為電壓，經(jīng)放大濾 波器7放大濾波，再經(jīng)高精度集成運放電路8將電信號還原成聲信號。
[0027] 所述外聽頭振動膜2的涂層選用鍍Ni,內(nèi)聽頭振動膜4涂層選用鍍Cu。
[0028] 所述光源5采用貼片式發(fā)光二極管LED。
[0029] 實施例4:如圖1-3所示，一種基于光電轉(zhuǎn)換的聽診器，包括耳機、聽診頭1、橡膠聽 管3 ;聽診頭1采用鐘罩式結(jié)構(gòu)，聽診頭1包括有外聽頭振動膜2、內(nèi)聽頭振動膜4,外聽頭 振動膜2、內(nèi)聽頭振動膜4均有金屬涂層，選用一定的光源5照射內(nèi)聽頭振動膜4,使其產(chǎn)生 反射光，當心、肺音引起外聽頭振動膜2振動，空氣流使內(nèi)聽頭振動膜4振動從而引起反射 光程變化，再通過光電探測器6輸出光電流的變化，把變化的光電流轉(zhuǎn)化為電壓，經(jīng)放大濾 波器7放大濾波，再經(jīng)高精度集成運放電路8將電信號還原成聲信號。
[0030] 所述外聽頭振動膜2的涂層選用鍍Ni,內(nèi)聽頭振動膜4涂層選用鍍Cu。
[0031] 所述光源5采用貼片式發(fā)光二極管LED。
[0032] 所述光電探測器6為硅光電池。
[0033] 實施例5:如圖1-3所示，一種基于光電轉(zhuǎn)換的聽診器，包括耳機、聽診頭1、橡膠聽 管3 ;聽診頭1采用鐘罩式結(jié)構(gòu)，聽診頭1包括有外聽頭振動膜2、內(nèi)聽頭振動膜4,外聽頭 振動膜2、內(nèi)聽頭振動膜4均有金屬涂層，選用一定的光源5照射內(nèi)聽頭振動膜4,使其產(chǎn)生 反射光，當心、肺音引起外聽頭振動膜2振動，空氣流使內(nèi)聽頭振動膜4振動從而引起反射 光程變化，再通過光電探測器6輸出光電流的變化，把變化的光電流轉(zhuǎn)化為電壓，經(jīng)放大濾 波器7放大濾波，再經(jīng)高精度集成運放電路8將電信號還原成聲信號。
[0034] 所述外聽頭振動膜2的涂層選用鍍Ni,內(nèi)聽頭振動膜4涂層選用鍍Cu。
[0035] 所述光源5采用貼片式發(fā)光二極管LED。
[0036] 所述光電探測器6為娃光電池。
[0037]所述放大濾波器7為截止頻率為2KHZ的低通濾波器。
[0038]實施例6:如圖1-3所示，一種基于光電轉(zhuǎn)換的聽診器，包括耳機、聽診頭1、橡膠聽 管3 ;聽診頭1采用鐘罩式結(jié)構(gòu)，聽診頭1包括有外聽頭振動膜2、內(nèi)聽頭振動膜4,外聽頭 振動膜2、內(nèi)聽頭振動膜4均有金屬涂層，選用一定的光源5照射內(nèi)聽頭振動膜4,使其產(chǎn)生 反射光，當心、肺音引起外聽頭振動膜2振動，空氣流使內(nèi)聽頭振動膜4振動從而引起反射 光程變化，再通過光電探測器6輸出光電流的變化，把變化的光電流轉(zhuǎn)化為電壓，經(jīng)放大濾 波器7放大濾波，再經(jīng)高精度集成運放電路8將電信號還原成聲信號。
[0039] 所述外聽頭振動膜2的涂層選用鍍Ni,內(nèi)聽頭振動膜4涂層選用鍍Cu。
[0040] 所述光源5采用貼片式發(fā)光二極管LED。
[0041] 所述光電探測器6為硅光電池。
[0042] 所述放大濾波器7為截止頻率為2KHZ的低通濾波器。
[0043] 所述高精度集成運放電路8可外接PC機存儲錄音、示波器上顯示波形用于實現(xiàn)可 視化聽診。
[0044] 上面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例作了詳細說明，但是本實用新型并不限 于上述實施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實用新型 宗旨的前提下作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于光電轉(zhuǎn)換的聽診器，其特征在于：包括耳機、聽診頭（1)、橡膠聽管（3);聽 診頭（1)采用鐘罩式結(jié)構(gòu)，聽診頭（1)包括有外聽頭振動膜（2)、內(nèi)聽頭振動膜（4)，外聽頭 振動膜（2)、內(nèi)聽頭振動膜（4)均有金屬涂層，選用一定的光源（5)照射內(nèi)聽頭振動膜（4)， 使其產(chǎn)生反射光，當心、肺音引起外聽頭振動膜（2)振動，空氣流使內(nèi)聽頭振動膜（4)振動 從而引起反射光程變化，再通過光電探測器（6)輸出光電流的變化，把變化的光電流轉(zhuǎn)化為 電壓，經(jīng)放大濾波器（7)放大濾波，再經(jīng)高精度集成運放電路（8)將電信號還原成聲信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光電轉(zhuǎn)換的聽診器，其特征在于：所述外聽頭振動膜（2) 的涂層選用鍍Ni，內(nèi)聽頭振動膜（4)涂層選用鍍Cu。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光電轉(zhuǎn)換的聽診器，其特征在于：所述光源（5)采用貼片 式發(fā)光二極管LED。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光電轉(zhuǎn)換的聽診器，其特征在于：所述光電探測器（6)為 娃光電池。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光電轉(zhuǎn)換的聽診器，其特征在于：所述放大濾波器（7)為 截止頻率為2KHZ的低通濾波器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光電轉(zhuǎn)換的聽診器，其特征在于：所述高精度集成運放 電路（8 )可外接PC機存儲錄音、示波器上顯示波形用于實現(xiàn)可視化聽診。
【文檔編號】A61B7/04GK204192654SQ201420533612
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】吳嵐, 李迅鵬, 潘清正, 彭海鷹 申請人:昆明理工大學