听诊器新轩逸加装扬声器器

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智能手机变成听诊器 通过云计算技术实现远程诊疗
医疗技术日益发展,不但研究出各种新治疗,连听诊器也获得改良。澳大利亚墨尔本大学的几位科学家开发的这套软件叫做“StethoCloud”,基于云计算技术,可以在医生不在场的情况下通过智能手机对肺炎进行初步诊断。
在使用这套软件前,用户先要将“听诊麦”(一只小型麦克风)连接在手机的耳机插口上。随后,StethoCloud会指导用户操作“听诊麦”,同时听取并记录病人的呼吸音。当软件获取到足够的数据后,它会自动将数据上传至位于云端的服务器来消除噪音并进行分析。分析完成后,服务器会将诊断结果与治疗建议一起发回到用户的手机上。
发展中国家的肺炎死亡率高,尤其5岁以下儿童,故及时诊治极为重要。落后村落的村民,可透过数字听诊器,将病人资料上传互联网,再在网上寻找专家作初步诊治。数字听诊器稍后会做临床测试,确定效用。
与这套软件相配套的听诊麦配件的成本大约为20美元,这比目前市面上的数字听诊器要便宜数百美元。
研究者表示:“基于我们的设计方案,发展中国家的人们可以制造出他们自己的设备。经过充分的培训,当地的技工可以使用合适的材料制造我们设计的数字听诊器,从而帮助他们所在的社区降低对外部资源的依赖。
目前,这一团队正在与澳大利亚皇家儿童医院合作设计实地测试方案。与软件相配套的听诊麦配件已经被运送到了加纳、马来西亚和莫桑比克的医院。
关于数字听诊器
无论是声学听诊器,还是数字听诊器,主要功能都是作为心脏和肺部的辅助诊断工具,通过倾听声音信号进行诊断。声学听诊器的使用已经有大约200年的历史,而电子数字听诊器则是近期开发出来的新型设备。
数字听诊器数字听诊器的基本目标是保持声学听诊器的外观和感觉,但提高了声音信号的检测能力。另外,高端数字听诊器还提供了一些新功能,例如:录音和回放,也可以提供直观的数据显示结果,并显示在外设显示器,如计算机监视器。先进的功能增强了医师的诊断能力。数字听诊器在改进性能的同时,还要求维持现有声学听诊器的外形(相同的外观和感觉),这就需要使用小尺寸、低功耗的解决方案。
听诊器的来源
早在十九世纪的某一天,在法国巴黎一个豪华的住宅里,著名的医生雷内克正在给一个贵族家的小姐看病。雷内克医生在听完病人的病情介绍后,怀疑她患的是心脏病。雷内克心想,要是能听一下小姐的心脏跳动就好了。但是病人是一位年轻的贵族小姐,直接用耳朵听显然不合适。
雷内克医生苦苦的思索着,忽然在他的脑海里浮现出孩子们的游戏,一个孩子在树的一头敲打,另一个孩子在树的另外一头听。他从这件事得到启发,拿来一张纸,将纸紧紧地卷成一个圆筒。他将纸圆筒的一头贴在病人的胸部,另一头贴在自己的耳朵上。此时小姐的心跳可以清楚地听见了,比把耳朵直接贴在胸部听得还清楚。
雷内克医生回家后,请人专门做了一个空心的木管,用作看病时的听诊用。这就是第一代听诊器。这个听诊器的形状很像一个笛子,所以医生就叫它“医生之笛”。
这是什么原理呢?原来声音的发出是缘于物体的震动,然后通过空气传入耳朵。声音在空气中传播时是向四面八方传播的,雷内克用“听诊器”将声音“聚集”到一起,听起来的效果就好多了。
后人把木管改成现在的橡皮管,另一头改进为贴在病患者胸部能产生共鸣的小盒,就成了现在的听诊器。
数字听诊器的结构
音频信号通道:数字听诊器的主要单元是声传感器、音频编解码器和扬声器。声传感器将声音转换成模拟电压信号,这是信号链路的关键。它决定了数字听诊器的诊断质量,而确保用户获得与声学听诊器相同的体验。
需要对模拟电压进行调理,并通过音频模/数转换器(ADC)或音频编解码器将其转换为数字信号。有些数字听诊器带有消噪声功能,需要另一个声传感器或麦克风记录环境噪声,然后经过数字输出消除噪声。这种方案中,需要使用两个音频ADC。
数字听诊器结构一旦转换成数字信号,即可利用微控制器单元(MCU)或数字信号处理器(DSP)进行信号处理,包括环境噪声抑制和滤波,限制心脏和肺部声音信号的带宽范围。处理后的数字信号通过音频数/模转换器(DAC)或音频编解码器再转换成模拟信号。
在输出到扬声器之前,利用耳机放大器或扬声器放大器对音频信号进行调整。可以在听诊器的管叉处放置单声道扬声器,放大后的声音通过双声管传递到耳朵。另一种方案是采用双声道扬声器,每个听筒末端放置一个。考虑到这里的声音信号频率较低,扬声器的频响特性接近于重低音扬声器。根据不同设计方案选择使用单路或两路扬声器放大器。
听诊器必须对20Hz至400Hz心脏发出的声音和100Hz至1200Hz肺部发出的声音信号保持较高的灵敏度。注意,不同厂商可能规定了不同的频率范围,可以利用DSP算法滤除频率范围以外的信号。
数据存储和传输
一旦将采集的声音信号转换成模拟电压,电压信号可以通过一个音频插孔输出,并且可以在计算机或数字听诊器上回放。采集到的声音信号还可以转换成数字信号,然后存储在听诊器内部或可移动非易失(NV)存储器,如EEPROM或闪存,需要时,可以通过听诊器的扬声器回放,也可以传送到计算机做进一步分析。增加一个实时时钟(RTC),可以按时间、日期标注记录。录音信号通过有线接口(如USB)或无线接口(如Bluetooth?或其它专有无线接口)传递。
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