ЭЛЕКТРОННЫЙ ФОНЕНДОСКОП
ELECTRONIC PHONENDOSCOPE

Предлагаемое изобретение относится к области медицинской диагностической техники и может быть использовано для обследования по акустическим сигналам внутренних органов человека, такие как сердце, легкие и желудочно-кишечный тракт.
Известен электронный фонендоскоп (патент №8827920, США, МПК А61В 5/02; А61В 5/12, 09.09.2014, «Телемедицинский стетоскоп»), содержащий звукоснимающую плату с микрофоном, электрический фильтр, предназначенный для фильтрации электрического сигнала аускультативного звука, усилитель, сконфигурированный на усиление фильтрованного сигнала, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), который конвертирует усиленный аналоговый сигнал в цифровой, контроллер для обработки цифрового сигнала и трансивер, предназначенный для передачи и принятия данных.
Однако в указанном устройстве фильтр, усилитель, АЦП, контроллер и трансивер не интегрированы в одну микросхему, что увеличивает габариты прибора, усложняет изготовление, сборку и разборку. Звукоснимающая плата не расположена непосредственно в корпусе, она соединена с корпусом через трубку, что снижает надежность, затрудняет эксплуатацию, также увеличивает габариты, и сигнал, передаваемый от микрофона, может подвергаться воздействию внешней электромагнитной помехи.
Кроме того, известен электронный фонендоскоп (патент №8092396, США, МПК А61В 5/02; А61В 7/00; А61В 7/04, 10.01.2012, «Электронное устройство для аускультации»), который является прототипом предлагаемого изобретения, содержащий корпус, микрофон, преобразующий звук в электрический сигнал, устройство фильтрации и усиления (аналоговый электрический фильтр), используемый для улучшения качества сигнала, контроллер для обработки сигнала и устройство беспроводной передачи и приема, обеспечивающее передачу и прием данных, источник питания. А также устройство фильтрации и усиления, контроллер, устройство беспроводной передачи и приема выполнены каждые в виде отдельных микросхем.
К недостаткам указанного электронного фонендоскопа можно отнести то, что микрофон, устройство фильтрации и усиления, контроллер, устройство беспроводной передачи и приема, источник питания не расположены на одной печатной плате, что усложняет конструкцию, увеличивает габариты и трудозатраты на его изготовление, усложняет эксплуатацию и ремонт, снижает надежность; аналоговый электрический сигнал, передающийся от микрофона, будет подвержен влиянию внешней электромагнитной помехи, что снижает точность измерения. В устройстве не предусмотрена поддержка технологии интернета вещей (Internet of Things) и все действия и операции выполняются самим пользователем, что также усложняет эксплуатацию.
Задачей (техническим результатом) предлагаемого изобретения является создание электронного фонендоскопа, в котором предусмотрены упрощение конструкции, уменьшение габаритов, снижение трудозатрат при его изготовлении, удобство при эксплуатации и ремонте, повышение надежности и точности измерения.
Технический результат достигается тем, что в электронном фонендоскопе, содержащем корпус, микрофон, устройство фильтрации и усиления, контроллер для обработки сигнала и устройство беспроводной передачи и приема, при этом, в качестве указанного микрофона применен МЭМС-микрофон с цифровым выходом, устройство фильтрации и усиления, контроллер и устройство беспроводной передачи и приема выполнены в виде одной микросхемы, с которой соединен цифровой выход МЭМС-микрофона, при этом устройство фильтрации и усиления, контроллер и устройство беспроводной передачи и приема, МЭМС-микрофон и источник питания расположены на одной печатной плате, а в качестве устройства беспроводной передачи и приема использовано устройство беспроводной передачи и приема, обеспечивающее применение технологии интернета вещей.
На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого электронного фонендоскопа.
На фиг. 2 приведена функциональная схема предлагаемого электронного фонендоскопа.
Электронный фонендоскоп (фиг. 1) содержит корпус 1, включающий в себе резонатор 2 с отверстием 3, где вмонтирован МЭМС-микрофон с цифровым выходом 4, соединенным с микросхемой 5, включающая устройство фильтрации и усиления 6, контроллер 7, предназначенный для получения необходимой для диагностики врачом данных и для управления прибором, устройство беспроводной передачи и приема 8. МЭМС-микрофон с цифровым выходом 4, микросхема 5, включающая устройство фильтрации и усиления 6, контроллер 7, устройство беспроводной передачи и приема 8 и источник питания 9 размещены на печатной плате 10, расположенной в корпусе 1. Кроме того, устройство беспроводной передачи и приема 8 поддерживает технологию интернета вещей.
Устройство работает следующим образом. В предлагаемом устройстве резонатором 2 захватываются звуки, создаваемые организмом, с поверхности тела исследуемого и усиливаются в его полости, после чего звуки передаются МЭМС-микрофону с цифровым выходом 4. В МЭМС-микрофоне с цифровым выходом 4 формируется цифровой сигнал, соответствующий механическим звуковым колебаниям. Сигнал очищается подавлением содержащихся в нем помех и усиливается в устройстве фильтрации и усиления 6. Дальше контроллером 7 производится обработка цифрового сигнала и подготавливается необходимая для анализа врачом информация, после этого данные передаются устройством беспроводной передачи и приема 8 на сеть интернет. Также при приеме сигнала электронный фонендоскоп выполняет соответствующие действия.
Технический результат: упрощение конструкции, уменьшение габаритов, снижение трудозатрат при его изготовлении, удобство при ремонте и повышение надежности и точности измерения достигается за счет применения в качестве электроакустического преобразователя МЭМС-микрофона с цифровым выходом, исполнением устройства фильтрации и усиления, контроллера и устройства беспроводной передачи и приема в виде одной микросхемы, размещением микрофона, микросхемы и источника питания на одной печатной плате, удобство при эксплуатации, а также повышение точности измерения достигается исключением из части действий и операций необходимости участия человека применением технологии интернета вещей. Использование МЭМС-микрофона с цифровым выходом и размещение всех электронных компонентов на одной печатной плате снижает влияние внешних электромагнитных помех, и это также повышает точность измерения. А исполненные в виде одной микросхемы устройство фильтрации и усиления, контроллер и устройство беспроводной передачи и приема занимает меньше места на печатной плате, что позволяет уменьшит габариты электронного фонендоскопа. Применение технологии интернета вещей позволит постоянно контролировать устройство и пациента, выполнять автоматизированные действия без постоянного участия человека, что является удобным при эксплуатации и повышает точность измерения.