Устройство для регистрации звуковых проявлений функционирования внутренних органов человека и животных

Полезная модель относится к области ветеринарной и медицинской техники, предназначена для регистрации и анализа звуковых проявлений функционирования внутренних органов человека и животных, может быть использована для профессиональной диагностической аускультации как при непосредственном обследования пациента, так и в режиме удаленного присутствия при дистанционном наблюдении больного, консультации и в обучающих программах.
Известен электронно-акустический интерфейс для стетоскопа (RU № 70777 U1, A61B 7/04, опубл. 20.02.2008 Бюл. № 5), содержащий корпус с гибким трубчатым элементом для соединения с головкой стетоскопа с образованием акустического и электронного каналов, включающий первую трубку, вентиль, источник питания, последовательно соединенные микрофон, регулируемый усилитель и динамик, причем в гибкий трубчатый элемент введена вторая трубка, первая и вторая трубки гибкого трубчатого элемента встроены в корпус с возможностью разделения соответственно акустического и электронного каналов, вентиль выполнен с возможностью акустической коррекции и переключения указанных каналов, причем регулируемый усилитель выполнен с электрическим линейным выходом для подключения внешних электронных устройств, в том числе записи и/или анализа звука.
Недостатком данного электронно-акустического интерфейса является необходимость переключаться между акустическим и электронным каналами, при этом в электронном режиме все звуки, регистрируемые датчиком, проходят через усилитель сигнала, вследствие чего появляется вероятность искажения получаемого звука, что будет не согласовываться с акустическим режимом работы, а это может привести к диагностической ошибке.
Невозможно использовать устройство для передачи данных в интернет-сеть и проводить параллельную аускультацию в реальном времени.
Известен также стетоскоп с портативным электронным устройством (US 09301032 B1, A61B 7/04, опубл. 29.03.2016), который включает в себя модернизированную головку и электронный блок, который имеет разъем для наушников и звукового детектора, обеспечивающий дистанционную передачу сигнала на портативное электронное устройство для записи и анализа.
Недостатками данного стетоскопа являются его конструктивная сложность и отсутствие возможности проведения с его помощью обычной аускультации для оценки клинической ситуации и выбора точки записи звука. Наличие специальных передающего и принимающего устройств не только увеличивает его стоимость, но и формирует дополнительные риски возникновения помех, поэтому данное устройство приемлемо для стационара и в программе обучения, но не пригодно в амбулаторных или полевых условиях, а также для дистанционной параллельной аускультации в сложных клинических ситуациях при необходимости получения консультации.
Наиболее близким решением по назначению и технической сущности является цифровой медицинский стетоскоп, состоящий из последовательно соединенных акустической головки, электретного микрофона, усилительного блока, блока фильтрации и аналого-цифрового преобразователя (АЦП) (Современные техника и технологии: сборник докладов XX Международной юбилейной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. В 3 т. Т. 1 / Томский политехнический университет. - Томск: изд-во Томского политехнического университета, 2014, с. 331, 332). С АЦП сигнал передается на персональный компьютер (ПК).
Прототип позволяет воспроизводить звуки сердца, легких и пульса, сравнивать их с эталонными значениями, однако устройство не позволяет это делать дистанционно. Невозможно также в данном случае одновременно выслушивать звуки в реальном времени и одновременно записывать их для детального звукового анализа. Использование прототипа в полевых условиях невозможно.
Технический результат полезной модели заключается в повышении помехозащищенности регистрации звуков и расширении функциональных возможностей устройства, что позволяет проводить непосредственное и дистанционное обследование пациента, запись звуковых явлений и оценку их акустических параметров.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для регистрации звуковых проявлений функционирования внутренних органов человека и животных, содержащем акустическую головку стетофонендоскопа, один выход которой соединен с акустическим датчиком, включающим электретный микрофон, соединенный с усилителем, согласно полезной модели акустический датчик размещен в защищенном звукоизоляционной оболочкой корпусе и дополнен подключенным к усилителю разъемом mini-jack для связи с мобильным устройством, а второй выход акустической головки соединен с эластичной звукопроводящей трубкой, связанной с V-образным звукопроводом, заканчивающимся оливами-наконечниками.
На чертеже изображена схема устройства.
Полезная модель содержит акустическую головку 1 стетофонендоскопа с двумя выходами 2. К одному выходу присоединен штуцер для эластичной звукопроводящей трубки 3, соединенной с V-образным звукопроводом 4, заканчивающимся оголовьем с оливами 5, через которые выслушиваются звуки в реальном времени и выбираются необходимые для записи звуковые феномены. Ко второму выходу акустической головки присоединен акустический датчик 6, который представляет собой защищенный звукоизоляционной оболочкой корпус 7, внутри которого расположены электретный микрофон 8, усилитель звука 9, разъем mini-jack (3,5 мм) 10. Электретный микрофон имеет номинальный диапазон рабочей частоты 10 Гц - 20 кГц и чувствительность 2 мВ/Па на 1 кГц. Звукоизоляционная оболочка обеспечивает помехозащищенность микрофона, что повышает достоверность получаемой информации за счет подавления контактных вибрационных воздействий. К разъему датчика подключен кабель mini-jack-mini-jack 11, присоединяющийся к мобильному устройству (мобильный телефон, смартфон, планшетный компьютер, ноутбук) 12.
Поступающие с акустического датчика на микропроцессор мобильного устройства звуковые сигналы подвергаются спектральному анализу в режиме реального времени или после записи на его внутреннюю или внешнюю память и переноса информации на ПК, а также могут быть направлены по интернет сети для дистанционной оценки или организации параллельной аускультации в реальном времени.
Аускультация - выслушивание звуков жизнедеятельности животных и человека позволяет получить большой объем информации о состоянии систем организма (сердечно-сосудистой, бронхолегочной, желудочно-кишечной и других). При их работе происходит перенос соответствующих субстанций в процессе нестационарного движения, вследствие чего происходит генерация звуков. Звук представляет собой распространение механических колебаний в виде упругих волн в различных средах. После зарождения звука внутри организма он достигает поверхности тела, где происходит передача звуковых колебаний на чувствительную мембрану акустической головки стетофонендоскопа, после чего волна распространяется по воздушной среде по одному из выходных штуцеров, звукопроводящей трубке, V-образному звукопроводу и достигает слухового анализатора врача. Одновременно с этим звуковая волна проходит через второй штуцер на акустический датчик, выходной сигнал с которого передается через провод mini-jack-mini-jack на мобильное устройство, где происходит обработка и сохранение записанного файла. Далее файл можно передать на ПК через внешний информационный накопитель - карту памяти (micro SD) или через сеть интернет, используя соответствующее программное обеспечение. После чего может быть проведен детальный компьютерный анализ данного аудиофайла.
Для проведения параллельной аускультации в реальном времени совместно с консультантом необходимо использовать телефонную сотовую связь или интернет-сеть. При этом регистрируемые звуковые явления будут одновременно передаваться как врачу, который производит обследование, так и специалисту, который его консультирует. Этот же принцип можно использовать при обучении студентов.
Таким образом, предлагаемое устройство может работать как одновременно в акустическом и электронном режимах, так и отдельно в акустическом, отсоединив провод mini-jack-mini-jack. Высокая помехозащищенность регистрации звуков в полезной модели увеличивает достоверность получаемой диагностической информации за счет одновременного подавления акустических помех и контактных вибрационных воздействий. Устройство повышает информационную ценность аускультации как метода диагностики и позволяет проводить параллельную аускультацию в реальном времени между врачом и консультантом, увеличивая эффективность экстренной помощи в сложных клинических ситуациях, и использовать прибор в системе профессионального образования и повышении квалификации врачей.