ДАТЧИК ЭЛЕКТРОННОГО СТЕТОСКОПА Российский патент 1999 года по МПК A61B7/04 

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к электронным приборам для аускультации (выслушивания).

Известен датчик - кардиомикрофон /1/, содержащий резонатор, корпус, установленный внутри корпуса электроакустический преобразователь и соединенный с ним кабель, закрепленный в корпусе.

Прототипом предлагаемого технического решения является электроакустический зонд /2/, содержащий корпус, размещенный внутри корпуса электроакустический преобразователь и соединенный с ним кабель, закрепленный в корпусе, причем корпус и узел крепления кабеля имеют акустический контакт между собой, и выполненные из материала со скоростью распространения звуковых колебаний большей скорости распространения для материала оболочки кабеля.

Недостатками известных технических решений является большой уровень акустических помех, обусловленный переизлучением посторонних шумов во внутреннюю полость датчика и воздействие их на электроакустический преобразователь.

Изобретение направлено на снижение уровня помех и повышение чувствительности к слабым сигналам, т. е. на повышение достоверности распознавания звуковой картины при аускультации.

Сущность изобретения заключается в том, что узел крепления кабеля дополнительно содержит элементы обжатия оболочки кабеля, а на корпусе в акустическом контакте с ним установлен резонатор, выполненный из материала со скоростью распространения звуковых колебаний, большей скорости распространения звуковых колебаний в материале оболочки кабеля, причем суммарная масса корпуса, резонатора, электроакустического преобразователя и узла крепления с устройством обжатия оболочки кабеля выбирается из условия

где m - масса датчика с резонатором и устройством обжатия оболочки кабеля, кг;
k - коэффициент упругости тканей тела человека, н/м;
F_н - нижняя граница рабочего диапазона частот, Гц.

Изобретение поясняется чертежом, на котором показана предлагаемая конструкция датчика (в разрезе).

Датчик состоит из корпуса 1 и соединенного с ним резонатора 2 с отверстием, соединяющим полости резонатора и корпуса. Внутри корпуса установлен электроакустический преобразователь (микрофон) 3, отделенный от корпуса 1 и резонатора 2 упругими прокладками (амортизаторами) 4. Выводы 5 микрофона соединены с жилами кабеля 6, закрепленного в корпусе с помощью устройства обжатия оболочки, состоящего из цанги 7 и наконечника 8. Последний соединен резьбой со штуцером 9 корпуса, имеющим коническое гнездо для взаимодействия с цангой 7.

Датчик устанавливают резонатором 2 на исследуемый участок тела пациента. Улавливаемые с поверхности тела звуковые явления возбуждают в полости резонатора акустические колебания, которые передаются через отверстие во внутреннюю полость корпуса 1 и воспринимаются микрофоном 3. Электрический сигнал с выводов 5 микрофона через кабель 6 подается в блок регистрации и усиления стетоскопа (не показан) для диагностики состояния пациента.

Благодаря тому, что устройство обжатия оболочки кабеля и резонатор имеют акустический контакт с корпусом, воздействующие на датчик паразитные шумы (от трения посторонних предметов о кабель, звуковой фон помещения и т.п.), распространяющиеся вдоль оболочки кабеля, по поверхности тела пациента, в виде звуковой волны в воздухе, отражаются от границы раздела двух сред (воздух-металл корпуса, оболочка кабеля-металл устройства обжатия, поверхность тела пациента-металл резонатора) и не проникают во внутреннюю полость корпуса к электроакустическому преобразователю. Коэффициент отражения зависит от соотношения скоростей звука в материале среды и в материале корпуса, и для границы "воздух-сталь" составляет около 0,99. В результате повышается отношение "сигнал-помеха", т.е. улучшается реальная чувствительность датчика.

Повышению чувствительности и снижению уровня побочных шумов датчика способствует также выполнение массивными резонатора и корпуса (с устройством крепления и обжатия кабеля) датчика. При надежном акустическом контакте между частями датчика и надлежащем выборе суммарной массы обеспечивается снижение резонансной частоты его ниже нижней границы рабочего диапазона частот, что исключает возможность возбуждения в корпусе акустических колебаний и переизлучение их во внутреннюю полость к электроакустическому преобразователю.

Например, при изготовлении датчика из стали с габаритами ⊘ 35 х 35 мм масса датчика получается около 150 г. Это дает нижнюю границу рабочего диапазона частот, равной 25 Гц (резонансную частоту датчика около 12-13 Гц).

Источники информации
1. Датчик - кардиомикрофон мингографа 34 фирмы SIEMENS-ELEMA Описание прибора E 114Е002Е0610305.

2. Электроакустический зонд. А.С. СССР N 108885, кл. A 61 B 7/04. 1958 г.

Использование: в медицинской технике, в частности в электронных приборах для аускультации (выслушивание). Технический результат: повышение достоверности контроля при диагностике пациента за счет снижения уровня помех (побочных шумов), проникающих внутрь датчика. Сущность: датчик электронного стетоскопа, содержащий корпус, резонатор и электроакустический преобразователь, соединенный с кабелем, закрепленным в корпусе, дополнительно снабжен устройством обжатия оболочки кабеля в месте крепления его в корпусе, причем корпус, резонатор и устройство обжатия выполнены с непосредственным акустическим контактом между собой и из материалов со скоростью распространения звуковых колебаний, большей скорости распространения для материала оболочки кабеля, преимущественно из металла, например из стали. Кроме того, масса датчика выбрана из условия где m - масса датчика, кг; k - упругость ткани тела человека, Н/м; F_н - нижняя граница рабочего диапазона частот стетоскопа, Гц. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Датчик электронного стетоскопа, содержащий корпус с установленным в нем электроакустическим преобразователем, соединенный посредством узла крепления с кабелем, при этом узел крепления и корпус выполнены с акустическим контактом между собой и из материалов со скоростью распространения звуковых колебаний, большей скорости распространения звуковых колебаний для оболочки кабеля, отличающийся тем, что узел крепления дополнительно содержит элементы обжатия оболочки кабеля, на корпусе, в акустическом контакте с ним, установлен резонатор, выполненный из материала со скоростью распространения звуковых колебаний, большей скорости распространения звуковых колебаний материала оболочки кабеля, при этом суммарная масса корпуса, резонатора, электроакустического преобразователя и узла крепления

где m - суммарная масса, кг;
K - упругость тканей тела человека н/м;
F_н - нижняя граница рабочего диапазона частот стетоскопа, Гц. 2. Датчик по п.1, отличающийся тем, что корпус, резонатор и узел крепления выполнены из металла, например стали.