電子聽診器的制造方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用 本申請(qǐng)根據(jù)35 U.S.C. § 119(e)要求2012年12月3日提交的美國申請(qǐng)61/732, 788 號(hào)的利益，并要求2013年11月8日提交的美國申請(qǐng)14/075,420號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其全文以引 用的方式并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)大體涉及醫(yī)用聽診器。更具體地，本發(fā)明涉及電子聽診器系統(tǒng)和使用該系統(tǒng) 的方法，從而提供高品質(zhì)的聲音以及對(duì)用戶更友好的界面，并降低醫(yī)院中的交叉感染。
【背景技術(shù)】
[0003] 僅在美國，醫(yī)院獲得性感染每年造成多達(dá)90, 000人死亡，2百萬人延長住院時(shí)間， 并且導(dǎo)致超過26億美元的醫(yī)療成本。研宄發(fā)現(xiàn)，醫(yī)院中多達(dá)90%的常規(guī)聽診器帶有感染性 細(xì)菌。這對(duì)于重癥監(jiān)護(hù)病房中的病人來說是特別顯著的。近期，許多醫(yī)院在重癥監(jiān)護(hù)病房 放置廉價(jià)的可丟棄床邊聽診器，以作為限制感染的病人至病人傳播的方法。
[0004] 臨床醫(yī)生通常避免使用該廉價(jià)的床邊聽診器，這是因?yàn)槠涞土拥穆曇羝焚|(zhì)和/或 因?yàn)閷⒃S多其他人或者已經(jīng)使用過的聽診器放入其耳中而感到不適。相反，一些臨床醫(yī)生 或者使用他們自己的聽診器，這打破了隔離屏障，或者甚至更差，他們避免常規(guī)的聽診器檢 查。
[0005] 但是，對(duì)于減少醫(yī)院獲得性感染的努力，已經(jīng)大體上形成了不方便的裝置的設(shè)計(jì)， 或者更重要的是，他們以聲音品質(zhì)的下降為代價(jià)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種設(shè)備，它包含設(shè)于腔室內(nèi)的聲-電轉(zhuǎn)換器 (transducer)，所述轉(zhuǎn)換器被配置來生成代表聲學(xué)振動(dòng)的電子信號(hào)，其中所述腔室進(jìn)一步 包含影響聲音的鐘狀物（sound influencing bell)，它界定空腔以提供所述轉(zhuǎn)換器和連接 至所述鐘狀物的外端的隔膜（diaphragm)之間的空氣連通，其中所述隔膜被聲學(xué)地與所述 轉(zhuǎn)換器分離(或者所述隔膜被聲學(xué)地連接至所述轉(zhuǎn)換器）；所述設(shè)備還包含一個(gè)或多個(gè)通氣 空氣路徑，其作為提供所述空腔和所述腔室的外部之間的空氣連通的唯一方式，其中所述 空氣路徑被配置來限制通過所述空氣路徑的空氣流動(dòng)。
[0007] 在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種設(shè)備，它包含 設(shè)于腔室內(nèi)的非接觸聲-電轉(zhuǎn)換器，所述轉(zhuǎn)換器被配置來生成代表聲學(xué)振動(dòng)的電子信 號(hào)； 形成為所述腔室的一部分的影響聲音的鐘狀物； 連接至所述鐘狀物的外端的隔膜，所述鐘狀物界定空腔以提供所述轉(zhuǎn)換器和所述隔膜 之間的空氣連通，其中所述隔膜通過所述空氣連通被聲學(xué)地連接至所述轉(zhuǎn)換器。在另一個(gè) 實(shí)施例中，所述設(shè)備進(jìn)一步包含一個(gè)或多個(gè)通氣空氣路徑，其作為提供所述空腔和所述腔 室的外部之間的空氣連通的唯一方式，其中所述空氣路徑被配置來限制通過所述空氣路徑 的空氣流動(dòng)。
[0008] 在一個(gè)方面，所述空氣路徑的至少一部分的橫截面積小于約6 _2。在一個(gè)方面， 所述橫截面積大于約0.5 mm2。在一些方面，所述橫截面積是約I mm2和約5 mm2之間。
[0009] 在一個(gè)方面，所述橫截面積是可調(diào)節(jié)的。在另一個(gè)方面，所述空氣路徑是回旋狀的 (convoluted)。
[0010] 在一個(gè)方面，所述轉(zhuǎn)換器包含麥克風(fēng)。在另一個(gè)方面，所述轉(zhuǎn)換器包含電磁隔膜。
[0011] 在一個(gè)方面，所述設(shè)備進(jìn)一步包含線纜，用于將所述轉(zhuǎn)換器連接至外部裝置。在一 個(gè)方面，所述外部裝置是揚(yáng)聲器或電子屏幕。
[0012] 在一個(gè)方面，所述設(shè)備進(jìn)一步包含無線傳輸器，用于傳輸由所述轉(zhuǎn)換器生成的電 子信號(hào)。在一個(gè)方面，所述無線傳輸器是藍(lán)牙或近場(chǎng)通信（NFC)傳輸器。
[0013] 在一個(gè)方面，所述設(shè)備進(jìn)一步包含柔性材料，用于將所述轉(zhuǎn)換器粘附在所述腔室 內(nèi)并將所述轉(zhuǎn)換器與所述腔室的其他部分隔開。
[0014] 在一個(gè)方面，所述設(shè)備進(jìn)一步包含封裝程序代碼的裝置，以提供反饋消除。
【附圖說明】
[0015] 參照以下說明、附屬的權(quán)利要求書、以及附圖，將更理解本發(fā)明的這些和其他特 征、方面和優(yōu)點(diǎn)，附圖中： 圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子聽診器拾取頭（Pick-up head)的示意性 透視圖。
[0016] 圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子聽診器拾取頭的示意性側(cè)視圖。
[0017] 圖3示出了可以被組裝來制造根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子聽診器拾取頭的 每個(gè)部件。
[0018] 圖4示出了適于制備根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子聽診器拾取頭的回旋狀的 空氣路徑。
[0019] 圖5示出了具有揚(yáng)聲器和顯示器的外部單元，用于與根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的 電子聽診器拾取頭一起使用。
[0020] 圖6顯示的圖示出了安裝在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子聽診器拾取頭內(nèi)的 管的效果。
[0021] 圖7顯不的圖不出了不同大小的通氣面積在麥克風(fēng)響應(yīng)方面對(duì)根據(jù)本發(fā)明的一 個(gè)實(shí)施例的電子聽診器拾取頭的影響。
[0022] 圖8顯示的圖示出了不同大小的通氣面積在環(huán)境噪聲采集方面對(duì)根據(jù)本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施例的電子聽診器拾取頭的影響。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了包含拾取頭和單獨(dú)的監(jiān)控系統(tǒng)的電子聽診器。所 述拾取頭可以被用在患者的身體表面上，以采集振動(dòng)并將其轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)，該信號(hào)然后 通過線纜或無線地被傳輸至監(jiān)控系統(tǒng)。所述監(jiān)控系統(tǒng)然后可以將該振動(dòng)可視地顯示并/或 將該振動(dòng)作為聲音信號(hào)例如通過揚(yáng)聲器或耳機(jī)播放。這種設(shè)計(jì)可以避免或減少由相同的臨 床醫(yī)生診看的患者之間的交叉感染，因?yàn)槊總€(gè)患者可以具有單獨(dú)的拾取頭。
[0024] 進(jìn)一步地，在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的拾取頭的設(shè)計(jì)可以降低環(huán)境噪聲并增強(qiáng)對(duì) 信號(hào)的靈敏度。在一個(gè)方面，所述拾取頭包含置于拾取頭的腔室內(nèi)的麥克風(fēng)，它與拾取頭上 的隔膜聲學(xué)地分離，其用于從患者拾取振動(dòng)。
[0025] 在另一個(gè)方面，拾取頭的腔室包含空氣路徑(通氣)，它允許腔室的內(nèi)部(麥克風(fēng)） 和外部之間的空氣連通。所述空氣路徑被適當(dāng)?shù)剡x擇來限制空氣流動(dòng)，以增強(qiáng)信號(hào)拾取并 降低環(huán)境噪聲。例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)通氣面積是約1 _2和6 _2之間時(shí)，得到最好的結(jié)果。 不僅僅是尺寸，空氣路徑的形狀和長度也可以被調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)這樣的結(jié)果，其將在下文進(jìn)一 步描述。
[0026] 聽診腔室的通氣對(duì)于防止麥克風(fēng)遭受太大壓力并剪斷（clip)聲音來說是重要的， 它可以顯著地影響質(zhì)量。問題是，一旦空氣空間是通氣的，它對(duì)將被麥克風(fēng)拾取的環(huán)境噪聲 提供了直接的路徑。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過引入回旋狀的空氣路徑(例如環(huán)繞松開的螺栓的螺紋)， 本發(fā)明能夠得到正確的麥克風(fēng)靈敏度而同時(shí)消除環(huán)境噪聲。這樣的螺栓設(shè)置進(jìn)一步地能夠 允許通氣的簡單調(diào)節(jié)。如這里所示，可以在不同的設(shè)置下需要不同的通氣，以實(shí)現(xiàn)最好的結(jié) 果。
[0027] 還測(cè)試了麥克風(fēng)在聽診件（auscultation piece)內(nèi)的位置。在一個(gè)方面，使用了 "非接觸"麥克風(fēng)，其中麥克風(fēng)可以置于沿著傳統(tǒng)音頻路徑的任何地方。本文使用的術(shù)語"非 接觸"指不通過直接接觸振動(dòng)源來生成電子信號(hào)的麥克風(fēng)；相反地，該振動(dòng)是通過空氣被傳 輸至麥克風(fēng)的。已經(jīng)意外地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)麥克風(fēng)被置于遠(yuǎn)在聽診器管的8'區(qū)段的末端時(shí)，聽診 聲音的非常高質(zhì)量的再現(xiàn)是可能的。但是，該定位創(chuàng)造了大的表面面積，它能夠傳送環(huán)境噪 聲和管碰撞的偶然聲音。通過將麥克風(fēng)置于聽診件內(nèi)，減少了空氣空腔的表面面積，因此該 設(shè)置降低了環(huán)境噪聲和接觸噪聲到達(dá)麥克風(fēng)的機(jī)會(huì)。
[0028] 可以通過采取降噪麥克風(fēng)來實(shí)現(xiàn)拾取頭質(zhì)量的進(jìn)一步提升。這種麥克風(fēng)可以減少 環(huán)境噪聲的影響。"降噪(消除噪聲)"麥克風(fēng)在麥克風(fēng)主體的背部具有小孔，它使得遠(yuǎn)場(chǎng)聲 壓能夠作用于轉(zhuǎn)換器主體的兩側(cè)，有效地消除來自聲學(xué)信號(hào)的影響?？梢宰⒁獾?，這些類型 的麥克風(fēng)依賴于被動(dòng)的噪聲消除，而非在耳機(jī)中使用的主動(dòng)噪聲消除技術(shù)。
[0029] 另一個(gè)考慮的特征是消除反饋噪聲。由于聽診件麥克風(fēng)與基站揚(yáng)聲器的接近度， 常規(guī)系統(tǒng)能夠生成非常大量的反饋。為了解決該問題，可以采用以下措施。
[0030] 首先，可以使用反饋消除硬件。在這個(gè)方面，可以使用陷波濾波器（notch filter)，它可以以l/60th的倍頻精度調(diào)節(jié)，并且能夠調(diào)節(jié)帶寬以減弱引起反饋的特定頻 率。這可以使用現(xiàn)成的（off-the-shelf)聲音處理硬件來實(shí)現(xiàn)。除了反饋消除硬件之外， 可以使用低通濾波器來消除高頻聲音，它不提供診斷價(jià)值。這使得能夠減少需要陷波濾波 的反饋頻率的數(shù)量。
[0031] 另一個(gè)方法涉及"麥克風(fēng)啟動(dòng)"按鈕的使用。大多數(shù)反饋發(fā)生在隔膜暴露至環(huán)境 空氣(不在皮膚上）的時(shí)候。通過"麥克風(fēng)啟動(dòng)"按鈕，在隔膜沒有被應(yīng)用至皮膚時(shí)，通過釋 放啟動(dòng)按鈕，用戶可以容易地使系統(tǒng)靜音。這可以顯著地提高在聽到反饋之前能夠?qū)崿F(xiàn)的 放大水平。
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