一种八通道冠状动脉疾病诊断仪的制作方法

本发明涉及冠状动脉疾病诊断仪技术领域，尤其涉及一种八通道冠状动脉疾病诊断仪。

背景技术：

心血管疾病目前是中国乃至世界的第一大杀手。由于99％的血栓在临床是没有任何症状及感觉的，甚至通过医院心脑血管专科的常规检查，血脂、血压、心电图等指标也显示正常，所以病患心肌梗塞的表现是常规诊断不明显、发病快、死亡率高，血液经由两条主要冠状动脉进入心脏，并经由心脏肌肉表面上的一个血管网络，使心脏得到养分。胆固醇、脂肪沉积在动脉中形成，使通道变窄，这种情况被称之为动脉粥样硬化。在动脉流动的血液会形成一种血栓，将动脉阻塞起来。在生理或心理受到压力时，心脏会跳得快一些，需要更多的氧气及养分，这是冠状动脉在严重变窄或被阻塞时所无法应付的一种状况。结果造成了冠状动脉供血不足导致心绞痛或心痛。流向心肌的血液由于血栓阻塞了一条冠状动脉而突然大量减少，就会心脏病发作，称为冠状动脉硬化性心脏病，由于99％的血栓在临床是没有任何症状及感觉的，甚至通过医院心脑血管专科的常规检查，血脂、血压、心电图等指标也显示正常，所以病患心肌梗塞的表现是常规诊断不明显、发病快、死亡率高。目前医学上没有一种简单快捷的手段对冠心病进行快速诊断。

虽然现有听诊器，但是听诊器进行心跳声分析不能诊断一些心脏疾病。它不可能让分析师可以获得心音图(pcg)信号的定性和定量的特征和它们可能包含不正常的心跳的声音，如心音s1和s2的位置，以及杂音和畸变引起的不同病理条件下的心血管系统。此外，从研究心脏的声音和人类听觉的物理特性可以看到，人的耳朵是不适合心脏听诊，用听诊器临床诊断心脏的声音的能力是有限的，为此，我们提出了一种八通道冠状动脉疾病诊断仪来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种八通道冠状动脉疾病诊断仪。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种八通道冠状动脉疾病诊断仪，包括用于采集人体器官音频信号的声音收集模块、进行音频频谱分析的asic数字信号处理模块、进行无线接收的无线信号接收模块、用于数据共享云端的云端处理模块、用于图像处理的图像处理模块和用于医生观察的显示模块，所述声音收集模块包括声音传感器、差分处理器模块、滤波模块、信号放大模块和adc模块，所述滤波模块包括高通滤波器、低通滤波器、低频陷波器和高频陷波器，所述数字信号处理模块包括fir滤波单元、系统主控制单元、fft运算单元、频谱筛选核心运算单元和无线数据通信单元，所述图像处理模块包括图像分类模块、图像检索模块和图像对比模块，所述云端处理模块包括自动修正模块、远程诊断模块和数据共享模块。

优选地，所述高通滤波器、低通滤波器、低频陷波器和高频陷波器之间依次串联，所述高通滤波器的一端电连接在差分处理器模块的一侧，且高频陷波器的一端电连接在adc模块串联的一端。

优选地，所述八个声音传感器均采取基于cmos技术的硅麦克风传感器。

优选地，其中一个声音传感器安装在听诊头的壳体上，另外七个声音传感器安装在听诊头的壳体上靠近人体的一面。

优选地，所述显示模块采取二合一笔记本电脑。

优选地，所述无线数据通信单元和无线接收模块通过多种通信方式连接，所述通信方式包括3g、4g、cdma、gprs和无线局域网。

优选地，所述系统主控制单元输出端口和数字滤波处理单元、fft核心运算单元、频谱筛选核心运算单元、无线数据通信单元的控制端口相连接。

优选地，所述远程诊断模块包括宅听诊模块、远距多方会诊模块和专家建议模块。

本发明中，在使用时，通过八个声音传感器采集人体内的生物音和人体所处的周围环境的声音的叠加，将采集的生物音传递给差分处理器，差分处理器用于将上述人体声音传感器和环境声音传感器所采集的声音信号进行差分处理，以得到人体的生物音，生物音包括：包括心音、肠音和肺音等，之后在通过高通滤波器、低通滤波器、低频陷波器和高频陷波器，将接收到的信号进行过滤，将不在预设频率范围内的信号过滤，之后将信号传递到adc模块，通过adc模块将信号进行模数转换，根据的人体器官部位(心音、肠音和肺音)修改fir滤波系数，灵活处理输入数据，将不是该模式下的音频滤掉，极大的提高抗干扰和精确分析的能力，将滤波后的信号送入fft运算单元，求得该时域信号的复频域值，利用求幅值运算单元求出频域对应的幅值，之后在将求出的幅值传递到频谱筛选核心运算单元，频谱筛选核心运算单元可以针对人体器官在发生病变时音频频谱会发生变化的特点，设计一种可判断听诊音是否正常的分析算法，提取相应的特征频谱，之后传递到无线数据通信单元，无线数据通信单元将信号传递到无线信号接收器，无线信号接收器将图片传送到云端处理模块中，之后对云端处理模块的储存病例的声音进行检索，将该声音数据与各种典型病例的声音样本进行比，并将该声音数据进行压缩并且放置到相似的分类中，之后将相似的图片和该图片一起在显示模块上显示，之后病人和医生进行观看，通过记录、评价和保存诊断结果，并且在云端处理模块中，通过互联网从其他位于远程的医生那里获得关于数据的第二意见，在云端处理模块中，系统通过确诊病例的累积，可以不断自动修正专家数据模型，并将修正后的结果反馈给医疗机构，通过医生对诊断数据的确认和修改，完成系统的自我升级完善，云端处理模块可以将声音数据传递到宅听诊模块，为冠状动脉疾病诊断仪用户提供病例分析、医疗咨询和科技讲座，方便患者了解冠状动脉疾病，从而更好的预防，还也可以将声音数据传递远距多方会诊模块和专家建议模块，从而可以解决行业共性技术供给不足问题，集聚产学研医等各方面资源，推动关键技术、专家分析、难点研发，提升智慧诊断的协同创新能力和产业化能力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、可以同时捕获到多种声音，比如心脏血液涌动声、人体噪声和环境噪声等，并对这些声音数据进一步技术加工和分析，将数据以易于理解的图表形式呈现在电脑上，从而方便医生和病人进行观看；

2、该仪器诊断性能优效于临床常规方法，无额外创伤，不诱发斑块破裂，不损伤血管，不使用微循环扩张药，使用中不受患者病变的限制，检测时间短；

3、通过对心脏血流声波的检测，从而筛选出病灶位置，达到早期诊断的目的，并且它能够容易地发现病人的心血管疾病早期信号；

综上所述，本装置可以展示出心脏冠状动脉的异常情况及部位，避免医生检测时忽略这些异常，方便病人能及时了解自身身体状况，从而快速治疗，有效地提高心血管疾病的诊断率，提高医生的诊断技术水平，帮助医生确诊疑难病症。

附图说明

图1为本发明提出的一种八通道冠状动脉疾病诊断仪的框图；

图2为本发明提出的一种八通道冠状动脉疾病诊断仪的声音收集模块结构示意图；

图3为本发明提出的一种八通道冠状动脉疾病诊断仪的asic数字信号处理模块结构示意图

图4为本发明提出的一种八通道冠状动脉疾病诊断仪的滤波模块结构示意图；

图5为本发明提出的一种八通道冠状动脉疾病诊断仪的图像处理模块结构示意图；

图6为本发明提出的一种八通道冠状动脉疾病诊断仪的云端处理模块结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-6，一种八通道冠状动脉疾病诊断仪，包括用于采集人体器官音频信号的声音收集模块，可以快速接收人体器官的音频信号，包括心音、肠音和肺音，进行音频频谱分析的asic数字信号处理模块，将音频信号进行处理，进行无线接收的无线信号接收模块，将asic数字信号处理模块处理完后的音频信号传递到医生使用的云端处理模块上，方便储存，用于数据共享云端的云端处理模块、用于图像处理的图像处理模块和用于医生观察的显示模块，显示模块采取二合一笔记本电脑，这种电脑具备触摸功能，方便医生使用，同时适合在医院这些高污染的环境中使用；

声音收集模块包括声音传感器、差分处理器模块、滤波模块、信号放大模块和adc模块，八个声音传感器均采取基于cmos技术的硅麦克风传感器，该传感器体积小、声音灵敏度高，方便医生使用，并且测定数据更加准确，从而更好的接收病人体内的生物音，继而确定病人的身体健康，其中一个声音传感器安装在听诊头的壳体上，该声音传感器可称为环境声音传感器，用于采集人体所处的周围环境的声音，另外七个声音传感器安装在听诊头的壳体上靠近人体的一面，可称为人体声音传感器，用于采集人体的生物音和人体所处的周围环境的声音的叠加，方便确定患者体内的生物音，检测出的数据更加准确；

滤波模块包括高通滤波器、低通滤波器、低频陷波器和高频陷波器，高通滤波器、低通滤波器、低频陷波器和高频陷波器之间依次串联，可以将不属于生物音的杂音过滤，保证将生物音传递，高通滤波器的一端电连接在差分处理器模块的一侧，用于将上述人体声音传感器和环境声音传感器所采集的声音信号进行差分处理，且高频陷波器的一端电连接在adc模块串联的一端，adc模块将声音信号进行模数转换，方便后期进行处理和无线传输；

数字信号处理模块包括fir滤波单元、系统主控制单元、fft运算单元、频谱筛选核心运算单元和无线数据通信单元，根据的人体器官部位(心音、肠音和肺音)修改fir滤波系数，灵活处理输入数据，将不是该模式下的音频滤掉，极大的提高抗干扰和精确分析的能力，将滤波后的信号送入fft运算单元，求得该时域信号的复频域值，利用求幅值运算单元求出频域对应的幅值，fft在乘加运算次数上远小于传统离散傅里叶变换，极大地缩短了处理时间，降低了功耗，将求出的幅值传递到频谱筛选核心运算单元，频谱筛选核心运算单元可以针对人体器官在发生病变时音频频谱会发生变化的特点，设计一种可判断听诊音是否正常的分析算法，提取相应的特征频谱；

系统主控制单元输出端口和数字滤波处理单元、fft核心运算单元、频谱筛选核心运算单元、无线数据通信单元的控制端口相连接，系统主控制单元方便对fir滤波单元、fft运算单元、频谱筛选核心运算单元和无线数据通信单元进行控制，方便进行运算，从而方便对声音数据输出，无线数据通信单元方便将声音数据进行传输到云端处理模块上，无线数据通信单元和无线接收模块通过多种通信方式连接，通信方式包括3g、4g、cdma、gprs和无线局域网，图像处理模块包括图像分类模块、图像检索模块和图像对比模块，图像检索模块和图像对比模块是对储存病例的声音进行检索，将该声音数据与各种典型病例的声音样本进行比，并将对比后的声音数据在二合一笔记本电脑上显示，使医生和患者了解图像，使医生可以快速确认患者的疾病，从而确定患者身体情况，图像分类模块，可以将声音数据进行分类，方便医生快速查找，云端处理模块包括自动修正模块、远程诊断模块和数据共享模块，自动修正模块可以使系统通过确诊病例的累积，不断自动修正专家数据模型，并将修正后的结果反馈给医疗机构，通过医生对诊断数据的确认和修改，完成系统的自我升级完善，可将接收到的声音数据通过网络发送至远端从而实现远程诊断功能，通过云数据平台，病人的病例可以保留在数据中心，从而方便其他医生进行了解和观看，可以解决行业共性技术供给不足问题，集聚产学研医等各方面资源，推动关键技术、专家分析、难点研发，提升智慧诊断的协同创新能力，远程诊断模块包括宅听诊模块、远距多方会诊模块和专家建议模块。

本发明中，在使用时，通过八个声音传感器采集人体内的生物音和人体所处的周围环境的声音的叠加，将采集的生物音传递给差分处理器，差分处理器用于将上述人体声音传感器和环境声音传感器所采集的声音信号进行差分处理，以得到人体的生物音，生物音包括：包括心音、肠音和肺音等，之后在通过高通滤波器、低通滤波器、低频陷波器和高频陷波器，将接收到的信号进行过滤，将不在预设频率范围内的信号过滤，之后将信号传递到adc模块，通过adc模块将信号进行模数转换，根据的人体器官部位(心音、肠音和肺音)修改fir滤波系数，灵活处理输入数据，将不是该模式下的音频滤掉，极大的提高抗干扰和精确分析的能力，将滤波后的信号送入fft运算单元，求得该时域信号的复频域值，利用求幅值运算单元求出频域对应的幅值，之后将求出的幅值传递到频谱筛选核心运算单元，频谱筛选核心运算单元可以针对人体器官在发生病变时音频频谱会发生变化的特点，设计一种可判断听诊音是否正常的分析算法，提取相应的特征频谱，之后传递到无线数据通信单元，无线数据通信单元将信号传递到无线信号接收器，无线信号接收器将图片传送到云端处理模块中，之后对云端处理模块的储存病例的声音进行检索，将该声音数据与各种典型病例的声音样本进行比，并将该声音数据进行压缩并且放置到相似的分类中，之后将相似的图片和该图片一起在显示模块上显示，之后病人和医生进行观看，通过记录、评价和保存诊断结果，并且在云端处理模块中，通过互联网从其他位于远程的医生那里获得关于数据的第二意见，在云端处理模块中，系统通过确诊病例的累积，可以不断自动修正专家数据模型，并将修正后的结果反馈给医疗机构，通过医生对诊断数据的确认和修改，完成系统的自我升级完善，云端处理模块可以将声音数据传递到宅听诊模块，为冠状动脉疾病诊断仪用户提供病例分析、医疗咨询和科技讲座，方便患者了解冠状动脉疾病，从而更好的预防，还也可以将声音数据传递远距多方会诊模块和专家建议模块，从而可以解决行业共性技术供给不足问题，集聚产学研医等各方面资源，推动关键技术、专家分析、难点研发，提升智慧诊断的协同创新能力和产业化能力。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。