一种便携式手持心肺数据同步采集设备的制作方法

本发明涉及心肺数据采集技术领域，特别涉及一种便携式手持心肺数据同步采集设备。

背景技术：

心肺功能问题是中老年慢性病最主要的诱因，心血管病调查报告显示中国心血管疾病患病人数，发病率及死亡率均居于首位。线下就医距离远，时间金钱成本消耗大。线上就医可以极大节约社会医疗成本，但由于一般家庭没有专业的心肺信号采集设备而导致线上就医只能口头描述，难以进行精确的病情诊断。就算家里有各种心肺功能测试仪器，依然有两个大问题，一个是很多信号需要同步采集，而传统的家用或手持设备不具备同步采集的功能。其次是心电，心音，肺音，多普勒超声都有专业的检测位置和测试方法，例如：动态心电图检查、x光透视、ct扫描、核磁共振、静脉数字减影造影等，此类仪器通常十分昂贵，需要专业的医护人员进行操作，病患需要前往医院进行各项指标检查才能获取完整的心血管参数，检测时间长，不利于病患的及时救治；同时此类检测仪器也无法适用于家庭，不能满足用户实时动态监测心血管参数的需求，无法做到实时采集到准确的心肺数据。

技术实现要素：

为了解决现有技术中无法实时采集到准确的心肺数据的技术问题，本发明提供一种便携式手持心肺数据同步采集设备。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种便携式手持心肺数据同步采集设备，包括主机、心脏超声多普勒探头、心肺音探头、心电探头，所述心脏超声多普勒探头、心肺音探头设置在主机左端，其中心脏超声多普勒探头与心肺音探头对称设置；所述心电探头设置在主机右端，该心电探头通过数据线缆与主机连接。

优选地，所述主机包括，处理器、通讯模块、数据存储模块、电源管理模块和锂电池，所述处理器分别与通讯模块、数据存储模块和电源管理模块连接，其中电源管理模块与锂电池连接。

优选地，所述心脏超声多普勒探头包括，发射驱动电路、超声发射器、超声接收器、放大滤波电路ⅰ、超声模拟前端，所述发射驱动电路与超声发射器连接，其中发射驱动电路用于控制超声发射器发射超声波；所述超声接收器与放大滤波电路ⅰ连接，该放大滤波电路ⅰ与超声模拟前端连接，其中超声模拟前端与处理器连接。

优选地，所述超声接收器用于接收超声信号，该超声接收器将超声信号通过放大滤波电路ⅰ进行放大和滤波；所述放大滤波电路ⅰ将超声信号传输至超声模拟前端，其中超声模拟前端对超声信号进行编码和数模转换，将模拟信号转换为数字信号。

优选地，所述心肺音探头包括，拾音器、放大滤波电路ⅱ、音频模拟前端，所述拾音器与放大滤波电路ⅱ连接，该放大滤波电路ⅱ与音频模拟前端连接，其中音频模拟前端与处理器连接。

优选地，所述拾音器用于采集心音和肺音信号，该拾音器将心音和肺音信号通过放大滤波电路ⅱ进行放大和滤波；所述放大滤波电路ⅱ将心音和肺音信号传输至音频模拟前端，其中音频模拟前端对心音和肺音信号进行编码和数模转换，将模拟信号转换为数字信号。

优选地，所述心电探头包括，心电传感器、放大滤波电路ⅲ、心电模拟前端，所述心电传感器与放大滤波电路ⅲ连接，该放大滤波电路ⅲ与心电模拟前端连接，其中心电模拟前端与处理器连接。

优选地，所述心电传感器用于采集心电信号，该心电传感器将心电信号通过放大滤波电路ⅲ进行放大和滤波；所述放大滤波电路ⅲ将心电信号传输至心电模拟前端，其中心电模拟前端对心电信号进行编码和数模转换，将模拟信号转换为数字信号。

优选地，所述心电传感器为多导联传感器，该心电传感器可为三导联传感器、五导联传感器或十二导联传感器。

优选地，所述处理器包括数据同步模块和数据处理模块，其中数据同步模块用于同步多通道输入信号，数据处理模块用于对输入多通道信号数据进行分析和处理。

优选地，所述电源管理模块分别与处理器、心脏超声多普勒探头、心肺音探头、心电探头连接，该电源管理模块为处理器、心脏超声多普勒探头、心肺音探头、心电探头提供电源。

优选地，所述电源管理模块用于对锂电池充/放电管理、检测、电量监控。

优选地，所述通讯模块为wifi模块、4g/5g模块、蓝牙模块，该通讯模块与手机或网络设备无线连接。

优选地，所述数据存储模块用于对数据进行同步存储。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1)本发明采用心脏超声多普勒探头、心肺音探头和心电探头组合的多样数据采集方式，覆盖了大部分心脏疾病诊断需要的数据；

2)本发明通过同步数据模块实时采集准确的心肺数据，同步的数据可以提供更多的信息，供医生诊断病情；

3)本发明心肺数据同步采集设备主要负责信号的采集、同步、处理、传输和储存，从而使得心肺数据同步采集设备的尺寸小巧、陈本低廉；可以单手持握，随身携带，使用方便，可以远程采集实时数据，通过手机发送给医生，用于诊断和监护；

本发明通过在主机上分别设置心脏超声多普勒探头、心肺音探头和多导联心电探头，可以在家庭，户外，病房等场景下，便携快捷的采集用户的心肺数据，并将多种信号，同步采集，给医生提供精确的诊断依据，解决现有技术中无法做到实时采集到准确的心肺数据的技术问题，实现实时采集到准确的心肺数据，以改善心血管疾病的患病率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的结构原理框图。

附图标号说明：1-主机，2-心脏超声多普勒探头，3-心肺音探头，4-心电探头，5-数据线缆，6-处理器，7-通讯模块，8-数据存储模块，9-电源管理模块，10-锂电池，11-数据同步模块，12-数据处理模块，13-手机，14-发射驱动电路，15-超声发射器，16-超声接收器，17-放大滤波电路ⅰ，18-超声模拟前端，19-拾音器，20-放大滤波电路ⅱ，21-音频模拟前端，22-心电传感器，23-放大滤波电路ⅲ，24-心电模拟前端。

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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

请结合参照图1、图2，一种便携式手持心肺数据同步采集设备，包括主机1、心脏超声多普勒探头2、心肺音探头3、心电探头4，所述心脏超声多普勒探头2、心肺音探头3设置在主机1左端，其中心脏超声多普勒探头2与心肺音探头3对称设置；所述心电探头4设置在主机1右端，该心电探头4通过数据线缆5与主机1连接。

进一步地，所述主机1包括，处理器6、通讯模块7、数据存储模块8、电源管理模块9和锂电池10，所述处理器6分别与通讯模块7、数据存储模块8和电源管理模块9连接，其中电源管理模块9与锂电池10连接。

本实施例中，处理器6包括数据同步模块11和数据处理模块12，其中数据同步模块11用于同步多通道输入信号，数据处理模块12用于对输入多通道信号数据进行分析和处理。处理器6可选微控制单元mcu和数字信号处理器dsp，用于心音肺音的提取，降噪和分析；心电的滤波，降噪，心率计算，通过人工智能算法进行心律失常的判断；对超声多普勒信号进行滤波，降噪，渲染和分析；并负责对回收的多个信号进行同步，压缩和管理。

本实施例中，通讯模块7为wifi模块、4g/5g模块和蓝牙模块，该通讯模块7与手机13或网络设备无线连接，通过通信模块7将数据发送到用户手机13，可以令用户在手机13上查看各种数据，更具智能化。通讯模块7在有网络的情况下可以通过wifi模块、4g/5g模块将信号数据发送出去，而当处于没有网络的时候，通讯模块7可以通过蓝牙模块将数据传输出去，使用户使用更方便。

本实施例中，锂电池10采用大容量锂电池，保证本发明心肺数据同步采集设备可以持续工作48小时以上，其中锂电池10通过电源管理模块9分别与处理器6、心脏超声多普勒探头2、心肺音探头3、心电探头4连接，该锂电池10主要负责处理器6、心脏超声多普勒探头2、心肺音探头3、心电探头4的电源输出，通过电源管理模块9控制处理器6、心脏超声多普勒探头2、心肺音探头3、心电探头4的电源用量管理，电源管理模块9对锂电池10充放电管理，并精确检测剩余电量，保证各模块按照预定功能安全稳定工作。

本实施例中，数据存储模块8用于对数据进行同步存储，数据存储模块8该通过中央处理器内部的存储器，和外挂的存储器对数据进行存储。

进一步地，所述心脏超声多普勒探头2包括，发射驱动电路14、超声发射器15、超声接收器16、放大滤波电路ⅰ17、超声模拟前端18，所述发射驱动电路14与超声发射器15连接，其中发射驱动电路14用于控制超声发射器15发射超声波；所述超声接收器16与放大滤波电路ⅰ17连接，该放大滤波电路ⅰ17与超声模拟前端18连接，其中超声模拟前端18与处理器6连接。

本实施例中，超声多普勒探头2优选方案是阵列脉冲式多普勒传感器，其中阵列脉冲式多普勒传感器包含发射传感器15，接收传感器16，发射驱动电路14，并且阵列脉冲式多普勒传感器呈矩阵式排列，此阵列脉冲式多普勒传感器在胸部多普勒超声方案中，是最为常见的一种方案，相比与连续式多普勒传感器，结构简单，功耗较小。

本实施例中，发射驱动电路14用于控制超声发射器15发射超声波，超声接收器16用于接收超声信号，该超声接收器16将超声信号通过放大滤波电路ⅰ17进行放大和滤波处理；放大滤波电路ⅰ17将处理后的超声信号传输至超声模拟前端18，其中超声模拟前端18对超声信号进行编码和数模转换，将模拟信号转换为数字信号，超声模拟前端18将转换的超声数字信号传输至处理器6，通过处理器6中的数据处理模块12对超声数据进行处理，同时将相应数据发送至数据存储模块8进行储存，处理器6将处理好的数据通过通讯模块7发送至用户手机13，在通过手机13将实时数据远程发送至医生处，用于诊断和监护。

进一步地，所述心肺音探头3包括，拾音器19、放大滤波电路ⅱ20、音频模拟前端21，所述拾音器19与放大滤波电路ⅱ20连接，该放大滤波电路ⅱ20与音频模拟前端21连接，其中音频模拟前端21与处理器6连接。

本实施例中，拾音器19优选压电陶瓷或压电薄膜，频率响应范围在0.5-2khz，压电薄膜或压电陶瓷都是被动器件，可将收到的压力转化成电信号。

本实施例中，拾音器19用于采集心音和肺音信号，该拾音器19将心音和肺音信号通过放大滤波电路ⅱ20进行放大和滤波处理，放大滤波电路ⅱ20将处理后心音和肺音信号传输至音频模拟前端21，该频模拟前端21对心音和肺音信号进行编码和数模转换，将模拟信号转换为数字信号，音频模拟前端21将转换的心音和肺音数字信号传输至处理器6，通过处理器6中的数据处理模块12对心音和肺音数据进行处理，同时将相应心音和肺音数据发送至数据存储模块8进行储存，处理器6将处理好的心音和肺音数据通过通讯模块7发送至用户手机13，并通过手机13将实时心音和肺音数据远程发送至医生处，用于诊断和监护。

进一步地，所述心电探头4包括，心电传感器22、放大滤波电路ⅲ23、心电模拟前端24，所述心电传感器22与放大滤波电路ⅲ23连接，该放大滤波电路ⅲ23与心电模拟前端24连接，其中心电模拟前端24与处理器6连接。

本实施例中，心电传感器22为多导联传感器，该心电传感器22可为三导联传感器、五导联传感器或十二导联传感器，心电传感器22通过电极片采集人体体表的电信号，并通过数据线缆5连接至主机1，其中电极片优选为电极贴片，数据线缆5为带屏蔽的传输线。

本实施例中，心电传感器22用于采集心电信号，该心电传感器22将心电信号通过放大滤波电路ⅲ23进行放大和滤波出处理，放大滤波电路ⅲ23将处理好的心电信号传输至心电模拟前端24，其中心电模拟前端24对心电信号进行编码和数模转换，将模拟信号转换为数字信号，心电模拟前端24将转换的心电数字信号传输至处理器6，通过处理器6中的数据处理模块12对心电数据进行处理，同时将相应心电数据发送至数据存储模块8进行储存，处理器6将处理好的心电数据通过通讯模块发送至用户手机13，并通过手机13将实时心电数据远程发送至医生处，用于诊断和监护。

本发明根据用户的不同使用需求，可实现心脏超声多普勒探头2单独采集超声数据，心肺音探头3单独采集心音和肺音数据或心电探头4单独采集心电数据，也可以实现心电数据和心音数据同步采集，心电数据和肺音数据同步采集或心电数据和多普勒超声数据同步采集，通过心脏超声多普勒探头2、心肺音探头3和心电探头4组合的多样数据采集方式，覆盖了大部分心脏疾病诊断需要的数据，可以在家庭，户外，病房等场景下，便携快捷的采集用户的心肺数据，并将多种信号，同步采集，给医生提供精确的诊断依据，解决现有技术中无法做到实时采集到准确的心肺数据的技术问题，实现实时采集到准确的心肺数据，以改善心血管疾病的患病率。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。