一種標準化心臟疾病遠程診斷平臺的製作方法

2023-10-18 00:49:19

本發明涉及心血管疾病的數據共享、遠程診斷系統，具體涉及一種標準化心臟疾病遠程診斷平臺。

背景技術：

心血管疾病的發病率在逐年增加,根據世界衛生組織的統計,世界上被心血管疾病所困擾的病人已經超過了15億,每年因心血管疾病死亡的人數己經超過一億六千萬,即在每3個死亡者中就有1人死於心血管疾病,而且在死亡者中80％發生在發展中國家。在我國,根據國家衛生部心血管病防治研究中心發布的中國心血管疾病研究報告指出,心血管疾病己成為威脅中國居民健康的重大疾病。

據統計,中國每年死於心血管疾病的人數約350萬,佔死亡人數總數的50％左右,是威脅人類健康的「頭號公敵」。因此,心血管疾病的防禦和治療便成為目前醫學界人士面臨地至關重要的問題。醫生通過對心電體徵信號的分析研究,可以及時掌握心血管疾病患者的病情變化情況,對病情出現異常者給予及時的治療,降低了心臟病患者因病情惡化得不到及時診斷治療而死亡的風險。因而如果能夠準確地提取心血管疾病患者的心電體徵信號,並將提取的心電信息實時地發送至醫療監護中心供專家診斷分析,可以有效地降低因心臟病突發而導致死亡的概率,據相關資料表明至少70％的患者可以避免死亡。

給予這種需求我們設計了標準化心臟疾病遠程診斷平臺，即建立一個心音資料庫存放智能電子聽診器所檢測到的心音數據，並利用生物信息學中的數據分析和數據挖掘技術對資料庫中的數據進行分析，依據疾病類型將數據分類，從而為醫科院校教學、醫生臨床診斷及醫學基礎理論研究提供依據，對於推動標準化心臟病診斷方法、提高中國在國際心臟病診斷上的影響和在心臟病學研究上的學術地位具有重要作用。

標準化心臟疾病遠程診斷平臺即通過現代化的醫療手段和網際網路系統，使醫生能夠通過網絡，看到病人在家中自己測到的相關疾病數據，並依據這些數據對病人進行診斷。可以免去病人奔波之苦，使病人能夠得到及時的診斷，又可以超越時間和空間的間隔，通過網絡匯集全國、乃至全世界的醫學專家對某些疑難病症進行診治。這不僅可以為患者提供極大的方便，減輕患者經濟負擔，而且可以為病人做出及時的診斷，挽救病人的生命。

技術實現要素：

針對以上現有技術問題，本發明的目的在於提供一種標準化心臟疾病遠程診斷平臺，將計算機網絡技術、多媒體技術與生物工程有機結合，利用聲音探測器置與患者心臟的特殊的聽診部位接觸，採集患者的心音、肺音並將聲音信號轉換成電信號進行記錄、傳送供專家遠程會診、數據共享。

包括智能聽診器模塊，疾病診斷、反饋、共享模塊，所述智能聽診器模塊包括聲音探測器、聲波識別器以及心音分辨器，其中，所述聲音探測器用於對心臟發出的聲音和肺部發出的聲音信號進行探測並區分第一和第二心音，其連接至聲波識別器並可將聲音傳送給聲波識別器；所述聲波識別器用於對聲音探測器探測到的聲音進行識別處理，其連接至音分辨器並可將處理後信號傳送給心音分辨器；所述心音分辨器用於對信號進行處理，並將其發送至疾病診斷、反饋、共享模塊；所述疾病診斷、反饋、共享模塊包括無線數據接收平臺，所述智能聽診器模塊發出的信號發送至無線數據接收平臺。

進一步地，所述智能聽診器模塊還包括聲波傳導器，聲音探測器探測到的聲音經聲波傳導器傳送給聲波識別器。

進一步地，所述心音分辨器用於對信號進行處理為心音分辨器對聲傳感器產生的模擬電壓信號轉化成數位訊號。

進一步地，所述智能聽診器模塊還包括數位訊號處理系統，所述心音分辨器連接至該數位訊號處理系統，從心音分辨器輸出的數位訊號，經數位訊號處理系統進行處理。

進一步地，所述智能聽診器模塊還包括無線數據傳輸系統，所述數位訊號處理系統連接至該無線數據傳輸系統，經數位訊號微處理系統處理得到的信號通過無線數據傳輸系統傳送到無線數據接收平臺。

進一步地，所述疾病診斷、反饋、共享模塊還包括專家診斷系統、診斷結果反饋系統以及診斷結果共享系統，其中，所述專家診斷系統作為無線數據接收平臺的入口，可以通過其進入無線數據接收平臺並查看心音圖形，所述專家診斷系統連接診斷結果反饋系統並可通過診斷結果反饋系統連接患者，所述專家診斷系統連接診斷結果共享系統並可將數據在診斷結果共享系統中共享。

進一步地，所述經數位訊號微處理系統處理得到的信號為心律波形圖。

進一步地，所述聲音探測器為壓電型、高靈敏度諧振式或寬頻帶式，所述心音分辨器是音頻模/數轉換器(ADC)或音頻編解碼。

進一步地，所述數位訊號微處理系統的處理包括環境噪聲抑制和濾波，限制心臟和肺部聲音信號的帶寬範圍，所述數位訊號處理系統是微控制器單元，數位訊號處理器或生物晶片。

進一步地，所述無線數據傳送系統是紅外線、藍牙、無線數傳電臺、WIFI、GPRS、3G或UWB；所述無線數據接收平臺是NAS或SAN網絡存儲共享方式。

與目前現有技術相比，本發明將計算機網絡技術、多媒體技術與生物工程有機結合，利用聲音探測器置與患者心臟的特殊的聽診部位接觸，採集患者的心音、肺音並將聲音信號轉換成電信號進行記錄、傳送供專家遠程會診、數據共享。

具體來說：

1、遠程診斷平臺的推廣既可以免去病人奔波之苦，使病人能夠得到及時的診斷，又可以超越時間和空間的間隔，通過網絡匯集全國、乃至全世界的醫學專家對某些疑難病症進行診治。這不僅可以為患者提供極大的方便，減輕患者經濟負擔，而且可以為病人做出及時的診斷，挽救病人的生命。

2、智能電子聽診器在普通家庭中的普遍使用以及它的數據化模式，使心臟病患者可以通過網際網路將測量自己的心臟結果，進行遠程診斷分析。

3、心音資料庫的建立，對於推動標準化心臟病診斷方法、提高中國在國際心臟病診斷上的影響和在心臟病學研究上的學術地位具有重要作用。

4、智能電子聽診器低廉的檢測成本使臨床醫生能夠通過簡單的手段對每一位病人的心音進行數位化的記錄。

5、智能電子聽診器藉助於語音識別和計算機技術將所測得的心音轉變為可視信號顯示在計算機上，它能分辨出微弱的人耳分辨不出的異常心音，因此可以大大提高診斷的準確性，並有助於推動醫療診斷的規範化。

附圖說明

圖1為標準化心臟疾病遠程診斷平臺

附圖標記說明：

A、聲音探測器

B、聲波傳導器

C、聲音識別器

D、心音分辨驅動器

E、數位訊號微處理系統

F、無線數據傳輸系統

G、無線數據接收平臺

H、專家診斷系統

I、診斷反饋系統

L、診斷結果共享系統(心音資料庫)

具體實施方式

下面根據附圖對本發明進行詳細描述，其為本發明多種實施方式中的一種優選實施例。

在一個優選實施例中，標準化心臟疾病遠程診斷平臺的特點是：聲音探測器(A)對心臟發出的聲音和肺部發出的聲音信號進行探測，該探測器具有較高的靈敏度，能區分第一和第二心音；聲音探測器探測到的聲音經聲波傳導器(B)傳送給聲波識別器(C)，聲波識別器對聲音探測器探測到的聲音進行識別處理然後傳送給心音分辨驅動器(D)，心音分辨器對聲傳感器產生的模擬電壓信號轉化成數位訊號，從心音分辨器輸出的數位訊號，經數位訊號處理系統(E)進行處理，經數位訊號微處理系統處理得到的信號(心律波形圖)通過無線數據傳輸系統(F)傳送到無線數據接收平臺(G)，診斷專家可以通過專家診斷系統(H)進入無線數據接收平臺查看心音圖形並作出相應的診斷，專家診斷結論通過診斷反饋系統(I)反饋給患者，經患者同意去掉個人信息後可將診斷結果發送到診斷結果共享系統(L)(心音資料庫)供醫生、學生以及其他患者進行診斷參考。

在另一個優選實施例中，可以採用如下方案：標準化心臟疾病遠程診斷平臺包括兩個部分1、智能聽診器部分：聲音探測器、聲波傳導器、聲波識別器、心音分辨器、數位訊號處理系統、無線數據傳輸系統；2、疾病診斷、反饋、共享部分包括：無線數據接收平臺、專家診斷系統、診斷結果反饋系統、診斷結果共享系統。其特徵是：聲音探測器對心臟發出的聲音和肺部發出的聲音信號進行探測，該探測器具有較高的靈敏度，能區分第一和第二心音；聲音探測器探測到的聲音經聲波傳導器傳送給聲波識別器，聲波識別器對聲音探測器探測到的聲音進行識別處理然後傳送給心音分辨驅動器，心音分辨器對聲傳感器產生的模擬電壓信號轉化成數位訊號，從心音分辨器輸出的數位訊號，經數位訊號處理系統進行處理，經數位訊號微處理系統處理得到的信號(心律波形圖)通過無線數據傳輸系統傳送到無線數據接收平臺，診斷專家可以通過專家診斷系統進入無線數據接收平臺查看心音圖形並作出相應的診斷，專家診斷結論通過診斷反饋系統反饋給患者，經患者同意去掉個人信息後可將診斷結果發送到診斷結果共享系統(心音資料庫)供醫生、學生以及其他患者進行診斷參考。

聲音探測器放置在人體心臟部位採集心臟發出的聲音，該聲音探測器器對20Hz至400Hz心臟發出的聲音信號有較高的靈敏度，能區分第一和第二心音；其可以為壓電型、高靈敏度諧振式、寬頻帶式等。聲音探測器採集到的聲音信號將聲波傳導器進行傳送，該聲波傳導器能將聲探測器探測到的聲音高保真的傳送出去。所述的聲音探測器探測到的聲波經聲波傳導器傳送給聲音識別器，聲音識別器進行聲音識別。聲音識別器對探測器探測到的聲音進行聲音識別後，再經心音分辨驅動器進行處理,該心音分辨器可以是音頻模/數轉換器(ADC)或音頻編解碼等。所述的從心音分辨驅動器輸出的數位訊號，經數位訊號微處理系統進行處理包括環境噪聲抑制和濾波，限制心臟和肺部聲音信號的帶寬範圍等，數位訊號處理系統可以是微控制器單元(MCU)或數位訊號處理器，以及生物晶片等。經數位訊號處理系統處理得到的信號通過無線數據傳輸系統進行傳送到無線數據接收平臺，該無線數據傳送系統可以是紅外線、藍牙、無線數傳電臺、WIFI、GPRS、3G、UWB等方式；無線數據接收平臺可以是NAS、SAN等網絡存儲共享方式。診斷專家可以通過專家診斷系統進入無線數據接收平臺查看心音圖形並作出相應的診斷。專家診斷結論通過診斷反饋系統反饋給患者，經患者同意去掉個人信息後可將診斷結果發送到診斷結果共享系統(心音資料庫)供醫生、學生以及其他患者進行診斷參考。

下面結合附圖對本發明的特點進行進一步說明：

本發明的特點之一為：聲音探測器(A)放置在人體心臟部位採集心臟發出的聲音，該聲音探測器器對20Hz至400Hz心臟發出的聲音信號有較高的靈敏度，能區分第一和第二心音；其可以為壓電型、高靈敏度諧振式、寬頻帶式等。

本發明的特點之二為：聲音探測器(A)採集到的聲音信號將聲波傳導器(B)進行傳送，該聲波傳導器能將聲探測器探測到的聲音高保真的傳送出去。

本發明的特點之三為：聲音探測器(A)探測到的聲波經聲波傳導器(B)傳送給聲音識別器(C)，聲音識別器進行聲音識別。

本發明的特點之四為：聲音識別器(C)對探測器(A)探測到的聲音進行聲音識別後，再經心音分辨驅動器(D)進行處理,，該心音分辨器可以是音頻模/數轉換器(ADC)或音頻編解碼器等。

本發明的特點之五為：從心音分辨驅動器(D)輸出的數位訊號，經數位訊號微處理系統(E)進行處理，包括環境噪聲抑制和濾波，限制心臟和肺部聲音信號的帶寬範圍等，數位訊號處理系統可以是微控制器單元(MCU)或數位訊號處理器，以及生物晶片等。

本發明的特點之六為：經數位訊號處理系統(E)處理得到的信號通過無線數據傳輸系統(F)進行傳送到無線數據接收平臺(G)，該無線數據傳送系統(F)可以是紅外線、藍牙、無線數傳電臺、WIFI、GPRS、3G、UWB等方式；無線數據接收平臺(G)可以是NAS、SAN等網絡存儲方式。

本發明的特點之七為：診斷專家可以通過專家診斷系統(H)進入無線數據接收平臺(G)查看心音圖形並作出相應的診斷。

本發明的特點之八為：專家診斷結論通過診斷反饋系統(I)反饋給患者，經患者同意去掉個人信息後可將診斷結果發送到診斷結果共享系統(心音資料庫)(L)供醫生、學生以及其他患者進行診斷參考。

該系統的聲音探測器採用的是自己研製開發的壓電式聲音探測器，該聲音探測器對20Hz至400Hz心臟發出的聲音和100Hz至1200Hz肺部發出的聲音信號有較高的靈敏度，能精確區分第一和第二心音；聲音探測器探測到的聲音經聲波傳導器傳送給聲波識別器，聲波識別器對聲音探測器探測到的聲音進行識別處理然後傳送給心音分辨驅動器，心音分辨驅動器採用的是音頻編解碼器，心音分辨器對聲傳感器產生的模擬電壓信號轉化成數位訊號，從心音分辨器輸出的數位訊號，經數位訊號處理系統進行處理，數位訊號微處理系統採用的是生物晶片，得到的心律波形圖通過無線數據傳輸系統傳送到無線數據接收平臺，診斷專家通過專家診斷系統進入無線數據接收平臺查看心音圖形並作出相應的診斷，專家診斷結論通過診斷反饋系統反饋給患者，經患者同意去掉個人信息後可將診斷結果發送到診斷結果共享系統(心音資料庫)供醫生、學生以及其他患者進行診斷參考，整個網絡存儲共享採用的是SAN網絡系統，經試驗，系統達到了測量、傳輸、診斷、反饋、共享等功能。

上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現並不受上述方式的限制，只要採用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進直接應用於其它場合的，均在本發明的保護範圍之內。