基于雙控制器的電子聽診器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于雙控制器的電子聽診器，包括心音探頭和信號調理電路，實時采集的心音信號經過信號調理電路調理后輸入至主控模塊；在主控模塊中，調理后的心音信號經A/D轉換器轉換后輸入至比較器，比較器將轉換后的心音信號與給定心音信號進行比較，并將比較結果輸出至PID控制器或模糊控制器，PID控制器或模糊控制器對比較結果進行控制處理后，輸出得到實輸出心音信號，該輸出心音信號同時作為給定心音信號返回至比較器。本發明電子聽診器對采集的心音信號經過三種控制方式交互控制處理，能夠得到準確的實時反應心音特點的心音信號，真實的反應出心音信號中存在的雜音和畸變信號，給出準確的診斷信息。
【專利說明】基于雙控制器的電子聽診器
【技術領域】
[0001]本發明涉及醫療診斷設備領域，特別涉及一種基于雙控制器的電子聽診器。
【背景技術】
[0002]心音是心臟及大血管機械運動狀況的反映，心音聽診是醫生評估心臟功能狀態最基本的方法之一。雖然目前已經有心電圖(ECG)測量、超聲檢測等檢查手段，但是心音聽診安全、費用低，而且當心血管疾病尚未發展到足以產生其它癥狀(如心電圖ECG異常)之前，心音中出現的雜音和畸變就是唯一的診斷信息，因此，心音聽診是評估心血管疾病，特別是心瓣膜病、先天性心臟病和心率失常的重要手段。
[0003]傳統的心音聽診器由聽頭、膠管、金屬架、耳塞組成，心音通過聽頭的膜片振動，由連接的膠管將心音傳到耳塞。通過這樣的聽診器進行診斷，缺少心音圖的定量分析，診斷的準確性依賴于診斷醫生的經驗，主觀性強。目前也出現了ー些電子聽診器，在傳統聽診器的基礎上增加了電子分析模塊，將心音信號經過放大、濾波處理后，將振動信號轉變成線條圖形記錄下來輸出心音圖，超過人耳聽覺敏感度所能分辨的心音和雜音也能被監測到，結合心音圖的定量分析可以做出更準確的診斷結果，且不依賴于經驗。更進ー步改進的電子聽診器還增設了主控模塊，處理后的心音信號經過主控模塊可傳輸至PC機，進行進存儲。目前的電子聽診器采用的是通過電子元器件選型和電路設計來實現自動測試，電子聽診器既能檢測普通的心音信號，也能捕捉特殊的心音和肺音等相關信息，但是對于心音中出現的雜音和畸變很難真實的反應出來，導致診斷信息不能反映出雜音和畸變信息。然而心音中的雜音和畸變是反應心臟早期病變的有用信息，因此目前的電子聽診器不能實現更早的發現病變的目的。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服現有技術中所存在的不能檢測到心音中出現的雜音和畸變信息的不足，提供一種基于雙控制器的電子聽診器，采用PID控制器和模糊控制器實現心音中的雜音和畸變信息檢測。
[0005]為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案:
[0006]一種基于雙控制器的電子聽診器，包括用于實時采集心音信號的心音探頭，所述心音探頭連接信號調理電路，實時采集的心音信號經過信號調理電路調理后輸入至主控模塊；所述主控模塊包括A/D轉換器、比較器、PID控制器和模糊控制器，調理后的心音信號經A/D轉換后輸入至比較器，比較器將轉換后的心音信號與給定心音信號進行比較，并將比較結果輸出至PID控制器或模糊控制器，PID控制器或模糊控制器對比較結果進行控制處理后，輸出得到實時反應心音特點的輸出心音信號，該輸出心音信號同時作為給定心音信號返回至比較器。
[0007]進ー步的，所述給定心音信號的初始值為ー設定信號。
[0008]進ー步的，比較器將經A/D轉換后心音信號與給定心音信號進行幅度比較，得到偏差e ;如果偏差e大于閾值η且小于等于設定參數m，則將偏差e輸入至PID控制器；如果偏差e大于設定參數m，則將偏差e輸入至模糊控制器。
[0009]進一步的，所述PID控制器對接收到的偏差e進行
【權利要求】
1.一種基于雙控制器的電子聽診器，包括用于實時采集心音信號的心音探頭，所述心音探頭連接信號調理電路，實時采集的心音信號經過信號調理電路調理后輸入至主控模塊；其特征在于， 所述主控模塊包括A/D轉換器、比較器、PID控制器和模糊控制器，調理后的心音信號經A/D轉換后輸入至比較器，比較器將轉換后的心音信號與給定心音信號進行比較，并將比較結果輸出至PID控制器或模糊控制器，PID控制器或模糊控制器對比較結果進行控制處理后，輸出得到輸出心音信號，該輸出心音信號同時作為給定心音信號返回至比較器。
2.根據權利要求1所述的基于雙控制器的電子聽診器，其特征在于，所述給定心音信號的初始值為一設定信號。
3.根據權利要求2所述的基于雙控制器的電子聽診器，其特征在于，比較器將經A/D轉換后心音信號與給定心音信號進行幅度比較，得到偏差e ;如果偏差e大于閾值n且小于等于設定參數m，則將偏差e輸入至PID控制器；如果偏差e大于設定參數m，則將偏差e輸入至模糊控制器。
4.根據權利要求3所述的基于雙控制器的電子聽診器，其特征在于，所述PID控制器對接收到的偏差e進行
5.根據權利要求3所述的基于雙控制器的電子聽診器，其特征在于，所述模糊控制器
為二維模糊控制器，以偏差e及偏差變化率e。作為輸入量，
6.根據權利要求2所述的基于雙控制器的電子聽診器，其特征在于，如果偏差e小于等于閾值n，則經A/D轉換后的心音信號Ui經過零處理函數f (0 )修正后得到輸出心音信號U0, U0=Ui^f (3),f(3) = 3*Su(k), 5 U (k) =Kp (ek-ek_!) +Kpk, Ki 為積分系數。
7.根據權利要求1所述的進一步的基于雙控制器的電子聽診器，其特征在于，所述信號調理電路包括初級放大器、低通濾波器和主放大器，信號調理電路對采集的心音信號進行功率放大和濾波處理。
8.根據權利要求1所述的進一步的基于雙控制器的電子聽診器，其特征在于，所述信號調理電路還連接有功率放大器，所述功率放大器連接揚聲器，經信號調理電路調理后的心音信號經過功率放大器放大后由揚聲器輸出。
9.根據權利要求1所述的進一步的基于雙控制器的電子聽診器，其特征在于，所述主控模塊還連接PC機和/或顯示屏。
【文檔編號】A61B7/04GK103584881SQ201310628772
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月29日 優先權日:2013年11月29日
【發明者】王超, 邱士安 申請人:成都工業學院