一種三維、全息、互感仿真聽(tīng)診系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及醫(yī)療教學(xué)用品，特別提供了一種三維、全息、互感仿真聽(tīng)診系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，全國(guó)各個(gè)醫(yī)學(xué)院校在進(jìn)行診斷學(xué)教學(xué)時(shí)，均需采用胸、腹部聽(tīng)診教學(xué)系統(tǒng)對(duì)學(xué)員進(jìn)行聽(tīng)診教學(xué)培訓(xùn)。操作者能夠在人體模型上模擬真實(shí)人體進(jìn)行臨床常見(jiàn)的、非常見(jiàn)的聽(tīng)診操作，將專用的聽(tīng)診器放置在人體模型的各個(gè)聽(tīng)診區(qū)上，即可聽(tīng)到該聽(tīng)診區(qū)的心音或呼吸音，操作者通過(guò)操作計(jì)算機(jī)安裝的聽(tīng)診軟件系統(tǒng)可設(shè)置不同的聽(tīng)診病例，根據(jù)病例的不同在模型人相應(yīng)的聽(tīng)診區(qū)聽(tīng)到的聲音也有區(qū)別。
[0003]以往上述功能的訓(xùn)練系統(tǒng)存在兩種實(shí)現(xiàn)技術(shù)手段，第一種技術(shù)是用音頻播放設(shè)備(揚(yáng)聲器)播放一路或多路病例音頻，通過(guò)根據(jù)各個(gè)聽(tīng)診部位在人體模型內(nèi)部安裝多個(gè)揚(yáng)聲器，并通過(guò)揚(yáng)聲器把病例的聲音播放出來(lái)，然后通過(guò)普通的聲學(xué)聽(tīng)診器進(jìn)行聽(tīng)診，以便達(dá)到教學(xué)目的。第二種技術(shù)是采用磁性傳感器(干簧管傳感器或霍爾傳感器)組成矩陣網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)聽(tīng)診部位鑲嵌在人體模型的內(nèi)部，然后通過(guò)安裝在定制聽(tīng)診器聽(tīng)診頭上的磁鋼觸發(fā)干簧管或霍爾傳感器，并通過(guò)單片機(jī)電路進(jìn)行解碼定位后控制計(jì)算機(jī)或音頻播放設(shè)備播放病例音頻，病例音頻通過(guò)一條音頻線連接到定制聽(tīng)診器的揚(yáng)聲器上，實(shí)現(xiàn)聽(tīng)診教學(xué)。
[0004]上述的這兩種技術(shù)方式都存在著弊端。第一種技術(shù)方式，由于受揚(yáng)聲器的體積限制，一個(gè)人體模型內(nèi)安裝不了太多的揚(yáng)聲器而導(dǎo)致聽(tīng)診部位極少，同時(shí)聽(tīng)診部位因?yàn)橐偳栋惭b圓形或方形的揚(yáng)聲器，操作者用手觸摸人體模型尋找聽(tīng)診區(qū)時(shí)的手感不符合人體生理結(jié)構(gòu)。此外，揚(yáng)聲器的安裝方式和揚(yáng)聲器的品質(zhì)高低也直接影響了聽(tīng)診病例音頻的效果。第二種技術(shù)方式，在使用中受到定制聽(tīng)診器與模型人之間連接的音頻線限制，使用時(shí)不方便，經(jīng)常容易拉斷連線，并且每個(gè)模型人只能練習(xí)一位學(xué)員，每位學(xué)員不能有自己專屬的聽(tīng)診器。這樣在教學(xué)時(shí)每位學(xué)員要交替使用模型人的定制聽(tīng)診器，極不衛(wèi)生，容易產(chǎn)生交叉感染；同時(shí)磁性傳感器安裝于人體模型的內(nèi)部，因?yàn)檎鎸?shí)人體聽(tīng)診區(qū)分布的不規(guī)則，所以人體模型的磁性傳感器安裝相對(duì)散亂，各聽(tīng)診區(qū)位置的傳感器間隙過(guò)于密集，極容易造成操作者將聽(tīng)診器放置在A區(qū)，但觸發(fā)的是B區(qū)的傳感器，這樣聽(tīng)到的就是B區(qū)的聲音，容易誤導(dǎo)操作者學(xué)習(xí)。
[0005]因此，如何研發(fā)一種可用于臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)用的胸、腹部聽(tīng)診虛擬仿真訓(xùn)練系統(tǒng)，使操作者用聽(tīng)診器在人體模型的相應(yīng)聽(tīng)診區(qū)內(nèi)能聽(tīng)到正常或非正常的心音、呼吸音，滿足各醫(yī)學(xué)院校臨床體格檢查教學(xué)的基本要求，成為人們亟待解決的問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種三維、全息、互感仿真聽(tīng)診系統(tǒng)，以至少解決以往訓(xùn)練系統(tǒng)中人體模型存在的聽(tīng)診部位少、手感不符合人體生理結(jié)構(gòu)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)同時(shí)多人聽(tīng)診，存在聽(tīng)診器交叉感使用等問(wèn)題。
[0007]本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，具體為，一種三維、全息、互感仿真聽(tīng)診系統(tǒng)，其特征在于，包括:
[0008]數(shù)據(jù)庫(kù)單元1，用于存儲(chǔ)不同病例對(duì)應(yīng)人體各聽(tīng)診區(qū)的音頻電流信息；
[0009]人體模型2，其在各聽(tīng)診區(qū)內(nèi)設(shè)置有第一線圈；
[0010]控制單元3，分別與所述數(shù)據(jù)庫(kù)單元I和所述人體模型2中的各聽(tīng)診區(qū)內(nèi)第一線圈連接，用于控制所述數(shù)據(jù)庫(kù)單元I向所述各聽(tīng)診區(qū)內(nèi)的第一線圈發(fā)送與各聽(tīng)診區(qū)相應(yīng)的音頻電流?目息；
[0011]聽(tīng)診器4，其包括聽(tīng)診頭，所述聽(tīng)診頭內(nèi)設(shè)置有第二線圈和揚(yáng)聲器，當(dāng)所述聽(tīng)診器4與所述人體模型2接觸時(shí)，所述第二線圈耦合由所述第一線圈接收的音頻電流信息產(chǎn)生的磁場(chǎng)，并驅(qū)動(dòng)所述揚(yáng)聲器發(fā)聲。
[0012]優(yōu)選，所述各聽(tīng)診區(qū)內(nèi)的第一線圈形狀與該聽(tīng)診區(qū)內(nèi)相應(yīng)診斷聽(tīng)診區(qū)的形狀一致。
[0013]進(jìn)一步優(yōu)選，所述人體模型2包括胸、腹部支架以及覆蓋于所述胸、腹部支架外表面的皮膚層，且所述胸、腹部支架對(duì)應(yīng)的各聽(tīng)診區(qū)內(nèi)表面設(shè)置有與該診斷聽(tīng)診區(qū)形狀一致的凹槽軌道，所述第一線圈纏繞于所述凹槽軌道內(nèi)。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)選，所述控制單元3與所述各聽(tīng)診區(qū)內(nèi)的第一線圈之間均連接有功放電路5，所述功放電路5用于放大所述音頻電流信息。
[0015]進(jìn)一步優(yōu)選，所述控制單元3與所述各功放電路5之間連接有矩陣切換器6，所述控制單元3通過(guò)控制所述矩陣切換器6控制所述數(shù)據(jù)庫(kù)單元I向所述各功放電路5發(fā)送相應(yīng)的音頻電流信息。
[0016]進(jìn)一步優(yōu)選，所述第一線圈和所述第二線圈均為銅制的多匝線圈。
[0017]進(jìn)一步優(yōu)選，所述第二線圈的匝數(shù)大于所述第一線圈的匝數(shù)。
[0018]進(jìn)一步優(yōu)選，所述數(shù)據(jù)庫(kù)單元I為能夠提供多聲道的音源設(shè)備。
[0019]進(jìn)一步優(yōu)選，所述聽(tīng)診頭具體包括:
[0020]殼體71 ；
[0021]壓蓋72，其扣合于所述殼體71的上方，且所述壓蓋72與所述殼體71之間形成腔體；
[0022]聽(tīng)診模塊，其設(shè)置于所述腔體內(nèi)，包括支架73、第二線圈74和揚(yáng)聲器75 ;所述支架73的中央設(shè)置有通孔731，在所述支架73的上表面沿所述通孔731外周設(shè)置有凹槽732 ;所述第二線圈74設(shè)置于所述凹槽732內(nèi)；所述揚(yáng)聲器75的上端從所述支架73的下方穿過(guò)所述通孔731位于所述第二線圈74內(nèi)部；
[0023]振膜76，其覆蓋于所述聽(tīng)診模塊的上方，與所述壓蓋72下表面相接。
[0024]進(jìn)一步優(yōu)選，所述聽(tīng)診頭還包括:0型環(huán)77 ;所述支架73的上表面位于所述凹槽732的外周設(shè)置有環(huán)形凹槽733，所述O型環(huán)77設(shè)置于所述環(huán)形凹槽733內(nèi)。
[0025]本實(shí)用新型提供的三維、全息、互感仿真聽(tīng)診系統(tǒng)，其以線圈之間的電磁耦合替代了國(guó)內(nèi)、外醫(yī)學(xué)教學(xué)常規(guī)應(yīng)用的揚(yáng)聲器裝置和磁性傳感器裝置，通過(guò)將第一線圈依照人體胸、腹部的聽(tīng)診區(qū)設(shè)計(jì)安裝在人體模型中，其中的第一線圈將數(shù)據(jù)庫(kù)單元中發(fā)送的音頻電流信息轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)信息，然后由聽(tīng)診器中的第二線圈耦合后，推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)單元中不同病例對(duì)應(yīng)的音頻信息傳遞，完成聽(tīng)診訓(xùn)練的目的。
[0026]本實(shí)用新型提供的三維、全息、互感仿真聽(tīng)診系統(tǒng)，其電磁耦合式傳感可以完全覆蓋人體模型各個(gè)聽(tīng)診區(qū)域，解決了揚(yáng)聲器裝置出現(xiàn)的聽(tīng)診位置少、聲音失真等難題，同時(shí)也滿足了操作者可自帶專屬聽(tīng)診器的要求，可以實(shí)現(xiàn)多人同時(shí)進(jìn)行聽(tīng)診，解決了聽(tīng)診區(qū)域間隙過(guò)小的技術(shù)難題，本實(shí)用新型提供的訓(xùn)練系統(tǒng)不僅能夠準(zhǔn)確聽(tīng)到各聽(tīng)診區(qū)相應(yīng)的體征，而且還能聽(tīng)到與其相關(guān)聯(lián)部位的各種異常體征或各種正常體征，如同在真實(shí)病人身上進(jìn)行胸、腹部聽(tīng)診的體格檢查，具有聽(tīng)診區(qū)域廣、仿真效果好、操作方便、可多人同時(shí)聽(tīng)診等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為三維、全息、互感仿真聽(tīng)診系統(tǒng)的模塊圖；
[0028]圖2為改進(jìn)后三維、全息、互感仿真聽(tīng)診系統(tǒng)的模塊圖；
[0029]圖3為人體模型對(duì)應(yīng)各聽(tīng)診區(qū)的示意圖；
[0030]圖4為聽(tīng)診器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面以具體的實(shí)施方案對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步解釋，但是并不用于限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0032]為了解決以往揚(yáng)聲器式訓(xùn)練系統(tǒng)，需要在人體模型中安裝多個(gè)揚(yáng)聲器，導(dǎo)致操作者用手觸摸人體模型尋找聽(tīng)診區(qū)時(shí)的手感不符合人體生理結(jié)構(gòu)，同時(shí)由于揚(yáng)聲器的占用空間較大，安裝個(gè)數(shù)有限，造成聽(tīng)診部位少等問(wèn)題，以及干磁性傳感器式訓(xùn)練系統(tǒng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)多人同時(shí)聽(tīng)診，專用聽(tīng)診器需要與電腦連接，操作困難等問(wèn)題，本實(shí)施方案提供了一種三維、全息、互感仿真聽(tīng)診系統(tǒng)，其中，三維是指:人體模型為模擬真實(shí)人體結(jié)構(gòu)的1:1比例制作，可在模型身上的前胸、后背、左肋、右肋進(jìn)行各聽(tīng)診區(qū)的聽(tīng)診操作；全息是指:人體模型中的第一線圈可安裝在模型的肺臟、心臟等聽(tīng)診區(qū)，且可根據(jù)肺臟及心臟的診斷聽(tīng)診區(qū)大小、形狀制作、纏繞線圈的外形；互感是指:第一線圈及聽(tīng)診器實(shí)現(xiàn)在人體模型身上聽(tīng)診操作訓(xùn)練的方式。該聽(tīng)診系統(tǒng)可參見(jiàn)圖1，包括數(shù)據(jù)庫(kù)單元1，該數(shù)據(jù)庫(kù)單元I中存儲(chǔ)了收集于不同病例對(duì)應(yīng)人體各聽(tīng)診區(qū)的音頻電流信息；人體模型2，在人體模型2中設(shè)置了依照人體聽(tīng)診區(qū)的分布設(shè)計(jì)的第一線圈；控制單元3，其分別與數(shù)據(jù)庫(kù)單元I和人體模型2中的各聽(tīng)診區(qū)內(nèi)第一線圈連接，并控制所述數(shù)據(jù)庫(kù)單元I向所述各聽(tīng)診區(qū)內(nèi)的第一線圈發(fā)送與各聽(tīng)診區(qū)相應(yīng)的音頻電流信息；聽(tīng)診器4，其包括聽(tīng)診頭，在聽(tīng)診頭內(nèi)設(shè)置有第二線圈和揚(yáng)聲器，當(dāng)所述聽(tīng)診器4與所述人體模型2接觸時(shí)，所述第二線圈耦合由所述第一線圈接收的音頻電流信息產(chǎn)生的磁場(chǎng)，并驅(qū)動(dòng)所述揚(yáng)聲器發(fā)聲。
[0033]該聽(tīng)診系統(tǒng)的具體工作過(guò)程為，通過(guò)控制單元選擇要進(jìn)行聽(tīng)診的病例，并控制數(shù)據(jù)庫(kù)單元將該病例對(duì)應(yīng)的各聽(tīng)診區(qū)的音頻電流信息發(fā)送到人體模型中相應(yīng)的第一線圈中，根據(jù)安培定律，在通電的第一線圈附近會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的磁場(chǎng)，從而，通過(guò)第一線圈將數(shù)據(jù)庫(kù)單元中的音頻電流信轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的磁場(chǎng)信息，而操作者使用聽(tīng)診器進(jìn)行聽(tīng)診時(shí)，需要將聽(tīng)診器的聽(tīng)診頭放置到相應(yīng)的聽(tīng)診部位，此時(shí)，設(shè)置在人體模型中的第一線圈和設(shè)置在聽(tīng)診頭中的第二線圈構(gòu)成了類似于變壓器的結(jié)構(gòu)，其中，人體模型中的第一線圈相當(dāng)于變壓器的初級(jí)線圈，而聽(tīng)診頭中的第二線圈相當(dāng)于變壓器的次級(jí)線圈，當(dāng)兩個(gè)線圈靠近時(shí)，初級(jí)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)信息會(huì)被次級(jí)線圈耦合過(guò)來(lái)，在次級(jí)線圈中產(chǎn)生電壓，直接驅(qū)動(dòng)聽(tīng)診頭中的揚(yáng)聲器進(jìn)行發(fā)聲，通過(guò)聽(tīng)診器的乳膠管與耳件將數(shù)據(jù)庫(kù)單元中的病例聲音傳送到操作者耳中，完整聽(tīng)診訓(xùn)練。
[0034]此外，該聽(tīng)診系統(tǒng)中是通過(guò)磁場(chǎng)的形式進(jìn)行信息的傳遞，人體模型內(nèi)第一線圈的大小和數(shù)量，均可以按照人體生理特征制作，并且完全按照人體聽(tīng)診區(qū)內(nèi)診斷聽(tīng)診區(qū)的形狀繞制，在安裝中第一線圈可以實(shí)現(xiàn)交叉或重疊安裝，實(shí)現(xiàn)聽(tīng)診區(qū)域連續(xù)不間斷，可以同時(shí)聽(tīng)到人體不同臟器發(fā)出的聲音，比如聽(tīng)左側(cè)呼吸音時(shí)還能聽(tīng)到心跳聲，如同對(duì)真人進(jìn)行聽(tīng)診。
[0035]為了提高該聽(tīng)診系統(tǒng)與真人聽(tīng)診的仿真程度，作為技術(shù)方案的改進(jìn)，將各聽(tīng)診區(qū)內(nèi)的第一線圈形狀設(shè)計(jì)與該聽(tīng)診區(qū)內(nèi)相應(yīng)診斷聽(tīng)診區(qū)的形狀一致。
[0036]為了使操作者用手觸摸人體模型尋找聽(tīng)診區(qū)時(shí)的手感與觸摸真人手感一致，作為技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，將人體模型2設(shè)計(jì)為包括胸、腹部支架以及覆蓋于所述胸、腹部支架外表面的皮膚層，且所述胸、腹部支架對(duì)應(yīng)的各聽(tīng)診區(qū)內(nèi)表面設(shè)置有與該聽(tīng)診區(qū)內(nèi)相應(yīng)診斷聽(tīng)診區(qū)的形狀一致的凹槽軌道，所述第一線圈纏繞于所述凹槽軌道內(nèi)。
[0037]為了提高該聽(tīng)診系統(tǒng)的傳音效果，作為技術(shù)方案的改進(jìn)，參見(jiàn)圖2，在控制單元3與各聽(tīng)診區(qū)內(nèi)的第一線圈之間均