一種三維、全息、互感仿真聽診系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療教學用品，特別提供了一種三維、全息、互感仿真聽診系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]目前，全國各個醫(yī)學院校在進行診斷學教學時，均需采用胸、腹部聽診教學系統(tǒng)對學員進行聽診教學培訓。操作者能夠在人體模型上模擬真實人體進行臨床常見的、非常見的聽診操作，將專用的聽診器放置在人體模型的各個聽診區(qū)上，即可聽到該聽診區(qū)的心音或呼吸音，操作者通過操作計算機安裝的聽診軟件系統(tǒng)可設置不同的聽診病例，根據(jù)病例的不同在模型人相應的聽診區(qū)聽到的聲音也有區(qū)別。
[0003]以往上述功能的訓練系統(tǒng)存在兩種實現(xiàn)技術手段，第一種技術是用音頻播放設備(揚聲器)播放一路或多路病例音頻，通過根據(jù)各個聽診部位在人體模型內部安裝多個揚聲器，并通過揚聲器把病例的聲音播放出來，然后通過普通的聲學聽診器進行聽診，以便達到教學目的。第二種技術是采用磁性傳感器(干簧管傳感器或霍爾傳感器)組成矩陣網(wǎng)絡，根據(jù)聽診部位鑲嵌在人體模型的內部，然后通過安裝在定制聽診器聽診頭上的磁鋼觸發(fā)干簧管或霍爾傳感器，并通過單片機電路進行解碼定位后控制計算機或音頻播放設備播放病例音頻，病例音頻通過一條音頻線連接到定制聽診器的揚聲器上，實現(xiàn)聽診教學。
[0004]上述的這兩種技術方式都存在著弊端。第一種技術方式，由于受揚聲器的體積限制，一個人體模型內安裝不了太多的揚聲器而導致聽診部位極少，同時聽診部位因為要鑲嵌安裝圓形或方形的揚聲器，操作者用手觸摸人體模型尋找聽診區(qū)時的手感不符合人體生理結構。此外，揚聲器的安裝方式和揚聲器的品質高低也直接影響了聽診病例音頻的效果。第二種技術方式，在使用中受到定制聽診器與模型人之間連接的音頻線限制，使用時不方便，經(jīng)常容易拉斷連線，并且每個模型人只能練習一位學員，每位學員不能有自己專屬的聽診器。這樣在教學時每位學員要交替使用模型人的定制聽診器，極不衛(wèi)生，容易產(chǎn)生交叉感染；同時磁性傳感器安裝于人體模型的內部，因為真實人體聽診區(qū)分布的不規(guī)則，所以人體模型的磁性傳感器安裝相對散亂，各聽診區(qū)位置的傳感器間隙過于密集，極容易造成操作者將聽診器放置在A區(qū)，但觸發(fā)的是B區(qū)的傳感器，這樣聽到的就是B區(qū)的聲音，容易誤導操作者學習。
[0005]因此，如何研發(fā)一種可用于臨床醫(yī)學教學用的胸、腹部聽診虛擬仿真訓練系統(tǒng)，使操作者用聽診器在人體模型的相應聽診區(qū)內能聽到正?；蚍钦５男囊?、呼吸音，滿足各醫(yī)學院校臨床體格檢查教學的基本要求，成為人們亟待解決的問題。

【發(fā)明內容】

[0006]鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種三維、全息、互感仿真聽診系統(tǒng)，以至少解決以往訓練系統(tǒng)中人體模型存在的聽診部位少、手感不符合人體生理結構，無法實現(xiàn)同時多人聽診，存在聽診器交叉感使用等問題。
[0007]本發(fā)明提供的技術方案，具體為，一種三維、全息、互感仿真聽診系統(tǒng)，其特征在于，包括:
數(shù)據(jù)庫單元1，用于存儲不同病例對應人體各聽診區(qū)的音頻電流信息；
人體模型2，其在各聽診區(qū)內設置有第一線圈；
控制單元3，分別與所述數(shù)據(jù)庫單元I和所述人體模型2中的各聽診區(qū)內第一線圈連接，用于控制所述數(shù)據(jù)庫單元I向所述各聽診區(qū)內的第一線圈發(fā)送與各聽診區(qū)相應的音頻電流?目息;
聽診器4，其包括聽診頭，所述聽診頭內設置有第二線圈和揚聲器，當所述聽診裝置4與所述人體模型2接觸時，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，并驅動所述揚聲器發(fā)聲。
[0008]優(yōu)選，所述各聽診區(qū)內的第一線圈形狀與該聽診區(qū)內相應診斷聽診區(qū)的形狀一致。
[0009]進一步優(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、腹部支架對應的各聽診區(qū)內表面設置有與該診斷聽診區(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。
[0010]進一步優(yōu)選，所述控制單元3與所述各聽診區(qū)內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。
[0011]進一步優(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通過控制所述矩陣切換器6控制所述數(shù)據(jù)庫單元I向所述各功放電路5發(fā)送相應的音頻電流信息。
[0012]進一步優(yōu)選，所述第一線圈和所述第二線圈均為銅制的多匝線圈。
[0013]進一步優(yōu)選，所述第二線圈的匝數(shù)大于所述第一線圈的匝數(shù)。
[0014]進一步優(yōu)選，所述數(shù)據(jù)庫單元I為能夠提供多聲道的音源設備。
[0015]進一步優(yōu)選，所述聽診頭具體包括:
殼體71 ；
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；聽診模塊，其設置于所述腔體內，包括支架73、第二線圈74和揚聲器75 ;所述支架73的中央設置有通孔731，在所述支架73的上表面沿所述通孔731外周設置有凹槽732 ;所述第二線圈74設置于所述凹槽732內；所述揚聲器75的上端從所述支架73的下方穿過所述通孔731位于所述第二線圈74內部；
振膜76，其覆蓋于所述聽診模塊的上方，與所述壓蓋72下表面相接。
[0016]進一步優(yōu)選，所述聽診頭還包括:0型環(huán)77 ;所述支架73的上表面位于所述凹槽732的外周設置有環(huán)形凹槽733，所述O型環(huán)77設置于所述環(huán)形凹槽733內。
[0017]本發(fā)明提供的三維、全息、互感仿真聽診系統(tǒng)，其以線圈之間的電磁耦合替代了國內、外醫(yī)學教學常規(guī)應用的揚聲器裝置和磁性傳感器裝置，通過將第一線圈依照人體胸、腹部的聽診區(qū)設計安裝在人體模型中，其中的第一線圈將數(shù)據(jù)庫單元中發(fā)送的音頻電流信息轉化為磁場信息，然后由聽診器中的第二線圈耦合后，推動揚聲器發(fā)聲，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫單元中不同病例對應的音頻信息傳遞，完成聽診訓練的目的。
[0018]本發(fā)明提供的三維、全息、互感仿真聽診系統(tǒng)，其電磁耦合式傳感可以完全覆蓋人體模型各個聽診區(qū)域，解決了揚聲器裝置出現(xiàn)的聽診位置少、聲音失真等難題，同時也滿足了操作者可自帶專屬聽診器的要求，可以實現(xiàn)多人同時進行聽診，解決了聽診區(qū)域間隙過小的技術難題，本發(fā)明提供的訓練系統(tǒng)不僅能夠準確聽到各聽診區(qū)相應的體征，而且還能聽到與其相關聯(lián)部位的各種異常體征或各種正常體征，如同在真實病人身上進行胸、腹部聽診的體格檢查，具有聽診區(qū)域廣、仿真效果好、操作方便、可多人同時聽診等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0019]圖1為三維、全息、互感仿真聽診系統(tǒng)的模塊圖；
圖2為改進后三維、全息、互感仿真聽診系統(tǒng)的模塊圖；
圖3為人體模型對應各聽診區(qū)的示意圖；
圖4為聽診器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面以具體的實施方案對本發(fā)明進行進一步解釋，但是并不用于限制本發(fā)明的保護范圍。
[0021]為了解決以往揚聲器式訓練系統(tǒng)，需要在人體模型中安裝多個揚聲器，導致操作者用手觸摸人體模型尋找聽診區(qū)時的手感不符合人體生理結構，同時由于揚聲器的占用空間較大，安裝個數(shù)有限，造成聽診部位少等問題，以及干磁性傳感器式訓練系統(tǒng)，無法實現(xiàn)多人同時聽診，專用聽診器需要與電腦連接，操作困難等問題，本實施方案提供了一種三維、全息、互感仿真聽診系統(tǒng)，其中，三維是指:人體模型為模擬真實人體結構的1:1比例制作，可在模型身上的前胸、后背、左肋、右肋進行各聽診區(qū)的聽診操作；全息是指:人體模型中的第一線圈可安裝在模型的肺臟、心臟等聽診區(qū)，且可根據(jù)肺臟及心臟的診斷聽診區(qū)大小、形狀制作、纏繞線圈的外形；互感是指:第一線圈及聽診器實現(xiàn)在人體模型身上聽診操作訓練的方式。該聽診系統(tǒng)可參見圖1，包括數(shù)據(jù)庫單元1，該數(shù)據(jù)庫單元I中存儲了收集于不同病例對應人體各聽診區(qū)的音頻電流信息；人體模型2，在人體模型2中設置了依照人體聽診區(qū)的分布設計的第一線圈；控制單元3，其分別與數(shù)據(jù)庫單元I和人體模型2中的各聽診區(qū)內第一線圈連接，并控制所述數(shù)據(jù)庫單元I向所述各聽診區(qū)內的第一線圈發(fā)送與各聽診區(qū)相應的音頻電流信息；聽診器4，其包括聽診頭，在聽診頭內設置有第二線圈和揚聲器，當所述聽診裝置4與所述人體模型2接觸時，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，并驅動所述揚聲器發(fā)聲。
[0022]該聽診系統(tǒng)的具體工作過程為，通過控制單元選擇要進行聽診的病例，并控制數(shù)據(jù)庫單元將該病例對應的各聽診區(qū)的音頻電流信息發(fā)送到人體模型中相應的第一線圈中，根據(jù)安培定律，在通電的第一線圈附近會產(chǎn)生相應的磁場，從而，通過第一線圈將數(shù)據(jù)庫單元中的音頻電流信轉化為相應的磁場信息，而操作者使用聽診器進行聽診時，需要將聽診器的聽診頭放置到相應的聽診部位，此時，設置在人體模型中的第一線圈和設置在聽診頭中的第二線圈構成了類似于變壓器的結構，其中，人體模型中的第一線圈相當于變壓器的初級線圈，而聽診頭中的第二線圈相當于變壓器的次級線圈，當兩個線圈靠近時，初級線圈產(chǎn)生的磁場信息會被次級線圈耦合過來，在次級線圈中產(chǎn)生電壓，直接驅動聽診頭中的揚聲器進行發(fā)聲，通過聽診器的乳膠管與耳件將數(shù)據(jù)庫單元中的病例聲音傳送到操作者耳中，完整聽診訓練。
[0023]此外，該聽診系統(tǒng)中是通過磁場的形式進行信息的傳遞，人體模型內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診區(qū)內診斷聽診區(qū)的形狀繞制，在安裝中第一線圈可以實現(xiàn)交叉或重疊安裝，實現(xiàn)聽診區(qū)域連續(xù)不間斷，可以同時聽到人體不同臟器發(fā)出的聲音，比如聽左側呼吸音時還能聽到心跳聲，如同對真人進行聽診。
[0024]為了提高該聽診系統(tǒng)與真人聽診的仿真程度，作為技術方案的改進，將各聽診區(qū)內的第一線圈形狀設計與該聽診區(qū)內相應診斷聽診區(qū)的形狀一致。
[0025]為了使操作者用手觸摸人體模型尋找聽診區(qū)時的手感與觸摸真人手感一致，作為技術方案的進一步改進，將人體模型2設計為包括胸、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、腹部支架對應的各聽診區(qū)內表面設置有與該聽診區(qū)內相應診斷聽診區(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。
[0026]為了提高該聽診系統(tǒng)的傳音效果，作為技術方案的改進，參見圖2，在控制單元3與各聽診區(qū)內的第一線圈之間均連接有功放電路5，該功放電路5用于放大所述音頻電流信息，因此，該功放