一種用于監(jiān)測心臟信號的監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)測聲學(xué)心臟信號的監(jiān)測系統(tǒng)(1)，該系統(tǒng)包括一個傳感器殼體(2)，該傳感器殼體包括一個心音傳感元件(3)，該心音傳感元件被適配為有待被安排為與患者的心臟連接，以感測心音并產(chǎn)生與這些心音有關(guān)的心音信號；一個監(jiān)測單元殼體(4)，該監(jiān)測單元殼體包括一個處理單元(5)，該處理單元被適配為接收所述心音信號，其中所述監(jiān)測單元殼體(4)與所述傳感器殼體(2)分開并且被適配為有待被安排為與患者的上胸骨相關(guān)，其中該監(jiān)測系統(tǒng)(1)進一步包括一個柔性細長連接器(6)，該柔性細長連接器將所述傳感器殼體(2)與所述監(jiān)測單元殼體(4)連接，所述連接器(6)具有一個沿著縱軸(7)的縱向延長部分，其中所述連接器(6)以一個角度關(guān)系與所述監(jiān)測單元殼體(4)連接，并且其中在所述監(jiān)測單元殼體(4)的所述縱軸(7)與主軸(8)之間的角度α在一個預(yù)定區(qū)間之內(nèi)。
【專利說明】一種用于監(jiān)測心臟信號的監(jiān)測系統(tǒng) 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及心音記錄領(lǐng)域，并且具體地涉及一種根據(jù)獨立權(quán)利要求前序部分的用 于監(jiān)測心臟信號的監(jiān)測系統(tǒng)。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] -種由醫(yī)療專業(yè)人士廣泛使用的用于執(zhí)行相對簡單的診斷任務(wù)的工具是聽診器， 其用于通過人的皮膚聽診多種身體內(nèi)部功能?，F(xiàn)在，常規(guī)的聽診器在一定程度上被電子數(shù) 碼聽診器取代，這種電子數(shù)碼聽診器將捕獲的聲音放大。
[0004] 來自跳動心臟的具有狹窄性斑塊的冠狀動脈的雜音或低水平雜音的發(fā)現(xiàn)是在20 世紀70年代完成的。該斑塊導(dǎo)致循環(huán)血液從層流狀態(tài)到湍流的改變。該湍流將導(dǎo)致可以在 皮膚表面以聲音形式被拾取的振動。盡管早期發(fā)現(xiàn)，雜音強度水平的使用未曾獲得商業(yè)影 響，原因可能在于對于創(chuàng)造錄音管理的有效算法的重大挑戰(zhàn)。該強度比正常心臟搏動小1〇〇 到1〇〇〇倍并且不能用聽診器通過正常的耳朵聽到，并且對于適當(dāng)記錄的要求是苛刻的。這 意味著必須重新考慮任何與記錄和數(shù)據(jù)管理有關(guān)的細節(jié)，以便優(yōu)化或發(fā)現(xiàn)新的解決方案。
[0005] 在W0-2009/080040-A1中以及在W0-2010/078168-A2中，已經(jīng)著手解決了許多這 樣的方面。W0-2009/080040-A1描述了用于監(jiān)測聲信號的粘性貼片。為了提高記錄的質(zhì)量， 通過盡可能維持轉(zhuǎn)換裝置與皮膚表面之間的壓力穩(wěn)定，優(yōu)化了傳導(dǎo)裝置與皮膚表面之間的 聲導(dǎo)率、傳輸和接觸。W0-2010/078168-A2披露了一種包含聲傳感器的聲傳感器組件，意圖 在許多條件下提供準確且穩(wěn)健的身體聲音的測定。
[0006] 此外，找到與主題有關(guān)的以下文獻。US-2009/0099479涉及用于確定適當(dāng)氣管內(nèi)放 置的設(shè)備和方法。US-2008/0228095涉及一種用于以視覺和聽覺方式監(jiān)測患者的至關(guān)重要 的生命體征的便攜式可視且可聽的聽診器。并且在US-5737429中披露了一種用于測量身 體功能和生理參數(shù)并且用于通過雙聲檢測進行醫(yī)學(xué)篩選和診斷的多功能手持式醫(yī)療裝置。
[0007] 從這一點來看，在本領(lǐng)域中仍然存在進一步研發(fā)的需求，以實現(xiàn)精細的聲學(xué)心音 記錄的徹底解決方案。應(yīng)當(dāng)開發(fā)新的裝備和方法來克服仍然重要的問題，以獲得最可能的 高質(zhì)量記錄并且遵循其適當(dāng)?shù)暮罄m(xù)管理。
[0008] 因而本發(fā)明的目的是提供一種改進的用于記錄聲學(xué)心音的系統(tǒng)。
[0009] 發(fā)明概沐
[0010] 以上目的是通過根據(jù)獨立權(quán)利要求的用于監(jiān)測聲學(xué)心臟信號的一個監(jiān)測系統(tǒng)實 現(xiàn)的。該監(jiān)測系統(tǒng)包括一個傳感器殼體，該傳感器殼體包括一個心音傳感元件，該心音傳感 元件被適配為有待被安排為與患者的心臟連接，以感測心音并且產(chǎn)生與這些心音有關(guān)的心 音信號。該系統(tǒng)進一步包括一個監(jiān)測單元殼體，該監(jiān)測單元殼體包括一個被適配為接收心 音信號的處理單元，其中所述監(jiān)測單元殼體與所述傳感器殼體分開并被適配為有待安排為 與患者的上胸骨有關(guān)。該監(jiān)測系統(tǒng)進一步包括一個柔性細長連接器，該柔性細長連接器將 該傳感器殼體與監(jiān)測單元殼體連接，該連接器具有一個沿著縱軸的縱向延長部分。該連接 器以一定的角度關(guān)系與該監(jiān)測單元殼體連接，并且在該監(jiān)測單元殼體的縱軸與主軸之間的 角度a在一個預(yù)定區(qū)間之內(nèi)。
[0011] 通過使該傳感器殼體與該監(jiān)測單元殼體分開并且用所描述的柔性細長連接器將 這些殼體連接，實現(xiàn)了該監(jiān)測系統(tǒng)的理想固定，這在很大程度上去除了源于該監(jiān)測單元殼 體的對于該傳感元件的應(yīng)力。由于該傳感器殼體的定位較不精確，在該傳感器殼體與監(jiān)測 殼體之間的應(yīng)力將導(dǎo)致心臟雜音記錄的損害，以及還有可能引入起源于該監(jiān)測單元殼體或 者由于該傳感器殼體的皮膚接觸受損所致的外部雜音。
[0012] 在該連接器與該監(jiān)測單元殼體之間的角度關(guān)系提供了在患者身上正確放置該監(jiān) 測系統(tǒng)的指導(dǎo)。如在圖1中可以看出，該監(jiān)測單元殼體4優(yōu)選地被放置為固定在患者的上胸 骨（uppersternum)、或胸骨（breastbone)上，因為該上胸骨通常是相對平坦的并且胸部 區(qū)域通常不受性別、年齡和肥胖的約束。這個區(qū)域提供了該監(jiān)測單元殼體的穩(wěn)定放置?，F(xiàn) 在，該傳感器殼體應(yīng)當(dāng)被放置為使得它在心臟上方的胸部上的1C4位置（第4肋間位置） 伸展。這種放置使得能夠可靠記錄患者的心音。該1C4位置特別地可由于性別、年齡、體 型大小和肥胖而變化。該柔性且有角度的連接允許該傳感器殼體的定位，而沒有由該監(jiān)測 單元殼體誘導(dǎo)的應(yīng)力。該連接器確保在該系統(tǒng)的這些部件之間的穩(wěn)定且相對固定的關(guān)系， 但同時對該監(jiān)測系統(tǒng)提供了靈活性，使得它能夠適合于具有不同身體大小的不同患者。該 監(jiān)測系統(tǒng)的這種設(shè)計提供了高質(zhì)量記錄和這些記錄的適當(dāng)管理以及該裝置的操作。
[0013] 此外，通過適當(dāng)選擇用于該連接器的材料，可以降低源于該監(jiān)測單元殼體的可向 該傳感器元件引入聽覺噪音的應(yīng)力。因而本申請揭示了新的裝備設(shè)計，以便克服仍然重要 的問題，從而獲得最可能的高質(zhì)量記錄。
[0014] 在從屬權(quán)利要求中并且在詳細說明中提出了優(yōu)選的實施例。
[0015] 附圖簡要說明
[0016] 下文將參考附圖來詳細描述本發(fā)明，其中：
[0017]圖1展示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的在患者胸部上的一個監(jiān)測系統(tǒng)的放置。
[0018] 圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個另外的實施例的一個監(jiān)測系統(tǒng)。
[0019] 圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的又一個另外的實施例的一個監(jiān)測系統(tǒng)的框圖。
[0020]圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的一個監(jiān)測系統(tǒng)。
[0021] 本發(fā)明的優(yōu)詵實施方案的詳細說明
[0022] 現(xiàn)在將參考圖2和圖3來說明該監(jiān)測系統(tǒng)1。圖2顯示了根據(jù)一個實施例的用于 監(jiān)測聲學(xué)心臟信號的監(jiān)測系統(tǒng)，并且圖3展示了該監(jiān)測系統(tǒng)1的框圖。該監(jiān)測系統(tǒng)1包括 一個傳感器殼體2,該傳感器殼體2包括一個心音傳感元件3,該心音傳感元件3被適配為 有待被安排為與患者的心臟連接，以感測心音數(shù)據(jù)并且產(chǎn)生與這些心音數(shù)據(jù)有關(guān)的心音信 號。通過該心音傳感元件3進行的記錄優(yōu)選地處于1-2000HZ的頻率域。該監(jiān)測系統(tǒng)1還 包括監(jiān)測單元殼體4,該監(jiān)測單元殼體包括一個處理單元5,該處理單元被適配為接收該心 音信號，其中該監(jiān)測單元殼體4與該傳感器殼體2分開。該處理單元5的根據(jù)是容納在一 個監(jiān)測單元（未顯示）中的一個實施例。進而該監(jiān)測單元被容納在該監(jiān)測單元殼體4中， 并且進一步包括將模擬記錄信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號的至少一個AD轉(zhuǎn)換器、存儲裝置以及優(yōu) 選地一個電源，例如電池或電源連接設(shè)施，用來運行數(shù)據(jù)管理。該監(jiān)測單元殼體4進一步被 適配為有待被安排為與患者的上胸骨相關(guān)。該監(jiān)測單元殼體4可以具有一個顯示器11，用 于顯示數(shù)據(jù)和/或無線通信解決方案，以便進一步將模擬信號或數(shù)字信號傳遞到一個外部 單元。該外部單元可以例如是智能電話或電腦。根據(jù)一個實施例通過算法處理這些數(shù)字信 號，從而產(chǎn)生在該顯示器上顯示患者狀況的讀出值。在圖2中顯示了一個開/關(guān)按鈕，表示 為9〇
[0023] 該監(jiān)測系統(tǒng)1進一步包括一個柔性細長連接器6,該柔性細長連接器將該傳感器 殼體2與該監(jiān)測單元殼體4連接。該連接器6具有一個沿著縱軸7的縱向延長部分。該連 接器6以一定的角度關(guān)系與該監(jiān)測單元殼體4連接，并且其中在該監(jiān)測單元殼體4的縱軸7 與主軸8之間的角度a在一個預(yù)定區(qū)間之內(nèi)。根據(jù)一個實施例，該預(yù)定區(qū)間為20-90度。 當(dāng)該監(jiān)測系統(tǒng)1處于使用中并且正確地置于患者胸部上面時，該主軸8是預(yù)期被直接定位 在患者的胸骨的縱向延長部分上并且與之基本上平行的該監(jiān)測單元殼體4的軸。在這些圖 中，該監(jiān)測單元殼體4具有矩形形狀，并且在這個實施例中的主軸8是沿著該監(jiān)測單元殼體 4的縱向延長部分的布置在中心的軸。當(dāng)監(jiān)測系統(tǒng)1處于使用中并且被正確放置時，如果該 監(jiān)測單元殼體4具有另一種形狀，例如圓形，在這種背景下該監(jiān)測單元殼體4仍然將具有主 軸8,該主軸被直接定位在患者的胸骨的縱向延長部分上并且與之基本上平行。根據(jù)一個實 施例，該主軸8被標示在該監(jiān)測殼體4上，以指導(dǎo)使用者正確放置該監(jiān)測殼體4。
[0024] 該連接器6優(yōu)選地是柔軟的且有彈性的。根據(jù)一個實施例，該連接器6的特征在于 將該監(jiān)測單元殼體4與該傳感器殼體2以一個預(yù)定角度a連接，并且由于它的柔性特征， 仍然允許以不同于該預(yù)定角度a的角度將該監(jiān)測單元殼體4和該傳感器殼體2定位在適 當(dāng)位置，而不會在該監(jiān)測單元殼體4與該傳感器殼體2之間引入干擾性且產(chǎn)生雜音的應(yīng)力。
[0025] 該連接器6優(yōu)選地在所有方向上是易于彎曲的和/或扭轉(zhuǎn)到+/_45度，以促進正 確放置。為了維持該形狀，根據(jù)一個實施例，該連接器6被適配為以彈性方式被扭轉(zhuǎn)和/或 彎曲。因而，然后該連接器6在記錄或變形之后將恢復(fù)到它的初始形狀。根據(jù)一個實施例， 該連接器6具有受限的拉伸性，以避免在殼體2與4之間的距離的重大變化。根據(jù)一個實 施例，該連接器6在尺寸上是穩(wěn)定的并且顯示出形狀完整性，因而該連接器將基本上保持 它的形狀。根據(jù)一個實施例，該柔性細長連接器6被適配為以穩(wěn)定的或者半剛性但仍具柔 性的方式將殼體2和4連接，使得殼體2和4通過該縱向延長部分而恒定地分開。表述"半 剛性"在這種背景下表示部分剛性或適度剛性。
[0026] 根據(jù)一個實施例，該柔性細長連接器6的縱向延長部分在10-100_之間，更優(yōu)選 地在25-50_之間。當(dāng)該連接器6的這個長度使得監(jiān)測系統(tǒng)于其中的放置能夠?qū)崿F(xiàn)良好心 音記錄時，它是優(yōu)選的。根據(jù)一個實施例，該柔性細長連接器6的縱向延長部分取決于所選 擇的在該監(jiān)測單元殼體4與該傳感器殼體2之間的角度a。根據(jù)一個實施例，該柔性細長 連接器6具有5-50mm的寬度d，更優(yōu)選5-20mm。該連接器6的寬度d在圖2中顯示為垂直 于該連接器6的縱軸7的一個距離。在該監(jiān)測單元殼體4與該傳感器殼體2之間的該連接 器6的所需要的柔性是通過適當(dāng)選擇尺寸和材料實現(xiàn)的。例如，具有非常柔軟且可彎曲的 材料的連接器6可能需要比具有更硬且不可彎曲的材料的連接器6更大的尺寸，以實現(xiàn)相 同的穩(wěn)定性。優(yōu)選的材料將具有低的扭轉(zhuǎn)模量并且具有一定程度的彈性。不同類型的彈性 體和橡膠可以是適合的，像具有優(yōu)選地低于70的肖氏A硬度的材料，尤其是當(dāng)在該連接中 的結(jié)構(gòu)厚度大于10_20mm時。然而，優(yōu)選的硬度是低于50、甚至更優(yōu)選地低于40、并且依 然甚至更優(yōu)選地低于30的肖氏A硬度?？乞v（Kraton)TR1602和TR1101、0bjectTango Black?以及凱柏膠寶（Kraiburg)TF4FMS是本發(fā)明的適合彈性體的具體實例。
[0027] 根據(jù)一個實施例，該連接器6的柔性的特征在于易于扭轉(zhuǎn)的能力。在臨床實踐中， 用于獲得最佳錄音所需要的扭轉(zhuǎn)將是低的，并且一般而言比45度低得多。如在以下實例1 中所展示的，在一個優(yōu)選的實施例中，用于15度的臨床常用扭轉(zhuǎn)的該連接器6的轉(zhuǎn)矩將是 大約0. 002Nm。對于以15度的扭轉(zhuǎn)作用于連接器6的大于0. 04Nm的轉(zhuǎn)矩，當(dāng)記錄心音時， 該連接器6將太硬而不能用作向傳感器殼體2施加低扭轉(zhuǎn)力的目的。因而，該連接器6的 優(yōu)選實施例將需要低于〇.OINm的轉(zhuǎn)矩，以便將該連接器6扭轉(zhuǎn)大約15度。
[0028]實例1
[0029] 用于將該傳感器殼體2與監(jiān)測單元殼體4連接的該連接器6的優(yōu)選實施例的扭轉(zhuǎn) 力描述如下：
[0030] 該扭轉(zhuǎn)力是以Nm量度的、給定目標由于所施加的轉(zhuǎn)矩所致的扭轉(zhuǎn)。在一個優(yōu)選實 施例中具有40_長度的該連接器6的轉(zhuǎn)矩是用邁菱貿(mào)易有限公司（Mecmesin)制造的裝備 "托納多瓶測試儀（Tornadobottletester，JKM系統(tǒng)）"測定的。該轉(zhuǎn)矩取決于角度扭轉(zhuǎn)， 并且從15到90度的扭轉(zhuǎn)測定示于下表1中。
【權(quán)利要求】
1. 用于監(jiān)測聲學(xué)心臟信號的監(jiān)測系統(tǒng)（1)，該系統(tǒng)包括 一個傳感器殼體（2)，該傳感器殼體（2)包括一個心音傳感元件（3)，該心音傳感元件 (3)被適配為有待被安排為與患者的心臟連接，以感測心音并且產(chǎn)生與這些心音有關(guān)的心 音信號； 一個監(jiān)測單元殼體（4)，該監(jiān)測單元殼體（4)包括一個被適配為接收所述心音信號的 處理單元（5)，其中所述監(jiān)測單元殼體（4)與所述傳感器殼體（2)分開并被適配為有待安排 為與患者的上胸骨有關(guān) 其特征在于所述系統(tǒng)（1)進一步包括一個柔性細長連接器（6)，該柔性細長連接器將 所述傳感器殼體（2)與所述監(jiān)測單元殼體（4)連接，所述連接器（6)具有一個沿著縱軸（7) 的縱向延長部分，其中所述連接器（6)以一個角度關(guān)系與所述監(jiān)測單元殼體（4)連接，并且 其中在所述監(jiān)測單元殼體（4)的所述縱軸（7)與主軸（8)之間的角度a在一個預(yù)定區(qū)間 之內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述預(yù)定區(qū)間是20-90度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中所述縱向延長部分在10-100_之間。
4. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述柔性細長連接器（6)具有5-50mm 的寬度。
5. 根據(jù)以上權(quán)利要求1到4中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述柔性細長連接器（6)包含 一種具有低于70、更優(yōu)選地低于50、并且甚至更優(yōu)選低于40的肖氏A硬度的材料。
6. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述柔性細長連接器（6)被適配為以 彈性方式被扭轉(zhuǎn)和/或彎曲。
7. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述柔性細長連接器（6)在尺寸上是 穩(wěn)定的并且顯示出形狀完整性。
8. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述柔性細長連接器（6)包括一個被 適配為在所述傳感器殼體（2)與所述監(jiān)測單元殼體（4)之間傳遞電信號的電氣裝置。
9. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述柔性細長連接器（6)被適配為以 穩(wěn)定的或者半剛性但仍具柔性的方式將所述殼體（2,4)連接，使得所述殼體（2,4)通過所 述縱向延長部分而恒定地分開。
10. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，包括一個粘性貼片（10)，該粘性貼片被 適配為將所述傳感器殼體（2)和監(jiān)測單元殼體（4)殼體與患者的皮膚附接。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述粘性貼片（10)包括多個狹縫，以允許非應(yīng) 力移動和伸展。
【文檔編號】A61B7/04GK104507393SQ201380031699
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2013年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月18日
【發(fā)明者】克勞斯·博·沃格·克里斯滕森, 為民·榮 申請人:阿克瑞克公司