Датчик электронного стетофонендоскопа

 

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к электронным приборам для аускультации. Датчик содержит корпус с устройством обжатия кабеля, соединенный с резонатором выполненным из материала со скоростью распространения звуковых колебаний в нем, большей скорости распространения колебаний в оболочке кабеля. Прилегающая к телу пациента часть резонатора выполнена в виде концентрически расположенных канавок, причем в теле резонатора выполнены сквозные отверстия диаметром не более 0,5 мм и длиной не менее 5 мм, соединяющие внутреннюю часть раскрыва резонатора с окружающей средой. На корпусе и резонаторе плотно закреплен кожух, выполненный из материала со скоростью распространения звуковых колебаний, равной скорости распространения звуковых колебаний в оболочке кабеля. Изобретение позволяет повысить помехозащищенность датчика и снизить переходные искажения. 1 ил.

Известны датчики электронного стетоскопа, содержащие корпус, установленный в нем электроакустический преобразователь и выходной кабель.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является датчик электронного стетоскопа [RU 2130755, 1999], содержащий корпус с установленным в нем электроакустичесим преобразователем, соединенный с резонатором и с узлом крепления кабеля, при этом узел крепления содержит устройство обжатия кабеля, корпус, резонатор и узел крепления выполнены из материала со скоростью распространения звуковых колебаний в нем, большей скорости распространения звуковых колебаний для оболочки кабеля, а суммарная масса корпуса, узла крепления, резонатора и электроакустического резонатора выбирается не менее определенной величины.

Недостатками известного технического решения являются недостаточный коэффициент ослабления звуковой помехи, приходящей по поверхности тела пациента, звуковой помехи, вызванной касанием кабеля датчика посторонних предметов, например одежды аускультатора, и приходящей по поверхности оболочки кабеля, а также наличие переходных искажений, вызванных смещением мембраны преобразователя из-за образованного прижатием датчика к телу пациента избыточного давления в полости резонатора.

Целями предлагаемого изобретения являются повышение помехозащищенности датчика и снижение переходных искажений.

Эти цели достигаются за счет того, что на корпусе и резонаторе плотно, с хорошим акустическим контактом, закреплен кожух, в отверстии которого плотно, с хорошим акустическим контактом, продет кабель, при этом кожух выполнен из материала со скоростью распространения звуковых колебаний в нем, равной скорости распространения звуковых колебаний в оболочке кабеля. Лежащая в дистальной плоскости поверхность касания резонатора с телом пациента выполнена в виде широкого кольца с рядом концентрических канавок, а в теле резонатора от внутренней части его раскрыва до наружной поверхности выполнены сквозные отверстия диаметром не более 0,5 мм и длиной не менее 5 мм, соединяющие внутреннюю часть раскрыва резонатора с окружающей средой.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежом, на котором датчик изображен в разрезе.

Предлагаемый датчик содержит корпус 1 с крышкой 2 и устройством 3 обжатия кабеля. Корпус соединен с резонатором 4. Корпус с крышкой, устройство обжатия кабеля и резонатор выполнены из материала со скоростью распространения звуковых колебаний в нем, большей скорости распространения звуковых колебаний для оболочки кабеля. В полости корпуса размещен электроакустический преобразователь 5 (микрофон), отделенный от корпуса и резонатора резиновыми прокладками.

Кожух 6 плотно, с хорошим акустическим контактом, закреплен на корпусе 1 и резонаторе 4.

Обжатый в месте входа в корпус кабель 7 плотно, с хорошим акустическим контактом, продет в отверстие кожуха 6, выполненного из материала со скоростью распространения звуковых колебаний в нем, равной скорости распространения колебаний для материала оболочки кабеля. Поверхность касания резонатора 4, лежащая в дистальной плоскости, выполнена в виде широкого кольца, имеющего ряд концентрически расположенных канавок 8 (проточек).

В теле резонатора выполнены сквозные отверстия 9 от внутренней части раскрыва резонатора до его наружной поверхности, диаметром не более 0,5 мм и длиной не менее 5 мм, соединяющие внутреннюю полость раскрыва резонатора с окружающей средой.

Акустическая помеха, возникающая из-за касания кабеля 7 посторонних предметов, одежды врача, тела пациента и др., и распространяющаяся вдоль оболочки кабеля, в месте контакта кабеля с кожухом 6 разделяется на две части: продолжающую распространяться вдоль кабеля по его оболочке и распространяющуюся по поверхности кожуха. Распространяющаяся по кожуху 6 помеха гасится на поверхности корпуса, так как корпус с резонатором и устройством обжатия кабеля выполнены массивными и из материала со скоростью распространения звуковых колебаний в нем, большей скорости распространения колебаний для материала кожуха. Распространяющаяся по оболочке кабеля помеха ослабляется устройством обжатия кабеля 3, и лишь незначительная ее часть проходит во внутреннюю полость к электроакустическому преобразователю. Благодаря тому, что материал кожуха выбран таким, чтобы скорость распространения звуковых колебаний в нем равнялась скорости распространения колебаний для оболочки кабеля, а кабель плотно продет в отверстие кожуха, мощность помехи делится приблизительно пополам, то есть до устройства обжатия, а следовательно, и до электроакустического преобразователя, доходит вдвое меньшая, чем без наличия кожуха, акустическая мощность помехи.

Акустическая помеха, воспринятая телом пациента и распространяющаяся по его поверхности, ослабляется за счет акустического контакта в месте касания тела с массивным резонатором 4 (находящимся в акустическом контакте с массивным корпусом 1), причем степень ослабления зависит от эффективности (качества) акустического контакта "кожа пациента - поверхность резонатора, и находится в экспоненциальной зависимости от протяженности контакта в направлении распространения звука (к центру резонатора). Для повышения эффективности подавления этого вида помех лежащая в дистальной плоскости поверхность касания резонатора с телом пациента выполнена в виде широкого кольца, причем для улучшения акустического контакта она выполнена в виде ряда концентрически расположенных канавок 8 (проточек), то есть чередующихся концентрически расположенных гребней и впадин.

Защита от переходных искажений производится стравливанием через отверстия 9 возникающего в полости датчика 4, при прижатии его к телу пациента, избыточного давления. Суммарная площадь отверстий должна быть такой, чтобы избыточное давление стравливалось за несколько десятых долей секунды, причем отверстия не должны уменьшать поступающую к электроакустическому преобразователю 5 акустическую мощность полезного сигнала и не должны пропускать во внутреннюю полость резонатора посторонние помехи, то есть отверстия 9 должны иметь значительное акустическое сопротивление.

Поскольку акустическое сопротивление отверстия возрастает как с уменьшением его диаметра, так и (в экспоненциальной зависимости) с увеличением длины, достаточным для практических целей оказалось взять диаметр отверстия менее 0,5 мм, и соотношение длины отверстия к его диаметру равным или большим 10.

Экспериментальная проверка изготовленной модели датчика с шириной кольца прилегающей к телу поверхности в 5 мм и с двумя кольцевыми проточками радиусом 0,75 мм, а также оснащенного пластмассовым кожухом показала, что приходящая по поверхности тела пациента помеха ослабляется, в среднем, в 1,4 раза. Приходящая вдоль оболочки кабеля помеха ослабляется, примерно, на 2,5-3 дб (по мощности).

Выполненные в теле резонатора шесть отверстий диаметром 0,5 мм и длиной 6-7 мм уменьшили время существования возникающих в момент касания датчиком тела пациента искажений с 2-4 с (без отверстий) до 0,3-0,5 с. Снижения мощности поступающего к преобразователю звука (уменьшения чувствительности датчика), не отмечено, как не обнаружено изменения частотной характеристики датчика.

Формула изобретения

Датчик электронного стетофонендоскопа, содержащий корпус с устройством обжания кабеля, соединенный с резонатором, выполненным из материала со скоростью распространения звуковых колебаний в нем, большей скорости распространения звуковых колебаний в оболочке кабеля и установленный в корпусе электроакустический преобразователь, отличающийся тем, что на корпусе и резонаторе плотно закреплен кожух, в отверстие которого плотно продет кабель, при этом кожух выполнен из материала со скоростью распространения звуковых колебаний в нем, равной скорости распространения звуковых колебаний в оболочке кабеля, лежащая в дистальной плоскости поверхность касания резонатора выполнена в виде широкого кольца с рядом концентрических канавок, а в теле резонатора от внутренней части его раскрыва до наружной поверхности выполнены сквозные отверстия диаметром не более 0,5 и длиной не менее 5 мм.

РИСУНКИ

Рисунок 1