Стетоскопы: информация по устройству, электронные варианты и схемы применения

Электронный стетоскоп: что это такое и как устроен

Стетоскопы: информация по устройству, электронные варианты и схемы применения

Стетоскоп – это медицинский прибор для аускультации, то есть выслушивания, прослушивания шумов, исходящих от сердца, сосудов, легких, бронхов или желудочно-кишечного тракта. Это крайней важный прибор для врачей.

Все мы представляем обычный стетоскоп, который выглядит следующим образом: это металлическая «шайба», в которой внутри есть воронка или мембрана, то есть это может быть стетофонендоскоп, когда есть с одной стороны воронка, с другой стороны мембрана. И идет трубка, по которой усиленный через мембрану звук идет и попадает к нам в уши напрямую. Это классический стетоскоп.

Разработчики медицинских электронных систем подумали: «А почему бы нам не сделать электронный стетоскоп, который будет генерировать звуки в электронном виде с помощью микрофона, и эти звуки уже можно будет обрабатывать, передавать на расстояние или в принципе их сохранять?» И сделали электронный стетоскоп, который имеет разные форм-факторы. Но устройство и смысл всегда один: это электронная начинка, которая лежит в основе, внутри у нее микрофон. Также иногда есть мембрана, которая усиливает звук для этого микрофона, и соответственно этот звук от наших органов попадает внутрь на микрофон. Это основа электронного стетоскопа.

Дальше могут быть разные варианты, разные форм-факторы. Это может быть небольшой стетоскоп в виде шайбы, и пациент может дома слушать свои легкие, сердце – опять же не сам слушать, а консультируясь с врачом.

Это может быть стетоскоп большего размера, как старый толстый мобильный телефон, устройство для профессионального использования с кучей разных программ. Это может быть также форм-фактор чехла для смартфона. В таком случае этот стетоскоп, то есть чехол, использует микрофон самого смартфона.

В чехле есть специальная камера, которая усиливает звуки, есть мембрана, на которую звук приходит, она его усиливает, и звук поступает на микрофон смартфона, и там уже дальше с помощью программы это все обрабатывается.

В чем очевидные плюсы таких стетоскопов?

  • Первый плюс, который есть у многих стетоскопов – это заданные режимы работы. Для прослушивания разных органов, например, сердца, легких или ЖКТ, подходят разные режимы работы, то есть там исходят разные звуки с разной частотой, с разными помехами. Эти разные режимы работы, настроенные уже первоначально, помогают врачу обрабатывать, сделать фильтрацию звуков, выделенных частот именно для конкретного измерения. Тем самым, выбрав такой режим, мы будем слышать только шумы сердца только в нужной нам громкости, без лишних помех, и как раз это один из плюсов. По сути, это уже немножко обработанный звук, но для медицинской диагностики это не плохо, это очень даже хорошо, потому что мы слышим то, что нам нужно слышать.
  • Второе – это возможность визуализации. Это здорово, когда мы не просто слышим звук, а когда мы его видим. Кто работал в программах для обработки аудио, знает, что звук, любой аудиофайл, выглядит в виде звуковой дорожки с различной амплитудой. И так же может выглядеть, например, биение нашего сердца. Более того, когда врач работает с таким стетоскопом, он может визуализировать все то, что он слышит.
  • Следующий плюс – это искусственный интеллект или система, которая распознает разные звуки, разной степени, разной частоты. Она может нам подсказывать в зависимости от режима и может делать какие-то отметки при отклонении параметров. То есть мы получаем в этом корпусе полноценный инструмент для диагностики, то есть для выслушивания шумов наших органов. Мы слышим, видим, получаем подсказки.

При использовании подобного стетоскопа врач скорее всего привыкнет к нему через некоторое время и не сможет уже работать с обычным, классическим стетоскопом.

Пациент может использовать подобное устройство самостоятельно, может получить какие-то первоначальные результаты, выданные программой. И уже дальше обратиться к врачу. Дальше при обращении к врачу можно использовать этот же стетоскоп для удаленной консультации.

Это очень здорово, когда пациент сидит на одном конце, врач на другом конце, и они могут общаться, и врач может прослушать в реальном времени пациента. Это просто фантастика!

Стоимость подобных электронных стетоскопов на самом деле довольно невысокая, если брать приборы для домашнего использования, эта стоимость совсем невысокая, порядка, может быть, 100-200 долларов. Если брать профессиональное устройство с множеством разных режимов, то стоимость может доходить до 500 долларов.

Источник: https://evercare.ru/elektronnyi-stetoskop-chto-eto-takoe-i-kak-ustroen

Стетоскопы: информация по устройству, электронные варианты и схемы применения – Нет заразе

Стетоскопы: информация по устройству, электронные варианты и схемы применения

Хорошо известен простой и распространенный медицинский прибор, традиционно и привычно висящий на шее практически каждого врача-терапевта – это стетофонендоскоп, называемый чаще просто как фонендоскоп или стетоскоп. Им можно прослушать сердце и легкие, а можно, при необходимости, и какое-либо механическое устройство в процессе его работы, например, механический станок, двигатель и т.д. Полезный прибор.

Но… Кроме медиков и механиков, к сожалению, этим же замечательным акустическим прибором успешно пользуются и те, кто прослушивают стенки, полы и потолки в офисах, частных домах и квартирах. Однако интересуют их совсем НЕ стенки, а то, что ЗА стенкой.

И делают это они не только из желания узнать подробности очередного семейного скандала у соседей…

Особенно просто подобное любопытство удовлетворяется в случае стен, а также полов, потолков и т.д. изготовленных из железобетонных панелей. Хотя, надо отметить, и кирпичные стенки не всегда являются надежным препятствием для подобного, акустического и безэлектронного способа получения информации.

Кстати, нет друзей среди медиков – сгодится такой простой и известный прибор как … стеклянный стакан. Тонкий стакан – неплохой акустический резонатор. Пользоваться им – и лучше, и комфортнее, и удобнее, чем неподвижно сидеть у стенки, просто прижав к ней любопытное ухо. Конечно, со стаканом – приятнее: все-таки технический прибор, хотя и без уже привычной электроники.

Однако следует отметить, что лучше чай в стакане, а не ухо.

Упомянутые выше акустические приборы – фонендоскоп и стакан-резонатор дают хорошие эффекты, но, конечно, фонендоскоп лучше. Но подобные приборы требуют постоянного присутствия “пользователя”. Это создает некоторые трудности и вносит определенные ограничения в такой способ получения информации.

К большому сожалению, для обладателей ценной информации у данной проблемы есть достаточно простое и сравнительно дешевое решение.

Речь идет о применении в качестве микрофонов чувствительных к вибрациям элементов – пьезокристаллов. Это могут быть пьезоэлементы, например, из обычных звукоснимателей для проигрывателей уже устаревших, виниловых пластинок – ГЗП-308 и др. Это могут быть пьезоизлучатели, например, от электронных часов, игрушек и т.д. – ЗП-1, ЗП-22 и др.

Используя подобные элементы и чувствительные, малошумящие усилители (УНЧ) с соответствующим входным сопротивлением (рис. 1 – 3) можно обойтись и без прикладывания уха к стене – непосредственно, через стакан или пользуясь фонендоскопом.

Для реализации возможностей указанных элементов необходимо приклеить такой кристалл к стене эпоксидным клеем и подключить данный кристалл к усилителю короткими проводами. Получается прибор с неплохими качественными характеристиками – микрофон-стетоскоп.

Оказывается железобетонные стены в панельном доме, а также тонкие кирпичные, очень хорошо передают звуки из соседних комнат и не препятствуют такому способу получения звуковой информации.

В составе микрофонов-стетоскопов лучше использовать большие и плоские пьезокристаллы.

Схемы простых стетоскопов на ОУ

На рисунке 1 представлена схема простого УНЧ с высоким входным сопротивлением и двойным источником питания. Источником сигнала служит пьезоэлемент или пьезоизлучатель. Микрофон-стетоскоп.

R4С4, С2, С3 обеспечивают устойчивость УНЧ (на ВЧ). Конденсаторы С2, C3 размещают максимально близко к ОУ.

Рис.1. Схема простого УНЧ с высоким входным сопротивлением и двухполярным источником питания. (Микрофон-стетоскоп).

Элементы для схемы на рисунке 1 :

  • R1=100к-1м (регулировка громкости),
  • R2=10к-20к (регулировка чувствительности),
  • R3=1м-2м, R4=10;
  • С1 =0.1 мкФ – 1.0мкФ, С2=0.1 мкФ – 0.ЗмкФ, С3=0.1 мкФ-0.ЗмкФ, С4=0.1 мкФ;
  • А1 – ОУ – 140УД12, 140УД20, 140УД8 или любые другие ОУ с внутренней коррекцией;
  • Т1, Т2 – КТ3102, КТ3107 или КТ315, КТ361, или аналогичные комплементарные (парные) транзисторы;
  • В1 – пьезоэлемент ГЗП-308, ПЭ-1 или аналогичные;
  • В2 – пьезоизлучатель ЗП-1, ЗП-22 или аналогичные.
  • Т – ТМ-2А или аналогичные.

На рисунке 2 представлена схема простого УНЧ с высоким входным сопротивлением и одним источником питания. Источником сигнала служит пьезоэлемент или пьезоизлучатель. Микрофон-стетоскоп.

R4С4, С2 обеспечивают устойчивость УНЧ (на ВЧ). Конденсатор С2 размещают максимально близко к ОУ.

Рис. 2. Схема простого УНЧ с высоким входным сопротивлением и однополярным источником питания. (Микрофон-стетоскоп).

Элементы для схемы на рисунке 2 :

  • R1=100к-1м (регулировка громкости),
  • R2=10к-20к (регулировка чувствительности),
  • R3=1 м-2м, R4=10, R5=136=1 м-2м;
  • С1 =0.1 мкФ – 1.0мкФ, С2=0.1 мкФ – 0.ЗмкФ,
  • С3 – отсутствует, С4=0.1мкФ, С5=0.1 мкФ-1 .ОмкФ;
  • А1 – ОУ – 140УД8, 140УД12, 140УД20 или любые другие ОУ с внутренней коррекцией (желательно) и в типовом включении;
  • Т1, Т2 – КТ3102, КТ3107 или КТ315, КТ361, или аналогичные комплементарные (парные) транзисторы;
  • В1 – пьезоэлемент ГЗП-308, ПЭ-1 или аналогичные ;
  • В2 – пьезоизлучатель ЗП-1, ЗП-22 или аналогичные ;
  • Т – ТМ-2А или аналогичные.

На рисунке 3 представлена схема УНЧ с высоким входным сопротивлением, двойным источником питания и корректором АЧХ. Источником сигнала служит пьезоэлемент или пьезоизлучатель. Микрофон-стетоскоп с достаточно высокими параметрами!

Первый каскад УНЧ (ОУ А1) обеспечивает предварительное усиление сигнала и согласование с корректором АЧХ (темброблок или эквалайзер). После корректора и регулятора громкости сигнал подается на усилитель мощности на ОУ А2 и Т1 и Т2. На выходе – телефон или динамический громкоговоритель (Т1 и Т2 – КТ502 и КТ503).

R8С4, С5, С6, С7, С8 обеспечивают устойчивость УНЧ (на ВЧ). Конденсаторы С5, С6, С7, С8 размещают максимально близко к ОУ. С2, R5 обеспечивают гальваническую развязку между ОУ А2 и предыдущей схемой. Это минимизирует разбаланс нуля на выходе ОУ А2.

Подключение датчика к УНЧ осуществляется с помощью экранированного провода.

Рис. 3. Схема простого УНЧ с высоким входным сопротивлением, двухполярным источником питания и корректором АЧХ. (Микрофон-стетоскоп).

Элементы для схемы на рисунке 3 :

  • R1=100к-1м, R2=10к-20к (регулировка чувствительности),
  • R3=100к-200к,
  • R4=5к-100к (регулировка громкости),
  • R5=100к-1 м (R5>>R4),
  • R6=10к-20к (регулировка чувствительности),
  • R7=100к-200к, R8=10;
  • С1 =0.1 мкФ-1.0мкФ, С2=0.1 мкФ-1.0мкФ, С3=0.1 мкФ-1.0мкФ,
  • С4=0.1 мкФ, С5=0.1мкФ-0.3мкФ, С6=0.1мкФ-0.3мкФ,
  • С7=0.1 мкФ-0.ЗмкФ, С8=0.1мкФ-0.3мкФ;
  • А1 – ОУ – 140УД8, 140УД12, 140УД20 или любые другие ОУ с внутренней коррекцией (желательно) и в типовом включении;
  • Т1, Т2 – КТ3102, КТ3107 или КТ315, КТ361, или аналогичные комплементарные (парные) транзисторы;
  • В1 – пьезоэлемент ГЗП-308, ПЭ-1 или аналогичные ;
  • В2 – пьезоизлучатель ЗП-1, ЗП-22 или аналогичные ;
  • Т – ТМ-2А или аналогичные.

Тот же эксперимент можно повторить, но уже с оконным стеклом. В данном случае пьезокристалл крепится к стеклу. При этом для обеспечения скрытности пьезокристалл крепится к стеклу близко у рамы! Прикрепить его к стеклу можно и со стороны улицы. При этом хорошо слышно все, что происходит в комнате.

Неплохо слышно даже если прикрепить кристалл к внешнему стеклу в случае двойной рамы. Даже двойная рама не защищает полностью! И можно поверить, что при использовании пьезокристалла относительно большой площади (1-2 кв. см), малошумящего и чувствительного усилителя звук будет достаточно громким и отчетливым.

Аналогичный опыт может быть проведен со столом. Оказывается, традиционная ДСП-плита стола с прикрепленным пьезокристаллом может быть прекрасным микрофоном, обеспечивающим хорошее качество звука. Больше площадь поверхности стола, обычно сделанного на основе ДСП-плиты, – выше качество звука.

Стетоскоп с дистанционным датчиком

Для данных опытов провод, соединяющий кристалл с усилителем, должен быть, конечно, экранированным. При его длине более 50 см лучше воспользоваться малошумящим усилителем с дифференциальным входом (рисунок 4).

На рисунке 4 (а) представлена схема УНЧ с дифференциальным входом, высоким входным сопротивлением, двойным источником питания и корректором АЧХ.

Источником сигнала служит пьезоэлемент или пьезоизлучатель. Микрофон-стетоскоп с достаточно высокими параметрами! Первый каскад УНЧ (ОУ А1) обеспечивает предварительное усиление сигнала при ослаблении синфазной составляющей помехи, а также согласование с корректором АЧХ (регуляторы тембра и эквалайзеры).

После корректора АХЧ и последующего регулятора громкости сигнал подается на усилитель мощности на ОУ А2 и Т1 и Т2. На выходе – телефон или динамический громкоговоритель (Т1 и Т2 – КТ502 и КТ503). R8С4, С5, С6, С7, С8 обеспечивают устойчивость УНЧ.

Конденсаторы С5, С6, С7, С8 размещают максимально близко к ОУ. С2, 135 обеспечивают гальваническую развязку между ОУ А2 и предыдущей схемой. Это минимизирует разбаланс нуля на выходе ОУ А2.

Для обеспечения корректной работы дифференциального усилителя необходимо выполнить условие R1=R2, R3=R4 (или точнее R3/R1=R4/ R2) с максимальной точностью (1%, 0.1% и т.д.): чем точнее, тем лучше.
Для обеспечения необходимого баланса рекомендуется один из резисторов выполнить переменным, в качестве такого переменного резистора целесообразно использовать высокоточный резистор-подстроечник с внутренним редуктором. Подключение датчика к УНЧ осуществляется с помощью витой пары в экране.

Рис.4. Схема простого УНЧ с высоким входным сопротивлением, дифференциальным входом, 2-полярным источником питания, корректором АЧХ (а) и подключением удаленного пьезодатчика (б). (Микрофон-стетоскоп).

Элементы для схемы на рисунка 4, а :

  • R1 = R2=100к-500к, RЗ= R4=1м-5м,
  • R0=5к-100к (регулировка громкости),
  • R5=100к-1 м (R5

Источник: https://netzarazedo.ru/stetoskopy-informacija-po-ustrojstvu-jelektronnye-varianty-i-shemy-primenenija.html

Стетоскопы – лучшие производители, обзор конструкции и руководство по применению для новичков

Стетоскопы: информация по устройству, электронные варианты и схемы применения

Стетоскоп – это инструмент, используемый в медицинской сфере для прослушивания внутренних органов человека. Представленный прибор является незаменимым для каждого доктора, но в начале своей карьеры, далеко не все врачи знают, какой стетоскоп лучше выбрать и как же ним правильно пользоваться.

Виды и подбор стетоскопов

На сегодняшний день выделяют следующие виды современных стетоскопов:

  • с двойной головкой;
  • с легко настраиваемой мембраной;
  • с одинарной головкой;
  • электронный;
  • педиатрический;
  • фетальный – используется для беременных.

Ниже представлены фото разных видов стетоскопов.

После того как был определен вид подходящего оборудования, можно приступать к его выбору, в этом случае следует обратить внимание, на такие моменты:

Материал. Представленный инструмент может изготавливаться из нержавейки, пластмассы и алюминия. Алюминиевое оборудование обладает довольно небольшим весом, но измерения не всегда точные.

Поэтому из всех представленных материалов особое предпочтение отдается нержавейке, поскольку такой инструмент, несмотря на более высокую стоимость, качественнее прилегает к телу и делает точные измерения.

Мембрана. Для её изготовления должен использоваться высококачественный и гибкий материал. Следует понимать, что чем плотнее мембрана, тем более высокая у неё чистота колебаний, а соответственно, лучше передача высокочастотных звуков.

У дешёвых приборов мембрана недостаточно хорошо прилегает к телу, в связи, с чем оборудование не может уловить присутствующие незначительные шумы.

Трубка. Для её изготовления рекомендуется использовать толстый материал, имеющий внутреннее двойное отверстие. Это способствует улучшению передачи звука и избавлению от внешних шумов.

Наконечники для ушей. Бывают нескольких видов: мягкие (резиновые) и жесткие (пластиковые). Первый тип наконечников в состоянии подстроится под форму внешнего слухового аппарата, второй тип не меняет своей формы. Кроме того, жесткие располагаются прямо, а не под углом, поэтому их довольно неудобно использовать, и возможна утечка звука.

Применение стетоскопа

Разобравшись с разновидностями описываемого оборудования и изучив особенности его подбора, нужно понять, как правильно слушать стетоскопом.

Для того чтобы разобраться с этим моментом было проще, нужно следовать инструкции по использованию стетоскопов:

Для применения стетоскопа нужно подобрать тихое место. Это необходимо выполнить для снижения частотности внешних шумов.

Требуется правильно расположить пациента. Для прослушивания сердца и живота, пациента нужно попросить прилечь. Для прослушивания области лёгких, пациент должен иметь сидячее положение.

Определяется необходимость использования мембраны или колокольчика. В первом случае, будет лучше слышно средне и высокочастотные звуки. Во втором случае, лучше слышно низкочастотные звуки.

Пациент должен поднять кофту или рубашку, чтобы дать доступ к коже. Это необходимо для того, чтобы избавиться от звуков, характерных для шуршащей ткани.

При прослушивании сердца нужно удерживать мембрану в верхней левой части груди, на месте схождения 4 и 5 ребер. Инструмент удерживается между средним и указательным пальцами. Необходимо попросить пациента расслабиться и спокойно дышать, слушая звуки на протяжении минуты.

Необходимо подсчитать количество сердцебиений в минуту. Нормальным показателем является от 60 до 100.

Сравнение с фонендоскопом

Люди, далёкие от медицинской сферы, довольно часто могут путать фонендоскопы и стетоскопы, что абсолютно неправильно. Разработка фонендоскопов, произошла намного позже стетоскопов, Николаем Коротковым.

И главное их отличие заключается в том, что присутствующая в устройстве звукоснимающая воронка прикрыта диафрагмой-резонатором (мембрана), это необходимо, что усилить определённый спектр частот.

Ознакомившись с разновидностями существующих стетоскопов и сравнив представленное оборудование с фонендоскопом, больше не должно возникать трудностей в выборе прибора. Главное помнить, что дешёвый инструмент может быть недостаточно качественным и не даст точного результата.

Фото стетоскопов

Поделитесь с друзьями 😉  

Источник: https://tehnikaportal.ru/stetoskopy/

Электронные стетоскопы, схемы и конструкции чувствительных микрофонов

Стетоскопы: информация по устройству, электронные варианты и схемы применения

Хорошо известен простой и распространенный медицинский прибор, традиционно и привычно висящий на шее практически каждого врача-терапевта – это стетофонендоскоп, называемый чаще просто как фонендоскоп или стетоскоп. Им можно прослушать сердце и легкие, а можно, при необходимости, и какое-либо механическое устройство в процессе его работы, например, механический станок, двигатель и т.д. Полезный прибор.

Но… Кроме медиков и механиков, к сожалению, этим же замечательным акустическим прибором успешно пользуются и те, кто прослушивают стенки, полы и потолки в офисах, частных домах и квартирах. Однако интересуют их совсем НЕ стенки, а то, что ЗА стенкой.

И делают это они не только из желания узнать подробности очередного семейного скандала у соседей…

Особенно просто подобное любопытство удовлетворяется в случае стен, а также полов, потолков и т.д. изготовленных из железобетонных панелей. Хотя, надо отметить, и кирпичные стенки не всегда являются надежным препятствием для подобного, акустического и безэлектронного способа получения информации.

Кстати, нет друзей среди медиков – сгодится такой простой и известный прибор как … стеклянный стакан. Тонкий стакан – неплохой акустический резонатор. Пользоваться им – и лучше, и комфортнее, и удобнее, чем неподвижно сидеть у стенки, просто прижав к ней любопытное ухо. Конечно, со стаканом – приятнее: все-таки технический прибор, хотя и без уже привычной электроники.

Однако следует отметить, что лучше чай в стакане, а не ухо.

Упомянутые выше акустические приборы – фонендоскоп и стакан-резонатор дают хорошие эффекты, но, конечно, фонендоскоп лучше. Но подобные приборы требуют постоянного присутствия “пользователя”. Это создает некоторые трудности и вносит определенные ограничения в такой способ получения информации.

К большому сожалению, для обладателей ценной информации у данной проблемы есть достаточно простое и сравнительно дешевое решение.

Речь идет о применении в качестве микрофонов чувствительных к вибрациям элементов – пьезокристаллов. Это могут быть пьезоэлементы, например, из обычных звукоснимателей для проигрывателей уже устаревших, виниловых пластинок – ГЗП-308 и др. Это могут быть пьезоизлучатели, например, от электронных часов, игрушек и т.д. – ЗП-1, ЗП-22 и др.

Используя подобные элементы и чувствительные, малошумящие усилители (УНЧ) с соответствующим входным сопротивлением (рис. 1 – 3) можно обойтись и без прикладывания уха к стене – непосредственно, через стакан или пользуясь фонендоскопом.

Для реализации возможностей указанных элементов необходимо приклеить такой кристалл к стене эпоксидным клеем и подключить данный кристалл к усилителю короткими проводами. Получается прибор с неплохими качественными характеристиками – микрофон-стетоскоп.

Оказывается железобетонные стены в панельном доме, а также тонкие кирпичные, очень хорошо передают звуки из соседних комнат и не препятствуют такому способу получения звуковой информации.

В составе микрофонов-стетоскопов лучше использовать большие и плоские пьезокристаллы.

Заключение

Здесь используется техника, собираемая “на коленках’'. Просто и дешево! И часто очень эффективно!

И не требует высокой квалификации в области электроники!

Применение электронных средств вместо фонендоскопа или стакана-резонатора позволяет не только решить проблему присутствия, но и дает, например, возможность осуществлять регистрацию данных на магнитофон, выполнять дистанционный контроль и т.д.

ВНИМАНИЕ! Вся информация предоставлена в ознакомительных целях и для понимания какие есть возможности, а также для экспериментов и для принятия необходимых защитных мер.

Литература: Рудомедов Е.А., Рудометов В.Е – Электроника и шпионские страсти-3.

Источник: https://RadioStorage.net/3783-ehlektronnye-stetoskopy-skhemy-i-konstrukcii-chuvstvitelnyh-mikrofonov.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.