KR20010097170A - 전자 청진기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환자의 심장이나 폐에서 발생하는 음향을 채집하여 디지털화함으로써 컴퓨터에 기록하고 기록된 데이터를 가공하여 환자의 진찰에 활용하기 위한 전자 청진 장치에 관련된 것이다. 본 발명은 인체의 내부에서 발생하는 소리를 모으는 채집부와, 상기 채집부에서 집음된 소리를 전기적인 신호로 전환하는 전기신호 전환부와, 상기 전기적인 신호를 디지털 데이터로 전환하는 아날로그-디지털 변환부와, 상기 디지털 신호를 외부로 전송하는 입출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 청진기를 제공한다. 그러므로 본 발명에 의한 전자 청진기는 환자의 내부기관에서 발생하는 음향을 기록, 저장하여 언제 어디서나 이를 이용한 환자 진료가 가능하도록 하였다.

Description

전자 청진기{An Electronic Stethoscope}

본 발명은 인체 내부에서 발생되는 음향을 청취하여 환자를 진단하는 전자 청진기에 관련된 것이다. 특히, 본 발명은 환자의 심장이나 폐에서 발생하는 음향을 채집하여 디지털화함으로써 컴퓨터에 기록하고 기록된 데이터를 가공하여 환자의 진찰에 활용하기 위한 전자 청진 장치에 관련된 것이다.

보편적으로 청진기는 의사가 환자의 내부기관에서 발생하는 소리를 확대 청취하여 환자의 병증세를 판단하기 위하여 사용되는 진찰도구의 하나이다. 이러한 종래의 청진기의 구조를 도 1에 간략하게 나타내었다. 인체에서 발생하는 음을 모아주는 채집부(10)와 채집된 음을 청취할 수 있는 이어피스(Ear Piece)(70)와 상기 채집부(10) 및 이어피스(70)를 연결하여 음을 전달하는 튜브(80)로 구성되어 있다. 이런 종래의 청진기로는 의사가 직접 환자와 마주볼 정도로 가까운 거리에서 환자의 몸에 청진기의 채집부(10)를 대고, 자신의 귀에 이어피스(70)를 대어 진찰을 수행하여야 한다. 따라서, 환자를 진찰하기 위해서는 항상 의사와 환자가 동일한 공간상에 존재하여야 한다. 이는 통원 치료 및 진단을 하는 환자 중에서도 정기적인 진찰과 관찰을 요하는 환자들에게 있어서는 단순한 정기 진단을 위해 의사가 있는곳으로 이동하여야 하는 번거로움이 따른다. 외딴섬이나, 산간 벽지에 거주하는 가벼운 증상의 환자들에 있어서, 단순한 진찰을 위해 먼 거리를 이동해야하는 것이 엄청난 부담으로 느껴지기도 한다. 또한, 담당 의사가 환자의 상태를 어느 정도 정확하게 파악하고 있으며, 청진기를 이용한 내부기관의 활동 상태에 대한 정기적인 진단만으로도 의사가 적절한 처방을 취할 수 있는 경우에도 환자가 단순한 진찰을 위해 장거리를 이동하고, 병원에서 순번을 기다려야 한다는 것이 상당한 불편함을 끼치고 있다.

상기와 같은 종래의 기술이 갖고 있던 문제점을 해결하기 위해서 본 발명은 환자의 내부 기관에서 발생하는 아나로그 음향을 채집하여, 디지털 데이터로 전환하고, 이를 다시 인터넷과 같은 네트워크를 통하여 원거리로 송신하는 전자 청진기를 제공한다.

본 발명의 목적은 환자의 내부기관에서 발생하는 아나로그 형태의 음향을 채집하여 디지털 데이터로 전환하는 전자 청진기를 제공하는데 있다. 본 발명의 다른 목적은 디지털 데이터로 전환된 환자의 내부 기관에서 발생된 음향을 컴퓨터 파일로 만들어 네트워크를 통하여 전송할 수 있는 전자 청진기를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 청진기를 나타내는 개략도이다.

도 2는 본 발명에 의한 전자 청진기의 개략적인 구조를 나타내는 블럭다이어그램이다.

도 3은 본 발명에 의한 전자 청진기의 구체적인 일례를 나타내는 단면도이다.

도 4는 본 발명에 의한 전자 청진기의 구체적인 일례를 나타내는 외관 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>

10, 110 : 음향 채집부 70 : 이어피스

80 : 튜브 111 : 울림판

113 : 집음부 120 : 마이크로폰

130 : 전자회로 기판 131 : 증폭기

133 : 필터 135 : 아날로그-디지털 변환기

137 : 중앙처리장치 140 : 입출력부

160 : 몸체 161 : 잡음 제거 스위치

163 : 음량조절 스위치

종래 기술이 갖고 있던 문제점을 극복하고, 상기 목적들을 달성하기 위해 본발명은 인체의 특정부위에 접촉하여 내부에서 발생하는 소리를 모으는 채집부와, 상기 채집부에서 발생한 음파를 전기적인 신호로 전환하는 전기신호 전환부와, 상기 전기적인 신호를 디지털 데이터로 전환하는 아날로그-디지털 변환부와, 상기 디지털 신호를 외부로 전송하는 입출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 청진기를 제공한다.

이하 본 발명에 의한 전자 청진기의 개략적인 구조를 나타내는 블럭도면인 도 2를 참조하여 본 발명에 대하여 자세히 설명한다.

그 전면이 인체상의 적절한 위치에 접촉하여, 인체에서 발생되는 진동음을 집음할 수 있도록 형성된 채집부(110)를 포함한다. 상기 채집부(110)의 후면 중앙부에는 상기 채집부(110)를 통하여 채집된 음파를 전기적인 신호로 바꾸기 위한 마이크로폰부(120)를 설치한다. 그리고, 상기 마이크로폰부(120)에서 나오는 전기적 신호는 뒷부분에 설치되어, 전기적인 신호로 바뀐 음파를 가공 처리하는 전자회로 기판으로 전달된다.

전자회로 기판에는 상기 마이크로폰부(120)에서 전달된 미약한 전기적 신호를 증폭하여주는 증폭기(131)를 포함한다. 또한, 상기 증폭된 신호 중에서 필요한 특정 대역의 주파수에 해당하는 음파만을 추출하여 명확한 음파를 형성하기 위한 필터부(133)를 더 포함한다. 이와 같이 채집부(110)에서 채집된 아나로그 형태의 진동음은 마이크로폰부(120)에서 아나로그 형태의 전기적 신호로 바뀌고, 상기 증폭기(131)와 필터부(133)에 의하여 원하는 음파만을 선택하여 명확하게 증폭된 아나로그 형태의 전기적 신호가 된다.

이와 같이 선택된 아나로그 형태의 전기적 신호를 컴퓨터와 같은 디지털 전자 장비에서 취급할 수 있도록 하기 위해, 상기 전기적 신호는 디지털화 시키는 아나로그-디지털 변환기(Analog-Digital Converter)(135)로 전달된다. 상기 디지털 데이터를 저장하거나, 제어 혹은 전송하는 작업을 수행하기 위해서는 소정의 프로그램에 의해 상기 전자회로 기판 상에 구비된 장치들을 제어할 수 있는 중앙처리장치(137)가 포함되는 것이 바람직하다. 상기 중앙처리장치(137)에서 처리가능한 디지털 형식으로 제작된 환자 내부 기관에서 발생된 음파 데이터를 외부의 컴퓨터로 정확하게 전달하기 위해서는 상기 중앙처리장치(137)와 외부의 컴퓨터(190)와 정보를 연결할 수 있는 통신용 입출력부(140)가 설치되는 것이 바람직하다.

이하 본 발명에 의한 청진기를 나타내는 구체적인 구조를 나타내는 단면도면인 도 3 및 그 외관 구조를 나타내는 도 4를 참조하여 자세하게 설명한다.

채집부(110)는 인체의 외피에 접촉하여 인체 내부에서 발생하는 소리를 집음 시키기위한 울림판(111)과 음을 모으기 위한 나팔구조를 갖는 집음부(113)로 구성된다. 그리고, 채집부(110)의 중앙부에 위치한 마이크로폰(120)은 상기 나팔구조의 집음부(113)에 의해 모아진 음압을 전기적인 신호로 만들어주는 전자 청진 장치의 시작부분이다.

상기 전기적인 신호는 본 발명의 목적에 부합되도록 처리하기 위한 핵심 장치들을 포함하고 있는 전자회로 기판(130)의 증폭기(131)로 전달된다. 증폭기(131)는 상기 마이크로폰(120)에서 보내어진 미약한 전기적인 신호를 증폭하는 역할을 한다. 마이크로폰(120)에서 나오는 전기적 신호는 이를 처리하기에는 아직 그 신호레벨이 너무 낮기 때문에 충분하게 증폭하여야 한다.

필터부(133)는 인간의 귀로 들을 수 있는 주파수 대역인 20Hz ~ 20KHz의 가청범위내의 음만을 분리해내는 회로 장치이다. 20Hz 이하의 초저주파 불청음이나, 20KHz 이상의 고주파 범위의 음을 분리하여 실제 필요한 주파수 대역만을 얻기 위한 회로 장치이다. 예를 들어, 제 1 및 제2 심음(Heart Sound)의 전형적인 심장 음향의 주파수 범위는 20Hz ~ 150Hz 이고, 호흡 흠향 주파수는 200Hz ~ 750Hz, 승모판/대동맥 혈액의 역류 주파수는 170Hz ~ 900Hz, 승모판 협착 주파수는 25Hz ~80Hz 정도이다.

아날로그-디지털 변환장치(135)는 상기 필터부(133)에서 필터링된 전기적인 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환하는 장치이다. 즉, 아날로그 방식의 전기적 신호를 컴퓨터를 포함하는 디지털 전자 의료 장비에서 사용할 수 있도록 디지털 데이터로 변환을 한다.

중앙제어장치(137)는 본 발명에 의한 전자 청진기의 모든 전자 구성요소들을 제어하는 역할을 한다. 특히, 상기 아날로그-디지털 변환장치(137)에서 얻어진 디지털 데이터를 컴퓨터와 같은 외부 장치에 전송하기 위한 작업을 위한 제어 프로그램이 내장되어 적절한 작동을 할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 예를들어, 외부의 컴퓨터에 설치된 프로그램과 연동하여 특정 기간 사이에 집음되는 환자 내부 기관의 음파를 디지털로 변환할 것인가를 제어하고, 변환된 디지털 데이터를 언제 컴퓨터로 전송할 것인지에 대한 사항들을 결정한다. 또한, 컴퓨터와 같은 외부 장치에 전자 청진 장치의 동작 상태를 나타내는 기본 정보들을 보내어 주는 작업을수행하기도 한다.

인터페이스부(140)는 상기 디지털화된 음향 데이터를 컴퓨터와 같은 디지털 전자 의료 장비에 전달하는 데이터 입출력부이다. 즉, 컴퓨터와 통신가능한 신호레벨과 전송 포맷을 만들어주는 장치이다. 현재 주로 사용하는 통신용 포트로는 RS-232C, IEEE488, 프린터 포트, USB 포트 또는 적외선, RF를 이용한 무선 통신포트 등이 있다.

그리고, 필요에 따라서는 상기 중앙제어장치(137)와 연결되어 각종 제어 스위치가 더 포함될 수도 있다. 예를들어, 가청 주파수내에서도 원하는 음파 외의 다른 잡음을 없애기 위한 노이즈 조절 스위치(161)를 포함할 수도 있다. 또한, 컴퓨터의 음향 장치를 통하여 입력되는 디지털 데이터의 음량이 적당하지 않을 경우(너무 크거나 너무 작을 경우)에 이를 조절하기 위한 음량 조절기(162)를 더 포함할 수도 있다. 상기 스위치들은, 도 4에 나타난 것과 같이, 전자 청진기의 외관 몸체(160)의 외부에 돌출된 형태로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 전자 청진기를 인체에 접촉되어 인체 내부에서 발생되는 소리를 측정하여 이를 컴퓨터에서 처리할 수 있는 디지털화 시키는 전자 청진기에 관련된 것이다. 종래의 기술에서는 인체 내부의 소리를 듣거나, 표시만 할 수 있었기 때문에 실시간으로 발생되는 음향을 저장하거나, 전송하기에 불편하였다. 그러나, 본 발명은 측정된 환자의 내부기관에서 발생하는 음향을 기록, 저장할 수 있으므로, 언제 어디서나 이를 이용한 환자 진료가 가능하도록 하였다. 또한, 본 발명의 특징으로는 종래의 청진기와 달리 이어피스를 통해 의사가 환자의 내부 기관에서 발생하는 음향을 듣는 것이 아니고, 컴퓨터와 같은 디지털 전자 의료 기기에 연결된 음향 장치를 통해 청취하게 된다. 이 때 청취하는 음은 디지털화되어 처리된 음을 다시 아날로그로 전환하여 듣게된다.

Claims (6)

1. 인체의 특정부위에 접촉하여 내부에서 발생하는 소리를 모으는 채집부와;

   상기 채집부에서 발생한 음파를 전기적인 신호로 전환하는 전기신호 전환부와;

   상기 전기적인 신호를 디지털 데이터로 전환하는 아날로그-디지털 변환부와;

   상기 디지털 신호를 외부로 전송하는 입출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 청진기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 전기신호 전환부는 상기 채집부에 모아진 음파를 전기적인 신호로 전환하는 마이크로폰과;

   상기 마이크로폰에서 형성된 전기적 음파를 증폭하는 증폭부; 그리고

   상기 증폭된 음파중에서 가청 주파수 영역만을 선취하는 필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 청진기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 채집부는 인체의 소정 부위에 접촉하여 내부 기관에서 발생하는 음파를감지할 수 있는 울림판과;

   상기 울림판으로부터 전달되는 음파를 집음하는 집음부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 청진기.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 디지털 신호를 처리하고 상기 입출력부의 기능을 제어하는 중앙제어장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 청진기.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 입출력부를 통하여 전달되는 디지털 데이터의 음량을 조절하는 음량 조절 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 청진기.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 전기적인 신호에서 잡음을 제거하기 위한 노이즈 감쇄 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 청진기.