一種便攜式心音信號的采用有源模擬濾波器將環(huán)境噪聲從心音信號中濾除，提取心音的實時數(shù)據(jù)，通過DSPIC 芯片的內(nèi)部AD 模塊將心音信號數(shù)字化和信號處理。固件程序?qū)?shù)字化的心音信號以FAT32 文件系統(tǒng)格式寫入SD 卡保存。上位機軟件采用LabVIEW 軟件編寫，軟件將保存在SD 卡中的心音時域數(shù)據(jù)回顯。醫(yī)生可以根據(jù)心音的時域圖再做進(jìn)一步的分析和判斷。
    長期以來內(nèi)科醫(yī)生都采用心音聽診來對心臟疾病做初步判斷。國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，許多心臟病人在發(fā)病初期，心音信號的異常還沒有穩(wěn)定出現(xiàn)。單純依靠一次心音聽診來判斷心臟異常，往往得不到理想的效果。心音信號包含了心臟血管系統(tǒng)活動過程的重要信息，可以作為診斷心臟血管系統(tǒng)疾病的依據(jù)。本文提出了一種基于嵌入式計算機技術(shù)的便攜式心音信號記錄儀的設(shè)計方法。該記錄儀采用有源模擬濾波器將環(huán)境噪聲從心音信號中濾除，提取心音的實時數(shù)據(jù)，通過dsPIC 芯片的內(nèi)部AD 模塊將心音信號數(shù)字化和信號處理。固件程序?qū)?shù)字化的心音信號以FAT32 文件系統(tǒng)格式寫入U 盤保存。采用該方法4G 容量U 盤可以長時間無壓縮保存達(dá)一周的心音數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)可以作為初期心臟病人診斷的重要生理數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)總體設(shè)計思路
    通過國內(nèi)外研究得到: 心音信號主要集中在30 ～ 500Hz。通過國內(nèi)外研究資料表明，心音信號中夾雜著較多的干擾信號，如環(huán)境噪聲，人體呼吸音等。為了較好的得到純凈的心音信號，通常需要設(shè)計一個帶通濾波器，帶通濾波器的通帶范圍在30 ～ 500Hz 之間。為了實現(xiàn)心音信號的采集和存儲，系統(tǒng)的整個硬件實現(xiàn)框架需要包含5 個部分:
( 1) 傳感器信號調(diào)理;
( 2) 心音濾波電路;
( 3) 嵌入式主控制器;
( 4) 液晶顯示及鍵盤接口;
( 5) 電源設(shè)計。其系統(tǒng)的連接關(guān)系。查閱相關(guān)文獻(xiàn)了解到: 心音探頭目前主要有壓電膜傳感器和駐極體聲音傳感器兩種方案。這兩種方法各有優(yōu)缺點。駐極體傳感器具有較好的音域范圍，市場成熟。本方案選用駐極體聲音傳感器作為心音探頭。心音濾波器采用美國微芯公司Microchip 軌對軌運放放大器MCP609 芯片實現(xiàn)。該芯片具有工作電壓低，功耗低等的特點，特別適合手持低功耗產(chǎn)品。嵌入式主控制器選用美國微芯公司數(shù)字信號處理芯片dsPic 33FJ128。該DSP 芯片有較高運算性能，在系統(tǒng)中采用該方案，給整個系統(tǒng)預(yù)留了一定的富裕。系統(tǒng)擬采用模擬濾波器與數(shù)字濾波器雙重濾波方案。由于該DSP 芯片沒有USB 接口，所以在DSP 外圍增加了一顆CH376 芯片，該芯片是南京沁恒半導(dǎo)體公司出品的U 盤接口芯片。LCD 顯示選用128 ×64 點陣的單色液晶模組。
    可以根據(jù)心音的時域圖像再做進(jìn)一步的分析判斷，如早搏，二尖瓣關(guān)閉不全等。該課題進(jìn)一步在*心音信號記錄儀，從目前的單點測量發(fā)展到多點采集心音。課題小組目前正在從采集的心音歷史數(shù)據(jù)中對冠心病做早期的診斷研究。該方案可以捕獲隨機的心音異常，提成心音聽診診斷的效果。該方案成本低，效果明顯，可以捕獲隨機的心音異常，提升了心音聽診診斷的效果。具有較好的市場價值。