一種便攜式心音信號的采用有源模擬濾波器將環境噪聲從心音信號中濾除，提取心音的實時數據，通過DSPIC 芯片的內部AD 模塊將心音信號數字化和信號處理。固件程序將數字化的心音信號以FAT32 文件系統格式寫入SD 卡保存。上位機軟件采用LabVIEW 軟件編寫，軟件將保存在SD 卡中的心音時域數據回顯。醫生可以根據心音的時域圖再做進一步的分析和判斷。
長期以來內科醫生都采用心音聽診來對心臟疾病做初步判斷。國內外研究發現，許多心臟病人在發病初期，心音信號的異常還沒有穩定出現。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活動過程的重要信息，可以作為診斷心臟血管系統疾病的依據。本文提出了一種基于嵌入式計算機技術的便攜式心音信號記錄儀的設計方法。該記錄儀采用有源模擬濾波器將環境噪聲從心音信號中濾除，提取心音的實時數據，通過dsPIC 芯片的內部AD 模塊將心音信號數字化和信號處理。固件程序將數字化的心音信號以FAT32 文件系統格式寫入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一周的心音數據。該數據可以作為初期心臟病人診斷的重要生理數據。
系統總體設計思路
通過國內外研究得到: 心音信號主要集中在30 ～ 500Hz。通過國內外研究資料表明，心音信號中夾雜著較多的干擾信號，如環境噪聲，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。為了實現心音信號的采集和存儲，系統的整個硬件實現框架需要包含5 個部分:
( 1) 傳感器信號調理;
( 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) 電源設計。其系統的連接關系。查閱相關文獻了解到: 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。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品。嵌入式主控制器選用美國微芯公司數字信號處理芯片dsPic 33FJ128。該DSP 芯片有較高運算性能，在系統中采用該方案，給整個系統預留了一定的富裕。系統擬采用模擬濾波器與數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。
可以根據心音的時域圖像再做進一步的分析判斷，如早搏，二尖瓣關閉不全等。該課題進一步在完善心音信號記錄儀，從目前的單點測量發展到多點采集心音。課題小組目前正在從采集的心音歷史數據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。
