一种展示心脏杂音产生原理的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种展示心脏杂音产生原理的装置，展示心脏杂音产生原理的装置设置有长条平板、震动波装置；震动波装置左侧插接有韧性支撑A柱，韧性支撑A柱头部安装第一空球；震动波装置右侧插接有韧性支撑B柱；韧性支撑B柱头部安装有内部充有空气的第二空球，韧性支撑A柱、韧性支撑B柱、第一空球、第二空球的材质均相同；第一空球与第二空球的内径、外径均相同；震动波装置的感受器贴合于局部狭窄的透明塑料管的正上方表面。本发明专利技术在透明塑料管的局部有狭窄，在狭窄处产生湍流，继发震动，由震动波声波传导到震动波装置，继而传导至长条平板的两端，被医生用听诊器听到；本发明专利技术的结构简单，直观显示心脏杂音的产生原理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于医学教具
，尤其涉及一种展示心脏杂音产生原理的装置。
技术介绍
心脏杂音是指在心音与额外心音之外，在心脏收缩或舒张时血液在心脏或血管内产生湍流所致的室壁，瓣膜或血管振动所产生的异常声音。目前，医学教学过程中关于此处的讲解一般采取口头描述或图片的形式，对部分学生来说理解上有困难。综上所述，现有的心脏杂音教学采用口头或图片存在理解困难，不形象，降低教学效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种展示心脏杂音产生原理的装置，旨在解决现有的心脏杂音教学采用口头或图片存在理解困难，不形象，降低教学效果的问题。本专利技术是这样实现的，一种展示心脏杂音产生原理的装置，所述展示心脏杂音产生原理的装置设置有长条平板，所述长条平板中间安装有震动波装置；所述震动波装置左侧插接有韧性支撑A柱，所述韧性支撑A柱头部安装有内部填充有固体或液体的第一空球；震动波装置右侧插接有韧性支撑B柱；韧性支撑B柱头部安装有材质与第一空球相同且内部充有空气的第二空球；第一空球的内外径与第二空球的内外径相同；震动波装置表面贴合有局部狭窄的透明塑料管。进一步，所述韧性支撑A柱和韧性支撑B柱设置有多个，所述多个韧性支撑A柱和多个韧性支撑B柱均并排排列，排列成n行m排；韧性支撑A柱的行间距、排间距均等于第一空球的直径；韧性支撑B柱的行间距、排间距均等于第二空球的直径。进一步，所述震动波装置设置有两个震动传感器，所述两个震动传感器贴附在局部狭窄的透明塑料管的狭窄处正上方；所述两个震动传感器通过立柱连接弹簧圆环的中心；所述立柱处于长条木板的正中心；最内侧的韧性支撑A柱和最内侧的韧性支撑B柱距立柱距离相同，且距离小于弹簧圆环的半径。进一步，所述两个震动传感器连接在立柱的下端；所述弹簧圆环的平面与长条平板平行。弹簧圆环自然展开后的长度距最内侧的A柱和B柱的距离相等，对其冲击力是一样的。起始时弹簧圆环处于收缩状态,传感器的信号传导过来激发后才展开。进一步，所述两个震动传感器为震动传感器A、震动传感器B的对准方法；时间对准过程完成传感器数据之间在时间上的对准，震动传感器A、震动传感器B在本地直角坐标系下的量测数据分别为YA(ti)和YB(ti)，且震动传感器A的采样频率大于震动传感器B的采样频率，则由震动传感器A向震动传感器B的采样时刻进行配准，具体为：采用内插外推的时间配准算法将震动传感器A的采样数据向震动传感器B的数据进行配准，使得两个传感器在空间配准时刻对同一个目标有同步的量测数据，内插外推时间配准算法如下：在同一时间片内将各传感器观测数据按测量精度进行增量排序，然后将震动传感器A的观测数据分别向震动传感器B的时间点内插、外推，以形成一系列等间隔的目标观测数据，采用常用的三点抛物线插值法的进行内插外推时间配准算法得震动传感器A在tBk时刻在本地直角坐标系下的量测值为：其中，tBk为配准时刻，tk-1,tk,tk+1为震动传感器A距离配准时刻最近的三个采样时刻，YA(tk-1),YA(tk),YA(tk+1)分别为其对应的对目标的探测数据；完成时间配准后，根据震动传感器A的配准数据与震动传感器B的采样数据，采用基于地心地固坐标系下的伪量测法实现震动传感器A和震动传感器B的系统误差的估计；基于ECEF的系统误差估计算法具体为：假设k时刻目标在本地直角坐标系下真实位置为X'1(k)＝[x'1(k),y'1(k),z'1(k)]T，极坐标系下对应的量测值为分别为距离、方位角、俯仰角；转换至本地直角坐标系下为X1(k)＝[x1(k),y1(k),z1(k)]T；传感器系统偏差为分别为距离、方位角和俯仰角的系统误差；于是有其中表示观测噪声,均值为零、方差为式(1)用一阶近似展开并写成矩阵形式为：X'1(k)＝X1(k)+C(k)[ξ(k)+n(k)]\\*MERGEFORMAT(3)其中，设两部震动传感器A和B,则对于同一个公共目标(设地心地固坐标系下为X'e＝[x'e,y'e,z'e]T)，可得X'e＝XAs+BAX'A1(k)＝XBs+BBX'B1(k)\\*MERGEFORMAT(4)BA，BB分别为目标在震动传感器A与震动传感器B本地坐标下的位置转换到ECEF坐标系下的位置时的转换矩阵；定义伪量测为：Z(k)＝XAe(k)-XBe(k)\\*MERGEFORMAT(5)其中，XAe(k)＝XAs+BAXA1(k)；XBe(k)＝XBs+BBXB1(k)将式(2)、式(3)代入式(4)可以得到关于传感器偏差的伪测量方程Z(k)＝H(k)β(k)+W(k)\\*MERGEFORMAT(6)其中，Z(k)为伪测量向量；H(k)为测量矩阵；β为传感器偏差向量；W(k)为测量噪声向量；由于nA(k),nB(k)为零均值、相互独立的高斯型随机变量,因此W(k)同样是零均值高斯型随机变量,其协方差矩阵为R(k)。进一步，所述震动传感器A的量测模型如下：YA(tk-1)、YA(tk)、YA(tk+1)分别为震动传感器A对目标在tk-1,tk,tk+1时刻的本地笛卡尔坐标系下的量测值，分别为：其中，Y'A(tk-1)、Y'A(tk)、Y'A(tk+1)分别为震动传感器A在tk-1,tk,tk+1时刻的本地笛卡尔坐标系下的真实位置；CA(t)为误差的变换矩阵；ξA(t)为传感器的系统误差；为系统噪声，假设为零均值、相互独立的高斯型随机变量，噪声协方差矩阵分别为RA(k-1)、RA(k)、RA(k+1)。进一步，所述震动传感器A向震动传感器B进行配准的具体过程如下：将式(7)、式(8)、式(9)带入式(1)，可得：其中：为震动传感器A的本地直角坐标系下目标的真实位置在tBk时刻的时间配准值；为系统误差造成的误差项；为随机噪声，假定tk-1、tk、tk+1时刻的噪声互不相关的零均值白噪声，则为均值为零，协方差矩阵为RA＝a2RA(k-1)+b2RA(k)+c2RA(k+1)的白噪声，而a、b、c、分别为且a+b+c＝1。进一步，所述伪量测构建过程仅与目标的位置相关，而与目标的速度等状态无关，具体过程如下：tBk时刻，震动传感器A的配准量测为震动传感器B的量测为：Y'B(tBk)为震动传感器B的本地直角坐标系下目标的真实位置，ξB(tBk)为震动传感器B的系统误差，为震动传感器B的随机误差；根据所述的基于ECEF的空间配准算法，定义伪量测为：对于同一公共目标，在ECEF坐标系下的位置为Xe则有：XAS(t)、XBS(t)分别为震动传感器A和震动传感器B在ECEF坐标系下的位置，将式：(11)、(13)带入式(12)，则有：Z(k)＝G(k)β(k)+W(k)\\*MERGEFORMAT(15)其中G(k)＝[-aJA(tk-1)-bJA(tk)-cJA(tk+1)JB(t)]＝λJ为量测矩阵，其中，λ＝[-a-b-c1]，J＝[JA(tk-1)JA(tk)JA(tk+1)JB(t)]T，JA(tk-1)＝BA(tk-1)CA(tk-1)，JA(tk)＝BA(tk)CA(tk)；JA(tk+1)＝BA(tk+1)CA(tk+1)，JB(tk+1)＝BB(t)CB(t)；β(k)＝[ξA(tk-1)ξA(tk)ξA(tk+1)ξB(t)]T，为系统误差；为均值为零，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种展示心脏杂音产生原理的装置，其特征在于，所述展示心脏杂音产生原理的装置设置有长条平板，所述长条平板中间安装有震动波装置；所述震动波装置左侧插接有韧性支撑A柱，所述韧性支撑A柱头部安装有内部填充有固体或液体的第一空球；震动波装置右侧插接有韧性支撑B柱；韧性支撑B柱头部安装有材质与第一空球相同且内部充有空气的第二空球；第一空球的内外径与第二空球的内外径相同；震动波装置表面贴合有局部狭窄的透明塑料管。

【技术特征摘要】
1.一种展示心脏杂音产生原理的装置，其特征在于，所述展示心脏杂音产生原理的装置设置有长条平板，所述长条平板中间安装有震动波装置；所述震动波装置左侧插接有韧性支撑A柱，所述韧性支撑A柱头部安装有内部填充有固体或液体的第一空球；震动波装置右侧插接有韧性支撑B柱；韧性支撑B柱头部安装有材质与第一空球相同且内部充有空气的第二空球；第一空球的内外径与第二空球的内外径相同；震动波装置表面贴合有局部狭窄的透明塑料管。2.如权利要求1所述的展示心脏杂音产生原理的装置，其特征在于，所述韧性支撑A柱和韧性支撑B柱设置有多个，所述多个韧性支撑A柱和多个韧性支撑B柱均并排排列，排列成n行m排；韧性支撑A柱的行间距、排间距均等于第一空球的直径；韧性支撑B柱的行间距、排间距均等于第二空球的直径。3.如权利要求1所述的展示心脏杂音产生原理的装置，其特征在于，所述震动波装置设置有两个震动传感器，所述两个震动传感器贴附在局部狭窄的透明塑料管的狭窄处正上方；所述两个震动传感器通过立柱连接弹簧圆环的中心；所述立柱处于长条木板的正中心；最内侧的韧性支撑A柱和最内侧的韧性支撑B柱距立柱距离相同，且距离小于弹簧圆环的半径。4.如权利要求3所述的展示心脏杂音产生原理的装置，其特征在于，所述两个震动传感器连接在立柱的下端；所述弹簧圆环的平面与长条平板平行。5.如权利要求3所述的展示心脏杂音产生原理的装置，其特征在于，所述两个震动传感器为震动传感器A、震动传感器B的对准方法；时间对准过程完成传感器数据之间在时间上的对准，震动传感器A、震动传感器B在本地直角坐标系下的量测数据分别为YA(ti)和YB(ti)，且震动传感器A的采样频率大于震动传感器B的采样频率，则由震动传感器A向震动传感器B的采样时刻进行配准，具体为：采用内插外推的时间配准算法将震动传感器A的采样数据向震动传感器B的数据进行配准，使得两个传感器在空间配准时刻对同一个目标有同步的量测数据，内插外推时间配准算法如下：在同一时间片内将各传感器观测数据按测量精度进行增量排序，然后将震动传感器A的观测数据分别向震动传感器B的时间点内插、外推，以形成一系列等间隔的目标观测数据，采用常用的三点抛物线插值法的进行内插外推时间配准算法得震动传感器A在tBk时刻在本地直角坐标系下的量测值为：其中，tBk为配准时刻，tk-1,tk,tk+1为震动传感器A距离配准时刻最近的三个采样时刻，YA(tk-1),YA(tk),YA(tk+1)分别为其对应的对目标的探测数据；完成时间配准后，根据震动传感器A的配准数据与震动传感器B的采样数据，采用基于地心地固坐标系下的伪量测法实现震动传感器A和震动传感器B的系统误差的估计；基于ECEF的系统误差估计算法具体为：假设k时刻目标在本地直角坐标系下真实位置为X'1(k)＝[x'1(k),y'1(k),z'1(k)]T，极坐标系下对应的量测值为分别为距离、方位角、俯仰角；转换至本地直角坐标系下为X1(k)＝[x1(k),y1(k),z1(k)]T；传感器系统偏差为分别为距离、方位角和俯仰角的系统误差；于是有其中表示观测噪声,均值为零、方差为式(1)用一阶近似展开并写成矩阵形式为：X'1(k)＝X1(k)+C(k)[ξ(k)+n(k)]\\*MERGEFORMAT(3)其中，设两部震动传感器A和B,则对于同一个公共目标(设地心地固坐标系下为X'e＝[x'e,y'e,z'e]T)，可得X'e＝XAs+BAX'A1(k)＝XBs+BBX'B1(k)\\*MERGEFORMAT(4)BA，BB分别为目标在震动传感器A与震动传感器B本地坐标下的位置转换到ECEF坐标系下的位置时的转换矩阵；定义伪量测为：Z(k)＝XAe(k)-XBe(k)\\*MERGEFORMAT(5)其中，XAe(k)＝XAs+BAXA1(k)；XBe(k)＝XBs+BBXB1(k)将式(2)、式(3)代入式(4)可以得到关于传感器偏差的伪测量方程Z(k)＝H(k)β(k)+W(k)\\*MERGEFORMAT(6)其中，Z(k)为伪测量向量；H(k)为测量矩阵；β为传感器偏差向量；W(k)为测量噪声向量；...

【专利技术属性】
技术研发人员：候津杰，侯江昊，
申请(专利权)人：侯江昊，
类型：发明
国别省市：河北;13