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WO1999013774A1 - Stethoscope electronique - Google Patents

Stethoscope electronique Download PDF

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Publication number
WO1999013774A1
WO1999013774A1 PCT/FR1998/001973 FR9801973W WO9913774A1 WO 1999013774 A1 WO1999013774 A1 WO 1999013774A1 FR 9801973 W FR9801973 W FR 9801973W WO 9913774 A1 WO9913774 A1 WO 9913774A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
membrane
noises
stethoscope
frequency
physiological
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR1998/001973
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Louis Burdeau
Gaëtan TERRASSE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
INNOVATION RECHERCHE EN INGENIERIE DES SYSTEMES
Original Assignee
INNOVATION RECHERCHE EN INGENIERIE DES SYSTEMES
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by INNOVATION RECHERCHE EN INGENIERIE DES SYSTEMES filed Critical INNOVATION RECHERCHE EN INGENIERIE DES SYSTEMES
Priority to AU91684/98A priority Critical patent/AU9168498A/en
Publication of WO1999013774A1 publication Critical patent/WO1999013774A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B7/00—Instruments for auscultation
    • A61B7/02—Stethoscopes
    • A61B7/04—Electric stethoscopes

Definitions

  • the present invention relates to a stethoscope, in particular an electronic stethoscope comprising a transducer for transforming the initial sound energy of the noises produced by the body of a patient into an analog signal representative of these noises and a signal processing circuit for amplifying this signal at the output, to a Wand for example.
  • the first object of the invention is therefore to eliminate the aforementioned drawbacks and to propose a new electronic stethoscope making it possible to perfectly separate listening to cardiac noises from that of pulmonary noises.
  • physiological cardiac noises essentially comprise two high energy noises at a frequency of the order of 40 and 140 Hz respectively; cardiac heart sounds have a lower energy, most cardiac heart sounds having a frequency beyond 150 Hz, while certain cardiac path sounds, such as aortic narrowing, have a frequency below 150 Hz; physiological pulmonary noises have an average energy, compared to cardiac pathological noises and cardiac physiological noises, and have a frequency of the order of 400 Hz; pathological pulmonary noises have a lower energy and a frequency generally greater than 150 Hz.
  • the invention firstly relates to an electronic stethoscope comprising a transducer for transforming the sound energy of the cardiac and pulmonary noises of a body to be examined into an analog signal representative of these noises and a signal processing circuit for, in particular, amplifying this output signal, characterized in that said circuit includes a selection filtering means for selectively separating the signals representative of the physiological cardiac noises of the signals representative of the physiological and pathological pulmonary noises, the selection filtering means comprising in parallel a low-pass filter whose cut-off frequency is predetermined for cutting the physiological and pathological pulmonary frequencies and a high-pass filter whose cut-off frequency is predetermined to cut the physiological heart rates, the aforementioned low-pass and high-pass filters each having a cut-off frequency between 145 and 160 Hz, preferably of the order of 150 Hertz.
  • the signal processing circuit preferably includes a switching element for switching either to the low-pass filter in a physiological cardiac frequency selection position and / or to the high-pass filter in a pulmonary frequency selection position, or towards a bypass of the filtering means in a position of absence of frequency selection.
  • the switching element is advantageously produced by two selection contactors corresponding respectively to physiological cardiac selection and to pulmonary selection, the simultaneous closing and opening of the two contactors resulting in the absence of selection. frequency.
  • the aforementioned low-pass and high-pass filters may have a common cut-off frequency, for example of the order of 150 Hertz.
  • these filters are Tchebycheff filters of the fourth order, that is to say filters giving an attenuation of at least 80 decibels for a frequency equal to the cutoff frequency multiplied or divided by 10 depending on whether it it is a low pass or high pass filter respectively.
  • the transducer is placed at the top of a hollow dome-shaped waveguide horn closed by a flexible membrane intended to enter into vibration under the effect of the noises coming from the body to be examined.
  • the flexible membrane is advantageously carried by the shell of the stethoscope in a removable manner; it can be made of elastic material; it can be formed of a thick skirt surrounding a thin disc having a thickness between 200 and 800 microns.
  • a peripheral bead can advantageously be provided around this membrane to define a pre-chamber between the membrane and the body to be examined.
  • the horn is made of metal to obtain a sufficient impedance break between the horn and the shell of the stethoscope and reduce the background noise from noises outside the device.
  • the horn is advantageously obtained in one piece, for example by spinning or stamping from a brass or stainless steel blank with a thickness of between 0.5 and 1 mm.
  • the signal processing circuit comprises, between the transducer and the selection filtering means, a high-pass filter, for example a third-order filter whose cut-off frequency is approximately 30 Hertz, for eliminate the low frequency components of the signal whose frequencies are lower than those to be taken into consideration for the study of heart noise.
  • the signal processing circuit may comprise, between the transducer and the selection filtering means, a low-pass filter, for example a third-order filter whose cut-off frequency is approximately 2.6 kHz, to eliminate the high frequency components of the signal, the frequencies of which are higher than those to be taken into consideration for the study of pulmonary noise.
  • a third order filter causes attenuation of at least minus 60 db for a frequency equal to the cutoff frequency multiplied or divided by 10 depending on whether it is a low-pass or high-pass filter respectively.
  • the stethoscope of the invention is associated at output with an audio headset and / or with a digitization card for the processing of signals by auxiliary units.
  • the stethoscopes which are currently used generally comprise a membrane which is mounted on the body of the stethoscope by crimping or screwing on an annular metal ring, allowing the possible replacement of the membrane when it is worn.
  • this membrane which is intended to come into contact with the patient's skin, can be a vector of contamination of the patient, by transmission of infectious, viral or bacterial diseases, for example Staphylococci, Anterococci, Pseudomonas, etc.
  • This transmission of nosocomial infections triggered by auscultation poses major risks to patients, all the more if they are already affected by another infection which weakens them.
  • the treatment of nosocomial infections results in a very high pharmaco-economic burden for hospitals and the public health system.
  • this ring in the vicinity of the surface of the membrane which comes against the patient's skin, can be the site of "nests” of bacteria or viruses coming to lodge in the interstices between the ring and the membrane.
  • a second object of the present invention is therefore to propose a new anti-cold stethoscope, in which the membrane is easily removable, sterilizable and preserves its vibratory properties.
  • the second object of the invention is a stethoscope comprising a membrane for transmitting the vibrations resulting from the noise of a body to be examined, characterized in that the said membrane comprises a part in the general shape of a disc of thin thickness intended for come into contact with the body to be examined, said disc-shaped part extending at its periphery by a self-locking frustoconical skirt intended to be removably mounted by elastic wedging on a corresponding frustoconical part of slightly greater taper on the body of the stethoscope. Since the membrane is automatically blocked on the body of the stethoscope, it is possible to dispense with a metal fixing ring and one thus obtains a self-locking, anti-cold and removable membrane which can be easily sterilized after each auscultation.
  • the free end of the frustoconical skirt of the membrane is reinforced by a thick collar radially projecting towards the outside, which can also be used for mounting / dismounting the membrane on the body of the stethoscope.
  • the membrane is preferably made of acrylonitrile butadiene styrene (ABS) or any other injection molded material, which eliminates any angular surface which can give rise to the formation of "nests" of bacteria.
  • ABS acrylonitrile butadiene styrene
  • the disc-shaped part and the skirt of the membrane have a thickness of between 350 and 500 ⁇ m.
  • FIG. 1 is a rear perspective view of the electronic stethoscope of the invention placed in a vertical position
  • FIG. 2 is a side elevational view of the stethoscope of Figure 1, according to II-II of Figure 1;
  • Figure 3 is a view similar to Figure 1, but showing the stethoscope on the opposite side;
  • - Figure 4 is a top view of the stethoscope of Figure 3, according to IV-IV of Figure 3;
  • - Figure 5 is a sectional view along the line V-V of Figure 2;
  • FIG. 6 is a view similar to Figure 2, the battery cover being omitted;
  • FIG. 7 is a sectional view along line VII- VII of Figure 6;
  • FIG. 8 is a front elevational view of the stethoscope of Figure 2, along arrow VIII;
  • FIG. 9 is a sectional view along line IX-IX of Figure 8;
  • - Figure 10 is a functional block diagram of the electronic stethoscope of the invention;
  • FIG. 11 is a partial sectional view of the mounting of the membrane on the horn of the stethoscope
  • FIG. 12 is an axial half-sectional view of the mounting of the horn on the shell of the stethoscope.
  • FIG. 13 is a quarter-view from above of the stethoscope horn.
  • the electronic stethoscope of the invention comprises an outer shell 1 having the shape of an elongated parallelepiped whose one end la is curved and carries a membrane 2.
  • the shell 1 is constituted by the assembly of two half-shells 101a, 101b of molded plastic, said assembly being produced according to the joint plane 100, which constitutes substantially a plane of symmetry for the shell 1.
  • the membrane 2 is removable for replacement or sterilization .
  • the opposite end of the half-shell 101a is provided with a connector 3, the usefulness of which will be explained later. As can be seen in FIGS.
  • the shell 1 comprises, in addition, a removable battery cover 4 carried by the half-shell 101b, an indicator light 5 for indicating the charge level of the batteries by means of a diode and a retaining pin 6 for hanging the stethoscope on a practitioner's coat, for example.
  • An on-off button 7, a pair of buttons 8, 9 for the selection respectively of pulmonary and cardiac noises, and a knob 10 for adjusting the volume of detected noises are mounted through the shell 1 of the stethoscope and their operation will be explained more in detail below.
  • the slightly angled or L-shape of the stethoscope facilitates its grip by a user, in the manner of a "pistol".
  • the removable membrane 2 is in the form of a circular disc 2a of small thickness extending at its periphery by a frustoconical skirt 2b substantially of the same thickness and whose axis is perpendicular to the disc 2a; the skirt 2b ends in a thicker annular flange 2c extending radially outward relative to the axis of the skirt 2b and covers the frustoconical skirt ia of a horn 11, described in more detail below after, at the corresponding end of the stethoscope, on which skirt l ia the skirt 2b is retained by simple wedging and elastic tightening.
  • the membrane 2 is made of a flexible material, preferably acrylonitrile butadiene styrene (ABS): it can be obtained by injection. However, it can also be of any other injection molded material.
  • the disc 2a has a thickness of between 350 and 500 microns.
  • the flange 2ç_ of the membrane can have an internal diameter of 45 mm and an external diameter of 50 mm.
  • the metal horn 11 is provided inside the shell 1 and facing the disk 2a of the membrane 2.
  • the horn 11 is a dome in the shape of a hemispherical cap, the equatorial opening of this half-sphere being adjacent and parallel to the disc 2a.
  • the dome-shaped part of the horn 11 is connected, by its equatorial opening, to a frustoconical skirt ia coaxial with the axis of the dome; the free end of said skirt l ia constitutes a peripheral flange 11b which hooks onto a corresponding groove formed inside the end 1a of the shell 1.
  • a resonant cavity is thus generated between the membrane 2a and the horn 11.
  • Horn 11 is manufactured by flow spinning from a 0.8 mm thick stainless steel blank.
  • the membrane 2 is intended to come into direct contact with the skin of a patient through its disc-shaped part 2a.
  • This is not shown, one could, as a variant, provide a peripheral bead axially projecting outwards around the membrane to define a pre-chamber between the membrane and the body to be examined.
  • the taper of the skirt l ia of the horn is close to and slightly greater than that of the skirt 2a of the membrane in order to obtain an effect of automatic blocking of the membrane on the horn by simple insertion of the horn into the membrane.
  • the combined action of friction and elastic tightening between the membrane and the horn ensures the retention of the membrane on the stethoscope.
  • the frustoconical skirt 11a defines an angle ⁇ of approximately 5 ° relative to the axis of the horn 11.
  • this membrane is not made of woven polyester or of a composite material, whereas this is conventionally the case, the manufacturing cost will be lower and the membrane will only present flat or rounded surfaces, thus eliminating any risk. forming "nests" of bacteria.
  • the membrane 2 is capped on the externally projecting part of the horn 11, with the frustoconical skirt 2b of the membrane which surrounds the frustoconical skirt 11a of the horn. Then, a slight axial pressure is exerted on this membrane, preferably on the periphery of its disc-shaped part or on the flange 2c to push the horn 11a inside the membrane until a elastic clamping between them by wedging their respective taper.
  • this anti-rotation means rotary may consist of a lie slot made in the peripheral flange 11b of the horn 11 and a lug (not shown) projecting from the aforementioned groove of the shell la and coming to fit in this slot.
  • the membrane When the membrane has been removed, it can be sterilized and cleaned, for example with 80 ° alcohol or other suitable disinfectants.
  • this particular arrangement between the membrane and the horn provides perfect airtightness to prevent any air leakage inside the resonant cavity of the horn and thus prevent the reception of body noises from being reduced or amortized.
  • the interface between the horn and the shell is also perfectly airtight for the same reason.
  • the metal horn 11 serves to guide the acoustic pressure waves coming from the disc 2a towards a transducer 12 mounted through the top of the dome 11, that is to say on the axis of the dome, opposite the equatorial opening where the disc 2a is placed.
  • the transducer 12 is supported by the horn 11 itself, with the interposition of an elastic ring 12a, which surrounds it.
  • This transducer is advantageously a micro with an extra-flat frequency response between 20 Hertz and 10 KHz.
  • This microphone transforms the sound energy into an analog signal representative of the noises coming from the patient.
  • This transducer 12 is connected to an electronic card 13 (see FIG. 7) comprising different electronic components, the functions of which will be described below with reference to the block diagram of FIG. 10.
  • the electronic card 13 is supported by studs 13a,
  • the card 13 is supplied with energy by two batteries 14 housed in a compartment 15 located under the cover 4 of the shell 1, said batteries being separated from each other by a separator 14a, which is part of a cradle of batteries 14b snapped into the cover 4 and used to keep the electronic card 13 in contact with the tops of the studs 13a, 13b.
  • the batteries 14 can be, if necessary, associated with capacitors 16 by being arranged in parallel with the batteries 14 to maintain the voltage in the event of a too long current supply causing a drop in the battery voltage. But these capacitors could be removed with better performing batteries such as alkaline batteries.
  • the output of the electronic card 13 is connected to the connector 3.
  • the electronic card 13 is connected, in addition, by a switch 17 to the on-off button 7, by contactors 18, 19 to the selection buttons 8, 9, and by a potentiometer 20 to a volume adjustment wheel 10.
  • the contactors 18, 19 are associated with an electronic module 21 in order to fulfill the desired function, namely: if the two buttons 8 and 9 are in the inactive position or active, no filtering of audible noises; and if only one of the buttons 8 or 9 is in the active position, filtering of the pulmonary or physiological cardiac noise respectively.
  • the assembly 18, 19, 21 has been globalized in FIG. 10 in the form of a switch 28.
  • the transducer 12 is connected in series successively to a high-pass filter 22 of the third order whose cut-off frequency is 30 Hertz, to a pre-amplifier 23 of 20 decibels and to a low-pass filter 24, whose frequency of cutoff is 2.6 KHz.
  • the circuit comprises in parallel a high-pass filter 25 of Tchebycheff of order four, whose cut-off frequency is 150 Hertz, a low-pass filter 26 of Tchebycheff of order four, whose cut-off frequency is also of 150 Hertz, and a branch line 27.
  • the circuit comprises in series an adjustable gain amplifier 30, which is connected to the potentiometer 20. Finally, the circuit is connected to the connector 3 which can be connected either to an auxiliary unit 31, or to an audio headset 32.
  • the auxiliary unit comprises a digitization card to allow, for example, the remote transmission of the signals, their visualization and / or their comparison with reference databases.
  • the indicator light 5 is designed to come on discontinuously when the batteries 14 are half discharged and continuously when the batteries 14 are three-quarters discharged.
  • the on-off button 7 is preferably a timed button: when the button is pressed, the supply of the stethoscope is effective and when the button is released, the supply stops automatically after a few seconds, which saves battery power.

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Abstract

L'invention concerne un stéthoscope électronique comportant un transducteur (12) pour transformer l'énergie sonore des bruits cardiaques et pulmonaires d'un corps à ausculter en un signal analogique représentatif de ces bruits et un circuit de traitement du signal (13) pour, notamment, amplifier ce signal en sortie, et comportant un moyen de filtrage de sélection (25, 26) pour sélectivement séparer les signax représentatifs des bruits cardiaques physiologiques des signaux représentatifs des bruits pulmonaires physiologiques et pathologiques, le moyen de filtrage de sélection comportant en parallèle un filtre passe-bas (26) dont la fréquence de coupure est prédéterminée pour couper les fréquences pulmonaires physiologiques et pathologiques et un filtre passe-haut (25) dont la fréquence de coupure est prédéterminée pour couper les fréquences cardiaques physiologiques, les filtres passe-bas et passe-haut précités ayant chacun une fréquence de coupure comprise entre 145 et 160 Hz, de préférence de l'ordre de 150 Hertz.

Description

STÉTHOSCOPE ÉLECTRONIQUE
La présente invention concerne un stéthoscope, notamment un stéthoscope électronique comportant un transducteur pour transformer l'énergie sonore initiale des bruits produits par le corps d'un patient en un signal analogique représentatif de ces bruits et un circuit de traitement du signal pour amplifier ce signal en sortie, vers unWauriculaire par exemple.
Toutefois, dans l'état de la technique, un tel stéthoscope électronique ne permet pas, à l'auscultation, de séparer les bruits pulmonaires des bruits cardiaques physiologiques, ce qui complique les diagnostics. En outre, l'auscultation d'un patient avec ce type de stéthoscope peut être parasitée par des bruits extérieurs. Ce problème est particulièrement sensible dans les infections débutantes où il n'est pas toujours facile d'entendre les premiers signes pathologiques, surtout chez l'enfant et le nourrisson, ce qui nécessite souvent la mise en oeuvre d'examens complémentaires.
L'invention a donc pour premier but d'éliminer les inconvénients précités et de proposer un nouveau stéthoscope électronique permettant de séparer parfaitement l'écoute des bruits cardiaques de celle des bruits pulmonaires.
L'invention a été établie à partir des observations suivantes : les bruits cardiaques physiologiques comportent essentiellement deux bruits de haute énergie à une fréquence de l'ordre de 40 et 140 Hz respectivement ; les bruits cardiaques pathologiques ont une énergie plus faible, la plupart des bruits pathologiques cardiaques ayant une fréquence au-delà de 150 Hz, alors que certains bruits pathologiques cardiaques, comme le rétrécissement aortique, ont une fréquence inférieure à 150 Hz ; les bruits pulmonaires physiologiques ont une énergie moyenne, par rapport aux bruits pathologiques cardiaques et aux bruits physiologiques cardiaques, et ont une fréquence de l'ordre de 400 Hz ; les bruits pathologiques pulmonaires ont une énergie plus faible et une fréquence généralement supérieure à 150 Hz.
A cet effet, l'invention a pour premier objet un stéthoscope électronique comportant un transducteur pour transformer l'énergie sonore des bruits cardiaques et pulmonaires d'un corps à ausculter en un signal analogique représentatif de ces bruits et un circuit de traitement du signal pour, notamment, amplifier ce signal en sortie, caractérisé par le fait que ledit circuit comporte un moyen de filtrage de sélection pour sélectivement séparer les signaux représentatifs des bruits cardiaques physiologiques des signaux représentatifs des bruits pulmonaires physiologiques et pathologiques, le moyen de filtrage de sélection comportant en parallèle un filtre passe-bas dont la fréquence de coupure est prédéterminée pour couper les fréquences pulmonaires physiologiques et pathologiques et un filtre passe-haut dont la fréquence de coupure est prédéterminée pour couper les fréquences cardiaques physiologiques, les filtres passe-bas et passe-haut précités ayant chacun une fréquence de coupure comprise entre 145 et 160 Hz, de préférence de l'ordre de 150 Hertz.
Ainsi, avec le filtre passe-bas, seuls les bruits cardiaques physiologiques de haute énergie sont détectés, et avec le filtre passe- haut, les bruits cardiaques physiologiques de haute énergie sont éliminés, ce qui permet d'améliorer l'écoute des bruits cardiaques pathologiques de haute fréquence, ainsi que les bruits pulmonaires physiologiques ou pathologiques. Ceci n'est pas le cas, dans les dispositifs d'auscultation classiques qui comportent une courbe fréquentielle en forme de cloche, pour une plage de fréquence comprise généralement entre 50 et 500 Hz, pour la détection des bruits cardiaques, et une courbe fréquentielle en forme de diaphragme, pour une plage de fréquence comprise généralement entre 200 et 1000 Hz, pour détecter les bruits pulmonaires.
Le circuit de traitement du signal comporte, de préférence, un élément de commutation pour commuter soit vers le filtre passe-bas dans une position de sélection fréquentielle cardiaque physiologique et/ou vers le filtre passe-haut dans une position de sélection fréquentielle pulmonaire, soit vers une dérivation du moyen de filtrage dans une position d'absence de sélection fréquentielle. L'élément de commutation est avantageusement réalisé par deux contacteurs de sélection correspondant respectivement à la sélection cardiaque physiologique et à la sélection pulmonaire, la fermeture et l'ouverture simultanée des deux contacteurs entraînant l'absence de sélection fréquentielle. Les filtres passe-bas et passe-haut précités peuvent avoir une fréquence de coupure commune, par exemple de l'ordre de 150 Hertz. De préférence, ces filtres sont des filtres de Tchebycheff du quatrième ordre, c'est-à-dire des filtres donnant une atténuation d'au moins 80 décibels pour une fréquence égale à la fréquence de coupure multipliée ou divisée par 10 selon qu'il s'agit d'un filtre passe-bas ou passe-haut respectivement.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le transducteur est placé au sommet d'un cornet guide d'ondes en forme de dôme creux fermé par une membrane flexible destinée à entrer en vibration sous l'effet des bruits provenant du corps à ausculter. La membrane flexible est avantageusement portée par la coque du stéthoscope de façon amovible ; elle peut être constituée en matériau élastique ; elle peut être formée d'une jupe épaisse entourant un disque mince ayant une épaisseur comprise entre 200 et 800 microns. Un bourrelet périphérique peut avantageusement être prévu autour de cette membrane pour définir une pré-chambre entre la membrane et le corps à ausculter. De préférence, le cornet est en métal pour obtenir une rupture d'impédance suffisante entre le cornet et la coque du stéthoscope et réduire le bruit de fond provenant des bruits extérieurs à l'appareil. Le cornet est avantageusement obtenu d'une seule pièce, par exemple par fluotournage ou emboutissage à partir d'un flan de laiton ou d'acier inoxydable d'une épaisseur comprise entre 0,5 et 1 mm.
On peut également prévoir que le circuit de traitement du signal comporte, entre le transducteur et le moyen de filtrage de sélection, un filtre passe-haut, par exemple un filtre du troisième ordre dont la fréquence de coupure est d'environ 30 Hertz, pour éliminer les composantes basse fréquence du signal dont les fréquences sont inférieures à celles à prendre en considération pour l'étude des bruits cardiaques. En outre, le circuit de traitement du signal peut comporter, entre le transducteur et le moyen de filtrage de sélection, un filtre passe-bas, par exemple un filtre du troisième ordre dont la fréquence de coupure est d'environ 2,6 KHz, pour éliminer les composantes haute fréquence du signal, dont les fréquences sont supérieures à celles à prendre en considération pour l'étude des bruits pulmonaires. Il est rappelé qu'un filtre du troisième ordre entraîne une atténuation d'au moins 60 db pour une fréquence égale à la fréquence de coupure multipliée ou divisée par 10 selon qu'il s'agit d'un filtre passe-bas ou passe-haut respectivement.
Selon encore une autre caractéristique, le stéthoscope de l'invention est associé en sortie à un casque audio et/ou à une carte de numérisation pour le traitement des signaux par des unités auxiliaires.
Les stéthoscopes qui sont actuellement utilisés comportent généralement une membrane qui est montée sur le corps du stéthoscope par sertissage ou vissage d'une bague métallique annulaire, permettant le remplacement éventuel de la membrane lorsque celle-ci est usagée. Lors de l'auscultation d'un patient, cette membrane, qui est destinée à venir en contact avec la peau du patient, peut être un vecteur de contamination du patient, par transmission de maladies infectieuses, virales ou bactériennes, par exemple des Staphylocoques, des Antérocoques, des Pseudomonas, etc. Cette transmission des infections nosocomiales déclenchées par l'auscultation fait courir des risques majeurs aux patients, d'autant plus s'ils sont déjà atteints par une autre infection qui les fragilise. En outre, le traitement des infections nosocomiales se traduit par une charge pharmaco-économique très importante pour les hôpitaux et le régime de santé publique.
Une solution consisterait à retirer la membrane après l'auscultation de chaque patient en vue de son remplacement ou de sa stérilisation, mais la manipulation de la bague de montage qui retient la membrane sur le stéthoscope est malaisée et constitue une perte de temps pour l'opérateur. En outre, lors du démontage et du montage de la bague, la membrane peut être abîmée par une fausse manipulation et le serrage réalisé par la bague peut se relâcher à la suite de manipulations répétées.
En outre, la présence de cette bague au voisinage de la surface de la membrane qui vient contre la peau du patient, peut être le siège de "nids" de bactéries ou de virus venant se loger dans les interstices entre la bague et la membrane.
Un autre inconvénient lié à l'utilisation de cette bague métallique réside dans la sensation de froid que ressent le patient lors de l'application de la membrane sur sa peau. A cet effet, on a déjà proposé de surmonter cette bague métallique par une bague anti-froid supplémentaire, par exemple en plastique, pour supprimer ce contact froid. Toutefois, cette solution complique encore le montage de la membrane et augmente le nombre de pièces, ce qui se traduit par un coût supérieur et un risque accru de former des nids d'infections entre la membrane et les différentes bagues.
La présente invention a donc pour deuxième but de proposer un nouveau stéthoscope anti-froid, dans lequel la membrane soit facilement amovible, stérilisable et préserve ses propriétés vibratoires. A cet effet, l'invention a pour deuxième objet un stéthoscope comportant une membrane pour transmettre les vibrations résultant des bruits d'un corps à ausculter, caractérisé par le fait que ladite membrane comporte une partie en forme générale de disque de faible épaisseur destinée à venir en contact avec le corps à ausculter, ladite partie en forme de disque se prolongeant à sa périphérie par une jupe tronconique autobloquante destinée à être montée de manière amovible par coincement élastique sur une partie tronconique correspondante de conicité légèrement supérieure sur le corps du stéthoscope. Etant donné que la membrane se bloque automatiquement sur le corps du stéthoscope, on peut se passer de bague métallique de fixation et on obtient ainsi une membrane autobloquante, anti-froid et amovible pouvant être facilement stérilisée après chaque auscultation.
Avantageusement, l'extrémité libre de la jupe tronconique de la membrane est renforcée par une collerette épaisse radialement saillante vers l'extérieur, qui peut également servir pour le montage/démontage de la membrane sur le corps du stéthoscope.
La membrane est de préférence en acrylonitrile butadiène styrène (ABS) ou en toute autre matière moulée par injection, ce qui supprime toute surface anguleuse pouvant donner naissance à la formation de "nids" de bactéries.
Avantageusement, la partie en forme de disque et la jupe de la membrane ont une épaisseur comprise entre 350 et 500 μm.
Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation particulier représenté sur le dessin annexé. Sur ce dessin :
- la figure 1 est une vue en perspective arrière du stéthoscope électronique de l'invention mis en position verticale ;
- la figure 2 est une vue en élévation latérale du stéthoscope de la figure 1 , selon II-II de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue analogue à la figure 1 , mais représentant le stéthoscope du côté opposé ;
- la figure 4 est une vue de dessus du stéthoscope de la figure 3, selon IV-IV de la figure 3 ; - la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la figure 2 ;
- la figure 6 est une vue analogue à la figure 2, le couvercle cache-piles étant omis ;
- la figure 7 est une vue en coupe suivant la ligne VII- VII de la figure 6 ;
- la figure 8 est une vue en élévation frontale du stéthoscope de la figure 2, suivant la flèche VIII ;
- la figure 9 est une vue en coupe suivant la ligne IX-IX de la figure 8 ; - la figure 10 est un schéma synoptique fonctionnel du stéthoscope électronique de l'invention ;
- la figure 11 est une vue partielle et en coupe du montage de la membrane sur le cornet du stéthoscope ;
- la figure 12 est une demi- vue axiale et en coupe du montage du cornet sur la coque du stéthoscope ; et
- la figure 13 est un quart-de-vue de dessus du cornet du stéthoscope.
Suivant l'exemple particulier de réalisation représenté sur le dessin, le stéthoscope électronique de l'invention comporte une coque externe 1 ayant la forme d'un parallélépipède allongé dont une extrémité la est recourbée et porte une membrane 2. La coque 1 est constituée par l'assemblage de deux demi-coques 101a, 101b en matière plastique moulée, ledit assemblage étant réalisé selon le plan de joint 100, qui constitue sensiblement un plan de symétrie pour la coque 1. La membrane 2 est amovible pour son remplacement ou sa stérilisation. L'extrémité opposée de la demi-coque 101a est dotée d'un connecteur 3 dont l'utilité sera expliquée plus loin. Comme visible sur les figures 1 et 2, la coque 1 comporte, en outre, un couvercle cache- piles 4 amovible porté par la demi-coque 101b, un voyant lumineux 5 pour indiquer le niveau de chargement des piles au moyen d'une diode électroluminescente et une épingle de retenue 6 pour accrocher le stéthoscope sur la blouse d'un praticien, par exemple. Un bouton marche-arrêt 7, une paire de boutons 8, 9 pour la sélection respectivement des bruits pulmonaires et cardiaques, et une molette 10 de réglage du volume des bruits détectés sont montés à travers la coque 1 du stéthoscope et leur fonctionnement sera expliqué plus en détail ci- après. La forme légèrement coudée ou en L du stéthoscope facilite sa préhension par un utilisateur, à la manière d'un "pistolet" .
On va maintenant se référer plus spécifiquement aux figures 5 à 9 pour décrire la structure interne du stéthoscope. Comme mieux visible sur les figures 9 et 11 , la membrane amovible 2 se présente sous la forme d'un disque circulaire 2a de faible épaisseur se prolongeant à sa périphérie par une jupe tronconique 2b sensiblement de même épaisseur et dont l'axe est perpendiculaire au disque 2a ; la jupe 2b se termine par une collerette annulaire plus épaisse 2ç s 'étendant radialement vers l'extérieur par rapport à l'axe de la jupe 2b et vient coiffer la jupe tronconique l ia d'un cornet 11, décrit plus en détail ci-après, au niveau de l'extrémité correspondante la du stéthoscope, sur laquelle jupe l ia la jupe 2b est retenue par simple coincement et serrage élastique. La membrane 2 est réalisée en un matériau flexible, de préférence en acrylonitrile butadiène styrène (ABS) : elle peut être obtenue par injection. Mais, elle peut également être en toute autre matière moulée par injection. Le disque 2a présente une épaisseur comprise entre 350 et 500 microns. La collerette 2ç_ de la membrane peut avoir un diamètre interne de 45 mm et un diamètre externe de 50 mm.
Le cornet métallique 11 est prévu à l'intérieur de la coque 1 et en vis-à-vis du disque 2a de la membrane 2. Le cornet 11 est un dôme en forme de calotte hémisphérique, l'ouverture équatoriale de cette demi-sphère étant adjacente et parallèle au disque 2a. La partie en forme de dôme du cornet 11 se raccorde, par son ouverture équatoriale, à une jupe tronconique l ia coaxiale à l'axe du dôme ; l'extrémité libre de ladite jupe l ia constitue une collerette périphérique 11b qui vient s'accrocher sur une gorge correspondante formée à l'intérieur de l'extrémité la de la coque 1. Une cavité résonnante est ainsi engendrée entre la membrane 2a et le cornet 11. Le cornet 11 est fabriqué par fluotournage à partir d'un flan d'acier inoxydable de 0,8 mm d'épaisseur. Sur le dessin, la membrane 2 est destinée à venir en contact directement avec la peau d'un patient par sa partie en forme de disque 2a. Bien que cela ne soit pas représenté, on pourrait, en variante, prévoir un bourrelet périphérique axialement saillant vers l'extérieur autour de la membrane pour définir une pré-chambre entre la membrane et le corps à ausculter. La conicité de la jupe l ia du cornet est voisine et légèrement supérieure à celle de la jupe 2a de la membrane pour obtenir un effet de blocage automatique de la membrane sur le cornet par simple enfoncement du cornet dans la membrane. L'action combinée des frottements et du serrage élastique entre la membrane et le cornet assure la retenue de la membrane sur le stéthoscope. Comme mieux visible sur la figure 12, la jupe tronconique lia définit un angle θ d'environ 5° par rapport à l'axe du cornet 11.
On notera également que comme cette membrane n'est pas fabriquée en polyester tissé ou en matière composite, alors que cela est classiquement le cas, le coût de fabrication sera moindre et la membrane ne présentera que des surfaces planes ou arrondies, éliminant ainsi tout risque de formation de "nids" de bactéries.
Pour monter une membrane sur le stéthoscope, on vient coiffer la membrane 2 sur la partie extérieurement saillante du cornet 11 , avec la jupe tronconique 2b de la membrane qui entoure la jupe tronconique lia du cornet. Puis, on exerce une légère pression axiale sur cette membrane, de préférence sur la périphérie de sa partie en forme de disque ou sur la collerette 2ç pour enfoncer le cornet l i a l'intérieur de la membrane jusqu'à ce que l'on obtienne un serrage élastique entre eux par coincement de leur conicité respective. Pour retirer la membrane, on peut opérer de diverses façons : il est possible d'exercer une traction sur la membrane vers l'extérieur, par exemple en venant saisir la collerette 2ç de la membrane ; il est également possible d'exercer un couple sur la membrane pour la faire tourner sur le cornet comme si on devait la dévisser. Dans ce dernier cas, on a prévu un moyen anti-rotatoire entre la collerette 11b du cornet et l'extrémité la de la coque du stéthoscope pour empêcher que la rotation de la membrane 2 entraîne la rotation conjointe du cornet 11. Comme visible sur la figure 13, ce moyen anti-rotatoire peut consister en une fente lie pratiquée dans la collerette périphérique 11b du cornet 11 et en un ergot (non représenté) en saillie de la gorge précitée de la coque la et venant s'ajuster dans cette fente.
Lorsque la membrane a été retirée, on peut la stériliser et la nettoyer, par exemple avec de l'alcool à 80° ou d'autres désinfectants adaptés.
On notera également que ce montage particulier entre la membrane et le cornet assure une étanchéité parfaite à l'air pour empêcher toute fuite d'air à l'intérieur de la cavité résonnante du cornet et éviter ainsi que la réception des bruits corporels soit diminuée ou amortie. De la même manière, l'interface entre le cornet et la coque est également parfaitement étanche à l'air pour le même motif.
Le cornet métallique 11 sert à guider les ondes de pression acoustique venant du disque 2a vers un transducteur 12 monté à travers le sommet du dôme 11, c'est-à-dire sur l'axe du dôme, à l'opposé de l'ouverture équatoriale où est mis en place le disque 2a. Le transducteur 12 est supporté par le cornet 11 lui-même, avec interposition d'un anneau élastique 12a, qui l'entoure. Ce transducteur est avantageusement un micro à réponse fréquentielle extra-plate comprise entre 20 Hertz et 10 KHz. Ce micro permet de transformer l'énergie sonore en un signal analogique représentatif des bruits issus du patient. Ce transducteur 12 est relié à une carte électronique 13 (voir figure 7) comportant différents composants électroniques, dont les fonctions seront décrites plus loin en se référant au schéma synoptique de la figure 10. La carte électronique 13 est supportée par des plots 13a,
13b disposés en saillie à l'intérieur de la demi-coque 101a. La carte 13 est alimentée en énergie par deux piles 14 logées dans un compartiment 15 situé sous le couvercle 4 de la coque 1 , lesdites piles étant séparées l'une de l'autre par un séparateur 14a, qui fait partie d'un berceau de piles 14b encliqueté dans le couvercle 4 et utilisé pour maintenir en appui la carte électronique 13 sur les sommets des plots 13a, 13b. Les piles 14 peuvent être, si nécessaire, associées à des condensateurs 16 en étant disposés en parallèle des piles 14 pour maintenir la tension dans le cas d'une fourniture de courant trop longue entraînant une chute de la tension de pile. Mais ces condensateurs pourraient être supprimés avec des piles ayant de meilleures performances telles que les piles alcalines. La sortie de la carte électronique 13 est reliée au connecteur 3. La carte électronique 13 est reliée, en outre, par un interrupteur 17 au bouton marche-arrêt 7, par des contacteurs 18, 19 aux boutons de sélection 8, 9, et par un potentiomètre 20 à une molette de réglage de volume 10. Les contacteurs 18, 19 sont associés à un module électronique 21 afin de remplir la fonction que l'on désire, à savoir : si les deux boutons 8 et 9 sont en position inactive ou active, aucun filtrage des bruits auscultés ; et si un seul des boutons 8 ou 9 est en position active, filtrage du bruit pulmonaire ou cardiaque physiologique respectivement. L'ensemble 18, 19, 21 a été globalisé sur la figure 10 sous la forme d'un commutateur 28.
En se référant maintenant à la figure 10, on va décrire le circuit de la carte électronique 13, qui fonctionne en analogique. Le transducteur 12 est relié en série successivement à un filtre passe-haut 22 du troisième ordre dont la fréquence de coupure est de 30 Hertz, à un pré-amplificateur 23 de 20 décibels et à un filtre passe-bas 24, dont la fréquence de coupure est de 2,6 KHz. Puis, le circuit comporte en parallèle un filtre passe-haut 25 de Tchebycheff d'ordre quatre, dont la fréquence de coupure est de 150 Hertz, un filtre passe-bas 26 de Tchebycheff d'ordre quatre, dont la fréquence de coupure est également de 150 Hertz, et une ligne de dérivation 27. Ces trois embranchements parallèles sont reliés à un commutateur 28 dont les fonctions selon les positions des boutons 8 et 9 sont celles qui ont été ci-dessus définies. Ensuite, le circuit comporte en série un amplificateur à gain réglable 30, qui est relié au potentiomètre 20. Enfin, le circuit est relié au connecteur 3 qui peut être connecté soit à une unité auxiliaire 31 , soit à un casque audio 32. L'unité auxiliaire comporte une carte de numérisation pour permettre, par exemple, la télétransmission des signaux, leur visualisation et/ou leur comparaison à des bases de données de référence. Le voyant lumineux 5 est prévu pour s'allumer de manière discontinue lorsque les piles 14 sont à moitié déchargées et de manière continue lorsque les piles 14 sont aux trois quarts déchargées.
Le bouton marche-arrêt 7 est, de préférence, un bouton temporisé : lorsque le bouton est enfoncé, l'alimentation du stéthoscope est effective et lorsque le bouton est relâché, l'alimentation s'arrête automatiquement au bout de quelques secondes, ce qui permet d'économiser l'énergie des piles.
Lorsque le bouton 8 est enfoncé, la sélection pulmonaire sera effective, c'est-à-dire les signaux transiteront par le filtre 25 et lorsque le bouton 9 sera enfoncé, la sélection cardiaque sera effective, c'est-à-dire les signaux passeront par le filtre 26.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Stéthoscope électronique comportant un transducteur (12) pour transformer l'énergie sonore des bruits cardiaques et pulmonaires d'un corps à ausculter en un signal analogique représentatif de ces bruits et un circuit de traitement du signal (13) pour, notamment, amplifier ce signal en sortie, caractérisé par le fait que ledit circuit comporte un moyen de filtrage de sélection (25, 26) pour sélectivement séparer les signaux représentatifs des bruits cardiaques physiologiques des signaux représentatifs des bruits pulmonaires physiologiques et pathologiques, le moyen de filtrage de sélection comportant en parallèle un filtre passe-bas (26) dont la fréquence de coupure est prédéterminée pour couper les fréquences pulmonaires physiologiques et pathologiques et un filtre passe-haut (25) dont la fréquence de coupure est prédéterminée pour couper les fréquences cardiaques physiologiques, les filtres passe-bas et passe-haut précités ayant chacun une fréquence de coupure comprise entre 145 et 160 Hz, de préférence de l'ordre de 150 Hertz.
2 - Stéthoscope selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que le circuit de traitement du signal comporte un élément de commutation (28) pour commuter soit vers le filtre passe-bas (26) dans une position de sélection fréquentielle cardiaque physiologique et/ou vers le filtre passe-haut (25) dans une position de sélection fréquentielle pulmonaire physiologique et pathologique, soit vers une dérivation (27) du moyen de filtrage dans une position d'absence de sélection fréquentielle.
3 - Stéthoscope selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'élément de commutation (28) est réalisé par deux contacteurs de sélection (18, 19) correspondant respectivement à la sélection cardiaque et à la sélection pulmonaire, la fermeture ou l'ouverture simultanée des deux contacteurs entraînant l'absence de sélection fréquentielle.
4 - Stéthoscope selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les filtres passe-bas et passe-haut précités ont une fréquence de coupure commune. 5 - Stéthoscope selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le transducteur (12) est placé au sommet d'un cornet guide d'ondes (11) en forme de cuvette fermée par une membrane flexible (2) destinée à entrer en vibration sous l'effet des bruits provenant du corps à ausculter.
6 - Stéthoscope selon la revendication 5, caractérisé par un bourrelet périphérique prévu autour de ladite membrane (2) pour définir une pré-chambre entre la membrane et le corps à ausculter.
7 - Stéthoscope selon la revendication 5 ou 6, caractérisé par le fait que le cornet (11) est en métal, pour obtenir une rupture d'impédance suffisante entre le cornet (11) et la coque (1) du stéthoscope et réduire les bruits de fond provenant des bruits extérieurs au stéthoscope.
8 - Stéthoscope selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le circuit comporte, entre le transducteur et le moyen de filtrage de sélection, un filtre passe-haut (22) et/ou un filtre passe-bas (24) pour éliminer du signal les fréquences qui sont respectivement inférieures ou supérieures à celles à prendre en considération pour l'étude des bruits cardiaques et pulmonaires.
9 - Stéthoscope selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il est associé en sortie à un casque audio et/ou à une carte de numérisation pour le traitement des signaux par des unités auxiliaires.
10 - Stéthoscope selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé par le fait que la membrane (2) comporte une partie en forme générale de disque de faible épaisseur (2a) destinée à venir en contact avec le corps à ausculter, ladite partie en forme de disque se prolongeant à sa périphérie par une jupe tronconique autobloquante (2b) destinée à être montée de manière amovible par coincement élastique sur une partie tronconique correspondante de conicité légèrement supérieure (l ia) sur le corps du stéthoscope. 11 - Stéthoscope selon la revendication 10, caractérisé par le fait que l'extrémité libre de la jupe tronconique (2b) de la membrane est renforcée par une collerette épaisse radialement saillante vers l'extérieur (2ç_).
12 - Stéthoscope selon la revendication 10 ou 11 , caractérisé par le fait que la membrane (2) est en acrylonitrile butadiène styrène moulé par injection. 13 - Stéthoscope selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé par le fait que la partie en forme de disque (2a) et la jupe tronconique (2b) de la membrane ont une épaisseur comprise entre 350 et 500 microns.
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