Стетоскоп - Stethoscope

Современный стетоскоп

Стетоскопа является акустическая медицинский прибор для аускультации , или прослушивание внутренних звуков животного или человеческого тела. Обычно он имеет небольшой дискообразный резонатор, который прилегает к коже, и одну или две трубки, подключенные к двум наушникам. Стетоскоп можно использовать для прослушивания звуков, производимых сердцем , легкими или кишечником , а также кровотока в артериях и венах . В сочетании с ручным тонометром он обычно используется при измерении артериального давления .

Реже «стетоскопы механика», оснащенные нагрудниками в форме стержней, используются для прослушивания внутренних звуков, производимых машинами (например, звуков и вибраций, исходящих от изношенных шарикоподшипников), таких как диагностика неисправного автомобильного двигателя путем прослушивания звуков. его внутренних частей. Стетоскопы также могут использоваться для проверки научных вакуумных камер на предмет утечек и для различных других небольших задач акустического мониторинга.

Стетоскоп, усиливающий аускультативные звуки, называется фонендоскопом .

Девушка, чье сердце слушали с помощью стетоскопа.

История

Этот ранний стетоскоп принадлежал Лаэннеку. ( Музей науки, Лондон )
Ранние стетоскопы
А Трауб - типа стетоскоп цвета слоновой кости

Стетоскоп был изобретен в Франции в 1816 году Лаэннек в Malades больнице Неккера-Enfants в Париже . Он состоял из деревянной трубки и был монофоническим . Лаеннек изобрел стетоскоп, потому что ему было неудобно прикладывать ухо прямо к груди женщины, чтобы слушать ее сердце. Он заметил, что свернутый лист бумаги, помещенный между грудью пациента и его ухом, может усиливать сердечные тоны, не требуя физического контакта. Устройство Лаеннека было похоже на обычную трубку для ушей , историческую форму слухового аппарата; действительно, его изобретение было почти неотличимо по структуре и функциям от трубы, которую обычно называли «микрофоном». Лаеннек назвал свое устройство «стетоскоп» ( stetho- + -scope , «грудной прицел») и назвал его использование « опосредованной аускультацией», потому что это была аускультация с помощью инструмента, промежуточного между телом пациента и ухом врача. (Сегодня слово аускультация означает все такое слушание, опосредованное или нет.) Первый гибкий стетоскоп любого типа мог быть бинауральным инструментом с шарнирными суставами, не очень четко описанными в 1829 году. В 1840 году Голдинг Берд описал стетоскоп, которым он пользовался. с гибкой трубкой. Бёрд был первым, кто опубликовал описание такого стетоскопа, но в своей статье он отметил, что ранее существовала более ранняя конструкция (которая, по его мнению, была мало полезной), которую он описал как трубу в виде змеиного уха. У стетоскопа Берда был единственный наушник.

В 1851 году ирландский врач Артур Лиред изобрел бинауральный стетоскоп, а в 1852 году Джордж Филип Камманн усовершенствовал конструкцию стетоскопа (который использовал оба уха) для коммерческого производства, который с тех пор стал стандартом. Камманн также написал крупный трактат по диагностике путем аускультации, что стало возможным благодаря усовершенствованному бинауральному стетоскопу. К 1873 году уже были описания дифференциального стетоскопа, который мог подключаться к немного разным местам для создания небольшого стереоэффекта, хотя это не стало стандартным инструментом в клинической практике.

Сомервилль Скотт Элисон описал свое изобретение стетофона в Королевском обществе в 1858 году; у стетофона было два отдельных звонка, что позволяло пользователю слышать и сравнивать звуки, исходящие из двух отдельных мест. Это было использовано для проведения окончательных исследований бинаурального слуха и слуховой обработки, которые расширили знания о локализации звука и в конечном итоге привели к пониманию бинаурального слияния .

Историк медицины Джакалин Даффин утверждала, что изобретение стетоскопа ознаменовало собой важный шаг в переопределении болезни от набора симптомов к нынешнему пониманию болезни как проблемы с анатомической системой, даже если нет никаких наблюдаемых симптомов. . Даффин утверждает, что это переосмысление произошло отчасти потому, что до стетоскопов не существовало нелетальных инструментов для исследования внутренней анатомии.

Раппапорт и Спраг разработали новый стетоскоп в 1940-х годах, который стал стандартом для измерения других стетоскопов, состоящих из двух сторон, одна из которых используется для дыхательной системы, а другая - для сердечно-сосудистой системы. Позднее Rappaport-Sprague был произведен компанией Hewlett-Packard . Подразделение медицинских продуктов HP было выделено в состав Agilent Technologies, Inc., где оно стало Agilent Healthcare. Компания Agilent Healthcare была приобретена компанией Philips, которая стала Philips Medical Systems, до того, как оригинальный стетоскоп Rappaport-Sprague в коробке из орехового дерева за 300 долларов был окончательно заброшен ок. 2004 г., вместе с моделью электронного стетоскопа марки Philips (производство Andromed, Монреаль, Канада). Модель стетоскопа Rappaport-Sprague была тяжелой и короткой (18–24 дюйма (46–61 см)) с устаревшим внешним видом, который можно было узнать по двум большим независимым трубкам из латексной резины, соединяющим открытую пару соединенных листовой пружиной пары противоположных F-образных хромированных деталей. латунные бинауральные ушные вкладыши с двойной головкой на груди.

Ранние стетоскопы с гибкой трубкой. Слева - инструмент Голдинга Берда. Инструмент справа - стетофон.

Несколько других незначительных усовершенствований были внесены в стетоскопы, пока в начале 1960-х годов Дэвид Литтманн , профессор Гарвардской медицинской школы , не создал новый стетоскоп, который был легче предыдущих моделей и имел улучшенную акустику. В конце 1970-х годов компания 3M-Littmann представила перестраиваемую диафрагму: диафрагму из очень твердого (G-10) стекла и эпоксидной смолы с формованным силиконовым гибким акустическим подвесом, который позволил увеличить ход диафрагмы по оси Z относительно плоскость звукоснимателя. Левый сдвиг на более низкую резонансную частоту увеличивает громкость некоторых низкочастотных звуков из-за более длинных волн, распространяемых из-за увеличенного хода жесткого диафрагменного элемента, подвешенного в концентрической расчетной окружности. И наоборот, ограничивая ход диафрагмы, плотно прижимая поверхность диафрагмы стетоскопа к анатомической области, перекрывающей представляющие интерес физиологические звуки, акустический объемный звук также можно использовать для уменьшения отклонения диафрагмы в ответ на давление по оси "z" по сравнению с концентрическим беспокойство Это увеличивает частотное смещение за счет сокращения длины волны для выслушивания более широкого диапазона физиологических звуков.

В 1999 году Ричард Деслорерс запатентовал первый стетоскоп с внешним шумоподавлением - DRG Puretone. Он имел два параллельных просвета с двумя стальными спиралями, которые рассеивали проникающий шум в виде неслышимой тепловой энергии. Стальная катушка "изоляции" добавляла 30 фунтов к каждому стетоскопу. В 2005 году подразделение диагностики DRG было приобретено компанией TRIMLINE Medical Products.

Текущая практика

Врач с помощью стетоскопа послушает живот пациента

Стетоскопы - символ профессионалов здравоохранения. Медработников часто видят или изображают со стетоскопом на шее. В исследовательской работе 2012 года утверждалось, что стетоскоп, по сравнению с другим медицинским оборудованием, оказал самое сильное положительное влияние на воспринимаемую надежность практикующего врача, с которым он работал.

Преобладающие мнения о полезности стетоскопа в современной клинической практике различаются в зависимости от медицинской специальности. Исследования показали, что навык аускультации (то есть способность ставить диагноз на основе того, что слышно через стетоскоп) в течение некоторого времени снижался, поэтому некоторые преподаватели-медики работают над его восстановлением.

В общей практике традиционное измерение артериального давления с помощью механического сфигмоманометра с надувной манжетой и стетоскопом постепенно заменяется автоматическими тонометрами.

Типы

Акустический

Части бинаурального стетоскопа
Акустический стетоскоп раструбом вверх

Акустические стетоскопы работают с передачей звука от грудной клетки через заполненные воздухом полые трубки к ушам слушателя. Нагрудник обычно состоит из двух сторон, которые можно приложить к пациенту для восприятия звука: диафрагмы (пластиковый диск) или колокола (полая чашка). Если диафрагма надета на пациента, звуки тела вызывают вибрацию диафрагмы, создавая волны акустического давления, которые проходят вверх по трубке к ушам слушателя. Если колокол надеть на пациента, колебания кожи непосредственно вызывают волны акустического давления, доходящие до ушей слушателя. Колокол передает звуки низкой частоты, а диафрагма передает звуки более высокой частоты. Для передачи акустической энергии в первую очередь либо колоколу, либо диафрагме, трубка, соединяющая камеру между колоколом и диафрагмой, открыта только с одной стороны и может вращаться. Отверстие видно при подключении к колоколу. Поворот трубки на 180 градусов в головке соединяет ее с диафрагмой. Этот двусторонний стетоскоп был изобретен Раппапортом и Спрагом в начале 20 века.

Одна из проблем акустических стетоскопов заключалась в том, что уровень звука был чрезвычайно низким. Эта проблема была преодолена в 1999 году с изобретением стратифицированного непрерывного (внутреннего) просвета и кинетического акустического механизма в 2002 году.

Электронный

Электронный стетоскоп (или стетофон ) преодолевает низкий уровень звука путем электронного усиления звуков тела. Однако усиление артефактов контакта стетоскопа и отсечки компонентов (пороговые значения частотной характеристики микрофонов электронного стетоскопа, предусилителей, усилителей и динамиков) ограничивают общую полезность стетоскопов с электронным усилением, усиливая среднечастотные звуки, одновременно ослабляя высокие и низкие частоты. - частотный диапазон звуков. В настоящее время ряд компаний предлагают электронные стетоскопы. Электронные стетоскопы требуют преобразования акустических звуковых волн в электрические сигналы, которые затем могут быть усилены и обработаны для оптимального прослушивания. В отличие от акустических стетоскопов, которые основаны на одной и той же физике, преобразователи в электронных стетоскопах сильно различаются. Самый простой и наименее эффективный метод обнаружения звука - размещение микрофона в нагруднике. Этот метод страдает от внешних шумовых помех и вышел из употребления. Другой метод, используемый в стетоскопе Meditron компании Welch-Allyn, включает размещение пьезоэлектрического кристалла на головке металлического стержня, при этом нижняя часть стержня контактирует с диафрагмой. 3M также использует пьезоэлектрический кристалл, помещенный в пену за толстой резиноподобной диафрагмой. Thinklabs 'Rhythm 32 использует электромагнитную диафрагму с проводящей внутренней поверхностью для формирования емкостного датчика. Эта диафрагма реагирует на звуковые волны, при этом изменения электрического поля заменяют изменения давления воздуха. Eko Core обеспечивает беспроводную передачу сердечных тонов на смартфон или планшет.

Поскольку звуки передаются в электронном виде, электронный стетоскоп может быть беспроводным устройством, может быть записывающим устройством и обеспечивать снижение шума, усиление сигнала, а также визуальный и аудиовыход. Примерно в 2001 году компания Stethographics представила программное обеспечение на базе ПК, которое позволило генерировать фонокардиограф, графическое представление кардиологических и пульмонологических звуков и интерпретировать их согласно соответствующим алгоритмам. Все эти функции полезны для целей телемедицины (удаленная диагностика) и обучения.

Электронные стетоскопы также используются с компьютерными программами аускультации для анализа записанных патологических или невинных шумов в сердце.

Запись

Некоторые электронные стетоскопы имеют прямой аудиовыход, который можно использовать с внешним записывающим устройством, например портативным компьютером или записывающим устройством MP3 . То же соединение можно использовать для прослушивания ранее записанной аускультации через наушники-стетоскоп, что позволяет более детально изучить общие исследования, а также оценить и проконсультироваться относительно состояния конкретного пациента и телемедицины или удаленной диагностики.

Есть несколько приложений для смартфонов, которые могут использовать телефон в качестве стетоскопа. По крайней мере, один из них использует собственный микрофон телефона для усиления звука, визуализации и отправки результатов по электронной почте. Эти приложения могут использоваться в учебных целях или в качестве новинок, но еще не получили признание для профессионального использования в медицине.

Первый стетоскоп, который мог работать с приложением для смартфона, был представлен в 2015 году.

Плода

Pinard рог , используемый армией США Резервной медсестрой в Уганде

Плода стетоскопом или фиброфетоскоп является акустическим стетоскопом в форме прослушивания трубы. Он прикладывается к животу в виде беременной женщины , чтобы слушать звуки сердца в плоде . Фетальный стетоскоп также известен как рог Пинара в честь французского акушера Адольфа Пинара (1844–1934).

Допплер

Доплеровский стетоскоп - это электронное устройство, которое измеряет эффект Доплера для ультразвуковых волн, отраженных от органов внутри тела. Движение обнаруживается по изменению частоты отраженных волн из-за эффекта Доплера. Следовательно, доплеровский стетоскоп особенно подходит для работы с движущимися объектами, такими как бьющееся сердце. Недавно было продемонстрировано, что непрерывная допплерография позволяет выслушивать клапанные движения и звуки кровотока, которые не обнаруживаются во время кардиологического обследования с помощью стетоскопа у взрослых. Допплеровская аускультация показала чувствительность 84% для обнаружения аортальной регургитации, в то время как аускультация классическим стетоскопом показала чувствительность 58%. Более того, допплеровская аускультация была лучше в обнаружении нарушения релаксации желудочков. Поскольку физика допплеровской аускультации и классической аускультации различается, было высказано предположение, что оба метода могут дополнять друг друга. Военный устойчивый к шуму стетоскоп на основе Доплера был недавно разработан для аускультации пациентов в условиях громкого звука (до 110 дБ).

3D-печать

Стетоскоп, напечатанный на 3D-принтере

3D-печатных стетоскоп является открытым источником медицинского устройства , предназначенный для выслушивания и изготовлено с помощью средства 3D - печати . Стетоскоп 3D был разработан доктором Тареком Лубани и командой медицинских и технических специалистов. 3D-стетоскоп был разработан в рамках проекта Glia, и его дизайн с самого начала является открытым. Летом 2015 года стетоскоп получил широкое освещение в СМИ.

Потребность в 3D-стетоскопе возникла из-за отсутствия стетоскопов и другого жизненно важного медицинского оборудования из-за блокады сектора Газа , где Лубани, канадец палестинского происхождения, работал врачом скорой помощи во время конфликта 2012 года в Газе . Стетоскоп Littmann Cardiology 3 1960-х годов стал основой для напечатанного на 3D-принтере стетоскопа, разработанного Лубани.

Пищевода

До 1960-х годов стетоскоп пищевода был частью рутинного интраоперационного мониторинга.

Наушники

Стетоскопы обычно имеют резиновые дужки, которые обеспечивают комфорт и герметизируют ухо, улучшая акустические функции устройства. Стетоскопы можно модифицировать, заменив стандартные наушники на литые, которые улучшают комфорт и передачу звука. Формованные наушники могут быть отлиты аудиологом или изготовлены пользователем стетоскопа из набора.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки