Media
Stetoskop XXI wieku.
Rozmowa z dr. inż. Łukaszem Nowakiem i lek. med. Karoliną Nowak
Audycja OFF Czarek, prowadzący Cezary Łasiczka (18.04.2016 r.)
Nagranie w: RADIO TOK FM
ARTYKUŁY:
Uchwycić każdy „szmer”
To zadziwiające, że wynaleziony prawie 200 lat temu stetoskop, wciąż sprawdza się w codziennej pracy prawie każdego lekarza. Na świecie powstało jednak już wiele nowoczesnych, bo elektronicznych wersji tego instrumentu. Sceptycy twierdzą, że wcześniej od analogowego - to właśnie modele cyfrowe - staną się przeżytkiem.
Fonendoskop, zwany potocznie stetoskopem, jest lekarską słuchawką dwuuszną do badania (osłuchiwania) narządów wewnętrznych. Dzięki temu, nieskomplikowanemu w gruncie rzeczy urządzeniu, dźwięki odbierane za pomocą lejkowatej końcówki lub bębenka z membraną są przenoszone do uszu za pośrednictwem gumowych rurek. Osłuchiwanie ma na celu ocenę szmerów oddechowych płuc, tonów i szmerów serca, odgłosów przesuwania się jelit. W niektórych badaniach, np. podczas wykrywania i diagnozowania wad serca u dzieci, fonendoskop może się okazać najdoskonalszym i najbardziej precyzyjnym sprzętem diagnostycznym.
Elektroniczny znaczy lepszy?
Działanie tradycyjnego stetoskopu jest niezwykle proste: wychwytuje i wzmacnia dźwięki zamykających i otwierających się zastawek, które zapobiegają cofaniu się krwi. Lekarz słyszy także tony serca oraz fizjologiczne szmery i patologiczne fenomeny pod postacią rzężeń, furczeń, trzeszczeń w płucach. Jednakże współcześnie ta służąca do badania serca, płuc, tętnic i innych organów słuchawka lekarska zostaje wyparta przez nowsze, bardziej wyrafinowane techniki diagnozowania bądź obrazowania.
Na rynku od kilku lat oferowane są jednak stetoskopy elektroniczne. W swym działaniu wymagają one one konwersji akustycznych fal dźwiękowych na sygnały elektryczne, które następnie mogą być wzmacniane i przetwarzane w celu uzyskania optymalnego osłuchu. Każdy z producentów stetoskopów na świecie wypracował i opatatentował swoje własne rozwiązania konstrukcyjne. Dla przykładu - jeden z najnowocześniejszych fonendoskopów elektronicznych pozwala badań pacjenta przez ubranie (koszulę, podkoszulek). Jest to niezwykle przydatne w medycynie ratunkowej. Podczas badania tętnicy szyjnej pacjenta chorującego na miażdżycę, lekarze są w stanie usłyszeć turbulencje powodowane przez blaszki – depozyty tłuszczowe nagromadzone po wewnętrznej stronie ścian tętnicy. Taki stetoskop umożliwia przeprowadzenie szybkiego badania tętnic bez kosztownego specjalistycznego sprzętu ultrasonograficznego. Dodatkowo wszystkie szumy, szmery i dźwięki uzyskane podczas badania stetoskopem można zachować w formacie MP3 na twardym dysku komputera. Tak zapisane badanie można zaś przesłać przez Internet, by uzyskać opinię drugiego specjalisty. Tak, w trybie ratunkowym, wykrywa się chorobę wieńcową. Cyfrowy stetoskop może być więc lepszy w określonych sytuacjach, ale ma też swoich wrogów. Największym z nich są inne o wiele dokładniejsze, technologie medyczne.
Po co komu kolejna wersja?
W obecnych czasach, przy rozwoju innych technologii medycznych, neguje się znaczenie stetoskopu elektronicznego. Zwykły stetoskop na membranie pozostaje najlepszym instrumentem w badaniu fizykalnym, jeśli zaś chodzi o badania dodatkowe – wykonuje się echo serca, które pokazuje dosłownie wszystko i jest podstawowym badaniem w kwestii wszelkich „szmerów”. – Badanie osłuchowe jest jednym z elementów badania przedmiotowego (fizykalnego) i wykonuje się je właśnie stetoskopem – tłumaczy dr Łukasz Nowak z Zakładu Technologii Inteligentnych IPPT PAN. Takiemu badaniu podlega w zasadzie każdy pacjent trafiający do jednostek służby zdrowia. Dlatego im pewniejsza i skuteczniejsza diagnoza na tym etapie, tym większe korzyści zarówno dla pacjenta (większe szanse szybszego podjęcia właściwego leczenia), jak i dla lekarzy oraz szpitala (kolejki, koszty, procedury). - Trafne przesiewanie pacjentów podczas pierwszego kontaktu i kierowanie na dalsze badania, np. na echo serca, tylko w uzasadnionych przypadkach jest ze wszech miar pożądane – przekonuje dr Łukasz Nowak. Dlatego stetoskop analogowy pozostaje jak do tej pory niezastąpiony. Ale wciąż trwają prace nad rozwiązaniami cyfrowymi, czemu one mają służyć? Otóż stetoskopem osłuchuje się nie tylko serce, ale także np. płuca, tętnice, jamę brzuszną. Cyfrowe rozwiązania mogą znacznie poszerzyć zakres badań.
Doskonalsze, bo cyfrowe metody osłuchowe mogą przynieść duże korzyści np. w krajach i obszarach o słabo rozwiniętej infrastrukturze medycznej czy w warunkach klęsk żywiołowych i konfliktów, kiedy wykonanie bardziej złożonej diagnostyki może być mocno problematyczne. Dlaczego jednak nad tymi rozwiązaniami pracują też polscy naukowcy?
Innowacyjne podejście do badania
Mimo, że są już dostępne na rynku różne rodzaje stetoskopów elektronicznych, wciąż pracuje się nad nowymi rozwiązaniami. Dzieła tego podjęli się również polscy naukowcy. W ramach programu Lider Narodowego Centrum Badan i Rozwoju prowadzone są prace nad projektem „Nowe Metody i Technologie Akustycznej Diagnostyki Medycznej”. W czym tkwi innowacyjność tego projektu? Czym produkt, który stanie się jego owocem, będzie wyróżniał się pośród innych sprzętów medycznych tego rodzaju? – Nasze cele znacznie wykraczają poza budowę ulepszonej wersji stetoskopu elektronicznego – wyjaśnia dr Łukasz Nowak. – Co prawda budujemy własne urządzenie od podstaw, wykorzystując m.in. własnego pomysłu i konstrukcji przetworniki „przechwytujące” sygnały akustyczne z wnętrza pacjenta, ale sedno zawiera się właśnie w zmianie podejścia do samego badania osłuchowego. Polski stetoskop uwypukli sygnały akustyczne związane z poszczególnymi stanami patologicznymi, umożliwiając ich pewną i skuteczną diagnozę, także np. w obecności hałasu zewnętrznego, który obecnie uniemożliwia takie badanie. Umożliwi także jakościową i ilościową ocenę wybranych zmian bez stosowania dodatkowego sprzętu. - Chcemy nie tylko poprawić skuteczność osłuchiwania, lecz także znacząco zwiększyć spektrum diagnozowanych osłuchowo schorzeń – argumentuje dr Łukasz Nowak. Jednak im sprzęt bardziej skomplikowany, tym droższy, a tradycyjny instrument jest: doskonały i tani.
Dla każdej lekarskiej kieszeni
Mimo że stetoskop, nad którym pracuje zespół badawczy, ma być zaangażowany technologicznie, główna idea, która przyświeca jego twórcom, jest taka, by był ciągle prostym, przenośnym urządzeniem, które pomagałoby lekarzowi w szybkim postawieniu wstępnej diagnozy.
– Rozwiązania, nad którymi pracujemy w naszym zespole mają rozwiązywać realne problemy. Dlatego zależy nam, by można było je wdrożyć do powszechnego użytku na jak najszerszą skalę – mówi dr Nowak. – Cena gotowego urządzenia nie może przekraczać w tym przypadku ceny innych stetoskopów elektronicznych dobrej klasy, dostępnych na rynku i wierzymy, że jest to jak najbardziej wykonalne. Być może w niedalekiej przyszłości dzięki temu okaże się, że lekarz z klasycznym stetoskopem będzie wyglądał tak, jak dziś inżynier wygląda z suwakiem logarytmicznym – podsumowuje naukowiec.
Agnieszka Zagozda, Źródło: SerwisZOZ.pl
Tradycyjny stetoskop przejdzie do lamusa?
Polacy pracują nad nowoczesnym cyfrowym stetoskopem, który przetwarzać będzie dźwięki z ciała tak, by lekarz wyraźniej słyszał niepokojące sygnały.
Tradycyjny stetoskop to niezbyt skomplikowane urządzenie - dzięki membranie i ukrytemu za nią lejkowi, dźwięki z ciała pacjenta są przekazywane do ucha lekarza. - Przepływowi krwi czy powietrza w naszym organizmie towarzyszy hałas, który przenosi się przez tkanki i odebrać można go na skórze. W dźwiękach tych zawarte mogą być informacje o pewnych stanach patologicznych w ciele - wyjaśnił dr Łukasz Nowak z Instytutu Podstawowych Problemów Techniki PAN w Warszawie, który prowadzi badania nad nową generacją stetoskopów.
Dr Łukasz Nowak jest przekonany, że klasyczne stetoskopy nie umożliwiają odbierania dźwięków z organizmu w sposób optymalny. Uważa, że sygnały akustyczne można cyfrowo przetworzyć tak, by lekarz dokładniej rozpoznał, co dzieje się w organizmie. To, co z dźwiękiem chce zrobić Nowak, można porównać do fotoedycji. Specjaliści pracujący ze zdjęciami mogą wydobyć z obrazów nowe informacje stosując pewne filtry - np. zwiększając kontrast czy nasycenie barw. Podobnie może być w przypadku dźwięku - przepuszczenie przez pewne filtry i cyfrowe jego przetworzenie może sprawić, że pewne jego cechy staną się wyraźniejsze dla ludzkiego ucha.
- Idziemy pod prąd trendom - przyznał akustyk. Wytłumaczył, że choć nad nowymi generacjami stetoskopów pracuje na świecie wiele zespołów badaczy, to najczęściej pomysły opierają się na tym, by jak najdokładniej zbierać sygnały akustyczne z ciała i wrzucać je do komputera, który - zamiast lekarza - interpretowałby te wyniki i stawiał diagnozę. Tymczasem zdaniem dr. Nowaka nie jest to rozwiązanie, na które czekają lekarze ani pacjenci.
W opinii akustyka ważne jest to, by stetoskop był ciągle prostym, przenośnym urządzeniem, które pomagałoby lekarzowi w szybkim postawieniu wstępnej diagnozy. Polski zespół skupił się więc na innym aspekcie usprawnienia stetoskopu - na tym, by dostosować sygnał z urządzenia do fizycznych możliwości ludzkiego ucha i do tego, jak dźwięki odbierane są w mózgu. W dalszym więc ciągu diagnoza i interpretacja wyników zależałaby od lekarza.
- Naszym problemem jest to, że musimy w swoich badaniach połączyć wiedzę kliniczną z wiedzą z zakresu akustyki, psychoakustyki czy dotyczącą propagacji dźwięku w ludzkim organizmie - wskazał dr Nowak. Zaznaczył, że trudne jest w tym znalezienie wspólnego języka. - Np. lekarz mówi nam, że w sygnale akustycznym ze stetoskopu istotne jest to, czy słyszy jakieś świsty. My za to musimy ustalić, o jakie świsty mu chodzi i zbadać, czym się te dźwięki charakteryzują - oznajmił.
Za pomocą badania stetoskopem lekarze wstępnie wykrywają np. szmery sercowe noworodków.- Tylko u 40. proc. dzieci, które skierowano na dalsze badania, potwierdza się potem istotne zaburzenia. Sam wiem, co przeżywają rodzice, kiedy czekają ze swoim dzieckiem na badania u kardiologa. U mojej córki też - na podstawie badań stetoskopem - mylnie podejrzewano wady serca - powiedział akustyk. Dodał, że zdarza się też pewnie sytuacja odwrotna: nie zauważa się wad u dzieci, które powinny trafić na dalsze leczenie. Zdaniem dr. Nowaka skuteczność tych wstępnych badań można by było poprawić dzięki nowoczesnym urządzeniom, które opracowuje.
Projekt "Nowe Metody i Technologie Akustycznej Diagnostyki Medycznej realizowany jest w ramach programu LIDER Narodowego Centrum Badan i Rozwoju. Prace dopiero się zaczynają i potrwać mają trzy lata.
kk, PAP, Źródło: polskieradio.pl (13.01.2015 r.)
Powstaje stetoskop na miarę XXI wieku
Stetoskop zna z widzenia chyba każdy pacjent - te wieszane na szyi słuchawki lekarskie dawno już stały się symbolem zawodu lekarza. Dzięki temu prostemu dość urządzeniu lekarz może szybko i wygodnie osłuchać pacjenta i wstępnie zdiagnozować np. wady strukturalne serca, a także choroby płuc, jamy brzusznej czy nawet tarczycy i tętnic.
Tradycyjny stetoskop to niezbyt skomplikowane urządzenie - dzięki membranie i ukrytemu za nią lejkowi, dźwięki z ciała pacjenta są przekazywane do ucha lekarza. "Przepływowi krwi czy powietrza w naszym organizmie towarzyszy hałas, który przenosi się przez tkanki i odebrać można go na skórze. W dźwiękach tych zawarte mogą być informacje o pewnych stanach patologicznych w ciele" - wyjaśnia w rozmowie z PAP dr Łukasz Nowak z Instytutu Podstawowych Problemów Techniki PAN w Warszawie, który prowadzi badania nad nową generacją stetoskopów.
Dr Łukasz Nowak jest przekonany, że klasyczne stetoskopy nie umożliwiają odbierania dźwięków z organizmu w sposób optymalny. Uważa, że sygnały akustyczne można cyfrowo przetworzyć tak, by lekarz dokładniej rozpoznał, co dzieje się w organizmie. Stetoskop uwypuklałby więc najważniejsze cechy dźwięku tak, by lepiej odbierało je ludzkie ucho i sprawiał, że wszelkie odstępstwa od normy byłyby łatwiejsze do zauważenia podczas szybkiego badania, nawet w głośnym otoczeniu.
To, co z dźwiękiem chce zrobić Nowak, można porównać do fotoedycji. Specjaliści pracujący ze zdjęciami mogą wydobyć z obrazów pewne nowe informacje, stosując pewne filtry - np. zwiększając kontrast zdjęcia czy nasycenie jego barw. Dzięki tym zabiegom na zdjęciu uwidocznić się mogą pewne niedostrzegalne wcześniej szczegóły. Podobnie może być i w przypadku dźwięku - przepuszczenie dźwięków przez pewne filtry i cyfrowe ich przetworzenie może sprawić, że pewne cechy dźwięku staną się wyraźniejsze dla ludzkiego ucha. Na razie trzeba będzie jednak znaleźć algorytmy, które pomogłyby w pracy lekarzom. Nad tym właśnie pracuje zespół dr. Nowaka.
"Idziemy pod prąd trendom" - przyznaje akustyk. Wyjaśnia, że choć nad nowymi generacjami stetoskopów pracuje na świecie wiele zespołów badaczy, to najczęściej pomysły opierają się na tym, by jak najdokładniej zbierać sygnały akustyczne z ciała i wrzucać je do komputera, który - zamiast lekarza - interpretowałby te wyniki i stawiał diagnozę. Tymczasem zdaniem dr. Nowaka nie jest to rozwiązanie, na które czekają lekarze ani pacjenci. Zdaniem akustyka ważne jest to, by stetoskop był ciągle prostym, przenośnym urządzeniem, które pomagałoby lekarzowi w szybkim postawieniu wstępnej diagnozy.
Polski zespół skupił się więc na innym aspekcie usprawnienia stetoskopu - na tym, by dostosować sygnał z urządzenia do fizycznych możliwości ludzkiego ucha i do tego, jak dźwięki odbierane są w mózgu. W dalszym więc ciągu diagnoza i interpretacja wyników zależałaby od lekarza. A przecież taka diagnoza wynika nie tylko z sygnałów akustycznych z ciała, ale również z obserwacji pacjenta i rozmowy z nim.
"Naszym problemem jest to, że musimy w swoich badaniach połączyć wiedzę kliniczną z wiedzą z zakresu akustyki, psychoakustyki czy dotyczącą propagacji dźwięku w ludzkim organizmie" - mówi dr Nowak. Przyznaje, że trudne jest w tym znalezienie wspólnego języka. "Np. lekarz mówi nam, że w sygnale akustycznym ze stetoskopu istotne jest to, czy słyszy jakieś świsty. My za to musimy ustalić, o jakie świsty mu chodzi i zbadać, czym się te dźwięki charakteryzują" - mówi dr Nowak.
Dr Nowak przypomina, że dziś za pomocą badania stetoskopem lekarze wstępnie wykrywają np. szmery sercowe noworodków. Tylko u 40. proc. dzieci, które skierowano na dalsze badania, potwierdza się potem istotne zaburzenia. "Sam wiem, co przeżywają rodzice, kiedy czekają ze swoim dzieckiem na badania u kardiologa. U mojej córki też - na podstawie badań stetoskopem - mylnie podejrzewano wady serca" - przyznaje akustyk. Dodaje, że z powodów niedoskonałości urządzenia zdarza się też pewnie sytuacja odwrotna: nie zauważa się wad u dzieci, które powinny trafić na dalsze leczenie. Zdaniem dr. Nowaka skuteczność tych wstępnych badań można by było poprawić dzięki nowoczesnym urządzeniom, które opracowuje.
"Może dzięki naszym badaniom za jakiś czas okaże się, że lekarz z klasycznym stetoskopem będzie wyglądał tak, jak dziś inżynier wygląda z suwakiem logarytmicznym?" - kończy naukowiec.
Projekt „Nowe Metody i Technologie Akustycznej Diagnostyki Medycznej realizowany jest w ramach programu LIDER Narodowego Centrum Badan i Rozwoju. Prace dopiero się zaczynają i potrwać mają trzy lata.
Ludwika Tomala, PAP, Źródło: nauka w polsce.pap.pl, (14.01.2015 r.)
Stetoskop cyfrowy-nowym atrybutem lekarza
Polacy pracują nad nowoczesnym cyfrowym stetoskopem, który przetwarzać będzie dźwięki z ciała tak, by lekarz wyraźniej słyszał niepokojące sygnały. Czy tradycyjne, nieskomplikowane narzędzie odejdzie do lamusa? Wieszane na szyi słuchawki lekarskie od dawna są symbolem zawodu lekarza. Dzięki temu urządzeniu w szybki i prosty sposób lekarz może osłuchać pacjenta i wstępnie zdiagnozować np. wady strukturalne serca, a także choroby płuc, jamy brzusznej, tarczycy i tętnic.
Jak wyjaśnia dr Łukasz Nowak z Instytutu Podstawowych Problemów Techniki PAN w Warszawie-przepływowi krwi czy powietrza w naszym organizmie towarzyszy hałas, które przenosi się przez tkanki i odebrać go na skórze. Dr Nowak jest przekonany, że tradycyjne stetoskopy nie umożliwiają odbierania dźwięków z organizmu w sposób optymalny. Uważa, że sygnały akustyczne można przetworzyć tak, by lepiej odbierało je ludzkie ucho i sprawiał, że wszelkie odstępstwa od normy byłyby łatwiejsze do zauważenia podczas krótkiego badania.
Analogicynie do fotoedycji- specjaliści, którzy pracują nad zdjęciami mogą wydobyć z obrazów nowe informacje, stosując filtry. Techniki te pozwalają wydobyć niedostrzegalne przedtem szczegóły. Podobnie może wyglądać w przypadku dźwięku- przepuszczenie ich przez pewne filtry i cyfrowe ich przetworzenie może sprawić, że pewne cechy staną się wyraźniejsze dla ludzkiego ucha. Zespół dr Nowaka pracuje nad wyszukaniem algorytmów, które pomogłyby lekarzom.
Polski zespół skupił się na tym, by dostosować sygnał z urządzenia do fizycznych możliwości ludzkiego ucha i do tego, jak dźwięki odbierane są w mózgu. Diagnoza i interpretacja zależałaby nadal od lekarza.
Jak mówi dr Nowak- „Naszym problemem jest to, że musimy w swoich badaniach połączyć wiedzę kliniczną z wiedzą z zakresu akustyki, psychoakustyki czy propagacji dźwięku w ludzkim organizmie.”. Przyznaje, że trudne jest w tym znalezienie wspólnego języka.
Tym samym przypomina, że dziś za pomocą badania stetoskopowego lekarze wstępnie wykrywają np. szmery sercowe noworodków. Tylko u 40 proc. dzieci, które skierowano na dalsze badania, potwierdza się potem poważne zaburzenia. Czasami mylnie podejrzewa się wady serca z powodu niedoskonałości urządzenia. Można by zatem poprawić skuteczność tych badań poprzez skonstruowanie nowoczesnego urządzenia.
Projekt „Nowe Metody i Technologie Akustycznej Diagnostyki Medycznej realizowany jest w ramach programu LIDER Narodowego Centrum Badan i Rozwoju. Prace dopiero się zaczynają i potrwać mają trzy lata.
Źródło: DuzaRodzina.pl (13.01.2015 r.)