Stetoskop to jedno z najprostszych i najbardziej powszechnych urządzeń diagnostycznych. Okazuje się, że działa inaczej, niż sądzono. Podczas prac nad nowoczesnym cyfrowym narzędziem dr inż. Łukasz Nowak, akustyk z Instytutu Podstawowych Problemów Techniki PAN wraz z zespołem zbadał właściwości tradycyjnych, akustycznych stetoskopów. Wyniki okazały się zaskakujące.
Część stetoskopów wyposażona jest w dwie różne końcówki. Z jednej strony głowicy, którą przykłada się do ciała pacjenta, jest membrana, a z drugiej lejek. Uważa się i tego uczy lekarzy, że każda z tych końcówek inaczej filtruje dźwięk. Membrana miałaby tłumić dźwięki o mniejszej częstotliwości (niższe), co pomagałoby jakoby w m.in. badaniu płuc. Natomiast końcówka zwana lejkiem miałaby wyciszać wyższe składowe dźwięku (o większych częstotliwościach) i przez to lepiej spisywać się np. w badaniu osłuchowym serca.
– Podajemy w wątpliwość, czy podwójne głowice w stetoskopach są zasadne – mówi dr Nowak. – Z naszych badań wynika, że ani końcówka z lejkiem, ani z membraną nie mają właściwości filtracyjnych. A lejek po prostu przenosi trochę cichsze sygnały, bo ma mniejszą powierzchnię.
Badania, które stały się podstawą tego typu wniosków, prowadzone były, jego zdaniem, w warunkach nie do końca zbliżonych do zwykłego badania osłuchowego. – Stetoskop bowiem zawieszano nad głośnikiem i sprawdzano, jak przepływają przez niego dźwięki. Ten pomysł nie do końca miał sens, bo przecież w czasie badania lekarz przykłada głowicę stetoskopu do ciała pacjenta, a nie słucha dźwięków z powietrza – mówi dr Nowak.
Głowica przytknięta do ciała pacjenta tworzy z nim nowy układ mechaniczny, w którym dźwięk rozchodzi się inaczej. Dlatego Polacy zaproponowali metodę wykonywania badań akustycznych, w których rzeczywiście stetoskop przykłada się do ciała pacjenta, a badanie porównywane jest z prowadzonym jednocześnie badaniem EKG. – Dzięki naszej metodologii możliwa jest obiektywna ocena i porównanie właściwości różnych stetoskopów medycznych – wyjaśnia dr Nowak.
To właśnie ta metoda pozwoliła Polakom obalić mit dotyczący różnic pomiędzy końcówkami. Nie poprzestali na tym i zakwestionowali także działanie tzw. dwutonowej membrany stetoskopu. Membrana, jeśli przyciśnie się ją do ciała, zapiera się na pierścieniu pod spodem. Chwalą się nią niemal wszyscy producenci stetoskopów, tymczasem kiedy głowicę mocniej przyciśnie się do ciała pacjenta, pojawia się efekt filtra: lepiej słychać wyższe dźwięki, co ma pomagać lekarzowi w diagnozie. Z badań Polaków wynika jednak, że to wcale nie charakterystyczna budowa membrany sprawia, że podczas badania dźwięki są filtrowane. Dźwięk zmienia się, bo podczas dociskania głowicy do ciała odkształcają się tkanki pacjenta i lepiej przenoszą się składowe dźwięku o wyższych częstotliwościach. Efekt filtra pojawia się więc nawet wtedy, kiedy do ciała mocno przyciśnie się mikrofon niewyposażony w żadną membranę.
Zdaniem dr. Nowaka możliwości, jakie dają badania osłuchowe, są znaczne, lecz postęp w tej dziedzinie zatrzymał się na konstrukcji wynalezionej na początku XIX wieku.
Akustyk z IPPT PAN chce w analizie odgłosów pochodzących z organizmu używać nowych technologii i opracować następną generacją niewielkich przenośnych stetoskopów elektronicznych. Cyfrowe filtry, które opracowali badacze, mogłyby wydobywać z dźwięku podczas badania osłuchowego cechy świadczące o patologiach i poprawić trafność stawianej przez lekarza diagnozy.
Badania w IPPT PAN realizowane są w ramach programu LIDER Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. Ich wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie „The Journal of the Acoustical Society of America”.
Jk
(źródło: PAP – Nauka w Polsce)