Et nyt stetoskop slutter sig til kampen mod antallet af børnelungebetændelse

Den franske læge René Laennec forestillede sig i 1816 rullede ark papir til et rør, der forstærkede lyde. Han fortsatte med at opfinde stetoskopet og regnes for auskultationens fader.

Godt, meget er ikke sket siden da. Stetoskopet er blevet et ikonisk symbol på, at en læge er i huset, eller klinik, eller hospital, men ændringer har været beskedne. Mens medicinske fund og udstyr er vokset med stormskridt, der har været masser af mislyde i det medicinske samfund om, at stetoskopet kan nærme sig udryddelse.

Vidne Washington Post artikel, der udkom i 2016.

"En forældet enhed er genstand for livlig diskussion i kardiologien. Den udbredte brug af ekkokardiogrammer og udviklingen af ​​ultralydsapparater i lommestørrelse rejser spørgsmål om, hvorfor læger og andre fortsætter med at slynge øretelefoner og gummislanger om halsen. "Stetoskopet er død, sagde Jagat Narula, en kardiolog og associeret dekan for global sundhed ved Icahn School of Medicine på Mount Sinai Hospital i New York. 'Tiden for stetoskopet er forbi.'

Stadig, sagde den artikel, eksperter var enige om, at stetoskoper havde værdi til at lytte til lunger og tarme for spor af sygdom IEEE spektrum postede en video om et stetoskopudvikling på Johns Hopkins University i sidste måned. tyder på, at al snak om stetoskopets død kan lægges til side.

Nyhederne handler ikke om død, men forbedringer. Johns Hopkins-teamet har opfundet deres gengivelse af et "smart stetoskop". Ingeniører, læger og folkesundhedseksperter samarbejdede om projektet.

I stedet for at acceptere argumenter andre steder om, at stetoskopet var ved at uddø, de satte sig for at omkonstruere det. De sagde, at "Vi spekulerede på, om vi kunne overvinde stetoskopets begrænsninger og derved drage fordel af dets lave omkostninger og brugervenlighed." Johns Hopkins-designet søgte at sikre, at et stærkt signal ankommer til brugerens ører.

I IEEE spektrum , universitetets Mounya Elhilali (en lektor i elektro- og computerteknik), og James West (en forskningsprofessor i elektrisk, computer- og maskinteknik), sagde, at "Sammen, vi opfandt en enhed, der bruger digital sensorteknologi til lydoptagelse, aktiv akustik til støjreduktion, og kunstig intelligens (AI) for at hjælpe sundhedsarbejdere med at stille nøjagtige lungebetændelsesdiagnoser."

Først og fremmest, stetoskopet tackler støjfaktoren, en begrænsning i traditionelle enheder. Deres enhed dæmper støjen. Johns Hopkins smarte stetoskop udelukker uvedkommende lyde og identificerer automatisk tegn på lungebetændelse, med aktiv akustisk filtrering for at isolere vejrtrækningslydene.

I klassiske stetoskoper, de skrev, omgivende støj forurener signalet på tre punkter:ved bryststykket, gennem gummislangen, og ved brugerens øre. Deres gengivelse bytter gummislangen ud med et elektrisk kabel.

Deres elektroniske stetoskop er en standout blandt andre digitale enheder.

"Bryststykket er pakket med transducer-arrays for at opnå en ensartet følsomhed over hele det aktive område. Dette design leverer et stærkt signal, selv når bryststykket ikke er placeret det præcist rigtige sted, som giver en stor hjælp til utrænede brugere."

De eksperimenterede med en række transducere, "herunder mikroelektromekaniske systemer (MEMS), som giver os mulighed for at pakke rigtig mange mikrofoner ind på et lille område, samt nanofibermaterialer, der matcher hudens akustiske egenskaber for at begrænse signaltab."

Diagnose af lungebetændelse kan gavne. "I hele verden, flere børn dør af lungebetændelse og andre lungesygdomme end af nogen anden årsag, " skrev de. "Disse akutte nedre luftvejsinfektioner dræber næsten 1 million børn hvert år på verdensplan, forårsager flere dødsfald end HIV og malaria tilsammen." Observerede symptomer er åndenød, hoste, og hurtig vejrtrækning.

De sagde, at de håbede på verdensomspændende udsendelse for at forhindre børn i at dø af lungebetændelse. "Sundhedspersonale i klinikker på landet kunne bruge vores smarte stetoskop, selvom de ikke har adgang til internettet; teknologien ombord klarer hele behandlingen og giver en øjeblikkelig anbefaling om diagnose ved hjælp af et lille indbygget LED-display."

Finansiering til deres arbejde kom fra National Heart, Lunge, og Blodinstituttet, NASA, og Bill og Melinda Gates Foundation.

Luke Dormehl ind Digitale trends frembragte nogle vigtige observationer om diagnosticering af lungebetændelse via stetoskop. Grundlæggende lungelyde kan være afgørende for diagnosticering af lungebetændelse. Stetoskopet bygger på grundlæggende forskning, han sagde, "ved at inkorporere en indbygget mikroprocessor og algoritmer, i stand til at gøre ting som at slette den distraherende lyd af hjerteslag, når en læge forsøger at lytte til en patients lunger. Den kan også bruge maskinlæringsteknologi til at skelne mellem mennesker med lungebetændelse og dem uden."

IEEE spektrum postede en video i sidste måned. I denne demo, forskerne simulerede et ekstremt støjende miljø i laboratoriet (lydmåleren viser niveauer på omkring 70 decibel). De sammenlignede derefter lyden hørt gennem et førsteklasses kommercielt stetoskop, hvor vejrtrækningslydene er blandet med omgivende støj, til det hørt gennem Johns Hopkins smarte stetoskop.

© 2019 Science X Network