science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Een nieuwe-dagstethoscoop sluit zich aan bij de strijd tegen de tol van longontsteking bij kinderen

De Franse arts René Laennec voorzag in 1816 opgerolde vellen papier in een buis die geluiden versterkte. Hij vond de stethoscoop uit en wordt beschouwd als de vader van de auscultatie.

We zullen, sindsdien is er niet veel gebeurd. De stethoscoop is een iconisch symbool geworden van het feit dat er een dokter in huis is, of kliniek, of ziekenhuis, maar de veranderingen waren bescheiden. Terwijl medische bevindingen en apparaten met grote sprongen zijn gegroeid, er zijn veel geruchten in de medische gemeenschap dat de stethoscoop bijna uitsterft.

Getuige De Washington Post artikel dat in 2016 verscheen.

"Een verouderd apparaat is een onderwerp van levendige discussie in de cardiologie. Het wijdverbreide gebruik van echocardiogrammen en de ontwikkeling van ultrasone apparaten in zakformaat roepen vragen op over waarom artsen en anderen nog steeds oortelefoons en rubberen slangen om hun nek hangen. 'De stethoscoop is dood, ' zei Jagat Narula, een cardioloog en associate dean for global health aan de Icahn School of Medicine in het Mount Sinai Hospital in New York. 'De tijd voor de stethoscoop is voorbij.'

Nog altijd, zei dat artikel, deskundigen waren het erover eens dat stethoscopen waardevol waren voor het luisteren naar longen en darmen voor aanwijzingen voor ziekte IEEE-spectrum plaatste vorige maand een video over de ontwikkeling van een stethoscoop aan de Johns Hopkins University. wat suggereert dat al het gepraat over de ondergang van de stethoscoop terzijde kan worden geschoven.

Het nieuws gaat niet over ondergang, maar over verbeteringen. Het Johns Hopkins-team heeft hun versie van een "slimme stethoscoop" uitgevonden. Ingenieurs, artsen en deskundigen op het gebied van de volksgezondheid werkten mee aan het project.

In plaats van elders argumenten te accepteren dat de stethoscoop bijna uitsterven, ze wilden het opnieuw ontwerpen. Ze zeiden:"We vroegen ons af of we de beperkingen van de stethoscoop konden overwinnen en daardoor konden profiteren van de lage kosten en het gebruiksgemak." Het ontwerp van Johns Hopkins wilde ervoor zorgen dat een sterk signaal de oren van de gebruiker bereikt.

In IEEE-spectrum , Mounya Elhilali van de universiteit (een universitair hoofddocent elektrische en computertechniek), en James West (een onderzoeksprofessor in elektrische, computer- en werktuigbouwkunde), zei dat "Samen, we hebben een apparaat uitgevonden dat digitale detectietechnologie gebruikt voor het vastleggen van geluid, actieve akoestiek voor ruisonderdrukking, en kunstmatige intelligentie (AI) om gezondheidswerkers te helpen nauwkeurige diagnoses van longontsteking te stellen."

Eerst en vooral, de stethoscoop pakt de ruisfactor aan, een beperking in traditionele apparaten. Hun apparaat dempt het geluid. De slimme stethoscoop van Johns Hopkins dempt vreemde geluiden en identificeert automatisch tekenen van longontsteking, met actieve akoestische filtering om de ademhalingsgeluiden te isoleren.

In klassieke stethoscopen, Zij schreven, omgevingsgeluid vervuilt het signaal op drie punten:op het borststuk, door de rubberen slang, en aan het oor van de gebruiker. Hun vertolking verwisselt de rubberen slang voor een elektrische kabel.

Hun elektronische stethoscoop valt op tussen andere digitale apparaten.

"Het borststuk zit vol met transducerarrays om een ​​uniforme gevoeligheid over het gehele actieve gebied te bereiken. Dit ontwerp levert een sterk signaal, zelfs wanneer het borststuk niet precies op de juiste locatie is geplaatst, wat een grote hulp geeft aan ongetrainde gebruikers."

Ze experimenteerden met een aantal transducers, "inclusief micro-elektromechanische systemen (MEMS), waardoor we een groot aantal microfoons in een klein gebied kunnen verpakken, evenals nanovezelmaterialen die overeenkomen met de akoestische eigenschappen van de huid om signaalverlies te beperken."

De diagnose van longontsteking zou kunnen helpen. "Wereldwijd, meer kinderen sterven aan longontsteking en andere longaandoeningen dan door welke andere oorzaak dan ook, schreven ze. "Deze acute lagere luchtweginfecties doden elk jaar bijna 1 miljoen kinderen wereldwijd, veroorzaakt meer doden dan HIV en malaria samen." Waargenomen symptomen zijn kortademigheid, hoest, en snelle ademhaling.

Ze zeiden te hopen op wereldwijde inzet om te voorkomen dat kinderen aan een longontsteking overlijden. "Gezondheidswerkers in landelijke klinieken zouden onze slimme stethoscoop kunnen gebruiken, zelfs als ze geen toegang hebben tot internet; de technologie aan boord doet alle verwerking en geeft onmiddellijke aanbevelingen voor diagnose met behulp van een klein ingebouwd LED-display."

De financiering voor hun werk was afkomstig van het National Heart, Long, en Bloedinstituut, nasa, en de Bill en Melinda Gates Foundation.

Luke Dormehl in Digitale trends bracht enkele belangrijke observaties naar voren over het diagnosticeren van longontsteking via een stethoscoop. Fundamenteel, longgeluiden kunnen cruciaal zijn bij het diagnosticeren van longontsteking. De stethoscoop bouwt voort op fundamenteel onderzoek, hij zei, "door een ingebouwde microprocessor en algoritmen op te nemen, in staat om dingen te doen zoals het afleidende geluid van de hartslag wissen wanneer een arts naar de longen van een patiënt probeert te luisteren. Het kan ook machine learning-technologie gebruiken om onderscheid te maken tussen mensen met longontsteking en mensen zonder.

IEEE-spectrum heeft vorige maand een video geplaatst. In deze demonstratie de onderzoekers simuleerden een extreem lawaaierige omgeving in het lab (de geluidsmeter geeft niveaus van ongeveer 70 decibel aan). Vervolgens vergeleken ze de audio die ze hoorden via een eersteklas commerciële stethoscoop, waarbij de ademhalingsgeluiden worden vermengd met omgevingsgeluid, naar die gehoord door de Johns Hopkins slimme stethoscoop.

© 2019 Wetenschap X Netwerk