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 analogowym 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)