Как называется прибор чем слушают дыхание
Стетоскоп и фонендоскоп в чем разница?
Стетоскоп и фонендоскоп. История
Стетоскоп и фонендоскоп в чем разница
В чем же разница между стетоскопом и фонендоскопом?
Через мембрану фонендоскопа проходят, в основном, высокочастотные звуки (легкие, сосуды), а через воронку — низкочастотные (сердце, кишечник): низы как бы заглушают высокочастотные колебания.
Мембрана же стетоскопа существенно снижает громкость всего звука и низы становятся очень тихими. При этом высокие частоты становятся хорошо слышимыми
Как видим разница стетоскопа и фонендоскопа с сфере применения: Мембраной фонендоскопа мы слушаем высокие тона легких и сосудов, а колоколом стетоскопа – низкие частоты сердца или кишечника.
Отличие стетоскопа и фонендоскопа видны невооруженным глазом.
5 и 6 – Головка стетофонендоскопа
Стетофонендоскоп состоит из головки: с одной стороны «колокол» (5), а с другой – мембрана (6), звукопроводящей трубки (4), тройника (3), пружины оголовья(металлическая пластинка, соединяющая трубки оголовья. На рис. ее нет), трубок оголовья (2) с оливами (1).
От внутренней формы и конструкции головки, применяемых производителями зависят акустические данные стетоскопа.
Что нужно знать о стетоскопах и фонендоскопах
Цена на хороший стетофонендоскоп варьируется от 90 до 200 долларов. Более низкая цена говорит о более низком качестве.
Мембрана, или диафрагма, должна быть гибкой, прочной и плотно прилегать к телу.
Соединительная трубка стетоскопа чем толще, тем лучше. Причем, виниловые трубки лучше, чем резиновые изолируют внешние шумы.
Исследования показали, что идеальная длинна трубки стетофонендоскопа – 30 см при диаметре отверстия 4,6 мм. Но в продаже мы видим менее качественные по звуку, но более удобные трубки длинной 50-55 см.
Компромиссная длинна трубки 37,5 см
Наконечники оголовья (или оливы) бывают жесткие пластиковые и мягкие резиновые или гелиевые. Вторые, конечно, лучше, так как пристраиваются к форме слухового прохода пользователя.
Металлические трубки оголовья могут быть соединены стягивающей металлической пружиной, что, безусловно, повышает удобство пользования.
Головка стетоскопов могут быть одинарными, двойными (колокол/мембрана), двойными мембранными (большой диаметр / малый), двойными с рифленой головкой
В настоящее время фирмой Littmann изобретены и головки с настраиваемой или двухчастотной мембраной: Чтобы услышать низкие частоты (режим колокола), слегка приложите акустическую головку к пациенту.
Для прослушивания высоких частот нужно плотно прижать головку: движение мембраны диафрагмы становится ограниченным. Низкочастотные звуки блокируются, а высокочастотные шумы становятся слышны
Стетоскопы Littmann могут иметь и две настраиваемые диафрагмы – большую для взрослых и маленькую для детей.
Кроме того, существуют стетофонендоскопы для грудничков и детей младшего возраста, а также фетальные стетоскопы для беременных для прослушивания плода.
В настоящее время, классическим вариантом стетоскопа является стетофонендоскоп, объединяющий в своей двусторонней головке воронку (как у стетоскопа) и мембрану (как у фонендоскопа). В общем случае, фонендоскопы и стетофонендоскопы называются термином «стетоскоп».
Аускультация сердца, легких, живота: правила и точки выслушивания
Обследование сердца
Существует 4 точки аускультации сердца :
Обследование сердца имеет следующий алгоритм :
Обследование легких
Аускультация легких позволяет определить тип дыхания, обнаружить дополнительные шумы и понять, когда они возникают (на вдохе или выдохе). Врач прикладывает стетофонендоскоп к симметричным точкам левой и правой стороны грудной клетки для проведения сравнительной диагностики.
Аускультация легких предусматривает следующий алгоритм действий:
При аускультации точек легких пациент сидит или стоит. Чтобы увеличить область межлопаточного пространства для выслушивания, он скрещивает руки на груди. Это способствует более эффективному обнаружению шумов. Для максимально информативной аускультации легких(выслушивания хрипов и щелчков) врач просит пациента заложить руки за голову, благодаря чему увеличивается область подмышечных зон.
Обследование живота
Существует 9 точек аускультации живота:
В процессе обследования пациент лежит на спине, при этом руки и ноги вытянуты прямо. Врач находится справа и прикладывает стетофонендоскоп к симметричным участкам живота в направлении слева направо. В норме выслушивается периодическая перистальтика. Ее патологическое усиление 一 один из признаков кишечной непроходимости, а ослабление свидетельствует об атонии кишечника или разлитом перитоните.
Через точки брюшной полости можно обследовать почечные, подвздошные, а также бедренные артерии. Присутствие систолического шума говорит о врожденном или приобретенном сужении кровеносных сосудов, которое чаще всего наблюдается при атеросклерозе.
Стетоскоп и фонендоскоп: разница между медицинскими приборами
Метод диагностики, позволяющий слушать шумы, издаваемые внутренними органами тела человека (под названием аускультация), заключается в проведении простой и информативной медицинской процедуры. Он применяется так часто, что приборы, с помощью которых совершается процедура, стали являться символами профессии врача. В данной статье будут рассматриваться стетоскоп и фонендоскоп, разница и отличительные особенности данных приборов.
История создания стетоскопа
Стетоскоп создал врач Рене Лаэннек в 1816 году. Чтобы прослушать биение сердца стеснительной представительницы прекрасного пола, имевшей слишком пышный бюст, ему пришлось приложить к ее груди свернутые бумажные листы. В результате врачу удалось не только поставить точный диагноз больной, но и убедиться, что с помощью простой бумаги, свернутой в трубочку и приложенной к уху, звуки можно услышать намного отчетливее.
Через некоторое время Лаэннеку удалось усовершенствовать прибор. Постепенно на практике стали использовать трубки из дерева или других пригодных материалов, имеющие расширение на концах в форме воронки.
В наши дни стетоскоп — это инструмент, наделенный несколькими режимами прослушивания звуков разных частот. Он включает в себя определенные составляющие части: головку, трубки и наушники.
В медицине в настоящее время применяются бинауральные стетоскопы, оснащенные двумя трубками. Моделями из дерева часто пользуются гинекологи, которые с их помощью слушают сердечный ритм плода.
Что такое фонендоскоп
Многие интересуются тем, что такое стетоскоп и фонендоскоп. Разница (фото является доказательством этого факта) этих приборов заключается в более усовершенствованной конструкции фонендоскопа.
Данные медицинские инструменты предназначены для одной и той же цели: диагностики работы внутренних органов человеческого организма.
Фонендоскоп, спустя почти сто лет после изобретения стетоскопа, создал русский врач Николай Сергеевич Коротков.
Большое количество людей желают обладать информацией о том, как устроены стетоскоп и фонендоскоп. Разница в устройстве данных приборов заключается в том, что фонендоскоп, в отличие от стетоскопа, имеет еще одну составляющую часть — мембрану, усиливающую колебания звука. Он состоит из головки, двух трубок и мембраны.
Стетоскоп и фонендоскоп: разница, фото (как отличить приборы)
В данной статье мы попробуем разобрать отличительные особенности данных медицинских диагностических приборов, позволяющих слушать внутренние органы на предмет издаваемых ими шумов.
Стетоскоп и фонендоскоп (разница наблюдается в улавливании звуков и тонов) применяются при аускультации разных органов. Первый предоставляет возможность отчетливо услышать тоны звуков и применяется при исследовании сердца и кишечника.
Фонендоскоп лучше ловит высокочастотные звуки, но заглушает низкие тона. Этот прибор чаще используют при проведении аускультации органов дыхания и сосудов. С его помощью реально прослушивать аномальные звуковые проявления, несмотря на присутствие других шумов.
Стетоскоп и фонендоскоп (разница этих приборов заключается в том, что фонендоскопы, в отличие от своих предшественников, бывают только бинауральной конструкции) являются инструментами, с помощью которых проводятся эффективные процедуры диагностики внутренних органов.
Правила проведения аускультации
При проведении данной процедуры главное значение имеет соблюдение некоторых условностей, а не выбор стетоскопа или фонендоскопа, имеющий свои особенности. Рекомендуется пользоваться одним прибором, соблюдать определенные правила и придерживаться техники аускультации.
Стетоскоп и фонендоскоп (разница между их модификациями и особенностями довольно несущественна) на протяжении долгого времени являются одними из самых востребованных диагностических инструментов, применяемых в медицине.
В чем разница между стетоскопом и фонендоскопом?
Для прослушивания шумов во внутренних органах доктора используются такие приспособления как стетоскоп и фонендоскоп. Несмотря на то, что предназначение этих приборов одинаковое, они отличаются друг от друга. В чем же заключается разница?
Что такое стетоскоп?
Стетоскоп представляет собой медицинский прибор, с помощью которого доктору удается прослушать шумы во внутренних органах, тем самым выявить отклонения в их функционировании. Проводится такое обследование при каждом приеме у педиатра или терапевта.
Комплектация приспособления следующая:
Составные части стетоскопа
Существует несколько разновидностей стетоскопов, к примеру, акушерский, педиатрический, кардиологический.
Характеристика фонендоскопа
Стетоскоп и фонендоскоп внешне похожи друг на друга. Фонендоскоп также предназначается для прослушивания шумов во внутренних органах. В его комплектацию входят те же самые составляющие, что есть и у стетоскопа. Однако, есть еще дополнительная мембрана, благодаря которой улавливание звуков происходит намного лучше.
Наиболее эффективными в диагностике являются фонендоскопы, которые оснащены плоской головкой. Именно они используются для прослушивания легких.
Плоская головка фонендоскоп более чувствительная, чем головка стетоскопа
В чем разница?
Разница стетоскопа и фонендоскопа заключается в том, что первый прибор улавливает низкочастотные импульсы, а второй – высокочастотные. Это связано со строением головки приборов. Поэтому их используют при разных патологиях. При обследовании сосудов и сердца применяют именно фонендоскоп.
Что такое стетофонендоскоп?
Сейчас в медицинской практике используются такие устройства как стетофонендоскопы. Они, по сути, являются смесью стетоскопа и фонендоскопа. Именно поэтому отличаются высокой эффективностью в выявлении шумов и могут применяться для обследования разных внутренних органов.
По внешним данным такое приспособление практически не отличается от своих предшественников. В его комплектацию входит следующее:
Стетофонендоскоп обладает более расширенным функционалом. Поэтому пользуется большим спросом среди медиков.
Стетофонендоскоп – прибор, в котором скомбинированы достоинства стетоскопа и фонендоскопа
Какие типы приборов существуют?
Есть несколько типов стетоскопов и фонендоскопов:
Также существуют учебные устройства. Их отличие состоит в том, чтобы слушать шумы могут сразу два человека. Это позволяет объективно оценить, правильно ли студент уловил шумы.
Тренировочный прибор позволяет использовать его одновременно двум людям
Правила использования и выбора приборов
Несмотря на то, что разница между стетоскопом и фонендоскопом имеется, врачам необходимо соблюдать одинаковые правила их использования. Требуется следующее:
Если необходимо, доктор может перенастраивать приборы для прослушивания звуков разных частот.
Таким образом, стетоскоп и фонендоскоп – похожие устройства, но имеющие отличия функционального плана. В настоящее время оба эти прибора заменяет стетофонендоскоп, отличающийся более расширенным функционалом.
В чем заключается разница между стетоскопом и фонендоскопом: внешние и функциональные отличия приборов
Шумы, производимые внутренними органами человека, можно расслышать при помощи специального оборудования. Чаще всего для этих целей используется стетоскоп и фонендоскоп. Оба прибора имеют схожие и отличительные характеристики.
Что такое стетоскоп
Стетоскоп позволяет выявить функциональные отклонения в организме человека. Устройство состоит их трех элементов:
Изображение стетоскопа
Выделяются следующие модели в зависимости от предназначения:
Оборудование имеет несколько режимов для проведения диагностических процедур. Чтобы получить достоверный результат, рекомендуется соблюдать некоторые правила при использовании устройства:
Современные модели прибора называют стетофонендоскопами. Они тоже состоят из трех частей, но, в отличие от стетоскопов, позволяют проводить осмотр пациентов в шумном помещении.
Изображение стетофонендоскопа
Выпускаются и цифровые модели стетофонендоскопов. Они дают возможность сохранять полученную информацию на электронных носителях, например, на жестком диске. В комплекс устройства входит аккумулятор, с помощью которого инструмент работает продолжительное время.
Что такое фонендоскоп
Для чего используется фонендоскоп? Этот прибор тоже предназначен для оценки состояния внутренних органов и систем. С помощью аппарата определяют нарушение работоспособности органов ЖКТ при постоянных жалобах человека на боль и вздутие. Для этого оборудование прикладывают к околопупочной зоне и боковым мышцам живота.
При помощи фонендоскопа врач оценивает работоспособность сердца и крупных артерий. Прибор дает возможность прослушать шумы в сердце, которые характерны для врожденных и приобретенных пороков. Этот медицинский инструмент позволяет оценить степень заполнения артерий кровью. Во время проведения диагностики кардиолог прикладывает головку фонендоскопа на место расположения аорты. Заканчивается обследование в области полых вен.
Фонендоскоп используется для аускультации органов дыхания. Прослушивая грудную клетку, врач может диагностировать хрипы, сигнализирующие о воспалении этих органов. С помощью аппарата определяется следующие патологии органов дыхания:
Для подтверждения результата в обязательном порядке должны использоваться и другие диагностические мероприятия – бронхоскопия или рентген грудной клетки.
Изображение фонендоскопа
Педиатры в своей практике тоже используют фонендоскоп для осмотра ребенка. С его помощью врач подсчитывает количество сердечных сокращений, оценивает ритмичность работы сердца и состояние органов дыхательной системы.
Отличительные характеристики приборов
Чем же отличается фонендоскоп от стетоскопа? Мембрана фонендоскопа пропускает преимущественно высокочастотные импульсы, а трубка – низкочастотные. При этом последний тип звуков заглушает импульсы с высокими частотами. По этой причине данный прибор в основном используется для выявления патологий сосудов и легких.
Мембрана стетоскопа снижает интенсивность звуков любой частоты, и при этом низкие частоты не заглушают высокие. Эта характеристика делает прибор незаменимым в диагностики патологий органов пищеварения и сердца.
Отмечают только функциональные отличия между стетоскопом и фонендоскопом, разницы во внешних характеристиках практически нет.
Что такое стетоскоп? Виды медицинских стетоскопов и фонендоскопов
На протяжении долгого времени одним из методов диагностики заболевания было выслушивание внутренних органов пациента. Этот процесс называется аускультация. Для правильного его проведения врачу необходим набор специальных инструментов. Одним из них является стетоскоп.
Что такое стетоскоп?
Чтобы понять, что представлять собой стетоскоп, в первую очередь стоит познакомиться с его определением. Стетоскоп — это прибор, позволяющий врачу определить наличие посторонних нежелательных шумов в системах органов пациента. Устройство используется для выслушивания не только легких и бронхов, но также сердца и даже системы ЖКТ.
Фото медицинского стетоскопа можно увидеть в статье.
История появления
Своим изобретением стетоскоп обязан достаточно пикантной истории, произошедшей в начале 19 века во Франции. Врач Рене Лаеннек должен был обследовать пациентку с довольно объемным бюстом. Нравы того времени накладывали определенные ограничения на действия врача. Не желая прикладывать ухо непосредственно к груди дамы, Рене воспользовался свернутыми в трубку бумажными листами. Оказалось, слышимость не ухудшилась от данных манипуляций: напротив, врач смог прослушать сердце и легкие лучше, чем при обычном способе осмотра. Изобретение было со временем слегка усовершенствовано. Первый настоящий стетоскоп выглядел, как небольшая трубка из дерева с расширяющимися воронками на каждом конце. Один конец прикладывался к груди пациента, другой — к уху эскулапа.
Простейший стетоскоп-трубка представлен на фото.
Составные элементы устройства
Принцип работы обычного стетоскопа весьма прост, как и его устройство. Изготавливаются они обычно из пластмассы или алюминия. Для более дорогих приборов может применяться нержавеющая сталь. Основных составляющих всего три: головка, трубка, наушники.
Головка. Эта деталь инструмента прикладывается к груди или другой части тела пациента. В медицинской практике нередко используется двусторонняя головка: с одной стороны — мембрана, с другой — воронка. Первая лучше подходит для высокочастотных звуков, вторая — для низкочастотных. Мембрана должна иметь большую плотность, чтобы лучше соприкасаться с телом пациента и улавливать звук.
Трубка, или звукопровод. Представляет собой шланг из гибкого материала (резины, винила), соединяющий головку с наушниками. Чем толще и прочнее материал, из которого она изготовлена, тем лучше будет слышимость. Оптимальная длина звукопровода составляет 30-40 см.
Наушники. Они состоят из металлических дужек и специальных насадок на их концах, так называемых олив. Наиболее качественными и удобными в использовании являются мягкие оливы, позволяющие им занимать наилучшее положении в слуховом проходе врача. Чем плотнее прилегают оливы, тем меньше внешних звуков будет доноситься до врача, и, следовательно, обследование будет более качественным.
Правила использования
Основные правила проведения аускультации:
Отличие стетоскопа и фонендоскопа
Разобравшись с тем, что такое стетоскоп, стоит упомянуть про другой прибор, использующийся при прослушивании внутренних органов. Со стетоскопом часто путают фонендоскоп.
Фонендоскоп был изобретен значительно позже стетоскопа и является его усовершенствованной моделью. Он улавливает значительно больше звуков, особенно высокочастотных, благодаря особому устройству мембраны. Особенно хорошо использовать фонендоскоп для прослушивания сердечно-сосудистой системы. С помощью этого инструмента хорошо выявляются пороки сердца различной степени. Для выслушивания легких и выявления таких серьезных заболеваний, как пневмония, фонендоскоп тоже подходит лучше.
Крайне желательно использовать именно этот прибор при осмотре маленьких детей, чтобы вовремя выявить возможные нарушения в организме.
Внешне принципиальных отличий между двумя инструментами нет.
Виды стетоскопов
Поскольку стетоскопы применяются для диагностики различных систем органов, существует несколько видов устройства, в зависимости от цели использования, возраста пациента и других факторов:
Одним из таких электронных стетоскопов является стетоскоп Литтманн (Littmann). Он оснащен особой технологией — понижением уровня окружающего шума. Также укомплектован усилителем звуков. Литтманн отлично подходит для аускультации и взрослых и детей, а также для диагностики различных заболеваний. Устройство оснащено функцией передачи файлов по Bluetooth.
Помимо электронного, стетоскопы обычной конфигурации фирмы «Литтманн» занимают огромное место на рынке подобной продукции.
Что такое стетоскоп механика?
Существует еще один вид стетоскопа, имеющий не вполне медицинское применение. Применяется он в автомобильной сфере.
Фото стетоскопа механика можно увидеть в статье.
Прибор необходим для диагностики состояния внутренних деталей автомобиля: двигателя, подшипников и т. д. При диагностике применяется метод виброакустики. Чаще всего этот вид стетоскопа используется в автосервисе, но может применяться и для других механических изделий, помимо автомобилей.
Это основные моменты, объясняющие, что такое стетоскоп, как он устроен, где применяется и какие имеет отличительные особенности. Описанный прибор имеет большой спектр возможностей и широкое назначение, являясь незаменимым помощников врача при проведении обследования и постановке диагноза.
Как называется прибор чем слушают дыхание
Заболевания легких занимают одно из ведущих мест в статистике потерь трудоспособности во всех странах мира (особенно имеющих развитую промышленность). В связи с этим, актуальность проведения исследований в данной предметной области не вызывает сомнений и работы в данном направлении эволюционируют по мере развития средств вычислительной техники, типом датчиков, методов искусственного интеллекта в области диагностики и принятия решений, средств телемедицины.
В частности, в стране и за рубежом на протяжении длительного времени проводятся исследования в области проектирования и эксплуатации приемлемых для клинического применения объективных акустических средств диагностики легочных заболеваний по анализу легочных шумов [30].
В работе [1], например, отмечается: «в успехах пульмонологии большую роль сыграло появление и усиленное развитие объективных методов исследования, прежде всего рентгенографии, спирографии, бронхоскопии. И только аускультация легких продолжает оставаться более искусством, чем наукой, потому что ее результаты зависят от квалификации врача, особенностей его слуха, акустических свойств стетоскопа».
Акустические шумы являются своеобразным индикатором, характеризующим работу легких и состояния организма в целом поскольку обусловлены не только механической работой легких, направленную на обеспечение необходимых концентраций газов в организме, но и зависят от ряда как внешних так и внутренних факторов. Заболевания легких вызывают патологические изменения во всем организме – поэтому их своевременная диагностика в ходе скрининга простыми («бытовыми») методами в процессе массового обследования призвана улучшить качество медицинского обслуживания населения по профилактике и своевременного лечения социально-значимых заболеваний.
В связи с этим, целью исследования являлось изучение применяемых на практике средств, способов и методов, математического аппарата анализа акустического шума для последующей дифференциальной диагностики состояния легких.
Основываются на гносеологическом и семантическом анализе информационных источников в открытой печати.
Типы дыхательных шумов (краткий экскурс)
В описании характера дыхания в медицинской литературе нет единого мнения о том, какие виды дыхания существует и что они собой представляют. Так большинство авторов сходится во мнении, что в норме, над большей частью поверхностей лёгких выслушивается везикулярное дыхание. Однако на основании чего дыхание может быть охарактеризовано как везикулярное, чётких указаний нет. Часть авторов утверждает, что отличительная черта этого типа – вдох, равный 1/3 выдоха. Другие, что везикулярное дыхание – это в первую очередь своеобразный дыхательный шум – непрерывный, равномерный, мягкий, напоминающий звук «ф». Поэтому характер дыхания описывается с учётом всех возможных характеристик.
Пуэрильное дыхание [16] – норма для детей в возрасте до 5 лет. Вдох равен выдоху. Звук сравнительно более громкий и чёткий, чем при везикулярном дыхании (в связи с анатомическими особенностями детей – более тонкая грудная клетка). У детей старше 5 лет и взрослых – патология. Жёсткое дыхание [14] – сопровождает любой бронхит, любое ОРВИ. Жёсткое дыхание сигнализирует о воспалении бронхов или лёгочной ткани. Вдох равен выдоху. Дыхательные шумы – достаточно громкие, грубые. Пуэрильное и жёсткое дыхание нередко достаточно трудно отличить друг от друга. Для этого исследуется его распространённость. Пуэрильное дыхание, как правило, выслушивается равномерно над всей поверхностью лёгких, жёсткое – обычно, локально (соответствует локализации воспалительного очага).
Бронхиальное дыхание [39] также является следствием некоторых заболеваний и представляет собой проведение дыхательных шумов с гортани и трахеи, вследствие определённого изменения лёгочной ткани. Выдох – 1/3 вдоха. Аускультативно – это самый грубый, громкий тип дыхания. Соотношение вдоха и выдоха может для простоты отображен при помощи аускультограммы.
Выделяют также ещё один, более редкий тип – амфорическое дыхание [16]. Оно выслушивается над полостными образованиями лёгких, соединённых с просветом бронха. По звуку оно напоминает звук воздуха, проходящего через узкое горлышко (например, амфоры). Кроме того, выделяют несколько так называемых патологических типов дыхания (это сложившийся термин и в него не включают жёсткое, пуэрильное и бронхиальное, хотя они и не выслушиваются в норме).
К патологическим типам относят [48]:
• Дыхание Чейна-Стокса – глубина дыхания постепенно нарастает, но спустя около 10 дыхательных циклов начинает убывать и в конце концов переходит в апноэ (до 1 минуты). Затем цикл повторяется.
• Дыхание Грокко (диссоциированный тип дыхания) – глубина дыхания постепенно нарастает, но спустя около 10 дыхательных циклов начинает убывать, однако цикл повторяется без перехода в апноэ.
• Дыхание Биота (агонирующий тип дыхания) – несколько обычных дыхательных движений прерываются апноэ (до 30 секунд). Все патологические типы дыхания свидетельствуют о тяжёлом поражении головного мозга (разной этиологии). Прогноз при их выявлении – сомнительный.
При выслушивании хрипов в лёгких [50], оценивают их характер (сухие – влажные) и калибр (крупно-, средне-, мелкопузырчатые).
Сухие хрипы характерны для бронхита. Принципиально выделяют 2 типа сухих хрипов – свистящие и жужжащие. Свистящие хрипы свидетельствуют о сужении просвета (бронхобструктивный синдром, например при астме). Жужжащие возникают при вибрации мокроты в просвете бронха (считается, что она, подобно гитарным струнам пересекает просвет в разных местах и вибрирует при прохождении воздуха). Влажные хрипы – характерны для бронхита или пневмонии (для последней также характерно укорочение перкуторного звука над очагом).
Крепитация [10] – специфический звуковой феномен, строго говоря, не относящийся к хрипам. Крепитация напоминает «хруст снега под ногами», иногда сравнивают её с «шуршанием полиэтилена». Она возникает при поражении терминальных бронхов, бронхиол и альвеол, когда на выдохе происходит слипание альвеол, а на вдохе большое их число расправляется с характерным звуком. Непосредственная причина – нарушение выработки сурфактанта. Крепитация лучше выявляется при глубоком дыхании.
Акустические типовые сигналы дыхательных шумов с краткой характеристикой приведены, например, в банках [4,5].
Средства регистрации информации о дыхательных шумах
Акустические приборы позволяют получать многообразную информацию о состоянии здоровья человека вообще и дыхательной системы в частности. Приборы для проведения аускультации по принципу действия делятся на акустические и электронные. Последние расширяют возможности акустической диагностики, позволяя повысить её объективную сторону, а сохранять информацию для дальнейшего анализа (в том числе специализированным программным обеспечением современных компьютерных систем исскуственного интеллекта и цифровой фильтрации).
Для прослушивания шумов в легких используют стетоскопы или фонендоскопы, которые отличаются от стетоскопов тем, что имеют мембрану на воронке или капсуле. Данный метод не позволяет проводить эту операцию в нескольких местах одновременно на поверхности грудной клетки. Это существенно уменьшает арсенал диагностических приемов, используемых в медицинской практике при обследовании пациентов. Кроме того, полученные в ходе аускультации данные о фактической структуре звуков дыхания оказывается безвозвратно утерянной после окончания диагностики. Компьютерная система регистрации звуков дыхания позволяет сохранить эту информацию и многократно использовать ее для анализа и систематизации полученных данных в последующем. При этом многоканальность и синхронность ввода данных открывает принципиально новые качественные возможности их обработки и анализа [2].
В свое время были разработаны стетоскопы с электрическим усилителем звука [53], однако они не получили распространения, так как трудности заключаются не столько в слабой слышимости, сколько в дифференциации и правильном истолковании сложных звуков при аускультации, что достигается только па основе опыта. Имеющиеся же в настоящее время усилители не обеспечивают равномерного усиления всех частот звука, что приводит к его искажению. Стетоскоп представляет закрытую акустическую систему, в которой основным проводником звука является воздух: в случае сообщения с наружным воздухом или закрытия трубки аускультация становится не возможной. Кожа, к которой приложена воронка стетоскопа, действует как мембрана, чьи акустические свойства меняются от давления; при увеличении давления воронки на кожу лучше проводятся звуки высокой частоты и наоборот; при слишком сильном давлении тормозятся колебания подлежащих тканей. Широкая воронка лучше проводит звуки низкой частоты.
Аускультация как метод исследования должна проводиться по определенным правилам. В первую очередь это касается условий, в которых проводится аускультация. В помещении должно быть тихо, чтобы никакие посторонние шумы не заглушали выслушиваемые врачом звуки, и достаточно тепло, чтобы больной мог находиться без рубашки. Во время аускультации больной стоит или сидит на стуле, в постели,– такое его положение удобнее для врача. Тяжелых больных выслушивают в положении лежа в постели; если проводится аускультация легких, то, выслушав одну половину грудной клетки, больного осторожно поворачивают на другой бок и продолжают аускультацию. На коже над поверхностью выслушивания не должно быть волос, так как трение раструба фонендоскопа или его мембраны о волосы создает дополнительные звуки, затрудняющие анализ аускультируемых звуковых явлений. Во время выслушивания стетоскоп нужно плотно всей окружностью прижать к коже больного, но не оказывать очень большого давления, иначе произойдет ослабление вибрации ткани в зоне прилегания стетоскопа, вследствие чего становятся тише также и выслушиваемые звуки [41].
В настоящее время медицинская промышленность выпускает разнообразные стетоскопы и фонендоскопы, которые в большинстве своем различаются только по внешнему виду. Однако одно из основных правил аускультации требует, чтобы врач всегда пользовался тем аппаратом, к которому он привык. Опытные врачи это знают: если случайно для аускультации больного приходится воспользоваться чужим стетоскопом, то сразу значительно труднее становится качественный анализ выслушиваемых звуков. Последнее требование подчеркивает необходимость достаточных теоретических знаний у врача, чтобы он мог правильно трактовать выслушиваемые звуки, и постоянной тренировки, приобретения навыка выслушивания. Только в этом случае аускультация как метод исследования раскрывает перед врачом все свои возможности [28].
Источником слабых акустических шумов, которые определяются как звуки дыхания (ЗД), являются: трахея, бронхи и легкие. Доказано, что:
— источник ЗД следует рассматривать как распределенный объект, находящийся в замкнутом корпусе, ткани которого влияют на прохождение акустической волны;
— характер звуков дыхания меняется по мере изменения положения приемника на корпусе источника, а также в зависимости от состояния тканей источника;
— установлено существование нескольких частотных диапазонов для индивидуальных проявлений аускультативных признаков. Анализ литературных источников показывает, что частотный диапазон аускультативных признаков очень широк, границы частотных интервалов, отмеченные для отдельных видов аускультативных феноменов, пересекаются.
Самым простым прибором для аускультации является монауральный стетоскоп, представляющий собой трубку, изготовленную из твердого материала, которая имеет на концах раструбы в виде воронок. При проведении аускультации одна из воронок прикладывается к уху врача, вторая воронка – к телу пациента. Недостатком такого прибора является плохая его чувствительность к звукам высокой частоты и неудобство эксплуатации (заключающееся в том, что врачу к пациенту приходится наклоняться при его прослушивании в позе лежа).
Более удобными и сложными считаются бинауральные приборы. Если головкой такого прибора является полая воронка без мембраны, прибор называется бинауральным стетоскопом, с мембраной – фонендоскопом.
Ниже приведено краткое описание типовых устройств и способов аускультации (включая датчики и материалы), используемые в настоящее время.
1. Фонендоскоп – стетоскоп электронный ФСЭ-1М позволяет перенести полученные данные на персональный компьютер, результаты исследований выводятся на экран. ФСЭ-1М располагает датчиком на базе пьезокомпозиционной керамики (ЭКО-1, объемная пьезочувствительность = 1400 – 1500 мкв/Па, емкость 35 пФ) [3].
2. Помехозащищенный акустический датчик для стетоскопа (Патент RU 2071726) [17]. Задачей изобретения является снижение уровня акустических и вибрационных помех в датчике путем их взаимокомпенсации. Технический результат достигается тем, что датчик стетоскопа снабжен второй воздушной камерой, образованной двумя коаксиальными цилиндрами разной высоты с общей плоскостью среза открытых торцов, а микрофон выполнен дифференциальным и установлен в закрытом торце меньшего цилиндра с возможностью контакта каждой стороны его мембраны соответственно с первой и второй воздушными камерами. В этом случае сигнал пропорционален разнице акустических давлений в полости внутреннего цилиндра и в полости между цилиндрами [37].
3. Аппаратно-программный комплекс «ПФТ» состоит из акустического датчика, входного устройства, портативного персонального компьютера и специализированного пакета программ. Акустический датчик содержит малогабаритный электретный микрофон (W62A) с выполненной из эбонита стетоскопической насадкой, имеющей коническую камеру с диаметром основания 20 мм и глубиной 5 мм (угол раскрытия 120о. Для компенсации прилагаемого статического давления в дне стетоскопической камеры выполнен капиллярный канал (диаметр 0,75 мм, длина 2,5 мм). Акустический датчик обычно устанавливается на боковую поверхность шеи и обследуемый своей рукой удерживает его, прижимая стетоскопическую головку датчика к поверхности тела [40].
4. Пьезокерамическая пленка. Основными достоинствами пьезоплёнки по сравнению с пьезокерамикой являются её высокая эластичность, малый удельный вес, ударопрочность, возможность изготовления чувствительных элементов большой площади, малое волновое сопротивление. Основная деформация растяжения – сжатия пьезоэлемента под действием звукового давления происходит у них в направлении ориентации плёнки [35].
5. Пьезотранзисторные микрофоны [23] отличаются высокой чувствительностью при малых габаритах и достаточно хорошей частотной характеристикой, однако имеют довольно высокий уровень собственных шумов. Для дальнейшего усовершенствования пьезотранзисторных микрофонов необходимо создание специальных транзисторных структур, обладающих низким уровнем собственных шумов в низкочастотном диапазоне.
6. Датчик электронного стетофонендоскопа (Патент RU 2188578) [20]. Датчик электронного стетофонендоскопа, содержащий корпус с устройством обжатия кабеля, соединенный с резонатором, выполненным из материала со скоростью распространения звуковых колебаний в нем, большей скорости распространения звуковых колебаний в оболочке кабеля и установленный в корпусе электроакустический преобразователь, отличающийся тем, что на корпусе и резонаторе плотно закреплен кожух, в отверстие которого плотно продет кабель, при этом кожух выполнен из материала со скоростью распространения звуковых колебаний в нем, равной скорости распространения звуковых колебаний в оболочке кабеля, лежащая в дистальной плоскости поверхность касания резонатора выполнена в виде широкого кольца с рядом концентрических канавок, а в теле резонатора от внутренней части его раскрыва до наружной поверхности выполнены сквозные отверстия диаметром не более 0,5 и длиной не менее 5 мм.
7. Беспроводной электронный стетоскоп с модулем Bluetooth [38]. Остановив свой выбор на стандарте беспроводной связи Bluetooth, и руководствуясь стремлением сохранить принятую методику проведения прослушивания обычным и электронным стетоскопом, была разработана структурная схема нового многофункционального диагностического прибора. В качестве прототипа беспроводного прибора акустического контроля был использован электронный стетоскоп ФСЭ-1М с датчиком на базе пьезокомпозиционной керамики. Использование контактного пьезокерамического датчика принципиально улучшает снятие акустического сигнала с требуемого участка поверхности, исключая влияние внешних акустических помех. Однако принцип построения структурной схемы не исключает возможности использование микрофонов, как, например, в датчике в приборе для снятия акустической волны
8. Электронно-акустический интерфейс для стетоскопа (RU 2383304) [54]. Электронно-акустический интерфейс содержит акустический преобразователь, включающий первую и вторую гибкие трубки, выполненные с возможностью соединения с головкой стетоскопа, первый микрофон, установленный во второй трубке, усилитель и источник питания, размещенные в корпусе электронного преобразователя и, по меньшей мере, один динамик. Внутри второй трубки встроена и зафиксирована втулкой третья трубки, второй микрофон размещен в первой трубке, первый и второй микрофоны соединены последовательно с регулятором баланса и дифференциальным усилителем. Использование изобретения позволяет повысить помехоустойчивость конструкции, ремонтопригодность и удобство сборки, а также обеспечить диагностику в разных частотных диапазонах.
9. Индивидуальный электронный стетоскоп (RU 2316256) содержит акустический приемник, панель управления, блок микропроцессора, блок эталонных фонограмм и телефоны [24]. Индивидуальный электронный стетоскоп работает следующим образом. В соответствии с инструкцией по эксплуатации устройства пользователь (преимущественно не имеющий специальной медицинской подготовки) закрепляет на внешней поверхности своего тела элементы акустического приемника, а посредством панели управления устанавливает параметры режима работы акустического приемника и устанавливает соответствующую фонограмму микропроцессором из блока эталонных фонограмм. При этом в реальном времени в одном из телефонов прослушиваются звуковые проявления функционирования соответствующего внутреннего органа, а в другом телефоне звучит соответствующая индивидуальная фонограмма в норме. Синхронизация звучания обеспечивается связью блока микропроцессора с выходом акустического приемника. В случае превышения установленного допустимого отклонения параметров звучания от нормы микропроцессором формируется тревожный сигнал, поступающий в соответствующий телефон.
10. Устройство для аускультации (Патент RU 2062047) [42]. Устройство для аускультации, содержащее последовательно соединенные акустический датчик, электронный блок, снабженный фильтрами с частотой полосы пропускания, соответствующей диапазону частот шумов диагностируемых органов, и электроразъемами для подключения дополнительных головных телефонов и регистрирующих устройств и головные телефоны, отличающееся тем, что акустический датчик выполнен в виде приемника колебательного ускорения, подвешенного через амортизатор в корпусе датчика с возможностью выступания основания-аппликатора приемника на величину не более половины высоты приемника колебательного ускорения, а на основании-аппликаторе укреплены на опорах биморфные пьезоэлектрические элементы и электромагнитный экран.
11. Многоканальный электронный стетоскоп (Патент RU 2229843) [32]. Многоканальный электронный стетоскоп, содержащий акустический приемник, блок фильтров, регистратор, аналого-цифровой преобразователь, блок анализа и блок эталонных фонограмм, отличающийся тем, что в него введены блок управления, первый и второй блоки ключей, управляющие входы которых соединены с соответствующим выходом блока управления, акустический приемник и блок фильтров выполнены многоканальными и включены последовательно, причем их управляющие входы соединены с соответствующими выходами блока управления, аналого-цифровой преобразователь и блок анализа выполнены многоканальными и включены последовательно, причем выход блока фильтров через первый блок ключей подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, регистратор выполнен многоканальным и подключен к выходу первого блока ключей, блок эталонных фонограмм выполнен многоканальным, причем его управляющий вход соединен с соответствующим выходом блока управления, а выход через второй блок ключей подключен к другому входу блока анализа.
12. Электронно-акустический интерфейс для стетоскопа (RU 2355312) [55]. Электронно-акустический интерфейс для стетоскопа, выполненный с электронным и акустическим каналами, содержащий корпус, связанный с гибким трубчатым элементом для соединения с головкой стетоскопа, включающим первую трубку, и установленные в корпусе источник питания, последовательно соединенные микрофон, регулируемый усилитель и динамик, образующие с указанной трубкой электронный канал, при этом электронный и акустический каналы подключены соответственно к первому и второму выходам переключателя каналов, отличающийся тем, что в гибкий трубчатый элемент введена вторая трубка, образующая акустический канал, микрофон установлен в первой трубке гибкого трубчатого элемента, переключатель снабжен отверстием и регулировочным винтом, выполненными с возможностью изменения сечения отверстия при соединении с акустическим каналом через переключатель в электронном режиме работы, причем одни концы первой и второй трубок гибкого трубчатого элемента встроены в корпус, а другие концы выполнены с возможностью соединения с головкой стетоскопа пользователя. Регулируемый усилитель выполнен с электрическим линейным выходом для подключения внешних электронных устройств, в том числе записи и/или анализа звука.
Фундаментальное описание аппаратуры для исследования акустических характеристик легких, позволяющей решать проблемы разработки и применения специализированной акустической технологии приведено в работе [30].
Методы анализа акустического шума диагностики состояний легких
История перкуссии легких как основного аналитического метода исследования патологических состояний легких достаточно объемно представлена в работе [25] (до 2005 года), Ретроспективно, по данным 54 отечественных и зарубежных литературных, охватывающих почти двух вековую историю метода. Анализ работы доказывает необходимость применения современных компьютерным средств и достижений в области исскуственного интеллекта для проектирования и эксплуатации специализированных систем поддержки диагностических решений на основе результатов, достигнутых в технических приложениях (своеобразный «бумеранг» бионики).
Шумы лёгких – это звуковые явления, возникающие в связи с актом дыхания, называются дыхательными шумами (murmurarespiratoria). Различают основные и дополнительные, или побочные, дыхательные шумы. Вопросы аускультации легких достаточно подробно рассмотрены в работе [21] (в том числе, описаны нормальные и патологические основные дыхательные шумы). Классическое описание способов традиционной аускультации легких, легочных шумов и типов дыхания в норме и патологии приведено в работе [7].
Анализ существующих коллекций дыхательных шумов (ДШ) [6] показывает, что они различаются основными параметрами записи: частотой квантования по уровню и по времени, длительностью, методикой обработки, а также форматами сохранения. По каждому аускультативному феномену в коллекции обычно присутствует одна запись, что затрудняет оценку характеристик классов аускультативных феноменов.
В связи с этим, для решения проблемы автоматического анализа ЗД необходимо существенно расширить архив унифицированных записей паттернов (образцов) звуков дыхания и методику его расширения. При этом необходимо учитывать следующие требования к параметрам модели паттерна ДШ [2]: частота дискретизации для регистрирацииь аускультативных феномены в низкочастотном (до 5500 Гц) и высокочастотном (до 13000 Гц) диапазонах; разрядность аналого-цифрового преобразования акустической волны 16 бит. Это позволит анализировать акустическую волну с амплитудой менее 20 дБ; длительность паттерна 1,5сек