Znajdź zawartość

Stetoskop na miarę XXI wieku, który bezprzewodowo prześle dźwięk, dostosuje charakterystykę dźwięku do potrzeb lekarza, usprawni proces diagnostyki nawet w trudnych warunkach pandemii. Taki wynalazek opracowali studenci Politechniki Wrocławskiej i Uniwersytetu Medycznego. Ich projekt otrzymał nagrodę specjalną w konkursie Forum Młodych Mistrzów podczas XXVI Forum Teleinformatyki. Zespół tworzą: Karol Chwastyniak, Wojciech Kania, Wojciech Korczyński z Wydziału Informatyki i Zarządzania oraz Filip Ciąder z Wydziału Mechanicznego, a także studenci Wydziału Lekarskiego Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu: Tomasz Skrzypczak i Jakub Michałowicz. Czuły, dokładny, inteligentny Zespół zaprojektował inteligentny stetoskop, który ma wspomagać lekarza w jego codziennej pracy. Kluczowym atrybutem rozwiązania jest cyfrowe przetwarzanie dźwięku. Dzięki redukcji niechcianego szumu otoczenia osłuchiwanie pacjenta staje się bardziej precyzyjne. Regulacja głośności umożliwia dostosowanie dźwięku do potrzeb lekarza. Zwiększa to komfort badania oraz pozwala na wzmocnienie najbardziej stłumionych szmerów – tłumaczą pomysłodawcy. Dzięki współpracującej ze stetoskopem aplikacji mobilnej można bezprzewodowo przesłać dźwięk wprost do słuchawek użytkownika. To jest szczególnie przydatne w czasie pandemii COVID-19, gdy lekarz musi osłuchać pacjenta w pełnym kombinezonie ochronnym z zachowaniem zasad bezpieczeństwa. Zastosowana przez studentów technologia pozwala na wyposażenie urządzenia w takie funkcje, jak możliwość konsultacji z innymi specjalistami, zapisywanie w pliku, eksportowanie, porównywanie z nagraniami wzorcowymi i przywoływanie nagranych dźwięków z historii pacjenta. Co więcej, zespół rozpoczął także wdrażanie do projektu metod sztucznej inteligencji. Pierwsze próby dały bardzo obiecujące wyniki. Dzięki wykorzystaniu uczenia maszynowego można dostrzec i sklasyfikować subtelne różnice szmerów wad zastawkowych serca – wyjaśniają studenci. Projekt z potencjałem   Od strony merytorycznej wsparcia udzielił studentom m.in. dr inż. Zbigniew Szpunar z Wydziału Informatyki i Zarządzania. To są kreatywni młodzi ludzie, którzy myślą nieszablonowo i bardzo konkretnie. W trudnym czasie izolacji, pracując zdalnie, realizują projekt, który zahacza o zagadnienia z kilku dziedzin: mechatroniki, medycyny i zaawansowanej informatyki. Musieli opanować wiele tematów z zakresu uczenia maszynowego, inżynierii oprogramowania, elektroniki, ale też kardiologii czy telemedycyny – mówi opiekun studentów z PWr. Tak naprawdę to moją istotną rolą jest nie przeszkadzać im w realizacji tego, co sobie zaplanowali – dodaje dr Szpunar. Potencjał studenckiego projektu dostrzegły już dwa wrocławskie szpitale, które wspomagają zespół we wszystkich etapach pracy. W ich działania zaangażowali się: prof. Marta Negrusz-Kawecka, dr n. med. Anna Goździk i dr n. med. Marta Obremska z Centrum Chorób Serca Uniwersyteckiego Szpitala Klinicznego, a także dr hab. Joanna Jaroch, lek. Alicja Sołtowska i lek. Jakub Mercik z Oddziału Kardiologii Szpitala Specjalistycznego im. T. Marciniaka. W projekcie współpracują również studenci Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu: Klaudia Błachnio, Julia Szymonik, Michał Kosior oraz Sebastian Tokarski – student Wydziału Elektroniki Politechniki Wrocławskiej. « powrót do artykułu

Odtwarzacz MP3 z wbudowanym mikrofonem może pewnego dnia zastąpić stetoskop. Neil Skjodt z Wydziału Medycyny Uniwersytetu w Albercie i audiolog Bill Hodgetts przekonują, że dzięki niemu można lepiej usłyszeć i nagrać dźwięki związane z chorobami układu oddechowego, a odpowiednie pliki przechowywać na komputerze, tworzyć cyfrowe biblioteki oraz w razie potrzeby udostępniać je innym specjalistom. Wystarczy przyłożyć mikrofon bezpośrednio do klatki piersiowej. Jakość i czystość głośnych dźwięków była lepsza od tej, jaką kiedykolwiek uzyskałem dzięki stetoskopowi – powiedział w poniedziałek (17 września) Skjodt na dorocznej konferencji European Respiratory Society's (ERS) w Sztokholmie. Pliki MP3 przegrywa się potem na komputer i przekształca w zapis zakresu częstotliwości. Analiza komputerowa potwierdziła, że w każdym nagraniu występują charakterystyczne (jedyne w swoim rodzaju) cechy. Czasem jednak nawet komputer z trudem radził sobie z przetwarzaniem dźwięku. Działo się tak, gdy odgłosy oddechu były ciche lub wyjątkowo złożone. Zanim wpadli na pomysł eksperymentu, Skjodt i Hodgetts zauważyli, że wielu lekarzy ma problem z wychwyceniem i odpowiednią interpretacją dźwięków. Jedno z badań ujawniło nawet, że studenci medycyny musieli ich wysłuchać do 500 razy, zanim udawało im się stwierdzić, co słyszeli. Stetoskop towarzyszy lekarzom już od 200 lat. Jednak nawet najlepszy współczesny model wypada blado przy odtwarzaczu MP3 – podkreśla Skjodt.

Nowoczesny stetoskop, opracowany przez Adrianusa Houtsmę i jego zespół z U.S. Army Aeromedical Research Laboratory w Fort Rucker, może pracować w szczególnie trudnych warunkach. Nowe urządzenie jest wyjątkowo odporne na zakłócenia i ma umożliwić lekarzowi zbadanie chorego na polu bitwy, podczas lotu śmigłowcem czy przy ruchliwej autostradzie. Tradycyjne stetoskopy mogą być używane w miejscach, gdzie hałas nie przekracza 85 decybeli. To głośność buzika lub ruchliwej ulicy. Powyżej tej wartości lekarz nie jest w stanie odróżnić dźwięków pochodzących z ciała chorego od zakłóceń, które wpadają mu bezpośrednio do ucha, dostają się do niego przez słuchawkę bądź przewody stetoskopu. Z kolei nowoczesne elektroniczne stetoskopy, z dołączanymi głośnikami, pozwalają na pracę w hałasie, którego głośność dochodzi do 95 decybeli. Tak głośne dźwięki panują w tunelu metra podczas przejazdu pociągu czy przy drodze, którą jeżdżą ciężarówki. Wciąż jednak są podatne na zakłócenia. Amerykańscy inżynierowie opracowali więc stetoskop, który pozwala lekarzowi na pracę w lecącym śmigłowcu (120 decybeli) czy na stadionie podczas koncertu rockowego (100 decybeli). Urządzenie wykorzystuje ultradźwięki. Dzięki nim głowica stetoskopu potrafi odróżnić dźwięk pochodzący z ciała pacjenta od wszelkich zewnętrznych zakłóceń. Do ucha lekarza trafia jedynie dźwięk właściwy. Oczywiście powstaje problem zakłóceń, które nie są przekazywane przez stetoskop (bo te wyeliminowano), ale są mimo to słyszane przez lekarza. Amerykanie poradzili sobie i z tym problemem. Tam, gdzie jest cicho ultrasonograficzny stetoskop pracuje podobnie, jak urządzenia tradycyjne, gdyż nie ma potrzeby eliminowania zakłóceń. Natomiast tam, gdzie jest wyjątkowo głośno, automatycznie włącza się tryb ultrasonograficzny. Stetoskop odpowiednio przetwarza przekazywany przez siebie dźwięk tak, by lekarz nie mógł pomylić go z odgłosami dochodzącymi spoza słuchawek stetoskopu. Twórcy urządzenia maksymalnie wyeliminowali w ten sposób możliwość pomyłki. To uratuje życie wielu osobom – powiedział Houtsma. Obecnie jego zespół pracuje nad uczynieniem stetoskopu na tyle wytrzymałym, by mógł codziennie pracować on w warunkach polowych. Ponadto uczeni chcą upewnić się, że nie będzie występowała interferencja pomiędzy ultradźwiękami emitowanymi przez stetoskop a falami wytwarzanymi przez instrumenty pokładowe samolotów i inny sprzęt.