WebiMed.net

Medische Informatie en Gezondheid

Deel 11

In het eerste deel van de 20ste eeuw was er een aanzienlijke interesse voor het ontwikkelen van stethoscopen waarmee men de intensiteit van hart- en longgeluiden kon onderscheiden. Belangrijke voorbeelden waren de differentiaal stethoscoop van de Britse diabetoloog Otto Leyton (1874-1938) en de Symballophone van de Amerikaanse Professor Geneeskunde William J. Kerr (1889-1965).

Otto Leyton (1874-1938) baseerde zijn ontwikkeling op de differentiaal stethoscopen van instrumentenbouwer H. Bock en Horst Oertel (1871-1956.), Professor Pathologie aan de McGill University van Montreal. Hij gebruikte het toestel om de relatieve intensiteit van hartgeluiden te bepalen. Hij kon het schroefmechanisme aanpassen voor een grotere of mindere transmissie van geluid door de kamer en daardoor registreerde hij de geluidsintensiteit.

Met een gewicht van 6,5kg was de Western Electric 3A stethoscoop uit 1925 draagbaar en men kon het volume en de filter van de auscultatorische geluiden aanpassen door aan de knop op het amplifieer-paneel te draaien.

In 1925 ontwikkelenden de beroemde Amerikaanse cardioloog Howard Sprague (1895-1970) en de ingenieur elektronica Maurice Rappaport de originele Rappaport-Sprague stethoscoop. Toen Sprague lid was van de 'Cardiac Clinic' van het Massachusetts General Hospital, leverde hij klinisch werk dat leidde tot de combinatie van een klok- en diafragmastuk in één enkel toestel en dat gebruikt werd voor het onderzoek van het hart. Om het acoustische te testen, wendde hij zich tot Rappaport, die voor de Boston's Sanborn Company werkte. Samen onderzochten zij verschillende vormen van stethoscopen, buislengtes, materialen, diktes van diafragma en andere factoren. In 1941 publiceerden ze de resultaten van hun bevindingen:

  • Hoe groter de diameter van het stethoscoop-borststuk, hoe beter zijn respons op lage tonen.

  • Het diafragma-type borststuk is vooral nuttig bij het opsporen van zwakke, hoge tonen.

  • Een buis met 1/8-inch diameter levert een veel efficiëntere stethoscoop op.

  • De test met 60 en 600 cycli per seconde, die de meeste auscultatoire gebieden omvat, toont aan dat de binaurale auscultatiemethode door rubberen buizen, gemiddeld 20 decibel is

De nieuw ontworpen stethoscoop werd een standaard waarmee andere stethoscopen vergeleken werden. Vandaag zijn er nog altijd cardiologen die de originele Rappaport-Sprague beschouwen als de stethoscoop met de fijnste akoestiek. Momenteel worden heel wat Rappaport-Sprague kopieën in China vervaardigd. De Rappaport-Sprague stethoscoop was zwaar en herkenbaar aan zijn twee lange, onafhankelijke rubberen buizen.

In 1927 werd William J. Kerr (1889-1965) aangesteld tot full-time Professor aan het departement Geneeskunde van de University of California San Francisco (UCSF) School of Medicine. Kerr's speciale interesse was cardiologie, meer bepaald het gebruik van toestellen die een precieze diagnose van cardiovasculaire ziekten konden voorspellen. In de American Heart Journal beschreef hij in 1937 een aangepaste stethoscoop voor het lateraliseren en vergelijken van geluid en in 1940 kreeg hij een patent op zijn symballofoon. De Symballofoon van Kerr geleek fel op het differentiaal model van Alison, maar gebruikte twee diafragma-borststukken in plaats van klok-borststukken. Bovendien kon men de geluiden van elk borststuk horen in beide oren, zodat de onderzoeker de geluiden uit verschillende plaatsen van de borst vergelijken kon.

De Rieger-Bowles stethoscoop  uit 1932 had een verbeterde hefboomklep om tussen de Ford klok en het Bowles diafragma borststuk te kunnen switchen.

De stethoscoop van Klagges uit 1940 had een plastieken Ford klok en Bowles diafragma-borststukken. Een metalen dekseltje werd op het Bowles borststuk geplaatst om bij niet-gebruik het plastieken diafragma te beschermen.

De Pollard stethoscoop uit 1940 was uitgerust met schroeven om de spanning van het diafragma aan te passen.

De “Fleischer Triple Head” stethoscoop werd in 1940 vervaardigd.

Met de komst van de X-stralen, moesten de artsen zich niet meer inbeelden hoe de binnenzijde van de borst eruit zag, zij konden het nu zien met eigen ogen. Na een debat in 1945, concludeerde de Royal Society of Medicine uit Londen, dat de stethoscoop niet langer het diagnostisch hulpmiddel bij uitstek was. Niettemin behield de stethoscoop zijn voorsprong, ondanks de vlugge ontwikkeling van de X-ray technologie. Hij was namelijk draagbaar, niet invasief en relatief goedkoop. Door een stethoscoop te gebruiken, kon de getrainde arts ogenblikkelijke informatie bekomen, zonder de hulp van andere specialisten. Deze feedback kon aanwijzingen opleveren over de juiste natuur van de aandoening, helpen bepalen of verdere tests aangewezen waren, een vermoedelijke diagnose bevestigen of evidentie leveren die een in overweging genomen diagnose kon elimineren. Tijd en ervaring toonden aan dat beide samen konden gebruikt worden (elk omwille van hun uniek voordeel) om artsen de breedst mogelijke reeks opties te leveren, eerder dan de stethoscoop te vervangen door high-tech hulpmiddelen. De stethoscoop werd inderdaad niet afgedankt, hij werd zelfs verbeterd en verfijnd.

Aan de stethoscoop werden kleinere verfijningen gemaakt tot David Littmann (1906-1981) begin van de jaren 1960, een nieuwe stethoscoop ontwierp, die lichter was dan de vorige modellen en een verbeterde akoestiek had.

De eminente Amerikaanse cardioloog David Littmann (1906-1981) was een internationale autoriteit op het vlak van elektrocardiografie. In 1961 beschreef hij de 'ideale' stethoscoop in de Journal of the American Medical Association. Die bevatte een borststuk voor de beoordeling van lage klankgeluiden, een gesloten borststuk met stijf plastieken diafragma voor het uitfilteren van de lage klankgeluiden, stevige buizen met één enkele lumen-boring, de kortst praktische totaallengte, een veer met precisie spanning om de oorbuizen apart te houden en die licht en makkelijk om dragen en gebruiken was. Er waren twee modellen, de dokters-stethoscoop en de verpleegsters-stethoscoop. In de Verenigde Staten werd de Littmann stethoscoop vrij vlug de stethoscoop bij uitstek en zijn oorspronkelijke design is vandaag nog altijd de basis voor de meeste, in de medische praktijk gebruikte stethoscopen.

Bij de originele Littmann stethoscoop uit 1961 zorgde het gebruik van roestvrij staal en stevig tygon (in plaats van rubberen) buizen voor een model van amper 85 gram.

In 1960 vond de Schotse arts Somerville Scott Alison (1813-1877) een andere flexibele binaurale, differentiaal stethoscoop uit. Met dit toestel konden artsen geluiden beluisteren vanuit twee verschillende delen van de borst. Voor consecutieve of simultane beluistering had het twee plooibare buizen gemaakt uit metaaldraad, elk met een eigen borststuk.

Het mechanisme om binaurale oordopjes op hun plaats te houden is steeds een uitdaging geweest in de ontwikkeling van de moderne stethoscoop. Een heel interessant mechanisme werd korte tijd geleden ontwikkeld en vertegenwoordigt de continue vindingrijkheid die de ontwikkeling van de stethoscoop in zijn lange geschiedenis kenmerkte.

In 1980 moest de pas afgestudeerde 22-jarige psychiatrische technicus Janson M. Pope Jr (1958-), dikwijls worstelen met opgewonden patiënten als hij zijn stethoscoop wilde gebruiken voor het afnemen van 'vital signs'. Hij paste de Littmann stethoscoop aan en ontwikkelde een binauraal hoofdset-spanningsmechanisme waarmee hij een soort schaaractie uitlokte. Hierdoor kon hij de stethoscoop met één hand grijpen en knijpen, waardoor de twee buisdelen van het oorstuk geopend werden en waardoor men ze makkelijk in of uit de oren kon steken.

In 1991 kreeg het Clinical Research Institute of Montreal de opdracht om een haalbaarheidsstudie te maken over de verkoopbaarheid van een elektronische stethoscoop. De resultaten van deze grote klinische studie leverden de ideale designvereisten op van een superieure stethoscoop. Na het beëindigen van de studie in 1994 werd een nieuwe elektronische stethoscoop ontwikkeld, de ‘Stethos'.

Vijf jaar later, in 1999, werd een verbeterde versie voorgesteld, die dank zij de uitgebreide micro-elektronische kenmerken, de auscultatie-mogelijkheden van de arts uitbreidde tot:

  1. Een geluidsversterking die veertien keer groter was dan die van een klassieke akoestische stethoscoop, met acht niveaus van volumecontrole;

  2. Een volledige elektronische design die het geluidsverlies en de resonantie van de klassieke stethoscopen elimineerde, waardoor de geluidskwaliteit verbeterde;

  3. Een nieuwe uitgebreide diafragma-mode voor het opsporen van hoge frequentie-geluiden, kenmerken van mechanische hartkleppen;

  4. Geavanceerde micro-elektronische kenmerken, zoals de filtering van het beven van de hand en het omgevingsgeluid, krachtige geluidsdemping, programmeerbare volumecontrole, indicator van lage batterijspanning, automatisch uitzetten.

In 1999 patenteerde Richard Deslauriers de DRG Puretone, de eerste stethoscoop die externe geluiden uitsloot. Hij had twee parallelle lumens die twee stalen spiralen bevatten, die het binnendringende geluid verdreven. Tussen 1998 en 2007 ontwikkelde de andersvalide paramedisch/medisch student Marc Werblud een lichtgewicht stethoscoop met een lengte van 81 cm, die eveneens de ruisen verdreef, waardoor de geluidskwaliteit verbeterde, maar die ook de druk op de nek verminderde. De akoestische eigenschappen van de specifieke materialen, gebruikt voor het vervaardigen van de onderdelen werden eerste getest om hun 'interne frequentie' te bepalen. De resultaten van de individuele testen van de akoestische component-materialen onthulden hoe hun collectieve interacties het dominante toonkarakter van het toestel bepaalden evenals de frequentie-respons van de stethoscoop. Dat leverde vele hoog betrouwbare stethoscopen op, die de akoestische ruis eveneens uitsloten. De helft van sommige cardiologische stethoscoop uit de jaren 1960-70 wogen amper 132.8 gram, en bevatten een unieke set diafragma’s die de frequentie-respons verhoogden en die om hygiënische redenen konden verwisseld worden.

Tot aan zijn dood in 2007 werd de naam W. Proctor Harvey (1918-2007) het meest gekoppeld aan de stethoscoop. Deze Amerikaanse Professor Cardiologie wordt als de meest bedreven beoefenaar van auscultatie beschouwd, met het talent om cardiale aandoeningen op te sporen door te luisteren naar harttonen. Professor Harvey verhief de discipline van cardiovasculaire diagnose tot een kunstvorm. Hij doceerde de differentiële auscultatie door gebruik te maken van klassieke muziek om een generatie clinici te trainen om een hart te diagnosticeren door eerst te leren luisteren naar de individuele instrumentenklanken binnen een symfonie. Harvey vond de akoestische stethoscopen uit die verkocht werden onder het merk Tycos: de Harvey Triple-head en de stethophone, het eerste auscultatietoestel met elektronische amplificatie.

Daarna werd zelfs een draadloze stethoscoop voorgesteld, bestaande uit een auscultatiestuk dat los zat van het hoorstuk. In het auscultatie stuk zat een conventionele radiofrequentie-chip die een microfoon bevatte, die een draadloze transmissie van radiofrequentie mogelijk maakte. Binnen het auscultatie-stuk was een transmissiesysteem geborgen, terwijl het hoorstuk een ontvanger was om de radiosignalen op te vangen, die draadloos verzonden werden vanuit het transmissiesysteem.

De onderzoeken van de jaren nadien spitsen zich toe op het elimineren van de resonantien veroorzaakt door het bewegen van de rubberen buizen. Daarom ontwikkelde men stethoscopen, die het geluid konden overbrengen via kabeltjes en elektronische oortjes, waardoor die vervelende resonantie uitgesloten werd.

En de meest recente elektronische stethoscopen bieden zelfs de mogelijkheid om een ECG-tracé te bekijken of de SpO2 van de patiënt te meten. Bovendien versterken ze de geluiden tot 32 maal en de prijzen zakken langzaam naar het niveau van die van de goede, oude, akoestische stethoscoop.

extad/bloeddrukmeter.be