گوشی‌های پزشکی چگونه کار می‌کنند؟

مبانی گوشی پزشکی

گوشی‌های پزشکی امروزی (Stethoscopes) تفاوت چشمگیری با یک لوله توخالی دارند، اما با توجه به کاری که می‌توانند انجام دهند، دستگاه‌های فوق‌العاده ساده‌ای هستند. در یک گوشی پزشکی شنود پایه، که هنوز رایج‌ترین نوع مورد استفاده امروزی است، با سه بخش اصلی و مجموعاً پنج قسمت حیاتی روبرو هستید (منبع: MyStethoscope)

• قطعه سینه :(Chestpiece) این قسمتی است که با بیمار تماس پیدا می‌کند و صدا را دریافت می‌کند. قطعه سینه دو طرف دارد. در یک طرف دیافراگم قرار دارد، یعنی یک دیسک فلزی صاف که به نوبه خود حاوی یک دیسک پلاستیکی صاف است. دیافراگم جزء بزرگتر قطعه سینه است. در طرف دیگر زنگوله گوشی پزشکی قرار دارد، یک قطعه فلزی توخالی و زنگوله‌ای شکل با یک سوراخ کوچک در بالا. زنگوله در دریافت صداهای با فرکانس پایین، مانند صداهای غیر طبیعی قلبی (همان “whoosh” ذکر شده) و برخی صداهای روده، بهتر عمل می‌کند؛ ولی دیافراگم در صداهای با فرکانس بالاتر، که شامل صداهای طبیعی تنفس، صداهای ریه و صداهای طبیعی قلب (“lub-lub”) می‌شود، برتری دارد (منبع: IPAT).
• لوله :(Tubing) یک پیکربندی Y شکل از لوله‌های لاستیکی از قطعه سینه است که به گوشی سر (Headset) می‌رود. صداهای دریافت‌شده توسط قطعه سینه در ابتدا از طریق یک لوله تکی حرکت می‌کنند و در نهایت با نزدیک شدن به گوشی سر، به دو کانال تقسیم می‌شوند تا شنونده بتواند آن را در هر دو گوش بشنود. طول لوله گوشی پزشکی معمولاً بین 18 تا 27 اینچ (45 تا 68 سانتی‌متر) متغیر است.
• گوشی سر :(Headset) لوله‌های لاستیکی به مجموعه‌ای از لوله‌های فلزی ختم می‌شوند که صدا را به نوک‌های گوشی (Eartips) در گوش‌های شنونده منتقل می‌کنند. نوک‌های گوشی از لاستیک نرم ساخته شده‌اند، نه تنها برای راحتی بلکه برای ایجاد یک عایق صوتی که به جلوگیری از ورود صدای محیط اطراف کمک می‌کند.

گوشی پزشکی یک ماشین فانتزی نیست. این وسیله صدا را درست مانند پرده گوش ما دریافت می‌کند. تفاوت بزرگ در نحوه رسیدن صدا به آنجاست.

دریافت صداها

اگر مقاله “چگونه شنوایی کار می‌کند” را خوانده باشید، می‌دانید که صدا اساساً یک اختلال یا آشوب در فشار هوا است. برای مثال، وقتی سیم گیتاری را می‌نوازید، آن سیم می‌لرزد (همانطور که تارهای صوتی ما هنگام صحبت کردن می‌لرزند). این لرزش‌ها با حرکت به سمت بیرون و انتشار به صورت موج، باعث نوسانات در فشار هوا می‌شوند. وقتی این امواج تغییرات فشار، به پرده گوش ما می‌رسند، پرده گوش ما می‌لرزد و مغز ما آن لرزش‌ها را به عنوان صدا تفسیر می‌کند.

پرده گوش ما، مانند طرف بزرگتر قطعه سینه گوشی پزشکی، یک دیافراگم است.

وقتی پزشک یا پرستار، دیافراگم گوشی پزشکی را روی دیواره قفسه سینه بیمار قرار می‌دهد، امواج صوتی که از طریق بدن بیمار حرکت می‌کنند، باعث لرزش سطح صاف دیافراگم می‌شوند. اگر دیافراگم یک وسیله تک و بدون اجزای دیگر بود، این لرزش‌ها به بیرون منتشر می‌شدند، اما از آنجایی که جسم مرتعش (در اینجا دیافراگم گوشی-م) به یک لوله متصل است، امواج صوتی در یک جهت خاص هدایت می‌شوند.

هر موج، از دیواره‌های داخلی لوله لاستیکی می‌جهد یا به عبارت دیگر بازتاب می‌کند، فرآیندی که بازتاب چندگانه (multiple reflection) نامیده می‌شود. به این ترتیب، هر موج، به طور متوالی، به نوک‌های گوشی یا برجستگی‌های لاستیکی در انتهای دستگاه، و در نهایت به پرده گوش شنونده می‌رسد.

امواج صداهای زیر، مانند تنفس و ضربان قلب، در فرکانس‌های بالاتری حرکت می‌کنند، به این معنی که در یک دوره زمانی معین، تعداد بیشتری نوسان فشار در هوا ایجاد می‌کنند. دیسک بزرگ و صاف دیافراگم (و دیسک پلاستیکی داخل آن) مستقیماً به خاطر این صداها می‌لرزد و بنابراین صداهای با فرکانس بالا را دریافت می‌کند. این اساساً به این معنی است که مثلاً امواج صوتی ناشی از باز و بسته شدن یک شریان همان‌هایی هستند که از طریق لوله گوشی پزشکی به گوش‌های شنونده منتقل می‌شوند.

زنگوله گوشی پزشکی ولی تا حدودی متفاوت عمل می‌کند. این بخش، به جای دریافت مستقیم صداهای با فرکانس پایین – یعنی لرزش‌های ناشی از حرکت شریان – لرزش‌های پوست ناشی از آن حرکت را دریافت می‌کند. این زنگوله کوچکتر و توخالی با سطح تماس کمتری نسبت به دیافراگم و صرفاً از طریق لبه نازک فلزی‌اش با بیمار تماس پیدا می‌کند. صداهای با فرکانس پایین‌تر، که ممکن است در لرزاندن دیافراگم بزرگ مشکل داشته باشند، همچنان پوست را هنگام حرکت به بیرون می‌لرزانند. سپس پوست زنگوله را می‌لرزاند.

از آنجایی که لرزش‌های برخورد کننده به قطعه سینه، به جای اینکه آزادانه به بیرون منتشر شوند، در یک لوله باریک مثل ورودی یک قیف ریخته می‌شوند، تعداد بیشتری از آنها به پرده گوش می‌رسند. به این ترتیب، صداهایی که حمل می‌کنند تقویت می‌شوند.

این یک ترفند جالب است. با استفاده از گوشی پزشکی، فردی که بیش از 0.6 متر از قفسه سینه بیمار فاصله دارد، می‌تواند صداهای قلب را بلندتر از فردی بشنود که گوشش در تماس مستقیم با بیمار است. از نظر تشخیصی، این امر گوشی پزشکی را به یک ابزار پزشکی ارزشمند تبدیل می‌کند و در نهایت نتایج درمان بیمار را بهبود می‌بخشد.

برای بویایی پزشک، این وسیله یک موهبت الهی است، چرا که گاهی برخی از بیماران امروزی هنوز بهداشت را در حد استانداردهای اوایل قرن نوزدهم رعایت می‌کنند. گاهی اوقات، حتی در پزشکی، فاصله چیز خوبی است.