Co je Dopplerův stetoskop?

Stetoskop je nástroj, který umožňuje lidem slyšet zvuk uvnitř objektu, a Dopplerův stetoskop je zvláštní odrůda. Pravidelné stetoskopy, které používá mnoho lékařských profesionálů, zesilují zvuk produkovaný objektem. Dopplerův stetoskop naopak může do těla vysílat zvukové vlny a zaznamenávat frekvenci, při které se odrazí. Posun ve frekvenci pohybujícího se objektu, jako je srdce uvnitř hrudníku osoby, nebo sanitka cestující k dopravní křižovatce, se nazývá Dopplerův efekt. Ve srovnání s běžným stetoskopem je Dopplerův stetoskop užitečnější v prostředích s vysokým okolním zvukem, například v helikoptéře.

Zvuk putuje ve vlně a může mít různé frekvence. Frekvence je počet opakování jedné vlny ve stanoveném časovém období. Zvuk se měří v hertzových (Hz) jednotkách, které jednotlivě představují jeden úplný vlnový cyklus za sekundu. Lidé mohou normálně slyšet zvuky v rozsahu 20 až 20 000 Hz, ale zvuky, které tělo vydává, jsou obvykle mezi 100 až 200 Hz. Tyto zvuky zahrnují tlukot srdce a dýchání, které jsou v zásadě způsobeny pohybem zapojených orgánů. Srdce se stahuje a uvolňuje, aby pumpovalo krev, a plíce se rozšiřují a stahují, aby nasávaly vzduch.

Na kůži jsou umístěny běžné stetoskopy a lékař poslouchá zesílené zvuky, které tělo vydává. Dopplerovský stetoskop je také umístěn na těle, ale vydává zvuk v ultrazvukovém kmitočtovém rozsahu a odesílá tyto vlny do těla. Ultrazvuk označuje jakýkoli zvuk vyšší než 20 000 Hz nejvyšší mezní hodnoty sluchu pro člověka. Přestože lékař neslyší ultrazvuk poskakující zpět z příslušných orgánů, Dopplerův stetoskop přemění ultrazvuk na zvukový signál, který může lékař slyšet.

Pro Dopplerův stetoskop jsou vhodné pouze pohyblivé části těla, jako jsou plíce a oběhový systém, protože pro přítomnost Dopplerova efektu je nutný pohyb příslušného objektu. Když se předmět vytvářející zvuk přiblíží k čemukoli, co to poslouchá, frekvence slyšeného zvuku se zvýší; když se objekt pohybuje dál, stává se nižší. Tento efekt využívají pohotovostní služby, kde sirény znějí jinak, pokud se blíží nebo se vzdálí.

Když se ultrazvuk odrazí zpět z pohyblivé části, mění se frekvence v závislosti na tom, jak daleko je součást v té době. Například vypuštěné plíce jsou dále od přední části hrudníku než nafouknuté plíce, a proto ultrazvuk detekuje změnu frekvence. Když zaregistruje změnu, změní zvukový zvuk, který lékař slyší.

Ve srovnání s běžnými stetoskopy má Dopplerův stetoskop jednu významnou výhodu. Slyší ultrazvuk, který produkuje sám, a neslyší většinu hluku již přítomného v prostředí. Na hlučných místech, jako je pohotovostní lékařský vrtulník nebo v bojových situacích, poskytuje Dopplerův stetoskop přesnější a jasnější představu o zdraví jednotlivého pacienta. Má také aplikace v fetálním ultrazvuku, kde může být použit k detekci srdečního rytmu dítěte v děloze.