聴診器
背景
聴診器は、体内で発生する音、特に心臓や肺から発せられる音を聞くために使用される医療機器です。最新の聴診器のほとんどはバイノーラルです。つまり、この機器は両耳での使用を目的としています。聴診器は、バルブからイヤピースまで延びる2本の柔軟なゴム製チューブで構成されています。バルブはまた、チューブをチェストピースに接続します。チェストピースは、低音を拾うためのベル型のピース、またはより高い周波数のためのフラットディスクのいずれかです。聴診器は、主に心雑音、不整脈、または異常な心音の検出に使用されます。また、肺壁にあるエアチューブや嚢の異常を検出するために、肺を通過する空気の音を聞くためにも使用されます。
聴診器の発明者として広く認められているのは、ルネ・テオフィル・ハイアサント・ラエンネックです。彼は、患者の心拍を補助なしで聞くのが難しいと感じ、紙のシリンダーを丸めて音を増幅しました。レオナルド・ダ・ヴィンチのような他の人が彼の前に持っていたように、ラエンネックは、音が木を通過するときに人間の耳に増幅されることに気づきました。彼は子供たちが木片を耳に当ててもう一方の端を引っ掻いているのを観察しました。木は引っかき傷の音を増やしました。 1819年、Laennecは医師に、彼が最初にバトンと呼んでいたものを提供しました。これは、長さが5.9インチ（15センチメートル）と短い木材（クルミまたはモミやボックスウッドなどの軽い木材）で作られた中空のシリンダーです。ボアはトランペットのような形をしていました しかし、心臓を聞くために、ストッパーを挿入して、ボアを単に円筒形にすることができます。
最初の真の聴診器（ラエンネックの「バトン」に基づく）は、円筒形からゴブレット形または砂時計形までの形状の範囲の木製（通常は杉または松）の管でできていました。長さは5.90から8.86インチ（15から22.5センチメートル）の範囲でした。今日のものとは異なり、これらの聴診器はモノラルでした。つまり、片方の耳に固定され、耳栓はありませんでした。このタイプの聴診器は、ヨーロッパのいくつかの場所でまだ使用されています。 19世紀半ばには、さまざまな材料（硬質ゴムやアルミニウムなど）の聴診器が一般的でした。さまざまな長さの聴診器を提供するためにいくつかの望遠鏡。最初の革新は、最初は聴診器に適用されたのではなく、1800年代後半に多くのメーカーによって製造された会話用チューブと補聴器に適用されました。これらのアイテムは、最初はホーン型でしたが、最終的にはゴム製のチューブに接続された耳栓が含まれていました。聴診器の設計者はそのような装置を採用し、当時の聴診器は耳栓、柔軟なゴム管、およびベル型のチェストピースで構成されていました。すべての胸音のコンダクタンスに等しく欠点があるにもかかわらず、この初期の聴診器は、その便利な形状と柔軟性で賞賛されました。
バイノーラル聴診器の人気はかなり急速に高まりました。 1829年には、トランペットの形をしたマホガニーのチェストピースがジョイントにねじ込まれ、そこから2本のリードパイプが耳につながっていました。医学生のニコラス・P・コミンズによって発明されたこの装置は、以前のモノラル聴診器とは異なり、可動部品を備えていたため、柔軟性があると見なされました（木製および金属部品の剛性にもかかわらず）。
1840年代と1850年代には、今日の聴診器によく似たプロトタイプが開発されました。 1841年、パリのMarc-Hector Landouzyは、部分的にゴム製の弾性チューブで作られた聴診器を発表しました。このプロトタイプ 
アルミニウム製のチェストピースは、正確な形状に機械加工される前に、ほぼ丸い形にダイキャストされます。ポリ塩化ビニルまたはラテックスゴムで作ることができる柔軟なチューブは、形に押し出されます。 1851年にダブリンのアーサーリアレッドによってわずかに改善されました。多くの初期の設計の主な問題は、こもった音を提供する劣ったイヤピースでした。ニューヨークのジョージ・カムマンは、1852年に19世紀の聴診器を完成させました。彼の楽器は、当時最高と考えられていたもので、イヤピースとして象牙または黒檀のノブがあり、これらには、耳にしっかりと固定するためのバネが取り付けられていました。チューブはゴムの間に挟まれたワイヤーのコイルでできていて、それを絹または綿でコーティングしました。チェストピースはゴムのリングで囲まれ、皮膚に付着しやすい吸盤を作りました。
別のタイプの聴診器が1859年に開発されました。スコットアリソンによって設計された差動聴診器には、2つの別々のチェストピースがあり、ユーザーは2つの異なる場所で音を聞いて比較できます。この聴診器により、医師は、耳が音の方向を発見するために通常使用する三角測量の自然なプロセスを通じて、音源をより正確に特定することもできました。
最初の電子聴診器は、早くも1890年代に利用可能になりました。 1902年までに、アルバートエイブラムスは本当に使いやすいものを開発しました。それで、彼は心臓によって作られた音を増幅することができました。回路に徐々に抵抗を加えることで、彼は特定の音を排除し、それによって心臓の筋肉と弁の動きを区別することができました。
バイノーラル聴診器の基本的な形状は、20世紀の初めからほとんど変わっていません。使用される材料の種類が大幅に進歩しました。ポリ塩化ビニルやベークライトなどのプラスチックが利用可能になりました。聴診器の気密性と柔軟性を高める製造プロセスが洗練されました。大規模な生産が合理化され、開業医が十分な聴診器を確実に入手できるようになりました 
聴診器は単純な装置ですが、金属部品とプラスチック部品を別々に製造するのが一般的です。場所、およびデバイス全体をさらに別の場所で組み立てます。安価なモデルを分解して販売することも一般的です。幅広い選択肢から、そして消費者は家庭用の聴診器を購入することができます。
原材料
バイノーラル聴診器は、耳栓、バイノーラルピース、フレキシブルチューブ、ステム、およびチェストピースで構成されています。耳栓は、耳にしっかりとフィットするようにスチール製のバネに取り付けられていますが、耳栓自体は、デルリン（白色で剛性があり、ナイロンに似た商標プラスチック）またはより柔らかい成形シリコーンゴムで作られています。耳栓からフレキシブルチューブまで伸びるバイノーラルピース、フレキシブルチューブからチェストピースまで伸びるステム、およびチェストピース自体は、金属（アルミニウム、クロムメッキ真ちゅう、またはステンレス鋼）で作られています。 フレキシブルチューブは、ポリ塩化ビニルまたはラテックスゴムのいずれかです。デュアルダイアフラムを備えた聴診器のステムには、スチール製のボールベアリングを備えたバルブがあります。 内側にスチールスプリングがあります。このタイプの聴診器は、ボールベアリングをシフトして使用されていないダイヤフラムへの経路を覆うことにより、回転するとフラットダイヤフラムからカップ型ダイヤフラムに切り替えることができます。平らなダイヤフラムは、ベークライト、エポキシガラス繊維化合物、または他の適切なプラスチックであることができる平らで、薄く、堅いプラスチックディスクから形成されます。現在、ほとんどの聴診器には、横隔膜の両側に冷却防止リングが取り付けられています。アンチチルリングは、患者にとってより快適であることに加えて、より良い吸引を可能にし、したがって音がよりはっきりと聞こえるようにします。リングはシリコーンゴムまたはポリ塩化ビニルのいずれかで作られています。
製造
プロセス
聴診器は単純な装置ですが、金属部品とプラスチック部品は別々の場所で製造され、装置全体はさらに別の場所で組み立てられるのが一般的です。安価なモデルを分解して販売することも一般的です。聴診器がカスタムメイドになることはめったにありません。 1人の顧客に大量に販売されている場合、メーカーは特定の色を作成するか、聴診器に病院の名前を付けることができます。
金属製のチェストピースを作る
- 1アルミニウムは通常ダイカストです。このプロセスでは、加圧された溶融アルミニウムが金型に注入され、粗いバイノーラルピースまたはチェストピースの形でスラグを形成します。次に、スラッグは適切な形状を形成するように機械加工されます。ステンレス鋼は、半自動プロセスを使用して旋盤で機械加工された巨大なロッドで到着します。真ちゅうも電気めっきに送られる前に機械加工されています。
機械加工プロセスは、正しい形状のバイノーラルピースまたはチェストピースを生成する計画に従って、スラグまたはロッドから余分な金属を切断することで構成されます。次に、バイノーラルピースを耳栓用に上部に通し、チューブを接続できるようにバーブを下部にカットします。チェストピースは、接続を可能にするために上部にもとげがあります。次に、金属スプリングがバイノーラルピースに接続され、シールされます。
チューブの形成
- 2より高価な聴診器には、「浸漬」されたチューブがあります。チューブが正しい太さになるまで、バイノーラルピースを液体ラテックスに繰り返し浸します。安価なモデルまたは分解されたモデルを対象としたチューブは、標準的な方法を使用して成形または押し出しされます。別のチューブを取り付けるには、まず温水に入れて加熱します。次に、それはバイノーラルピースに押し込まれ、棘をぴったりと包み込みます。チューブを取り付けるもう1つのあまり一般的ではない方法は、バイノーラルピースを型に入れてから、チューブをそれらの周りに配置してシールを形成することです。
アセンブリ
- 3つの聴診器は手作業で組み立てられます。バイノーラルピースにチューブができたら、ダイヤフラムをチェストピースに配置して密封します。次に、チェストピースの両側にアンチチルリングを取り付けます。これは、リムの周りの円形トラックにくぼみを切り、リングを内側に滑り込ませることで実行できます。推奨される方法は、ダイヤフラムまたはベルの縁の周りにリングを伸ばして、しっかりとフィットさせることです。次に、耳栓をねじ込みます。
パッケージング
- 4分解される可能性のある安価な聴診器をバッグに入れ、密封します。ミッドレンジ聴診器は箱入りです。高品質の聴診器は、聴診器と付属品がぴったりと収まるパッケージに型抜きされたスペースがある頑丈な箱に入れられます。聴診器は、それぞれ20〜50個の箱を収納できるケースに入れられ、医薬品販売店に発送されます。大量の場合は、病院に直接発送されます。次に、医療用品販売業者は、個人開業医、病院、医療用品店、およびドラッグストアに聴診器を提供します。
品質管理
聴診器は、通常の聴覚の人が楽器を使用してそれらを検出できるようなレベルで、信じられないほど微妙で静かな音を拾うことができなければなりません。空気漏れは、音の音量を10〜15デシベルも減少させるだけでなく、周囲の騒音が聴診器に入る可能性があります。したがって、気密性が不可欠です。ドラッグストアで入手できる安価で分解された聴診器でさえ、認識可能な音（心拍など）を簡単に開示しますが、最高品質の機器は、すべての部品がぴったりとはまり、接合部が気密であることを保証するために、約2.5 x104メートルの許容誤差を満たす必要があります。
空気漏れはほとんど避けられず、製造プロセス中の亀裂、パンク、金属の弱さ、またはピンホールの形成によって引き起こされます。出荷前に問題を検出するために、製造業者は聴診器を各機器に一定の空気の流れを吹き付ける機械に配置します。聴診器の引っ張りテストもあります。計測器は、一定の力で引っ張る機械に置かれ、通常の使用で部品が分離するかどうかを確認します。
すべての原材料も検査され、組立工場以外の場所で製造された各部品の品質が検査されます。製造および組み立てプロセスの各ステップで特定の公差と手順をチェックして、作業が正しく行われていることを確認します。検査は、聴診器を視覚的に検査し、機械部品が適切にフィットして機能するかどうかをテストすることで構成されます。次に、組み立てられたすべての聴診器をチェックして、音響的に信頼できるかどうかを確認します。
看護師、医師、およびその他の医療専門家は、聴診の広範なトレーニングを受けて、聞こえる音を解釈できるようにしますが、ほとんどの場合、1つまたはいくつかのタイプの読み取りに特化している可能性があります。たとえば、患者の呼吸を聞いている人は、患者を正しく診断できるように、健康な肺システムの音と、各タイプの肺機能障害の音を知っている必要があります。
聴診器のメンテナンスと適切な使用は、製造の品質と同じくらい重要です。聴診器は、空気漏れや交換が必要な欠陥部品がないか定期的に検査する必要があります。耳垢と糸くずを取り除くには、耳栓とチェストピースを消毒用アルコールで注意深く拭き、残りを穏やかな石鹸水で洗う必要があります。病院の手順で必要であり、聴診器で処理できる場合は、標準的な滅菌手順を実行する必要があります。
製造プロセス