Stéthoscope

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Contexte

Un stéthoscope est un instrument médical utilisé pour écouter les sons produits dans le corps, en particulier ceux qui émanent du cœur et des poumons. La plupart des stéthoscopes modernes sont binauraux; c'est-à-dire que l'instrument est destiné à être utilisé avec les deux oreilles. Les stéthoscopes comprennent deux tubes en caoutchouc flexibles allant d'une valve aux oreillettes. La valve relie également les tubes au pavillon, qui peut être soit une pièce en forme de cloche pour capter les sons graves, soit un disque plat pour les fréquences plus élevées. Le stéthoscope est principalement utilisé pour la détection des souffles cardiaques, des rythmes cardiaques irréguliers ou des bruits cardiaques anormaux. Il est également utilisé pour écouter le son de l'air se déplaçant dans les poumons afin de détecter des anomalies dans les tubes d'air et les sacs trouvés dans les parois pulmonaires.

L'inventeur universellement reconnu du stéthoscope est René-Théophile-Hyacinthe Laennec, qui, éprouvant des difficultés à écouter seul le rythme cardiaque d'un patient, a enroulé un cylindre de papier, amplifiant ainsi le son. Laennec avait remarqué, comme d'autres comme Léonard de Vinci l'avaient fait avant lui, que le son s'amplifie à l'oreille humaine lorsqu'il traverse le bois. Il a observé des enfants tenant un morceau de bois à leurs oreilles et en grattant l'autre extrémité. Le bois augmentait le bruit du grattage. En 1819, Laennec a fourni aux médecins ce qu'il appelait à l'origine un bâton, un cylindre creux en bois (noyer ou bois légers comme le sapin ou le buis) d'une longueur peut-être aussi courte que 5,9 pouces (15 centimètres). La perce avait la forme d'une trompette, mais pour écouter le cœur, un bouchon pourrait être inséré pour rendre l'alésage simplement cylindrique.

Les premiers vrais stéthoscopes (basés sur le « bâton ») de Laennec étaient faits de tubes en bois (généralement en cèdre ou en pin) dont la forme allait du cylindre au gobelet ou au sablier. Les longueurs variaient de 5,90 à 8,86 pouces (15 à 22,5 centimètres). Contrairement à ceux d'aujourd'hui, ces stéthoscopes étaient monophoniques; c'est-à-dire qu'ils étaient tenus à une oreille et n'avaient pas de bouchons d'oreille. Ce type de stéthoscope est encore utilisé dans certains endroits en Europe. Les stéthoscopes de divers matériaux (comme le caoutchouc dur ou l'aluminium) étaient courants au milieu du XIXe siècle. Quelques-uns se sont télescopés pour fournir un stéthoscope de longueur variable. La première innovation n'a pas d'abord été appliquée au stéthoscope, mais aux tubes de conversation et aux appareils auditifs produits par de nombreux fabricants à la fin des années 1800. Ces articles étaient d'abord en forme de corne, mais ont finalement inclus des bouchons d'oreille connectés à des tubes en caoutchouc. Les concepteurs de stéthoscopes ont adapté de tels appareils, et le stéthoscope de l'époque se composait d'un bouchon d'oreille, d'un tube en caoutchouc flexible et d'un pavillon en forme de cloche. Malgré ses lacunes dans la conductance de tous les sons thoraciques de manière égale, ce premier stéthoscope a été félicité pour sa forme pratique et sa flexibilité.

Les stéthoscopes binauraux ont gagné en popularité assez rapidement. Dès 1829, un pavillon en acajou en forme de trompette était vissé dans un joint d'où partaient deux tuyaux de plomb menant aux oreilles. L'appareil, inventé par l'étudiant en médecine Nicholas P. Comins, était réputé flexible (malgré la rigidité des pièces en bois et métalliques), car contrairement aux stéthoscopes monauraux précédents, il comportait des pièces mobiles.

Les années 1840 et 1850 ont vu le développement de prototypes qui ressemblaient beaucoup au stéthoscope d'aujourd'hui. En 1841, Marc-Hector Landouzy de Paris introduisit un stéthoscope composé en partie de tubes élastiques en gomme; ce prototype Le pavillon en aluminium est moulé sous pression dans une approximation de sa forme ronde avant d'être usiné à sa forme exacte. Le tube flexible, qui peut être en chlorure de polyvinyle ou en caoutchouc latex, est extrudé en forme. a été légèrement amélioré en 1851 par Arthur Leared de Dublin. Le principal problème avec de nombreuses premières conceptions était les oreillettes inférieures qui fournissaient un son étouffé. George Cammann de New York a perfectionné le stéthoscope du XIXe siècle en 1852. Son instrument, considéré comme le meilleur de l'époque, avait des boutons en ivoire ou en ébène comme écouteurs, et ceux-ci avaient des ressorts attachés pour les maintenir plus fermement dans l'oreille. Les tubes étaient constitués de bobines de fils pris en sandwich entre du caoutchouc qui était ensuite recouvert de soie ou de coton. Le pavillon était entouré d'un anneau de caoutchouc, créant une ventouse qui adhère plus facilement à la peau.

Un autre type de stéthoscope a été développé en 1859. Conçu par Scott Alison, le stéthoscope différentiel avait deux pavillons séparés, permettant à l'utilisateur d'entendre et de comparer les sons à deux endroits différents. Ce stéthoscope a également permis au médecin de mieux localiser la source du son grâce au processus naturel de triangulation que nos oreilles utilisent normalement pour découvrir la direction des sons.

Les premiers stéthoscopes électroniques sont devenus disponibles dès les années 1890; en 1902, Albert Abrams en développa un vraiment utilisable. Avec elle, il a pu amplifier les sons émis par le cœur. En appliquant progressivement une résistance au circuit, il pouvait éliminer certains sons, différenciant ainsi les mouvements musculaires et valvulaires du cœur.

La forme de base du stéthoscope binaural est restée pratiquement inchangée depuis le début du XXe siècle. Des avancées majeures ont été réalisées dans le type de matériaux utilisés :des plastiques tels que le polychlorure de vinyle et la bakélite sont devenus disponibles; les procédés de fabrication qui augmentent l'étanchéité et la flexibilité du stéthoscope ont été affinés; et la production à grande échelle a été rationalisée, garantissant que les médecins peuvent obtenir suffisamment de stéthoscopes Bien que le stéthoscope soit un appareil simple, il est typique que ses pièces métalliques et ses pièces en plastique soient fabriquées séparément. emplacements, et pour que l'ensemble du dispositif soit assemblé à un autre emplacement. Il est également courant que des modèles bon marché soient vendus démontés. parmi un large éventail de choix, et que les consommateurs peuvent acheter des stéthoscopes pour un usage domestique.

Matières premières

Un stéthoscope binaural se compose de bouchons d'oreille, de pièces binaurales, d'un tube flexible, d'une tige et d'un pavillon. Les bouchons d'oreille sont attachés à des ressorts en acier afin qu'ils tiennent fermement dans les oreilles, tandis que les bouchons d'oreille eux-mêmes sont fabriqués en Delrin (un plastique de marque blanc, rigide et similaire au nylon) ou en caoutchouc de silicone moulé plus souple. Les pièces binaurales qui vont des bouchons d'oreille au tube flexible, la tige qui va du tube flexible au pavillon et le pavillon lui-même sont en métal (aluminium, laiton chromé ou acier inoxydable). Le tube flexible est soit en chlorure de polyvinyle, soit en caoutchouc latex. La tige des stéthoscopes à double membrane possède une valve avec un roulement à billes en acier et un ressort en acier à l'intérieur. Ce type de stéthoscope peut passer d'un diaphragme plat à un diaphragme en forme de coupe lorsqu'il est tourné en déplaçant le roulement à billes pour couvrir le passage vers le diaphragme qui n'est pas utilisé. Le diaphragme plat est formé d'un disque en plastique plat, mince et rigide qui peut être en bakélite, un composé époxy-fibre de verre ou un autre plastique approprié. Aujourd'hui, la plupart des stéthoscopes ont une bague anti-froid fixée des deux côtés du diaphragme. L'anneau anti-froid, en plus d'être plus confortable pour le patient, permet une meilleure aspiration et permet ainsi d'entendre plus clairement les sons. Les anneaux sont fabriqués à partir de caoutchouc de silicone ou de chlorure de polyvinyle.

Le processus de fabrication

Bien que le stéthoscope soit un dispositif simple, il est courant que ses pièces métalliques et ses pièces en plastique soient fabriquées à des emplacements séparés, et que l'ensemble du dispositif soit assemblé à un autre emplacement encore. Il est également courant que des modèles bon marché soient vendus démontés. Les stéthoscopes sont rarement fabriqués sur mesure. S'il y a un grand volume vendu à un client, le fabricant peut faire une certaine couleur spécifiée ou mettre le nom de l'hôpital sur les stéthoscopes.

Réalisation du pavillon en métal

• 1 L'aluminium est généralement moulé sous pression. Dans ce processus, de l'aluminium fondu sous pression est injecté dans des moules, formant une limace sous la forme d'une pièce binaurale brute ou d'un pavillon. Le slug est ensuite usiné pour lui donner sa forme appropriée. L'acier inoxydable arrive dans d'énormes tiges qui sont usinées sur des tours à l'aide d'un processus semi-automatique. Le laiton est également usiné avant d'être envoyé pour la galvanoplastie.

  Le processus d'usinage consiste à couper l'excès de métal du slug ou de la tige selon un plan qui donnera une pièce binaurale ou un pavillon correctement formé. La pièce binaurale est ensuite filetée en haut pour les bouchons d'oreille et des barbes sont coupées en bas pour permettre la connexion du tube. Le pavillon est également cannelé en haut pour permettre la connexion. Les ressorts métalliques sont ensuite connectés et scellés aux pièces binaurales.

Formage des tubes

• 2 Les stéthoscopes plus chers ont un tube qui est « trempé ». Les pièces binaurales sont plongées à plusieurs reprises dans un latex liquide jusqu'à ce que les tubes aient la bonne épaisseur. Les tubes destinés aux modèles bon marché ou démontés sont moulés ou extrudés selon des méthodes standard. Pour attacher le tube séparé, il est d'abord chauffé en le plaçant dans de l'eau chaude ; ensuite, il est poussé sur les pièces binaurales, s'enroulant confortablement autour des barbes. Une autre méthode moins courante de fixation du tube consiste à placer les pièces binaurales dans un moule, puis à placer le tube autour d'elles pour former un joint.

Assemblage

• 3 stéthoscopes sont assemblés à la main. Une fois que les pièces binaurales ont des tubes, le diaphragme est placé dans le pavillon et scellé. Ensuite, l'anneau anti-froid est placé des deux côtés du pavillon. Cela peut être fait en découpant un évidement dans une piste circulaire autour de la jante et en glissant la bague à l'intérieur. La méthode préférée consiste à étirer l'anneau autour du bord du diaphragme ou de la cloche, pour un ajustement sûr. Les bouchons d'oreilles sont ensuite vissés.

Emballage

• 4 Les stéthoscopes bon marché, qui peuvent être démontés, sont placés dans des sacs et scellés. Les stéthoscopes de milieu de gamme sont en boîte. Les stéthoscopes de qualité sont placés dans des boîtes robustes qui ont des espaces découpés dans l'emballage dans lesquels le stéthoscope et les accessoires s'adaptent parfaitement. Les stéthoscopes sont ensuite placés dans des étuis contenant chacun 20 à 50 boîtes et expédiés aux revendeurs de fournitures médicales ou, s'il y a un volume important, directement à un hôpital. Les revendeurs de fournitures médicales fournissent ensuite des stéthoscopes aux cabinets privés, aux hôpitaux, aux magasins de fournitures médicales et aux pharmacies.

Contrôle qualité

Un stéthoscope doit être capable de capter des sons incroyablement subtils et silencieux à un niveau tel qu'une personne ayant une audition normale puisse les détecter à l'aide de l'instrument. Les fuites d'air peuvent diminuer le volume du son jusqu'à 10 à 15 décibels, ainsi que permettre au bruit ambiant d'entrer dans le stéthoscope; l'étanchéité à l'air est donc impérative. Même les stéthoscopes démontés bon marché disponibles dans les pharmacies révèlent facilement des sons reconnaissables (comme un battement de cœur), tandis que l'instrument de la plus haute qualité doit respecter des tolérances d'environ 2,5 x 104 mètres pour garantir que toutes les pièces s'ajustent parfaitement et que les jonctions sont hermétiques.

Les fuites d'air sont presque inévitables et sont causées par des fissures, des perforations, une faiblesse du métal ou la formation de trous d'épingle pendant le processus de fabrication. Pour détecter tout problème avant l'expédition, le fabricant place les stéthoscopes dans une machine qui souffle un flux d'air constant à travers chaque instrument. Il existe également des tests de traction pour les stéthoscopes. L'instrument est placé sur une machine qui tire à un certain niveau de force pour vérifier si une utilisation normale séparera les pièces.

Toutes les matières premières sont également inspectées et chaque pièce fabriquée à un endroit autre que l'usine d'assemblage est inspectée pour la qualité. Des tolérances et des procédures spécifiques sont vérifiées à chaque étape du processus de fabrication et d'assemblage pour s'assurer que le travail est effectué correctement. L'inspection consiste à examiner visuellement le stéthoscope et à tester les pièces mécaniques pour un bon ajustement et un bon fonctionnement. Chaque stéthoscope assemblé est ensuite vérifié pour voir s'il est acoustiquement fiable.

Les infirmières, médecins et autres professionnels de la santé suivent une formation approfondie en auscultation afin de pouvoir interpréter les sons qu'ils entendent, bien que la plupart puissent se spécialiser dans un ou quelques types de lectures. Par exemple, quelqu'un qui écoute un patient respirer doit connaître les sons d'un système pulmonaire sain, ainsi que les sons de chaque type de dysfonctionnement pulmonaire afin que le patient puisse être diagnostiqué correctement.

L'entretien et la bonne utilisation du stéthoscope sont tout aussi importants que la qualité de fabrication. Le stéthoscope doit être inspecté périodiquement pour détecter les fuites d'air et les pièces défectueuses qui doivent être remplacées. Pour enlever le cérumen et les peluches, les bouchons d'oreille et le pavillon doivent être soigneusement essuyés avec de l'alcool à friction, et le reste doit être lavé à l'eau savonneuse douce. Si la procédure hospitalière l'exige et que le stéthoscope peut le gérer, il doit subir des procédures de stérilisation standard.