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給予古老的診斷藝術一個新生命

給予古老的診斷藝術一個新生命【機械系 沈家玄助理教授】

  從小到大,你是否對醫生都有個刻板印象?他們總是穿著白袍,脖子上還掛著一個聽診器。到診所看病時,醫生會拿著聽診器在你胸前和背部,邊聽邊請你大口吸氣吐氣。一個看似簡單且能在無形之間拉近病人與醫師距離的舉動,其背後代表的是一個醫生長年的經驗累積,以及「聽診」在臨床診斷歷史中所背負的重要使命。

  利用人體所發出的聲音做醫療的診斷,早在古希臘的《希波克拉底文集》就已有所記載,但早期的聽診方式只局限於直接由耳朵貼近病患身體。聽診器的發明,是來自雷納克(René Laennec)在一次會診一位患有心臟疾病的年輕小姐時所激發的點子。為了能在聽診時避免直接接觸少女的身體而失禮,他靈機一動,便想起在當時就廣為人知的聲學道理:聲音能透過固體的傳遞到耳邊而有放大的效果。很簡便地,雷納克將紙捲成筒狀後,將一端放在病患胸前心臟處,將耳朵靠近另一端,完成了聽診器最初的原型。很驚喜地,雷納克發覺到他從未聽過如此清晰的心音,從此之後發展了許多胸腔疾病的臨床診斷方法,成了後人尊稱的「胸腔醫學之父」。在之後的兩個世紀裡,聽診器和聽診方法都持續的發展和精進,在整體醫學技術的進步下,心音的發聲原理和病理關聯也逐漸釐清,進而鞏固了聽診的科學性。

  根據統計,在完整臨床診斷的配套之下,憑藉醫師的臨床經驗,聽診的診斷正確率可以高達百分之八十五。這統計所包括的案例不外乎醫師有把握而正確率更高的病例,及容易混淆或少見而較沒把握的病例;後者可由更精密儀器得到可靠準確的診斷。但是這門用聲音去窺探人體內部的藝術,如要達到一定的正確率,就需要完整的訓練及看診經驗的累積,以減少人對聲音的主觀分析所帶來的誤判,其難度和耗時是可想而知的;如今在諸多影像技術的發展及普遍之下,先進國家的醫學界對聽診的依賴度已大不如以往,而醫師們脖子上所掛的聽診器,也慢慢地成為一個寂寞的裝飾品。

  儘管聽診已不是診斷的主軸技術,心音仍有他的存在空間與重要性,因為心音是一個可以在診所看診當下,即可取得的診斷資訊。如果能有效利用其即時性及低成本的優勢,在適當的時機配合更精密的檢測,可以避免許多不必要的醫療資源浪費和減少病患的焦慮。透過電腦運算能力的日新月異,如今心音能利用電腦智能分析與判別去除人耳的主觀誤判,有效地提供判斷資訊幫助醫生診斷。

  此外,由於社會的高齡化,如心臟衰竭的老年慢性疾病,逐漸成為先進國家醫療資源的一大負擔,加上近年物聯網的成形,進而造就了遠端醫療診斷相關研究的崛起,這個可由麥克風或加速規就可輕易取得的心音訊號就再次受到矚目。病患可以在自家裡透過心音採集儀器獲得心音訊號,經過電腦處理分析後傳送至遠端醫療機構做進一步的判讀後,決定病患是否需要送醫觀察治療。

  到目前為止,智能分析與判別的研究都顯示:心音的電腦化應用是個具有潛力的領域,但是要能夠讓醫學界普遍採納,仍有段距離,而其中一個要克服的重要課題就是心音訊號的品質。雖然心音擷取不如操作心臟超音波來得繁複而必須由專業人員操作,但要取得良好品質的心音訊號,就必須克服環境以及人為等不確定因素;從在一般安靜的看診室裡、步調快速且吵雜的急診室裡、到沒有醫護人員協助的居家環境裡,都要能夠穩定的取得良好品質且乾淨的心音訊號。相信在硬體以及軟體不斷演進下,心音仍可在未來的醫療診斷中保有一定的地位。

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