Stethoscope - 製作費が2.5〜5ドルのオープンソース聴診器
(github.com/GliaX)- 自由に公開された設計図で作る、研究で検証済みの聴診器であり、査読論文の検証資料もあわせてリンクされている
- 聴診器のベルは約 1〜2ドル、そのほかの部品も同程度のコストを目標としており、全体の製作費を低く抑えている
- 現在このプロジェクトで作られた聴診器は、市場で gold standard とされる Littmann Cardiology III と同等に動作する
- 3Dプリント部品はヘッド、イヤーチューブ2本、Y-piece、スプリング、リングで構成され、追加でシリコンチューブ、40mmダイアフラム、イヤーチップが必要
- 出力設定では 100% infill が必須で、そうでないと正しい音が得られない
- 推奨材料は PETG または ABS で、PLA は熱変形とスプリング部品の品質低下により寿命が大きく短くなる
- 基本の出力条件として 0.2mm のレイヤー高と PrusaSlicer 2.0 以上での 3MF ファイル使用を案内しており、出力設定は変更しないよう明記している
- スプリングとイヤーチューブの適合が悪い場合はスプリング寸法の調整が可能だが、ヘッドやリングの調整は 音響特性 を変える可能性があるため注意が必要
- 組み立ては instructional video を基準に進め、ダイアフラム、ヘッド、チューブ、Y-piece、イヤーチューブ、イヤーチップの順に接続した後、検証手順に従って試験する
- STL の作成には CrystalSCAD と OpenSCAD を使用しており、stethoscope head は提供された Ruby コマンドで再生成できる
- 大量製作時には1つのプレートに聴診器4台を出力し、使用したスプールと累積生産番号を含む シリアル番号体系 を用いている
- ハードウェア著作権の適用範囲は限定的と見ており、この成果物は適用可能な範囲で TAPR OHL により提供される
1件のコメント
Hacker News のコメント
周波数応答グラフを見ると、あまり信用できない気がする
https://journals.plos.org/plosone/article/figure?id=10.1371/...
他の聴診器の応答チャートはこんな感じでもある: https://www.researchgate.net/figure/a-Frequency-response-of-...
プロ向け聴診器同士でも差が大きいのに、3Dプリント聴診器が gold standard とほぼ完全に一致するというのは不自然に見える
ここにはオーディオ工学やモデリングがほとんど入っていないように見えるし、単なる粗い openSCAD のチューブ程度で、しかも円形断面は出力時のブリッジングで内部に粗さが出て減衰が生じそうだ
プラスチック素材の応答、シリコーンチューブの厚み・剛性、bell の高さ・幅のように性能を変える変数が多すぎるので、差がほとんどないという結論はかなり怪しい
数年前に流行った 3D-print everything 的な雰囲気にも見える
モンキーレンチを 3D プリントすることはできても、ひどい金属製の安物のほうがあらゆる指標で優れているのと同じで、聴診器も Alibaba で 200 個注文なら金属製が 1 個 $1.22 程度なのに、この出力物がそれほど良いとは信じがたい
これが成り立つには、安価な聴診器メーカーが相当にひどくなければならないが、一方で Littmann が高価なのは、医師市場を狙った価格設定、耐久性、そして 10 年近い使用期間にコストを分散できる構造によるところもある
聴診器は医師の象徴のようにも見なされるので、医師は安っぽい聴診器を欲しがらない
昔の開発途上国向け低価格インキュベーターのプロジェクトも思い出すが、医療グレードのシステムを買えないほどなら、その機器を運用する熟練人材や体制も同時に不足していることが多い
医療は結局 信頼に基づくシステムなので、自分の命を預ける仕組みを信じられなければならない
だからこれは、実在の問題というより想像上の問題を解いている感じが強い
ある場所に特定の医療機器がない理由は機器価格だけではなく、システム全体が高すぎるからであり、ブランド物のインキュベーターを買えないなら、その機器を置く空間の厳格な洗浄体制も維持しにくい可能性が高い
金属製の聴診器は $7 のものを買うだけでも十分に良い、あるいはそれ以上であることが多く、わざわざ材料を集めて組み立てる時間も不要だ
非医療グレードの聴診器で大きな問題が起きる確率は低そうでも、数ドルの差ならその価値は十分あると思う
ただし数千ドルの差なら、その追加費用で正確に何を買っているのかをもっと深く検討するだろう
このプロジェクトの研究者の一人のインタビューがある
https://logicmag.io/bodies/tarek-loubani-on-3d-printing-in-g...
プロジェクトの背景と動機をよく説明していて、以前読んだときかなり興味深く、刺激を受ける内容だった
実際には、この種のプロジェクトが誰かにとって非常に有用で現実的になる要因は、もっとずっと多い
ブランド聴診器が $100 を超え、一般的な製品でも $30 前後するというのはかなり驚きだった
規制を満たす必要があり、毎日何年も患者評価に使われうる 耐久性のある医療機器なら、$100 はまったく不自然な価格ではない
3D プリントの代替品にもプリンターとフィラメントが必要で、規格適合を unit test で確認しなければならず、耐久性にも疑いが残る
人類の自給自足向け 3D プリント部品リストには面白い追加物だろうが、日常的に使う医師の立場では良い道具に 100 ドル使うのはごく当然だ
市場には Littmann のコピー品もあり、医師が主に買うのは Littmann、Harvey(Welch-Allyn)、Heine あたりだ
高品質な聴診器を売る会社は、わざわざ $30 以下の価格帯に入ろうとはせず、どうせ上げるなら Littmann と同じ市場に置くほうがよい
救急医療用途では昔 $45 ほどで買った Littmann lightweight でも十分だったが、胸部の微妙な音をしっかり聞きたいときは私物の Littmann Cardiology IV を使う
すでに慣れていて一貫性が高く、患者に冷たくなく、雑音は少なく感度も適切だ
ただ少し重いので、犬が激しく抵抗して弾き飛ばしたら、誰かに当たって痛いかもしれない
冗談で医師のほうが上手なのかと聞いたら、医師は看護師のほうが練習量が多いので上手だが、自分は より良い聴診器を使っているのだと答えた
本文にあるように、このプロジェクトの成果物が市場の gold standard である Littmann Cardiology III と同等に機能するなら、それは驚異的な成果だ
医学部入学時に買う象徴的な品のようにも見なされるので、そうなると少し多めに出すこともある
使用あたりコストで見ると、標準的な工業製の金属製聴診器と比べてどの程度になるのか気になる
写真はないのかと思ったが、それは少し残念。それでも面白そうだ
設計や材料が 消毒可能性まで考慮しているのか気になる
高圧蒸気滅菌器 autoclave に耐えられる製品も多くはなさそうだ
Temu では $3 の安い聴診器が買える
それでも私は Littmann のほうが使いやすく、これは 20 年以上もっている
今必要なのは オープンソースの超音波装置だと思う
https://www.ebay.co.uk/itm/264691582901
eBay のリンクが後で死んでも説明しておくと、Valuemed の明るい黄色の 使い捨てプラスチック聴診器で、良い Littmann に何か汚いものが付く危険があるときに使う品だ
単品価格は £1.99 ほどで、こういうものはまとめ買いすると非常に安い
昔、VDSL 以前の時代に高速サイト接続用として使っていた Orthogon Gemini のマイクロ波リンクボックスには、こういうのが 2 本ずつ入っていたこともある
照準モードでは小さなビープ音が鳴るのだが、この安物のプラスチック聴診器で風切り音や空調ノイズの上からでもその音を聞くことができた
今でも箱ごと残っていて、数年前には息子が通っていた幼稚園にも何本もあげたが、それでも余った
1 個 $3 かけて 3D プリントする理由はあまり見当たらず、まとめ買いの箱ならそれよりずっと安い
Alibaba にも 安価なプラスチック聴診器は多く、金属製でも $2 台のものがある
単純な部品を数量で作るなら、3D プリンティングは適した方式ではない