心电图仪——1903年

如果说医疗电视剧教会了我们什么,那就是如何在急诊室的监视器上识别心脏的典型峰值和低谷。这些图像代表了由心电图仪记录的心脏跳动的电活动,这台机器彻底改变了心脏病诊断学,并帮助获得了诺贝尔奖。

心电图仪电生理学的研究可以追溯到一位意大利医生路易吉伽尔伐尼1843年,另一位意大利医生卡洛·马特乌奇(Carlo Matteucci)首次注意到一只鸽子的心电流,自此科学家们就对心脏的电活动有了具体的了解。问题在于测量和记录这种微弱的电活动。第一个做到这一点的人是1887年英国生理学家奥古斯都Desiré沃勒。沃勒使用了李普曼毛细管静电计,这种装置的特点是一根水银管,水银是一种导电液体。当病人心脏产生的电流被施加到管上时,它改变了水银柱的表面张力,导致半月板移位。这种变化可以通过显微镜观察和拍照。这种测量技术虽然缓慢且不精确,但在演示中给一位目击者留下了深刻的印象威廉弦线他很快就发明了心电图仪。

首先,爱因托芬致力于澄清沃勒的结果,沃勒的结果记录了心脏中四个不同的电活动点,他称之为A、B、C和d。用他开发的数学公式,爱因托芬修正了水银柱位移曲线固有的误差范围,获得了一个更敏感的读数,显示的电活动点不是四个,而是五个。爱因托芬将这些点重新命名为P、Q、R、S和T,它们被证明非常准确。它们对应于心脏自然起搏器的电兴奋(P),参与心房放松和心室兴奋的脉冲的组合(Q. R, S),以及心室放松(T)。它们仍然用于描述今天的高级读数。

在改进了毛细管静电计可以达到的结果之后,爱因托芬开始发明一种不同类型的机器来记录心脏的电活动,这种机器更准确,操作起来也不那么麻烦。1901年,他又向前迈出了一大步,发明了弦振镜。这种仪器由一根镀银的石英细线组成,当这根细线悬浮在磁场中,被一束光击中时,它的偏转会投射出一个阴影,从而比毛细管静电计甚至传统的电流计更精确地测量电活动。两年后,爱因托芬将这项发明与一个旋转的自行车车轮(车轮的辐条定期中断光线以保持时间)和一个下落的玻璃板相机相结合,以记录检流计的偏转,发明了第一部心电图仪。他的原型重达600磅,需要五个人来操作,并要求患者将手臂和腿浸入导电盐水溶液中,以获得电读数。但这张在德语中被称为“心电图”(electrokardiogramma)的图像,为评估心脏活动模式提供了前所未有的机会,并为诊断与这种模式差异有关的疾病铺平了道路。

随后进行了许多改进。电极的发展很快就消除了对盐水溶液的需求。爱因托芬认为,在手臂、腿部和胸部的特定位置放置十几个电极可以获得最佳的读数;他的12铅标准至今仍在使用。1928年,弗兰克·桑伯恩(Frank Sanborn)推出了一种更实用的台式心电图机,重50磅,由6伏汽车电池供电。随着时间的推移,打印机能够比爱因托芬的原始相机更快地提供读数。今天以计算机为基础的模型为存储和传输信息提供了无与伦比的精度和可能性。

无论是通过他人的工作,还是通过自己的心电图仪设计,爱因托芬对准确心脏读数的不懈追求,使医生能够记录和诊断此前人们知之甚少的心脏异常和电解质失衡。他的计算、观察和发明都经受住了时间的检验,并被证明非常准确,导致了有效的治疗方法,挽救和丰富了无数人的生命。因为他的工作,爱因托芬在1924年获得了诺贝尔生理学或医学奖。

最后修改于2014年9月20日