【学医之路】最早的心电图机是这样的！_【杏林轶话】

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【学医之路】最早的心电图机是这样的！

长城国际心脏病学

你能猜出图中人在做什么吗？

这名男子的双手和左脚分别浸入盐溶液中，导线将三个溶液池与一部机器相连，这种检查方式是不是似曾相识？

没错，这正是描记心电图时肢体导联的连接方式。

图中这部看上去眼花缭乱的机器就是早期的心电图机。事实上，这已经是被改进后的机器了。

在1903年第一部心电图机投入应用时，那个重约600磅（合272公斤）的家伙需要五个人同时操作，并且它的电磁铁还要不断用水进行冷却，而为了设计制造出它，荷兰生理学家爱因托芬足足花去了三年时间。

威廉·爱因托芬（Willem Einthoven），1860年生于爪哇（今印度尼西亚），6岁时父亲去世，10岁时随母亲回到荷兰，定居于乌德勒支。18岁时爱因托芬进入乌德勒支大学学习医学，25岁时获得医学学位，26岁即成为莱顿大学的生理学教授。

在针对心音的研究中，爱因托芬发觉旧有的实验设备存在相当多的不便。他仔细学习了前人所发明的毛细血管静电计的工作原理，并试图提高它的敏感度并改进它的稳定性。经过长期不懈努力，爱因托芬终于设计出了弦线式电流计。

在那之前，科学家们已经发现人体的某些生理活动，例如，心脏跳动等伴随着生物电流的改变。但是这种电流非常微弱，很难经过体表测得。弦线式电流计的发明使得通过体表检测电流变化成为可能。

简单地说，弦线式电流计大致分为四个部分，一个强大的电磁场，一根极细的镀银石英丝，一部照明设备，一卷恒速移动的感光纸。当体表的电极检测到电流信号并传递至石英丝时，后者将在电磁场中发生位移。照射石英丝的光源就会在感光纸上留下不同的痕迹，体表的电流变化就这样被描记了下来。这套灵敏的系统问世后在医学科学研究中发挥了重要作用，例如，用于记录迷走神经和交感神经的动作电流等。当然，弦线式电流计最主要的意义在于用作心电图的描记。爱因托芬也被公认为心电图的发明者。

今天的心电图机早已变得小巧而方便。某些心脏病患者甚至可以将机器随身携带，用于记录24小时的心电变化，以捕捉易被忽视或遗漏的发病瞬间。心电图检查以其快速、无创伤、客观准确的特点成为医学临床最常见的检查项目，在诊断心脏疾病等方面具有不可替代的地位。正常心脏的起搏点位于窦房结，窦房结细胞有节律地发出电冲动，经由心脏的传导系统传播到各部位心肌，使得心脏的活动有条不紊地顺序进行。在每一个瞬间，心脏发生的电流传导方向和电位大小都可以用向量来表示。在一个心电周期内将这些向量的顶端按照时间顺序连在一起，就构成了一个向量环。所谓心电图，实际上就是这个向量环在电极所在方向的零电位线上的投影。

为描述一个心电周期内心电图的波形变化，爱因托芬分别用P、Q、R、S、T等字母来命名这些向上或向下的波。这些表示方法一直沿用到今天。

尽管当时爱因托芬尚不能明确说明这些波形的产生机制，但是他已经将这些变化与心脏的传导系统联系了起来。他认为，P波代表一个刺激信号在心耳肌肉系统内的传播；QRS波群则代表刺激信号在心室内的传播，其波形之所以不对称，是由于信号在心室肌树状蒲肯野纤维内传导的起始时刻不同。

爱因托芬同时意识到，由于电极放置的方式不同，心电图的描记也随之变化，因此规范化心电图电极的放置部位也非常重要。肢体导联（对应心电图的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ导）需要连接患者的左手、右手和左脚正是从那时沿袭而来。

某些特殊疾病的心电图具有特征性变化，对此爱因托芬也有所发现。例如，二尖瓣关闭不全的患者会出现右室肥大，主动脉瓣关闭不全的患者会有左室肥大；二尖瓣狭窄的患者左心房肥大，这些问题在心电图上都有相应的表现。

爱因托芬十分钟爱体育，他是荷兰体操和击剑联盟的主席，同时还是乌德勒支学生赛艇俱乐部的创始人之一。在一次运动中他不幸手肘骨折，为此他还专门撰写了有关肩部与肘关节的医疗论文。

在心电生理领域，爱因托芬是毫无疑问的先驱。随着关于心电图的研究成果越来越多，心电图在心脏疾病中的诊疗意义也变得越来越明确，心电生理这一生理学分支也开始由相对冷僻转向为人所瞩目。

1924年爱因托芬赴美讲学，在异国获知了自己荣获诺贝尔医学奖的好消息。1925年，爱因托芬被选为英国皇家学会会员。67岁时因癌症逝世。