醫學(xué)史上有兩項檢查與診斷技術(shù)臨床應用已逾百年而久盛不衰。一項是X線(xiàn)檢查,該檢查的發(fā)現與發(fā)明者倫琴(R)于1900年榮膺首屆諾貝爾物理學(xué)獎;另一項則是心電圖檢查,其發(fā)明者愛(ài)因托文(Einthoven)于1924年榮獲諾貝爾生理學(xué)或醫學(xué)獎。
部分諾貝爾生理學(xué)與醫學(xué)獎獲得者
愛(ài)因托文紀念郵票
“心臟病的科學(xué)進(jìn)入了新的篇章,它不是靠一個(gè)人的工作,而是許多天才的科學(xué)家,超越了任何政治藩籬,潛心鉆研而成。他們在世界各地,為了科學(xué)的進(jìn)步,為了達到造福于深受病患折磨的人類(lèi)的目標,貢獻了全部的精力”。
—— Einthoven (心電圖之父)
心電圖的奠基人
電的人體感受性實(shí)驗
電的人體感受性實(shí)驗
馬申布羅克
18 世紀,萊頓大學(xué)的學(xué)者馬申布羅克(Pieter van Musschenbroek,1692~1761) 等人進(jìn)行了有關(guān)電的人體實(shí)驗,發(fā)明了萊頓瓶。
馬申布羅克親自將自己的雙手用導線(xiàn)連接到萊頓瓶上,記錄了被電擊的感受,是人類(lèi)對電的最早親身感受性實(shí)驗。
生物電的研究
——電可導致神經(jīng)沖動(dòng)的傳導
波倫亞大學(xué)
教授
伽伐尼
18 世紀下半葉,意大利波倫亞大學(xué)的解剖和外科學(xué)教授伽伐尼(Luigi Galvani, 1737~1798) 開(kāi)始研究電對生物組織的作用。在解剖青蛙時(shí),注意到用電刺激青蛙的神經(jīng),會(huì )導致其肌肉的收縮,他認為這是一種生物電現象 。
后來(lái)證明伽伐尼所發(fā)現的電并不是來(lái)自動(dòng)物的體內,但卻由此認識到:電可以導致生物神經(jīng)沖動(dòng)的傳導。
生物電的研究
——“肌肉電流”
物理學(xué)和生理學(xué)學(xué)家
馬泰烏奇
19 世紀上半葉,意大利的物理學(xué)和生理學(xué)家馬泰烏奇(Carlo Matteucci,1811 - 1868) 自1832 年始,進(jìn)行了一系列有關(guān)蛙肌肉收縮方面的試驗。第一次探測到在損傷和未損傷的肌肉之間存在一種電流,他稱(chēng)之為“肌肉電流”。
1840 年至1842 年間,馬泰烏奇在發(fā)表的數篇論文和演講中對上述試驗進(jìn)行了論證和分析。
生物電的研究
德國
迪布瓦·雷蒙
在德國,迪布瓦·雷蒙( Emil Du Bois - Reymond ,1818~1896) 提出了“動(dòng)作電位”(action potential) 的概念。
1849 年,迪布瓦·雷蒙于設計了第一臺測試電位變化的儀器,稱(chēng)作周期斷流器或稱(chēng)電流斷續器。
科里克爾
和米勒
1855 年,德國沃爾茲堡的兩位學(xué)者科里克爾( RudolfAlbertvon) Kolliker,1817~1905) 和米勒 (Heinrich Muller,1820~1864) 研究了蛙心的動(dòng)作電位,證實(shí)了心臟電活動(dòng)與心臟收縮有關(guān)(興奮-收縮偶聯(lián))。
法國物理學(xué)家
李普曼
1875 年由法國物理學(xué)家,諾貝爾物理獎得主李普曼( Gabriel Jonas Lippmann , 1845~1921) 發(fā)明了一種極靈敏的汞毛細管電流計,非常適合于記錄迅速變化著(zhù)的生物電活動(dòng)。
沃勒與人類(lèi)第一份心電圖
英國
生理學(xué)家
沃勒
1887年,英國杰出的生理學(xué)家英國生理學(xué)家沃勒(Augustus Desire Waller ,1856~1922)應用汞毛細血管電流計描記出人類(lèi)第一份心電圖。該圖中只有心室的V1、V2波,心房P波未能記錄。
真正的主角,荷蘭生理學(xué)家
---愛(ài)因托芬
因為毛細管靜電計的毛細血管不可能做的太細,他無(wú)法測到更精確的電流,愛(ài)因托芬改進(jìn)了這個(gè)裝置,他利用通電的導體可以產(chǎn)生磁場(chǎng)的安培右手定律發(fā)明了----磁電式儀表。愛(ài)因托芬把提高靈敏度的任務(wù)完全交給超大的電磁鐵,而動(dòng)圈以匝數最少,質(zhì)量最輕為目標。最終的結果是1895年推出的弦線(xiàn)式電流計---看清楚還不是心電圖機。
歷經(jīng)13年
---弦線(xiàn)式心電圖問(wèn)世
1903年,Einthoven成功地用弦線(xiàn)式心電圖機記錄了第一份真正意義上的心電圖,并將各波命名為P、Q、R、S、T、U波,這些命名沿用至今。這一年被稱(chēng)為心電圖的公元元年,愛(ài)因托芬因因此被稱(chēng)為心電圖之父。
標志著(zhù)心電圖臨床應用的時(shí)代已開(kāi)始,一百多年過(guò)去了,沿用至今,無(wú)可替代。
第一臺心電圖機無(wú)法放大心臟電流,用巧奪天工的工藝讓及其微弱的電流在沒(méi)有放大的基礎上被記錄,這種弦線(xiàn)式心電圖由劍橋大學(xué)生產(chǎn),10年只生產(chǎn)了3臺。
最早的3臺心電圖機的原型,現存于倫敦博物館
時(shí)光又過(guò)了30年,我們迎來(lái)了20世紀最偉大的發(fā)現----半導體,半導體的3個(gè)發(fā)明者——巴丁博士、布菜頓博士和肖克萊博士,后來(lái)當之無(wú)愧的獲得了1956年諾貝爾物理學(xué)獎,同時(shí)他讓廉價(jià)的心電圖機成為可能,因為他可以很容易的,不失真放大電信號,心電圖因此從實(shí)驗室轉向臨床應用直到今天。
心電圖記錄導聯(lián)系統
? 弦線(xiàn)式心電圖的記錄邁出了心電圖時(shí)代的第一步。
? 心電圖機問(wèn)世后,記錄導聯(lián)系統竟有一百多種,沒(méi)有統一的心電圖導聯(lián)系統,記錄的心電圖讓人眼花繚亂,不知所從。
? 統一、完善的心電圖導聯(lián)系統迫在眉睫。
愛(ài)因托芬的重要功績(jì)
1895年命名了心電周期中的P、Q、R、S、T各個(gè)波群。
1903年后,發(fā)現和記錄了U波。
1906年,記錄出振幅較高、圖形穩定的I、II、III導聯(lián)心電圖。
1913年,提出著(zhù)名的“Einthoven三角”理論,同年創(chuàng )立心電圖標準雙極肢體導聯(lián)記錄系統。
?1913年標準雙極肢體導聯(lián)問(wèn)世
“愛(ài)因托芬”三角
1933年:?jiǎn)螛O導聯(lián)(胸前導聯(lián))問(wèn)世
由Lewis提出、1933年由威爾遜(Wilson)最終完成的單極導聯(lián)心電圖,心電圖單極探查電極放在胸前區V1-V6部位和3個(gè)肢體導聯(lián)部位,反映心臟水平面的心電向量變化。
標準十二導聯(lián)的形成
1942年,金貝格(Emanual Goldberger)創(chuàng )立了單極肢體加壓導聯(lián)aVR、aVF、aVL ,沿用至今。
至此,標準的十二導聯(lián)系統正式形成。
1942年:標準12導聯(lián)最終完善
心電圖的標準12導聯(lián)系統
3個(gè)雙極肢體導聯(lián)(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,Einthoven,1913)
6個(gè)單極胸前導聯(lián)(V1~V6,Wil son,1933)
3個(gè)單極加壓肢體導聯(lián)(aVL、aVR、aVF,Goldberger,1942)
其它導聯(lián)系統
雙極胸導聯(lián),出現于10世紀70年代,目前已很少用;
Nehb導聯(lián),以德國為主的一些歐洲國家仍在使用;
頭胸導聯(lián)(HC),目前還處在探索階段;
Frank鄭交導聯(lián),還需要積累更多的資料和經(jīng)驗;
此外還有F導聯(lián)系統、食管導聯(lián)、動(dòng)態(tài)心電圖導聯(lián)、心電監測導聯(lián)以及運動(dòng)試驗心電圖導聯(lián) 。
標準心電圖建立后的進(jìn)展
1945年,Lengere等首次記錄心內心電圖
1956年,Holter發(fā)明24小時(shí)動(dòng)態(tài)心電圖
1960年,Giraud等首先記錄希氏束電圖
60年代,V3R~V4R、V7~V9
1971年,Wellens開(kāi)始心內程序刺激(電生理時(shí)代開(kāi)始)
1973年,Strauss記錄心內晚電位
1973年,Cranefield提出觸發(fā)激動(dòng)的概念。
1978年,Cramer記錄出竇房結電圖。
1981年,Simson記錄體表晚電位。
80年代初,同步3導、6導心電圖。
80年代中,同步12導聯(lián)心電圖。
統一導聯(lián)標準
國際公認了美國心臟學(xué)會(huì )(AHC)在1954 年提出的倡議
1、12導聯(lián)心電圖
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、aVR 、aVL、aVF
V1、V2、V3、V4、V5、V6
2、18導聯(lián)系統
增加了右胸V3R~V5R、左胸V7~V9
國內心電圖發(fā)展
開(kāi)始于北京協(xié)和醫院
黃 宛
協(xié)和醫院
教 授
心電圖臨床意義
? 識別各種心律失常(最有價(jià)值)
? 輔助診斷心房、心室肥大
? 反映心肌缺血、心肌梗死
? 心電監護
? 了解藥物的療效及對心肌的影響
? 輔助診斷電解質(zhì)代謝紊亂
在得知自己獲得諾貝爾獎時(shí),愛(ài)因托芬是這樣說(shuō)的:
貢獻比我大的大有人在,由我領(lǐng)受這項科學(xué)大獎,我深感受之有愧!
我可以有把握地深信不疑,如果我們所作的沒(méi)有了他(指劉易斯)的工作,沒(méi)有了他的有價(jià)值的貢獻,今天在心電圖方面的廣泛影響肯定不會(huì )達到目前的高度,我甚至懷疑我今天是否應該擁有站在你們面前的這種特殊的榮幸。
田 穎
首都醫科大學(xué)附屬北京朝陽(yáng)醫院心臟中心副主任醫師,哈特瑞姆心臟醫生集團聯(lián)合創(chuàng )始人。
目前主要從事起搏電生理方面的工作。研究方向為心臟起搏和心電生理,擅長(cháng)心律失常的介入治療,尤其是起搏器、心律轉復除顫器以及心臟再同步治療器械植入,同時(shí)進(jìn)行房顫、室早、室速、室上速等快速心律失常的射頻消融治療。
現任中國醫師協(xié)會(huì )心律專(zhuān)業(yè)委員會(huì )青年委員會(huì )副主任委員、北京醫學(xué)會(huì )心電生理與起搏分會(huì )青年委員會(huì )副主任委員、中國醫師協(xié)會(huì )科普分會(huì )委員、中國醫療保健國際交流促進(jìn)會(huì )心律與心電分會(huì )委員等十多項各學(xué)會(huì )及協(xié)會(huì )職務(wù)。
曾獲得重慶市科技進(jìn)步一等獎,黑龍江省高??茖W(xué)技術(shù)一等獎,黑龍江省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎。 2013年最佳在線(xiàn)名醫,北京市微博科普專(zhuān)家。
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