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郭繼鴻:百年輝煌,萬眾澤被——記心電圖百年發展史 | 2021-07-07 |
文章来源:由「百度新聞」平台非商業用途取用"http://news.medlive.cn/heart/info-progress/show-68856_129.html" 來源:中國醫學論壇報作者:郭繼鴻(北京大學人民醫院)醫學史上有兩項檢查與診斷技術臨床應用已逾百年而久盛不衰。一項是X線檢查,該檢查的發現與發明者倫琴(R)于1900年榮膺首屆諾貝爾物理學獎;另一項則是心電圖檢查,其發明者艾因特霍芬(Einthoven)于1924年榮獲諾貝爾生理學或醫學獎。一、16年磨一劍:心電圖技術問世心電圖先驅:沃勒(Waller)1887年,英國皇家學會瑪麗醫院舉行了一場具有劃時代意義的科學演示:該院生理學教授Waller在犬和人的心臟上應用毛細管靜電計記錄心電圖。在觀摩這次科學演示的全世界著名生理學家中,包括荷蘭萊頓大學的Einthoven。演示中,Waller當場成功記錄了人類第一例心電圖,該圖中只有心室的V1、V2波,心房P波未能記錄(圖1)。Waller偉大而卓有成效的研究成果為心電圖技術的最終問世奠定了基礎。圖1Waller及人類首例心電圖A:Waller;B:毛細管靜電計核心組成;C:首例心電圖(僅有心室V1、V2波)心電圖之父:EinthovenWaller的創舉震撼并像磁石一般吸引著荷蘭的年輕生理學家Einthoven。此后13年,Einthoven完全致力于毛細管靜電計記錄心電圖的研究。他改進了多項關鍵性技術,使記錄到的圖形更加清晰,他記錄的心電圖中顯示了心房P波、心室除極的B、C波及復極的D波。但有個始終讓他逾越不過的難關:記錄心電圖的毛細管中汞與硫酸界面上下的微小移動除受心臟生物電變化的影響外,還受周圍環境各種干擾的影響。雖然他記錄的心電圖形已從原來2個波變成4個波,但仍不能解決心電信號淹沒在各種干擾波中這一問題,使該技術只能被束之高閣而不能用于臨床。經過13年的不懈努力,Einthoven未能看到曙光。1900年,他決定放棄毛細管靜電計記錄心電圖技術,開始尋找新出路。最終,他受阿德(Ader)于1897年發明的弦線式電流計的啟發,決心將之改造后用于記錄人體心臟微弱生物電。為增加電流計的靈敏度,不僅要增加磁場強度,還要減輕弦線重量。為此,他拉制的纖細鍍銀石英弦線(直徑僅2.1μm,用放大鏡才能看到)懸浮在兩側的磁鐵間,當體表心電有微弱變化時,弦線便出現擺動,將擺動放大500倍后則記錄到心電圖(圖2)。圖2Einthoven及弦線式心電圖機A:Einthoven;B:弦線式心電圖機模式圖;C:首例弦線式心電圖機記錄的心電圖人類的天平總偏向那些奮不顧己、獻身科學的人。1901年,Einthoven成功地用弦線式心電圖機記錄了第一份心電圖,并將各波命名為P、Q、R、S、T、U波,這些命名沿用至今。1903年,Einthoven發表了《一種新電流計》的論文,并獲廣泛承認,其標志著心電圖臨床應用的時代已開始。但在那時,受檢者的雙臂要浸泡在兩個裝滿鹽水的液罐中,為減少干擾,記錄儀還要距受檢者1.5公里之遙。二、幾代人的接力賽:導聯系統最終完善Einthoven于1903年完成的弦線式心電圖的記錄只是邁出了第一步,與其同樣重要的是心電圖記錄導聯系統的推出與完善。心電圖機問世時,當時的記錄導聯系統竟有一百多種,有的將探查電極放在心前區,而無干電極放在前額,有的無干電極放在口腔,還有人將其放入食管。沒有統一的心電圖導聯系統,記錄的心電圖讓人眼花繚亂,不知所從。1913年:標準雙極肢體導聯問世1906年,Einthoven提出雙極肢體導聯的概念,他將位于患者右臂、左臂和左腿的記錄電極兩兩連接后,可記錄出振幅高、圖形穩定的雙極肢導心電圖(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ導聯),而將3個記錄電極順序連接后則形成心臟電位的等邊三角形。直到1913年,雙極標準肢導心電圖才正式問世,并獨自應用了20年。1933年:威爾遜(Wilson)的單極導聯心電圖1920年,英國的劉易斯(Lewis)對雙極肢導系統提出了質疑:一是其距心臟較遠而使心電圖振幅較低(衰減嚴重);二是不能反映心臟水平面的心電向量變化。Lewis隨即開始研究單極導聯心電圖技術,他將心電圖單極探查電極放在胸前區V1~V6部位和3個肢體導聯部位,而無干電極為中心電端。這就是由Lewis提出、1933年由Wilson最終完成的單極導聯心電圖,這種心電圖根據Kirchhoff電流定律確定了零電位和中心電端的位置。至此,心電圖導聯系統已成為12導聯系統。1942年:標準12導聯心電圖最終完善在Wilson的12導聯系統中,3個單極肢體導聯VL、VR、VF的心電圖波形幅度低,不便于測量和觀察變化。1942年,戈德伯格(Goldberger)做了進一步研究,當他記錄某一肢體的單極導聯心電圖時,將該肢體與中心電端的連接切斷,用另外兩個肢體導聯的連接形成無干電極。奇跡發生了,心電圖的振幅一下子增加了一倍,形成了沿用至今的單極加壓肢體導聯:aVL、aVR、aVF導聯。至此,記錄心電圖的標準12導聯系統全部推出:3個雙極肢體導聯(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,Einthoven,1913)、6個單極胸前導聯(V1~V6,Wilson,1933)、3個單極加壓肢體導聯(aVL、aVR、aVF,Goldberger,1942)(圖3)。圖3標準12導聯心電圖示意圖A:6個肢體導聯;B:6個胸前導聯三、一步一蓮花,不覺入梵境1903年,心電圖開始用于臨床。1906年,Einthoven先后記錄了心房顫動、心房撲動、室性早搏等心電圖。1908年,心電圖開始用于診斷心房肥大、心室肥大,從此心電圖應用范圍不斷擴大,新的心電圖波與心電現象相繼被發現。其經久不衰的歷程酷似一步一蓮花,逐漸入梵境。1930年,預激綜合征被發現,隨后列夫(Lev)病、長及短QT綜合征、Brugada綜合征、病態竇房結綜合征、早期復極綜合征、J波綜合征、Epsilon波等新的臨床心電疾病相繼被提出。如今,心電圖檢查已成為臨床四大常規檢查項目之一,應用范圍已超出心血管病的診治,其對腦血管病(例如尼加拉瀑布樣T波)、呼吸系統疾病(例如肺栓塞)的診斷都有特異性強、敏感性高的表現。與世界醫學同步,中國心電圖技術的應用也在持續發展中。1928年,中國醫學科學院北京協和醫院購進了兩臺Cambridge公司生產的心電圖機,開啟了我國心電圖應用的先河。截至1949年,協和醫院已積累了幾萬份雙極肢體導聯心電圖資料。1950年黃宛教授回國,及時將原來的舊式心電圖機改造為單極導聯心電圖機,再次與世界同步。近年來,中國心電圖領域的迅速發展讓人目不暇接。此外,中國正常人心電圖數據庫的研究業已完成,預計不久的將來,中國心電圖專著中有關心電圖的正常值、異常值將更換為中國人自己的數據,標志著中國心電圖領域已跨入一個新紀元。(本網站所有內容,凡注明來源為“醫脈通”,版權均歸醫脈通所有,未經授權,任何媒體、網站或個人不得轉載,否則將追究法律責任,授權轉載時須注明“來源:醫脈通”。本網注明來源為其他媒體的內容為轉載,轉載僅作觀點分享,版權歸原作者所有,如有侵犯版權,請及時聯系我們。) 關鍵字標籤:https://www.qtmedical.com/ |
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