Струнный гальванометр - String galvanometer

Ранний коммерческий аппарат ЭКГ, построенный в 1911 году Cambridge Scientific Instrument Company.

В конце 1800-х годов телеграфия развивалась как способ дистанционной связи. Сообщения преобразовывались в точки и тире, которые отправлялись в виде электрических импульсов и могли быть преобразованы в звуковые или визуальные сигналы на удаленном участке. Это преобразование производилось катушкой в ​​гальванометре с ограниченной частотой. Клеман Адэр, французский инженер, заменил катушку на гораздо более быструю проволоку или «струну», произведя первую струнный гальванометр.[1] Август Валлер обнаружил электрическую активность сердца и в 1887 году произвел первую электрокардиограмму. [2] Но его оборудование было медленным. Физиологи работали, чтобы найти лучший инструмент. В 1901 году Виллем Эйнтховен описал научную основу и потенциальную полезность струнного гальванометра, заявив, что «мистер Адэр уже построил прибор с проводами, протянутыми между полюсами магнита. Это был телеграфный приемник».[3] Хотя Эйнтховену иногда приписывают его изобретение, он не изобрел струнный гальванометр. Он был лидером в применении струнного гальванометра в физиологии и медицине, что привело к сегодняшней электрокардиографии.[4] Эйнтховен был награжден орденом 1924 г. Нобелевская премия по физиологии и медицине за его работу.[5]


История

Схема гальванометра Эйнтховена, с кварц нить с маркировкой a-a'- 1903 г.

До появления струнного гальванометра ученые использовали капиллярный прибор. электрометр для измерения электрической активности сердца, но это устройство не могло выдавать результаты диагностического уровня.[6] Виллем Эйнтховен адаптировал струнный гальванометр на Лейденский университет в начале 20 века, опубликовав первую регистрацию его использования для записи электрокардиограммы в Festschrift книга в 1902 году. Первая электрокардиограмма человека была записана в 1887 году; однако количественно измеримый результат был получен с помощью струнного гальванометра только в 1901 году.[7] В 1908 году врачи Артур МакНалти, Доктор медицины Оксон и Томас Льюис объединились, чтобы стать первыми в своей профессии, применившими электрокардиографию в медицинской диагностике.

Механика

Гальванометр Эйнтховена состоял из покрытого серебром кварц нить накала в несколько сантиметров (см. рисунок справа) и незначительной массы, которая проводила электрические токи от сердца. На эту нить воздействовали мощные электромагниты расположен по обе стороны от него, что вызвало смещение нити вбок пропорционально току, переносимому из-за электромагнитное поле. Движение нити было сильно увеличено и проецировалось через тонкую щель на движущуюся фотопластинку.[8][9]

Первоначально нить накаливания была получена путем вытягивания стеклянной нити из тигля с расплавленным стеклом. Для получения достаточно тонкой и длинной нити накала стрелка был снят через всю комнату так, что он вытащил нить из расплавленного стекла. Затем полученная таким образом нить была покрыта серебро чтобы обеспечить проводящий путь для тока.[10] Затягивая или ослабляя нить накала, можно очень точно регулировать чувствительность гальванометра.[8]

Оригинальная машина требовала водяного охлаждения для мощных электромагнитов, требовалось 5 операторов.[11] и весил около 600 фунтов.[9]

Процедура

Пациентов усаживают обеими руками и левой ногой в отдельные ведра с физиологическим раствором. Эти ведра действуют как электроды, проводя ток от поверхности кожи к нити. Три точки контакта электродов на этих конечностях производят то, что известно как Треугольник Эйнтховена, принцип, который до сих пор используется в современной записи ЭКГ.[12]

Рекомендации

  1. ^ [Adair C. Sur un nouvel appareil enregistreur pour câbles sous-marins («О новом записывающем устройстве для подводных кабелей») К. Р. Акад. Sci (Париж) 1897; 124: 1440-2.]
  2. ^ [Уоллер А.Д. Демонстрация на человеке электромоторных изменений, сопровождающих биение сердца. J Physiol 1887; 8: 229-34]
  3. ^ [Эйнтховен В. Un nouveau galvanomètre. («Новый гальванометр») Arch Neeri Sci Exactes Nat 1901; 6: 625-33]
  4. ^ [Купер Дж. Электрокардиография 100 лет назад. New England J Med1987; 215: 461-3]
  5. ^ Боубрик и Борг (2006), п. 10.
  6. ^ «Струнный гальванометр Эйнтховена, первый электрокардиограф», Мойзес Ривера-Руис и др., Tex Heart Inst J. © 2008 Техасский институт сердца [1]
  7. ^ Bowbrick, S .; Борг, А. (2006). ЭКГ полная. Elsevier Limited. п. 2.CS1 maint: ref = harv (связь)
  8. ^ а б «Виллем Эйнтховен и рождение клинической электрокардиографии сто лет назад», С. Серж Барольд, Cardiac Electrophysiology Review, Springer, Нидерланды, январь 2003 г. [2]
  9. ^ а б Эйнтховен (1901)
  10. ^ История электрокардиографии стр. 112-113
  11. ^ Национальные институты здравоохранения США В архиве 2008-05-14 на Wayback Machine
  12. ^ Боубрик и Борг (2006) С. 9–10.