Чествование первооткрывателя ЭКГ

8 апреля этого года. в Лейдене откроется мемориальная доска, посвященная Виллему Эйнтховену, голландскому физиологу и гистологу, удостоенному Нобелевской премии в 1924 году за открытие механизма записи электрокардиограммы.

 В честь первооткрывателя ЭКГ

Используя устройство, которое он сконструировал, Виллем Эйнтховен провел первые тесты ЭКГ

Инициатива по созданию и представлению этой платы была взята на себя глобальной организацией под названием IEEE (Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике), которая играет ведущую роль в развитии электроники и науки и техники, связанных с электротехникой и электротехникой, а также с информационными технологиями и телекоммуникациями. , а теперь еще и с биомедицинской инженерией. IEEE вдохновляет на технические инновации, особенно в ИТ и телекоммуникациях, и устанавливает стандарты, которым затем следуют во всем мире, благодаря которым компьютер тайваньского производства без проблем работает с американским диском и немецким принтером.

IEEE издает множество профессиональных журналов, организует конференции на самом высоком уровне и проявляет огромное количество разной профессиональной деятельности, благодаря которой наша техническая цивилизация сегодня выглядит именно так, а не иначе. У меня нет места здесь, чтобы даже кратко описать, что такое IEEE и что он делает, но давайте знать, что благодаря этой организации наше ИТ-оборудование служит нам так хорошо.

Вехи IEEE

Помимо других видов деятельности, IEEE также присуждает различные награды и знаки отличия. Я сам получил в 2004 году медаль «За пионера нейронных сетей в Польше», присуждаемую IEEE. Но особо ценятся награды IEEE Milestones — плакетки, увековечивающие память людей, внесших особый вклад в развитие цивилизации. У нас есть два таких стола в Польше. Один посвящен работе польских математиков Мариана Реевского, Хенрика Зигальского и Ежи Ружицкого, которые взломали код Enigma и внесли свой вклад в победу союзников во Второй мировой войне. Второй подчеркивает заслуги проф. Ян Чохральский, разработавший технологию производства монокристаллов чистого кремния, необходимых для производства интегральных схем.

Таблица IEEE Milestone, представленная сегодня в Лейдене, содержит записи о выдающемся голландском физиологе Виллеме Эйнтховене, который разработал электрическую трассировку сердечной деятельности, лежащую в основе современной электрокардиографии. Этот исследователь, должно быть, вообще был очень талантлив, потому что, когда в 1885 г. он окончил медицинский факультет Утрехтского университета, он почти сразу (в 1886 г.) стал профессором Лейденского университета. Но делом всей его жизни была электрокардиография.

Сердце и электричество

Тот факт, что работающее сердце производит (как побочный эффект его механической деятельности) также электрические явления, был известен еще до работы Эйнтховена. Однако возможность регистрации этой электрической активности потребовала прикрепления измерительных электродов непосредственно к сердцу. Первые такие регистрации были получены в 1887 году Августом Уоллером. Регистрация сердечных потенциалов электродами, наложенными на это сердце (при открытой грудной клетке), была возможна у экспериментальных животных, но не у человека. У людей основой исследования должно было стать то, что можно зарегистрировать на поверхности тела. Однако электрические потенциалы, генерируемые работающим сердцем на поверхности тела человека, очень слабые. Сегодня мы записываем их без проблем, потому что у нас есть электронные усилители. Но в 1901 году, когда Эйнтховен проводил свои исследования, электроники еще не существовало.

Голландский ученый решил эту проблему, создав чрезвычайно чувствительный измеритель электрического тока, так называемый струнный гальванометр. Вопреки тому, что вы можете прочитать в некоторых описаниях его успеха, он не был изобретателем устройства. Струнный гальванометр был изобретен в 1800 году и использовался в телеграфии французским инженером связи Клеманом Адэром. Эйнтховен, однако, усовершенствовал его настолько, что он мог обнаруживать даже слабые токи от потенциалов на конечностях больного, источником которых было работающее сердце. Это был технический успех, поэтому Эйнтховена — по сегодняшним критериям — следует отнести к категории исследователей биомедицинской инженерии.

В его устройстве испытуемый электрический ток пропускался через тонкую струну, помещенную в сильное магнитное поле. В результате уже известного взаимодействия протекающего тока и магнитного поля (это явление было открыто в 1829 году Гансом Христианом Эрстедом) струна двигалась в зазоре магнита, регистрируя силу и направление протекающего в нем тока. Это. Эти сдвиги удалось зафиксировать благодаря тому, что к струне было прикреплено маленькое и очень легкое зеркало, освещенное узким лучом света. Луч, отраженный от движущегося зеркала, двигался вместе с его движением и оставлял след на однородной светочувствительной полосе пленки. После химической проявки и фиксации ленты появлялся рисунок, аналогичный рисунку на бумажной ленте или на экране компьютера современными электрокардиографами.

В честь первооткрывателя ЭКГ

<исходный носитель =" (минимальная ширина: 1px) "srcset =" https://i.gremicdn.pl/image/free/1c9a4912b2a375e50922253f64e59757/?t=crop:480:569: новый : 87: 68, изменение размера: подгонка: 705: 835 ">

Виллем Эйнтховен (1860-1927)

alamy/be&w

Трудности, которые нужно преодолеть

Это все звучит очень просто, но детали реализации этой идеи были чрезвычайно сложны в 1901 году.

Струна, по которой пропускался ток, должна была быть очень тонкой (чтобы даже небольшая сила изгибала ее), легкой (чтобы она не вносила инерцию в регистрируемое движение) и упругой. Производство металлической проволоки с такими свойствами было для металлургов в начале ХХ века практически невозможным. Эйнтховен решил использовать струну из стекловолокна, покрытого серебром (чтобы такая струна хорошо проводила электричество). Однако ему пришлось сначала разработать способ получения стекловолокна с требуемыми свойствами: очень тонкого, легкого и эластичного.

Это было нелегко. Стеклянные волокна получают путем погружения стержня в тигель с расплавленным стеклом, а затем очень быстрого его вытягивания. Таким образом получается нить, проходящая между поверхностью расплавленного стекла и кончиком стержня. Так как стекло застывает сразу после вытаскивания из тигля, где оно плавится, и при контакте с воздухом, самым главным была высокая скорость вытяжки. Чем быстрее движение, тем тоньше волокно! После многих испытаний было установлено, что невозможно так быстро потянуть за стекло, чтобы получить волокно столь тонкое, какое требуется в гальванометре для регистрации потенциалов сердца.

И тут у Эйнтховена появилась идея. Он пригласил в лабораторию лучника, который, натянув лук, окунул конец стрелы в расплавленное стекло и тут же пустил стрелу по всей длине комнаты. После многих попыток это сработало: быстро летящая стрела потянула за собой самое тонкое стекловолокно из когда-либо созданных. Это был центральный элемент гальванометра Эйнтховена! Однако на этом беды не закончились.

Огромные магниты и ведра для пациентов

Чтобы получить четкие отклонения струны при очень слабых токах (потому что они вызваны работой сердца), необходимо было использовать очень сильные магнитные поля. Эйнтховен заказал изготовление огромных электромагнитов. К сожалению, потребляли они очень много электроэнергии, грелись ужасно (требовалось водяное охлаждение) и весили вместе — мелочь! — 270 кг. Для их обслуживания требовалось до пяти человек.

Больному тоже было тяжело. Сегодня при современных электронных усилителях на обе руки и левую ногу пациента накладывают аккуратные электроды в виде пластиковых зажимов с обращенными к коже металлическими поверхностями. Иногда дополнительно используется специальный токопроводящий гель, но это в основном для т.н. прекардиальные отведения, которые Эйнтховен не использовал. Однако для того, чтобы аппарат, использованный в исследованиях Эйнтховена, имел хороший контакт с телом обследуемого больного, обе его руки и левая нога были помещены в большие ведра с соляным раствором, т. е. раствором, проводящим электричество. Именно с этих ведер подавалось напряжение на описанный выше гальванометр и наблюдалось протекание тока.

Расположение указанных трех отведений еще называют «треугольником Эйнтховена». Путем измерения изменяющихся во времени разностей потенциалов между левой и правой рукой получается первая запись, обозначенная Эйнтховеном римской цифрой I. Это обозначение используется и сегодня. Аналогичная временная разность потенциалов между левой ногой и правой рукой создает обозначение, описываемое символом II, а обозначение, основанное на разности потенциалов между левой ногой и левой рукой, обозначается III. Кроме того, можно создать нотации aVF, aVL, aVR, которые также были изобретены Эйнтховеном и которые используются до сих пор, но я не буду их здесь описывать, потому что это потребовало бы передачи некоторых знаний об электричестве, для чего есть здесь нет места.

Структура электрокардиограммы

Запись электрической активности вашего сердца — это одно, а другое — понять, что там происходит. Большой заслугой Эйнтховена было то, что он выделил элементы ЭКГ, относящиеся к следующим фазам полной эволюции сердца, так называемым перегибы. Введенные им символы для отдельных зубцов (P, Q, R, S, T) используются и сегодня, и их интерпретация (P — сокращение предсердий, QRS — сокращение желудочков, T — реполяризация желудочков), данная также Эйнтховеном, была правильной. с самого начала и поэтому является основой электрокардиографии по сей день.

Исследователь был одаренным и изобретательным конструктором аппаратов (этот трюк с протягиванием стекловолокна сквозь летящую стрелу до сих пор поражает!), но в основном он был физиологом и врачом. Как только он смог записывать электрическую активность сердца и стал понимать, какие процессы в сердце связаны с отдельными элементами этих записей, он предпринял работу, направленную на получение диагностических заключений на основе сигнала ЭКГ. Эта работа продолжается и совершенствуется по сей день.

В истории науки было немало гениев, не получивших признания за свои достижения при жизни. К счастью, с Эйнтховеном дело обстояло иначе. Уже в 1902 году он стал членом Королевской Нидерландской академии искусств и наук, а в 1924 году ему была присуждена Нобелевская премия.

В качестве любопытства хочу добавить, что в том же году Нобелевская премия была присуждена Владиславу Реймонту в области литературы .

Автор является профессором AGH в Кракове

Оцените статью
( Пока оценок нет )

В профессии с 2008 года. Профиль - международные отношения и политика. Почта: andreykozlov07@gmail.com

Последние новости 24 часа
Чествование первооткрывателя ЭКГ
Болгария не будет передавать оружие Украине — нечего сдавать