心醫史話——命懸一線:百年心電圖(下)

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心醫史話

Chapter 4 命懸一線:百年心電圖

埃因霍芬於1903年完成的絃線式心電圖的記錄只是萬里長征第一步,與其同樣重要的是心電圖記錄導聯絡統的推出與完善。

心電圖機問世時,當時的記錄導聯絡統可謂是百花齊放。有的將探查電極放在心前區,而參照電極(無干電極)放在前額,有的將參照電極放在口腔,還有人將其放入食管。沒有統一的心電圖導聯絡統,記錄的心電圖讓人眼花繚亂,無所適從。

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A:年輕時的埃因特霍芬;B:中年時的埃因特霍芬

1

開山之作

1912年,埃因特霍芬首次向倫敦的切爾西臨床學會概述了雙極肢體導聯的概念,將電極的數量從沃勒的5個減少到了3個。他在患者右臂、左臂和左腿各放置一個記錄電極,兩兩連線後,可記錄出三導聯雙極肢體導聯心電圖(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ導聯),而將3個記錄電極順序連線後則形成一個

等邊三角形

。該導聯絡統振幅高、圖形穩定,在長達20年的時間裡,曾是臨床唯一可用的導聯絡統。

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雙極肢體導聯

2

劉易斯與威爾遜

1920年,英國的劉易斯(Lewis)對雙極肢導系統提出了質疑:一是其電極距心臟較遠,使心電圖振幅較低(衰減嚴重);二是它不能反映心電水平面上的向量變化。劉易斯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)和原有的3個肢體導聯部位,而無干電極為“

中心電端

”——即左臂、右臂、左腿三個肢體電極取“平均”所在的位置。這就是由劉易斯提出、1933年由威爾遜最終完成的單極導聯心電圖,這種心電圖根據基爾霍夫電流定律確定了零電位和中心電端的位置。至此,導聯已有12個。

在威爾遜的12導聯絡統中,3個單極肢體導聯VL、VR、VF的心電圖波形幅度低,不便於測量和觀察變化。1942年,戈德伯格(Goldberger)做出了改進,使心電圖的振幅一下子增加了一倍。這就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導聯絡統已經齊備:3個雙極肢體導聯(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,埃因霍芬,1912)、6個單極胸前導聯(V1~V6,威爾遜,1933)、3個單極加壓肢體導聯(aVL、aVR、aVF,戈德伯格,1942)

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劉易斯寫出了史上第一本心電圖專著,描述了這項技術的臨床用途。托馬斯·劉易斯爵士也曾與埃因霍芬一起獲得諾貝爾獎提名,但並未獲獎。

劉易斯的工作和他所取得的進步得到了埃因霍芬的認可,他在諾貝爾演講中正式承認劉易斯的貢獻,因為他“在心電圖的發展中發揮了巨大的作用”。“我堅信,”埃因霍芬說,“如果我們沒有他的工作,今天人們對心電圖的普遍興趣肯定不會那麼高,我懷疑如果沒有他的寶貴貢獻,我今天是否會有幸站在你們面前。”

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左為埃因霍芬,右為劉易斯

3

臨床應用

1903年,心電圖開始用於臨床。1906年,埃因霍芬先後記錄了心房顫動、心房撲動、室性早搏等心電圖。1908年,心電圖開始用於診斷心房肥大、心室肥大,從此心電圖應用範圍不斷擴大,新的心電圖波與心電現象相繼被發現。

1930年,預激綜合徵被發現,隨後列夫(Lev)病、長及短QT綜合徵、Brugada綜合徵、病態竇房結綜合徵、早期復極綜合徵、J波綜合徵、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專案之一,應用範圍也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)的診斷特異性強、敏感性高,表現極佳。

1924年,憑藉心電圖機開發過程中的卓越貢獻,埃因霍芬獲得諾貝爾生理學或醫學獎。120多年來,他的發明造福了億萬患者,他和他的繼任者們的貢獻,值得被歷史永遠銘記。

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諾獎得主 埃因霍芬

參考文獻:

Willem Einthoven。 (2019)。 European heart journal, 40(37), 3075–3078。 https://doi。org/10。1093/eurheartj/ehz663

de Luna A。 B。 (2019)。 Willem Einthoven and the ECG。 European heart journal, 40(41), 3381–3383。 https://doi。org/10。1093/eurheartj/ehz721

郭繼鴻。百年輝煌,萬眾澤被——記心電圖百年發展史。中國醫學論壇報

2021

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資助及合作宣告

專案由上海市科學技術委員會科普專案資助

(編號:20DZ2311200)

圖文合作:上海塔科資訊科技有限公司

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