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[学堂]心电图机的历史 [复制链接]

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离线啮齿目
 
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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2011-04-25
— 本帖被 mydigit 从 MyDigit学堂 移动到本区(2013-05-20) —
最早的心电图机是什么样的?你见过吗?你能想象吗?
也许有人会问,这种问题有意义吗?我不知道。但我想:如果,把我们这个时代的工程师送回1887年,回到那个没有集成运放,没有晶体管,甚至连电子三极管也没有的时代,他能否想象的出用什么去做心电图机呢?
知识很容易被超越,智慧难以被企及。

上面的人,每一个医学工程师都应该认识他。他是李普曼,法国物理学家。1908年诺贝尔物理学奖得主。他发明了下面这个装置,让观察毫伏级的心电信号成为可能。
1887年,英国医奥古斯塔司沃勒,第一次用李普曼发明的毛细管静电计在伦敦完成了第一次对表面心电图的描记。这是人类第一次看到心电信号的三个波峰。可是当时的医学界并不认可这一成果,包括沃勒本人。

沃勒是不走运的,可以说,这是人类认识世界必须付出的代价。真正让心电图机走出实验室的,是荷兰科学家爱因托芬。
爱因托芬,荷兰生理学家。1860521日生于爪哇,1927928日卒于莱顿。其父为驻爪哇军医。1879年入乌得勒支大学医学院。1885年获医学博士学位。次年,任莱顿大学生理学教授,后成为荷兰皇家科学院的成员
爱因托芬对沃勒的研究很感兴趣,于1892年开始研究人类的心动电流,在研究过程中,他感到毛细管静电计灵敏度低,惯性大,不适合检测心电信号。他迫切地需要一种更灵敏,频率响应更好的仪器。还记得第一张心电图吗?上面只能看到三个波峰。
如果说,李普曼的毛细管静电计是电动式仪表,其灵敏度受毛细管直径的限制已经不能提高。爱因托芬的研究方向随即转向了磁电式仪表,磁电式仪表的灵敏度取决于磁场强度和动圈匝数,频率响应取决于动圈质量。爱因托芬把提高灵敏度的任务完全交给超大的电磁铁,而动圈以匝数最少,质量最轻为目标。最终的结果是1895年推出的弦线式电流计。
这台弦线式电流计的动圈的匝数只有一匝,准确地说只有一根直径为0.002毫米的镀银石英丝。它的能力今天仍然令人吃惊,它可以检测10的负14次方安培的电流。顺便说一句,上面那台机器今天仍然可以运转,至少介绍上是这么说的。不过,人家博物馆批不批准这么干我就不知道了。
看到了吗?那两个大电磁铁中间就是弦线,当心脏产生的微弱电流通过时就会产生相应的偏移。这个偏移被光学显微镜放大,并投射到狭缝上,产生了一个移动的暗点,并被暗盒中匀速移动的感光底片记录下来。
今天,想在石英丝上镀银,工艺多了去了。但在1895年,它们都还没出现。爱因托芬在一个坩埚中熔融石英,在上面倒上熔融的银,把浸在其中的抽丝头用弓箭,你没眼花!是弓箭!用弓箭射出去,得到直径为0.002毫米的镀银石英丝。



 
毛细管静电计,在毛细管中一半是硫酸,另一半是水银。硫酸透光,而水银不透光。硫酸和水银都是电的良导体。当电流从中通过时,水银柱的上下运动对通过的光进行扫描,在后方以匀速运动的感光底片上就会描记出相应的波形。

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