Струнный гальванометр
Струнный гальванометр — это чувствительный и быстродействующий измерительный прибор, в котором для измерения малых токов используется одна тонкая проволочная нить, подвешенная в сильном магнитном поле. При использовании для освещения тонкой нити используется сильный источник света, а оптическая система увеличивает движение нити, позволяя наблюдать или фиксировать его с помощью фотографии. Принцип струнного гальванометра использовался для электрокардиограмм до появления электронных ламповых усилителей в 1920-х годах. [1]
История [ править ]
В подводных кабельных телеграфных системах конца XIX века использовался гальванометр для обнаружения импульсов электрического тока, которые можно было наблюдать и записывать в сообщения. Скорость регистрации импульсов гальванометром ограничивалась его механической инерцией и индуктивностью многовитковой катушки, используемой в приборе. Клеман Адэр, французский инженер, заменил катушку гораздо более быстрой проволокой или «струной», создав первый струнный гальванометр. [2]
Для большинства телеграфных целей было достаточно обнаружить наличие импульса. В 1892 году Андре Блондель описал динамические свойства прибора, который мог измерять форму электрического импульса, — осциллографа . [1]
Огастес Уоллер обнаружил электрическую активность сердца и сделал первую электрокардиограмму в 1887 году. [3] Но его оборудование работало медленно. Физиологи работали над поиском лучшего инструмента. В 1901 году Виллем Эйнтховен описал научную основу и потенциальную полезность струнного гальванометра, заявив, что «мистер Адэр уже построил прибор с проводами, натянутыми между полюсами магнита. Это был телеграфный приемник». [4] Эйнтховен разработал чувствительную форму струнного гальванометра, который позволял фотографически регистрировать импульсы, связанные с сердцебиением. Он был лидером в применении струнного гальванометра в физиологии и медицине, что привело к созданию сегодняшней электрокардиографии. [5] Эйнтховен был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине 1924 года. За свою работу [6]
До появления струнного гальванометра ученые использовали прибор под названием капиллярный электрометр для измерения электрической активности сердца, но этот прибор не мог дать результатов диагностического уровня. [7] Виллем Эйнтховен адаптировал струнный гальванометр в Лейденском университете в начале 20 века, опубликовав первую регистрацию его использования для записи электрокардиограммы в книге Festschrift в 1902 году. Первая электрокардиограмма человека была записана в 1887 году; однако только в 1901 году количественный результат был получен с помощью струнного гальванометра. [8] В 1908 году врачи Артур МакНалти , доктор медицинских наук Оксон и Томас Льюис объединились, чтобы стать первыми в своей профессии, кто применил электрокардиографию в медицинской диагностике. [ нужна ссылка ]
Механика [ править ]
Гальванометр Эйнтховена состоял из покрытой серебром кварцевой нити длиной в несколько сантиметров (см. рисунок справа) и незначительной массы, которая проводила электрические токи от сердца. На эту нить воздействовали мощные электромагниты, расположенные по обе стороны от нее, что вызывало боковое смещение нити пропорционально току, переносимому электромагнитным полем . Движение нити сильно увеличивалось и проецировалось через тонкую щель на движущуюся фотографическую пластинку. [9] [10]
Первоначально нить изготавливалась путем вытягивания стеклянной нити из тигля с расплавленным стеклом. Чтобы получить достаточно тонкую и длинную нить, через комнату пускали стрелу , которая вытаскивала нить из расплавленного стекла. Полученную таким образом нить затем покрывали серебром, чтобы обеспечить проводящий путь для тока. [11] Затягивая или ослабляя нить, можно очень точно регулировать чувствительность гальванометра. [9]
Оригинальная машина требовала водяного охлаждения мощных электромагнитов, требовалось 5 операторов. [12] и весил около 600 фунтов. [10]
Процедура [ править ]
Больных 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 образуют так называемый треугольник Эйнтховена — принцип, который до сих пор используется в современной записи ЭКГ. [13]
Ссылки [ править ]
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Роберт Бад (редактор), «Инструменты науки: историческая энциклопедия» , Garland Publishing Inc., 1998, ISBN 0-8153-1561-9, стр. 259
- ^ [Адаир К. О новом записывающем устройстве для подводных кабелей («О новом записывающем устройстве для подводных кабелей») CR Acad Sci (Париж) 1897; 124:1440-2.]
- ^ [Уоллер А.Д. Демонстрация на человеке электродвижущих изменений, сопровождающих сердцебиение. Журнал Физиол 1887; 8:229-34]
- ^ [Эйнтховен В. Новый гальванометр. («Новый гальванометр») Arch Neeri Sci Exactes Nat 1901; 6:625-33]
- ^ [Купер Дж.К. Электрокардиография 100 лет назад. New England J Med 1987; 215: 461-3]
- ^ Боубрик и Борг (2006) , с. 10.
- ^ «Струнный гальванометр Эйнтховена. Первый электрокардиограф», Мойзес Ривера-Руис и др., Техасский институт сердца. J. © Техасский институт сердца, 2008 г. [1]
- ^ Боубрик, С.; Борг, АН (2006). ЭКГ полная . Эльзевир Лимитед. п. 2.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Виллем Эйнтховен и рождение клинической электрокардиографии сто лет назад», С. Серж Барольд, Обзор электрофизиологии сердца, Springer Нидерланды, январь 2003 г. [2]
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Эйнтховен (1901)
- ^ История электрокардиографии, стр. 112-113.
- ^ NIH. Архивировано 14 мая 2008 г. в Wayback Machine.
- ^ Боубрик и Борг (2006) , стр. 9–10.
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
