心电图发展简史

Einthoven—心电图之父

我曾留学荷兰莱顿大学，忙里偷闲，参观了Willem Einthoven博物馆，亲眼见到了他发明的世界上第一台真正意义上的心电图机。驻足观看，默默深思，感慨颇多。

“科学家神圣的任务就是要点燃科学道路上的路灯。”荷兰科学家、莱顿大学生理学教授、诺贝尔奖获得者Einthoven点燃的路灯一直光彩夺目，长明不泯。

心电图的研究，最早始于1887年Waller．1903年，Einthoven发明了弦线式心电图机，并提出Einthoven三角概念，使心电图学研究向前跨出重要的一步。1913年，Einthoven等开始测定额面的心向量，又经Mann等人的研究，逐渐形成了心向量图的概念，并以此解释心电活动现象，从而摆脱了心电图“经验科学”的范畴，使之日趋完善。1960年Giraud等首次录得希氏束电图。1969年Scherlag等使其检查方法规范化，1971年Wellens又倡用程序电刺激法(PES)，从此，确立了临床心电生理学这门新学科，它的兴起又赋予心电图学以新的内容，促使其迅猛发展。

1903年第一部心电图机重约272公斤，体积硕大，占据2个房间，需要5个人同时操作，并且它的电磁铁还要不断用水进行冷却。为了设计制造出它，Einthoven足足花去了3年时间。为了抗干扰并得到心脏病患者的心电图，需接线长达1．5公里之远。

Einthoven 1860年生于爪哇（今印度尼西亚），6岁时父亲去世，10岁时随母亲回到荷兰，定居于乌德勒支。18岁时进入乌德勒支大学学习医学，25岁时获得医学学位，26岁即成为莱顿大学的生理学教授。在针对心音的研究中，爱因托芬发觉旧有的实验设备存在相当多的不便。他仔细学习了前人所发明的毛细血管静电计的工作原理，试图提高它的敏感度并改进它的稳定性。经过长期不懈努力，Einthoven终于设计出了弦线式电流计。

弦线式电流计的发明使得通过体表检测电流变化成为可能。弦线式电流计大致分为四个部分，一个强大的电磁场，一根极细的镀银石英丝，一部照明设备，一卷恒速移动的感光纸。当体表的电极检测到电流信号并传递至石英丝时，后者将在电磁场中发生位移。照射石英丝的光源就会在感光纸上留下不同的痕迹，体表的电流变化就这样被描记了下来。这套灵敏的系统问世后在医学科学研究中发挥了重要作用，例如用于记录迷走神经和交感神经的动作电流等。当然，弦线式电流计最主要的意义在于用作心电图的描记。Einthoven被公认为心电图之父。

今天的心电图机早已变得小巧而方便。某些心脏病患者甚至可以将机器随身携带，用于记录24小时的心电变化，以捕捉易被忽视或遗漏的发病瞬间。心电图检查以其快速、无创伤、客观准确、经济的特点成为医学临床最常见的检查项目，在诊断心脏疾病等方面具有不可替代的地位。

正常心脏的起搏点位于窦房结，窦房结细胞有节律地发出电冲动，经由心脏的传导系统传播到各部位心肌，使得心脏的活动有条不紊地顺序进行。在每一个瞬间，心脏发生的电流传导方向和电位大小都可以用向量来表示。在一个心电周期内将这些向量的顶端按照时间顺序连在一起，就构成了一个向量环。所谓心电图，实际上就是这个向量环在电极所在方向的零电位线上的投影。

为描述一个心电周期内心电图的波形变化，Einthoven分别用P、Q、R、S、T等字母来命名这些向上或向下的波。这些表示方法一直沿用到今天。尽管当时Einthoven尚不能明确说明这些波形的产生机制，但是他已经将这些变化与心脏的传导系统联系了起来。他认为，P波代表一个刺激信号在心耳肌肉系统内的传播；QRS波群则代表刺激信号在心室内的传播，其波形之所以不对称，是由于信号在心室肌树状蒲肯野纤维内传导的起始时刻不同。

Einthoven同时意识到，由于电极放置的方式不同，心电图的描记也随之变化，因此规范化心电图电极的放置部位也非常重要。肢体导联（对应心电图的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ导）需要连接患者的左手、右手和左脚正是从那时沿袭而来。某些特殊疾病的心电图具有特征性变化，对此Einthoven也有所发现，例如二尖瓣关闭不全的患者会出现右室肥大，主动脉瓣关闭不全的患者会有左室肥大；二尖瓣狭窄的患者左心房肥大，这些问题在心电图上都有相应的表现。

Einthoven十分钟爱体育，他是荷兰体操和击剑联盟的主席，同时还是乌德勒支学生赛艇俱乐部的创始人之一。在一次运动中他不幸手肘骨折，为此他还专门撰写了有关肩部与肘关节的医疗论文。在心电生理领域，爱因托芬是毫无疑问的先驱。随着关于心电图的研究成果越来越多，心电图在心脏疾病中的诊疗意义也变得越来越明确，心电生理这一生理学分支也开始由相对冷僻转向为人所瞩目。1924年爱因托芬赴美讲学，在异国获知了自己荣获诺贝尔医学奖的好消息。1925年，爱因托芬被选为英国皇家学会会员；67岁时因癌症不幸逝世。

“首先我们应当努力去更好地了解心脏工作的细节以及造成多种心脏异常的病因，只有基于正确的认识和精进的知识方能使我们有可能在仍然遥远的将来解除患者所忍受的痛苦。”——威廉·爱因托芬

中国的第一台心电图机及心电图发展

播种与奠基(1903—1949)

心电图在我国的正式应用始自1928年，当时北京协和医院购进了两台美国Cambrige公司生产的弦线型心电图机，其体积硕大，需摆在两间房大小的空间，与Einthoven早期使用的心电图机几乎一样。心内科主任董承琅教授带着戚寿兰、卞万年、马万森等人，用这两台机器开创了中国心电图时代，截至1950年，积累了约几万份的心电图资料。同时，也培育了黄宛、颜和昌、陈灏珠等一批批心血管病专家。1991年3月美国心脏病学院曾授予董承琅教授为荣誉院士。董承琅教授也是中国心血管专业、心电学术专业的奠基人。

陶寿淇教授和陶清教授也是国内最先将心电图机运用于临床心脏病诊断的先驱。陶寿淇1947年赴美国哈佛大学医学院和密西根大学深造，1948年回上海医学院任教。回国时带回一台手提式弦线型单导心电图机，先后在上海华山、中山医院应用并讲授心电图，还发表了大量学术文章，在解放初期卫生部举办的心电图专修班中，陶寿淇教授亲任授课教师。

陶清教授1912年12月出生在浙江绍兴，他先后到美国的纽约大学、哥伦比亚太学进修心脏病学及心电图学。回国后他将从国外带回的便携式热笔式直接记录的心电图机运用于临床。当时上海的心电图机很少，陶清教授请了一位工人搬运心电图机，定期到几个医院去检查，第二天再将报告发出。解放后，陶清教授首先引进了向量图机，把向量图机运用于临床，为该项技术的推广起到重大作用，上个世纪70年代末又为我国首例心脏移植的内科监测做出贡献。

普及和提高(1949—1970)

新中国成立后，祖国的新春带来了医学的春天，前辈播下的种子开始生根、开花、结果。

1950年6月，受张孝骞教授之邀，年轻潇洒的黄宛教授怀着建设强大祖国的理想。带着学到的先进理论和技术在新中国的第一个春天回国了。他改装了老式心电图机的导联系统，刻写、油印了教材，办了一期又一期的心电图学习班，培养了一批又一批心电图的学科骨干，中国心电图的水平也逐步提高。

对心电图情有独钟的黄宛，从到协和的第一天就扎进心电图室，他和方圻、刘士珍等人一起，将直径7μm的镀银弦线装在仅lmm间距的两个磁铁的缝隙中，并改造了沉睡多年的老式弦线型心电图机的导联系统，使之从双极肢体导联心电图机变成先进的标准的12导联心电图机。1951年黄宛开始在内科学杂志上介绍多导联心电图技术，并主办了全国性的学习班。黄宛亲自为学习班编写、刻印心电图学讲义，短短几年，为全国培养出一大批心电图专业骨干。

黄宛教授1952年在国内率先开始右心导管检查，是我国心导管检查技术的奠基者，并在1962年发表了《缩窄性主动脉及其重要分支炎症病变》的重要论文，在国际上首先提出“缩窄性大动脉炎”的概念，为中国的心血管病学史增添了光辉的一页。不用扬鞭自奋蹄，至今黄宛教授仍心系心电学，呼吁和倡导“F”导联系统。

在他们的努力下，我国的心电图知识迅速普及，心电图技术也迅速提高，心电图已经成为心血管病的最重要的检查技术。

发展腾飞(1970—2002)

上世纪70年代初期，中国的心血管界、心电图学界迎来了三位重要的美国学者，预激

综合征的发现者White、Jame’s束的发现者Jame、直流电转复的发明者和病窦综合征的命名者Lown，他们带来了珍贵的医学新信息。

中华民族有自立于世界民族之林的能力。1972年，国人希氏束电图技术问世，比Scherlag创建该技术仅差4年；1978年我国记录的首例窦房结电图比国外仅晚了1年；食管心脏电生理检查独树一帜，形成了有中国特色的十分普及的电生理检查技术；1978年心外膜标测技术应用到临床。