Категории
Сменить пароль!
Сброс пароля!
Электрокардиография сегодня – рутинная процедура, провести которую могут врачи в стационаре, в поликлинике или в машине «скорой помощи». Но так было далеко не всегда. Первые попытки зарегистрировать электрическую активность сердца начали предприниматься еще в XIX веке. Аналог современного кардиографа изобрели в начале XX века и, несмотря на то, что вот уже более ста лет этот прибор продолжает совершенствоваться, принципы снятия кардиограмм остаются неизменными.
1744 год – проведена первая задокументированная кардиостимуляция
Изучать сердце, конечно, начали гораздо раньше. Физиологи проводили самые разные эксперименты, пытаясь понять, как работает этот орган. В 1774 году была проведена первая официально задокументированная кардиостимуляция. Пациенткой стала трехлетняя Катарина София Гринхил, выпавшая из окна. Трагедия произошла на глазах аптекаря мистера Сквайерса, который, несмотря на то, что смерть ребенка была констатирована, предложил родителям опробовать свое изобретение (1) – прибор, испускавший разряды электрического тока. Стимуляция в области грудной клетки позволила восстановить сердечный ритм и через неделю девочка, которую до этого сочли погибшей, была совершенно здорова.
1856 год – обнаружены электрические явления в сокращающейся сердечной мышце
Позже, уже в XIX веке, было показано, что сердце само вырабатывает электричество, а его электрическую активность можно зарегистрировать. Немецкие физиологи Келликер и Мюллер зафиксировали эту активность в 1856 году (2), проводя эксперименты на самых разных животных. Приборов, записывавших электрические явления, тогда еще создано не было: исследователям приходилось вскрывать грудную клетку живых животных и фиксировать то, что они увидели. О снятии кардиограммы и неинвазивных исследованиях речь пока даже не заходила.
1870-е годы – проведена неинвазивная электрокардиограмма собачьего сердца
Лондонский физиолог Август Уоллер много экспериментировал с ЭКГ. Одним из первых его пациентов был (3) английский бульдог Джимми, который ассистировал врачу во время публичной демонстрации снятия ЭКГ. Переднюю и заднюю лапы Джимми погружали в сосуды с соленой водой, с помощью проводов емкости соединяли с капиллярным ртутным электрометром – устройством, придуманным Габриелем Липпманом. Изменение разности потенциалов, вызванное деятельностью сердца, приводило к движению столбика ртути в электрометре – тот то поднимался, то опускался.
Несмотря на то, что Уоллер смог показать принципиальную возможность неинвазивного снятия показаний электрической активности сердца, ученый считал это скорее экспериментальным методом, чем процедурой, которая реально способна стать частью клинической практики. Результаты, которые он получал, были неточными и нуждались в трудоемкой корректировке.
Методика Уоллера не только не нашла широкого применения, но и подверглась критике из-за участия в экспериментах Джимми. Защитники животных были уверены, что процедура причиняет бульдогу невероятные страдания. Сам же Уоллер говорил, что никакого дискомфорта быть не может, а ощущения собаки аналогичны тем, что испытывал любой, кто хоть раз плескался в море. Специально для сомневающихся он продемонстрировал снятие кардиограммы на себе.
1895 год – введена номенклатура для обозначения зубцов кардиограммы
Создателем первого кардиографа, напоминающего современные приборы (4), стал Виллем Эйнтховен. Он усовершенствовал предложенный Уоллером метод: результат, который удавалось получить, действуя по «новой схеме», больше не нуждался в корректировке.
Кроме всего прочего, именно Эйнтховену мы обязаны и появлением самого слова «электрокардиограмма» – он использовал его в своем докладе в 1893 году (впрочем, сам он позже говорил (5), что автор термина – Уоллер). А в 1895 он ввел обозначения зубцов кардиограммы, которыми врачи пользуются до сих пор: P, Q, R, S и T. Эти буквы были выбраны для того, чтобы отличать кардиограммы, снятые «по-новому» от тех, которые снимались «по Уоллеру» и помечались буквами от А до Е.
Единая номенклатура предоставила возможность сравнивать кардиограммы между собой, а также описывать патологические изменения, очевидные на кардиограмме. Эти изменения первым заметил и проанализировал тоже Эйнтховен, показав, что ЭКГ – методика, годящаяся не только для регистрации сердечной активности, но и для диагностики сердечных заболеваний.
1901 год – создан первый прибор для регистрации электрической активности сердца
В 1901 году Эйнтховен представил (6) первый ЭКГ-аппарат, который годился для практического применения. Капиллярный электрометр Липпмана он заменил на другой прибор – струнный гальванометр. Некоторые исследователи уверены (7), что в итоге автору удалось сконструировать кардиограф, который по своей чувствительности даже превосходил те, что используются в наши дни.
Устройство, которое Эйнтховен представил на суд пациентского и медицинского сообщества, весило больше 200 кг, а для его обслуживания требовалось несколько человек. Снятие ЭКГ проходило не так, как сейчас: пациент сидел, а не лежал, его обе руки и левая нога помещались в металлические емкости, которые с помощью проводов были соединены с гальванометром. ЭКГ снималась в трех отведениях, которые были названы стандартными.
1908 год – продан первый компактный электрокардиограф
Сперва с помощью кардиографа фиксировали просто сердечный ритм, затем аритмии, а после, к 1909 году, научились определять на кардиограмме признаки, характерные для инфаркта.
Эйнтховен быстро получил предложения о промышленном производстве аппаратов – совершенствованием прибора в конечном счете стала заниматься компания CSIC, инженерам которой удалось усовершенствовать кардиограф, сделать его более компактным и в 1908 году продать первый экземпляр британскому физиологу Эдварду Шеферу. С 1911 по 1914 годы было выпущено 35 приборов.
1924 год – вручена Нобелевская премия «За открытие техники электрокардиограммы»
В 1924 году Виллем Эйнтховен стал лауреатом (8) Нобелевской премии по физиологии и медицине. Награда была вручена ему «За открытие техники электрокардиограммы». Известно, что с 1911 года он номинировался на премию более 30 раз, максимум, 16 из них, пришелся на 1922 год. Поводом для награждения стало именно создание прибора, но формулировку сделали более широкой, номинировав ученого как человека, ставшего автором методики.
Он узнал о своей награде из газет и не слишком поверил им, однако в дальнейшем убедился, что эта информация оказалась правдой. В 1924 году он оказался единственным «научным» номинантом Нобелевской премии, химикам и физикам она в тот год просто не вручалась. Торжественная церемония награждения была отложена на год, а потому со своей Нобелевской лекцией Эйнтховен выступил только в 1925 году.
В 1927 году он умер от рака. Сегодня его именем названа лаборатория в Лейдене, а диагностическая методика, к созданию которой он имеет прямое отношение, используется по всему миру.
1935 год – разработаны точные мобильные кардиографы
Через три десятка лет после создания первого современного аналога этого прибора кардиографы стали мобильными и достаточно легкими, что позволило использовать их в больничной практике еще шире.
Врачи снимали кардиограммы все чаще, замечая, как те или иные особенности пиков связаны с патологиями. По кардиограммам научились «видеть» инфаркт, врожденные пороки сердца и другие проблемы в работе сердца и сосудов.
1948 год – разработана запись кардиограмм чернилами
Шведский инженер Руне Элмквист, учившийся на врача, но никогда не практиковавший, тоже внес свой вклад в совершенствование методики (9). Он разработал чернильный принтер, который стал использоваться для записи сердечной активности. Это значительно упростило проведение процедуры. Прибор получил название мингограф, а компания, которая начала его выпускать, в дальнейшем стала известна как Siemens.
Кстати, главное изобретение Элмквиста – вовсе не принтер, а имплантируемый кардиостимулятор. Успешная операция (первая в мире) по его установке состоялась в 1956 году, пациент прожил с ним до 86 лет, скончавшись лишь в 2002.
1949 год – появились приборы для суточного снятия ЭКГ
Биофизик Норман Джефф Холтер придумал прибор для суточного мониторирования сердечной активности. Сегодня это компактное небольшое устройство мы называем холтером по фамилии его создателя. Первый же прибор в свое время весил 34 кг и был больше похож на рюкзак. Создатель испытывал его на себе, снимая кардиограмму и одновременно крутя педали велотренажера (10).
Несмотря на то, что с практической точки зрения аппарат был не слишком удобен, его появление стало для кардиологии огромным шагом вперед – пациент, которому нужно было снять ЭКГ, не должен был спокойно лежать в течение всей процедуры, а мог сохранять мобильность.
Сегодня кардиографы компактны и мобильны, а самый маленький умещается в ладони. Речь идет о гаджете SanketLife, снимающем ЭКГ в 12 стандартных отведениях, как и «большие» приборы (11). Его чувствительность оценивается в 98%, а точность в диагностике наиболее распространенных кардиопатологий – в 100%.
В XXI веке ЭКГ можно проводить не только в полевых, но и в космических условиях, передав полученный результат через интернет или спутниковую связь. Совсем недавно на МКС были проведены этапы исследования «Кардиовектор», запущенного для изучения того, как сердечно-сосудистая система адаптируется к невесомости. Данные измерений передаются на Землю, где затем анализируются врачами (12).
Таким образом, с момента первой кардиостимуляции прошло 280 лет, с момента создания первого прибора для регистрации электрической активности сердца – чуть больше века, а с момента вручения Нобелевской премии за это изобретение минуло ровно 100 лет.
Источники:
1. История развития дифибрилляторов и кардиостимуляторов
3. ЭКГ и диагностика ИБС: прошлое, настоящее и будущее
4. Биография Виллема Эйнтховена
5. Краткая (или не очень) история электрокардиографии
6. Нобелевская речь об Эйнтховене
7. Биография Вильгельма Эйнтховена на сайте Нобелевского комитета
8. Краткая история кардиостимуляции
9. Норман Холтер и его метод дистанционного кардиологического мониторинга
Ксения Скрыпник, кандидат биологических наук
Комментарии (0)