Einthoven, Willem

Willem Einthoven
nederl.  Willem Einthoven
Fødselsdato 21. maj 1860( 21-05-1860 ) [1] [2] [3] […]
Fødselssted Semarang , Hollandsk Ostindien
Dødsdato 29. september 1927( 29-09-1927 ) [4] [2] (67 år)
Et dødssted Leiden , Holland
Land  Holland
Videnskabelig sfære fysiologi
Arbejdsplads Leiden Universitet
Alma Mater Utrecht Universitet
Akademisk grad PhD [5]
videnskabelig rådgiver Francis Cornelis Donders [6]
Kendt som grundlægger af elektrokardiografi
Priser og præmier Nobel pris Nobelprisen i fysiologi eller medicin ( 1924 )
 Mediefiler på Wikimedia Commons

Willem Einthoven ( hollandsk.  Willem Einthoven ; 21. maj 1860 , Semarang  - 29. september 1927 , Leiden ) - hollandsk fysiolog , grundlægger af elektrokardiografi , designet i 1903 en enhed til registrering af hjertets elektriske aktivitet , for første gang i 1906 brugte elektrokardiografi til diagnostiske formål, modtog Nobelprisen i fysiologi eller medicin i 1924 .

Tidlige år

Willem Einthoven blev født den 21. maj 1860 i Semarang i familien af ​​en militærlæge Jacob Einthoven, en efterkommer af spanske jøder, der flyttede til Holland under inkvisitionen i det 15. århundrede [7] , og hans anden hustru Louise Maria Mathilde Caroline de Vogel, datter af den lokale økonomichef Willem de Vogel. Efternavnet Einthoven kom fra oldebror Jacob - ifølge Napoleon-koden skulle alle borgere i Frankrig og dets provinser, som dengang var Holland, erhverve sig efternavne, og Israel David, Jakobs oldebror, tog et forvrænget efternavn ved sin bopæl, byen Eindhoven . Willem var den ældste af tre sønner og det tredje barn i familien. I 1866 døde Jacob Einthoven af ​​et slagtilfælde og efterlod seks børn i Louises arme. Fire år senere flyttede familien til Utrecht . Der dimitterede Willem fra gymnasiet ( hollandsk.  Hogere burgerschool ) og gik den 16. oktober 1878 ind på medicinsk afdeling ved universitetet i Utrecht [8] , og underskrev en hærkontrakt for at betale for hans studier, da familien havde økonomiske vanskeligheder. [9] [10]

At lære og blive en videnskabsmand

Willem havde til hensigt at følge i sin fars fodspor, men hans exceptionelle evner begyndte at udvikle sig i en helt anden retning. Efter et praktikophold som øjenlægeassistent på det velkendte hollandske øjenhospital "Hospital for dem, der lider af øjensygdomme" ( hollandsk.  Gasthuis voor Ooglijders ) og modtagelse af en bachelorgrad , gennemførte han to undersøgelser, der efterfølgende vakte stor interesse. Den første hed "Nogle bemærkninger om albueleddets mekanisme" ( fransk:  Quelques remarques sur le mécanisme de l'articulation du coude ). [11] Faktum er, at Einthoven var en fan af fysisk træning. I sine studieår var han en fremragende atlet og opfordrede mere end én gang sine venner "til ikke at lade kroppen dø." Han blev valgt til formand for fagforeningen af ​​gymnaster og fægtere og blev senere en af ​​grundlæggerne af Utrechts studenterroklub. Under gymnastikken brækkede han sit håndled og for at genoprette sin hånds ydeevne begyndte han at ro, dels for at konkurrere med sin bror om førstepladsen i rokonkurrencen blandt hollandske elever. [10] Samtidig med at han var tvangsbegrænset i bevægelse, blev han interesseret i pronation og supination af armen og arbejdet i skulder- og albueleddet.

Senere gennemførte Einthoven under tilsyn af øjenlægerne Frans Donders og Hermann Snellen [9] en anden undersøgelse "Stereoscopy through color differentiation" ( hollandsk.  Stereoscopie door kleurverschil , 1885 ), som blev udgivet som hans doktorafhandling . Samme år modtog Einthoven sin M.D. og Ph.D. [12] Ifølge vilkårene i hærkontrakten skulle han tjene i lægekorpset . Men samme år døde Adrian Heinsius, professor i fysiologi i Leiden, og med stærk støtte fra F. Donders blev Willem udnævnt til Heinsius' efterfølger, hvilket befriede ham fra militærtjeneste . [9] [13] Således indtrådte Einthoven i januar 1886 i en alder af 25 i stillingen som professor ved universitetet i Leiden og forblev i denne stilling hele sit liv. Hans første seriøse undersøgelse, udført i Leiden, var "Om bronkialmusklernes arbejde, studeret ved en ny metode, og om nervøs astma" ( tysk:  Über die Wirkung der Bronchialmuskeln nach einer neuen Methode untersucht, und über Asthma nervosum , 1892 ). [14] I W. Nagels Handbuch der Physiologie des Menschen ,  Handbuch der Physiologie des Menschen , beskrives det som et "stort værk". [femten]

Samtidig genoptog Einthoven forskningen i optik. Blandt hans værker om dette emne kan man fremhæve "En simpel fysiologisk forklaring af forskellige geometrisk-optiske illusioner" ( tysk:  Eine einfache physiologische Erklärung für verschiedene geometrisch-optische Täuschungen , 1898 ), [16] "Akcommodation af det menneskelige øje" ( Tysk:  Die Accomodation des menschlichen Auges , 1902 ), [17] Formen og størrelsen af ​​øjets elektriske reaktion på stimulering af lys ved forskellige intensiteter , 1908 .  [atten]

I 1886 giftede Willem Einthoven sig med Frederika Jeanne Louise de Vogel, søster til en tidligere sundhedsadministrator i Hollandsk Ostindien . De fik fire børn: Augusta ( 1887 ), Louise ( 1889 ), Willem ( 1893 ) og Joanna ( 1897 ). [19]

Bidrag til elektrokardiografi

I 1885 - 1889 var Einthoven engageret i studiet af respirationens fysiologi, især studiet af vagusnervens arbejde i mekanismen for respirationskontrol. [9] I 1889 deltog Einthoven i den første internationale kongres om fysiologi i Basel . [20] Der blev han introduceret til elektrokardiogramoptagelsesteknikken demonstreret af Augustus Waller .på eksemplet med sin hund Jimmy, som i 1887 for første gang formåede at optage et menneskeligt kardiogram på et kapillarelektrometer. [21] [22] I 1893, på et møde i den nederlandske lægeforeningEinthoven foreslog et nyt udtryk "elektrokardiogram" til brug. Senere droppede han dog forfatterskabet til fordel for Waller. [23] Fra 1890 til 1895 arbejdede Einthoven på konstruktionen af ​​et kapillærelektrometer, forbedrede dets funktionalitet og øgede dets opløsning ved hjælp af en fysisk og matematisk tilgang. Det lykkedes ham at få gode elektrokardiografiske billeder. Hver cyklus af hjerteslag svarede til fem tænder, for hvilke Einthoven introducerede en ny nomenklatur: P, Q, R, S, T og U, for at undgå uoverensstemmelser med nomenklaturen A, B, C og D, som han indførte i tidligere arbejder på undersøgelsen af ​​elektrometeret, hvor han ikke registrerede negative spidser. [24] [25] [26]

Einthoven formåede ikke at forbedre kapillærelektrometeret, så det kunne bruges til diagnostiske formål. Derfor begyndte han at arbejde med et andet instrument - et strenggalvanometer . Einthoven vidste ikke, at en lignende enhed allerede i 1897 var blevet konstrueret som et kommunikationsmiddel af den franske ingeniør Clement Ader . Ader-apparatet havde dog en følsomhed, der ikke var tilstrækkelig til brug i forhold til elektrokardiografi. [9] Imidlertid nævnte Einthoven i sit værk "Det nye galvanometer" ( fransk  Un nouveau galvanomètre , 1901 ) [27] Aders apparat.

Da han udviklede sit eget strenggalvanometer, tog Einthoven udgangspunkt i designet af Despres - D'Arsonvals magnetoelektriske galvanometer . Han erstattede de bevægelige dele (spole og spejl) med en tynd forsølvet kvartstråd (streng). Hjertets elektriske signal, optaget fra hudens overflade , blev ført langs tråden . Som et resultat heraf blev glødetråden i elektromagnetens felt påvirket af Ampere-kraften , som er direkte proportional med strømmens størrelse ( ), og glødetråden afveg normalt i forhold til retningen af ​​magnetfeltlinjerne. [28] Kvartstråde blev lavet på følgende måde: for enden af ​​pilen blev en kvartsfiber fastgjort på en sådan måde, at den holdt pilen , når buestrengen blev strakt ; Fiberen blev opvarmet til det punkt, hvor den ikke var i stand til at holde buestrengens spænding tilbage, og pilen affyrede og trak fiberen ind i en tynd ensartet tråd med en diameter på 7 μ . Yderligere skulle tråden belægges med et lag sølv; til dette designede Einthoven et specielt kammer, hvor det blev bombarderet med rent sølv. Et af de største problemer var skabelsen af ​​en kilde til et stærkt og konstant magnetfelt. Einthoven formåede at skabe en elektromagnet, der gav et felt på 22.000 gauss , men den varmede så meget op i driftstilstand, at den måtte forsynes med et vandkølingssystem . Et andet problem var at skabe et system til registrering og måling af garnafvigelser. Efter at have rådført sig med Donders og Snellen designede Einthoven et linsesystem, der gjorde det muligt at fotografere trådens skygge. Han brugte en massiv lysbuelampe som lyskilde . Apparatet til det fotografiske kamera omfattede en fotografisk plade, som under optagelsen af ​​aflæsninger bevægede sig med en konstant hastighed styret af et oliestempel. Pladen bevægede sig under en linse, hvorpå en skala i volt blev anvendt. Tidsskalaen blev påført selve pladen med skygger fra egerne på et cykelhjul, der roterede med en konstant vinkelhastighed. [9]

På grund af brugen af ​​en meget let og tynd glødetråd og evnen til at ændre dens spænding for at justere instrumentets følsomhed, gjorde strenggalvanometeret det muligt at opnå mere nøjagtige udgangsdata end kapillarelektrometeret. Einthoven offentliggjorde den første artikel om optagelse af et menneskeligt elektrokardiogram på et strenggalvanometer i 1903 . [29] Det menes, at Einthoven formåede at opnå en nøjagtighed, der overgår mange moderne elektrokardiografer. [7] [30]

I 1906 publicerede Einthoven artiklen "Telecardiogram" ( fransk:  Le télécardiogramme ), [31] hvori han beskrev en metode til optagelse af et elektrokardiogram på afstand og viste for første gang, at elektrokardiogrammerne for forskellige former for hjertesygdomme har karakteristiske forskelle. Han gav eksempler på kardiogrammer taget hos patienter med højre ventrikulær hypertrofi ved mitral insufficiens , venstre ventrikulær hypertrofi ved aorta insufficiens , venstre atriel appendage hypertrofi ved mitralstenose , svækket hjertemuskel , med forskellige grader af hjerteblokering i ekstrasystoler . [28]

Kort efter udgivelsen af ​​den første artikel om brugen af ​​elektrokardiografen, fik Einthoven besøg af en ingeniør fra München , Max Edelmann, med et tilbud om at etablere produktion af elektrokardiografer og betale Einthoven- fradrag på omkring 100 mark for hver solgt enhed. De første elektrokardiografer produceret af Edelmann var faktisk kopier af en model designet af Einthoven. Efter at have studeret tegningerne af Einthovens elektrokardiograf indså Edelmann imidlertid, at den kunne forbedres. Han øgede kraften og reducerede størrelsen på magneten og eliminerede også behovet for vandkøling. Det resulterede i, at Edelmann konstruerede et apparat, der var meget anderledes i parametre og design fra originalen, og han lærte også om Aders apparat og brugte dette som argument for ikke længere at betale udbytte af salget. Skuffet besluttede Einthoven ikke at samarbejde yderligere med Edelmann og henvendte sig til Horace Darwin , direktør for CSIC , med et forslag om at indgå en produktionsaftale. .

En virksomhedsrepræsentant, der besøgte Einthovens laboratorium, kunne ikke lide apparatets muligheder på grund af dets omfang og krav til menneskelige ressourcer: det optog flere borde, vejede cirka 270 kg og krævede op til fem personer for fuld service. Men i sin artikel "Yderligere om elektrokardiogrammet" ( tysk:  Weiteres über das Elektrokardiogramm , 1908 ) [32] viste Einthoven den diagnostiske værdi af elektrokardiografi. Dette fungerede som et seriøst argument, og i 1908 begyndte CSIC arbejdet med at forbedre apparatet; samme år blev den produceret og solgt til den britiske fysiolog Edward Sharpay-Schaferden første elektrokardiograf produceret af virksomheden. [9] [33]

I 1911 var en "skrivebordsmodel" af apparatet blevet udviklet, hvoraf den ene var ejet af kardiolog Thomas Lewis . Ved hjælp af sit apparat studerede og klassificerede Lewis forskellige typer arytmi, introducerede nye termer: pacemaker , ekstrasystoli , atrieflimren og udgav flere artikler og bøger om hjertets elektrofysiologi. [7] Enheden og styringen af ​​enheden forblev stadig vanskelig, hvilket indirekte fremgår af de ti sider lange instruktioner, der er knyttet til den. [34] Mellem 1911 og 1914 blev der solgt 35 elektrokardiografer, hvoraf ti blev sendt til USA . [33] Efter krigen blev der etableret produktion af apparater, der kunne rulles direkte til en hospitalsseng. I 1935 var det muligt at reducere vægten af ​​enheden til omkring 11 kg, hvilket åbnede store muligheder for dets brug i medicinsk praksis. [7]

Einthovens trekant

I 1913 udgav Willem Einthoven i samarbejde med kolleger en artikel [35] , hvori han foreslog tre standardledninger til brug: fra højre hånd til venstre, fra højre hånd til foden og fra foden til venstre. hånd med potentialforskelle: henholdsvis I, II og III. [36] Denne kombination af ledninger udgør en elektrodynamisk ligesidet trekant centreret om strømkilden i hjertet. [37] Dette arbejde lagde grundlaget for vektorkardiografi , som blev udviklet i 1920'erne under Einthovens levetid. [ti]

Einthovens lov

Einthovens lov er en konsekvens af Kirchhoffs lov [36] og siger, at de potentielle forskelle af tre standardafledninger overholder relationen I+II=III. [38] Loven gælder, når P-, Q-, R-, S-, T- og U-bølger på grund af registreringsfejl ikke kan identificeres for en af ​​afledningerne; i sådanne tilfælde kan værdien af ​​potentialforskellen beregnes, forudsat at der opnås normale data for andre afledninger. [39]

Senere år og anerkendelse

I 1924 ankom Einthoven til USA , hvor han udover at besøge forskellige medicinske institutioner holdt et foredrag fra Harvey  Lecture Series , lagde grundlaget for Dunham  Lecture Series og lærte om Nobelprisen . Bemærkelsesværdigt, da Einthoven første gang læste nyhederne i Boston Globe , troede han, at det enten var en joke eller en tastefejl. Hans tvivl blev dog fjernet, da han læste beskeden fra Reuters . [9] Samme år modtog han en pris med formuleringen "For opdagelsen af ​​elektrokardiogrammets teknik." [40] I løbet af sin karriere skrev Einthoven 127 videnskabelige artikler. Hans sidste værk blev udgivet posthumt, i 1928 , og var viet til hjertets handlingsstrømme. Willem Einthovens forskning er nogle gange rangeret blandt de ti største opdagelser inden for kardiologi i det 20. århundrede . [41] I 1979 blev Einthoven Foundation grundlagt for at organisere kongresser og seminarer om kardiologi og hjertekirurgi . [42]

Einthoven led af hypertension i mange år . Men årsagen til hans død den 29. september 1927 var mavekræft . Einthoven blev begravet på kirkegården i byen Oegstgeest . [ti]

Se også

Noter

  1. Willem Einthoven - 2009.
  2. 1 2 Willem Einthoven // Encyclopædia Britannica 
  3. Willem Einthoven // Hvem navngav den?  (Engelsk)
  4. Einthoven Willem // Great Soviet Encyclopedia : [i 30 bind] / red. A. M. Prokhorov - 3. udg. — M .: Soviet Encyclopedia , 1969.
  5. Onze Hoogleeraren  (hollandsk) - Rotterdam : Nijgh & Van Ditmar , 1898. - S. 19. - 363 s.
  6. Matematisk genealogi  (engelsk) - 1997.
  7. 1 2 3 4 Rivera-Ruiz M., Cajavilca C., Varon J. Einthovens String Galvanometer: The First Electrocardiograph (eng.) (pdf). Texas Heart Institute (2008). Hentet: 30. august 2009.  
  8. EINTHOVEN, Willem (1860-1927) (nit.) . Instituut voor Nederlandse Geschiedenis. Hentet: 30. august 2009.  
  9. 1 2 3 4 5 6 7 8 Burch GE, DePasquale NP En historie om elektrokardiografi. - Norman Publishing, 1990. - 309 s. ISBN 0-930-40521-8 .
  10. 1 2 3 4 Snellen H.A. Willem Einthoven (1860-1927): elektrokardiografiens fader: liv og arbejde, forfædre og samtidige . - Springer, 1994. - 140 s. ISBN 0-792-33274-1 .
  11. Einthoven W. Quelques remarques sur le mécanisme de l'articulation du coude  (fransk) . - Archives néerlandaises des sciences exactes et naturelles, 1882. - Nr . 17 . - S. 189-198 .
  12. Raju TN Nobelkrønikerne. 1924: Willem Einthoven (1860-1927)  (engelsk) . - Lancet, 1998. - Vol. 352 , nr. 9139 . - S. 1560 .
  13. Lama A. Einthoven: manden og hans opfindelse  (spansk) . - Revista médica de Chile, 2004. - V. 2 , nr . 132 . — S. 260-264 .
  14. Einthoven W. Über die Wirkung der Bronchialmuskeln nach einer neuen Methode untersucht, und über Asthma nervosum  (tysk)  : pdf. - Pflügers Archiv European Journal of Physiology, 1892. - Bd. 51 , nr. 6-8 . - S. 367-445 .  (utilgængeligt link)
  15. Nagel WA Handbuch der Physiologie des Menschen . - Braunschweig: Vieweg, 1905. - S. 29. - 896 s.
  16. Einthoven W. "Eine einfache physiologische Erklärung für verschiedene geometrisch-optische Täuschungen"  (tysk)  : pdf. - Pflügers Archiv European Journal of Physiology, 1898. - Bd. 71 , nr. 1-2 . - S. 1-43 .  (utilgængeligt link)
  17. Einthoven W. "Die Accommodation des menschlichen Auges"  (tysk)  : pdf. - Monatsschrift Kinderheilkunde, 1902. - Bd. 1 , nr. 2 . — S. 680-694 .  (utilgængeligt link)
  18. Einthoven W., Jolly WA "Formen og størrelsen af ​​øjets elektriske reaktion på stimulering af lys ved forskellige intensiteter"  (engelsk)  : pdf. - Fysiologisk Selskab, 1908.  (utilgængeligt link)
  19. Willem Einthoven: Nobelprisen i fysiologi eller medicin 1924  (engelsk)  (link ikke tilgængeligt) . Nobelfonden. Hentet 29. august 2009. Arkiveret fra originalen 30. august 2009.
  20. Barbara JG Fysiologi i Europa og fødslen af ​​europæisk  neurovidenskab . Club d'Histoire des Neurosciences. Hentet: 30. august 2009.  (ikke tilgængeligt link)
  21. Waller A.D. "En demonstration af mennesket af elektromotoriske ændringer, der ledsager hjertets slag"  //  J Physiol : pdf. - London, 1887. - Nej. 8 . — S. 229-234 .
  22. Efimov IR, Kroll MW, Tchou PJ Cardiac Bioelectric Therapy: Mechanisms and Practical Implikations. - Springer, 2008. - S. 46. - 704 s. - ISBN 0-387-79402-6 .
  23. [ Jenkins. ] EKG-tidslinje - Historien om elektrokardiogrammet  (eng.)  (utilgængeligt link) (4. december 1996). Dato for adgang: 3. september 2009. Arkiveret fra originalen 20. april 2009.
  24. Reisner AT, Clifford GD, Mark RG The Physiological Basis of the Electrocardiogram  //  Massachusetts Institute of Technology: pdf. - Boston, 2006.
  25. Katz A. M. Hjertets fysiologi. - Lippincott Williams & Wilkins, 2005. - S. 434. - 644 s. — ISBN 0-781-75501-8 .
  26. Hurst JW Navngivning af bølgerne i EKG, med en kort redegørelse for deres tilblivelse   : pdf . - Boston: Circulation, 1998. - Nej. 98 . — S. 1937-1942 . Arkiveret fra originalen den 25. oktober 2010.
  27. Einthoven W. Un nouveau galvanomètre  (fransk) . - Archives néerlandaises des sciences exactes et naturelles, 1901. - Nr . 6 . - s. 625-633 .
  28. 1 2 Lindsten J. Nobelforelæsninger: Fysiologi eller medicin, 1922-1941. - World Scientific, 1999. - 546 s. - ISBN 9-810-23410-4 .
  29. Einthoven W. Galvanometriske registrering af det menschelijk  elektrokardiogram . - Leiden: Eduard Ijdo, 1902. - S. 101-107 .
  30. Nobelprisen i fysiologi eller medicin 1924: Præsentationstale  (eng.)  (utilgængeligt link) . Nobelfonden. Hentet 3. september 2009. Arkiveret fra originalen 29. januar 2010.
  31. Einthoven W. Le telecardiogramme  (fransk) . - Paris: Arch Int Physiol, 1906. - Nr . 4 . — S. 132-164 .
  32. Einthoven W. Weiteres über das Elektrokardiogramm  (tysk) . - Bonn: Archiv für die gesammte Physiologie des Menschen und der Thiere, 1908. - Nr. 122 . - S. 517-585 .
  33. 1 2 Cooter R., Pickstone J. Ledsager til medicin i det tyvende århundrede. — Routledge verdensreferenceserie. — Taylor & Francis, 2003. — 756 s. - ISBN 0-415-28603-4 .
  34. Instruktioner til brug af Einthoven String Galvanometer  (engelsk)  (downlink) . Cambridge Scientific Instrument Company (1910). Hentet 8. september 2009. Arkiveret fra originalen 19. marts 2007.
  35. Einthoven W., Fahr G., de Waart A. Über die Richtung und die manifeste Grösse der Potentialschwankungen im menschlichen Herzen und über den Einfluss der Herzlage auf die Form des Elektrokardiogramms  (tysk) . — Archiv für die gesammte Physiologie des Menschen und der Thiere. — Nr. 150 . - S. 275-315 .
  36. 1 2 Magjarevic R., Sun KI, Suh TS World Congress On Medical Physics and Biomedical Engineering 2006: 27. august-1. september 2006 Coex Seoul, Korea. - Springer, 2008. - S. 470. - 4220 s. — ISBN 3-540-36839-6 .
  37. Fleming P. R. En kort historie om kardiologi. — Wellcome Institute-serien i medicinens historie. - Rodopi, 1997. - S. 154. - 241 s. — ISBN 9-042-00048-1 .
  38. Malmivuo J., Plonsey R. Bioelektromagnetisme: principper og anvendelser af bioelektriske og biomagnetiske felter. - Oxford University Press US, 1995. - S. 194. - 482 s. — ISBN 0-195-05823-2 .
  39. Hurst JW Fortolkning af elektrokardiogrammer: ved hjælp af grundlæggende principper og vektorkoncepter. — Grundlæggende og klinisk kardiologi. - Informa Health Care, 2001. - S. 68. - 317 s. - ISBN 0-824-70513-0 .
  40. Nobelprisen i fysiologi eller medicin 1924  (eng.)  (utilgængeligt link) . Nobelfonden. Hentet 10. september 2009. Arkiveret fra originalen 29. januar 2010.
  41. Mehta NJ, Khan IA Cardiology's 10 Greatest Discoveries of the 20th Century  //  Tex Heart Inst J. : pdf. - 2002. - Bd. 3 , nr. 29 . — S. 164–171 .
  42. Einthoven Foundation Cardiology Information Portal  (engelsk)  (link ikke tilgængeligt) . Dato for adgang: 28. januar 2011. Arkiveret fra originalen 18. juli 2011.