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探秘心电图系列之一------心电图记录电流还是电压?

 爱茉茉 2012-10-21





这是一张普通心电图,上面定标大家都很熟悉,10mm/mv,当肢导振幅很小时,我们习惯叫肢导低电压,当胸导振幅很大时我们叫左室(有时是右室)高电压,--------我们很习惯这样叫,因为老师就是这样教我们的,老师的老师也是这样教老师的…….,,好了问题来了到底心电图测的是电压的波动还是电流的波动,这个可不是一回事,尽管二者可以换算,这个可马虎不得

心电图机探测是人体两点间微弱的电流变化,看清了,是电流,(不管他的理论基础神马空间心电向量的二次投射),说白了就是将体表的微弱电流波动信号,用一个灵敏的电流探测器记录下来。心电图机就是这么一个探测器。心电图机历经了早期的弦线式,电子管式,晶体管式----不管怎么说,可以这样理解就是用不同方法把这个电流信号稳定放大,所用技术不同而已,电流----单位是安培、毫安、微安,(那么不断振动变化的电流量也就是心电图形状也应该描述为安培、毫安、微安)请问------------在放大过程中用了什么技术最终我们心电图振幅变为毫伏-----这个家伙他是电压的单位啊,根据我们粗浅的常识这俩不是一回事

好,要解开这个谜底,我们得先回到19世纪,我们先认识一个人



李普曼,法国物理学家

他发明了下面这个装置-----毛细管静电计,尽管现在已经没人用这个东西,但是当时这个可是一件了不起的发明,它让观察毫安级的心电信号成为可能(因为当时并没有二极管,三极管这些东西放大电流)



这个东西机理很简单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描记出相应的波形,大家看清楚描记的是电流,1908年李普曼因此获得诺贝尔物理学奖。

1887年,英国医生奥古斯塔司.德.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。

下面这位就是---奥古斯塔司.德.沃勒

1887年,英国医生奥古斯塔司.德.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。

下面这位就是---奥古斯塔司.德.沃勒



但是这个还不能算严格意义上的心电图

下面这位才是真正的主角,让我们一起认识他------荷兰生理学家----爱因托芬,


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因为毛细管静电计的毛细血管不可能做的太细,他无法测到更精确的电流,爱因托芬改进了这个装置,他利用通电的导体可以产生磁场的安培右手定律发明了----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---看清楚还不是心电图机




爱因托芬因此获得获1924年度诺贝尔生理学或医学奖----呵呵这个已经是和心电图有关的第2个诺贝尔奖了,1903年爱因托芬因用这台弦线式电流计描记了人类历史上第一份真正意义上的心电图,这一年被称为心电图的公元元年,爱因托芬因因此被称为心电图之父


大家需要注意一点,这个装置他仍然无法放大心脏电流,只不过用巧夺天工的工艺让及其微弱的电流在没有放大的基础上被记录,你不得不佩服当时欧洲人的工艺和智慧,不过这种弦线式心电图由剑桥大学生产,10年只生产了3台,下面让我们一起饱饱眼福

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嗯,这就是最早的3台心电图机的样子,现存于伦敦博物馆,今天奥运开幕了,如果你在伦敦,记得去看一眼


好了,时光又过了30年,我们迎来了20世纪最伟大的发现----半导体,半导体的3个发明者——巴丁博士、布菜顿博士和肖克莱博士,后来当之无愧的获得了1956年诺贝尔物理学奖,同时他让廉价的心电图机成为可能,因为他可以很容易的,不失真放大电信号,心电图因此从实验室转向临床应用直到今天。

下面是通用的心电图电路,





下面回答



心电图的故事到这里就结束了,这样看来真正意义上的左室高电压因称为左室高电流,因为心电图机从未记录过电压,也未记录过电阻,请问谁知道自己电阻是多少?既然不知道自己的电阻,那么又哪来的电压?这个高电压说法就以讹传讹传到现在,如果你说左室高电流你都不好意思和人家打招呼了
这个让我想起我们生活总也有很多被误解的成语,比如


1“嫁鸡随鸡,嫁狗随狗”
原为“嫁乞随乞,嫁叟随叟”意思是一个女人即使嫁给乞丐或者是年龄大的人也要随其生活一辈子。随着时代的变迁,这一俗语转音成鸡成狗了。
2“三个臭皮匠,顶个诸葛亮”
“皮匠”实际上是“裨将”的谐音,“裨将”在古代是指“副将”,原意是指三个副将的智慧合起来能顶一个诸葛亮。流传中,人们将“裨将”说成了“皮匠”。
3“不到黄河心不死”
本是“不到乌江心不死”。乌江,项羽他老人家自刎的地方。乌江讹变成黄河,真是让人无从解释了。
4“舍不得孩子套不住狼”
本是“舍不得鞋子套不住狼”意思是要打到狼,就要不怕跑路,不怕费鞋。不过这个我还能理解点,因为好像四川那边管鞋叫孩子。如果真的拿生的孩子去套狼,也太恐怖啦!
5“潜水员”
潜水员的本意是在水下工作的专业人员,现指看贴不回贴的现象。看帖回帖是中华民族的美德,看完记得回贴哦。







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