Willem Einthoven | |
---|---|
nederländska. Willem Einthoven | |
Födelsedatum | 21 maj 1860 [1] [2] [3] […] |
Födelseort | Semarang , Nederländska Ostindien |
Dödsdatum | 29 september 1927 [4] [2] (67 år) |
En plats för döden | Leiden , Nederländerna |
Land | Nederländerna |
Vetenskaplig sfär | fysiologi |
Arbetsplats | Leidens universitet |
Alma mater | Utrecht universitet |
Akademisk examen | PhD [5] |
vetenskaplig rådgivare | Francis Cornelis Donders [6] |
Känd som | grundare av elektrokardiografi |
Utmärkelser och priser |
![]() |
Mediafiler på Wikimedia Commons |
Willem Einthoven ( holländsk. Willem Einthoven ; 21 maj 1860 , Semarang - 29 september 1927 , Leiden ) - holländsk fysiolog , grundare av elektrokardiografi , designade 1903 en apparat för att registrera hjärtats elektriska aktivitet , för första gången 1906 använde elektrokardiografi i diagnostiska syften, fick Nobelpriset i fysiologi eller medicin 1924 .
Willem Einthoven föddes den 21 maj 1860 i Semarang i familjen till en militärläkare Jacob Einthoven, en ättling till spanska judar som flyttade till Holland under inkvisitionen på 1400-talet [7] , och hans andra hustru Louise Maria Mathilde Caroline de Vogel, dotter till den lokala ekonomichefen Willem de Vogel. Efternamnet Einthoven kom från farbror Jacob - enligt Napoleonkoden var alla medborgare i Frankrike och dess provinser, som då var Holland, skyldiga att skaffa sig efternamn, och Israel David, Jacobs farbror, tog ett förvrängt efternamn på sin bostadsort, staden Eindhoven . Willem var den äldste av tre söner och det tredje barnet i familjen. År 1866 dog Jacob Einthoven av en stroke och lämnade sex barn i Louises famn. Fyra år senare flyttade familjen till Utrecht . Där tog Willem examen från gymnasiet ( holländska. Hogere burgerschool ) och gick den 16 oktober 1878 in på medicinska avdelningen vid universitetet i Utrecht [8] , och skrev på ett armékontrakt för att betala för hans studier, eftersom familjen hade ekonomiska svårigheter. [9] [10]
Willem hade för avsikt att följa i sin fars fotspår, men hans exceptionella förmågor började utvecklas i en helt annan riktning. Efter praktik som ögonläkares assistent på det välkända holländska ögonsjukhuset "Sjukhus för de som lider av ögonsjukdomar" ( holländska. Gasthuis voor Ooglijders ) och erhållit en kandidatexamen , genomförde han två studier som senare väckte stort intresse. Den första hette "Några anmärkningar om armbågsledens mekanism" ( franska: Quelques remarques sur le mécanisme de l'articulation du coude ). [11] Faktum är att Einthoven var ett fan av fysisk träning. Under sina studentår var han en utmärkt idrottsman och uppmanade mer än en gång sina vänner "att inte låta kroppen dö". Han valdes till ordförande för fackföreningen för gymnaster och fäktare och blev senare en av grundarna av Utrecht studentroddklubb. Under gymnastik bröt han handleden och, för att återupprätta handens prestanda, började han rodda, dels för att tävla med sin bror om förstaplatsen i roddtävlingen bland holländska elever. [10] Samtidigt som han tvingades begränsad i rörelsen blev han intresserad av pronation och supination av armen och arbetet med axel- och armbågslederna.
Senare genomförde Einthoven under överinseende av ögonläkarna Frans Donders och Hermann Snellen [9] en andra studie "Stereoscopy through color differentiation" ( Dutch. Stereoscopie door kleurverschil , 1885 ), som publicerades som hans doktorsavhandling . Samma år fick Einthoven sin doktorsexamen och doktorsexamen. [12] Enligt villkoren i armékontraktet var han skyldig att tjänstgöra i läkarkåren . Men samma år dog Adrian Heinsius, professor i fysiologi i Leiden, och med starkt stöd av F. Donders utsågs Willem till Heinsius efterträdare, vilket befriade honom från militärtjänst . [9] [13] Sålunda, i januari 1886, vid 25 års ålder, inträdde Einthoven som professor vid universitetet i Leiden och förblev i denna position hela sitt liv. Hans första seriösa studie, utförd i Leiden, var "Om bronkialmusklernas arbete, studerade med en ny metod, och om nervös astma" ( tyska: 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 , beskrivs det som ett "stort verk". [femton]
Samtidigt återupptog Einthoven forskningen inom optik. Bland hans arbeten om detta ämne kan man peka ut "En enkel fysiologisk förklaring av olika geometrisk-optiska illusioner" ( tyska: Eine einfache physiologische Erklärung für verschiedene geometrisch-optische Täuschungen , 1898 ), [16] "Accommodation of the human eye" ( Tyska: Die Accomodation des menschlichen Auges , 1902 ), [17] Formen och storleken av ögats elektriska svar på stimulering av ljus vid olika intensiteter , 1908 . [arton]
1886 gifte Willem Einthoven sig med Frederika Jeanne Louise de Vogel, syster till en före detta hälsoadministratör i Nederländska Ostindien . De fick fyra barn: Augusta ( 1887 ), Louise ( 1889 ), Willem ( 1893 ) och Joanna ( 1897 ). [19]
1885 - 1889 var Einthoven engagerad i studiet av andningens fysiologi, i synnerhet studiet av vagusnervens arbete i mekanismen för andningskontroll. [9] År 1889 deltog Einthoven vid den första internationella kongressen om fysiologi i Basel . [20] Där introducerades han till elektrokardiograminspelningstekniken demonstrerad av Augustus Waller .på exemplet med sin hund Jimmy, som 1887 för första gången lyckades spela in ett mänskligt kardiogram på en kapillärelektrometer. [21] [22] År 1893, vid ett möte i den nederländska läkarföreningenEinthoven föreslog en ny term "elektrokardiogram" för användning. Senare lade han dock ner författarskapet till förmån för Waller. [23] Från 1890 till 1895 arbetade Einthoven med konstruktionen av en kapillärelektrometer, förbättrade dess funktionalitet och ökade dess upplösning med hjälp av ett fysiskt och matematiskt tillvägagångssätt. Han lyckades få bra elektrokardiografiska bilder. Varje hjärtslagscykel motsvarade fem tänder, för vilka Einthoven införde en ny nomenklatur: P, Q, R, S, T och U, för att undvika oenighet med nomenklaturen A, B, C och D, som han införde i tidigare arbetar på studien av elektrometern, där han inte spelade in negativa stift. [24] [25] [26]
Einthoven misslyckades med att förbättra kapillärelektrometern så att den kunde användas för diagnostiska ändamål. Därför började han arbeta med ett annat instrument - en stränggalvanometer . Einthoven visste inte att en liknande anordning redan 1897 hade konstruerats som ett kommunikationsmedel av den franske ingenjören Clement Ader . Ader-apparaten hade dock en känslighet som inte var tillräcklig för användning i samband med elektrokardiografi. [9] Emellertid, i sitt arbete "Den nya galvanometern" ( franska Un nouveau galvanomètre , 1901 ) [27] nämnde Einthoven Aders apparat.
När Einthoven utvecklade sin egen stränggalvanometer tog Einthoven till grund designen av Despres - D'Arsonvals magnetoelektriska galvanometer . Han ersatte de rörliga delarna (spole och spegel) med en tunn silverpläterad kvartstråd ( sträng). Den elektriska signalen från hjärtat, registrerad från hudens yta , fördes längs tråden . Som ett resultat påverkades glödtråden i elektromagnetens fält av Ampere-kraften , som är direkt proportionell mot storleken på strömmen ( ), och glödtråden avvek normalt mot riktningen för magnetfältslinjerna. [28] Kvartstrådar gjordes enligt följande: i slutet av pilen fixerades en kvartsfiber på ett sådant sätt att den höll kvar pilen när bågsträngen sträcktes ; fibern värmdes upp till en punkt där den inte kunde hålla tillbaka spänningen i bågsträngen, och pilen avfyrades och drog fibern till en tunn enhetlig tråd med en diameter på 7 μ . Vidare behövde tråden beläggas med ett lager av silver, för detta designade Einthoven en speciell kammare där den bombarderades med rent silver. Ett av de största problemen var skapandet av en källa till ett starkt och konstant magnetfält. Einthoven lyckades skapa en elektromagnet som gav ett fält på 22 000 gauss , men den värmdes upp så mycket i fungerande skick att den måste förses med ett vattenkylningssystem . Ett annat problem var att skapa ett system för att registrera och mäta garnavvikelser. Efter samråd med Donders och Snellen designade Einthoven ett linssystem som gjorde det möjligt att fotografera trådens skugga. Han använde en massiv ljusbågslampa som ljuskälla . Den fotografiska kamerans apparat inkluderade en fotografisk platta som, under avläsningarna, rörde sig med en konstant hastighet kontrollerad av en oljekolv. Plattan rörde sig under en lins på vilken en skala i volt applicerades. Tidsskalan applicerades på själva plattan med skuggor från ekrarna på ett cykelhjul som roterade med en konstant vinkelhastighet. [9]
På grund av användningen av ett mycket lätt och tunt glödtråd och förmågan att ändra dess spänning för att justera instrumentets känslighet, gjorde stränggalvanometern det möjligt att erhålla mer exakta utdata än kapillärelektrometern. Einthoven publicerade den första artikeln om att spela in ett mänskligt elektrokardiogram på en stränggalvanometer 1903 . [29] Man tror att Einthoven lyckades uppnå en noggrannhet som överträffar många moderna elektrokardiografer. [7] [30]
År 1906 publicerade Einthoven artikeln "Telecardiogram" ( franska: Le télécardiogramme ), [31] där han beskrev en metod för att registrera ett elektrokardiogram på avstånd och visade för första gången att elektrokardiogrammen för olika former av hjärtsjukdomar har karakteristiska egenskaper. skillnader. Han gav exempel på kardiogram tagna på patienter med högerkammarhypertrofi vid mitralisinsufficiens , vänsterkammarhypertrofi vid aortainsufficiens, vänster förmaksbihangshypertrofi vid mitralisstenos , försvagad hjärtmuskel , med olika grader av hjärtblock i extrasystoler . [28]
Strax efter publiceringen av den första artikeln om användningen av elektrokardiografen besöktes Einthoven av en ingenjör från München , Max Edelmann, med ett erbjudande om att etablera produktion av elektrokardiografer och betala Einthoven- avdrag på cirka 100 mark för varje såld enhet. De första elektrokardiograferna som producerades av Edelmann var faktiskt kopior av en modell designad av Einthoven. Men efter att ha studerat ritningarna av Einthovens elektrokardiograf insåg Edelmann att den kunde förbättras. Han ökade kraften och minskade storleken på magneten, och eliminerade också behovet av dess vattenkylning. Som ett resultat konstruerade Edelmann en apparat som skilde sig mycket från originalet till parametrar och design, och han lärde sig också om Aders apparat och använde detta som ett argument för att inte längre betala utdelning på försäljningen. Besviken beslutade Einthoven att inte samarbeta mer med Edelmann och vände sig till Horace Darwin , chef för CSIC , med ett förslag om att ingå ett produktionsavtal. .
En företagsrepresentant som besökte Einthovens laboratorium gillade inte apparatens kapacitet på grund av dess skrymmande och krav på mänskliga resurser: den upptog flera bord, vägde cirka 270 kilo och krävde upp till fem personer för full service. Men i sin artikel "Additionally about the electrocardiogram" ( tyska: Weiteres über das Elektrokardiogramm , 1908 ) [32] visade Einthoven det diagnostiska värdet av elektrokardiografi. Detta fungerade som ett allvarligt argument, och 1908 började CSIC arbetet med att förbättra enheten; samma år producerades den och såldes till den brittiske fysiologen Edward Sharpay-Schaferden första elektrokardiografen tillverkad av företaget. [9] [33]
År 1911 hade en "skrivbordsmodell" av apparaten utvecklats, varav en ägdes av kardiologen Thomas Lewis . Med hjälp av sin apparat studerade och klassificerade Lewis olika typer av arytmier, introducerade nya termer: pacemaker , extrasystole , förmaksflimmer och publicerade flera artiklar och böcker om hjärtats elektrofysiologi. [7] Enheten och kontrollen av enheten förblev fortfarande svår, vilket indirekt framgår av de tio sidor långa instruktionerna som bifogas den. [34] Mellan 1911 och 1914 såldes 35 elektrokardiografer, varav tio skickades till USA . [33] Efter kriget etablerades produktionen av apparater som kunde rullas direkt till en sjukhussäng. År 1935 var det möjligt att minska enhetens vikt till cirka 11 kg, vilket öppnade stora möjligheter för dess användning i medicinsk praxis. [7]
År 1913 publicerade Willem Einthoven, i samarbete med kollegor, en artikel [35] där han föreslog tre standardledningar för användning: från höger hand till vänster, från höger hand till fot och från foten till vänster hand med potentialskillnader: I, II respektive III. [36] Denna kombination av ledningar utgör en elektrodynamiskt liksidig triangel centrerad på strömkällan i hjärtat. [37] Detta arbete lade grunden för vektorkardiografi , som utvecklades på 1920 -talet under Einthovens livstid. [tio]
Einthovens lag är en konsekvens av Kirchhoffs lag [36] och säger att potentialskillnaderna för tre standardavledningar följer relationen I+II=III. [38] Lagen gäller när P-, Q-, R-, S-, T- och U-vågor på grund av inspelningsdefekter inte kan identifieras för en av avledningarna; i sådana fall kan värdet på potentialskillnaden beräknas, förutsatt att normala data erhålls för andra avledningar. [39]
1924 anlände Einthoven till USA , där han, förutom att besöka olika medicinska institutioner, höll en föreläsning från Harvey Lecture Series , lade grunden till Dunham Lecture Series och lärde sig om Nobelpriset . Anmärkningsvärt nog, när Einthoven först läste nyheterna i Boston Globe trodde han att det antingen var ett skämt eller ett stavfel. Men hans tvivel skingrades när han läste meddelandet från Reuters . [9] Samma år fick han ett pris med formuleringen "För upptäckten av elektrokardiogrammets teknik." [40] Under sin karriär skrev Einthoven 127 vetenskapliga artiklar. Hans sista verk publicerades postumt, 1928 , och ägnades åt hjärtats handlingsströmmar. Willem Einthovens forskning rankas ibland bland de tio största upptäckterna inom kardiologiområdet under 1900-talet . [41] År 1979 grundades Einthoven Foundation för att organisera kongresser och seminarier om kardiologi och hjärtkirurgi . [42]
Einthoven led av högt blodtryck i många år . Men orsaken till hans död den 29 september 1927 var magcancer . Einthoven begravdes på kyrkans kyrkogård i staden Oegstgeest . [tio]
![]() | ||||
---|---|---|---|---|
Ordböcker och uppslagsverk | ||||
Släktforskning och nekropol | ||||
|
Nobelpristagare från Nederländerna | |
---|---|
Nobels fredspris |
|
Nobelpriset i fysik |
|
Nobelpriset i kemi |
|
Nobelpriset i ekonomi |
|
Nobelpriset i fysiologi eller medicin |
|
Vinnare av Nobelpriset i fysiologi eller medicin 1901-1925 | |
---|---|
| |
|