Galwanometr sznurkowy - String galvanometer
Pod koniec XIX wieku telegrafia rozwijała się jako sposób komunikacji na odległość. Wiadomości zostały zamienione na kropki i kreski, które były wysyłane jako impulsy elektryczne i mogły być konwertowane na sygnały dźwiękowe lub wizualne w odległym miejscu. Ta konwersja została wykonana przez cewkę w galwanometrze , która miała ograniczoną częstotliwość. Clément Adair, francuski inżynier, wymienił cewkę na znacznie szybszy drut lub „strunę” produkującą pierwszy galwanometr strunowy . Augustus Waller odkrył aktywność elektryczną serca i wykonał pierwszy elektrokardiogram w 1887 r. Jednak jego sprzęt działał wolno. Fizjolodzy pracowali nad znalezieniem lepszego instrumentu. W 1901 roku Willem Einthoven opisał podstawy naukowe i potencjalną użyteczność galwanometru strunowego, stwierdzając, że „Pan Adair już zbudował instrument z drutami rozciągniętymi między biegunami magnesu. Był to odbiornik telegrafu”. Chociaż czasami przypisuje się Einthovenowi wynalazcę, nie wynalazł on galwanometru strunowego. Był liderem w stosowaniu galwanometru strunowego w fizjologii i medycynie, prowadząc do dzisiejszej elektrokardiografii. Za swoją pracę Einthoven otrzymał w 1924 roku nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny .
Historia
Przed galwanometrem strunowym naukowcy używali maszyny zwanej elektrometrem kapilarnym do pomiaru aktywności elektrycznej serca, ale urządzenie to nie było w stanie uzyskać wyników na poziomie diagnostycznym. Willem Einthoven dostosował galwanometr strunowy na Uniwersytecie w Leiden na początku XX wieku, publikując pierwszą rejestrację jego użycia do zapisywania elektrokardiogramu w książce Festschrift w 1902 roku. Pierwszy ludzki elektrokardiogram został zarejestrowany w 1887 roku; Jednak dopiero w 1901 roku uzyskano wymierny wynik z galwanometru sznurkowego. W 1908 roku lekarze Arthur MacNalty , MD Oxon i Thomas Lewis połączyli siły, aby jako pierwsi w swoim zawodzie zastosować elektrokardiografię w diagnostyce medycznej.
Mechanika
Galwanometr Einthovena składał się z pokrytego srebrem włókna kwarcowego o grubości kilku centymetrów (patrz rysunek po prawej) i pomijalnej masie, które przewodziło prądy elektryczne z serca. Na żarnik działały potężne elektromagnesy umieszczone po obu jego stronach, co powodowało boczne przemieszczenie żarnika proporcjonalnie do prądu przenoszonego przez pole elektromagnetyczne . Ruch włókna został silnie powiększony i rzutowany przez cienką szczelinę na poruszającą się płytkę fotograficzną.
Włókno zostało pierwotnie wykonane przez wyciągnięcie włókna szklanego z tygla ze stopionego szkła. Aby wytworzyć wystarczająco cienkie i długie włókno, po pokoju wystrzelono strzałę, która wyciągnęła włókno ze stopionego szkła. Tak wytworzone włókno zostało następnie pokryte srebrem, aby zapewnić ścieżkę przewodzenia prądu. Dokręcając lub poluzowując filament można bardzo dokładnie regulować czułość galwanometru.
Oryginalna maszyna wymagała chłodzenia wodnego dla silnych elektromagnesów, wymagała 5 operatorów i ważyła około 600 funtów.
Procedura
Pacjenci siedzą z obiema rękami i lewą nogą w oddzielnych wiadrach z roztworem soli. Te wiadra działają jak elektrody przewodzące prąd z powierzchni skóry do włókna. Trzy punkty kontaktu elektrod na tych kończynach tworzą tzw . Trójkąt Einthovena , zasadę wciąż używaną we współczesnym zapisie EKG.