Einthoven, Willem

Willem Einthoven
netherl.  Willem Einthoven
Datum narození 21. května 1860( 1860-05-21 ) [1] [2] [3] […]
Místo narození Semarang , Nizozemská východní Indie
Datum úmrtí 29. září 1927( 1927-09-29 ) [4] [2] (ve věku 67 let)
Místo smrti Leiden , Nizozemsko
Země  Holandsko
Vědecká sféra fyziologie
Místo výkonu práce Leidenská univerzita
Alma mater Utrechtská univerzita
Akademický titul PhD [5]
vědecký poradce Francis Cornelis Donders [6]
Známý jako zakladatel elektrokardiografie
Ocenění a ceny Nobelova cena Nobelova cena za fyziologii a medicínu ( 1924 )
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Willem Einthoven ( nizozemsky.  Willem Einthoven ; 21. května 1860 , Semarang  – 29. září 1927 , Leiden ) – holandský fyziolog , zakladatel elektrokardiografie , zkonstruoval v roce 1903 zařízení pro záznam elektrické aktivity srdce , poprvé v roce 1906 používal elektrokardiografii k diagnostickým účelům, získal v roce 1924 Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu .

Raná léta

Willem Einthoven se narodil 21. května 1860 v Semarangu v rodině vojenského lékaře Jacoba Einthovena, potomka španělských Židů, kteří se během inkvizice v 15. století přestěhovali do Holandska [7] , a jeho druhé manželky Louise Maria Mathilde Caroline de Vogel, dcera místního finančního manažera Willema de Vogela. Příjmení Einthoven pocházelo od prastrýce Jacoba - podle napoleonského zákoníku měli všichni občané Francie a jejích provincií, což bylo tehdy Holandsko, získat příjmení a Israel David, Jacobův prastrýc, přijal zkomolené příjmení u svého místo bydliště, město Eindhoven . Willem byl nejstarší ze tří synů a třetí dítě v rodině. V roce 1866 Jacob Einthoven zemřel na mrtvici a v Louisině náručí zanechal šest dětí. O čtyři roky později se rodina přestěhovala do Utrechtu . Zde Willem vystudoval střední školu ( holandština.  Hogere burgerschool ) a 16. října 1878 vstoupil na lékařské oddělení na univerzitě v Utrechtu [8] , podepsal armádní smlouvu na zaplacení studia, protože se rodina potýkala s finančními potížemi. [9] [10]

Učit se a stát se vědcem

Willem hodlal jít ve stopách svého otce, ale jeho výjimečné schopnosti se začaly vyvíjet úplně jiným směrem. Po stáži asistenta oftalmologa ve známé nizozemské oční nemocnici „Nemocnice pro oční choroby“ ( holandština.  Gasthuis voor Ooglijders ) a získání bakalářského titulu provedl dvě studie, které následně vzbudily široký zájem. První se jmenovala „Některé poznámky k mechanismu loketního kloubu“ ( francouzsky  Quelques remarques sur le mécanisme de l'articulation du coude ). [11] Faktem je, že Einthoven byl fanouškem tělesné výchovy. Ve studentských letech byl vynikajícím sportovcem a nejednou nabádal své přátele, „aby tělo nenechali zemřít“. Byl zvolen prezidentem svazu gymnastů a šermířů a později se stal jedním ze zakladatelů utrechtského studentského veslařského klubu. Při gymnastice si zlomil zápěstí a aby obnovil výkon ruky, začal veslovat, částečně proto, aby bojoval se svým bratrem o první místo ve veslařské soutěži mezi nizozemskými studenty. [10] Ve stejné době, nuceně omezen v pohybu, se začal zajímat o pronaci a supinaci paže a práci ramenních a loketních kloubů.

Později Einthoven pod dohledem oftalmologů Franse Donderse a Hermanna Snellena [9] provedl druhou studii „Stereoskopie prostřednictvím barevné diferenciace“ ( holandský.  Stereoscopie door kleurverschil , 1885 ), která byla publikována jako jeho doktorská disertační práce . Ve stejném roce Einthoven získal titul M.D. a Ph.D. [12] Podle podmínek armádní smlouvy měl sloužit ve zdravotnickém sboru . Ve stejném roce však zemřel Adrian Heinsius, profesor fyziologie v Leidenu, a se silnou podporou F. Donderse byl Willem jmenován Heinsiovým nástupcem, čímž byl osvobozen od vojenské služby . [9] [13] Einthoven tak v lednu 1886 ve věku 25 let vstoupil na místo profesora na univerzitě v Leidenu a zůstal v této pozici celý život. Jeho první seriózní studie, kterou provedl v Leidenu, byla „O práci svalů průdušek, zkoumané novou metodou, ao nervovém astmatu“ ( německy:  Über die Wirkung der Bronchialmuskeln nach einer neuen Methode untersucht, und über Asthma nervosum , 1892 ). [14] V Handbuch der Physiologie des Menschen W. Nagela , Handbuch der Physiologie des Menschen ,  je popsána jako „velké dílo“. [patnáct]

Ve stejné době Einthoven obnovil výzkum optiky. Z jeho prací na toto téma lze vyzdvihnout „Jednoduché fyziologické vysvětlení různých geometricko-optických iluzí“ ( německy:  Eine einfache physiologische Erklärung für verschiedene geometrisch-optische Täuschungen , 1898 ), [16] „Akomodace lidského oka“ ( Německy:  Die Accomodation des menschlichen Auges , 1902 ), [17] Forma a velikost elektrické odezvy oka na stimulaci světlem o různé intenzitě , 1908 .  [osmnáct]

V roce 1886 se Willem Einthoven oženil s Frederikou Jeanne Louise de Vogel, sestrou bývalého zdravotního administrátora v Nizozemské východní Indii . Měli čtyři děti: Augusta ( 1887 ), Louise ( 1889 ), Willem ( 1893 ) a Joanna ( 1897 ). [19]

Příspěvky k elektrokardiografii

V letech 1885 - 1889 se Einthoven zabýval studiem fyziologie dýchání, zejména studiem práce bloudivého nervu v mechanismu řízení dýchání. [9] V roce 1889 se Einthoven zúčastnil prvního mezinárodního kongresu o fyziologii v Basileji . [20] Tam se seznámil s technikou záznamu elektrokardiogramu, kterou předvedl Augustus Waller .na příkladu svého psa Jimmyho, kterému se v roce 1887 poprvé podařilo zaznamenat lidský kardiogram na kapilární elektrometr. [21] [22] V roce 1893 na zasedání Nizozemské lékařské asociaceEinthoven navrhl pro použití nový termín „elektrokardiogram“. Později však od autorství upustil ve prospěch Wallera. [23] V letech 1890 až 1895 Einthoven pracoval na konstrukci kapilárního elektrometru, vylepšoval jeho funkčnost a zvyšoval jeho rozlišovací schopnost pomocí fyzikálního a matematického přístupu. Podařilo se mu získat dobré elektrokardiografické snímky. Každý cyklus srdečního tepu odpovídal pěti zubům, pro které Einthoven zavedl nové názvosloví: P, Q, R, S, T a U, aby se předešlo neshodám s nomenklaturou A, B, C a D, kterou zavedl v předchozím pracuje na studii elektroměru, ve které nezaznamenal záporné hroty. [24] [25] [26]

Einthovenovi se nepodařilo vylepšit kapilární elektroměr tak, aby mohl být použit pro diagnostické účely. Proto začal pracovat s dalším nástrojem - strunným galvanometrem . Einthoven nevěděl, že v roce 1897 již podobné zařízení zkonstruoval francouzský inženýr Clement Ader jako prostředek komunikace . Aderův přístroj však měl citlivost, která nebyla dostatečná pro použití ve vztahu k elektrokardiografii. [9] Einthoven však ve svém díle „The New Galvanometer“ ( francouzsky  Un nouveau galvanomètre , 1901 ) [27] zmínil Aderův aparát.

Při vývoji vlastního strunového galvanometru Einthoven vycházel z návrhu Despres - D'Arsonvalova magnetoelektrického galvanometru . Pohyblivé části (cívka a zrcadlo) nahradil tenkým postříbřeným křemenným závitem (strunou). Elektrický signál srdce, zaznamenaný z povrchu kůže , procházel nití . V důsledku toho bylo vlákno v poli elektromagnetu ovlivněno ampérovou silou , která je přímo úměrná velikosti proudu ( ), a vlákno se odchýlilo normálně ke směru siločar magnetického pole. [28] Křemenné nitě byly vyrobeny následovně: na konci šípu bylo upevněno křemenné vlákno tak, aby drželo šíp při napínání tětivy ; vlákno se zahřálo do té míry, že nebylo schopno udržet napětí tětivy a šíp vystřelil, čímž se vlákno stáhlo do tenké jednotné nitě o průměru 7 μ . Dále bylo potřeba nit pokrýt vrstvou stříbra, k tomu Einthoven navrhl speciální komoru, ve které bylo bombardováno čistým stříbrem. Jedním z největších problémů bylo vytvoření zdroje silného a konstantního magnetického pole. Einthovenovi se podařilo vytvořit elektromagnet, který poskytoval pole o síle 22 000 gaussů , ale v provozním stavu se zahřál natolik, že musel být vybaven systémem vodního chlazení . Dalším problémem bylo vytvoření systému pro evidenci a měření odchylek příze. Po konzultaci s Dondersem a Snellenem Einthoven navrhl systém čoček, který umožňoval fotografovat stín vlákna. Jako zdroj světla použil masivní obloukovou lampu . Součástí aparátu fotoaparátu byla fotografická deska, která se při odečítání pohybovala konstantní rychlostí řízenou olejovým pístem. Deska se pohybovala pod čočkou, na kterou byla aplikována stupnice ve voltech. Časové měřítko bylo aplikováno na samotnou desku se stíny od paprsků kola bicyklu rotujícího konstantní úhlovou rychlostí. [9]

Díky použití velmi lehkého a tenkého vlákna a možnosti měnit jeho napětí pro nastavení citlivosti nástroje umožnil strunový galvanometr získat přesnější výstupní data než kapilární elektrometr. Einthoven publikoval první článek o záznamu lidského elektrokardiogramu na strunovém galvanometru v roce 1903 . [29] Předpokládá se, že Einthovenovi se podařilo dosáhnout přesnosti, která překonává mnohé moderní elektrokardiografy. [7] [30]

V roce 1906 Einthoven publikoval článek „Telekardiogram“ ( francouzsky  Le télécardiogramme ), [31] ve kterém popsal metodu záznamu elektrokardiogramu na dálku a poprvé ukázal, že elektrokardiogramy různých forem srdečních chorob mají charakteristické rozdíly. Uvedl příklady kardiogramů pořízených u pacientů s hypertrofií pravé komory při mitrální insuficienci , hypertrofií levé komory při aortální insuficienci , hypertrofií ouška levé síně při mitrální stenóze , oslabeným srdečním svalem , s různým stupněm srdeční blokády v extrasystolách . [28]

Krátce po zveřejnění prvního článku o použití elektrokardiografu navštívil Einthoven mnichovský inženýr Max Edelmann s nabídkou založit výrobu elektrokardiografů a zaplatit Einthovenovi srážky ve výši asi 100 marek za každý prodaný přístroj. První elektrokardiografy vyrobené Edelmannem byly ve skutečnosti kopiemi modelu navrženého Einthovenem. Po prostudování nákresů Einthovenova elektrokardiografu si však Edelmann uvědomil, že by se dal vylepšit. Zvýšil výkon a zmenšil velikost magnetu a také eliminoval nutnost jeho vodního chlazení. Výsledkem bylo, že Edelmann zkonstruoval přístroj, který se parametry a designem velmi lišil od originálu, a také se dozvěděl o Aderově přístroji a použil to jako argument, proč již nevyplácet dividendy z prodeje. Zklamaný Einthoven se rozhodl s Edelmannem dále nespolupracovat a obrátil se na Horace Darwina , ředitele CSIC , s návrhem uzavřít smlouvu o výrobě. .

Zástupci společnosti, který navštívil Einthovenovu laboratoř, se nelíbily možnosti přístroje kvůli jeho rozměrnosti a náročnosti na lidské zdroje: zabíralo několik stolů, vážilo přibližně 270 kilogramů a pro plný servis vyžadovalo až pět lidí. Einthoven však ve svém článku „Dodatečně o elektrokardiogramu“ ( německy:  Weiteres über das Elektrokardiogramm , 1908 ) [32] ukázal diagnostickou hodnotu elektrokardiografie. To posloužilo jako vážný argument a v roce 1908 CSIC začal pracovat na vylepšení zařízení; ve stejném roce byl vyroben a prodán britskému fyziologovi Edwardu Sharpay-Schaferoviprvní elektrokardiograf vyrobený společností. [9] [33]

V roce 1911 byl vyvinut „stolní model“ přístroje, z nichž jeden vlastnil kardiolog Thomas Lewis . Lewis pomocí svého přístroje studoval a klasifikoval různé typy arytmií, zavedl nové pojmy: kardiostimulátor , extrasystola , fibrilace síní a publikoval několik článků a knih o elektrofyziologii srdce. [7] Zařízení a ovládání zařízení zůstávalo stále obtížné, jak nepřímo dokládá desetistránkový návod k němu připojený. [34] V letech 1911 až 1914 bylo prodáno 35 elektrokardiografů, z nichž deset bylo odesláno do Spojených států . [33] Po válce byla zavedena výroba přístrojů, které bylo možné svinout přímo na nemocniční lůžko. Do roku 1935 se podařilo snížit hmotnost přístroje na cca 11 kilogramů, což otevřelo široké možnosti pro jeho využití v lékařské praxi. [7]

Einthovenův trojúhelník

V roce 1913 Willem Einthoven ve spolupráci s kolegy publikoval článek [35] , ve kterém navrhl pro použití tři standardní svody: z pravé ruky do levé, z pravé ruky do nohy a z nohy do levé ruka s potenciálními rozdíly: I, II a III. [36] Tato kombinace svodů tvoří elektrodynamicky rovnostranný trojúhelník se středem na zdroj proudu v srdci. [37] Tato práce položila základ pro vektorovou kardiografii , která byla vyvinuta ve 20. letech 20. století během Einthovenova života. [deset]

Einthovenův zákon

Einthovenův zákon je důsledkem Kirchhoffova zákona [36] a uvádí, že potenciální rozdíly tří standardních svodů se řídí vztahem I+II=III. [38] Zákon platí v případě, kdy v důsledku vad záznamu nelze pro jeden ze svodů identifikovat vlny P, Q, R, S, T a U; v takových případech lze vypočítat hodnotu rozdílu potenciálu za předpokladu, že jsou získána normální data pro ostatní svody. [39]

Pozdější roky a uznání

V roce 1924 Einthoven přijel do Spojených států , kde kromě návštěvy různých lékařských institucí přednesl přednášku z Harvey  Lecture Series , položil základy Dunham  Lecture Series a dozvěděl se o Nobelově ceně . Je pozoruhodné, že když Einthoven poprvé četl zprávy v Boston Globe , myslel si, že jde buď o vtip, nebo o překlep. Jeho pochybnosti však byly rozptýleny, když si přečetl zprávu od agentury Reuters . [9] Ve stejném roce obdržel cenu se zněním „Za objev techniky elektrokardiogramu“. [40] Během své kariéry napsal Einthoven 127 vědeckých článků. Jeho poslední dílo vyšlo posmrtně, v roce 1928 , a bylo věnováno akčním proudům srdce. Výzkum Willema Einthovena je někdy řazen mezi deset největších objevů na poli kardiologie 20. století . [41] V roce 1979 byla založena Einthovenova nadace, která organizovala kongresy a semináře o kardiologii a kardiochirurgii . [42]

Einthoven trpěl hypertenzí po mnoho let . Příčinou jeho smrti 29. září 1927 však byla rakovina žaludku . Einthoven byl pohřben na kostelním hřbitově ve městě Oegstgeest . [deset]

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Willem Einthoven - 2009.
  2. ↑ 1 2 Willem Einthoven // Encyclopædia Britannica 
  3. ↑ Willem Einthoven // Kdo to pojmenoval?  (Angličtina)
  4. ↑ Einthoven Willem // Velká sovětská encyklopedie : [ve 30 svazcích] / ed. A. M. Prochorov - 3. vyd. — M .: Sovětská encyklopedie , 1969.
  5. ↑ Onze Hoogleeraren  (Nizozemsko) - Rotterdam : Nijgh & Van Ditmar , 1898. - S. 19. - 363 s.
  6. ↑ Matematická genealogie  (anglicky) - 1997.
  7. ↑ 1 2 3 4 Rivera-Ruiz M., Cajavilca C., Varon J. Einthovenův strunný galvanometr: První elektrokardiograf (eng.) (pdf). Texas Heart Institute (2008). Staženo: 30. srpna 2009.  
  8. ↑ EINTHOVEN, Willem (1860-1927) (nit.) . Instituut voor Nederlandse Geschiedenis. Staženo: 30. srpna 2009.  
  9. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Burch GE, DePasquale NP Historie elektrokardiografie. - Norman Publishing, 1990. - 309 s. — ISBN 0-930-40521-8 .
  10. ↑ 1 2 3 4 Snellen H.A. Willem Einthoven (1860-1927): otec elektrokardiografie: život a dílo, předci a současníci . - Springer, 1994. - 140 s. — ISBN 0-792-33274-1 .
  11. ↑ Einthoven W. Quelques remarques sur le mécanisme de l'articulation du coude  (francouzsky) . - Archives néerlandaises des sciences exclusivees et naturelles, 1882. - N o 17 . — S. 189-198 .
  12. ↑ Raju TN Nobelovy kroniky. 1924: Willem Einthoven (1860–1927)  (anglicky) . - Lancet, 1998. - Sv. 352 , č.p. 9139 . - str. 1560 .
  13. ↑ Lama A. Einthoven: člověk a jeho vynález  (španělsky) . - Revista médica de Chile, 2004. - V. 2 , č . 132 . — S. 260-264 .
  14. ↑ Einthoven W. Über die Wirkung der Bronchialmuskeln nach einer neuen Methode untersucht, und über Asthma nervosum  (německy)  : pdf. - Pflügers Archiv European Journal of Physiology, 1892. - Bd. 51 , č. 6-8 . - S. 367-445 .  (nedostupný odkaz)
  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"  (německy)  : pdf. - Pflügers Archiv European Journal of Physiology, 1898. - Bd. 71 , č. 1-2 . - S. 1-43 .  (nedostupný odkaz)
  17. ↑ Einthoven W. "Die Accommodation des menschlichen Auges"  (německy)  : pdf. - Monatsschrift Kinderheilkunde, 1902. - Bd. 1 , č. 2 . — S. 680-694 .  (nedostupný odkaz)
  18. ↑ Einthoven W., Jolly WA „Forma a velikost elektrické odezvy oka na stimulaci světlem při různé intenzitě“  (anglicky)  : pdf. - The Physiology Society, 1908.  (nepřístupný odkaz)
  19. ↑ Willem Einthoven: Nobelova cena za fyziologii nebo medicínu 1924  (anglicky)  (odkaz není k dispozici) . Nobelova nadace. Získáno 29. srpna 2009. Archivováno z originálu dne 30. srpna 2009.
  20. ↑ Barbara JG Fyziologie v Evropě a zrod evropské  neurovědy . Club d'Histoire des Neurosciences. Staženo: 30. srpna 2009.  (nedostupný odkaz)
  21. ↑ Waller A.D. "Ukázka elektromotorických změn doprovázejících tlukot srdce na člověku"  //  J Physiol : pdf. - Londýn, 1887. - Ne. 8 . — S. 229-234 .
  22. ↑ Efimov IR, Kroll MW, Tchou PJ Srdeční bioelektrická terapie: Mechanismy a praktické důsledky. - Springer, 2008. - S. 46. - 704 s. - ISBN 0-387-79402-6 .
  23. ↑ [ Jenkins. ] Časová osa EKG - Historie elektrokardiogramu  (angl.)  (nedostupný odkaz) (4. prosince 1996). Datum přístupu: 3. září 2009. Archivováno z originálu 20. dubna 2009.
  24. ↑ Reisner AT, Clifford GD, Mark RG Fyziologický základ elektrokardiogramu  //  Massachusetts Institute of Technology : pdf. - Boston, 2006.
  25. ↑ Katz A. M. Fyziologie srdce. - Lippincott Williams & Wilkins, 2005. - S. 434. - 644 s. — ISBN 0-781-75501-8 .
  26. ↑ Hurst JW Pojmenování vln v EKG, se stručným popisem jejich geneze   : pdf . - Boston: Circulation, 1998. - Ne. 98 . — S. 1937-1942 . Archivováno z originálu 25. října 2010.
  27. ↑ Einthoven W. Un nouveau galvanomètre  (francouzsky) . - Archives néerlandaises des sciences exclusivees et naturelles, 1901. - N o 6 . - str. 625-633 .
  28. ↑ 1 2 Lindsten J. Nobel Lectures: Physiology or medicine, 1922-1941. - World Scientific, 1999. - 546 s. - ISBN 9-810-23410-4 .
  29. ↑ Einthoven W. Galvanometrische registratie van het menschelijk  elektrokardiogram . - Leiden: Eduard Ijdo, 1902. - S. 101-107 .
  30. ↑ Nobelova cena za fyziologii a medicínu 1924: Prezentační řeč  (angl.)  (nepřístupný odkaz) . Nobelova nadace. Získáno 3. září 2009. Archivováno z originálu 29. ledna 2010.
  31. ↑ Einthoven W. Le telecardiogramme  (francouzsky) . - Paříž: Arch Int Physiol, 1906. - Č . 4 . — S. 132-164 .
  32. ↑ Einthoven W. Weiteres über das Elektrokardiogramm  (německy) . - Bonn: Archiv für die gesammte Physiologie des Menschen und der Thiere, 1908. - Nr. 122 . - S. 517-585 .
  33. ↑ 1 2 Cooter R., Pickstone J. Společník medicíny ve 20. století. — Světová referenční řada Routledge. — Taylor & Francis, 2003. — 756 s. - ISBN 0-415-28603-4 .
  34. ↑ Pokyny pro použití Einthoven String Galvanometer  (anglicky)  (downlink) . Společnost Cambridge Scientific Instrument Company (1910). Získáno 8. září 2009. Archivováno z originálu 19. března 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  (německy) . — Archiv für die gesammte Physiologie des Menschen und der Thiere. — č. 150 . - S. 275-315 .
  36. ↑ 1 2 Magjarevic R., Sun KI, Suh TS World Congress On Medical Physics and Biomedical Engineering 2006: 27. srpna-1. září 2006 Coex Soul, Korea. - Springer, 2008. - S. 470. - 4220 s. — ISBN 3-540-36839-6 .
  37. ↑ Fleming P. R. Krátká historie kardiologie. — Řada Wellcome Institute v dějinách medicíny. - Rodopi, 1997. - S. 154. - 241 s. — ISBN 9-042-00048-1 .
  38. ↑ Malmivuo J., Plonsey R. Bioelektromagnetismus : principy a aplikace bioelektrických a biomagnetických polí. - Oxford University Press US, 1995. - S. 194. - 482 s. — ISBN 0-195-05823-2 .
  39. ↑ Hurst JW Interpretace elektrokardiogramů: použití základních principů a vektorových konceptů. — Základní a klinická kardiologie. - Informa Health Care, 2001. - S. 68. - 317 s. - ISBN 0-824-70513-0 .
  40. ↑ Nobelova cena za fyziologii a medicínu 1924  (angl.)  (nepřístupný odkaz) . Nobelova nadace. Získáno 10. září 2009. Archivováno z originálu 29. ledna 2010.
  41. ↑ Mehta NJ, Khan IA 10 největších objevů kardiologie 20. století  //  Tex Heart Inst J. : pdf. - 2002. - Sv. 3 , ne. 29 . — S. 164–171 .
  42. ↑ Kardiologický informační portál Einthoven Foundation  (anglicky)  (odkaz není dostupný) . Datum přístupu: 28. ledna 2011. Archivováno z originálu 18. července 2011.
  Přejděte na položku Wikidata  Tematické stránky
Slovníky a encyklopedie
Genealogie a nekropole