来源：蝌蚪五线谱
作者：朱磊
心脏是人体最忙碌的器官之一，它每天要搏动近10万次，可谓"忆君心似西江水，日夜东流无歇时"。心脏有活力，我们也有精气神，但如果心脏生病了呢？
这时，心电图仪便闪耀登场了。心电图仪诞生至今已有百余年，早已成为确诊急性冠脉综合征必不可少的辅助诊断工具，是诊断室内阻滞和心律失常的方法之一。心电图仪为人类健康做出了巨大贡献，发明人荷兰生理学家威廉·爱因托芬（Willem Einthoven）也因此获得了诺贝尔生理学或医学奖。
威廉·爱因托芬，1860-1927（网络图）
心电波动画（来源：en.wikipedia.org）
1
1860年，爱因托芬出生在荷属东印度（今印度尼西亚）的一个医学世家，他的父亲是一名军医，母亲是一位法国医生的女儿。耳濡目染，爱因托芬自然也立志长大后做一名医生，至于主攻何种病症，他一时还没想好。
爱因托芬一家是殖民者家庭，典型的土豪，他们拥有大片土地，雇佣了很多下南洋的华侨种植甘蔗、木棉等经济作物。在众多雇工中，有一位来自广东新会的洪姓保姆主要负责爱因托芬的饮食起居。洪妈心地善良，待他视如己出，从他出生起便一直悉心照料。四岁起，爱因托芬先是跟着洪妈跑到上海住了六年，然后又到广东乡下小住半月，两人产生了母子般的深厚感情。
爱因托芬和家人（来源：www.metealpaslan.com）
然而，慈祥勤劳的洪妈没能一直陪在爱因托芬身边。他17岁时，洪妈因心脏病离开了人世，这让从小跟随洪妈的爱因托芬十分悲痛。
泪水是解决不了问题的，爱因托芬决定"报仇"，他下定决心：毕生研究心脏病。
爱因托芬带着对洪妈的无限怀恋回到了荷兰，进入了以医科闻名于世的乌得勒支大学，然后开启了学霸模式。
有道是"学渣千篇一律，学霸各有所长"，除了学习医学，爱因托芬还是一位狂热的运动员。他是体操和击剑学会主席，还一手创立了学生划船俱乐部，爱因托芬最爱和朋友说的一句话是"不要让身体枯萎"。不过，狂热也是有代价的，他在一次运动中摔倒了，摔坏了腕关节。
学霸的信条是：在哪里摔倒，就在哪里写一篇论文。爱因托芬对自己受伤的手腕仔细研究了一番，然后，新鲜的学士学位论文就出炉了。
手腕痊愈了，大学毕业了，工作也有了，但爱因托芬心里始终有件事儿放不下——研究心脏病。为此，他找到了当时荷兰著名的医学家杜德。杜德年事已高，有人继承衣钵当然高兴，他把自己所有的病理研究资料都给了爱因托芬，并再三叮嘱："心脏病的研究现在还很不理想，你要大胆走，莫回头！"
爱因托芬工作的生理学实验室（来源：www.metealpaslan.com）
莱顿大学的爱因托芬楼（来源：www.flickr.com）
想到洪妈的遭遇，想到杜德的叮嘱，爱因托芬毅然决然地跑到物理学院学习去了……是的，是物理学院，不是医学院。
周围人都说爱因托芬不务正业，但学霸的世界，凡人不懂。
2
牛顿曾说自己是站在巨人肩膀上的，爱因托芬觉得在研究心脏病的事儿上，自己的力量毕竟单薄，也该找几个肩膀。他回头看了看历史，再环顾周围的同行，好像真的有几个不错的肩膀——
1781年，意大利解剖学家伽伐尼在解剖青蛙时，发现当青蛙的神经受到电流刺激时，会产生肌肉的收缩。他猜测是来自生物体内的电流导致了肌肉收缩，并将其命名为"生物电"。尽管这个猜测并不准确，但却勾起了生理学家们的兴趣，铺天盖地的研究过后，人们开始认识到：电能够导致生物神经冲动的传导。
伽伐尼，1737-1798（来源：en.wikipedia.org）
1832年，一个晴朗的日子，还是意大利，还是青蛙，只是做实验的人换成了马泰乌奇。这一次，马泰乌奇探测到损伤和未损伤的肌肉之间存在一种电流，他称之为"肌肉电流"。他发现，包括心脏在内，一切正在收缩的肌肉都会产生肌肉电流。几个德国人对马泰乌奇的实验做了验证，一致认为：马泰乌奇同志是正确的。
既然存在心电，那能否对其进行测量，来推测生物体的心脏健康状况呢？
马泰乌奇最先研制出了这样一台设备。德国人试用后发现它只能记录心脏电活动的有无，但对于电活动的变化情况却无能为力。用户体验太差，负分！于是，德国人对马泰乌奇的设备进行了改造再改造，终于能测出动作电流（注[1]）振动时的图解波形，只是，测量的精度依旧粗糙。
1875年，法国物理学家李普曼发明了一种灵敏的毛细管静电计，虽然有法国生理学家意识到它很适合于记录迅速变化的生物电，但在用毛细管静电计研究心电这件事儿上却被英国人捷足先登了。这个英国人名叫沃勒。1886年，天天探测动物心脏的沃勒感到有些厌倦，是时候换成人体了！
李普曼设计的毛细管静电计（来源：文献[2]）
英国生理学家沃勒(Augustus Desire Waller,1856-1922)（来源：www.ncbi.nlm.nih.gov）
找不到志愿者？没关系，自己来。沃勒把自己的左脚和右手放到装着盐溶液的盆中，然后将溶液和静电计连通。他兴奋地看到，随着心脏跳动，仪器上的水银柱也发生了搏动。第一幅人类的心电图诞生了！
巨人的肩膀找好了，但学霸爱因托芬却发现自己对电学的基本原理所知甚少。既然如此，就去物理学院学习吧，至于那些"不务正业"的闲言碎语，学霸懒得搭理。
3
一年后，电学基本原理的东风已经具备，爱因托芬开始行动了——他爬到了沃勒的肩膀上。
爱因托芬发现沃勒的仪器对震动很敏感，即使马车经过时产生的轻微震动也会使记录的结果出现误差。思前想后，他在房间里挖了一个几米深的大坑，然后，把仪器放了进去……
爱因托芬（左二）和他的同事及参观者（来源：www.metealpaslan.com）
爱因托芬或许认为这样能使仪器免受地面震动的干扰，不过，辛苦挖坑的效果却是……没有效果。一顿折腾后，他深深感到，必须在巨人肩膀上走独立自主的研发之路了。
在爱因托芬对仪器的不断尝试和改进中，时间来到了1901年，这一年，他终于成功研制出了弦线式电流计。仪器结构并不复杂，主要是一根导线、两个磁极，但在细节上，爱因托芬可是做足了功夫。为了提高灵敏度，他采用了极细的镀银石英丝作导线，将其悬于两个磁极之间，即使有微弱电流通过，也会发生偏转，其偏转程度与电流强度成正比。把电极放在人体的手臂和腿上，便可测到心脏向全身泵送血液时通过心肌的电脉冲。
探测到了，可怎么记录呢？
爱因托芬设计的弦线式电流计（来源：www.medischerfgoed.nl）
爱因托芬想出了一个绝妙的方法。他让电流计在偏移时遮挡一束光，在感光纸上留下一个阴影，通过不停地移动感光纸，心肌活动的电脉冲便跃然纸上了。爱因托芬记录下了人类第一个实用的心电图，图形稳定，波形清晰，爱因托芬很是满意。他还采用P、Q、R、S、T等字母标出了心电图上的几种波形，这种命名法一直沿用至今。
由爱因托芬的弦线式电流计记录的心电图（来源：www.metealpaslan.com）
爱因托芬的心电图仪是当时最灵敏的测量装置，获得了普遍认可，然而，却很难推广。原因是，它有个"大"的问题：重达272千克，占据着2个房间，需要5个人进行操作。直到1911年，在一家仪器公司的帮助下，爱因托芬的心电图仪才得以瘦身成功，摇身变为台式仪器，很快便广泛用于临床，为无数患者带来了福音。
1911年由英国剑桥科学仪器公司改进的心电图仪（来源：thoracotomie.com）
1916年，一位伦敦市民在做心电测试（来源：www.laboiteverte.fr）
正常心电图和房颤心电图（来源：www.webmd.com）
1924年，爱因托芬因发现心电图的产生机制和改进、完善心电图仪，被授予诺贝尔生理学或医学奖。
1925年，爱因托芬重回印度尼西亚，看望长眠在那里的洪妈。他告诉洪妈，他终于完成了能诊断夺去她生命的疾病的发明。
爱因托芬和他的心电图仪（来源：fineartamerica.com）
如今的心电图仪（网络图）