心電圖發展史在心電圖教學中的應用及效果

郭志福，黃新苗，胡建強，曹 江，鄭 興，秦永文，趙仙先

(第二軍醫大學長海醫院心內科，上海 200433)

心電圖發展史在心電圖教學中的應用及效果

郭志福，黃新苗，胡建強，曹 江，鄭 興，秦永文，趙仙先

(第二軍醫大學長海醫院心內科，上海 200433)

心電圖教學一直是診斷學中的一個難點，醫學史教育在現代醫學教育中發揮著不可替代的作用。心電圖相關理論的建立，既與心電活動本身特性有關，還與心電圖的發展歷史有關。在心電圖教學中適當穿插心電圖發展史中的一些重要進展，能激發同學的興趣和學習積極性，以及更好地理解和掌握相關知識，提高教學效果。

心電圖教學;醫學史;醫學教育

自1903年心電圖機正式應用于臨床以來，已經有100余年的歷史，盡管當今醫學已經取得了前所未有的成就。作為迄今為止心血管領域的兩項諾貝爾獎之一，心電圖在臨床實踐中依然發揮著無法替代的作用。由于具有無創、快速、價廉、可重復等優點，是目前臨床應用最廣、性價比最高、診斷價值最大的心臟檢查技術。但一直以來，不論是醫學院校內還是畢業后的繼續教育中，心電圖一直是教學中的難點，不僅教師教的困難，學生學的更是痛苦，效果往往差強人意。在實際工作中，非心臟專科的醫生面對心電圖往往手足無措，直接影響了對患者的及時診治。為此，眾多學者對如何改進心電圖教學進行了很多有益探索［1－2］。在近年來的心電圖教學中，我們將心電圖醫學史教育有機融合到授課內容中，大大提高了學生的學習興趣，同時又有助于具體心電圖知識的理解和掌握，取得了一定效果。

1 心電圖教學中的難點

心電圖的教學之所以成為難點，主要有以下幾方面原因。首先，心電圖的基礎理論抽象復雜，深奧晦澀，枯燥乏味，而且至今還有不少現象理論上仍不清楚。基礎理論的授課又往往安排在授課之初的課時中，所以還未進行到主體及重點內容的授課，學生們就往往被嚇倒，進而產生抵觸情緒，阻礙知識的接受和理解。其次，心電圖的數據繁多，各個導聯圖形的形態各異，異常心電圖的發生機制及圖形變化更是繁雜，學習起來不好掌握，而且容易遺忘。由于沒有臨床實踐基礎，這一點在醫學院校內教育階段尤其明顯，在畢業后的繼續教育階段，學生已多少有些臨床相關經驗，還相對好一點。另外，無論是院校內教育還是畢業后繼續教育中，心電圖教學內容相對較多而分配給的課時相對較少也是一個重要客觀原因。

2 醫學史教育的重要性與心電圖發展史［3－4］

醫學史教育作為通識教育，不僅可以提供一些具體的專業知識，更可為專業知識的學習提供強大的精神動力和智力支持，在現代醫學教育中有著不可替代的作用。另外由于醫學史教育的自身特點，可以在不增加學習負擔的情況下，以“寓教于樂”、“潤物細無聲”的形式，使學生在輕松自由的氛圍下熏陶了思想，并大大加深對相關知識的理解，繼而更好的掌握和運用。

目前心電圖教學主要是立足于當今對心電圖相關知識的理解和介紹，其實心電圖相關理論的建立，既與心電活動本身特性有關，還與心電圖的發展歷史有關。心電圖的波形首先在實驗中被觀察記錄到，再通過分析，提出假設，對實驗觀察到的現象進行解釋和推測。因此，在心電圖的基礎理論教學中適當穿插心電圖發展史中的一些重要進展，可以很好的幫助同學了解和理解目前相關理論的來龍去脈，是怎么一步一步發展和完善起來的。其次，心電圖在臨床中價值最大的兩個方面即心律失常和心肌梗死的診斷，目前相關診斷標準的建立亦與心臟傳導系統的研究史以及心電圖導聯系統的逐步完善有關。在相關具體知識的學習中，有機穿插相關歷史人物及事件，可以很好的幫助同學理解和掌握相關知識，如傳導阻滯、心肌梗死的定位等。另外，作為心血管領域的兩項諾貝爾獎之一，在100余年的發展史中，涌現出眾多可歌可泣的先驅，可圈可點的事件，這些偉人及其事跡必將能引起同學的興趣，激發他們學習的積極性。

3 心電圖發展史在心電圖教學中的運用

北京大學人民醫院郭繼鴻教授曾把國際心電圖發展史分為 5個時期:Einthoven前期、Einthoven期、Wenckebach和 Lewis期、Wilson期和 Wilson后期［5］。

3.1 Einthoven:諾貝爾獎獲得者及“心電學之父”

Einthoven在心電圖發展史上的貢獻和地位是不可逾越的。首先，他在Waller的毛細管靜電計(人類史上第一次成功地從人體體表描記出心電圖波)基礎上，設計制造出多種型號的可真正應用于臨床的弦線式心電圖機，并第一次成功應用于患者的疾病診斷。其次，他確定了心電圖的標準測量單位，即描記記錄的影線在縱坐標上波動1厘米，代表1毫伏的電位差，在橫坐標上移動1厘米為0.4秒。同時，為了與毛細管電流計記錄的圖形(4個波，分別被命名為A、B、C、D波)區分，又為了使采用的字母前后留有余地，Einthoven將其記錄的心電波形分別標記為P、Q、R、S、T波，第2年又在T波后記錄到另一個波，取名為u波，該命名一直沿用至今。并提出Electrocardiogram的專用名詞。1906年，Einthoven提出了雙極導聯的概念和等邊三角線學說(Einthoven三角)，同年創造并確定了心電圖標準雙極肢體導聯系統，即我們目前仍在應用的標準Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ導聯。另外，他首次記錄了心房顫動，心房撲動，室性早搏的圖形，以及刺激迷走神經引起的各種程度的心臟阻滯心電圖。他一直積極推動心電圖機的商業化生產及全世界范圍的推廣應用，并于1908年委托劍橋公司制造心電圖機，中國早期使用的心電圖機大多是劍橋公司制造的。

Einthoven在科學研究中有著非凡的天賦，同時有著頑強執著的精神、堅毅不屈的毅力，其忘我的工作精神超乎尋常，有時令人難以置信。除此，他一直與別人有著極好的協作關系，包括在心電圖發展史上屈指可數的如Waller、Lewis、Wilson等，以及與他身邊的助手都建立了深厚的友誼。他不僅給后人留下了寶貴的心電圖技術，還留下了崇高的學者風范和高品位的人格。他無愧于心電學之父的榮譽，無愧于諾貝爾獎的榮譽，無愧于全世界對他崇高的尊敬。

3.2 Wilson:中心電端及單極導聯系統

Einthoven標準雙極肢體導聯系統只能反應額面心電電位向量的變化，1920年Lewis的研究發現該導聯系統有一定缺陷，即不能反應水平面心電向量的變化，遂提出并初步研究了在心前區胸壁間接記錄心臟電活動的導聯系統。該工作最后由他的學生Wilson完成。1932－1934年在Lewis研究的基礎上，Wilson將右臂、左臂和左腿采集的心電信號相加，得到零電位，稱為中心電端或無關電極(Wilson中心電端)，創立了胸前(V1-V6)單極導聯系統。Wilson還提出3個單極肢體導聯，稱為VL、VR、VF導聯系統。由于單極肢體導聯記錄的波形幅度小，不便于觀察，在此基礎上，1942年 Goldberger提出了加壓單極肢體 aVL、aVR、aVF導聯系統。至此，我們目前仍在使用的常規12導聯系統全部建立，并稱之為Wilson 12導聯系統。

3.3 Holter:動態心電圖及“動態心電圖之父”

Holter于1914年2月1日出生在美國西部的一個小鎮，他是一位建樹良多的偉大科學家。動態心電圖又稱Holter心電圖，這是上個世紀生命科學中最重要的發明之一，也是Holter留給全人類最偉大，最珍貴的遺產。他對生命科學無以倫比的貢獻使人民尊稱他為“動態心電圖之父”。常規體表心電圖操作簡單，但是其觀察時間有限，如果希望觀察長時間的心臟電活動及一過性的心臟異常，則需要動態和長程心電圖，Holter在這一領域又做出了偉大的貢獻。

3.4 心臟特殊傳導系統研究史

竇房結:1906年英國Keith和Flack在鼴鼠心臟系列切片的觀察中發現，右心房和上腔靜脈之間存在著一些致密細胞，由特殊的動脈供血，與迷走和交感神經有緊密的聯系，1907年他們提出這可能是心臟產生正常節律的地方，因此竇房結又稱Keith－Flack結。隨后Lewis經過對狗的心外膜標測后發現，心臟的除極是從心房前壁的肌小梁處開始的，從而證實了竇房結是心臟電活動的起源點。1910年Lewis在英國皇家學院著名的一次演講中首次提出竇房結是心臟自主電活動的起源點。他形象地描述左右兩個心房像是兩個平靜的水池，竇房結就像投進水池的一個石頭子，其發出的激動則以同心圓的形式在兩個水池中傳播。另外，除了以上重要發現，Lewis還首次描述了室速的心電圖，提出了房顫發生的折返機制等。

房室結及左束支、右束支:早在1892年，英國學者Kent就觀察到心房和心室之間有一塊組織可能與傳導有關。1906年德國 Aschoff及日本學者田原(Tawara)對心房心室交界處的這一特殊傳導組織做出了系統研究和經典論述，因此房室結又稱田原結或Aschoff-Tawara結。Aschoff還在風濕病人的心肌中發現了風濕小結，此后醫學界將其命名為Aschoff小體。在發現房室結的研究中做出巨大貢獻的日本學者田原1873年7月5日生于日本，后赴德國留學，1903－1906年在Marburg大學病理研究所學習和工作，在Aschoff教授的指導下從事房室傳導組織形態學方面的研究。田原先生的貢獻主要有三方面:首次完整地描述了房室結的形態及功能;發現心臟傳導系統的左束支、右束支，故也稱Tawara束支;確定了Purkinje纖維是心臟特殊傳導系統的終端，因此房室傳導系統又稱為His－Tawara系統。

希氏束:希氏束于1893年由His發現，他發現沿間隔面分離心房和心室會導致心臟節律的分離。因此提出房室之間有特殊的連接，并首次描述了房室傳統系統的功能。希氏束由房室結深部纖維移行而來，穿過中心纖維體，進入室間隔膜部下緣，在室間隔膜部與肌部交接處分成二支，在室間隔左側分出左束支，并進一步先后發出間隔支、左前分支和左后分支，其末端在室間隔右側延續為右束支。

Purkinje纖維:Purkinje纖維是由19世紀最著名的生理學家之一Purkinje于1845年發現的，在其1845年出版的“顯微神經觀察”一書中，Purkinje報告了走行于心臟漿膜下的灰色、扁平、凝膠狀線樣纖維。德國解剖學家Schmaltz嗣后證實Purkinje纖維是His束分支的終末部分。人類心臟的Purkinje細胞主要在心內膜下形成纖維網狀末梢，稱之為 Purkinje系統。Purkinje纖維在心室心內膜深層廣泛交織，互相吻合形成纖維網狀結構，末端經中間細胞與心室肌細胞相連接。由于心肌纖維數量巨大，經Purkinje纖維網下傳的沖動不可能同時興奮所有的心肌，故心肌的興奮有先后之分。Purkinje纖維在心室的心尖和室間隔的中下部較密集，心底部和室間隔的上部較稀疏，興奮往往從心尖經心室的游離壁傳向心底。

3.5 其他:Kent束與預激綜合征

1893年Kent發表了有關哺乳動物傳導系統的研究成果，通過顯微切片證實在心房肌和心室肌之間有肌橋連接。他提出，激動從心房到心室的傳導除房室結外，還可以通過一個類房室結樣的結構傳導。Kent的論述為日后旁道合并心動過速的病理生理和治療研究奠定了理論基礎。為此，后人將房室間的旁道命名為Kent束。

White實際是預激綜合征真正的發現者。1913年，Cohn和Fraser記錄和發表了心電學史第一份預激綜合征心電圖，圖中記錄了3次心動過速終止后恢復竇性心律的心電圖。1914年Mines提出Kent所述的旁道可能是陣發性心動過速折返環的一部分，推測房室傳導的折返機制與Kent描述的異常房室連接有關。但是這些作者都未能肯定心電圖的改變與心動過速之間有一定的關系。1928年4月2日White給一位35歲職業為高中教員的男性患者看病，其心動過速病史已有10年，體檢及X線檢查均正常。隨請助手Wolff為病人記錄心電圖，顯示為右束支阻滯、寬QRS波、P波正常、P－R間期短。Parkenson(Wolff的學生)對此十分感興趣，因為他所記錄的心電圖中也發現過相似的記錄。日后，White和Wolff、Parkinson一起撰寫了文章，報告了11例相似綜合征病人，他們將心電圖的這些特殊表現與患者陣發性心動過速聯系到一起，這在心電圖學史上屬首次。為此，1941年由Levine和Beeson共同提議，將此征候群命名為Wolff-Parkinson-White(WPW)綜合征，該名稱一直沿用至今。1931年White與同道共同發起并成立了美國心臟病協會(AHA)，另外他還創立了國際心臟病學會，并進行了多次的國際性學術講演，包括中國。

1933年Wolferth和Wood在美國心臟病學雜志分別發表文章認為，這種發生在正常心臟的短PR間期，QRS波寬大畸形并不是束支阻滯引起，而可能是房室間存在著附加傳導路，使激動加速傳導引起，并認為附加傳導路很可能是Kent束。應用房室間Kent束異常傳導路解釋WPW綜合征，這是一個飛躍。1942年Segers、Lequine和Denolin三人署名的文章發表在法國心臟病學雜志，建議將WPW綜合征中QRS波起始的頓挫波命名為δ波。1943年Wood和Wolferth在美國心臟病雜志發表的文章指出，他們在WPW綜合征患者的心臟中發現了旁路的組織學證據。1944年，當Ohnell給WPW綜合征患者進行尸檢時，在心外膜發現了連接心房和心室的附加肌束，并提議將這類心電圖稱之為預激綜合征。

不可否認，由于心電圖本身的復雜性以及眾多客觀原因，心電圖教學一直是診斷學中的一個難點，但同時由于心電圖的重要性，我們亦不能知難而退，只有開動腦筋，教師和學生共同努力，才能把該項技術教好、學好、掌握好，并進而應用好，以不愧于我們在醫學事業中的責任，以及在100多年心電圖發展史中做出不可磨滅貢獻的前輩們。

［1］李 玫，李蓓蕾，張家友，等.心電圖教學現狀分析及信息化心電圖教學與考核題庫的構建［J］.中國高等醫學教育，2010，7:76－77，79.

［2］胡建強，徐曉璐，趙 楓.心電圖教學中基本原理理解的重要性［J］.醫學理論與實踐，2007，20(9):1108－1109.

［3］張大慶.醫學史教育在中國:歷史、問題與展望［J］.中國科技史雜志.2007，28(4):432－439.

［4］郭志福，徐曉璐，秦永文，等.在住院醫師規范化培訓中開展醫學史教育的探討［M］.中國高等醫學教育研究進展:當代中國出版社，2011:30－31.

［5］郭繼鴻.紀念Einthoven及心電圖臨床應用100周年［J］.中華心律失常學雜志，2002，6(3):134－139.

Introducing History of Electrocardiogram into Electrocardiogram Teaching

GUO Zhi-fu，HUANG Xin-miao，HU Jian-qiang，CAO Jiang，ZHENG Xing，QIN Yong-wen，ZHAO Xian-xian
(Department of Cardiovascular Diseases，Changhai Hospital，Second Military Medical University，Shanghai 200433，China)

Electrocardiogram teaching is the most difficult part in diagnostics.Education of medicine history is very important in modern medicine education.Theory of electrocardiogram is not related to the electrical character of the heart，but to the history of electrocardiogram.Introducing history of electrocardiogram into the teaching can not only help students grasping professional knowledge and skill more efficiently，but also to stir up their study interest，and enhancing the teaching effect.

electrocardiogram teaching;history of medicine;medical education

G642.0

A

1006－2769(2012)03－0643－04

2012－01－06

第二軍醫大學長海醫院教學改革基金(CHJG2012016)

郭志福，男，醫學博士，主治醫師，講師，研究方向為心血管疾病的臨床及教學。

趙仙先