心電圖發(fā)展史在心電圖教學(xué)中的應(yīng)用及效果

郭志福，黃新苗，胡建強(qiáng)，曹 江，鄭 興，秦永文，趙仙先

(第二軍醫(yī)大學(xué)長海醫(yī)院心內(nèi)科，上海 200433)

心電圖發(fā)展史在心電圖教學(xué)中的應(yīng)用及效果

郭志福，黃新苗，胡建強(qiáng)，曹 江，鄭 興，秦永文，趙仙先

(第二軍醫(yī)大學(xué)長海醫(yī)院心內(nèi)科，上海 200433)

心電圖教學(xué)一直是診斷學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)，醫(yī)學(xué)史教育在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育中發(fā)揮著不可替代的作用。心電圖相關(guān)理論的建立，既與心電活動(dòng)本身特性有關(guān)，還與心電圖的發(fā)展歷史有關(guān)。在心電圖教學(xué)中適當(dāng)穿插心電圖發(fā)展史中的一些重要進(jìn)展，能激發(fā)同學(xué)的興趣和學(xué)習(xí)積極性，以及更好地理解和掌握相關(guān)知識，提高教學(xué)效果。

心電圖教學(xué);醫(yī)學(xué)史;醫(yī)學(xué)教育

自1903年心電圖機(jī)正式應(yīng)用于臨床以來，已經(jīng)有100余年的歷史，盡管當(dāng)今醫(yī)學(xué)已經(jīng)取得了前所未有的成就。作為迄今為止心血管領(lǐng)域的兩項(xiàng)諾貝爾獎(jiǎng)之一，心電圖在臨床實(shí)踐中依然發(fā)揮著無法替代的作用。由于具有無創(chuàng)、快速、價(jià)廉、可重復(fù)等優(yōu)點(diǎn)，是目前臨床應(yīng)用最廣、性價(jià)比最高、診斷價(jià)值最大的心臟檢查技術(shù)。但一直以來，不論是醫(yī)學(xué)院校內(nèi)還是畢業(yè)后的繼續(xù)教育中，心電圖一直是教學(xué)中的難點(diǎn)，不僅教師教的困難，學(xué)生學(xué)的更是痛苦，效果往往差強(qiáng)人意。在實(shí)際工作中，非心臟?？频尼t(yī)生面對心電圖往往手足無措，直接影響了對患者的及時(shí)診治。為此，眾多學(xué)者對如何改進(jìn)心電圖教學(xué)進(jìn)行了很多有益探索［1－2］。在近年來的心電圖教學(xué)中，我們將心電圖醫(yī)學(xué)史教育有機(jī)融合到授課內(nèi)容中，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)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(xué)中的難點(diǎn)

心電圖的教學(xué)之所以成為難點(diǎn)，主要有以下幾方面原因。首先，心電圖的基礎(chǔ)理論抽象復(fù)雜，深?yuàn)W晦澀，枯燥乏味，而且至今還有不少現(xiàn)象理論上仍不清楚?；A(chǔ)理論的授課又往往安排在授課之初的課時(shí)中，所以還未進(jìn)行到主體及重點(diǎn)內(nèi)容的授課，學(xué)生們就往往被嚇倒，進(jìn)而產(chǎn)生抵觸情緒，阻礙知識的接受和理解。其次，心電圖的數(shù)據(jù)繁多，各個(gè)導(dǎo)聯(lián)圖形的形態(tài)各異，異常心電圖的發(fā)生機(jī)制及圖形變化更是繁雜，學(xué)習(xí)起來不好掌握，而且容易遺忘。由于沒有臨床實(shí)踐基礎(chǔ)，這一點(diǎn)在醫(yī)學(xué)院校內(nèi)教育階段尤其明顯，在畢業(yè)后的繼續(xù)教育階段，學(xué)生已多少有些臨床相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，還相對好一點(diǎn)。另外，無論是院校內(nèi)教育還是畢業(yè)后繼續(xù)教育中，心電圖教學(xué)內(nèi)容相對較多而分配給的課時(shí)相對較少也是一個(gè)重要客觀原因。

2 醫(yī)學(xué)史教育的重要性與心電圖發(fā)展史［3－4］

醫(yī)學(xué)史教育作為通識教育，不僅可以提供一些具體的專業(yè)知識，更可為專業(yè)知識的學(xué)習(xí)提供強(qiáng)大的精神動(dòng)力和智力支持，在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育中有著不可替代的作用。另外由于醫(yī)學(xué)史教育的自身特點(diǎn)，可以在不增加學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)的情況下，以“寓教于樂”、“潤物細(xì)無聲”的形式，使學(xué)生在輕松自由的氛圍下熏陶了思想，并大大加深對相關(guān)知識的理解，繼而更好的掌握和運(yùn)用。

目前心電圖教學(xué)主要是立足于當(dāng)今對心電圖相關(guān)知識的理解和介紹，其實(shí)心電圖相關(guān)理論的建立，既與心電活動(dòng)本身特性有關(guān)，還與心電圖的發(fā)展歷史有關(guān)。心電圖的波形首先在實(shí)驗(yàn)中被觀察記錄到，再通過分析，提出假設(shè)，對實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行解釋和推測。因此，在心電圖的基礎(chǔ)理論教學(xué)中適當(dāng)穿插心電圖發(fā)展史中的一些重要進(jìn)展，可以很好的幫助同學(xué)了解和理解目前相關(guān)理論的來龍去脈，是怎么一步一步發(fā)展和完善起來的。其次，心電圖在臨床中價(jià)值最大的兩個(gè)方面即心律失常和心肌梗死的診斷，目前相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)的建立亦與心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)的研究史以及心電圖導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)的逐步完善有關(guān)。在相關(guān)具體知識的學(xué)習(xí)中，有機(jī)穿插相關(guān)歷史人物及事件，可以很好的幫助同學(xué)理解和掌握相關(guān)知識，如傳導(dǎo)阻滯、心肌梗死的定位等。另外，作為心血管領(lǐng)域的兩項(xiàng)諾貝爾獎(jiǎng)之一，在100余年的發(fā)展史中，涌現(xiàn)出眾多可歌可泣的先驅(qū)，可圈可點(diǎn)的事件，這些偉人及其事跡必將能引起同學(xué)的興趣，激發(fā)他們學(xué)習(xí)的積極性。

3 心電圖發(fā)展史在心電圖教學(xué)中的運(yùn)用

北京大學(xué)人民醫(yī)院郭繼鴻教授曾把國際心電圖發(fā)展史分為 5個(gè)時(shí)期:Einthoven前期、Einthoven期、Wenckebach和 Lewis期、Wilson期和 Wilson后期［5］。

3.1 Einthoven:諾貝爾獎(jiǎng)獲得者及“心電學(xué)之父”

Einthoven在心電圖發(fā)展史上的貢獻(xiàn)和地位是不可逾越的。首先，他在Waller的毛細(xì)管靜電計(jì)(人類史上第一次成功地從人體體表描記出心電圖波)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)制造出多種型號的可真正應(yīng)用于臨床的弦線式心電圖機(jī)，并第一次成功應(yīng)用于患者的疾病診斷。其次，他確定了心電圖的標(biāo)準(zhǔn)測量單位，即描記記錄的影線在縱坐標(biāo)上波動(dòng)1厘米，代表1毫伏的電位差，在橫坐標(biāo)上移動(dòng)1厘米為0.4秒。同時(shí)，為了與毛細(xì)管電流計(jì)記錄的圖形(4個(gè)波，分別被命名為A、B、C、D波)區(qū)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(biāo)記為P、Q、R、S、T波，第2年又在T波后記錄到另一個(gè)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(dǎo)聯(lián)的概念和等邊三角線學(xué)說(Einthoven三角)，同年創(chuàng)造并確定了心電圖標(biāo)準(zhǔn)雙極肢體導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)，即我們目前仍在應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ導(dǎo)聯(lián)。另外，他首次記錄了心房顫動(dòng)，心房撲動(dòng)，室性早搏的圖形，以及刺激迷走神經(jīng)引起的各種程度的心臟阻滯心電圖。他一直積極推動(dòng)心電圖機(jī)的商業(yè)化生產(chǎn)及全世界范圍的推廣應(yīng)用，并于1908年委托劍橋公司制造心電圖機(jī)，中國早期使用的心電圖機(jī)大多是劍橋公司制造的。

Einthoven在科學(xué)研究中有著非凡的天賦，同時(shí)有著頑強(qiáng)執(zhí)著的精神、堅(jiān)毅不屈的毅力，其忘我的工作精神超乎尋常，有時(shí)令人難以置信。除此，他一直與別人有著極好的協(xié)作關(guān)系，包括在心電圖發(fā)展史上屈指可數(shù)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(shù)，還留下了崇高的學(xué)者風(fēng)范和高品位的人格。他無愧于心電學(xué)之父的榮譽(yù)，無愧于諾貝爾獎(jiǎng)的榮譽(yù)，無愧于全世界對他崇高的尊敬。

3.2 Wilson:中心電端及單極導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)

Einthoven標(biāo)準(zhǔn)雙極肢體導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)只能反應(yīng)額面心電電位向量的變化，1920年Lewis的研究發(fā)現(xiàn)該導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)有一定缺陷，即不能反應(yīng)水平面心電向量的變化，遂提出并初步研究了在心前區(qū)胸壁間接記錄心臟電活動(dòng)的導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)。該工作最后由他的學(xué)生Wilson完成。1932－1934年在Lewis研究的基礎(chǔ)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(guān)電極(Wilson中心電端)，創(chuàng)立了胸前(V1-V6)單極導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)。Wilson還提出3個(gè)單極肢體導(dǎo)聯(lián)，稱為VL、VR、VF導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)。由于單極肢體導(dǎo)聯(lián)記錄的波形幅度小，不便于觀察，在此基礎(chǔ)上，1942年 Goldberger提出了加壓單極肢體 aVL、aVR、aVF導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)。至此，我們目前仍在使用的常規(guī)12導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)全部建立，并稱之為Wilson 12導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)。

3.3 Holter:動(dòng)態(tài)心電圖及“動(dòng)態(tài)心電圖之父”

Holter于1914年2月1日出生在美國西部的一個(gè)小鎮(zhèn)，他是一位建樹良多的偉大科學(xué)家。動(dòng)態(tài)心電圖又稱Holter心電圖，這是上個(gè)世紀(jì)生命科學(xué)中最重要的發(fā)明之一，也是Holter留給全人類最偉大，最珍貴的遺產(chǎn)。他對生命科學(xué)無以倫比的貢獻(xiàn)使人民尊稱他為“動(dòng)態(tài)心電圖之父”。常規(guī)體表心電圖操作簡單，但是其觀察時(shí)間有限，如果希望觀察長時(shí)間的心臟電活動(dòng)及一過性的心臟異常，則需要?jiǎng)討B(tài)和長程心電圖，Holter在這一領(lǐng)域又做出了偉大的貢獻(xiàn)。

3.4 心臟特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)研究史

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

房室結(jié)及左束支、右束支:早在1892年，英國學(xué)者Kent就觀察到心房和心室之間有一塊組織可能與傳導(dǎo)有關(guān)。1906年德國 Aschoff及日本學(xué)者田原(Tawara)對心房心室交界處的這一特殊傳導(dǎo)組織做出了系統(tǒng)研究和經(jīng)典論述，因此房室結(jié)又稱田原結(jié)或Aschoff-Tawara結(jié)。Aschoff還在風(fēng)濕病人的心肌中發(fā)現(xiàn)了風(fēng)濕小結(jié)，此后醫(yī)學(xué)界將其命名為Aschoff小體。在發(fā)現(xiàn)房室結(jié)的研究中做出巨大貢獻(xiàn)的日本學(xué)者田原1873年7月5日生于日本，后赴德國留學(xué)，1903－1906年在Marburg大學(xué)病理研究所學(xué)習(xí)和工作，在Aschoff教授的指導(dǎo)下從事房室傳導(dǎo)組織形態(tài)學(xué)方面的研究。田原先生的貢獻(xiàn)主要有三方面:首次完整地描述了房室結(jié)的形態(tài)及功能;發(fā)現(xiàn)心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)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(dǎo)系統(tǒng)的終端，因此房室傳導(dǎo)系統(tǒng)又稱為His－Tawara系統(tǒng)。

希氏束:希氏束于1893年由His發(fā)現(xiàn)，他發(fā)現(xiàn)沿間隔面分離心房和心室會(huì)導(dǎo)致心臟節(jié)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(tǒng)系統(tǒng)的功能。希氏束由房室結(jié)深部纖維移行而來，穿過中心纖維體，進(jìn)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(cè)分出左束支，并進(jìn)一步先后發(fā)出間隔支、左前分支和左后分支，其末端在室間隔右側(cè)延續(xù)為右束支。

Purkinje纖維:Purkinje纖維是由19世紀(jì)最著名的生理學(xué)家之一Purkinje于1845年發(fā)現(xiàn)的，在其1845年出版的“顯微神經(jīng)觀察”一書中，Purkinje報(bào)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(xué)家Schmaltz嗣后證實(shí)Purkinje纖維是His束分支的終末部分。人類心臟的Purkinje細(xì)胞主要在心內(nèi)膜下形成纖維網(wǎng)狀末梢，稱之為 Purkinje系統(tǒng)。Purkinje纖維在心室心內(nèi)膜深層廣泛交織，互相吻合形成纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，末端經(jīng)中間細(xì)胞與心室肌細(xì)胞相連接。由于心肌纖維數(shù)量巨大，經(jīng)Purkinje纖維網(wǎng)下傳的沖動(dòng)不可能同時(shí)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(jīng)心室的游離壁傳向心底。

3.5 其他:Kent束與預(yù)激綜合征

1893年Kent發(fā)表了有關(guān)哺乳動(dòng)物傳導(dǎo)系統(tǒng)的研究成果，通過顯微切片證實(shí)在心房肌和心室肌之間有肌橋連接。他提出，激動(dòng)從心房到心室的傳導(dǎo)除房室結(jié)外，還可以通過一個(gè)類房室結(jié)樣的結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)。Kent的論述為日后旁道合并心動(dòng)過速的病理生理和治療研究奠定了理論基礎(chǔ)。為此，后人將房室間的旁道命名為Kent束。

White實(shí)際是預(yù)激綜合征真正的發(fā)現(xiàn)者。1913年，Cohn和Fraser記錄和發(fā)表了心電學(xué)史第一份預(yù)激綜合征心電圖，圖中記錄了3次心動(dòng)過速終止后恢復(fù)竇性心律的心電圖。1914年Mines提出Kent所述的旁道可能是陣發(fā)性心動(dòng)過速折返環(huán)的一部分，推測房室傳導(dǎo)的折返機(jī)制與Kent描述的異常房室連接有關(guān)。但是這些作者都未能肯定心電圖的改變與心動(dòng)過速之間有一定的關(guān)系。1928年4月2日White給一位35歲職業(yè)為高中教員的男性患者看病，其心動(dòng)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(xué)生)對此十分感興趣，因?yàn)樗涗浀男碾妶D中也發(fā)現(xiàn)過相似的記錄。日后，White和Wolff、Parkinson一起撰寫了文章，報(bào)告了11例相似綜合征病人，他們將心電圖的這些特殊表現(xiàn)與患者陣發(fā)性心動(dòng)過速聯(lián)系到一起，這在心電圖學(xué)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(fā)起并成立了美國心臟病協(xié)會(huì)(AHA)，另外他還創(chuàng)立了國際心臟病學(xué)會(huì)，并進(jìn)行了多次的國際性學(xué)術(shù)講演，包括中國。

1933年Wolferth和Wood在美國心臟病學(xué)雜志分別發(fā)表文章認(rèn)為，這種發(fā)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(dǎo)路，使激動(dòng)加速傳導(dǎo)引起，并認(rèn)為附加傳導(dǎo)路很可能是Kent束。應(yīng)用房室間Kent束異常傳導(dǎo)路解釋W(xué)PW綜合征，這是一個(gè)飛躍。1942年Segers、Lequine和Denolin三人署名的文章發(fā)表在法國心臟病學(xué)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(fā)表的文章指出，他們在WPW綜合征患者的心臟中發(fā)現(xiàn)了旁路的組織學(xué)證據(jù)。1944年，當(dāng)Ohnell給WPW綜合征患者進(jìn)行尸檢時(shí)，在心外膜發(fā)現(xiàn)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(yù)激綜合征。

不可否認(rèn)，由于心電圖本身的復(fù)雜性以及眾多客觀原因，心電圖教學(xué)一直是診斷學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)，但同時(shí)由于心電圖的重要性，我們亦不能知難而退，只有開動(dòng)腦筋，教師和學(xué)生共同努力，才能把該項(xiàng)技術(shù)教好、學(xué)好、掌握好，并進(jìn)而應(yīng)用好，以不愧于我們在醫(yī)學(xué)事業(yè)中的責(zé)任，以及在100多年心電圖發(fā)展史中做出不可磨滅貢獻(xiàn)的前輩們。

［1］李 玫，李蓓蕾，張家友，等.心電圖教學(xué)現(xiàn)狀分析及信息化心電圖教學(xué)與考核題庫的構(gòu)建［J］.中國高等醫(yī)學(xué)教育，2010，7:76－77，79.

［2］胡建強(qiáng)，徐曉璐，趙 楓.心電圖教學(xué)中基本原理理解的重要性［J］.醫(yī)學(xué)理論與實(shí)踐，2007，20(9):1108－1109.

［3］張大慶.醫(yī)學(xué)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(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)中開展醫(yī)學(xué)史教育的探討［M］.中國高等醫(yī)學(xué)教育研究進(jìn)展:當(dāng)代中國出版社，2011:30－31.

［5］郭繼鴻.紀(jì)念Einthoven及心電圖臨床應(yīng)用100周年［J］.中華心律失常學(xué)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(yī)大學(xué)長海醫(yī)院教學(xué)改革基金(CHJG2012016)

郭志福，男，醫(yī)學(xué)博士，主治醫(yī)師，講師，研究方向?yàn)樾难芗膊〉呐R床及教學(xué)。

趙仙先