心电图发展史在心电图教学中的应用及效果

郭志福，黄新苗，胡建强，曹 江，郑 兴，秦永文，赵仙先

(第二军医大学长海医院心内科，上海 200433)

心电图发展史在心电图教学中的应用及效果

郭志福，黄新苗，胡建强，曹 江，郑 兴，秦永文，赵仙先

(第二军医大学长海医院心内科，上海 200433)

心电图教学一直是诊断学中的一个难点，医学史教育在现代医学教育中发挥着不可替代的作用。心电图相关理论的建立，既与心电活动本身特性有关，还与心电图的发展历史有关。在心电图教学中适当穿插心电图发展史中的一些重要进展，能激发同学的兴趣和学习积极性，以及更好地理解和掌握相关知识，提高教学效果。

心电图教学;医学史;医学教育

自1903年心电图机正式应用于临床以来，已经有100余年的历史，尽管当今医学已经取得了前所未有的成就。作为迄今为止心血管领域的两项诺贝尔奖之一，心电图在临床实践中依然发挥着无法替代的作用。由于具有无创、快速、价廉、可重复等优点，是目前临床应用最广、性价比最高、诊断价值最大的心脏检查技术。但一直以来，不论是医学院校内还是毕业后的继续教育中，心电图一直是教学中的难点，不仅教师教的困难，学生学的更是痛苦，效果往往差强人意。在实际工作中，非心脏专科的医生面对心电图往往手足无措，直接影响了对患者的及时诊治。为此，众多学者对如何改进心电图教学进行了很多有益探索［1－2］。在近年来的心电图教学中，我们将心电图医学史教育有机融合到授课内容中，大大提高了学生的学习兴趣，同时又有助于具体心电图知识的理解和掌握，取得了一定效果。

1 心电图教学中的难点

心电图的教学之所以成为难点，主要有以下几方面原因。首先，心电图的基础理论抽象复杂，深奥晦涩，枯燥乏味，而且至今还有不少现象理论上仍不清楚。基础理论的授课又往往安排在授课之初的课时中，所以还未进行到主体及重点内容的授课，学生们就往往被吓倒，进而产生抵触情绪，阻碍知识的接受和理解。其次，心电图的数据繁多，各个导联图形的形态各异，异常心电图的发生机制及图形变化更是繁杂，学习起来不好掌握，而且容易遗忘。由于没有临床实践基础，这一点在医学院校内教育阶段尤其明显，在毕业后的继续教育阶段，学生已多少有些临床相关经验，还相对好一点。另外，无论是院校内教育还是毕业后继续教育中，心电图教学内容相对较多而分配给的课时相对较少也是一个重要客观原因。

2 医学史教育的重要性与心电图发展史［3－4］

医学史教育作为通识教育，不仅可以提供一些具体的专业知识，更可为专业知识的学习提供强大的精神动力和智力支持，在现代医学教育中有着不可替代的作用。另外由于医学史教育的自身特点，可以在不增加学习负担的情况下，以“寓教于乐”、“润物细无声”的形式，使学生在轻松自由的氛围下熏陶了思想，并大大加深对相关知识的理解，继而更好的掌握和运用。

目前心电图教学主要是立足于当今对心电图相关知识的理解和介绍，其实心电图相关理论的建立，既与心电活动本身特性有关，还与心电图的发展历史有关。心电图的波形首先在实验中被观察记录到，再通过分析，提出假设，对实验观察到的现象进行解释和推测。因此，在心电图的基础理论教学中适当穿插心电图发展史中的一些重要进展，可以很好的帮助同学了解和理解目前相关理论的来龙去脉，是怎么一步一步发展和完善起来的。其次，心电图在临床中价值最大的两个方面即心律失常和心肌梗死的诊断，目前相关诊断标准的建立亦与心脏传导系统的研究史以及心电图导联系统的逐步完善有关。在相关具体知识的学习中，有机穿插相关历史人物及事件，可以很好的帮助同学理解和掌握相关知识，如传导阻滞、心肌梗死的定位等。另外，作为心血管领域的两项诺贝尔奖之一，在100余年的发展史中，涌现出众多可歌可泣的先驱，可圈可点的事件，这些伟人及其事迹必将能引起同学的兴趣，激发他们学习的积极性。

3 心电图发展史在心电图教学中的运用

北京大学人民医院郭继鸿教授曾把国际心电图发展史分为 5个时期:Einthoven前期、Einthoven期、Wenckebach和 Lewis期、Wilson期和 Wilson后期［5］。

3.1 Einthoven:诺贝尔奖获得者及“心电学之父”

Einthoven在心电图发展史上的贡献和地位是不可逾越的。首先，他在Waller的毛细管静电计(人类史上第一次成功地从人体体表描记出心电图波)基础上，设计制造出多种型号的可真正应用于临床的弦线式心电图机，并第一次成功应用于患者的疾病诊断。其次，他确定了心电图的标准测量单位，即描记记录的影线在纵坐标上波动1厘米，代表1毫伏的电位差，在横坐标上移动1厘米为0.4秒。同时，为了与毛细管电流计记录的图形(4个波，分别被命名为A、B、C、D波)区分，又为了使采用的字母前后留有余地，Einthoven将其记录的心电波形分别标记为P、Q、R、S、T波，第2年又在T波后记录到另一个波，取名为u波，该命名一直沿用至今。并提出Electrocardiogram的专用名词。1906年，Einthoven提出了双极导联的概念和等边三角线学说(Einthoven三角)，同年创造并确定了心电图标准双极肢体导联系统，即我们目前仍在应用的标准Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ导联。另外，他首次记录了心房颤动，心房扑动，室性早搏的图形，以及刺激迷走神经引起的各种程度的心脏阻滞心电图。他一直积极推动心电图机的商业化生产及全世界范围的推广应用，并于1908年委托剑桥公司制造心电图机，中国早期使用的心电图机大多是剑桥公司制造的。

Einthoven在科学研究中有着非凡的天赋，同时有着顽强执着的精神、坚毅不屈的毅力，其忘我的工作精神超乎寻常，有时令人难以置信。除此，他一直与别人有着极好的协作关系，包括在心电图发展史上屈指可数的如Waller、Lewis、Wilson等，以及与他身边的助手都建立了深厚的友谊。他不仅给后人留下了宝贵的心电图技术，还留下了崇高的学者风范和高品位的人格。他无愧于心电学之父的荣誉，无愧于诺贝尔奖的荣誉，无愧于全世界对他崇高的尊敬。

3.2 Wilson:中心电端及单极导联系统

Einthoven标准双极肢体导联系统只能反应额面心电电位向量的变化，1920年Lewis的研究发现该导联系统有一定缺陷，即不能反应水平面心电向量的变化，遂提出并初步研究了在心前区胸壁间接记录心脏电活动的导联系统。该工作最后由他的学生Wilson完成。1932－1934年在Lewis研究的基础上，Wilson将右臂、左臂和左腿采集的心电信号相加，得到零电位，称为中心电端或无关电极(Wilson中心电端)，创立了胸前(V1-V6)单极导联系统。Wilson还提出3个单极肢体导联，称为VL、VR、VF导联系统。由于单极肢体导联记录的波形幅度小，不便于观察，在此基础上，1942年 Goldberger提出了加压单极肢体 aVL、aVR、aVF导联系统。至此，我们目前仍在使用的常规12导联系统全部建立，并称之为Wilson 12导联系统。

3.3 Holter:动态心电图及“动态心电图之父”

Holter于1914年2月1日出生在美国西部的一个小镇，他是一位建树良多的伟大科学家。动态心电图又称Holter心电图，这是上个世纪生命科学中最重要的发明之一，也是Holter留给全人类最伟大，最珍贵的遗产。他对生命科学无以伦比的贡献使人民尊称他为“动态心电图之父”。常规体表心电图操作简单，但是其观察时间有限，如果希望观察长时间的心脏电活动及一过性的心脏异常，则需要动态和长程心电图，Holter在这一领域又做出了伟大的贡献。

3.4 心脏特殊传导系统研究史

窦房结:1906年英国Keith和Flack在鼹鼠心脏系列切片的观察中发现，右心房和上腔静脉之间存在着一些致密细胞，由特殊的动脉供血，与迷走和交感神经有紧密的联系，1907年他们提出这可能是心脏产生正常节律的地方，因此窦房结又称Keith－Flack结。随后Lewis经过对狗的心外膜标测后发现，心脏的除极是从心房前壁的肌小梁处开始的，从而证实了窦房结是心脏电活动的起源点。1910年Lewis在英国皇家学院著名的一次演讲中首次提出窦房结是心脏自主电活动的起源点。他形象地描述左右两个心房像是两个平静的水池，窦房结就像投进水池的一个石头子，其发出的激动则以同心圆的形式在两个水池中传播。另外，除了以上重要发现，Lewis还首次描述了室速的心电图，提出了房颤发生的折返机制等。

房室结及左束支、右束支:早在1892年，英国学者Kent就观察到心房和心室之间有一块组织可能与传导有关。1906年德国 Aschoff及日本学者田原(Tawara)对心房心室交界处的这一特殊传导组织做出了系统研究和经典论述，因此房室结又称田原结或Aschoff-Tawara结。Aschoff还在风湿病人的心肌中发现了风湿小结，此后医学界将其命名为Aschoff小体。在发现房室结的研究中做出巨大贡献的日本学者田原1873年7月5日生于日本，后赴德国留学，1903－1906年在Marburg大学病理研究所学习和工作，在Aschoff教授的指导下从事房室传导组织形态学方面的研究。田原先生的贡献主要有三方面:首次完整地描述了房室结的形态及功能;发现心脏传导系统的左束支、右束支，故也称Tawara束支;确定了Purkinje纤维是心脏特殊传导系统的终端，因此房室传导系统又称为His－Tawara系统。

希氏束:希氏束于1893年由His发现，他发现沿间隔面分离心房和心室会导致心脏节律的分离。因此提出房室之间有特殊的连接，并首次描述了房室传统系统的功能。希氏束由房室结深部纤维移行而来，穿过中心纤维体，进入室间隔膜部下缘，在室间隔膜部与肌部交接处分成二支，在室间隔左侧分出左束支，并进一步先后发出间隔支、左前分支和左后分支，其末端在室间隔右侧延续为右束支。

Purkinje纤维:Purkinje纤维是由19世纪最著名的生理学家之一Purkinje于1845年发现的，在其1845年出版的“显微神经观察”一书中，Purkinje报告了走行于心脏浆膜下的灰色、扁平、凝胶状线样纤维。德国解剖学家Schmaltz嗣后证实Purkinje纤维是His束分支的终末部分。人类心脏的Purkinje细胞主要在心内膜下形成纤维网状末梢，称之为 Purkinje系统。Purkinje纤维在心室心内膜深层广泛交织，互相吻合形成纤维网状结构，末端经中间细胞与心室肌细胞相连接。由于心肌纤维数量巨大，经Purkinje纤维网下传的冲动不可能同时兴奋所有的心肌，故心肌的兴奋有先后之分。Purkinje纤维在心室的心尖和室间隔的中下部较密集，心底部和室间隔的上部较稀疏，兴奋往往从心尖经心室的游离壁传向心底。

3.5 其他:Kent束与预激综合征

1893年Kent发表了有关哺乳动物传导系统的研究成果，通过显微切片证实在心房肌和心室肌之间有肌桥连接。他提出，激动从心房到心室的传导除房室结外，还可以通过一个类房室结样的结构传导。Kent的论述为日后旁道合并心动过速的病理生理和治疗研究奠定了理论基础。为此，后人将房室间的旁道命名为Kent束。

White实际是预激综合征真正的发现者。1913年，Cohn和Fraser记录和发表了心电学史第一份预激综合征心电图，图中记录了3次心动过速终止后恢复窦性心律的心电图。1914年Mines提出Kent所述的旁道可能是阵发性心动过速折返环的一部分，推测房室传导的折返机制与Kent描述的异常房室连接有关。但是这些作者都未能肯定心电图的改变与心动过速之间有一定的关系。1928年4月2日White给一位35岁职业为高中教员的男性患者看病，其心动过速病史已有10年，体检及X线检查均正常。随请助手Wolff为病人记录心电图，显示为右束支阻滞、宽QRS波、P波正常、P－R间期短。Parkenson(Wolff的学生)对此十分感兴趣，因为他所记录的心电图中也发现过相似的记录。日后，White和Wolff、Parkinson一起撰写了文章，报告了11例相似综合征病人，他们将心电图的这些特殊表现与患者阵发性心动过速联系到一起，这在心电图学史上属首次。为此，1941年由Levine和Beeson共同提议，将此征候群命名为Wolff-Parkinson-White(WPW)综合征，该名称一直沿用至今。1931年White与同道共同发起并成立了美国心脏病协会(AHA)，另外他还创立了国际心脏病学会，并进行了多次的国际性学术讲演，包括中国。

1933年Wolferth和Wood在美国心脏病学杂志分别发表文章认为，这种发生在正常心脏的短PR间期，QRS波宽大畸形并不是束支阻滞引起，而可能是房室间存在着附加传导路，使激动加速传导引起，并认为附加传导路很可能是Kent束。应用房室间Kent束异常传导路解释WPW综合征，这是一个飞跃。1942年Segers、Lequine和Denolin三人署名的文章发表在法国心脏病学杂志，建议将WPW综合征中QRS波起始的顿挫波命名为δ波。1943年Wood和Wolferth在美国心脏病杂志发表的文章指出，他们在WPW综合征患者的心脏中发现了旁路的组织学证据。1944年，当Ohnell给WPW综合征患者进行尸检时，在心外膜发现了连接心房和心室的附加肌束，并提议将这类心电图称之为预激综合征。

不可否认，由于心电图本身的复杂性以及众多客观原因，心电图教学一直是诊断学中的一个难点，但同时由于心电图的重要性，我们亦不能知难而退，只有开动脑筋，教师和学生共同努力，才能把该项技术教好、学好、掌握好，并进而应用好，以不愧于我们在医学事业中的责任，以及在100多年心电图发展史中做出不可磨灭贡献的前辈们。

［1］李 玫，李蓓蕾，张家友，等.心电图教学现状分析及信息化心电图教学与考核题库的构建［J］.中国高等医学教育，2010，7:76－77，79.

［2］胡建强，徐晓璐，赵 枫.心电图教学中基本原理理解的重要性［J］.医学理论与实践，2007，20(9):1108－1109.

［3］张大庆.医学史教育在中国:历史、问题与展望［J］.中国科技史杂志.2007，28(4):432－439.

［4］郭志福，徐晓璐，秦永文，等.在住院医师规范化培训中开展医学史教育的探讨［M］.中国高等医学教育研究进展:当代中国出版社，2011:30－31.

［5］郭继鸿.纪念Einthoven及心电图临床应用100周年［J］.中华心律失常学杂志，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

第二军医大学长海医院教学改革基金(CHJG2012016)

郭志福，男，医学博士，主治医师，讲师，研究方向为心血管疾病的临床及教学。

赵仙先