Galvanometro a corde - String galvanometer
Alla fine del 1800, la telegrafia si stava sviluppando come mezzo per la comunicazione a distanza. I messaggi sono stati convertiti in punti e trattini inviati come impulsi elettrici e potevano essere convertiti in segnali sonori o visivi nel sito distante. Quella conversione è stata eseguita da una bobina in un galvanometro , che aveva una frequenza limitata. Clément Adair, un ingegnere francese, ha sostituito la bobina con un filo o "corda" molto più veloce producendo il primo galvanometro a corda . Augustus Waller aveva scoperto l'attività elettrica dal cuore e aveva prodotto il primo elettrocardiogramma nel 1887. Ma la sua attrezzatura era lenta. I fisiologi hanno lavorato per trovare uno strumento migliore. Nel 1901, Willem Einthoven descrisse il background scientifico e la potenziale utilità di un galvanometro a stringa, affermando che "il signor Adair aveva già costruito uno strumento con fili tesi tra i poli di un magnete. Era un ricevitore telegrafico". Anche se a volte Einthoven è accreditato di averlo inventato, non ha inventato il galvanometro a corde. Era un leader nell'applicare il galvanometro a corde alla fisiologia e alla medicina, portando all'elettrocardiografia di oggi. Einthoven è stato insignito del premio Nobel 1924 per la fisiologia o la medicina per il suo lavoro.
Storia
Prima del galvanometro a stringa, gli scienziati utilizzavano una macchina chiamata elettrometro capillare per misurare l'attività elettrica del cuore, ma questo dispositivo non era in grado di produrre risultati di livello diagnostico. Willem Einthoven adattò il galvanometro a corde all'Università di Leida all'inizio del XX secolo, pubblicando la prima registrazione del suo utilizzo per registrare un elettrocardiogramma in un libro di Festschrift nel 1902. Il primo elettrocardiogramma umano fu registrato nel 1887; tuttavia, fu solo nel 1901 che un risultato quantificabile fu ottenuto dal galvanometro a stringa. Nel 1908, i medici Arthur MacNalty , MD Oxon e Thomas Lewis si unirono per diventare i primi della loro professione ad applicare l'elettrocardiografia nella diagnosi medica.
Meccanica
Il galvanometro di Einthoven era costituito da un filamento di quarzo rivestito d'argento di pochi centimetri (vedi immagine a destra) e da una massa trascurabile che conduceva le correnti elettriche dal cuore. Questo filamento è stato agito da potenti elettromagneti posizionati su entrambi i lati di esso, che hanno causato lo spostamento laterale del filamento in proporzione alla corrente trasportata a causa del campo elettromagnetico . Il movimento nel filamento è stato fortemente ingrandito e proiettato attraverso una sottile fessura su una lastra fotografica in movimento.
Il filamento è stato originariamente realizzato estraendo un filamento di vetro da un crogiolo di vetro fuso. Per produrre un filamento sufficientemente sottile e lungo è stata lanciata una freccia attraverso la stanza in modo da trascinare il filamento dal vetro fuso. Il filamento così prodotto è stato quindi rivestito con argento per fornire il percorso conduttivo per la corrente. Stringendo o allentando il filamento è possibile regolare con estrema precisione la sensibilità del galvanometro.
La macchina originale richiedeva il raffreddamento ad acqua per i potenti elettromagneti, richiedeva 5 operatori e pesava circa 600 libbre.
Procedura
I pazienti sono seduti con entrambe le braccia e la gamba sinistra in secchi separati di soluzione salina. Questi secchi agiscono come elettrodi per condurre la corrente dalla superficie della pelle al filamento. I tre punti di contatto degli elettrodi su questi arti producono quello che è noto come il triangolo di Einthoven , un principio ancora utilizzato nella registrazione ECG moderna.