Galvanómetro de cuerda

Un galvanómetro de cuerda es un instrumento de medición sensible y de respuesta rápida que utiliza un único filamento fino de alambre suspendido en un campo magnético intenso para medir pequeñas corrientes. En uso, se utiliza una fuente de luz potente para iluminar el filamento fino y el sistema óptico magnifica el movimiento del filamento, lo que permite observarlo o registrarlo mediante fotografías. El principio del galvanómetro de cuerda se siguió utilizando para los electrocardiogramas hasta la llegada de los amplificadores electrónicos de tubo de vacío en la década de 1920. ^[1]

Los sistemas de telégrafo por cable submarino de finales del siglo XIX utilizaban un galvanómetro para detectar pulsos de corriente eléctrica, que podían observarse y transcribirse en un mensaje. La velocidad a la que el galvanómetro podía detectar los pulsos estaba limitada por su inercia mecánica y por la inductancia de la bobina multivuelta utilizada en el instrumento. Clément Adair, un ingeniero francés, sustituyó la bobina por un cable o "cuerda" mucho más rápido, lo que dio lugar al primer galvanómetro de cuerda. ^[2]

Para la mayoría de los propósitos telegráficos era suficiente detectar la existencia de un pulso. En 1892, André Blondel describió las propiedades dinámicas de un instrumento que podía medir la forma de onda de un impulso eléctrico: un oscilógrafo . ^[1]

Augustus Waller había descubierto la actividad eléctrica del corazón y produjo el primer electrocardiograma en 1887. ^[3] Pero su equipo era lento. Los fisiólogos trabajaron para encontrar un instrumento mejor. En 1901, Willem Einthoven describió el trasfondo científico y la utilidad potencial de un galvanómetro de cuerda, afirmando que "el Sr. Adair ya había construido un instrumento con cables estirados entre los polos de un imán. Era un receptor de telégrafo". ^[4] Einthoven desarrolló una forma sensible de galvanómetro de cuerda que permitía el registro fotográfico de los impulsos asociados con el latido del corazón. Fue un líder en la aplicación del galvanómetro de cuerda a la fisiología y la medicina, lo que condujo a la electrocardiografía actual. ^[5] Einthoven recibió el premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1924 por su trabajo. ^[6]

Antes del galvanómetro de cuerda, los científicos utilizaban una máquina llamada electrómetro capilar para medir la actividad eléctrica del corazón, pero este dispositivo no podía producir resultados a nivel de diagnóstico. ^[7] Willem Einthoven adaptó el galvanómetro de cuerda en la Universidad de Leiden a principios del siglo XX, publicando el primer registro de su uso para registrar un electrocardiograma en un libro Festschrift en 1902. El primer electrocardiograma humano se registró en 1887; sin embargo, no fue hasta 1901 que se obtuvo un resultado cuantificable del galvanómetro de cuerda. ^[8] En 1908, los médicos Arthur MacNalty , MD Oxon y Thomas Lewis se unieron para convertirse en los primeros de su profesión en aplicar la electrocardiografía en el diagnóstico médico. ^{[ cita requerida ]}

El galvanómetro de Einthoven consistía en un filamento de cuarzo recubierto de plata de unos pocos centímetros de longitud (ver imagen a la derecha) y una masa despreciable que conducía las corrientes eléctricas desde el corazón. Este filamento era accionado por potentes electroimanes colocados a ambos lados del mismo, lo que provocaba un desplazamiento lateral del filamento en proporción a la corriente transportada debido al campo electromagnético . El movimiento del filamento se magnificaba considerablemente y se proyectaba a través de una ranura delgada sobre una placa fotográfica móvil. ^{[9] [10]}

El filamento se fabricaba originalmente extrayendo un filamento de vidrio de un crisol de vidrio fundido. Para producir un filamento lo suficientemente fino y largo, se disparaba una flecha a través de la habitación de modo que arrastrara el filamento desde el vidrio fundido. El filamento así producido se recubría luego con plata para proporcionar la vía conductora para la corriente. ^[11] Al apretar o aflojar el filamento es posible regular con mucha precisión la sensibilidad del galvanómetro. ^[9]

La máquina original requería refrigeración por agua para los potentes electroimanes, requería 5 operadores ^[12] y pesaba alrededor de 600 libras. ^[10]

Los pacientes se sientan con ambos brazos y la pierna izquierda en baldes separados con solución salina. Estos baldes actúan como electrodos para conducir la corriente desde la superficie de la piel hasta el filamento. Los tres puntos de contacto de los electrodos en estas extremidades producen lo que se conoce como el triángulo de Einthoven , un principio que todavía se utiliza en los registros de ECG modernos. ^[13]