POPULÆRVITENSKAP: Kanskje burde alle friske voksne få tatt et EKG én gang, skriver artikkelforfatterne.
I ambulanser, legekontor og sykehus over hele verden tas
hver dag EKG, og mange går nå rundt med små EKG-maskiner i klokka! Med dette
vanlige instrumentet kan helsepersonell skille mellom behov for rask behandling
og beroligelse, og slik være livreddende.
Willem Einthoven (1869-1927) fikk Nobelprisen i medisin og
fysiologi i 1924 «for oppdagelsen av mekanismen til
elektrokardiogrammet», nå kjent som EKG.
Hans bidrag var store praktiske
forbedringer av oppdagelser og oppfinnelser som hadde startet med nysgjerrighetsdrevet
grunnforskning mer enn 100 år tidligere, samt undersøkelser av EKG ved en lang
rekke sykdommer. Dermed stimulerte han utviklingen mot det nå uunnværlige
verktøyet EKG har blitt.
Alt liv har bioelektrisitet
Grunnlaget for Einthovens Nobelpris ble lagt på 1700-tallet
av italieneren Luigi Galvani (1737-98). Han eksperimenterte med bioelektrisitet
– elektrisitet i levende organismer. Hans mest kjente forsøk med froskebein
viste at statisk elektrisitet kunne gi muskelbevegelse. Dette ble grunnlaget
for det vi i dag vet om hvordan hjernen, nervesystemet og hjertet fungerer.
Stadige forbedringer fra ham og andre har ført til dagens EKG, som er nyttig ved alle slags hjertesykdommer og overvåking av pasienter
Bioelektrisiteten
i hjertet er svak – mindre enn en tusendel av spenningen i strømnettet vi omgir
oss med. Strømmene skyldes ladete partikler – blant annet natrium, kalium og kalsium
– som flyttes over cellemembranene i hjertets milliarder av celler. Disse ørsmå
strømmene endres ved sykdom, men det kreves svært følsom apparatur for å registrere
det.
Løsningen på dette måleproblemet startet faktisk i Danmark. Tidlig
på 1800 tallet beskrev Hans Christian Ørsted (1777-1851) hvordan strøm kunne
bevege en kompassnål, og oppdaget dermed sammenhengen mellom elektrisitet og
magnetisme. Det ledet til oppfinnelsen av galvanometeret – i praksis en
strømmåler, som selvsagt ble oppkalt etter Galvani.
Senere målte franskmannen Gabriel Lippmann (1845-1921) strøm
med kapillærelektrometeret. Denne geniale innretningen utnyttet at kvikksølv som
utsettes for strøm, endrer egenskaper. Dermed kunne han måle små strømbevegelser
i levende vev med en ledning til et rør fylt med kvikksølv.
Søylen beveget seg
opp og ned i takt med strømmen og kastet lys og skygge på en film som ble
trukket forbi av et leketog! I 1887 registrerte britiske August Waller (1856-1922)
elektrisitet fra menneskehjerter med en versjon av kapillærelektrometeret.
Utslagene var dessverre trege, og Waller selv hadde ingen tro på at målingene
kunne være nyttige i klinikken.
Einthovens innsats
Einthoven videreførte forgjengernes arbeid til praktisk
medisin. Han forbedret EKG-registreringen og fant i 1903 opp strenggalvanometeret,
som reagerte så raskt at det ble skarpe og tolkbare signaler. Hans første
versjon av EKG-apparatet veide imidlertid over 270 kilo. Einthoven var fysiolog i
Leyden, Nederland, og laboratoriet hans lå 1,5 km fra sykehuset. De måtte
strekke ledning dit og mobilisere innsats fra fem personer for å få registrert et
EKG.
Stadige forbedringer fra ham og andre har ført til dagens EKG, som er
nyttig ved alle slags hjertesykdommer og overvåking av pasienter ved
operasjoner og kritisk sykdom.
Før Einthoven fikk Nobelprisen i 1924 hadde han
vært nominert til prisen sju ganger. Det var ventet at han skulle dele den med britiske
hjertelegen Sir Thomas Lewis (1881-1945) som hadde gjort omfattende pasientstudier,
men det ble her som ofte ellers: «the winner takes all».
Mange former for EKG
Dagens EKG-apparater er på størrelse med en stor laptop, og
Einthovens elektroder (saltbaljer til armer og ben) er erstattet med
klebelapper. Registrering blir gjort på et par minutter og er uten ubehag. Med enkel
radioteknologi kan EKG-signaler også overføres kontinuerlig til en overvåkningsstasjon,
for eksempel på et sykehus.
Vi merker oss gjerne at det var en norskamerikaner,
Norman Holter (1914-83), som fant opp et apparat som kunne registrere EKG
gjennom 24 timer (ofte kalt Holter-EKG). Slike apparater brukes daglig i utredningen
av forstyrrelser i hjerterytmen (arytmier).
Moderne pacemakere, innopererte
hjertestartere og et lite apparat (ILR) plassert under huden kan også
registrere EKG, lagre signalene og rapportere trådløst til en avleser. I tillegg
bærer også mange et lite EKG-apparat hele døgnet i klokka på armen.
Hvem bør få tatt EKG?
EKG hører med til utredning av plager som brystsmerter,
tungpust, svimmelhet og besvimelser, og anbefales ved mistanke om arvelig
hjertesykdom. Pasienter med høyt blodtrykk og diabetikere tilbys gjerne årlige
kontroller, og mange idrettsfolk må ha tatt EKG for å få konkurrere
internasjonalt.
Kanskje burde også alle friske voksne få tatt et EKG én gang så
man har et sammenlikningsgrunnlag hvis det oppstår problemer senere.
Hvilke fremskritt kan vi vente?
Utviklingen av EKG har vært rivende. I forskningsdatabasen
PubMed finnes drøyt 260.000 treff på EKG/ECG. Tolkningen av EKG kan være vanskelig
for ikke-eksperter, og innebygde tolkningsprogrammer i apparatene er ennå
upålitelige.
EKG-opptaket gir 500-1000 informasjonsenheter per sekund, mer enn
noen spesialist kan oppfatte. Men KI-baserte tolkningsprogrammer under
utvikling konkurrerer nå med de beste spesialister om riktig tolkning, og kunstig
intelligens og maskinlæring er i ferd med å flytte grensene for hvilken
informasjon vi kan benytte fra EKG.
Allerede nå oppdager vi sammenhenger vi
ikke forstår. For eksempel ser det ut til at slike systemer kan gjenkjenne
mønstre som forutsier om en person i framtiden vil utvikle forstyrrelser i
hjerterytmen eller ikke.
Potensialet til å nærme seg Galvanis drøm om å forstå
kroppens elektrisitet har med dette blitt enda større. Og det skjer ved hjelp
av en mer enn 100 år gammel teknologi som bygger på grunnforskning som ingen
den gang kunne ane betydningen av.
