世界上第一台喷墨打印机竟然是医疗设备

瑞典工程师 Rune Elmqvist 是一名合格的医生,但他选择投身于医疗设备的发明。他创造了两项影响深远的发明:世界上第一台喷墨打印机 Mingograph 和第一个可植入式心脏起搏器。前者最初用于医疗记录,后来其技术普及到千家万户;后者则直接挽救了无数心脏病患者的生命,彻底改变了心脏病的治疗方式。

一位选择发明的医生

尽管拥有行医资格,Rune Elmqvist 却将自己的职业生涯奉献给了医疗设备的开发。他是一位天生的发明家,早在学生时代就发明了便携式心电图仪。他总能发现需要解决的问题,并构思出巧妙的工程解决方案。

发明一:始于医疗的喷墨打印机

在 Elmqvist 发明 Mingograph 之前,心电图机依靠手写笔在纸上描绘波形。这种方式存在一个致命缺陷:

    • 记录不准确: 手写笔与纸张之间的摩擦力会阻碍对微弱电信号变化的精确记录。

Elmqvist 的解决方案是革命性的。他用一个可移动的微小玻璃喷嘴取代了传统的光束反射镜,这个喷嘴能将一束墨水持续喷射到纸上。通过电信号来控制墨水喷射的轨迹,从而实现了无摩擦记录。

通过消除手写笔的摩擦力,Mingograph 能够记录下心跳更细微的变化,极大地提升了诊断的准确性。

这台设备最初用于记录心电图和脑电图,但它的应用范围很快就超出了医学领域。研究人员利用它来记录压力、声音,甚至鸟鸣。Mingograph 的核心技术,就是如今无处不在的 喷墨打印技术 的雏形。

发明二:拯救生命的心脏起搏器

尽管喷墨打印技术影响深远,但 Elmqvist 最重要的发明或许是 第一个可完全植入的、可充电的心脏起搏器

这个故事的诞生源于一位妻子的坚持。她的丈夫 Arne Larsson 因心脏搏动过缓而频繁失去意识,生命垂危。在当时,外部起搏器体积庞大、使用不便,甚至有触电风险。Elmqvist 与外科医生 Åke Senning 合作开发的植入式设备,为 Larsson 带来了希望。

    • 设计巧妙: Elmqvist 将第一台起搏器的原型,制作在一个 Kiwi 鞋油罐 中。它完全被环氧树脂包裹,直径仅 55 毫米。
    • 技术核心: 使用硅晶体管来控制脉冲,由两节可充电的镍镉电池供电。
    • 首次手术: 1958 年 10 月 8 日,Senning 医生将这台设备植入了 Arne Larsson 体内。

第一个设备仅工作了几个小时,但备用的第二台设备完美运行。得益于这项技术,Arne Larsson 多活了 43 年,最终在 86 岁时因皮肤癌去世,而非心脏问题。

Arne Larsson 一生中更换了超过 25 个起搏器,他本人甚至比发明家 Elmqvist 和外科医生 Senning 活得更久。

如今,全球每年有超过一百万人植入心脏起搏器。这项始于一个鞋油罐的卑微发明,已经成为一项成熟的救生技术,极大地改善了无数人的生活质量。Rune Elmqvist 的遗产证明了,一个专注解决问题的工程师可以如何同时在两个看似无关的领域——消费电子和救生医疗——留下不可磨灭的印记。