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外科之花的艱難綻放(3)

第二章 冷冷的心,沸騰的血(上)

Blalock-Taussig分流術的出現,是現代心臟外科的偉大開端,由於心臟外科極特殊的複雜性,其後的發展是顯然不會是一帆風順的。塔西格等人的故事後來被導演 約瑟夫‧薩珍(Joseph Sargent)拍成了電影神蹟(Something the Lord Made),於 2004年,也即該術式創立60週年之際上映。影片藝術地再現了60年前的那個激動人心的時刻,性命堪憂口唇青紫的患兒,在分流建立之後即轉為粉紅。需要指出的是,該片中費雯‧托馬斯(Vivien Thomas)的貢獻在片中被大大地加強了,成了貫穿影片始終的關鍵人物,這一處理從藝術創作上及影片上映之後的效果上來說無可厚非,但從歷史的真實上來看,我們的讀者應該清楚海倫‧布魯克‧塔西格(Helen Brooke Taussig)才是這一事件真正的核心人物,可惜在影片中卻淪為了配角。

按照丹頓‧阿瑟‧庫利的提法,即把1944年11月29日第一例BT分流手術當做心外科的正式開端,迄今心臟外科的發展已經歷了60餘年的發展。如果按1896年德國醫生雷恩成功地為一位心臟外傷的病人進行了縫合來計算,那就是百多年了。但我以為那種被動的偶發的對心外傷的處理,跟後來常規進行的計畫內的心臟外科手術顯然是不能同日而語的。以普通人的常識來說,心臟外傷這種事顯然不會是醫生經常遇到的情況。不過,且慢,真的沒有某些醫生會在某一個集中的時期內處理很多心臟的外傷並總結出對心臟外科的發展有促進作用的有關經驗麼?

還真的有,不過那絕對是人類歷史上最大的悲劇時期。不管我有多麼厭惡上世紀的那場戰爭,二戰之後現代醫學尤其是外科學得以突飛猛進的事實,卻容不得我無視,而且這兩者又不僅僅是時間上的先後,而是存在著確切的因果關係。

畢業於哈佛大學的德懷特‧埃默裡‧哈肯(Dwight Emary Harken,1910–1993),在二戰期間摸索出了一套行之有效的在跳動的心臟上取出彈片的方法,他也成了第一個連續為130個在戰鬥中負傷的士兵取出心臟彈片的外科醫生,並無一例術中死亡。他的貢獻為現代心外科的誕生和發展做了重要的前期鋪墊,甚至有人認為他的工作簡直就是B-T分流術得以確立的催化劑。

不過,比爾羅特的魔咒好像仍然在起作用,一直到B-T分流術確立為止,外科醫生的手仍只能停留在心臟之外,無法打開心臟,進入其內部進行確切的修復。心臟的外壁彷彿是一個不可踰越的解剖壁壘,阻擋著外科醫生的手術刀,無奈之下,很多外科醫生只能通過心臟之外的途徑修復心內的缺損,這當然是一個不幸的限制。包括哈肯在內,許多先行者因此發展了許多富有創造性的閉式手術的方法,但畢竟是通過心臟之外的途徑去試圖處理心臟內部的結構,縫合的效果醫生根本看不到,是否確切只有靠手指尖在裡面才能大致感知,不知道得有多少手指在那個時期被扎傷。更重要的是,這一系列方法並不可靠,初期的手術死亡率很高,雖然在後期死亡率開始下降,也確實有很多患者的生存質量因此而獲得了改善。但這種不乏盲目且危險的嘗試由於顯而易見的侷限性,注定只能是階段性的產物,如今這部分術式基本都已被臨床淘汰了,但這真實地反映了當時醫療困境:醫生們為挽救垂死患者而不惜進行任何探索。

這一迫切心情,我們今人是可以理解的,但在死亡率很高的初期,有沒有人真如比爾羅特所說的那樣嘗到了身敗名裂的苦果?如果你是那個時代的外科醫生,你是選擇安安穩穩地用既有的技術混飯吃,還是為了救更多的人力圖闖進心內這個禁區?畢竟還是有少數勇敢者,義無反顧地踏上這一充滿凶險的拓荒之旅。也許正是因為人類幸運地曾經擁有過許多這樣的勇敢的探索者,我們今天的生活才會如此不同。

應該說,歷史上的多數事件都不是獨立發生的,我們今天要回顧的這段故事,雖然只有在這一過程中取得輝煌成就的著名醫生和學者會進入視野,但是我們不要忽略,現代心外科的發端是以20世紀以來科學技術的蓬勃發展為重要背景的。沒有基礎醫學的發展和診查手段的進步,時代就不會產生心臟外科發展的需要。試想如果人們干脆不曾認清某些疾病的本質,又何談正確的治療呢?這個需要大師的時代,呼喚著那些不甘平庸的人們迎難而上。

十九世紀晚期美國外科醫生威廉‧斯圖爾特‧霍爾斯特德(William Stewart Halsted,1852 -1922)提出了著名的無血術野的手術原則:只有充分的暴露、仔細地止血才可以給外科醫生必要的冷靜,使他們可以在手術台上清晰地思考,有序的操作。這是外科雷打不動的金科玉律。然而對維持機體的生命來說,對心臟完整性的任何損害都將帶來災難性的後果。跳動的心臟湧動的血流,如何才能安全地打開心臟外壁,又沒有血流的干擾呢?這看起來似乎不可能完成的任務使當時絕大多數外科醫生敬而遠之——畢竟任何時候平庸的醫生都是絕對的多數。

也只有那些具有出類拔萃的智慧和勇氣的人,才會思考如何才能突破這層解剖壁壘的問題。當B-T分流的手術引起極大關注,許多人前來霍普金斯大學醫院參觀學習的時候,我相信這些參觀者一定會為手術之後的神奇效果所震撼的,來自加拿大多倫多總醫院的外科醫生威爾弗雷德‧戈登‧比奇洛(Wilfred Gordon Bigelow,1913-2005)就是其中之一。但震撼之餘他清醒地意識到:「如果外科醫生不能阻止血液流過心臟,在無血術野下直視操作,那他們顯然將永遠無法糾正或治癒心臟疾病。」

比奇洛

但知易行難,人們在當時的觀點是,心臟的跳動要麼停不了,要麼永遠停。而無血術野則意味著流入心臟的血液將不得不暫時中斷,這怎麼可能呢!這一時期的挑戰主要在於如何維持循環,傳統的研究者是通過泵和管道建立繞過心臟和肺的旁路,進行體外循環,這相當於是要在體外實現模擬心臟和肺的功能,其技術難度不言而喻。這一後來被證實確實正確的思路,在初期的研究及應用中卻遭遇了極大的挫折。這使得回到加拿大的比奇洛,沒有囿於這一傳統思路轉而另闢蹊徑。據說在一個難眠之夜過後,他想到了一個簡單的解決辦法:「我在一個夜晚醒來,想到瞭解決這一問題的一個簡單辦法,不需要泵和管道,只需全身降溫,減少機體對氧的要求,即可中斷循環打開心臟。」

為什麼是比奇洛而不是別的人首先想到了這個辦法呢?有人認為因為他是加拿大人,加拿大是個北方國家,有著寒冷的冬天,所以他才能首先想到低溫的辦法。咦?這個說法,怎麼看起來跟扯淡似的毫無邏輯可言呢?

1941年,當比奇洛還是多倫多總醫院的外科住院醫生時,他的工作包括給那些因凍傷而造成手指或肢體壞死的病人截肢,這促使他曾花費多年的時間去研究人體的低溫現象。在對這一機制的研究中比奇洛發現,重要器官及細胞的代謝水平,在體溫下降時將成比例下降。比奇洛關於低溫下中斷循環的設想正是基於這一實驗基礎。但科學界一直持一個錯誤的印象,認為機體的代謝水平與體溫的早期下降成反比:面對低溫的侵襲,沒有一個實驗能消除機體的適應性產熱機制——我們誰挨凍的時候會不打哆嗦呢?這一哆嗦,顯然是代謝水平要上升的啊。而且由於既往長期的關於低溫與嚴重創傷和休克的觀念,外科醫生們不認為低溫會給人體帶來什麼好處。

由於比奇洛的這種新方法顛覆了所有的傳統觀念,自然遭到了外科界一部分的激烈反對——而他們反對的理由卻僅僅是基於自己舊有知識的第一反應,這個不可思議的本能感覺,幾乎毀掉了一個在現代心外科技術領域中必不可少的組成部分。還好強大如比奇洛擁有足夠的勇氣與自信——決定走自己的路,讓他們嚷嚷去吧。

但在科學的創新之路上,如果僅有勇氣而無足夠的理性智慧顯然將行之不遠,比奇洛當然不是在蠻幹。他利用動物模型表明,通過仔細的麻醉不僅可以消除因寒冷而產生的發抖,還可以消除因之而引起的肌肉張力的增加和震顫,氧耗的下降幾乎與體溫的降低成線性關係。該研究第一次證明了體溫和代謝的直接關係,這一發現對心外科甚至對整個醫學的影響均十分深遠,所謂路遙知馬力,不要說其他一眾人等,也許比奇洛本人當時也未必意識到該發現的意義有多麼重大。

1949年,經過3年的研究,比奇洛的團隊計算, 20℃的體溫可使體循環中斷15分鐘,這也許足夠在直視下關閉房間隔缺損了。1950年,在美國科羅拉多斯普林斯市舉行的外科會議上,比奇洛報告了他的實驗結果:狗在20°的溫度下阻斷血循環15分鐘,死亡率51%。這在歷史上是第一次,一個心臟被打開並觀察了一段時間,最後安全關閉。演示的部分還包括一段記錄手術操作的電影膠片。經過進一步的技術改進,他在1952年報導了猴子在降溫至18℃後直視下打開心臟的生存紀錄。由於這些令人鼓舞的結果,比奇洛認為可以準備應用低溫和血流阻斷技術,安全地在直視下修補人類的房間隔缺損[1]了。

現在看起來,第一次在無血術野直視下實施對人心臟內畸形糾治手術已經呼之慾出了,萬事俱備只欠東風——只要有一個合適的病人就OK了。正當比奇洛躊躇滿志,打算如探囊取物一般,將這項足以震驚世界的的殊榮納入自己懷中的時候,孰料半路殺出個程咬金,其實力竟至於足以能夠搶奪這個殊榮,這個人是誰?這項殊榮最終將會花落誰家呢?一場看似波瀾不驚的暗戰就此展開。

房間隔缺損(ASD):即心房間隔存在缺損(如畫圈處所示),是心內畸形當中,最簡單的一種。[1

這是房缺的實體圖,能看懂麼?看懂才怪呢……總之呢,手術就是把那窟窿給補上就完事,一般是把心臟外面的心包剪下來一片,典型的拆了東牆補西牆。心包不認識?那護心肉吃過沒?

 

非直視心臟手術的情況。

作者聲明:未經授權,禁止任何形式的轉載。

PS:Tim D的推薦,我看了那個電影,並將這一部分的首段做了修改,未修改前的樣子是下面這句,修改後是不是顯得更流暢了一些?在此感謝以上兩位網友提供的信息,同時感謝在此文寫作過程中所有提供過幫助的朋友們,由於人數太多,就不一一點名兒了。

由於家裡網線斷了,所以下午沒能修改成,我現在是在首爾大學醫院的辦公室裡操作,剛才到松鼠會的論壇,驚聞方舟子先生遇襲受傷,我氣得手指發抖,憤怒無以言表。事實上,我從事科普寫作受方舟子先生影響頗多,就在我決定動手寫《外科之花》時,我還在MSN上對姬13說,此文是要向方舟子先生致敬的。不料今日竟有此事,唯願先生早日康復,懇請警方盡快緝拿凶手,並挖出幕後主使,一個連說實話都要有生命危險的國家,是沒有任何希望的。我沒有新浪的微博,希望網友代為轉達心意,謝謝。

「我在第一部分的開頭指明心外科發展至今已經六十餘年了,那是因為我也認可丹頓‧阿瑟‧庫利的提法,即把1944年11月29日第一例BT分流手術當做心外科的正式開端。」

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轉載於科學松鼠會 外科之花的艱難綻放系列  作者李清晨

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科學松鼠會是中國一個致力於在大眾文化層面傳播科學的非營利機構,成立於2008年4月。松鼠會匯聚了當代最優秀的一批華語青年科學傳播者,旨在「剝開科學的堅果,幫助人們領略科學之美妙」。願景:讓科學流行起來;價值觀:嚴謹有容,獨立客觀