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外科之花的艱難綻放(6)

第三章、起步維艱,山窮水盡(下)

上回

我們的英雄上路了。萬事開頭難,這一設想要想落實到實驗,其紛繁複雜的種種細節超乎我們的想像。經過一段時間的忙碌,在妻子Mary Hopkins的幫助下,到1934年底時吉本用橡膠、 玻璃、 廢金屬、 自制瓣膜、 橡皮手指套等零星實驗雜物(怎麼聽起來就覺得像一堆破爛兒!)製成了一台「人工心肺機」 ——單就我們知道的這些材料來說,不用親眼目睹該機器的尊榮,我們稱其為簡陋或者原始都未免太客氣了。

就是在這樣艱苦的起始條件下,吉本夫婦不顧一切質疑與嘲諷,憑著滿腔熱忱和堅定的信念,逐步展開、推進實驗研究,他們首先採用的動物是貓(因為當時貓比狗更容易得到,而且當時機器的容量尚不能在大體型的動物上進行心肺轉流),將靜脈血自頸靜脈引出, 經與氧氣結合後注入股動脈, 然後鉗夾肺動脈10~ 25分鐘以模擬肺動脈栓塞。到1935年的時候,他們已能用機器代替心肺,使貓的心臟在體外循環下停止搏動,39分鐘後恢復循環功能。

1937年的全美胸外科會議,在吉本看來應該是一個嶄露頭角引起學術界矚目的大好機會,但他的研究成果,並沒有多少人在意,外科學界對該研究表現的極為冷淡,只有一個學者關注到了吉本到的報告,稱其為「儒勒‧凡爾納式的幻想」。凡爾納這位被後人稱之為現代科學幻想小說之父神奇作家,在19世紀的好多作品中幻想出來的事物都在後世得以實現,但吉本實驗被冠以這樣的評價,顯然是諷刺多於贊同,但可悲的是,這種諷刺居然讓吉本感到些許慰藉,因為在學術界一片的冷落和沉默中諷刺也是關注的一種啊,這是多麼令人沮喪!

吉本在這次會議上吃到了一個軟釘子,但他堅信自己的方向是正確的,於是他繼續改進著各方面的細節,到1938 年的時候, 在39次動物實驗中已有13 次可以獲得存活, 這在當時已是極為可貴的紀錄了。吉本詳細記錄著每一隻動物的死亡情況,發現死亡的主要原因是低血壓、休克和低氧血症。問題總是隨著實驗的逐步深入而紛紛浮出水面,那就一個一個的啃好了。雖然在當時,也有別的科學家為完善心肺機做出了貢獻,但相關的最主要的難題多是由吉本解決的。高處不勝寒,這一孤獨的領軍人物在這一佈滿未知困難的領域裡披荊斬棘,躑躅而行。

1942 年他參軍,也許戰火的洗禮使其更加堅定了自己的理想,1946 年復員後轉到傑斐遜醫學院繼續人工心肺機的改進, 他的堅持與階段性的成果終於使其獲得了部分人的認可,在此期內他得到了美國國立衛生研究院(NIH)的資助, 並受到IBM公司負責人湯姆‧華森 (Thomas Watson)的賞識。得益於這兩大巨頭的經濟和技術的支持,吉本如虎添翼,有錢了,自然可以鳥槍換炮,實驗動物也由貓改成了狗。雖然實驗過程的基本原則還是由吉本負責,但IBM強大的技術力量還是為其助力頗多,又兼結合了其他同道的合理建議,人工心肺機在這一階段遂得到極大改進。

當時需要攻克的技術難點包括:心肺機血流調節的精度問題,為抗凝血而加入的肝素與血液的比例問題,混合氣體的比例問題,減少溶血的問題,防止各種血栓進入血管的問題,如何選擇適當的麻醉劑的問題……甚至於器械拆卸、 清洗、 消毒裝配等等細節問題均須一一加以觖決, 這些問題(遠非全部)羅列到一起,普通人看著都要頭暈的,可吉本卻憑著過人的智慧與精力與這些問題死磕。

比如當時經過對死亡動物的詳細研究,吉本發現,一個極主要的原因是臟器裡的小血栓形成。這使吉本意識到,在血液回到動物體內之前,需要一個過濾器來去除轉流過程中形成的栓子。開始,他們用動物的肺組織充當濾網,但這一招似乎沒有奏效,實驗動物還是死。而後,他們選用了一種人工材料的濾網才使這一問題獲得解決。

就這樣經過長達近二十年的辛勤工作,解決了無數的細節問題,吉本付出了常人難以想像的心血,終於將動物實驗的結果大大地改進了,在1949年到1952年之間,實驗動物的死亡率已經由80%下降至10%了——這已是當時最好的實驗結果了。基於這些成功的實驗,吉本開始考慮進行人體試驗了。

如果,我們將這一階段吉本的成果與同一時期的比奇洛和劉易斯相比,我們不難發現,在時間限制方面吉本的心肺機明顯佔優,但在動物的存活率方面也只能打個平手。畢竟10%的實驗動物死亡率還遠說不上安全,而且,這些還是健康動物,同樣的措施應用到一個病人身上,將是什麼結果呢?而在這個時候要進行人體試驗,我們真的不免要為吉本和病人都捏一把汗。當時明尼蘇達州大學的克拉倫斯‧丹尼斯教授(Clarence Dennis,1909-2005)也在進行體外循環機的有關研究,當他們初次相遇時,吉本曾熱情地擁抱他, 並自嘲地說:「原來在這個世界上還有人不認為我只是一個做白日夢的傢伙。」

丹尼斯到1951年也開始考慮進行人體試驗,但他兩次試圖在體外循環的幫助下關閉房缺都慘遭失敗。而今同一戰壕的戰友已經初嘗敗績,等待吉本的又將是什麼命運呢?

1952年2月,吉本的機會來了,一位體重 11 磅,15 個月的女嬰因巨大房間隔缺損而住院。吉本用人工心肺機作體外循環轉流後切開右心房,但是他卻未發現房間隔的缺損!驚出一身冷汗的手術團隊不得不迅速思考問題到底出在哪裡,正當吉本打算作其他部位探查時,女嬰死掉了。後來的屍檢結果證明該患兒不存在房缺而是巨大的動脈導管未閉——也即誤診是導致該患兒死亡的主因,真是「天亡我也,非戰之過」。雖然不是由於體外循環和手術操作直接導致的患兒死亡,但首戰即折戟沉沙畢竟不是什麼好兆頭。人體試驗不同於愛迪生實驗燈泡,敗了多少次之後你還可以宣稱成功地發現了999種不合適的選擇材料,這種試驗人命關天,很可能成則封奏九重天,敗則貶去潮陽路八千了。

好在這次失敗的陰影,並沒有影響吉本太久,他很快就重振旗鼓了。1953年5月6日,這個值得心臟外科發展史大書特書的日子,吉本再次獲得機會,一位18 歲的大學女生患有巨大房間隔缺損,她在手術前半年的時間的裡已經發生了3次心衰,說不定下次什麼時候這個年輕的生命就會畫上句號了。吉本用人工心肺機轉流 26 分鐘獲得修補成功。這是世界首例臨床體外循環下心內直視手術。患者於術後2個月作檢查,顯示缺損完全修復。在80年代後期的隨訪中患者生活質量良好。

二十年辛苦無人問,一舉成名天下知,也許吉本一直在做著這樣的美夢,並無數次在夢中笑醒之後,繼續直面慘淡的困境。這一成功凝結了他20年來心血與智慧的結晶,實屬來之不易。當丹尼斯得知消息去電話向他表示祝賀時,吉本的興奮溢於言表,兩個寂寞的孤膽英雄真應該為此大醉一番。

但吉本期許的那種一鳴驚人、舉世轟動的效果並未出現。我們應該還記得,房間隔手術的第一次直視下修補,是1952年9月2日劉易斯在明尼蘇達大學利用低溫下阻斷血流成功實施的,並且到1953年的時候低溫已經在一定範圍內得以普及和應用,因此吉本的這一次原本具有非凡意義的成功,在當時並沒有取得應有的關注,其光芒由於低溫所取得的卓越成果而顯得黯然失色了。如果1952年2月吉本的第一次嘗試沒有因為誤診而失敗,那麼,這第一例房間隔的修補手術就是由吉本完成的了,這種低溫反客為主的情形還會出現麼?我相信,這個問題吉本也一定反覆問過自己,只是答案已不再重要了。因為現在重要的是,扭轉形勢,迎頭趕上。

方法只有一個,那就是繼續做幾個漂亮的手術!可按當時的情況,從病人的角度來說,這等於是在有一個風險相對較低的選擇的情況下,醫生卻建議病人選擇一個成功把握並不大的方法,這要花費多少唇舌之功。個中深意,我們可以慢慢思考,但假如沒有當年的這些嘗試,今天的醫學界就會是另外一番摸樣了。

然而更為遺憾的是,吉本再也沒有能夠重複這一令人鼓舞的結果。在隨後的三次心臟手術中他的病人先後死亡。同一時期,另外三個獨立的研究者 Helmsworth, Dodrill, 和Clowes-were,他們在體外循環下嘗試簡單的心內修補的努力也因為導致了意料之外令人費解的死亡而歸於徒勞。這一連串接踵而至的打擊終於擊潰了這位強人的意志,絕望的吉本對體外循環機的臨床應用徹底失去了信心,告別了他已傾注20餘年心血的研究領域,再也不做心臟手術了。

這些失敗使,已經蔓延的對直視手術修補複雜心臟疾病的悲觀情緒雪上加霜,體外循環機的安全性及可行性受到人們的懷疑,其他各個心臟中心對體外循環的研究也紛紛下馬。此路似已不通,那比奇洛對土撥鼠冬眠的研究又有哪些進展呢?悲哀的是他也未能成功地突破時間的限制,將低溫的戰果進一步擴大。似乎所有的路都被堵死了。難道人類對複雜心內畸形手術的征戰之路,居然已經到了山窮水盡的地步麼?

正所謂:

靈光乍現浮雲過,廿年心血無處尋,英雄夢碎豪情盡,大業中興靠誰人?

Gibbon早期的裝備。

鳥槍換炮之後,1949年和1951年的裝備明顯不那麼土了。

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轉載自科學松鼠會 外科之花的艱難綻放系列,作者李清晨

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