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夜婆傳奇-《暗黑醫療史》

Source: flickr

超音波儀器的發明要歸功於蝙蝠。

在整理有關「超音波」應用到醫療的史料時,讓我想起了小時候和外婆一段有趣的對話。當時我和她住在今天高雄市阿蓮區的某山腳下,有天祖孫倆飯後乘涼時,被一群蝙蝠打擾。由於是第一次看到,我還以為是鳥類,結果被外婆糾正說是「夜婆」。

「夜婆怎麼那樣厲害,晚上黑黑的還能飛得那麼快?」我問著外婆。

「可能牠們眼睛較好,晚上也看得見。」外婆回答道。

後來我才知道,外婆的答案是錯的。不過,臺語的「蝙蝠」叫「夜婆」卻深深烙印在我的腦海中。為何講到有關超音波的研究歷史會談到蝙蝠?這就要先說到一位十八世紀的義大利博物學家拉扎羅.史帕蘭扎尼(Lazzaro Spallanzani)。史帕蘭扎尼每晚在散步時,總對於在夜空中還能靈活飛翔的蝙蝠有著很大的疑惑,究竟是什麼樣的本領,使得牠們可以在漆黑的環境中自由飛來飛去?於是他設計了一系列的實驗想找出答案:第一次是遮住蝙蝠的眼睛,第二次遮住鼻子,第三次則用油漆塗滿蝙蝠的身體,但是在夜裡被他放出籠子的蝙蝠,都仍然可以和之前一樣輕巧地飛行,證明其夜飛能力與眼睛、鼻子或者是皮膚無關。

到了第四次,史帕蘭扎尼決定塞住蝙蝠的耳朵,結果被放出籠子的牠們竟然飛得跌跌撞撞,有許多都掉到地面上來了。於是他才知道蝙蝠夜飛的能力竟然是「聽」來的,而這有趣的發現被後世研究聲音的學者認為,史帕蘭扎尼是探索「超音波」的先驅。十九世紀之後由於壓電效應被發現,各種人類聽不見的聲波被製造出來,讓超音波的研究更上層樓,只是一開始的時候,超音波不是應用在醫療上,而是運用於航海。

我們可使用超音波偵測海裡是否有障礙物。Source: Wikipedia

因為鐵達尼號沉沒的刺激,在一九一五年,物理學家朗之萬(Paul Langevin)發明了可以發射及接收超音波的探頭「Hydrophore」,目的在於探測海洋之中的障礙物,使船隻在航行中能夠預先得知冰山的位置;而美國人范森頓(Reginald Fessenden)更建造了第一個超音波系統,號稱可以在兩英哩外就探測到冰山的位置。一九二○年代之後的二十年,是超音波突飛猛進的年代,兩次世界大戰促使了聲納系統(Sound Navigation and Ranging, SONAR)的使用,想找出在海底神出鬼沒的潛水艇;蘇聯科學家索科洛夫(Sokolov)更利用超音波檢測鑄造金屬成品的裂痕。不過你想像不到的是,首次運用於醫療用途的超音波並非是拿來診斷,而是用來治療疾病。

在研究高功率的超音波實驗裡,科學家偶然發現藉由能量的調整,它產生的高熱能不僅可以止痛,甚至能破壞身體的組織,因此吸引多位知名學者投入研究,企圖將超音波用於治療關節炎、胃潰瘍、白內障、痔瘡,甚至是腦組織的破壞。漫無目的擴張超音波的治療用途,以至於在一九四○年代,「超音波治療」變成是「萬靈丹」的代名詞,但由於這種高能量、高熱能對於人體組織可能有意想不到的後遺症,各國政府開始介入管控超音波的治療項目,然此舉反而促使超音波在診斷功能的蓬勃發展。

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腎臟超音波照片,顯示結石阻塞引起腎積水 Source: Wikipedia

一九四二年,奧地利的卡爾.杜西克(Karl Theodore Dussik)博士第一次將超音波用於探測腦內組織,試圖用它找出顱內腫瘤;一九五○年代,在西門子(Siemens)公司贊助下,英格.埃德勒(Inge Edler)醫師與工程師赫爾穆特.赫茲(Hellmuth Hertz)第一次將超音波成功使用於心臟的探查;而我們熟悉的產前檢查超音波,也在伊恩.唐納德(Ian Donald)醫師率先使用下,慢慢成為懷孕婦女找出畸胎兒的利器。

如今各種型態的超音波發明,讓醫學很多領域都要靠它診斷,甚至有所謂3D、4D超音波,給予醫生立體而即時的影像。以本人從事心臟瓣膜修補術為例,在手術前先要透過上述精密的超音波找出逆流或狹窄瓣膜的位置,而且手術之後的效果如何,更要靠它們幫忙檢測。想必日後還會有更先進的超音波儀器問世,當然不單是診斷方面,在更多而完整的科學數據之下,超音波的治療用途也應該會愈來愈安全,把「夜婆傳奇」持續下去。

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本文摘自《暗黑醫療史》,由方寸文創出版。

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關於作者

高雄人。1985年進入國防醫學院醫學系就讀,在繁忙的課業之餘從事文藝創作,曾連續獲得國防醫學院「源遠文學獎」1988及1989年小說獎第一名。 2010年起,受邀於網路「散文專欄作家交流平臺」,以「島國良民」為筆名,透過簡短的故事,發表有關醫學的科普散文迄今。現為臺北市博仁綜合醫院心臟血管外科主任。著有《開膛史》