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完美的醫學實驗背後,都有完美的偏見—《重新認識醫學法則》

PanSci_96
・2016/10/23 ・2804字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 544 ・八年級

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我在加入腫瘤科的頭一個星期,就知道有另一種類似基利克(註:Gleevec,這種藥物能夠治療某種白血病)的癌症藥物,在我任職的醫院中測試對另一種癌症的療效。這個藥物的動物實驗和早期人體實驗結果看來很有希望,在早期人體試驗中,病人的進展神速。

我從已經完成腫瘤科臨床研究醫師訓練的醫生那邊接收了一批參加試驗的病人。即使是粗略的檢查,也能看出我負責的這些病患對藥物的反應良好。有位女性的腹部中有個大腫瘤,幾個星期之後便縮小了。另一位病人因為腫瘤轉移而產生的疼痛則大為減緩。其他的臨床研究醫師也在自己負責的病人中觀察到類似明顯的反應。我們談到這個藥物時都充滿敬意,談這個藥物的反應率(註:腫瘤縮小一半以上的機會)是那麼高,談它可能會整個改變癌症治療的面貌。

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我們談到這個藥物時都充滿敬意,談這個藥物的反應率是那麼高,談它可能會整個改變癌症治療的面貌。圖 / By Jamie @ flickr

六個月之後,整個研究結果揭露出來了,讓人大失所望。我們預期從收集到的資料來看,病人的反應率可達 70~80%,但是實際上只有 15%,實在是糟透了。這種難解的差距根本沒道理,但是幾週之後當我們仔細研究資料,原因就變得很明顯了。腫瘤科臨床研究醫師花了三年執行這個試驗,每批受訓的醫師在離開之前會把自己手上的一些病人轉給新來受訓的醫師,把其他的病人轉給醫院中資深的主治醫師。哪些病人要轉給新來的受訓醫師或是給主治醫師,是由臨床研究醫師自行決定,唯一的指示是給新受訓臨床研究醫師的病人,要具備「教育價值」

結果事實上,每位轉移給新受訓醫師的病人都是對藥物有反應的病人,沒有反應的病人都分給主治醫師了,因為考量對於藥物沒有反應的病人,像是最難治療的病人、疾病狀況最頑強的病人,會有比較複雜的醫療需求,新受訓醫師沒有能力處理這些事情,因此要結訓的臨床研究醫師就會把對治療沒有反應的病人統統轉給比較有經驗的主治醫生。這種分配方式並沒有任何預設,就只是想要幫助病人而已,卻嚴重扭曲了實驗

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科學處處有人類的偏見

每個科學領域都受人類的偏見所影響。即使我們訓練巨大的機器來收集、儲存與整理資料,最後觀察、詮釋與仲裁這些資料的,依然是人類。在醫學領域,偏見特別嚴重,理由有二。第一是因為「希望」:我們希望我們的醫療方式能夠成功。在醫學最溫柔的核心中,希望是美好的,但是也是最危險的。

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在醫學最溫柔的核心中,希望是美好的,但是也是最危險的。圖 / By Mike Bitzenhofer @ flickr

這樣混合了醫學中希望與幻象的故事,通常不是悲劇,就是拖得很久。凡此種種故事,很少能比得過根除性乳房切除手術(radical mastectomy)的歷史

在 1900 年代初期,現代開刀技術進入全盛時期,外科醫生設計了許多精細嚴密的手術,好移除乳房中的惡性腫瘤。許多罹患癌症的婦女因此經由這種「根除」手術而痊癒了,但是有些人雖然也動了手術,卻因為腫瘤轉移到全身而復發了。許多外科醫生都為了手術後的復發費盡心思。在巴爾的摩,發明許多新手術的威廉.豪斯泰德(William Halsted)認為,最初手術時留下沒有切除乾淨的惡性組織是造成癌症復發的原因。他把乳癌手術說成是一種「不乾淨的手術」,他認為術後沒清乾淨的腫瘤碎片是轉移的成因。

豪斯泰德的假說在邏輯上沒有問題,但是並不正確。對於大部分罹患乳癌的女性而言,手術後復發的真正原因不是惡性組織殘餘的碎片從原發部位生長。其實早在手術之前,癌症就已經轉移到身體其他部位了。癌細胞和豪斯泰德所推想的不同,並不會從原始的腫瘤周圍開始,循規蹈矩地轉移,而是以多變與難以預測的方式散播到全身。不過豪斯泰德受困於「不乾淨的手術」,為了測試他的假說,他不但把整個乳房切除,連帶周圍的組織,包括乳房下方負責手臂與肩膀運動的肌肉,以及胸部深處的淋巴結都一併切除了,只為了要「清理」手術的部位。

圖/By Linda Bartlett (photographer) - This image was released by the National Cancer Institute, an agency part of the National Institutes of Health, with the ID 2079 (image) (next).This tag does not indicate the copyright status of the attached work. A normal copyright tag is still required. See Commons:Licensing for more information.English | Français | +/−, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=9852554
圖/By Linda Bartlett (photographer) – This image was released by the National Cancer Institute, Public Domain, wikimedia commons.

豪斯泰德把這種手術稱為根除性乳房切除手術。「根除」(radical)在拉丁文的原始字義就是「連根拔起」,這種手術激進地想把癌症從身體中連根拔起。不過這個詞的意思隨著時間轉移,變成了最難理解的偏見來源之一。對於豪斯泰德的學生以及罹患乳癌的女性而言,想到的是「根除」(radical)這個詞的另一個意義「激進」,是「耀眼、創新、大膽」的意思。當外科醫生或是女性面對復發而且致死的疾病時,會選擇非根除式的乳房切除手術嗎?這個假說在沒有測試與爭議的情況下,變成了定律:沒有一個外科醫生願意對自己知道可能會成功的手術,測試真偽。豪斯泰德的論點僵化成為手術教條,切除更多被解釋成治療更多

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但還是有女性癌症復發了,並非零星少數,而是有許多人。在 1940 年代,一小群醫師起而反對,其中最著名的是英國倫敦的喬佛萊.肯尼斯(Geoffrey Keynes),他們盡力挑戰根除性乳房切除手術的核心邏輯,但是徒勞無功。到了 1980 年代,離豪斯泰德首次進行這種手術已經將近八十年了,才正式進行隨機測試,比較根除性乳房切除手術和比較保守的手術效果。領導這個實驗的外科醫生伯尼.費雪(Bernie Fisher)寫道:「我們相信上帝,其他所有人則要把資料提供出來。」

這個實驗還是只能蹣跚緩步向前。美國的外科醫生著迷於根除性乳房切除手術的邏輯和高度技巧,因此很不情願加入這個實驗。研究團隊得說服加拿大和其他國家的外科醫生加入,才能完成這項研究。

結果顯示手術與療效根本不相關。接受根除性乳房切除手術的女性出現了很多讓身體更衰弱的併發症,但是卻沒有得到好處。她們癌症轉移復發的機率和接受比較保守手術加上局部放射治療的女性一樣。並沒有什麼真正的理由非要把乳癌患者置於根除性乳房切除手術的折磨之中不可。這個結果對於整個領域造成的衝擊太大,使得在1990年代重做這個試驗,然後在2000年再來一次。過了二十多年後,結果都沒有什麼差別。很難說明這個結果造成的影響有多大,但在1900年到1985年,大約有十萬到五十萬名女性接受了根除性乳房切除手術,而現在幾乎不再執行這種手術。


0711 COVER ALL

 

本文摘自天下雜誌出版《重新認識醫學法則:病房裡的意外發現(TED Books系列)》。

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純淨之水的追尋—濾水技術如何改變我們的生活?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/04/17 ・3142字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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本文與 BRITA 合作,泛科學企劃執行。

你確定你喝的水真的乾淨嗎?

如果你回到兩百年前,試圖喝一口當時世界上最大城市的飲用水,可能會立刻放下杯子——那水的顏色帶點黃褐,氣味刺鼻,甚至還飄著肉眼可見的雜質。十九世紀倫敦泰晤士河的水,被戲稱為「流動的污水」,當時的人們雖然知道水不乾淨,但卻無力改變,導致霍亂和傷寒等疾病肆虐。

十九世紀倫敦泰晤士河的水,被戲稱為「流動的污水」(圖片來源 / freepik)

幸運的是,現代自來水處理系統已經讓我們喝不到這種「肉眼可見」的污染物,但問題可還沒徹底解決。面對 21 世紀的飲水挑戰,哪些技術真正有效?

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19 世紀的歐洲因為城市人口膨脹與工業發展,面臨了前所未有的水污染挑戰。當時多數城市的供水系統仍然依賴河流、湖泊,甚至未經處理的地下水,導致傳染病肆虐。

1854 年,英國醫生約翰·斯諾(John Snow)透過流行病學調查,發現倫敦某口公共水井與霍亂爆發直接相關,這是歷史上首次確立「飲水與疾病傳播的關聯」。這項發現徹底改變了各國政府對供水系統的態度,促使公衛政策改革,加速了濾水與消毒技術的發展。到了 20 世紀初,英國、美國等國開始在自來水中加入氯消毒,成功降低霍亂、傷寒等水媒傳染病的發生率,這一技術迅速普及,成為現代供水安全的基石。    

 19 世紀末的台灣同樣深受傳染病困擾,尤其是鼠疫肆虐。1895 年割讓給日本後,惡劣的衛生條件成為殖民政府最棘手的問題之一。1896 年,後藤新平出任民政長官,他本人曾參與東京自來水與下水道系統的規劃建設,對公共衛生系統有深厚理解。為改善台灣水源與防疫問題,他邀請了曾參與東京水道工程的英籍技師 W.K. 巴爾頓(William Kinnimond Burton) 來台,規劃現代化的供水設施。在雙方合作下,台灣陸續建立起結合過濾、消毒、儲水與送水功能的設施。到 1917 年,全台已有 16 座現代水廠,有效改善公共衛生,為台灣城市化奠定關鍵基礎。

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圖片來源/BRITA

進入 20 世紀,人們已經可以喝到看起來乾淨的水,但問題真的解決了嗎? 科學家如今發現,水裡仍然可能殘留奈米塑膠、重金屬、農藥、藥物代謝物,甚至微量的內分泌干擾物,這些看不見、嚐不出的隱形污染,正在成為21世紀的飲水挑戰。也因此,濾水技術迎來了一波科技革新,活性碳吸附、離子交換樹脂、微濾、逆滲透(RO)等技術相繼問世,各有其專長:

活性碳吸附:去除氯氣、異味與部分有機污染物

離子交換樹脂:軟化水質,去除鈣鎂離子,減少水垢

微濾技術逆滲透(RO)技術:攔截細菌與部分微生物,過濾重金屬與污染物等

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這些技術相互搭配,能夠大幅提升飲水安全,然而,無論技術如何進步,濾芯始終是濾水設備的核心。一個設計優良的濾芯,決定了水質能否真正被淨化,而現代濾水器的競爭,正是圍繞著「如何打造更高效、更耐用、更智能的濾芯」展開的。於是,最關鍵的問題就在於到底該如何確保濾芯的效能?

濾芯的壽命與更換頻率:濾水效能的關鍵時刻濾芯,雖然是濾水器中看不見的內部構件,卻是決定水質純淨度的核心。以德國濾水品牌 BRITA 為例,其濾芯技術結合椰殼活性碳和離子交換樹脂,能有效去除水中的氯、除草劑、殺蟲劑及藥物殘留等化學物質,並過濾鉛、銅等重金屬,同時軟化水質,提升口感。

然而,隨著市場需求的增長,非原廠濾芯也悄然湧現,這不僅影響濾水效果,更可能帶來健康風險。據消費者反映,同一網路賣場內便可輕易購得真假 BRITA 濾芯,顯示問題日益嚴重。為確保飲水安全,建議消費者僅在實體官方授權通路或網路官方直營旗艦店購買濾芯,避免誤用來路不明的濾芯產品讓自己的身體當過濾器。

辨識濾芯其實並不難——正品 BRITA 濾芯的紙盒下方應有「台灣碧然德」的進口商貼紙,正面則可看到 BRITA 商標,以及「4週換放芯喝」的標誌。塑膠袋外包裝上同樣印有 BRITA 商標。濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣,並且沒有拉環設計,底部則標示著創新科技過濾結構。購買時仔細留意這些細節,才能確保濾芯發揮最佳過濾效果,讓每一口水都能保證潔淨安全。

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濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣,並且沒有拉環設計 (圖片來源 / BRITA)

不過,即便是正品濾芯,其效能也非永久不變。隨著使用時間增加,濾芯的孔隙會逐漸被污染物堵塞,導致過濾效果減弱,濾水速度也可能變慢。而且,濾芯在拆封後便接觸到空氣,潮濕的環境可能會成為細菌滋生的溫床。如果長期不更換濾芯,不僅會影響過濾效能,還可能讓積累的微小污染物反過來影響水質,形成「過濾器悖論」(Filter Paradox):本應淨化水質的裝置,反而成為污染源。為此,BRITA 建議每四週更換一次濾芯,以維持穩定的濾水效果。

為了解決使用者容易忽略更換時機的問題,BRITA 推出了三大智慧提醒機制,確保濾芯不會因過期使用而影響水質:

1. Memo 或 LED 智慧濾芯指示燈:即時監測濾芯狀況,顯示剩餘效能,讓使用者掌握最佳更換時間。

2. QR Code 掃碼電子日曆提醒:掃描包裝外盒上的 QR Code 記錄濾芯的使用時間,自動提醒何時該更換,減少遺漏。

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3. LINE 官方帳號自動通知:透過 LINE 推送更換提醒,確保用戶不會因忙碌而錯過更換時機。

在濾水技術日新月異的今天,濾芯已不僅僅是過濾裝置,更是智慧監控的一部分。如何挑選最適合自己需求的濾水設備,成為了健康生活的關鍵。

人類對潔淨飲用水的追求,從未停止。19世紀,隨著城市化與工業化發展,水污染問題加劇並引發霍亂等疾病,促使濾水技術迅速發展。20世紀,氯消毒技術普及,進一步保障了水質安全。隨著科技進步,現代濾水技術透過活性碳、離子交換等技術,去除水中的污染物,讓每一口水更加潔淨與安全。

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(圖片來源 / BRITA)

今天,消費者不再單純依賴公共供水系統,而是能根據自身需求選擇適合的濾水設備。例如,BRITA 提供的「純淨全效型濾芯」與「去水垢專家濾芯」可針對不同需求,從去除餘氯、過濾重金屬到改善水質硬度等問題,去水垢專家濾芯的去水垢能力較純淨全效型濾芯提升50%,並通過 SGS 檢測,通過國家標準水質檢測「可生飲」,讓消費者能安心直飲。

然而,隨著環境污染問題的加劇,真正的挑戰在於如何減少水污染,並確保每個人都能擁有乾淨水源。科技不僅是解決問題的工具,更應該成為守護未來的承諾。濾水器不僅是家用設備,它象徵著人類與自然的對話,提醒我們水的純淨不僅是技術的勝利,更是社會的責任和對未來世代的承諾。

*符合濾(淨)水器飲用水水質檢測技術規範所列9項「金屬元素」及15項「揮發性有機物」測試
*僅限使用合格自來水源,且住宅之儲水設備至少每6-12個月標準清洗且無受汙染之虞

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