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在沒有麻醉藥和消毒技術前,手術該怎麼辦?—《醫學,為什麼是現在這個樣子?》

PanSci_96
・2016/11/24 ・3018字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 564 ・九年級

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在沒有麻醉藥之前,手術只能……

在十九世紀中葉的幾十年間,外科手術逐漸因為手術室引進更為有效的麻醉、消毒和無菌技術而轉變。在先前的幾個世紀,動手術時僅能靠酒精、鴉片和曼德拉草來減緩疼痛,並且還要仰賴外科醫師的手術速度。以倫敦外科醫師羅伯特.利斯頓(Robert Liston, 1794 – 1847 年)為例,他在為病患截肢鋸掉一條腿時,從切下第一刀到最後一針的縫合,只用了三分半鐘。

從十九世紀初開始,手術有時會結合用藥來誘導病患進入睡眠,以利手術的進行。日本外科醫師華岡青洲(Hanaoka Seishū, 1760 – 1835年)調製出他稱之為「通仙散」(tsūsensan)的草藥配方,當中就包含許多今日在全身麻醉時使用的藥物成分,例如東莨菪鹼(scopolamine)、丁基東莨菪鹼(hyoscine)和阿托品(atropine)。華岡青洲在進行截肢手術和移除乳房腫瘤時,便使用了通仙散,以此證明其有效性和安全性。

日本外科醫師華岡青洲(Hanaoka Seishū, 1760 - 1835年)調製出他稱之為「通仙散」(tsūsensan)的草藥配方,當中就包含許多今日在全身麻醉時使用的藥物成分。圖/wiki
日本外科醫師華岡青洲(Hanaoka Seishū, 1760 – 1835年)調製出他稱之為「通仙散」(tsūsensan)的草藥配方,當中就包含許多今日在全身麻醉時使用的藥物成分。圖/wiki

現代麻醉藥的出現

笑氣和乙醚:牙科的「首選」

在 1840 年代,新的麻醉劑問世。全身麻醉劑,如氮氧化物(笑氣)和乙醚,最早用於牙科。1842 年時,一位美國醫學生威廉.克拉克(William E. Clarke, 1819 – 98 年)用乙醚麻醉患者後,進行拔牙手術。兩年後,霍勒斯.韋爾斯(Horace Wells, 1815 – 48 年)首先以拔自己的牙齒來證明一氧化氮的功效,隨後公開示範在麻醉狀態下拔牙的過程。

乙醚:維多利亞女王的親自認證

不過,最重要的麻醉實驗,也許是 1846 年 10 月由美國麻薩諸塞州的牙醫和醫學雙修的醫學生威廉.莫頓(William T.G. Morton, 1819 – 68 年)所進行的。莫頓曾在自己的牙科診所中用過乙醚,這次他協同一位外科同儕,幫一名年輕男子麻醉,進行頸部腫瘤切除手術。莫頓成功完成手術的消息迅速傳開,促使整個北美和歐洲接受用乙醚當麻醉劑。

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在普遍認識乙醚優點後的短短一年內,又出氯仿這種麻醉劑。蘇格蘭外科醫師兼產科醫師詹姆斯.楊格.辛普森(James Young Simpson, 1811 – 70 年),在 1847 年時無意間發現氯仿能夠使人入睡,當時他以兩個朋友來試驗種種不同性質化學物的麻醉效果。之後,辛普森便開始以氯仿來麻醉分娩時的女性,減輕生產過程的痛苦。1853 年約翰.史諾在維多利亞女王生利奧波德王子時,使用氯仿來麻醉她,最後母子均安,此後醫學界對氯仿的興趣大增。約瑟夫.克羅夫(Joseph T. Clover, 1825 – 82 年)又研發出新的氯仿使用法,以及其他更安全的吸入性麻醉藥,這位英國醫師曾麻醉過幾千名患者,包含許多知名的公眾人物,如佛羅倫斯.南丁格爾(1820 – 1910 年)以及英國首相羅伯特.皮爾爵士(Sir Robert Peel, 1788 – 1850 年),而且沒有造成任何死亡。

約瑟夫‧克羅夫以一位病患來示範他的氯仿吸入器。(倫敦,惠康圖書館,1862 年)圖/《醫學,為什麼是現在這個樣子?》
約瑟夫‧克羅夫以一位病患來示範他的氯仿吸入器。(倫敦,惠康圖書館,1862 年)圖/《醫學,為什麼是現在這個樣子?》

醫師和患者之所以接受乙醚和氯仿的麻醉,不僅因為王室成員願意嘗試,也受到戰場上舒緩疼痛的實證案例所鼓勵。在克里米亞戰爭期間,許多截肢手術都在麻醉狀況下成功進行。此外,能夠有效麻醉患者,等於是讓正統的醫療人員排擠其他控制疼痛的另類療法,諸如催眠術(mesmerism and hypnotism)。

並不是每個人都讚賞麻醉藥的發明

然而,若是認為當時的醫學界對麻醉劑的使用毫無爭議那就大錯特錯了。在醫學界,也有出現反對使用乙醚和氯仿的聲浪。根據一些宗教作家的看法,在分娩過程中感受痛苦是必要的,也是自然的,不應該用人工方法來舒緩。就跟其他形式的痛苦一樣,當時的人將身體的痛苦視為人類經驗中十分具有價值的一部分,直到主張減輕疼痛的人道主義興起,才動搖到世人對於痛苦精神意涵的信仰。

還有一些批評家,認為吸入性的麻醉劑十分危險。除了麻醉劑本身具有爆炸的危險外,在 1840 年代晚期和 1850 年代,都有患者在麻醉後出現嚴重噁心或心臟病發的案例。醫師也很擔心太具實驗性的手術會影響到他們的聲譽。麻醉劑對失去意識的下階層患者,尤其是女性來說,帶來更多侵入性手術的可能,這很可能造成藥物濫用。大眾對麻醉劑的擔憂則和罪犯使用乙醚和氯仿,犯下搶劫、強姦和謀殺的案例有關。

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儘管對麻醉劑有這些保留意見,然而,日益積累的證據顯示,麻醉使得手術更安全,因此逐漸成為醫院護理的固定程序,讓醫師不用再那麼殘酷,得以展現更嫻熟的技巧。外科手術也不再那麼著重速度和力量,這最終可能也鼓勵更多女性成為外科醫師。麻醉提供了一個更安全、比較不殘暴的手術環境,同時也加速讓消毒這項十九世紀醫療保健的第二項大創新獲得接受。

手術前,來消毒一下吧!

有些歷史學家認為 1865 年是現代醫學興起的關鍵一年。在這一時期,英國外科醫師約瑟夫.李斯德(Joseph Lister, 1827 – 1912年)將消毒技術應用在外科手術上。在十九世紀中葉之前,估計大約有一半的患者因為手術期間或術後的感染和失血而死亡。在 1840 年代,塞梅魏斯致力於減少產褥熱死亡人數,這項努力由 1863 年成為維多利亞女王御用外科醫師,以及日後擔任英國皇家外科醫師院院長的托馬斯.史賓塞.韋爾斯(Thomas Spencer Wells, 1818 – 97年)發揚光大。除了建議用冷水來潔淨之外,韋爾斯在手術過程中使用乾淨毛巾,並且禁止手術前一週曾驗過屍的醫學生和醫師參與手術。這樣看來,李斯德並不是第一位試圖在手術過程中降低感染風險的人。

李斯德的抗菌法(antiseptic method),是基於外科的感染問題來自於接觸到醫院骯髒環境中的「微小生物」的想法。先前已經推行用酒精或石碳酸來處理傷口,以降低感染機率,基於此李斯德開始用石碳酸噴霧來消毒外科醫師的手、儀器、傷口和病患周圍的空氣。他記錄下在 1865 年 8 月第一次成功應用這項技術的歷史情境。當時他在處理一個腿部骨折的小男孩,換藥時使用浸泡過石碳酸的繃帶。通常這樣的傷會受到感染,並且需要截肢,但在這個病例中,男孩的傷口逐漸癒合恢復健康,而且沒有失去他的腿。1867 年時,李斯德發表他進一步預防手術感染的殺菌方法的結果。他的數據顯示,在使用他的消毒法之後,存活率顯著改善,例如截肢後的死亡率從 45% 降到 15%。

19 世紀後外科手術執行前開始注重醫師和器具的消毒程序。圖/dpsdave @ pixabay
19 世紀後外科手術執行前開始注重醫師和器具的消毒程序。圖/dpsdave @ pixabay

就跟麻醉的情況一樣,消毒措施也沒有立即為李斯德的同行所採納,他們抱怨他的方法太過複雜,而且推測手術結果有所改善,可能是因為醫院加強通風設備、提供患者更為健康的飲食以及更周到的護理照護所致。不過,在克里米亞和普法戰爭處理傷口感染的經驗則支持李斯德的做法,鼓勵醫界逐漸接受消毒的原則。到 1870 年代後期,李斯德的技術在歐洲各地為許多外科醫師所採用。在隨後的幾年中,李斯德強調殺死傷口或手術環境中細菌的步驟,逐漸為預防污染的方法取而代之,這種過程稱之為「無菌技術」(asepsis)。無菌技術包括以高溫來消毒設備和服裝,消毒手術室工作人員的手,最終則是在手術室使用外科口罩和橡膠手套。

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臉譜10月_醫學,為什麼是現在這個樣子_立體書封W600(0809)

 

本文摘自《 醫學,為什麼是現在這個樣子?:從宗教、都市傳染病到戰地手術,探索人類社會的醫病演變史 》臉譜出版

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ECU: 汽車大腦的演化與挑戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/02 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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本文與 威力暘電子 合作,泛科學企劃執行。

想像一下,當你每天啟動汽車時,啟動的不再只是一台車,而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機,後果會有多嚴重?方向盤可能瞬間失靈,安全氣囊無法啟動,整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情,而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天,我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟,汽車的「大腦」—電子控制單元(ECU),是如何從單一功能,暴增至上百個獨立系統?而全球頂尖的工程師們,又為何正傾盡全力,試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化?

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代,當時的汽車工程師們面臨一項重要任務:如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力?「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現,關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間:火星塞的點火時機,也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內,這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一!引擎效率就能提升整整一成!這不僅意味著車子開起來更順暢,還能直接省下一成的油耗。那麼,要如何跨過這道門檻?答案就是:「電腦」的加入!

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工程師們引入了「微控制器」(Microcontroller),你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法,在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內,精準計算出最佳的點火角度,並立刻執行。

從此,引擎的性能表現大躍進,油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元(ECU)的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)。

汽車電子控制單元的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)/ 圖片來源:shutterstock

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功,在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像:「這 ECU 這麼好用,其他地方是不是也能用?」於是,ECU 的應用範圍不再僅限於點火,燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車,甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而,問題來了:這麼多「小電腦」,它們之間該如何有效溝通?

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為了解決這個問題,1986 年,德國的博世(Bosch)公司推出了一項劃時代的發明:控制器區域網路(CAN Bus)。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上,就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是,CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如,煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息,絕對能搶先通過,避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題,但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線,並連接各種感測器和致動器。結果就是,一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里,總重量更高達 50 到 60 公斤,等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面,大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束,簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障,無疑讓人一個頭兩個大。

大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。/圖片來源:shutterstock

汽車電子革命:從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代,汽車電子架構迎來一場大改革,「分區架構(Zonal Architecture)」搭配「中央高效能運算(HPC)」逐漸成為主流。簡單來說,這就像在車內建立「地方政府+中央政府」的管理系統。

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可以想像,整輛車被劃分為幾個大型區域,像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙,就像數個「大都會」。每個區域控制單元(ZCU)就像「市政府」,負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合,並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理,就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台(HPC)擔任,統籌負責更複雜的運算任務,例如先進駕駛輔助系統(ADAS)所需的環境感知、物體辨識,或是車載娛樂系統、導航功能,甚至是未來自動駕駛的決策,通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中, 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子,便精準地切入了這個趨勢,致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢,威力暘提供的解決方案,就像是將好幾個「分區管理員」的職責,甚至一部分「超級大腦」的功能,都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力,可同時支援 ADAS 與車載娛樂,還能兼容多種通訊協定,大幅簡化車內網路架構。如此一來,車廠在追求輕量化和高效率的同時,也能顧及穩定性與安全性。

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2008 年威力暘電子致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台 /圖片來源:shutterstock

萬無一失的「汽車大腦」:威力暘的四大策略

然而,「做出來」與「做好」之間,還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯?具體來說,威力暘電子憑藉以下四大策略,築起其產品的可靠性與安全性:

  1. AUTOSAR : 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層(RTE)和基礎軟體層(BSW)。就像在玩「樂高積木」,ECU 開發者能靈活組合模組,專注在核心功能開發,從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
  2. V-Model 開發流程:這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般,左側從上而下逐步執行,右側則由下而上層層檢驗,確保每個階段的安全要求都確實落實。
  3. 基於模型的設計 MBD(Model-Based Design) 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具,把整個 ECU 要控制的系統(如煞車),用數學模型搭建起來,然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前,就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷,,並驗證安全機制是否有效。
  4. Automotive SPICE (ASPICE) : ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」,它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性,而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」,也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化,並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作,其能否正常運作,自然被視為最優先項目。為此,威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準:ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統(特別是 ECU)的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」,從概念、設計、測試到生產和報廢,都詳細規範了每個安全要求和驗證方法,唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略,威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準,才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而,ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡,「大腦」變得更集中、更強大後,汽車產業又迎來了新一波革命:「軟體定義汽車」(Software-Defined Vehicle, SDV)。

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軟體定義汽車 SDV:你的愛車也能「升級」!

未來的汽車,會越來越像你手中的智慧型手機。過去,車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」,想升級?多半只能換車。但在軟體定義汽車(SDV)時代,汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」,能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA(Over-the-Air)技術,車廠能像推送 App 更新一樣,遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過,這種美好願景也將帶來全新的挑戰:資安風險。當汽車連上網路,就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭,輕則個資外洩,重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV,業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略,確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程,到安全認證,這些努力,讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新,也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力,威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota,以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈,更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴,以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈,並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產,驗證其流程與品質。

毫無疑問,未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷,交由電腦判斷,比交由人類駕駛還要安全的那一天,離我們不遠了。而人類的角色,將從操作者轉為監督者,負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全,人類甘願當一個「最弱兵器」,其實也不錯!

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精神個案系列:麻醉醒來講外語?!
胡中行_96
・2023/06/15 ・1537字 ・閱讀時間約 3 分鐘

少年醒來了。他反覆地用英語說,自己在美國猶他州。[1]

這裡是荷蘭 Maastricht 大學附設醫學中心(Maastricht UMC+)的術後恢復室。少年踢足球傷到膝蓋,剛開完刀。外科護理人員判斷他麻醉尚未退盡,不以為意。然而數小時後情況依舊,精神科因此參與會診。[1]

荷蘭 Maastricht 大學附設醫學中心。圖/Nobbelicious on Wikimedia Commons(CC BY-SA 4.0)

精神狀態檢查

術後 18 小時,精神醫師為少年進行精神狀態檢查(mental status examination)。以下是個案報告中,記錄的幾個項目:[1]

  • 外表:此項目觀察病患維護個人衛生的能力,穿著是否合宜,外貌可有因病蒼老等。[2]時年 17 歲的白人少年,服儀整潔,躺在床上。[1]
  • 情緒:這是病患的主觀感受,通常就是直接問他們當下覺得如何。[2]該少年的心情愉快,顯然不受病況影響。[1]
  • 表情:有些精神病患會出現跟情緒不吻合的表情,例如:該哭的時候笑,或者說自己心情好,卻一直哭。[2]少年的表情正常。[1]
  • 行為:某些精神狀態、生理疾患或藥物副作用,會改變病患的行為。比方說,狂躁症患者亢奮的舉止;巴金森氏症使動作僵硬緩慢;亦或是因藥導致的非自主性運動等。[2]本案少年輕鬆自在,與醫師握手打招呼,以開放的態度對話,且有適當的眼神接觸。[1]
  • 認知:常見的項目有清醒程度、專注力、記憶力、抽象推理能力,以及辨識人、時、地的定向力等。[2]少年稍早在恢復室,以為自己位於從來沒去過的美國,又不認得父母,就是定向力異常。到了精神科問診的時候,醫師沒有發覺異樣,並認為他的智力約在平均水準。[1]
  • 感知:人在沒有外界刺激的狀況下,不該接收到感官訊號。[2]少年的感知正常,無幻覺。[1]
  • 思考:此項分為模式和內容。[1]前者是指思路是否清晰,還是雜亂無章;後者則要看病患的思緒可有圍繞特定主題,像是擔心遭受迫害,或是想自殺等。[2]醫師認為少年的思考模式與內容都正常,沒有奇怪的妄想。[1]
  • 言語:一般是觀察說話的語調、節奏、速度、音量和流利程度等特質,[2]當然這裡得加上語言的種類。就讀高中三年級的少年,平常除了學校的英語課,生活中都講荷蘭語及該國南部的林堡語(Limburgish)。現在他卻用英語跟醫師溝通,而且只擠得出簡短的荷蘭語答覆。不過,比起先前完全聽不懂荷蘭語,這已經好得多。醫師評論其英語,雖然帶有荷蘭腔,但發音大致清晰正確。護理人員及少年的母親,則認為他的英語相當流利。[1]

外語症候群

麻醉劑會暫時改變腦部連結,也許是認知功能恢復較慢,或者用藥種類的選擇,有時便引發令人困惑的甦醒譫妄(emergence delirium)。外語症候群(foreign language syndrome)可能算是其中罕見的類型,而非獨立的診斷。過去的學術文獻裡,相關案例以成年人居多,症狀維持的時間長度,不論年紀則從 25 分鐘至 28 小時不等。[1]

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術後 24 小時,少年的朋友們前來探訪。他以荷蘭語對答如流。翌日,少年再次接受精神狀態檢查。這回醫師的描述,涵蓋了另一個重要的項目──病識感[1]也就是病患本身對病況的理解。[2]少年表示,他有意識到自己術後僅懂英文,以為身處異地,又認不得人。既然精神狀態似乎都已恢復,同時神經科方面的檢查也無異常,隔天他便回家。[1]

或許如同動物實驗中,麻醉對未成熟個體認知功能的影響較為長久。過了3週,少年告訴精神科診所的醫師,他容易累,注意力比開刀前差。他在出院後 2、5 和 10 個月,持續回診追蹤,所幸後來症狀逐漸改善。[1]

  1. Salamah HKZ, Mortier E, Wassenberg R, et al. (2022) ‘Lost in another language: a case report’. Journal of Medical Case Reports, 16, 25.
  2. Voss RM, M Das J. (12 SEP 2022) ‘Mental Status Examination’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
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胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

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3 萬年前截肢手術,婆羅洲有史前黑傑克?
寒波_96
・2022/12/02 ・2362字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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即使沒有現代的醫療知識,古人也能進行截肢這類外科手術,不過手術很成功,但是病人死掉的狀況也不意外。一項考古研究宣稱發現已知最早的截肢手術,地點位於東南亞的婆羅洲雨林,年代距今 3.1 萬年。那麼久以前的原始人,真的有能力截肢嗎?

請注意,本文包含人類遺骸的圖像。

3.1 萬年前手術成功,而且病人活著?

之前知道最早的截肢手術年代是 7000 年前,法國新石器時代的 Buthiers-Boulancourt 遺址。

這項研究調查的地點是一處名喚 Liang Tebo 的石灰岩洞,位於婆羅洲東部。考古學家在這兒尋獲一位長眠者 TB1,估計於 3.1 萬年前去世。此時處於舊石器時代,一小群一小群人們不長期定居,沒有農業,以採集、狩獵維生。

考古學家由埋葬狀況判斷,排場儘管簡陋,應該為他人有意識的體面墓葬,骨頭保存相當完整。估計去世時 20 歲左右,憑藉骨盆無法判斷性別,他的身高不矮,可能是男生或高個子的女生。

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遺址位於圖中的紅框內。婆羅洲如今是東南亞外海的島嶼,冰河時期海平面較低時,卻直接連結東南亞大陸。圖/參考資料 1

經歷好幾萬年的歲月,遺骸少掉一些部位也很合理。然而,這位就是少掉左小腿中段以下的骨頭。考古學家仔細分析後,判斷他經歷過小腿的截肢(amputation)手術,之後至少又經過 6 到 9 年,直到去世。

考古學家根據什麼理由判斷他是截肢,而不是一般的斷腿呢?主因是他的小腿骨斷面非常平整,不像是事故摔斷,也沒有感染的跡象,表示腿骨離開身體後沒有造成嚴重的病變。

他左小腿保留的脛骨(tibia)和腓骨(fibula)尺寸比右邊小,明顯有生長落差。推論他在 10 歲多時由於未知原因,被身邊的人用某種利器將左邊小腿骨切斷,而且照護得宜,又生活至少 6 年,去世時受到妥善埋葬。

如果上述推論正確,這位 3.1 萬年前的東南亞人,就是世上截肢手術最早的成功紀錄。

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遺骸 TB1 的下半身。圖/參考資料 2

東南亞的史前黑傑克

執行手術的工具不明,肯定不是金屬,可能是黑曜石或某種石材,或是鋒利的貝殼或骨製器具,甚至是加工處理過的竹子,都可能用於切斷骨骼,或是在手術中使用。

截肢不是簡單的小手術,當時的婆羅洲人懂得截肢手術需要的消毒、麻醉、止痛嗎?

即使是身強體壯的(十幾歲)原始人,完全沒有藥物輔助下,要在截肢後全身而退,連明顯感染都沒有,想來不太可能。當地環境一定找得到可供藥用的植物,雖然缺乏直接證據,不過可以假設施術者懂得這些知識。

手塚治虫創作的角色「怪醫黑傑克」開刀出神入化,黑傑克也成為動手術的代名詞。婆羅洲的史前黑傑克是如何習得開刀技能呢?

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我自己的想法是,古早人處理動物時,可以獲得不少練習機會,對於骨、肉、血想必不會陌生。在決定截肢的時候,操刀者應該自認有成功的機會,有信心又技術熟練地下刀,否則不會有如此漂亮的手術結果。

截肢者想像圖。圖/參考資料 4

光憑極為零星的考古調查,無法估計當時的截肢狀況,不清楚這位是成功的特例,或是大批犧牲者中唯一的幸運兒。只能確定當時的婆羅洲人,不只已經有相關的醫療知識,還有團隊照顧的精神。

考古沒有發現,不等於真的沒有,也要考慮到遺骸保存的狀況。成功的截肢手術會在四肢留下痕跡,但是舊石器時代的遺骸,四肢骨頭保存往往不全,考古上難以辨識。我猜舊石器時代應該有更多截肢的成功案例,大部分卻無法被我們知曉。

之前研究得知東南亞的婆羅洲、蘇拉威西這塊區域,超過 4 萬年前便有壁畫等藝術創作。史前黑傑克與截肢者所屬的人群,應該和藝術家有關連。醫療、藝術,果然皆為高端的人類技能。

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延伸閱讀

  1. Maloney, T. R., Dilkes-Hall, I. E., Vlok, M., Oktaviana, A. A., Setiawan, P., Priyatno, A. A. D., … & Aubert, M. (2022). Surgical amputation of a limb 31,000 years ago in Borneo. Nature, 609(7927), 547-551.
  2. Earliest known surgery was of a child in Borneo 31,000 years ago
  3. Prehistoric child’s amputation is oldest surgery of its kind
  4. World’s oldest amputation: Foot removed 31,000 years ago—without modern antibiotics or painkillers
  5. Buquet-Marcon, C., Philippe, C., & Anaick, S. (2007). The oldest amputation on a Neolithic human skeleton in France. Nature Precedings, 1-1.

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寒波_96
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生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。