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？》

本文與  益福生醫 合作，泛科學企劃執行

昨晚，你又在床上翻來覆去、無法入眠了嗎？這或許是現代社會最普遍的深夜共鳴。儘管換了昂貴的乳膠枕、拉上百分之百遮光的窗簾，甚至在腦海中數了幾百隻羊，大腦的那個「睡眠開關」卻彷彿生鏽般卡住。這種渴望休息卻睡不著的過程，讓失眠成了一場耗損身心的極限馬拉松 。

皮質醇：你體內那位「永不熄滅」的深夜警報器

要理解失眠，我們得先認識身體的一套精密防衛系統：下視丘-垂體-腎上腺軸（HPA axis） 。這套系統原本是演化給我們的禮物，讓我們在面對劍齒虎或突如其來的危險時，能迅速進入「戰鬥或快逃」的備戰狀態。當這套系統啟動，腎上腺就會分泌皮質醇 (壓力荷爾蒙)，這種荷爾蒙能調動能量、提高警覺性，讓我們在危機中保持清醒 。

然而，現代人的「劍齒虎」不再是野獸，而是無止盡的專案進度、電子郵件與職場競爭。對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說，身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態。

在理想的狀態下，人類的生理時鐘像是一場精確的接力賽。入夜後，身體會進入「修復模式」，此時壓力荷爾蒙「皮質醇」的濃度應該降至最低點，讓「睡眠荷爾蒙」褪黑激素（Melatonin）接棒主導。褪黑激素不僅負責傳遞「天黑了」的訊號，它還能抑制腦中負責維持清醒的食慾素（Orexin）神經元，幫助大腦順利關閉覺醒開關。

然而，當壓力介入時，這場接力賽就會變成跑不完的馬拉松賽。研究指出，長期的高壓環境會導致 HPA 軸過度活化，使得夜間皮質醇異常分泌。這不僅會抑制褪黑激素的分泌，更會讓食慾素在深夜裡持續活化，強迫大腦維持在「高覺醒狀態（Hyperarousal）」。 這種令人崩潰的狀態就是，明明你已經累到不行，但大腦卻像停不下來的發電機！

長期的睡眠不足會導致體內促發炎細胞激素上升，而發炎反應又會進一步活化 HPA 軸，分泌更多皮質醇來試圖消炎，高濃度的皮質醇會進一步干擾深層睡眠與快速動眼期（REM），導致睡眠品質變得低弱又破碎，最終形成「壓力－發炎－失眠」的惡行循環。也就是說，你不是在跟睡眠上的意志力作對，而是在跟失控的生理長期鬥爭。

從腸道重啟好眠開關：PS150 菌株如何調校你的生理時鐘

面對這種煞車失靈的失眠困局，科學家們將目光投向了人體內另一個繁榮的生態系：腸道。腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路，這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」，而某些特殊菌株不僅能幫助消化、排便，更能透過神經與內分泌途徑與大腦對話，直接參與調節我們的壓力調節與睡眠節律。這種菌株被科學家稱為「精神益生菌」（Psychobiotics）。

在眾多研究菌株中，發酵乳桿菌 Limosilactobacillus fermentum PS150 的表現格外引人注目。PS150菌株源於亞洲益生菌權威「蔡英傑教授」團隊的專業研發，累積多年功能性菌株研發經驗的科學成果。針對臨床常見的「初夜效應」（First Night Effect, FNE），也就是現代人因出差、換床或環境改變導致的入睡困難，俗稱認床。科學家在進行實驗時發現，補充 PS150 菌株能顯著恢復非快速動眼期（NREM）的睡眠長度，且入睡更快，起床後也更容易清醒。更重要的是，不同於常見的藥物助眠手段（如抗組織胺藥物 DIPH）容易造成快速動眼期（REM）剝奪或導致睡眠破碎化，PS150 菌株展現出一種更為「溫和且自然」的調節力，它能有效縮短入睡所需的時間，並恢復睡眠中代表深層修復的「Delta 波」能量。

科學家發現，即便將 PS150 菌株經過特殊的熱處理（Heat-treated），轉化為不具活性但保有關鍵成分的「後生元」（Postbiotics），其生物活性依然能與活菌媲美 。HT-PS150 技術解決了益生菌在儲存與攝取過程中容易失去活性的痛點，讓這些腸道通訊員能更穩定地發揮作用 。

在臨床實驗中，科學家觀察到一個耐人尋味的現象：當詢問受試者的主觀感受時，往往會遇到強大的「安慰劑效應」，無論是服用 HT-PS150 還是安慰劑的人，主觀上大多表示睡眠變好了。這種「體感上的進步」有時會掩蓋真相，讓人分不清是心理作用還是真實效益。

然而，客觀的生理數據（Biomarkers）卻揭開了關鍵的差異。在排除主觀偏誤後，實驗數據顯示 HT-PS150 組有更高比例的人（84.6%）出現了夜間褪黑激素分泌增加，且壓力荷爾蒙（皮質醇）顯著下降，這證明了菌株確實啟動了體內的睡眠調控系統，而不僅僅是心理安慰。

最值得關注的是，對於那些失眠指數較高（ISI ≧ 8）的族群，這種「生理修復」與「主觀體感」終於達成了一致。這群人在補充 HT-PS150 後，不僅生理標記改善，連原本嚴重困擾的主觀睡眠效率、持續時間，以及焦慮感也出現了顯著的進步。

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重新定義深層睡眠：構建全方位的深夜修復計畫

睡眠從來就不只是單純的休息，而是一場生理功能的全面重整。想要重獲高品質的睡眠，關鍵在於為自己建立一個全方位的修復生態系。

這套系統的基石，始於良好的生活習慣。從減少睡前數位螢幕的干擾、優化室內環境，到作息調整。當我們透過規律作息來穩定神經系統，並輔以現代科學對於 PS150 菌株的調節力發現，身體便能更順暢地啟動睡眠開關，回歸自然的運作節律。

與其將失眠視為意志力的抗爭，不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通。透過生活作息的調整與科學實證的支持，每個人都能擁有掌控睡眠的主動權。現在就從優化生活型態開始，為自己按下那個久違的、如嬰兒般香甜的關機鍵吧。

本文由 肺纖維化(菜瓜布肺)社團衛教 合作，泛科學撰文

在現代醫學的警示清單裡，乳癌、大腸癌這些疾病大家都不陌生；但有一個「隱蔽且致命」的威脅卻常被忽視，那就是「肺纖維化」。其中最常見的類型「特發性肺纖維化」（IPF），其預後往往不太樂觀，確診後的五年存活率甚至比許多常見的癌症還低。

首先，我們得先破解一個迷思：肺纖維化並不是單一疾病，而是許多種間質性肺病的共同表現。當我們聽到「肺纖維化」，腦中常浮現「菜瓜布肺」的形象，患者的肺部外觀充滿一個個空洞與疤痕，像極了乾燥的絲瓜。這精準描繪了肺部組織逐漸硬化、失去彈性的過程。

更重要的是，IPF 這類肺纖維化的威脅在於「不可逆」的特性，一旦形成就很難逆轉。這跟部分 COVID-19 康復者身上、仍有機會復原的肺纖維化，是兩種完全不同的概念。

肺部為何會變成「菜瓜布」？

為什麼好端端的肺會變成菜瓜布？這其實是一場身體修復機制失控的結果。

「纖維化」的組織，就是肺部間質組織（interstitium）的疤痕化。間質是圍繞在肺泡周圍，包含血管與支持肺部結構的結締組織。在正常情況下，肺部損傷後會啟動修復機制，並再生健康組織。但在肺纖維化的患者體內，這套修復機制卻「當機」了。

身體會不斷地發出訊號，導致負責修復工作的「纖維母細胞」（fibroblasts）被過度活化，進而失控地沉積膠原蛋白疤痕組織，最終在肺部形成永久性的纖維化。

科學家發現，這個過程之所以棘手，在於它是一個「惡性循環」，肺部同時存在著「發炎反應」與「纖維化」這兩條路徑 ，它們相互加乘，演變成難以阻斷的強大破壞力。

雖然特發性肺纖維化 (IPF) 的具體成因不明 ，但已知某些特定族群的風險更高。例如抽菸，特定年齡與性別(50歲以上男性)、長期暴露於粉塵環境的工作者(農業、畜牧業、採礦業…)、胃食道逆流者。此外，患有自體免疫疾病（如類風濕性關節炎、乾燥症、硬皮症、皮肌炎/多發性肌炎，）的患者，他們併發肺纖維化的機率遠高於一般人，必須特別警覺。

打斷惡性循環的挑戰，為何只對抗「纖維化」還不夠？

面對這個不可逆的疾病，醫學界長年束手無策，直到 2014 年才迎來一道曙光。美國 FDA 批准了兩種機制不同的新藥：Nintedanib 和 Pirfenidone。這兩種藥物的出現是治療史上的分水嶺，首度被證實能夠「延緩」IPF 患者肺功能的惡化速度。

然而，這場戰役尚未結束。現有的治療雖然帶來了希望，卻也凸顯了「未被滿足的醫療需求」。從機制上來看，這些藥物主要抑制的是「纖維化路徑」。

這讓科學界開始思考這個未被滿足的棘手問題：既然疾病的本質是「發炎」與「纖維化」的雙重打擊，那麼，我們是否能找到「同時抑制」這兩條路徑的全新策略，從而更有效地打斷這個惡性循環？

找到同時調控「發炎」與「纖維化」的新靶點

為了解決難題，科學家將目光鎖定在一個細胞內的酵素：磷酸二酯酶 4B（PDE4B）。

為什麼鎖定它？讓我們看看它的「雙重作用」機制：

1. 關鍵位置： PDE4B 同時存在於免疫細胞（與發炎有關）與纖維母細胞（與纖維化有關）當中。
2. 作用機制： PDE4B 的主要工作是降解細胞內一種叫 cAMP（環磷酸腺苷） 的訊號分子。cAMP 可以被視為細胞內的「穩定信號」。
3. 雙重抑制： 當我們使用藥物抑制了 PDE4B 的活性，細胞內的 cAMP 就不會被分解，濃度會隨之升高。高濃度的 cAMP 能穩定免疫細胞和纖維母細胞，同時產生抗發炎與抗纖維化的雙重效應。

簡單來說，鎖定並抑制 PDE4B，就像是同時抑制了免疫風暴與纖維化的工程，有望從雙從抑制打擊這個惡性循環。

全球臨床試驗帶來的新希望

近十年來，全球在肺纖維化領域投入了大量的臨床試驗，我們相信，在科學家逐步破解肺纖維化惡性循環的複雜難題後，期盼未來能為無數患者爭取到更安全、健康的生活與未來。

最後，我們必須再次提醒，特發性肺纖維化（IPF）與漸進性肺纖維化（PPF）是極具破壞性、且不可逆的疾病。面對這個比癌症更致命的對手，雖然現有的治療手段能延緩惡化，但無法逆轉已經形成的肺部疤痕組織，因此「早期診斷、早期治療」仍是對抗肺纖維化最重要的黃金時刻。

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]

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]

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]

參考資料

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.

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。

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。

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。

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。

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%。

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。

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。