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【Gene思書齋】開刀房內外的外科大歷史

Gene Ng_96
・2017/05/20 ・3045字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 526 ・七年級

很少人一輩子都不必進開刀房吧?我們大多數人或多或少要和外科醫師打交道。

記得小學一年級開學第一天,我肚子痛得不得了,可是爸媽仍以為我是裝病不想上學,所以還是被硬拎去了學校,結果在教室痛到在地上打滾,滾到老師覺得演技實在太精彩,不往演藝圈發展太可惜,才叫爸媽把我帶回家繼續排練。

被帶去醫院時,爸媽保證如果我演得不夠像,會把我扁到第二天上學連老師都認不出來。結果到了醫院證實是闌尾炎,所以要開刀把爛掉的闌尾咔嚓掉。護士第二天跟我說要帶我去一個比遊樂園還好玩的地方,一進去就被架到床上,沒多久眼前就一片黑,醒來後得到的獎品除了腹部的一道傷口,還有一張爛掉的闌尾的拍立得照片。

拜麻醉、無菌和抗生素所賜,我不必痛得死去活來,也不需要擔心傷口爛掉。這些是外科手術最基本的要求,還好我是活在這個時代,如果早出生兩百年,即使我是在帝王之家,恐怕也凶多吉少。如果沒有全身麻醉的發明,不僅動手術時會痛不欲生,還要觀看自己被開膛破肚,醫生也要急急忙忙在扭動的身體中迅雷不及掩耳地下刀。

經法國的巴斯德(Louis Pasteur,1822-1895)、德國的柯霍(Robert Koch,1843-1910)等科學家的微生物學研究,得知手術過程中保持無菌狀態是最基本的要求之一,然而過去沒有正確的認知,醫院宛如大屠場,直的進去橫的出來是家常便飯。英國外科醫師李斯特(Joseph Lister,1827–1912)創立了消毒科學,敷料和器械浸泡在碳酸溶液中消毒,並且也用碳酸溶液處理外科傷口。儘管效果顯著,但他的方法也費了不少折騰和時間才被外科醫學界廣為接受和使用。

總之,外科手術受惠於許多關鍵的重大發明以及觀念性的突破,加上日新月異的新科技,有些手術在今天不是件可怕的事了。既然動手術在人生中是免不了的,瞭解這些發明背後精彩的故事,不僅增廣見聞,也能在被迫進開刀房時搭訕醫師護理師(才怪…)。知名醫普作家劉育志(小志志)、白映俞、蘇上豪等外科醫師寫了幾本好書,還有一本大師級人物寫的科普書──《外科大歷史:手術、西方醫學教育、以及醫療照護制度的演進》Invasion of the Body : Revolution in Surgery)。

《外科大歷史》作者惕爾尼(Nicholas L. Tilney)是波士頓布里根婦女醫院榮譽外科醫師、哈佛大學醫學院莫爾講座教授。惕爾尼在布里根醫院器官移植研究中心擔任主任二十年,長期參與美國國家衛生研究院的移植生物學研究計畫,也擔任過哈佛大學醫學院外科研究實驗室主任、美國器官移植學會會長、新英格蘭器官銀行總裁。他於 2013 年過世了。

真要講外科的歷史,恐怕要寫成好幾本,所以惕爾尼很聰明地選擇了布里根婦女醫院(Brigham and Women’s Hospital,BWH)為書中的主要舞台。只有一家醫院,會有代表性嗎?布里根婦女醫院是校園與之毗鄰的哈佛醫學院的主要教學醫院之一,與麻省總醫院(Massachusetts General Hospital;Mass General 或 MGH)位於長木醫學區(Longwood Medical and Academic Area 或 Longwood Medical Area,LMA,Longwood)內,有悠久的醫學研究歷史,也是世界上最重要的生物醫學研究機構之一。

布里根婦女醫院是校園與之毗鄰的哈佛醫學院的主要教學醫院之一,與麻省總醫院位於長木醫學區內,有悠久的醫學研究歷史,也是世界上最重要的生物醫學研究機構之一。圖/By Boston at English Wikipedia, Public Domain

布里根婦女醫院歷史在美國外科醫學史上有重要意義,因為布里根長期有手術創新的優良傳統。大學醫學院和教學醫院發展出密切的關係,從約翰霍普金斯醫院的成功起,美國各大城市大學醫學院和醫院開始攜手合作,他在《外科大歷史》闡述了布里根婦女醫院和哈佛醫學院的合作緣起和影響,到美國整個醫學教育的形塑。醫師要在極為忙碌的狀況下進行科學與實驗室研究,需要的恐怕是超越金錢回報的理想。

惕爾尼本身是腎臟移植的先驅之一。當時的器官移植手術領域是原始和實驗性的,現在可以移植的器官已包括腎臟、心臟、肝臟、肺臟甚至面部。他用第一手經驗述說了他們當時面臨的挑戰。器官移植當然要靠外科醫師的妙手回春,可是免疫學等基礎生命科學的貢獻肯定也少不了。解剖學、生理學、藥理學、生物化學、生物力學等基礎醫學的進步,也推動了外科醫學的進步。

說來很諷刺,戰爭消滅了大量無辜的性命,槍械的發明、改進和使用,在戰場上就像一具具人肉絞肉機,但是為了救治倖存的重傷者,外科醫科也得到大量的病患還有進步。過去在戰場上,受重傷和直接戰死沙場,幾乎沒有太大的差別,只是死亡時間差多少而已。惕爾尼指出,從抗生素的發明、輸血輸液的成熟應用,到創傷醫學的發展以及戰地醫療方式的改進,加上整型外科和燒傷治療,都可能很殘酷地受惠於戰爭。

除了這些較嚴肅的層面,書中也有令人感動的故事:一位在速食店打工的高中生胸口被搶匪開槍擊中,惕爾尼和不斷噴出的血液奮戰後,還好成功挽救高中生的生命,從此每年收到來自這個高中生的耶誕賀卡。

從抗生素的發明、輸血輸液的成熟應用,到創傷醫學的發展以及戰地醫療方式的改進,加上整型外科和燒傷治療,都可能很殘酷地受惠於戰爭。圖/By Werner Co@wikipedia, Public Domain

除了器官移植,另一個外科醫學上的重大突破是心臟手術:修補心臟損傷、矯正先天異常、成人心臟病,都要靠手術來解決。惕爾尼提到一位黑人手術天才湯馬斯(Vivien T. Thomas,1910-1985),發明了許多手術器械和方法,但因為身為非洲裔,飽受歧視和排擠,直到退休之時才受到肯定。

惕爾尼還在書中談到外科醫學教育的發展史及理念。一個優秀外科醫師的養成要花上十五年的時間,想想美國外科醫師雖然面臨的風險頗高,但台灣外科醫師還有健保制度、不固定的值班時間、加班時間長等等問題,成了「五大皆空」的分科之一,據說有些很令人困擾的病痛如疝氣,如果沒有透過關係喬床位,排上一兩個月才動到手術可能就算幸運了。

好的醫護人員能讓人解除病痛,甚至挽救性命,他們值得被更公平地對待。

惕爾尼也關心美國健康保險的混亂狀態。他批判成本的螺旋上升、不公平的醫療資源和市場經濟的問題。由市場決定患者接受什麼樣和多少的治療,同時完全放任醫院和保險公司追逐利益,造成管理凌駕醫學專業的現象,讓醫護人員花費大量時間處理文件而非正事。惕爾尼肯定醫療保健是一項權利,認為市場機制可能不是行使醫學社會使命的適當方式。

相較加拿大和英國的 3% 和 10%,美國的醫療成本有 27% 花在行政,換來的卻是超級差勁的效率,美國男性預期壽命在十七個發展國家裡倒數第一,美國女性預期壽命則倒數第二,而且是發展國家中嬰兒死亡率最高的國家。美國年輕人患性傳播疾病的比率、青少年懷孕率和車禍死亡率也是最高的。美國人五十歲以前因酗酒和吸毒導致死亡的比率也比其他國家更多。

台灣雖然有全民健保,但在過度剝削醫護人員勞力以及政客不敢漲價,還有部分民眾過度浪費的情況下,能不能永續經營是個大問題。另外,社會高齡化、醫療暴力事件以及外科醫師大量出逃到醫美行業,已經威脅著台灣醫療資源的未來,這不是個醫護人員才需要面對的問題,而是整個社會都需要共同承擔的責任。

本文原刊登於閱讀‧最前線【GENE思書軒】,並同步刊登於The Sky of Gene


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Gene Ng_96
295 篇文章 ・ 20 位粉絲
來自馬來西亞,畢業於台灣國立清華大學生命科學系學士暨碩士班,以及美國加州大學戴維斯分校(University of California at Davis)遺傳學博士班,從事果蠅演化遺傳學研究。曾於台灣中央研究院生物多樣性研究中心擔任博士後研究員,現任教於國立清華大學分子與細胞生物學研究所,從事鳥類的演化遺傳學、基因體學及演化發育生物學研究。過去曾長期擔任中文科學新聞網站「科景」(Sciscape.org)總編輯,現任台大科教中心CASE特約寫手Readmoo部落格【GENE思書軒】關鍵評論網專欄作家;個人部落格:The Sky of Gene;臉書粉絲頁:GENE思書齋


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試管嬰兒「非侵入性胚胎著床前染色體篩檢」,有效提升懷孕成功率

careonline_96
・2022/05/12 ・2484字 ・閱讀時間約 5 分鐘

「不孕症其實是文明病!」禾馨生殖醫學中心陳菁徽醫師指出,現在平均結婚的年紀遠比十幾、二十年前晚了七、八歲左右,隨著年紀越大,自然受孕也就越困難。根據統計,約有 15% 的夫妻會面臨不孕症,也就是每七對夫妻就有一對遭遇不孕的問題。

如果夫妻沒有避孕,卻長達一年無法自然受孕,即符合不孕症定義。究竟何時該尋求生殖醫學的協助呢?陳菁徽醫師表示,這需要依據備孕時的年齡來決定,如果是 35 歲以下,努力一年就該找醫師;如果是 35 至 39 歲之間,大概半年即可尋求協助;如果是 40 歲以上的女性,最好是一有備孕需求,就先諮詢醫師,預先進行基礎檢查,了解自身當下的生理功能狀態,再進一步擬定生育計畫。

父母染色體都正常,為何胚胎染色體會異常?

不孕的原因很多,除了功能異常與生殖系統相關疾病外,其中約有六成與染色體異常有關。陳菁徽醫師解釋,習慣性流產常發生於高齡夫妻,其中約有四成原因是因為胚胎染色體數量異常而造成流產,且流產機率隨著年齡上升。

聽到染色體異常,患者通常都會感到困惑,「為何夫妻的染色體都正常,卻會出現染色體數量異常的胚胎?」

這就要從減數分裂說起,人類在產生精子或卵子的時候,細胞會經過減數分裂的過程,從原本 46 條染色體分裂成 23 條,如此一來,當未來精子與卵子結合時,才會形成具有 46 條染色體的正常胚胎細胞。

陳菁徽醫師指出,染色體數量異常的原因,可能發生在產生精子或卵子的減數分裂時期,由於沒有正常分裂成 23 條染色體,所以受精後便會形成染色體數量異常的胚胎。這是在每個人體內都可能發生的狀況,而且隨著年齡增長,發生機率也越高。所以國健署規定,34 歲以上的孕婦,羊膜穿刺及染色體檢查是必要的檢查項目。

通常減數分裂異常的狀況,較常發生在女性身上,因為女生的卵子自出生之後,就已存放於卵巢中,而男性的精子則是可以不斷製造。陳菁徽醫師比喻說明,減數分裂的過程需要耗費能量,如同電池的蓄電力,當年紀越大,電池的電量越不足,而無法正確地把染色體平均分成兩半,以至於胚胎的染色體異常率,會隨著年紀節節上升。

為了預防胚胎染色體數量異常的問題,目前在生殖醫學方面,試管嬰兒已可運用胚胎著床前染色體篩檢 (PGS/PGT-A) 來提高懷孕成功的機率。

胚胎著床前染色體篩檢(PGS)有效提升懷孕率

試管嬰兒的過程為分別取出女性的卵子以及男性的精子,使其在體外受精並培養成健康的胚胎,再放回女性的子宮內,增加懷孕的機率。試管嬰兒成功的關鍵在於母體狀況是否良好、是否具有正常染色體數量,以及型態良好的胚胎。

陳菁徽醫師也提及,自然懷孕的成功率約 10% 至 15%,且會隨著年齡增長而下降;若能夠成功取卵並透過試管嬰兒療程的幫助,懷孕成功率可以增加至 4 成;若試管嬰兒療程再加上胚胎著床前染色體篩檢 (PGS/PGT-A),則可以將懷孕成功率進一步提升至大約 7 成。

「胚胎著床前染色體篩檢(PGS/PGT-A)」的過程為在受精卵培養至第五天,大約有 200 多個細胞時進行胚胎切片,資深專業胚胎師會在顯微鏡下,使用一根極細的玻璃針,小心取出胚胎外圍的數顆細胞來進行檢測。

陳菁徽醫師表示,胚胎切片取樣的是胚胎最外層的細胞,又稱為「滋養層細胞」,也就是將會發展成胎盤的部位,因此不會影響到未來發育成寶寶的「內細胞群」。

目前胚胎切片技術的發展已經相當成熟,但侵入性的切片取樣仍有約 1% 的耗損風險,主要與胚胎的發育狀況有關。因此,發育不佳的胚胎,並不適合使用胚胎切片進行胚胎著床前染色體篩檢。

替胚胎抽羊水,非侵入性胚胎著床前染色體篩檢(niPGS)

如果想要知道胚胎的染色體狀況,但又不想動到胚胎,有沒有什麼其他的方法呢?

隨著生殖醫學科技的進步,現在已有不需要侵入胚胎的染色體檢測技術,稱為非侵入性胚胎著床前染色體篩檢(niPGS/niPGT-A)。 

陳菁徽醫師也提到,因為胚胎在培養液裡生長的過程中,會不斷釋放出微量 DNA 到培養液中,所以我們只需要抽出培養液,取得微量 DNA,不需取用胚胎上任何細胞,此做法很像是在幫胚胎「抽羊水」,然而,培養液中的 DNA 量非常少,所以需要非常精密的技術來進行檢測。

非侵入性胚胎著床前染色體篩檢(niPGS/niPGT-A)是未來的趨勢,陳菁徽醫師說,對胚胎生長狀況較差的媽媽們來說,也是一大福音,更能廣泛使用於試管嬰兒療程的胚胎染色體篩檢,幫助醫師判斷並選擇最有潛力的胚胎進行植入,提升懷孕成功率。

貼心小提醒

陳菁徽醫師同時也分享,「我自己也是病人,一路走來,我能了解在做試管嬰兒的過程中,會很需要家人與醫護人員的支持,夫妻才可以共同渡過這一關。」

不孕症、習慣性流產常與胚胎染色體數量異常有關,目前有多項科技都已隨著生殖醫學的發展而誕生,包括胚胎著床前染色體篩檢(PGS/PGT-A)、胚胎切片,以及非侵入性胚胎著床前染色體篩檢 (niPGS/niPGT-A)等,所以在進行試管嬰兒療程的同時,更能夠協助醫師診斷以及提高懷孕率。

陳菁徽醫師也鼓勵,希望大家都可以互相支持,不要灰心、也不要失望,我們都會陪伴大家一起度過,迎接寶貝的到來!


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