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庫里生日│ 科學史上的今天:8/22

張瑞棋_96
・2015/08/22 ・1004字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 452 ・五年級

1969 年 4 月 4 日,德州心臟研究院的手術房內,庫里醫生將 47 歲病患的心臟摘除,改植入一顆人工心臟。手術後病人順利甦醒,成為史上第一位安裝全人工心臟的人。64 小時以後,有顆捐贈的心臟抵達院內,庫里醫生再做心臟移植手術,用它取代病人體內的人工心臟。不幸,病人 32 小時後即死於肺部真菌感染。

無論如何,庫里還是成為世上第一位成功完成人工心臟移植手術的醫生。由他拔得頭籌似乎並不令人太意外,畢竟前一年他才繼南非的伯納德(Christiaan Barnard)醫生首創心臟移植手術之後,成功將一顆來自 15 歲女孩的心臟移植至一位中年男子體內,成為美國的第一人。而他在 1962 年到 1967 年之間所做的人工心臟瓣膜手術,更是史無前例地將病患的死亡率從 70% 降到 8%,因此獲得國際外科手術學會頒予最高榮譽的獎項。

然而,他這一次的成就卻招來的尖銳的質疑與非難,而且砲火來自於過去的夥伴,血管手術權威──德貝基(Michael DeBakey)醫生。

庫里與與德貝基兩人於 1950 年代在貝勒醫學院(Baylor College of Medicine)及附屬醫院共事,兩人在互相切磋下,在手術方法上做出許多創新,例如德貝基於 1953 年首度完成頸動脈內膜切除術,庫里也發明了移除主動脈瘤的新方法。然而兩人卻逐漸變得水火不容,庫里最後於 1960 年離開醫院,但仍保留醫學院的教職;兩年後,他創立了德州心臟研究院。

庫里所用的人工心臟來自貝勒醫學院的實驗室,而這個由政府提供經費的研發計畫正是由德貝基帶領。雖然這顆人工心臟是由設計人里歐塔(Domingo Liotta)帶給庫里,但當時人在外地的德貝基毫不知情,因此聞訊後氣急敗壞地指責庫里偷竊、忘恩負義;並批評他未經評估,就貿然將只做過動物實驗的人工心臟用在人身上,既不合法又不道德。

經過調查後,美國外科醫師協會投票通過譴責庫里;第二年,他黯然離開任教十九年的貝勒醫學院,從此與德貝基更是形同陌路。庫里轉而專注於冠狀動脈繞道手術;到 1972 年為止,他就已經做了一千二百件繞道手術──又是另一項世界第一。

庫里在 1972 年成立以他為名的心血管手術基金會,舉辦研討會,促進全世界的心血管外科醫生彼此交流。2007 年 11 月 7 日,他的基金會頒發終身成就獎給德貝基。當 99 歲的德貝基坐著輪椅現身時,87 歲的庫里上前擁抱,兩人四十幾年的恩仇終於在這一刻化解。

圖片版權:ERIC KAYNE/HBJ

 

本文同時收錄於《科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點》,由究竟出版社出版。

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張瑞棋_96
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1987年清華大學工業工程系畢業,1992年取得美國西北大學工業工程碩士。浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,當了中年大叔才開始寫作,成為泛科學專欄作者。著有《科學史上的今天》一書;個人臉書粉絲頁《科學棋談》。

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沒辦法進食,連喝水都會吐?竟然是巨大主動脈瘤作怪!
careonline_96
・2020/11/12 ・2148字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 521 ・七年級

「醫師,我這幾天都一直吐,吃什麼就吐什麼,連喝水都吐……。」老先生虛弱地說。

「肚子有開過刀嗎?」醫師問。

「沒有,我只有血壓高,沒有開過刀。」老先生搖搖頭。

「有可能是腸阻塞,先幫你打點滴,然後安排檢查。」醫師說。遇到腸阻塞的年長病患,一般都會將腸沾黏、大腸癌等問題納入鑑別診斷,不過當電腦傳回檢查的影像時,醫師不禁倒吸一口氣。原來,讓老先生腸子阻塞的原因竟然是顆巨大的腹主動脈瘤,直徑達 12 公分,於是連忙照會血管外科醫師。

「腹主動脈瘤形成時,患者大多沒有感覺,」林口長庚醫院血管外科柯博仁主任說,「老先生的腹主動脈瘤大到造成腸阻塞,竟然還沒有破裂,實在非常幸運。接受微創主動脈支架介入術後,老先生恢復得很順利,幾天後又能就開始吃東西,非常高興。」

主動脈瘤不是癌,卻相當致命

很多人聽到「主動脈瘤」會誤以為這跟肺癌、大腸癌一樣,是顆惡性腫瘤。柯博仁主任解釋:「主動脈瘤指的是主動脈血管壁因為老化、失去彈性,漸漸膨大變成一顆球狀的瘤體。當主動脈瘤體的直徑從三公分、四公分、五公分越來越大,就越來越危險;這就跟吹氣球一樣,氣球吹得越大越容易隨時破裂。」

一旦主動脈瘤破裂,疼痛是第一個症狀。「患者會覺得腰痠背痛,」柯博仁主任表示:「這種疼痛是你換任何姿勢都無法緩解,非常痛!」接著,患者會因為大量內出血、失血過多而休克昏倒、導致死亡。

更棘手的是,主動脈初期並不容易被發現,在逐漸惡化、變大的過程中往往沒有任何症狀及感覺,就像個沉默但隨時會引爆的炸彈。而又有哪些人需要特別注意呢?柯博仁主任直言:「年紀大、男性、有抽菸習慣,以及本身若有三高,高血壓、高血糖、高血脂等問題,也是血管疾病的高危險群。」

超前佈署,預防主動脈瘤破裂

根據統計,當腹主動脈瘤的直徑大於五公分,或胸主動脈瘤的直徑大於六公分,就有極高的破裂危險。最好的對策就是,盡早發現主動脈瘤,並搶在其破裂之前接受治療,避免這沉默的炸彈突然爆炸。

傳統治療腹主動脈瘤的方式是開放式手術,醫師會打開患者的腹腔,夾住主動脈瘤前端與後端的血管,接著切下主動脈瘤,並置換上一段人工血管,再放開夾住的血管。

目前臨床上大部分都已經使用微創主動脈支架介入術,醫師會從患者鼠蹊部開一個小傷口,將導管放入延伸至病灶的位置,然後展開帶有薄膜的支架。柯博仁主任說:「主動脈支架具有一層不透血的薄膜,這樣血液就可以順著在支架裡流動,不會再去衝擊主動脈瘤。只要主動脈瘤不再承受血壓持續衝擊,就能降低破裂的風險。」

微創主動脈支架介入術的過程中,失血量通常只有1、200毫升,相較於開放式手術動輒2、3000毫升的失血量來說,比較不會造成心臟、肺臟過大的負擔而引起各種併發症,其優點包括死亡率低、傷口小、患者的恢復期短。

由於每個人主動脈瘤的大小、形狀、長度不同,目前已有許多不同尺寸的主動脈支架可供專科醫師選擇,讓主動脈支架能夠運用在更多患者身上。

減少併發症,小螺絲大妙用

柯博仁主任說,每種治療都可能產生併發症,微創主動脈支架介入術也不例外。即使是手術完成,隨著時間經過,支架與血管壁若是貼合不良,血流可能又流入主動脈瘤,稱為「內漏」;或是因為在血壓衝擊下,支架漸漸滑脫,則稱作「位移」。

「內漏跟位移,是微創主動脈支架介入術中最被重視的兩個併發症。」柯博仁主任說,「為了減少這兩項併發症的發生率,近年來醫師會在主動脈支架介入術之後,使用血管內固定錨釘,像鎖螺絲、釘釘子一樣,將主動脈支架與血管壁鎖在一塊兒,加強密度、更加牢靠。」

抽菸會增加主動脈瘤發生、破裂的機率,柯博仁一再叮嚀,「沒抽菸的朋友,千萬別抽菸;有抽菸的朋友,得趕快戒菸。」

上了年紀的朋友要多關心自己主動脈的健康狀態,只要利用超音波,短短幾分鐘便可以檢查主動脈的狀況,請記得定期追蹤。若有高血壓、高血糖、高血脂也請一定要控制達標!

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帕夫洛夫誕辰│ 科學史上的今天:9/26
張瑞棋_96
・2015/09/26 ・886字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 512 ・六年級

除了「薛丁格的貓」,科學史上最負盛名的寵物再來應該就是「帕夫洛夫的狗」了。而且不像薛丁格的貓根本是虛構出來,只存在於思想實驗之中,牠可是貨真價實、活生生的狗,還有流口水的特殊技能(咦?)。不過就如同薛丁格的貓被不斷傳述後扭曲了薛丁格的本意,帕夫洛夫的狗也因名氣太大而遮掩了帕夫洛夫的其餘事蹟。

帕夫洛夫原本研究的其實是狗的胃液。當時已經知道食物進入胃以後,會刺激胃液分泌;但他想知道在食物還沒到達胃之前,會不會就已經分泌胃液了?要觀察到實際情況,顯然必須得對清醒的狗做實驗才行,於是帕夫洛夫用他的巧手

-----(警告:以下畫面可能過於殘酷,膽小者與愛狗人士請自行斟酌是否繼續閱讀)-----

將狗的食道與胃各開了幾條瘻管接到體外,讓被狗吞下的食物從瘻管排出體外,進不到胃中;再從胃外接出來的瘻管檢測是否有胃液。結果證實了帕夫洛夫的猜測:食物不用進到胃裡,光靠視覺、嗅覺、味覺等感官刺激就能刺激胃液分泌。

帕夫洛夫還進一步實驗不同的食物造成胃液分泌的快慢、多寡、與持續時間。他對消化系統的嚴謹實驗與深入研究為他贏得 1904 年的諾貝爾生理或醫學獎,不過他在領獎致辭時,講的卻是他發現的「制約反應」(conditioned reflex)。

原來他在實驗時觀察到:負責餵食的工作人員走進時,狗就開始分泌唾液。於是他試著在食物出現之前先給予視覺或聽覺的刺激,例如圖片、哨子、節拍器、音叉(偏偏就是沒有傳說中的鈴鐺)。這些原本並不會令狗分泌唾液,但連續幾次之後,狗被制約了;即使沒有食物,只要這些圖片或聲音一出現,狗就會流口水。

先別急著笑狗笨,後來有實驗證實人也會受到制約反應的影響,而不由自主地被不相干的事物勾起恐懼、厭惡、……等情緒反應。這正是為什麼「帕夫洛夫的狗」會如此深植人心吧?因為牠映照出我們人類也並非全然是自己的主人,原來還有理性、意志力,甚至自由意志所不能及的晦暗之處啊!

 

本文同時收錄於《科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點》,由究竟出版社出版。

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張瑞棋_96
423 篇文章 ・ 539 位粉絲
1987年清華大學工業工程系畢業,1992年取得美國西北大學工業工程碩士。浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,當了中年大叔才開始寫作,成為泛科學專欄作者。著有《科學史上的今天》一書;個人臉書粉絲頁《科學棋談》。

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主動脈剝離、主動脈瘤、心臟病——心血管疾病如不定時炸彈,保養血管要趁早
careonline_96
・2020/10/13 ・3005字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 548 ・八年級

血管系統在身體各處穿梭,讓血液能攜帶氧氣、養分和各種化學物質到各個器官,是極重要的輸送網路。不過,隨著年歲增長,血管會逐漸失去彈性,血管的構造也開始產生變化,大的血管疾病像是膨大變形,小的血管疾病則會阻塞不通。

為了喚起民眾能對心臟血管健康的重視,世界心臟聯盟(World Heart Federation)訂定每年的 9 月 29 日為世界心臟日;而聯合國則是將每年 10 月 1 日定為國際高齡日,呼籲注意老年人的健康。透過這兩個國際性節日,讓我們一起來了解心血管疾病與高齡者的重要議題。

胸痛一定是心臟病嗎?其實胸主動脈也有關!

聽到胸痛,大多數人都會聯想到心臟病,不過有些患者的胸痛與胸主動脈有關。胸主動脈連接心臟,是身體最粗、最大的血管,就像是血管系統的高速公路。主動脈壁富有彈性,可以承受高壓血流衝擊,並協助把血液送往全身。當主動脈出狀況時,往往會對生命造成威脅。

新光醫院心臟及血管外科主任林佳勳醫師指出,最常見的胸主動脈疾病包括主動脈瘤、主動脈剝離,另外主動脈也可能出現細菌感染的問題。

主動脈瘤是因為主動脈壁老化、病變,而漸漸膨大,主動脈瘤形成後通常沒有明顯症狀,但是隨著主動脈瘤愈來愈大,破裂的風險也愈來愈高。林佳勳醫師說,胸主動脈破裂會導致胸腔內大量出血,若來不及送到醫院當下即有 50% 的死亡率,而來得及送到醫院的病人之中,仍有大約一半的死亡率,非常危險。

主動脈剝離是因為主動脈管壁的內膜(intima)破損產生小裂口,高壓血流便經由裂口灌入主動脈壁中形成「假腔」。倘若假腔的壓力很大,可能壓迫真腔,使器官無法獲得足夠的血流,而導致腦中風、腎臟中風、腸中風、肢體中風等疾病。

胸主動脈疾病和心臟病發作有差異,立刻就醫、定期回診是關鍵

林佳勳醫師解釋,胸主動脈瘤破裂和胸主動脈剝離發作前通常沒有任何徵兆,一發作就是劇烈胸痛,讓人措手不及。胸主動脈疾病發作時的疼痛可能從前胸痛到後背,甚至會往下蔓延。

至於心臟病發的患者可能感到胸悶、喘不過氣、好像被重物壓住,而且疼痛會往脖子、下巴、肩膀、手臂蔓延。

無論是胸主動脈疾病或心臟病發,都會讓患者極度不適、痛到冷汗直流。林佳勳醫師提醒,出現這些狀況時要爭取時效,最好的方法就是立刻就醫,不要任意服藥,以免拖延病情、危及性命。

台灣血管外科學會理事長甘宗旦醫師說,由於胸主動脈瘤大多沒有明顯症狀,患者務必定期回診,利用胸部 X 光、電腦斷層掃描等影像工具來追蹤胸主動脈瘤的尺寸。當胸主動脈瘤管徑膨大到 6 公分以上,將隨時都有破裂的危險,最好能盡快接受治療。在尚未破裂的狀況下處理,成功率比較高。

中老年人常見血管問題:靜脈曲張、洗腎廔管和血管阻塞

甘宗旦醫師提醒,除了主動脈這樣的大血管可能出問題之外,中老年人還有一些常見的血管問題要特別留意,例如下肢周邊動脈阻塞、頸動脈血管狹窄、靜脈曲張、洗腎廔管阻塞等。

「急性下肢周邊動脈栓塞」即俗稱為「腳中風」,和心肌梗塞一樣須要立刻處理,若拖到組織缺血壞死,可能導致截肢。

下肢周邊動脈阻塞主要是因為動脈粥狀硬化,使得血管管徑愈來愈狹窄,導致腿部無法得到足夠的血液供應。

主要分為四個等級:第一級患者會有下肢冰冷、腳麻等症狀;第二級患者會出現「間歇性跛行」,每走一小段路就會因腳痠痛而必須停下來休息。到了更嚴重的第三級,下肢血流量已極少,患者即使坐著休息也會疼痛難耐;第四級患者,下肢血流不足以供應細胞,組織開始壞死,肢體末梢變黑、潰瘍、壞疽,可能需要截肢,若併發局部或全身性感染,恐危及性命。

浮腳筋莫輕忽,嚴重可能造成肺栓塞

下肢疾病除了周邊動脈阻塞,也會有靜脈疾病,像是常聽到的靜脈曲張。甘宗旦醫師解釋,靜脈曲張不僅在外觀上造成困擾,症狀包括疲勞、痠麻、疼痛、腿部腫脹、癢感、沈重感以及半夜腿部抽筋等症狀,對工作、生活造成影響。

若不及早治療的話,靜脈曲張會隨著年齡增加而愈來愈嚴重。嚴重時可能造成皮膚發炎、纖維化、色素沈澱,甚至形成慢性潰瘍、難以癒合的傷口、反覆性靜脈炎及蜂窩性組織炎等。最致命的是,當靜脈血栓脫落流回心臟,可能造成肺栓塞,患者會突然喘不過氣,死亡率相當高。若有靜脈曲張的狀況,建議及早就醫。

洗腎廔管要小心照顧,保持透析暢通

台灣的洗腎病人一直高居世界前幾名,年齡分布大多在 50 歲以上;甘宗旦醫師說,洗腎廔管在日常生活中隨時要小心照顧,例如廔管側的手臂要避免戴手錶、飾品或穿著袖子過緊的衣物。無論睡覺、工作,任何時候都不可以壓迫動靜脈廔管,以免導致阻塞。天氣較冷時,要注意保暖,以免因為太冷使得血流減緩。

若發現洗腎廔管有任何異狀應該要立即回醫院處理,像是透析治療後手指發青、發冷、疼痛、或透析針頭拔出後血流不止,以及透析血管處紅、腫、熱、痛等發炎現象,洗腎廔管的振動感減低或消失,這些都有可能是廔管阻塞,越早介入治療,越有機會維持動靜脈廔管的暢通。

保養心血管從日常開始,降低疾病發生請你這樣做

林佳勳醫師提醒,各式各樣的血管問題往往是經年累月的傷害所導致,尤其老年人家因血管老化失去彈性,更需要多加注意;從日常生活保養血管,降低血管疾病發生的機會。

高血糖、高血脂、高血壓皆會在不知不覺中傷害我們的血管,使血管變硬、變窄,大家務必把血糖、血脂、血壓控制好,成年人的正常血壓為 130/80 mmHg(收縮壓 130 毫米汞柱、舒張壓 80 毫米汞柱),若持續的高於正常範圍,即為高血壓。林佳勳醫師提及,很多民眾根本不曉得自己有高血壓,一直到出現大問題才驚覺事態嚴重。

呼籲銀髮族、體重肥胖、糖尿病患者、時常熬夜、工作壓力大等危險族群,應該要每天自行測量血壓。

血管與身體健康息息相關,大家要持之以恆,好好做保養!

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