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一點都不痛-《科學發現幕後的黑色喜劇》

PanSci_96
・2014/08/24 ・1897字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 461 ・五年級

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黑色喜劇1898 年,畢爾醫生發明脊椎麻醉術;在幾次看來效果很好的臨床測試後,他想進一步瞭解病患在手術過程中,究竟還有多少知覺,以及為什麼在麻醉藥效消退後,會產生可怕的頭痛。因此在某個夏日夜晚,畢爾醫生要求助理麻醉他。這會是一次讓他們兩位永生難忘的實驗。

兩位醫師已經忙完了當天的工作,不過他們沒有回家,反而開始為另一次手術做準備。他們希望這次下班後的小實驗能改善麻醉技巧。畢爾(August Bier)醫生是基爾皇家外科診所的明日之星,他的年輕助手修德布蘭(August Hildebrandt)已經答應協助進行這次實驗。

後來發生的事與其說是英雄事蹟,還不如說是滑稽喜劇。一個小小的失誤,就會把英勇無私的奉獻轉變成黑色喜劇。這次實驗成就了畢爾醫生的名聲,不過對助手修德布蘭來說,當晚發生的事件不僅深深烙印在記憶中,還在身上不同部位留下難以磨滅的記號。

1890 年代,全身麻醉無疑是很難控制的。氯仿會溫和的讓病患進入睡眠狀態,但是劑量不容有任何差錯。只要多了幾滴,就會讓病人在醫生拿起手術刀前就死亡。乙醚的危險性相對較低,但作用的速度太慢,有些外科醫生沒耐性等病人失去意識,就開始動手術。僥倖存活的病患通常得忍受極不舒服的副作用,從劇烈頭痛和嘔吐到吸入乙醚而併發肺炎都有。

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畢爾醫生推論,藉由注射少量古柯鹼進入浸潤脊髓的腦脊髓液中,應該不需要讓病人完全昏迷,就能阻斷大部分身體的知覺。他已經在六位病患身上試過這種技術。畢爾醫生從病患的腳踝、膝蓋、小腿甚至大腿骨和骨盆切除患病組織時,這些病患全程都維持下半身沒有知覺的狀態。畢爾醫師寫下:「從另一方面來說,新的麻醉方式術後引發的抱怨和施行全身麻醉差不多,所以我決定親自進行實驗,希望得到更令人信服的結論。」

手術程序相當簡單。醫師的助理修德布蘭會施行脊椎穿刺術,用一根粗針刺穿保護脊髓的硬脊膜,到達充滿液體的脊髓腔。接著他得把裝好古柯鹼的注射針筒接到針頭上,把古柯鹼注入脊髓腔。但是這次實驗的準備工作有點粗枝大葉。

實驗開始,修德布蘭把針刺進硬脊膜,並用手指堵住針頭頂端以免腦脊髓液滲漏,接著他伸手去拿裝有古柯鹼的針筒;不幸的是,他發現針筒的口徑跟用來做脊椎穿刺的針頭不一樣。修德布蘭正手忙腳亂的跟注射針奮鬥時,畢爾醫生的腦脊髓液開始往外噴;修德布蘭嚇壞了,立刻終止實驗,把傷口堵起來。儘管發生這起意外,這對搭檔不但沒有就此停手回家休息,修德布蘭反而提議代替畢爾醫生接受麻醉。

晚上七點三十八分,再三確認過要用的針頭後,畢爾醫生著手進行實驗。根據紀錄,古柯鹼很快便發揮作用了,他寫著:「注射麻醉劑七分鐘後,用針戳大腿的感覺只剩壓迫感,搔腳底板則幾乎沒感覺了。」畢爾醫生用針狠戳修德布蘭的大腿。沒有反應。他更進一步用長得像短劍的手術器械刺進修德布蘭的腿。還是沒有反應。在實驗進行十三分鐘後,畢爾醫生竟然可以直接在修德布蘭腿上按熄一根雪茄。

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畢爾醫生為了判斷失去知覺的區域範圍有多大,想出了一個簡單的拔毛測試法。他記錄:「拔除陰毛感覺起來僅像是拉起一層鬆弛的皮膚,不過拔除乳頭上的胸毛,卻會引起劇烈的疼痛。」這麼一來,畢爾醫生知道失去知覺的主要是下半身。實驗開始以後,修德布蘭已經有二十分鐘感受不到疼痛;畢爾醫生現在加倍努力想找出他的忍受極限。醫生先用一隻大鐵鎚給修德布蘭的脛骨來一記重擊,當他發現這麼做沒有任何反應時,便改為猛力拉扯修德布蘭的睪丸。而在最後一波爆發的測試狂熱中,畢爾醫生不但把修德布蘭的大腿戳得深及見骨、用力擠壓他的睪丸,還不停用拳頭死命敲打他的脛骨。

實驗開始四十五分鐘後,古柯鹼的麻醉效果開始消退。這兩位醫生出發去晚餐,他們一位流失了大量的腦脊髓液,另一位則是遭痛打、燙傷和嚴重刺傷。畢爾醫生寫道:「我們一起喝了幾杯,還抽了幾根雪茄。」

隔天早上,畢爾醫生神清氣爽愉快的醒來。不過到了中午,他開始臉色發白、脈搏微弱且站起來就頭暈。「只要平躺,所有的症狀都消失,可是一起身,所有的不適都捲土重來。傍晚時我不得不回家臥床休息。」畢爾醫生足足在床上躺了九天。他總算可以下床時,覺得自己完全康復了,他寫著:「我覺得現在甚至能應付整整一星期的山間狩獵。」

修德布蘭就沒這麼幸運了。實驗結束當晚他極度不舒服,嚴重的偏頭痛讓他噁心想吐。可是診所的病人不能置之不理,既然畢爾醫生起不了床,照顧病人的責任就落在他身上。接下來的一週,修德布蘭每天早上都勉強把自己拖起床去上班,到下午才步履蹣跚的回家癱在床上。畢爾醫生在紀錄上輕描淡寫的描述:「修德布蘭醫生的腿非常痛,還出現好幾處瘀青。」

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本文摘自《科學發現幕後的黑色喜劇》,由天下文化出版

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PanSci_96
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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

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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]

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.
胡中行_96
169 篇文章 ・ 65 位粉絲
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

參考資料

  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.

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

寒波_96
193 篇文章 ・ 1016 位粉絲
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》。

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鑑識故事系列:致命的止痛貼片──吩坦尼
胡中行_96
・2022/11/21 ・1902字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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半夜準備就寢,23 歲的荷蘭男子在上身黏了止痛貼片,同時又使用其他藥物。隔天,身高 184 公分,體重 80 公斤重的他,躺在法醫面前。疑似已在早上 6 點,死於藥物中毒。[1]

未拆封的 Fentanyl 貼片。圖/Nils Wommelsdorf on Flickr(CC BY 2.0)

藥物的劑量

由命案現場遺留的包裝和白粉推測,男子可能使用的藥物為:巨量的吩坦尼(fentanyl)貼片與口頰錠,以及劑量不詳的古柯鹼(cocaine)。這些非法取得的管制藥物,或許是從網路上訂購的。男子活著的時候,生理健全;但有過自殺的念頭,並曾因此就醫。這也解釋了為何警方在他的家裡,找到醫師開的鎮靜劑。[1]

自殺防治熱線:0800-788995
生命線協談專線:1995
張老師基金會諮商專線:1980

死後藥物再分佈

既然已經得知男子有機會接觸的藥物種類,下一步便要檢驗它們是否存在於體內,並達到足以致命的濃度。人死後,身體裡藥物的濃度會改變,稱作死後藥物再分佈(postmortem drug redistribution)。比方說,原本附著於某個臟器的藥物被釋出,於是在血液中的濃度就提高了。相反的,有些組織中的藥物濃度,則會因為屍體腐化而下降。[2]這種變化會隨著時間加劇,所以檢驗屍體內的藥物濃度時,必須注意當下距離死亡時間,已經過了多久。此外,為了保障結果精確,可以考慮從多個器官或組織取得樣本。[1]

位於大腿的股靜脈(femoral vein),不易受到死後藥物再分佈的影響,是幫屍體抽血的首選。然而,男子的血液樣本無法由股靜脈取得,只好改從鎖骨下的血管。後者的藥物濃度,大約會是股靜脈的 1.3 倍。這種在業界沒那麼受歡迎的位置,使得男子驗血的數據,不方便與同類案件比較。不過,鑑識團隊終究還是逐項分析,推論出致命的關鍵。[1]

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檢驗結果

他們從男子的尿液裡,驗出吩坦尼,還有古柯鹼及其代謝物;而血液中則有 57.9 µg/L 的吩坦尼、古柯鹼與其代謝物,以及濃度不具效力的鎮定劑、麻醉劑、普拿疼和酒精等物質。在自殺案中,古柯鹼常被拿來與其他藥物搭配使用;但是此處它和吩坦尼的濃度相比,傷害較低。[1]

黏在皮膚上的吩坦尼貼片。圖/DanielTahar on Wikimedia Commons(CC BY-SA 4.0)

吩坦尼──貼片vs.藥

整體來說,鑑識團隊認為,吩坦尼貼片是造成男子死亡的罪魁禍首。在以往的案件經驗裡,無論抽血位置,吩坦尼濃度高於 50 µg/L,幾乎就是必死無疑,而且大量的貼片會加快達標。至於吩坦尼口頰錠,若照原本的設計含在臉頰內側,效果最好。只是一次塞太多,技術上似乎有難度。就是真的做到了,一般吸收率也只有 50%。[1]

如何安全使用吩坦尼貼片?

吩坦尼在臺灣屬於第二級管制藥品,[3]是一種高強度的鴉片類止痛劑,能舒緩嚴重的疼痛。其貼片防水,淋浴和游泳都不是問題。[4]不過,千萬不能貼著接近熱源,例如:享受桑拿浴,否則加快藥物吸收,會產生致命的風險。[3, 5]

由於吩坦尼貼片的藥效可以撐 72 小時左右,[4]筆者在臨床上曾遇過老人家忘記撕下來,或是黏到床單上而不自知。假使身上那片仍殘留藥效,再貼上新的,便很容易過量。而摺疊且黏在床單上時,每回皮膚接觸到部份內面,或多或少都會吸收藥物。因此,貼片表面最好用油性筆,寫黏上去的時間,免得不清楚是否到期。每次換藥,都要記得除去舊的,並在紀錄表上登錄使用情形。用過的貼片,請將黏著面向內對折,[6]與用剩未拆封的,連同表格一起繳回藥局。[3]如果是為別人撕換,建議戴上手套,以免自己也沾染到吩坦尼。若平常會幫家中的病患洗澡,亦可藉機檢查貼片是否還在。最重要的是,要遵照醫師囑咐的劑量和頻率使用。這樣才能達到所須的藥效,又不至於危害健康。

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參考資料

  1. Peeters LEJ, Vleut IT, Tan GE, et al. (2022) ‘Case report on postmortem fentanyl measurement after overdose with more than 67 fentanyl patches’. Forensic Toxicology, 40, 199–203.
  2. Mantinieks D, Gerostamoulos D, Glowacki L, et al. (2021) ‘Postmortem Drug Redistribution: A Compilation of Postmortem/Antemortem Drug Concentration Ratios’. Journal of Analytical Toxicology, 45 (4): 368–377.
  3. 吩坦尼止痛藥,正確用才安全」(22 NOV 2017)衛生福利部
  4. Fentanyl Transdermal Patch’. (15 JAN 2021) MedlinePlus
  5. Kriikku P, Ojanperä I, Lunetta P. (2020) ‘Death in Sauna Associated With a Transdermal Fentanyl Patch’. American Journal of Forensic Medicine and Pathology, 41(4):313-314.
  6. Accidental Exposures to Fentanyl Patches Continue to Be Deadly to Children’. (21 JUL 2021) U.S. Food & Drug Administration.
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