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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

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。

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。

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。」

 

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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用這劑補好新冠預防保護力!免疫功能低下病患防疫新解方—長效型單株抗體適用於「免疫低下族群預防」及「高風險族群輕症治療」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2023/01/19 ・2882字 ・閱讀時間約 6 分鐘

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

本文由 台灣感染症醫學會 合作,泛科學企劃執行。

  • 審稿醫生/ 台灣感染症醫學會理事長 王復德

「好想飛出國~」這句話在長達近 3 年的「鎖國」後終於實現,然而隨著各國陸續解封、確診消息頻傳,讓民眾再度興起可能染疫的恐慌,特別是一群本身自體免疫力就比正常人差的病友。

全球約有 2% 的免疫功能低下病友,包括血癌、接受化放療、器官移植、接受免疫抑制劑治療、HIV 及先天性免疫不全的患者…等,由於自身免疫問題,即便施打新冠疫苗,所產生的抗體和保護力仍比一般人低。即使施打疫苗,這群病人一旦確診,因免疫力低難清除病毒,重症與死亡風險較高,加護病房 (ICU) 使用率是 1.5 倍,死亡率則是 2 倍。

進一步來看,部分免疫低下病患因服用免疫抑制劑,使得免疫功能與疫苗保護力下降,這些藥物包括高劑量類固醇、特定免疫抑制之生物製劑,或器官移植後預防免疫排斥的藥物。國外臨床研究顯示,部分病友打完疫苗後的抗體生成情況遠低於常人,以器官移植病患來說,僅有31%能產生抗體反應。

疫苗保護力較一般人低,靠「被動免疫」補充抗新冠保護力

為什麼免疫低下族群打疫苗無法產生足夠的抗體?主因為疫苗抗體產生的機轉,是仰賴身體正常免疫功能、自行激化主動產生抗體,這即為「主動免疫」,一般民眾接種新冠疫苗即屬於此。相比之下,免疫低下病患因自身免疫功能不足,難以經由疫苗主動激化免疫功能來保護自身,因此可採「被動免疫」方式,藉由外界輔助直接投以免疫低下病患抗體,給予保護力。

外力介入能達到「被動免疫」的有長效型單株抗體,可改善免疫低下病患因原有治療而無法接種疫苗,或接種疫苗後保護力較差的困境,有效降低確診後的重症風險,保護力可持續長達 6 個月。另須注意,單株抗體不可取代疫苗接種,完成單株抗體注射後仍需維持其他防疫措施。

長效型單株抗體緊急授權予免疫低下患者使用 有望降低感染與重症風險

2022 年美、法、英、澳及歐盟等多國緊急使用授權用於 COVID-19 免疫低下族群暴露前預防,台灣也在去年 9 月通過緊急授權,免疫低下患者專用的單株抗體,在接種疫苗以外多一層保護,能降低感染、重症與死亡風險。

從臨床數據來看,長效型單株抗體對免疫功能嚴重不足的族群,接種後六個月內可降低 83% 感染風險,效力與安全性已通過臨床試驗證實,證據也顯示該藥品針對 Omicron、BA.4、BA.5 等變異株具療效。

六大類人可公費施打 醫界呼籲民眾積極防禦

台灣提供對 COVID-19 疫苗接種反應不佳之免疫功能低下者以降低其染疫風險,根據 2022 年 11 月疾管署公布的最新領用方案,符合施打的條件包含:

一、成人或 ≥ 12 歲且體重 ≥ 40 公斤,且;
二、六個月內無感染 SARS-CoV-2,且;
三、一周內與 SARS-CoV-2 感染者無已知的接觸史,且;
四、且符合下列條件任一者:

(一)曾在一年內接受實體器官或血液幹細胞移植
(二)接受實體器官或血液幹細胞移植後任何時間有急性排斥現象
(三)曾在一年內接受 CAR-T 治療或 B 細胞清除治療 (B cell depletion therapy)
(四)具有效重大傷病卡之嚴重先天性免疫不全病患
(五)具有效重大傷病卡之血液腫瘤病患(淋巴肉瘤、何杰金氏、淋巴及組織其他惡性瘤、白血病)
(六)感染HIV且最近一次 CD4 < 200 cells/mm3 者 。

符合上述條件之病友,可主動諮詢醫師。多數病友施打後沒有特別的不適感,少數病友會有些微噁心或疲倦感,為即時處理發生率極低的過敏性休克或輸注反應,需於輸注時持續監測並於輸注後於醫療單位觀察至少 1 小時。

目前藥品存放醫療院所部分如下,完整名單請見公費COVID-19複合式單株抗體領用方案

  • 北部

台大醫院(含台大癌症醫院)、台北榮總、三軍總醫院、振興醫院、馬偕醫院、萬芳醫院、雙和醫院、和信治癌醫院、亞東醫院、台北慈濟醫院、耕莘醫院、陽明交通大學附設醫院、林口長庚醫院、新竹馬偕醫院

  • 中部

         大千醫院、中國醫藥大學附設醫院、台中榮總、彰化基督教醫療財團法人彰化基督教醫院

  • 南部/東部

台大雲林醫院、成功大學附設醫院、奇美醫院、高雄長庚醫院、高雄榮總、義大醫院、高雄醫學大學附設醫院、花蓮慈濟

除了預防 也可用於治療確診者

長效型單株抗體不但可以增加免疫低下者的保護力,還可以用來治療「具重症風險因子且不需用氧」的輕症病患。根據臨床數據顯示,只要在出現症狀後的 5 天內投藥,可有效降低近七成 (67%) 的住院或死亡風險;如果是3天內投藥,則可大幅減少到近九成 (88%) 的住院或死亡風險,所以把握黃金時間盡早治療是關鍵。

  • 新冠治療藥物比較表:
藥名Evusheld
長效型單株抗體
Molnupiravir
莫納皮拉韋
Paxlovid
帕克斯洛維德
Remdesivir
瑞德西韋
作用原理結合至病毒的棘蛋白受體結合區域,抑制病毒進入人體細胞干擾病毒的基因序列,導致複製錯亂突變蛋白酵素抑制劑,阻斷病毒繁殖抑制病毒複製所需之酵素的活性,從而抑制病毒增生
治療方式單次肌肉注射(施打後留觀1小時)口服5天口服5天靜脈注射3天
適用對象發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與兒童(12歲以上且體重至少40公斤)的輕症病患。發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與兒童(12歲以上且體重至少40公斤)的輕症病患。發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人(18歲以上)的輕症病患。發病7天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與孩童(年齡大於28天且體重3公斤以上)的輕症病患。
*Remdesivir用於重症之適用條件和使用天數有所不同
注意事項病毒變異株藥物交互作用孕婦哺乳禁用輸注反應

免疫低下病友需有更多重的防疫保護,除了戴口罩、保持社交距離、勤洗手、減少到公共場所等非藥物性防護措施外,按時接種COVID-19疫苗,仍是最具效益之傳染病預防介入措施。若有符合施打長效型單株抗體資格的病患,應主動諮詢醫師,經醫師評估用藥效益與施打必要性。

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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

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。

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。

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?

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。

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
178 篇文章 ・ 704 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

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

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]

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。

  

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.
胡中行_96
82 篇文章 ・ 29 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。