上一次讲到了有关糖尿病的那点儿事儿。糖尿病主要是靠药物进行控制的。比如说用胰岛素来控制血糖含量,或者是是用二甲双胍来提高人体对于胰岛素的敏感度,这招对于Ⅱ型糖尿病是有用的,通常都是老头老太得Ⅱ型糖尿病的比较多。Ⅰ型糖尿病比较少,10个糖尿病患者里只有一个Ⅰ型糖尿病。但是得Ⅰ型糖尿病的往往是岁数不大的孩子比较多。孩子得病,父母别提多揪心了。别说父母,旁人看着也心里难过。
B-T分流术
孩子得病,就显得特别的可怜,如果孩子得了先天性心脏病。很有可能出生不久就夭折了。早年间这个病根本没法医治,1777年荷兰医生桑迪福德就描述和记录了这种病,孩子出生的时候,看上去挺不错。但是不多久就变得嘴唇青紫,很容易疲劳,在12岁的时候就夭折了。孩子的父母眼睁睁看着孩子死去,却没什么办法。当时的医生也做不了什么。好在这对父母还是很开明的,要求医生给孩子的尸体做了解剖。这在18世纪末,要突破宗教伦理的限制是很不容易的。
医生解剖了孩子的尸体,发现孩子的心脏是严重畸形的。他公布了这个结论,这也是孩子的父母所要求的。孩子的父母也把孩子发病的过程给公开了,这才引起了大家的警觉。原来还有这种病呢。
又过了110年,法国的医生法洛对这类病症做了一个总结,常见的包括室间隔缺损、肺动脉狭窄、主动脉骑跨、右心室肥厚。所以这也被称为“法洛四联症”。19世纪末,这些一出生就带着心脏缺陷,嘴唇发紫的孩子也被称为“蓝婴”,也就是蓝色婴儿的意思。基本上这孩子没救了。
一般来讲出生存活下来的婴儿之中有7~8‰是带着先天心脏缺陷的。要是不治疗的话,这些孩子之中有13%活不过1岁。这种情况哪怕到了20世纪初也没有好转。19世纪末以来是外科手术突飞猛进的时代。起码麻醉问题解决了,医生可以完成非常复杂的手术了。但是有些基本限制并没有改变。比如说不能“血刺呼啦”的,打开一看,一腔子全是血,里边什么都看不清楚,这不行。还有,病人不能乱动,你让医生怎么下刀啊?别的地方还都好办,心脏上怎么动手术呢?这两个条件一条都不满足。
首先,心脏就是个“血泵”,你让它清理的干干净净,一滴血液没有,这样医生看得清楚。是啊,大夫是看清楚了,病人挂了。病人的血液还流不流啊?血液循环能停吗?心脏一直在跳,这大夫过去拿手一按,你别动啊!它听你的吗?
美国有一所著名的约翰·霍普金斯大学医学院,这所学院创建于1893年,那时候是最早倡导男女平等的医学院校之一,所以在这儿能看到一些女医生。比如说塔西格就是一位出色的医生。她父亲是哈佛的著名教授,母亲是个植物学家,但是在塔西格11岁的时候,母亲死于肺结核。从此,这孩子铆足了劲要学习医学。考哈佛医学院,人家不收女生。她爹在哈佛当教授,这也不能通融吗?没辙啊,破例收女生?当时哈佛跟少林寺差不多,全是秃小子。校方不想惹出麻烦。
好在约翰霍普金斯大学医学院是收女生的,塔西格后来就在约翰·霍普金斯医院当了医生,是她一手开创了小儿心脏病专业。所以大家也能想象得出,她要接触多少得了先天性心脏病的孩子。可是这种病当时是没法治的,她作为一个儿科心脏病专家,心里有多痛苦。
因为她接触法洛四联症的孩子特别多,她发现这些孩子不是一开始就发病的。而是要等一段时间。孩子的动脉导管闭合了,才会出现嘴唇发紫的现象。所谓动脉导管就是连接肺动脉和主动脉的一根导管,在胎儿时期是连通的。
普通人的血液是从下腔静脉流进右心房,右心房和右心室之间有个单向阀门,也就是三尖瓣。血液进了右心室,然后被挤进肺动脉,这里也有单向阀门肺动脉瓣。从肺动脉进到肺里,然后和氧气结合变成鲜红色的血液,从肺静脉流回到左心房。从左心房流进左心室,中间有个防倒流的阀门二尖瓣。最后血液从左心室挤进主动脉,流向全身。说白了心脏就是个两个捆在一起,协调工作的水泵。心肌自己就会跳,一缩一张就完成了人体的血液循环。
胎儿在妈妈肚子里,孩子的肺还不起作用。所以,必须有个管子暂时把肺给绕过去,借用电学的术语叫“短路”。也就在肺动脉和主动脉之间连了一根动脉导管。但是孩子出生以后,肺已经开始工作了,这东西也就用不着了,逐渐也就堵了,也就是动脉导管闭合。
反正先天性心脏病就是这些生理构造出了毛病,要么就是搭错了线路。靠吃药是改不了的,这儿漏了个洞,你吃什么也堵不上。动脉导管要是该关闭的通道不关,那么就要出问题了。这就是所谓的“动脉导管未闭”,只能靠手术解决,人工给结扎了不就OK了嘛!
哈佛大学下属波士顿儿童医学院的格罗斯很擅长这种手术。这也算是少有的敢在心脏附近下刀子的人。塔西格就去找了格罗斯,塔西格认为要是加大肺动脉的血液供应量,应该就能解决孩子们嘴唇青紫的问题。所以她觉得要是把肺动脉和主动脉给连上个管子,那说不定就能解决问题。塔西格认为,格罗斯能拆,估计也有办法重新给搭一个管子,道理都是一样的。格罗斯是把脑袋晃的跟拨浪鼓一样。他只管拆,不管搭。两个人没能合作。结果格罗斯就错过了一个重要的荣誉。
后来塔西格和布莱洛克合作研究出了“B-T分流术”。先是在动物身上做了实验,后来在一个叫做萨克逊的孩子做了首次人体B-T分流术,当时主刀的布莱洛克可是赌上了自己的荣誉和地位。孩子的病情往往是瞬息万变,赶鸭子上架是常事。往往是一发病就很凶险,嘴唇紫得可怕,孩子的父母也没有退路,只好拼死一搏。好在手术获得了成功,这不仅仅是萨克逊的幸运,也是现代医学的幸运。
现代医学的特点就是这样,一个点出现突破,就能挽救一大批病人的生命。虽然心脏的缺陷没有办法修补,但是医生们可以打个补丁改善病情。所以1944年11月29日是心脏外科历史上值得纪念的日子。原来心脏上也不是不能动刀子,虽然还只是在外边的管子上做文章。
低温手术
B-T分流术之中的B是指布莱洛克,T是指塔西格。创意是塔西格想出来的,但是她不擅长手术,动手术的布莱洛克。2004年的一部电影《神迹》描写的就是这段历史,2004年是B-T分流术发明60周年。因为B-T分流术的突破,很多人都到约翰·霍普金斯来学习这项技术。主要就是来找布莱洛克的,其中就有加拿大的比奇洛,那是1946年的事儿。B-T分流术刚发明了一年多。
大家在约翰霍普金斯医院见识到了这种技术,患病儿童的状况大为改善。但是大家心里也都清楚,这不是真的在心脏里边动刀子,孩子们心脏本身的缺陷并没有被修好。要想动心脏,那就碰到我前面所说的那些障碍了,心脏是一刻都不能停的。
早在1934年,有个叫吉本的人就开始鼓捣人工心脏。但是心脏和肺是紧密相关的,要做你就做全套,连肺的功能全做了算了。这又谈何容易呢?所以这条路走得很难。比奇洛躺在床上睡不着觉。怎么才能让心脏停止工作,但是又能保住人命呢?那位说了,让病人练气功,练龟息大法,人跟死了差不多,没心跳没呼吸,这倒好,练麻醉都省了。这属于小说看多了,这不能当真啊!
比奇洛有没有好办法呢?我们不能忘了比奇洛的背景,他是加拿大人,老家是曼尼托巴省,不是有一首加拿大民歌《红河谷》吗?那条七拐八弯的红河就是从这个省流到南边的美国。
比奇洛出生在布兰登,这个地方还是蛮冷的,有记录以来的最低温度到了零下40度。平均下来一年有三十多天会下雪,从10份到第二年4月份都有可能。所以比奇洛自然而然的想到了冷冻上,而且他在多伦多总医院的时候,遇到过很多冻伤的病人,肢体冻坏了,只能截肢。所以他对低温是很有研究的。在低温下,人的新陈代谢会放缓,那么让心脏暂时歇会儿好像也不是不能忍受。
但是,当时的医学界是反对这个设想的,因为低温会损害人体,而且,温度不是想降就能降下来的。人体是会哆嗦的,哆嗦就是身体为了对抗寒冷而采取的一种加倍产生热量的自然反应。但是比奇洛用动物模型解决了这些问题,经过仔细的麻醉,可以消除人打哆嗦。而且人体耗氧量和体温呈现了一种比例关系。温度越低,耗氧量就越小。
1950年,比奇洛公开了他的研究成果。在20度的体温下,狗的心脏可以停跳15分钟,死亡率51%,这是第一次在动物活着的情况下,心脏被打开观察了几分钟,马上要恢复狗的心跳,否则狗就真挂了。但是起码很多快速的手术就可以做了。这也算是心脏手术方面的一个巨大的进步。
比奇洛拍摄了手术的过程,大家可以从电影胶片上看到是怎么回事儿,因此也就透露了很多的细节。很多人也开始研究这项技术。其中就包括明尼苏达大学医院的医生刘易斯。刘易斯改进了这项技术,他做实验的死亡率被压到了10%,也就说,这种低温下给心脏做手术的技术已经成熟了。到底是谁先完成第一例低温下的人体心脏手术呢?这个要看机缘巧合。因为也不是什么病人都能做这种手术,要等待合适的病人,这就是个运气问题了。
最好是在孩子身上完成这第一例心脏手术。但是比奇洛工作的单位是多伦多总医院,主要面对成人。其实不远处就有一座儿童医院。你倒是跟那边的医生联系联系啊,比奇洛大概是不认识儿童医院的人,结果在竞争之中慢了一步。
看来人脉也很重要哦。
刘易斯这边就好多了,有人介绍了一个小病人,她就是才5岁的女孩杰奎琳。她的心脏被诊断出了房间隔缺损。医生是靠听心脏的杂音听出来的。心脏分左右,两边是隔离的。所谓的“房间隔缺损”,就是左右心房之间漏了。所以血液流动起来就出了问题,有了杂音。
血液是携带氧气的,心脏和肺紧密相关。有先天性心脏病的孩子很容易出现呼吸道感染。这个小女孩别看才5岁,从小反复生病。再不治疗,说不定哪天就顶不住了。1952年的9月2日,杰奎琳上了手术台,主刀的医生正是刘易斯。他的两位助手,一个是介绍这孩子找刘易斯的维克,一个是李拉海。他是刘易斯在医学院的同学,也是睡在上铺的兄弟。这时候缺不了好兄弟帮忙。
孩子躺在变温毯上,体温逐渐下降,降到28度的时候,心跳从120下降到了60。刘易斯打开孩子的胸腔,阻断了大血管,切开了心房,果然是房间隔缺损。这时候已经过了4分钟,要是在正常体温下,孩子的脑子早就不行了。好在现在是低温,能撑得久一点。所以做低温下的心脏手术,动作必须快。这就让我们想起了100年前飞刀李斯顿医生的时代。刘易斯果然是手脚麻利。仅仅用了5分半中就缝好了缺陷。开始让孩子恢复血流和心跳了。一般来讲,超过6分钟,人就撑不住了,时间真的是太紧迫了。
当然,这个小女孩杰奎琳也很争气,第11天她就出院了,心脏杂音消失了,她作为正常的孩子上大,后来还结婚生子。这就是世界上第一例,医生拿眼睛直接看着,在心脏里边动刀子的案例。刘易斯成功了,别的医生也是有样学样。50年代,这种低温心脏手术方法拯救了很多有心脏缺陷的人。
体外循环
但是当大家向更加复杂的心脏手术发起冲击时候,遇到了极大的困难。因为时间太短了。那些复杂的缺损根本来不及修复。刘易斯本人在尝试修复室间隔缺损的时候,连续两次失败,两个孩子死在了手术台上。左右心房之间会漏水,左右心室之间当然也会漏嘛,这都没准。
当时谁也注意不到一个叫吉本的医生正在研发人工心肺机,也就是用机器代替人的心脏和肺来完成血液循环和氧气交换,也叫“体外循环”。当时医学界都认为他的想法太疯狂了,都说他是“儒勒·凡尔纳式的想法”,你跑这儿玩儿科幻来了。他的导师丘吉尔医生都觉得这孩子算是走火入魔了。好在老师为他提供了职位,提供了实验室。还给他配备了一个女助手。后来女助手就成了他的妻子。20年来,只有他们两口子在孤军奋战。
按理说狗的心脏和孩子的心脏差不多大小,应该用狗来做动物实验。但是他们当时用杂七杂八的零件拼凑的机器供不了狗那么大的动物,供应一只猫倒还凑合。于是他们就去到处抓流浪猫。起码有80%的猫是死于非命的。薛定谔虐猫只是脑子里YY,他们俩是真下手啊。
终于,他们的部分成果得到了美国国立卫生研究院的认可,给了他们一些经费。后来,他们认识了IBM的老总沃森,沃森也愿意掏钱给他们做研究。有钱以后,第一件事儿就是改用狗做实验,咱还是别用流浪猫了。有了IBM的技术力量,很多工程问题都可以得到比较好的解决。到了50年代,也就是刘易斯他们搞低温心脏手术的时候。人工心肺机也开始逐渐成熟了,动物实验的死亡率从80%下降到了10%,说白了也开始有实用性了。
当然,研究人工体外循环的人不止吉本一家,只是大家都不知道还有别人也在干这种异想天开的事儿。明尼苏达大学的丹尼斯碰到吉本的时候就非常激动,因为他终于找到同路人了,原来天底下不止一个人和他一样在做白日梦。丹尼斯曾经尝试用体外循环来代替人的心肺功能,给人做手术。但是两次都失败了,一次是因为诊断失误。打开心脏才发现原来缺陷要比丹尼斯诊断的病情复杂多了,临场措手不及。第二次到是没出现这个问题,但是出现了空气栓塞。这两次都是心脏停止挑动了。动刀子也动了,但是再也没能恢复心跳。
丹尼斯栽跟头栽得很惨,吉本自己又怎么样呢?他也栽进了坑里,这次是给一个15个月的婴儿做手术。他诊断孩子得了房间隔缺损。结果打开心脏一看,房间隔是好的,没有缺损。吉本当时脑子就蒙了,正打算看看别处有没有问题的时候,孩子死了。后来才发现,孩子是动脉导管未闭。最开始我们就讲过这个病了,1938年,格罗斯医生就能轻松搞定,这事儿不需要打开心脏。
也就是说,这几次都不是人工心肺机的问题,都是其他原因造成的。1953年5月份,吉本获得了少有的成功,人工心肺机代替人的心肺功能,足足顶了26分钟,吉本做完了房间隔缺损修补。过了一个礼拜去检查,发下心脏缺陷的确是修好了。到80年代去探访这个患者,人家还活的挺好的,吉本这一次成功了。但是这样的成功没有引起什么反应。都被当时的低温心脏手术给抢了风头。当时治疗房间隔缺陷用低温的方法就够用了。大家的注意力都不在这儿。
后来吉本有出了几次麻烦。有的是刚上手术台,切开了胸腔,还没碰心脏呢,心脏自己停了。结果吉本手忙脚乱的去恢复心跳。后来给孩子上心肺机,孩子的心跳就恢复了。心肺机一停,孩子的心脏也跟着就停了。来来回回的折腾了4个小时,孩子还是死了。孩子的心脏缺损并不像吉本诊断的那么简单。
从1951年到1954年,一共做了13次用心肺机完成体外循环的心脏手术。但是仅有一次成功,也就是吉本的那一次,这个手术成功率太低了。这事儿远不是发明一台机器就能搞定的。
那该怎么办呢?比奇洛的办法是想法子延长冷冻时间,所以他就开始研究土拨鼠的冬眠,土拨鼠10度以下就开始冬眠了,天冷的话可以睡半年呢,它是怎么做到的?但是研究了半天,也没什么结果,这事儿也就不了了之了。怎么办,现在似乎是走进死胡同了。
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我孩子就是室间隔缺损…
飞刀里斯顿我笑死了
孙惠平76 回复 @临时匿名用户: 小李飞刀
医院用的电击的是多少伏的?
囡子0 回复 @我想不起来该起什么名: 200到300伏
那个电影叫什么了?
苓芝_ke 回复 @钢铁侠9888: 神迹
有没有和我一样的,一听心脏,肺,血这些词浑身发软,说不出来的难受。
请问:人工心肺机过渡到起搏器,感觉像是突然变换了主题。是否我的理解有问题?
科学史评话 回复 @一个波罗: 中间有很多的过渡过程,实在是没有篇幅去讲了,就这样都已经写了1万多字了。因为医学这东西是个摁下葫芦起了瓢的过程,人工心肺机的问题解决了,那么你接下来很可能就要面对着各种手术过程中的麻烦,比如说停了以后恢复不过来,你该怎么办?
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朵拉哈哈哈哈哈哈哈
吴老师更新的时候总是伴随着相关的热门事件发生
黑暗之光_IN 回复 @松子_8e: 魔鬼
终于用实际行动支持吴京平了,一直都在听你的节目,是我的助眠神器。这么好的主播当然要买个付费专辑,好让你能有尊严地把钱挣了,用心做更好的节目。这个世界不会让老实人吃亏,加油,加油,加油!