外科200年 |《新英格兰医学杂志》综述
本帖最后由 糖糖不次糖 于 2022-7-22 09:04 编辑以下文章来源于NEJM医学前沿 ，作者NEJM医学前沿
《新英格兰医学杂志》（NEJM）在1812年创刊的第一卷中描述了一系列非凡的外科技术，包括肾脏、膀胱和尿道结石取石术，结石所致男性尿道狭窄的尿道扩张术，髂动脉和肾下主动脉的动脉瘤结扎术，烧伤治疗，以及用水蛭放血。然而，当时的外科医师面临感染、出血和疼痛三大难题。由于麻醉尚未发明，外科医师需要在一分钟内完成截肢手术。史上曾出现一台“死亡率300%”的手术，原因是手术医师为患者飞速截肢的同时不慎切断助手手指，最终两人都因伤口感染而死，一名旁观者则因过度惊吓而死。
NEJM曾在2012年创刊200周年之际发表综述文章《外科二百年》，回顾麻醉发明之前的外科，麻醉和无菌术如何将外科领入新时代，以及外科的专业化、最小化和程序化进展。
外科是一门通过侵入人体来治愈疾病的专业。在过去两个世纪里，手术变得更加有效，而其造成的破坏则大幅减轻，这两点对于人类发展治愈疾病的能力至关重要。
麻醉发明之前的外科
1812年出版的《新英格兰内科和外科杂志及医学科学附属分支》（New England Journal of Medicine and Surgery and Collateral Branches of Science）第一卷令我们了解到，在麻醉和无菌术发明之前，外科医师面临的种种限制，以及患者接受治疗所需的勇气。
在当年4月的这一期中，麻省总医院外科医师、哈佛大学医学院创始人之一的儿子John Collins Warren发表了一篇病例报告，描述了一种治疗白内障的新方法。在那之前，白内障的普遍疗法是“白内障针拨术”，即将一根弯曲的针插入眼眶，用它将浑浊的晶状体向后推，使其脱离视线。Warren的患者经历了六次这样的尝试，但成功都不持久，之后出现失明。Warren进行了一项更彻底、更具侵袭性的手术，他切除了左侧白内障。对于这例在哈佛大学医学院学生面前实施的手术，他的描述如下：
用左手拇指和其他手指分开眼睑，然后用宽角膜刀穿过眼睛外角的眼角膜，直至其尖端靠近角膜另一侧。然后拔出角膜刀，排出房水，紧接着虹膜凸出。
Warren将特制镊子插进这个未麻醉的人的坍塌眼眶里。然而，他遇到了一些需要立即解决的困难：
不透明晶状体逃脱了镊子的抓握，一个细钩穿过瞳孔，钩住增厚的囊膜，立即将整个囊膜拉出。囊膜相当坚硬，厚约半线，直径约1线（译者注：线是长度单位，1线=0.0021166666666667米），白如珍珠。
医师给患者打上绷带，告知其如何清洗眼睛，然后患者就被送回家了。Warren指出，两个月后，由于炎症，需要“两到三次放血”，但“患者现在已经好了，能用左眼辨识出每一个物体。”
本刊第一卷描述了一系列非凡的外科技术，包括肾脏、膀胱和尿道结石取石术；结石所致男性尿道狭窄的尿道扩张术；髂动脉和肾下主动脉的动脉瘤结扎术；烧伤治疗；以及用水蛭放血。杂志中有关于“子宫溃疡”的文章，还有关于枪伤和炮弹伤治疗的文章，甚至有关于炮弹飞过引起的风是否足以造成严重软组织损伤的激烈辩论。
然而，外科仍然是一个受到各种因素限制的专业。疼痛和感染问题限制了外科医师的手术范围。例如，进入腹腔一定会受到责备，因为当时进入腹腔基本上一定会导致患者死亡。胸部和关节也无法手术。因此，外科的主要职责是处理外部情况，而内科处理内部情况（因此，“内科学”一词一直沿用至今）。即使是看起来可以从外部处理的情况，外科医师常常提到的也是失败，而不是勇敢行动。
例如，在本刊1812年1月发表的一篇关于脊柱裂的文章中，一位外科医师提到该疾病最终均导致死亡，并叙述了对一名婴儿的脑脊膜突出反复实施切开、引流和绷带包扎的过程，但这些操作最终都是无用功。在很长一段时间内，外科领域的突破性成功很少。
即便有成功，常常也是当时的错觉。例如，1831年，Preston先生在本刊报告了他对一名急性卒中患者的治疗，卒中导致该患者左侧偏瘫和语言障碍。Preston没有采用通常所实施的无效的放血和吸血方法，而是决定采用一种不寻常的方法，结扎患者的右颈总动脉。Preston推测，通过减少患侧大脑供血，该疗法可减少充血和炎症。十分侥幸，患者活了下来。一个月后，他出院了，可以依靠拐杖行走，正常说话。因此，Preston建议外科医师在未来病例中考虑结扎双侧颈动脉。幸运的是，尽管有这个病例，但该疗法并未流行起来。
转型的火花出现在1846年11月18日，那一刻不仅改变了外科的未来，甚至改变了整个医学的未来。这一天，Henry Jacob Bigelow发表开创性论文“通过吸入药物使患者在手术期间丧失感觉”（图1）。文章开头就清楚地总结了成就：“发明可减轻外科手术痛苦的方法一直是医学科学中的一个重要问题。实现此目标的有效手段终于被发现了。”
图1. 使用乙醚麻醉进行的手术。1847年春天，Josiah Hawes在麻省总医院手术室（现在被称为Ether Dome）拍摄了这张银版照片。
Bigelow描述了波士顿牙科医师William Morton如何对自己的患者使用一种他称之为“忘川水”（Letheon）的气体，这种气体成功地使患者失去对疼痛的知觉，随后这种气体被用于在麻省总医院接受手术的另外几名患者。Morton为这种气体的成分申请了专利，并保密，甚至都不让外科医师知道。然而，Bigelow透露，他能闻到里面的乙醚味。乙醚麻醉迅速给外科带来了变革，包括外科手术如何实施，有了麻醉后哪些手术可以尝试，甚至外科手术的名声。
以截肢为例。长期以来，截肢手术一直被认为是救命的，特别是对于复合骨折和其他容易感染脓毒症的伤口，同时截肢手术也很可怕。在麻醉发明之前的截肢手术中，护理员按住患者，助手压迫股动脉或在大腿上部拉紧止血带（图2A，上图）。手术医师通过环形切割法逐层切开肢体，先用弯曲长刀绕一圈切开皮肤，然后向上几英寸，切开肌肉，最后，在助手帮助下，将肌肉拉开，向上几英寸暴露骨骼，进行截肢时，锯平滑地切断骨头，以免留下破碎突出物（图2A，下图）。手术医师使用由英国外科医师Robert Liston推广的皮瓣法，切开靠近骨骼的皮肤和肌肉，以倾斜角度快速切过一侧，留下覆盖残肢的皮瓣（图2B）。
图2. 19世纪早期的截肢方法。图A是Charles Bell在1821年画的一幅画，展示了环形截肢法。图B显示了1837年使用的皮瓣截肢法，一名助手将组织皮瓣后拉，以便手术医师锯断股骨。
患者对疼痛的忍耐力有极限，因此迫使手术医师在急速和精准之间选择前者。不论是皮瓣法还是环形切割法，截肢都可以在一分钟内完成，但对于经验较少的外科医师，后续结扎切断的血管和缝合残肢上的肌肉和皮肤有时需要20或30分钟。然而，不论截肢手术多么迅速，患者经历的痛苦都很可怕。很少有人能将这种痛苦用语言描述出来。George Wilson教授是能描述的人之一。1843年，他接受了Syme截肢手术（踝关节离断术），由伟大的外科医师James Syme亲自完成。四年后，麻醉药的反对者试图将麻醉药贬低为“不必要的奢侈品”，Wilson觉得有必要写一篇文章来描述他的经历：
巨大黑暗的恐怖，被上帝和人类遗弃的感觉，近乎绝望，席卷了我的头脑和我的心，我永远不会忘记，尽管我希望自己能忘记。在手术过程中，虽然疼痛，但我的感觉异常敏锐，正如别人说的那样，在这种情况下，患者通常都感觉敏锐。我仍然能真切回忆起器械展开，扭动止血带，第一个切口，医师用手指触摸被锯开的骨头，把海绵压在皮瓣上，扎紧血管，缝合皮肤，以及地板上血淋淋的肢体。
麻醉发明之前，手术室里充满了患者挣扎和尖叫。所以，从第一次使用外科麻醉开始，旁观者就被寂静无声所震撼。在伦敦，Liston将乙醚麻醉称作“美国佬的诡计”（Yankee dodge），因为他曾经见证过催眠术这种流行疗法的兴起和消失，但他还是尝试了一下。在Bigelow的论文发表后2个月，他在一名患化脓性膝关节炎的36岁管家身上使用麻醉进行了第一次截肢术。正如历史学家Richard Hollingham所述，从病历可以看到，一根橡胶管被连接到一个盛有乙醚气体的烧瓶上，患者被告知向其中吸气2或3分钟。之后患者一动不动，一言不发。在整个过程中，患者没有发出任何声音，甚至面不改色。过了一会儿，患者问道：“你打算什么时候开始手术？”他已经一点感觉也没有了。Liston喊道：“美国佬的这个诡计打败了催眠术”。
外科医师过了一段时间才意识到，麻醉的发明令他们可以细致地实施手术。麻醉刚刚发明时，Liston和其他外科医师一样，手术方式仍然快如闪电并且鲜血淋漓。手术室里的旁观者仍然会拿出怀表给他计时。例如，男管家的手术，从做切口到闭合伤口，用时25秒，速度令人震惊。（据Hollingham说，Liston的手术速度非常快，有一次他为患者做腿部截肢时不小心切掉了一名助手的手指。患者和助手都死于脓毒症，据报道，还有一名旁观者死于惊吓，这是唯一一台已知的死亡率达到300%的手术。）
麻醉和无菌术的新时代
然而，外科医师很快发现，麻醉发明之后，他们可以实施更复杂、更有侵袭性、更精确的操作。例如，在十年内，第一例成功的子宫切除术和双侧卵巢切除术（切除了重达数磅的巨大卵巢囊肿）证明腹腔是可以安全进入的。进一步实验发现了其他有效的麻醉药：一氧化二氮、氯仿，最终还有氟烷和其他不挥发药物。试验发现鸦片酊等麻醉药可以减轻术后痛苦。突然之间，疼痛不再是手术能力的障碍。
然而，第二个主要障碍仍然存在：脓毒症。由于感染，卵巢切开术和其他类型腹部大手术、开放性骨折修复术和截肢术的相关死亡率通常≥50%。因此，1867年约瑟夫·李斯特（Joseph Lister）在《柳叶刀》发表关于新消毒法（应用苯酚）的系列文章时，本以为会受到像乙醚麻醉那样的追捧（图3）。可实际情况是人们持强烈怀疑态度。本刊首先指出，李斯特的突破既非原创，也无益处。近十年后，一名外科医师在本刊撰文谈论伤口包扎时仍然坚持：“有充分理由相信，作为李斯特治疗方法的基础，路易·巴斯德（M. Pasteur）的理论并不可靠”。
图3. 发明苯酚消毒。19世纪晚期，约瑟夫·李斯特发明了无菌技术，在洗手和包扎伤口时都使用苯酚，并在手术区域喷洒苯酚，以防止手术伤口感染。
维也纳产科医师Ignaz Semmelweiss在1847年发现，接生员洗手可以消除产后脓毒病，而产后脓毒病是产妇死亡的主要原因（本刊直到19世纪末才提到这一点）。J.M.T. Finney回忆了他19世纪80年代在麻省总医院担任住院医师的经历：“外科医师通常身穿黑色双排扣男士长外套（Prince Albert coat），这件外套平时挂在衣橱里，上面有干血、伤口分泌物等，展示了之前手术的痕迹。”几十年来，洗手和皮肤清洁一直是敷衍的例行公事。
然而，也有一些外科医师（特别是年轻的外科医师）开始勤勉地执行无菌操作和消毒工作。这种做法，再加上有效麻醉，使他们实施了之前无法想象的治疗，获得了前所未有的发现。
例如，1868年，John Stough Bobbs报告了一名30岁女性，她右腹部有一个巨大的疼痛肿块，推测是卵巢囊肿。应用氯仿麻醉后，医师可以通过4英寸切口探查患者腹部。他用一根手指将网膜黏连推倒一边，之后摸到一个5英寸宽、壁光滑的椭圆形肿瘤。切开肿瘤壁之后，“完全透明的液体喷了出来，以相当大的力量射出几个步枪子弹大小的固体。”医师排出囊内的液体，取出约50个“芥菜籽至子弹”大小的结石，然后关闭了切口，但他不确定这些结石是什么。患者在鸦片酊和柠檬水的帮助下平安康复了。
后来，当他仔细检查所取出的光滑、红木色、不规则球形物体时，Bobbs才明白那些是什么。它们是胆结石。胆囊里没有黄绿色胆汁，这令他感到困惑（这种透明黏液状液体后来被称为“白胆汁”），而他当时实际上成功完成了世界上首次胆囊手术。
一连串的“首次”接踵而至，一个比一个更大胆。1880年，Tait实施了首次经腹部坏疽阑尾切除术，而Rehn则为格雷夫斯病患者实施了首次甲状腺次全切除术。1884年，Bennett和Godlee报告首次成功切除脑肿瘤。耻骨上前列腺切除术、全胃切除术、胸部手术及关节修补术的方法被总结出来。Alexis Carrel发明了缝合血管和手术移植的方法，这成为了血管外科领域的基础，并为他赢得了1912年的诺贝尔奖。外科医师建立了仅仅为了诊断目的而进行剖腹探查的技能和信心。
在此之前，外科的发现对医学界的贡献停滞不前。在19世纪早期，本刊只有五分之一的科学论文是外科论文（图4）。在这一阶段，客气地说，外科对医学进步的贡献不大。然而，在19世纪中期至20世纪20年代期间，有关外科进展的论文占据了本刊论文的一半。维多利亚时代的内科医师掌握的有效药物极少，而外科医师却几乎每个月都报告新的治疗方法，惊人的创新速度持续了近一个世纪。外科成为医学进步的主导力量。
图4. 自1812年以来，本刊发表的外科论文比例的变化。
专业化、最小化和程序化
外科向着专业化不断发展。William Halsted发明并推广橡胶手套，帮助预防感染。烧伤和其他伤口的治疗变得更简单，创伤更小。麻醉技术和器械变得更加可靠和精密。1917年，美国外科医师学会（American College of Surgeons）设立了医院标准化项目（Hospital Standardization Program）（后更名为医院认证联合委员会），将医院角色从主要为贫困患者提供康复场所转变为为手术患者提供安全有效治疗。
专科化同样是一股重要力量。历史学家们仍在争论是知识增长推动了专科化，还是专科化导致了知识增长。1905年，美国长岛麻醉师学会（Long Island Society of Anesthetists）成立，后发展为美国麻醉师学会（American Society of Anesthesiologists）。第一次世界大战后，神经外科医师、骨科医师、泌尿科医师和其他专科医师成立了全国性学会，并设立了专门的培训项目。为了治疗疾病而侵入人体的外科手术成为常规临床实践。
大部分故事只是间接出现在本刊上。但这也反映出进步的本质在不断变化。新时代的里程碑式论文刚出现时往往显得晦涩难懂。在德国Eberswalde，25岁的外科实习医师Werner Forssmann于1929年在德国医学杂志上发表了他关于成功放置心脏导管的论文。由于教授们禁止他在动物或患者身上做实验（他们认为这个想法既荒谬又危险），他在自己身上做了实验（图5）。他的研究最终推动了心脏病学领域的创立，并为Forssmann赢得了诺贝尔医学奖。然而，直到十多年后，才有人认识到其论文的重要性。
同样，麻醉科住院医师David Massa发明的塑料静脉导管在当时对很多人来说可能只是个小发明。1950年，《梅奥诊所员工会议纪要》（Proceedings of the Staff meeting of the Mayo Clinic）对这种装置进行了描述，并冠以“塑料针”（A Plastic Needle）的朴素名称，直到20世纪60年代，这种导管才众所周知。然而，它最终改变了患者复苏方法。
图5. 1929年外科实习医师将导管插入自己心脏的X线片。
外科领域以其积极行动和完美主义精神，定义了20世纪早期的大部分医学文化。然而，到了21世纪中叶，外科的巨大作用和影响开始消退。外科发现在1922年占据了本刊一半的版面，但在接下来十年中，这一比例下降到了三分之一。到20世纪50年代，关于新诊断法、疫苗、抗生素和其他实验室创新的论文占据了本刊大多数版面。科学发现的来源从手术室逐渐转向实验室工作台。随着化疗、分子医学和其他技术的出现，外科不再是推动医学突破的动力。自1972年以来，本刊只有十分之一的论文专注外科进展。
当然，外科领域仍有源源不断的开创性突破。毕竟，这是一个人类征服心脏的时代。1948年，Dwight Harken和同事发表了一篇惊人的论文，描述了通过外科手术成功治疗二尖瓣疾病；1945年，Blalock和Taussig为青紫婴儿设计了分流手术；Robert Gross及其同事在1952年报告了通过开胸手术治疗儿童房间隔缺损；而心肺转流术的发展使得开胸手术得以实施。同样，不同人之间的器官移植（首先是肾脏，然后是肝脏，接着是心脏和肺，最近甚至是脸）改变了我们关于自己的基本概念，让我们重新定义了死亡。外科医师仍在不断突破前沿。
近几十年来，外科最引人注目的成就之一是成为帮助人们健康长寿的重要手段。几乎所有人都会患上需要手术才能有效治疗的疾病：严重的骨科创伤、白内障、肿瘤、难产、关节功能障碍、严重心脏病等等。如今，外科医师已拥有数千种手术方法。因此，该领域的发展重点不是增加治疗手段，而是确保现有手段取得成功。
将外科手术侵入性减到最小是一项进步，可以说与麻醉的发明同样重要。近几十年来，腹腔镜和胸腔镜的发明将之前半米长的腹部和胸部切口减小到半厘米。之后内镜和经皮技术的发明又使切口变成了单纯的穿刺伤口。胆囊手术、结肠息肉切除术和卵巢肿瘤切除术以及肺活检已成为门诊手术。我们手术能力的进步简直是奇迹。
手术安全性和方便性的提高使手术量激增。按照目前的手术率，预计美国人一生平均要接受7次手术。这一变化引起了公众新的担心，包括如何确保手术的质量和适合性，如何确保患者在国内和国外获得所需的外科治疗，以及如何控制高昂成本。早在20世纪70年代，研究人员已经发现，外科治疗中的致命错误率很高，不同医疗机构的治疗结局存在巨大差异，美国国内和各国之间的医疗可及性存在巨大差异。本刊已进入创刊后的第三个世纪，但我们仍不确定如何衡量外科治疗及其结果。外科治疗实验有可能带来外科领域的下一项重大进展。
未来的种种可能性令人向往。一个世纪后，将有另外一名外科医生讲述外科的发展故事，如果未来仍然有外科医生的话。
参考文献Gawande A. Two hundred years of surgery. N Engl J Med 2012;366:1716-1723.
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