三、扫除障碍

1.无痛手术

自古以来疼痛是外科领域的一大难题，早些时候的止痛方法是不完全的。只有中国历史上的三国时代，华佗创用麻沸散止痛，这是世界历史上使用麻醉药的最早记录。欧洲也有麻醉药的记载，但都不是很科学。据可靠的文献记载，世界上很多民族都曾经实施过原始、粗笨的麻醉术。比如用冰块或雪水使身体麻木，或者紧扎肢体使之麻木，直到18世纪末和19世纪初，也还是用某些器械来压迫神经，使人失去知觉。真正的麻醉法是由一氧化二氮（即笑气）和乙醚、氯仿这三种全身麻醉药在19世纪中叶兴起的。

19世纪初，由于化学的发展，促进了麻醉药的研制。最早发现一氧化二氮有麻醉作用的是英国的化学家戴维（Davy，1778—1829），他在1800年就知道在出血量较少的外科手术中，一氧化二氮具有止痛作用，但是这一发现却没能及时在临床推广。1800年，戴维在给朋友的一封信中，叙述到他吸入一氧化二氮以后的欢乐、快慰的感觉，因此一氧化二氮也称作“笑气”，可惜戴维的体验没有得到英国人的重视。笑气可以引发人难以控制的狂笑，所以美国人就把这种气体用于杂技等娱乐表演。在美国的乡村和小镇，经常出现一些民间艺人手推着装有笑气袋的小车，沿着村镇巡回表演，并从中收取酬金。1842年，美国杰斐逊乡镇医生朗格（Long，1815—1878），看到人们嬉戏玩耍时吸入一氧化二氮后产生了一种对疼痛不再敏感的效果，大受启发。由此他竭力寻找比氧化亚氮更好的麻醉药，在一次实验中朗格有幸发现乙醚具有麻醉作用。同年的3月30日，他将乙醚用于外科手术，切除了一患者头部的囊肿，这是最初使用乙醚的尝试。但由于地处偏僻，他的这一发现没能为世人所知。

1844年，美国牙科医师韦尔斯（Wells，1815—1848）在康涅狄格州哈特福德行医，从一次有关笑气的巡回演讲和表演中注意到氧化亚氮有止痛作用。他亲自吸入氧化亚氮，让另一牙医拔下自己的一颗牙，术中毫无痛感。后来他学会了制造氧化亚氮的方法，将其用于牙科手术，获得了成功。因此，韦尔斯是公认的麻醉法的创始人之一，是最早在临床实践中使用麻醉药的第一人。因急于公布他的发现，1845年，韦尔斯在得到同事莫顿的资助后，在马萨诸塞综合医院演示氧化亚氮麻醉手术，但因多种原因，术中病人大叫，表演失败，韦尔斯在一片嘲笑和叫骂声中被赶出了演示厅，为此韦尔斯很是沮丧和懊悔。当时韦尔斯的朋友莫顿目睹了他的失败，但莫顿深信，这条道路是正确的。莫顿曾从他的老师查尔斯（Charles）那里获悉乙醚有麻醉作用，他想氧化亚氮既然不可靠，那么乙醚又如何呢？他便在家中进行动物试验和自身试验，获得了满意的效果。1844年，莫顿把乙醚应用在拔牙手术中，后来他到马塞诸塞州的医院里推荐他的麻醉药。1846年，乙醚的麻醉作用得到许多医生的认可。1846年底，莫顿在美国《波士顿医学杂志》上发表了乙醚麻醉法的论文。第二年，英国的爱丁堡大学产科学教授辛普森（Simpson，1811—1870）看到莫顿的报告，把乙醚用在产科手术中。1846年10月16日，经过他的好友杰克森推荐，莫顿来到了著名外科医生沃伦的手术室，第一次进行乙醚麻醉的公开表演，麻醉效果非常好，患者自始至终没有疼痛感。人们折服了，在场的著名外科医学家比奇洛断然当众宣布：“我今天所见的事情，将会风行全球。”不久，乙醚麻醉术开始在世界各国推广。

波士顿麻省总医院第一例成功的麻醉外科手术

1847年英国的爱丁堡大学产科学教授辛普森看到莫顿的报告，把乙醚用在产科手术中。只是一个最大的问题是：乙醚麻醉不适合产妇，因为对肺部的刺激太强会引起咳嗽。辛普森为了找到更适合产妇的麻醉剂，甚至在自己的房子里建起了一个“气体实验室”，在里面吸入各种气体。通过他的勇敢尝试证明了大部分气体都不适合，很多气体还有毒。几个月后仍毫无进展，就在一筹莫展之际，他偶然想起了氯仿。他和助手进行了自体的试验，都吸入了氯仿的气体，感到意识渐渐消失。之前与同事约好，在他和助手无意识时用针刺他们，结果他们对此毫无感觉。又经过多次试验并成功后，这一麻醉方法开展推广开来，氯仿成了第三种重要的麻醉药。^［4］

自从这些全身麻醉药发现不久，人们又在寻找不使全身失去感觉，而只是使病变局部的感觉消失的药物。1884年，维也纳医生科勒（Carl Koller）最先把可卡因（cocaine）应用到眼科手术，然后又应用到鼻和其他部位，这样逐渐发明了局部麻醉。不久有人用可卡因做皮下注射。1885年，美国的霍尔斯特德（William Stewart Halsted）曾设想把可卡因注射到神经内，以后库欣（Harvey Cushing）实现了这一设想。再以后美国人科宁（Cornind）把可卡因注射到脊椎管内，发现这样可使下半身的感觉消失，即所谓的腰麻。1905年，艾因伯尔（Einbore）合成了奴夫卡因，以后便有了更为安全有效的普鲁卡因和利多卡因等局部麻醉药的问世。自从麻醉法发明以后，外科学的发展相当迅速。在麻醉法发明以前，评价外科手术的好坏是以速度作为标准的。有了麻醉法以后，外科手术就可以比较安全地进行了，不再因患者疼痛挣扎不能实施，以前无法进行的大手术也可以在患者无痛的情况下实施。麻醉法不仅给当时的外科、牙科带来了福音，而且也给后来的产科等各科手术患者减轻了痛苦。所以麻醉法的发明和应用是19世纪外科学领域的重大突破。

2.无菌操作

外科手术中的第二大障碍是感染。在消毒法出现之前，很多病人在手术后因为感染而死去。

首先想到消毒的是塞麦尔威斯（Ignaz Philipp Semmelweis，1818—1865），他生于匈牙利首都布达佩斯附近，父亲是一位十分有钱的杂货商。塞麦尔威斯在布达佩斯和维也纳学习法律，后来学习医学，并于1844年获得医学博士学位，1866年他成为维也纳产科医院的助理产科医生。就是这位年轻的产科医生，发现了当时严重威胁产妇生命的产褥热是因为医生的手不干净造成的。他做产科医生的时候，普通产科病房的死亡率达到30%以上。他发现学生接生的病房死亡率更高，而护士接生的病房死亡率稍微低一些。经观察发现，学生们常常是在上完解剖课以后，没有洗干净手就去给产妇接生。根据塞麦尔威斯的提议，自1847年5月中旬起，第一病房的医生在检查孕妇或产妇以前，都要用漂白粉溶液清洗双手，并用刷子仔细刷洗指甲缝。这项简单的措施实行两个月，就使第一病房的产褥热死亡率骤降。1848年又坚持实行一年，全年3557名产妇中死于产褥热者45人，死亡率仅1.3%；而且这一年中竟有连续两个月没有产妇死亡，这是历史上从未有过的奇迹。但是塞麦尔威斯的做法还是遭到他的上级的反对，于是他不得不离开维也纳，到布达佩斯担任布达佩斯产科学的教授。1861年他发表了关于产褥热的病因和预防的书籍，并且公布了自己对产褥热预防的办法。塞麦尔威斯是凭经验预防了产褥热，他并不知道什么是微生物，但是他的做法实际上是消灭微生物的有效措施。塞麦尔威斯的结局非常不幸，他因强烈的精神刺激而致精神失常，并被收入精神病院。后来在一次偶然的事件中，竟因伤口感染死于败血症。^［5］

不过他的牺牲换来的是在他之后，李斯特（Joseph Lister，1827—1912）发明了石炭酸消毒法，并实施了第一例抗菌手术。感染的难题终于解决了。

李斯特的父亲是伦敦的一位酒商，他在闲暇的时候很喜欢研究透镜，所以在透镜的改良上做过贡献。李斯特继承了父亲喜欢研究的性格。李斯特1852年毕业于英国的伦敦大学，以后又到爱丁堡专攻外科，在老师赛姆（Syme，J）的指导下工作，1860年被聘为格拉斯哥（Glasgow）大学的外科教授，1869年被选为爱丁堡的外科教授，1877年被聘为伦敦皇家学院的教授。当时外科的重大问题是多数患者在手术后发生败血症，或者是类似丹毒的情形。据李斯特的记载，在断肢术的病人中约有一半患者死于这些疾病。正在这时，李斯特获悉巴斯德发现发酵是由于微生物引起，由此得到启发，李斯特猜想败血症等疾病也是微生物造成的。于是借鉴巴斯德的消毒方法，他试用过氯化锌等物质，最后试用石碳酸并获得了成功。1865年8月12日李斯特施行了他的第一例抗菌手术，开创了外科学上的新纪元。所有接触手术创口的东西全都用石炭酸溶液洗过，以求无菌，甚至连手术演示室的空气都用石炭酸溶液喷雾消了毒。成功的结果证实了李斯特的理论。反之，直到此法应用之前，他的诊所和其他诊所一样，化脓和坏疽都很猖獗，截肢病人的病死率都超过50%。在介绍了“抗菌”（antiseptic）措施后的头三年内，这数字下降到15%左右。此后，化脓、坏疽和丹毒变得稀少了。^［6］

李斯特对手术室进行石炭酸消毒(www.daowen.com)

两年以后，根据实验结论总结出两篇论文，发表在《柳叶刀》（Laneet）杂志上。虽然遭到了很多人的攻击，但是李斯特仍然坚信他的消毒方法是正确的，继续坚持他的做法，并把这一方法逐渐改进。在普法战争后期，石碳酸消毒法普遍采用。自从有了麻醉法，特别是有了石碳酸消毒法以后，许多复杂的腹部手术都得以实施。李斯特不仅用石碳酸清洗伤口，而且还用石碳酸消毒手术台、手术室，并用复杂的包扎法将伤口包裹好。这些措施大大减少了因手术感染、化脓的死亡率。

但是至此，伤口的感染问题并没有得到彻底解决。1886年德国人别格曼（Bergmann，1836—1907）采用了高压消毒气进行外科消毒，也就是说到了19世纪末，人类才真正进入无菌外科手术的时代。

3.输血疗法

外科手术中的最后一个障碍则是手术中的失血问题。虽然学者们早就想到过输血的办法，但仍是失败居多，直到血型发现后这一难题才得以真正解决。

血型的研究过程从一开始就和输血疗法密不可分。人们通过研究和总结人类300多年以来输血历史的成功与失败的经验，最终发现了人的血液可以分成不同的类型，为安全、有效地使用输血医疗方法铺平了道路。因此，我们要想了解血型的发现过程，就必须先从输血的历史谈起。

1665年的一天，英国科学家查理·罗尔看到一条小狗出了意外，失血过多，小狗濒临死亡。查理·罗尔灵机一动，想出了一个可能拯救小狗生命的方法。他尝试着将一条健康狗的血管间接地与那条奄奄一息的小狗的血管连通，过了一会儿，奄奄一息的那条小狗神奇地起死回生了。查理·罗尔的这种使血液得到补偿的有效方法，使人们第一次认识到在不同个体间输血是可能的。这个300多年前的实验是后来输血术发展的萌芽。

1668年，在法国医生丹尼斯的诊室里，一位年轻的妇女恳求医生把羔羊的血输入她性格暴戾的丈夫的身体里，她的丈夫也很想通过输血，让羊羔温顺的性情改变自己暴戾的性格。因为在古代，人们曾将血液视作是“灵魂的主宰”“、性格的象征”，因此当时的人们有这种想法也是可以理解的。丹尼斯医生出于无奈，被迫答应了他们的请求，开始进行人类历史上第一次为人体输血的工作。但是很不幸，就在为这名男子输入羊血时，悲剧发生了，这名男子突然心跳加快，痛苦万分，最后在一阵歇斯底里的狂躁后死去了。丹尼斯医生因此被人指控为“过失杀人”而入狱，从此再也没有人敢采用输血的技术了。^［7］

1818年的一天，英国的生理学家兼妇产科学家詹姆士·博龙戴尔医生接收了一位难产的孕妇。在孕妇生产时突然发生了大出血，如果不及时给孕妇输血，她就必死无疑。善良的詹姆士医生为了拯救孕妇的生命，在征得孕妇丈夫的同意后，果断地作出决定，立即为孕妇输血。在丹尼斯医生输血事件沉寂了150年后的这一天，詹姆士将一名健壮的男子的血输给了那位失血过多的产妇，终于使她得救了。同年12月22日，詹姆士医生在伦敦医学年会的讲台上作了人与人之间输血成功的第一例报告。但随后的多次实验证明并非每个受血者都能够获得救治，甚至有的还出现严重的生理反应而加速了死亡。看来输血技术还存在许多理论问题未能得到解决。

在以后的几十年里，许多科学家都在思考着这样一个问题“：为什么有的人输进别人的血安然无恙，而有的人却会出现不良反应，甚至导致死亡？”1875年，兰多伊斯（Leonard Landois，1837—1902）发现人与人之间输血时出现输血反应是因为两种血液混合后出现红细胞凝集现象，而当时并不清楚这种凝集现象的机制。1895年，比利时科学家朱利·波第特发现不同动物的血液混合后会发生凝集，其原因是任何种类的血浆内均含有一种被称之为“凝集素”的特殊物质，这种物质具有将其他种类红细胞凝集的特性。

1900年，奥地利医生卡尔·兰德斯坦纳（Karl Landsteiner，1868—1943）在维也纳病理研究所工作时发现，异体人血输入后，红细胞会发生凝集与破裂。他将血清学方法引入血型研究，结果发现甲者的血清有时会与乙者的红细胞发生凝集的现象。该现象当时并没有得到医学界足够的重视，但兰德斯坦纳敏感地意识到这一现象的存在对病人的生命是一个非常大的威胁。兰德斯坦纳对该问题非常感兴趣，并开始了认真、系统的研究。经过长期的思考，兰德斯坦纳想到：会不会是输血人的血液与受血者的血液混合产生病理变化，从而导致受血者死亡呢？1900年，他用22位同事的正常血液交叉混合，发现红细胞和血浆之间发生反应，也就是说某些血浆能促使另一些人的红细胞发生凝集，但也有的不发生凝集。于是他将22人的血液实验结果编写在一个表格中，通过仔细观察这份表格，他终于发现了这些人的血液按红细胞与血清中的不同抗原和抗体分为许多类型，于是他把表格中的血型分成三种：A、B、AB。不同血型的血液混合在一起就会出现不同的凝血、溶血现象，这种现象如果发生在输血时，就会危及人的生命。兰德斯坦纳对发生凝集反应作出了科学的解释，即红细胞膜上有两种特异结构（A、B凝集元），可单独存在，也可同时存在。在血清中有两种特异结构的抗体——凝集素，如果红细胞膜上特异结构A、B凝集元与血清中有两种特异结构的抗体凝集素相遇，就会产生凝集反应，输血时如果遇到这种情况，就会发生溶血反应。1902年，兰德斯坦纳的两名学生（邓肯和赫兹菲尔德）把实验范围扩大到155人，发现除了A、B、AB三种血型外还存在着第四种类型，后来称为O型。到1927年经国际会议公认，采用兰德斯坦纳原定的字母命名，即确定血型有A、B、O、AB四种类型。至此，现代血型系统理论正式确立。

由于历史上输血尝试屡遭失败，一般医学家已把输血视若畏途，但仍有很多科学家在进行这方面的实验。让人预想不到的是：第一次世界大战爆发，由于战争中救护伤员的迫切需要促进了输血技术的发展，输血成为保障伤员性命的重要手段。奥登堡第一次将兰德斯坦纳血型鉴定的凝集反应应用于输血前的配血试验，发现只有红细胞和血清混合后不凝集的人之间才能进行输血，居然大获成功，挽救了大批伤员。以后随着输血实践的积累，输血的安全性逐渐提高。到了20世纪20年代末，在欧洲、北美的大医院已普及输血这一医疗急救措施。兰德斯坦纳的研究找到了以往输血失败的主要原因，为安全输血提供了理论指导。

科学是无止境的，对于血型的研究也不例外。1940年，兰德斯坦纳与维纳用恒河猴的红细胞注射到豚鼠腹腔，经反复注射后，发现豚鼠血清中出现了抗恒河猴红细胞的抗体（即RH抗体）。用含有RH抗体的血清与人的红细胞混合，发现有85%的白种人血液发生凝集，说明这些人的红细胞中含有RH抗原，故称RH阳性血型；另外15%的人的血液不凝集，说明其红细胞不含RH抗原，故称RH阴性血型。这样另一套血型系统产生了，即RH血型系统。其实在人类的血型中还有很多的秘密，相信随着科学技术的进步，经过科学家们不懈的努力，人类定会在人与人之间的血型分类、鉴别上得出更加深入和细致的结论。

至此，外科手术的三大障碍终于全部消除，外科进入了全新的发展阶段。