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《心外传奇》 邓一丁解读

《心外传奇》| 邓一丁解读

关于作者

李清晨医生毕业于哈尔滨医科大学外科学专业,现就职于哈尔滨市儿童医院心胸外科。除了在手术台前救死扶伤,李医生还是科学传播团体“科学松鼠会”成员。他长期为多家媒体撰写医学科普专栏,文章既具备专业医护工作者的严谨性,又兼顾一般读者的阅读体验,广受读者的欢迎。

关于本书

本书作者李清晨医生在韩国首尔大学医院交流期间,对心脏外科的历史产生了浓厚的兴趣。他翻遍了心脏外科创始阶段的关键文献,梳理了心脏外科从最初的基础知识积累阶段到今天成熟的前沿医学的整个发展历程,写成了这本《心外传奇》。

核心内容

本期解读完整提炼了原书的主线,为你讲述了心脏外科历史上几个关键节点的精彩故事,包括:医学领域的先行者们如何认识了血液循环系统,又如何从无到有建立了心脏外科?心脏外科如何从稚拙的起步阶段一步步发展成为今日医学的前沿领域?

你好,我是邓一丁,欢迎每天听本书。今天我要为你解读的这本书是《心外传奇》。书名里的“心外”这两个字,指的是心脏外科。这本书讲的是,心脏外科这个医学分支是怎么从无到有,一步步发展到今天的。

你可能会想,心脏外科这么专业的领域,我们一般人好像没必要了解吧?专业的事情有专业人士操心不就好了吗?这话没错,所以我解读这本书,也不是想向你介绍什么专业的医学知识。毕竟,在医学领域,我也是个外行。不过,读完了《心外传奇》这本书,我还是觉得,哪怕你不学医,也不从事医疗相关的行业,心脏外科的历史也非常值得你了解。为什么我这么说呢?

因为,每一门学科的发展史,本质上都是人类探索未知的历史。而心脏外科的历史,展现了这类探索未知的工作最极致的样子。心脏是推动人体血液循环的动力泵,装满了血,又跳个不停。面对这么一个器官,早期的外科医生们束手无策,心脏一度是外科手术的禁区。除了技术上的挑战,心脏外科的开拓者们还时常面临着社会舆论的压力。心脏外科处理的是人命,经常牵扯到复杂的伦理问题。因此,心脏外科的每一次突破,几乎都伴随着社会舆论尖刻的质问。迎着这种种艰难的挑战,一代代的医疗工作者们前赴后继,让心脏外科从最初那个不可触碰的难题,发展到今天这套成熟可靠的技术手段。心脏外科的历史,就是人类拓展认知疆域的缩影。

我向你推荐《心外传奇》这本书还有一个原因,就是书里的故事实在是太精彩了。我读这本书的体验,用“惊心动魄”这个词来形容再合适不过。心脏外科这门专业本身就像是一颗跳动的心脏。看它的历史,就好像盯着心电图上起伏的折线。每当折线趋于平静,整个行业的发展陷入停滞,一项横空出世的伟大创新,就如同心脏起搏器发出的有力电流,让心脏外科再度焕发生机。在这一项项创新的背后,有最聪明、最勇敢的医生们天才的设想和艰辛的努力,有甘心用自己的生命来推动医学事业发展的无私无畏的病患,当然,也有冷酷的舆论、复杂的政治、钩心斗角的竞争。这所有的元素组成了一幕幕扣人心弦的悲喜剧,在剧幕的起落间,心脏外科从羸弱的童年逐渐走向成熟。

这本《心外传奇》是一本内行人讲内行话的书。书的作者是哈尔滨医科大学毕业的心胸外科医生李清晨。除了在手术台前救死扶伤,李医生还是科普平台“科学松鼠会”的成员。他的科普文章既专业又通俗,深受读者的欢迎。2010年,李医生在韩国首尔大学医院交流期间,对心脏外科的历史产生了浓厚的兴趣。他翻遍了心脏外科创始阶段的关键文献,写成了这本你即将听到的《心外传奇》。

接下来,我就按照原书的内容,把心脏外科的发展史分为三个阶段,讲给你听。在解读的第一部分,我会为你讲述心脏外科从无到有建立起来的过程。截止到心脏外科建立,医生们的手术刀还只能停留在心脏外部,对心脏周围的血管做一些调整。在第二部分,我们再来说说,心脏外科建立后,剖开心脏,修补心脏内部的手术是怎么实现的。在第三部分,我们再来看看,心脏外科的医生们怎么用各种技术手段延长心脏手术的时间,让心脏外科逐渐发展成熟。

好,接下来,我们就进入第一部分。在这一部分,我们先来说说,心脏外科是怎么从无到有建立起来的。

每一个学科的建立都不是凭空发生的。心脏外科也是这样。要想在心脏上动刀子,人们首先得搞清楚,心脏到底是干什么用的。今天我们都知道,心脏是血液循环系统的动力泵,它的作用是通过一刻不停的收缩和舒张,把血液输送到全身各处;在这个过程中,血液会和全身的细胞发生一系列的物质交换,再流回心脏,这就形成了一个完整的循环。这些知识在今天的中学生物课本上讲得很清楚,但是人类搞明白这些知识却花费了很长的时间。

在公元2世纪,罗马有位著名的医学理论家,叫盖伦。心脏和血管是怎么回事呢?盖伦提出了一套理论,叫“血液潮汐理论”。简单来说,盖伦认为,血液是由身体中心的器官,也就是肝脏,生产出来的。血液生产出来以后,会像涨潮一样,从中心流向周围的组织和四肢,在这些地方经过一轮消耗,剩下的体液再像退潮一样,原路返回中心。血液在身体里的运动,就像潮汐一样,可进可退,周而复始。

今天我们知道,盖伦的这套“血液潮汐理论”显然是错了:血液怎么能在血管里倒流呢?那可是要死人的。但是盖伦的理论有一个大前提,这就是他相信,人的身体是受到灵魂的操控的。这个大前提很符合天主教的世界观,所以,在接下来的1400多年里,盖伦的理论一直被天主教会奉为金科玉律。如果有人胆敢挑战盖伦的理论,就很可能会被宗教裁判所绑上火刑架。

直到17世纪,随着解剖学的发展和宗教改革后天主教权威的衰落,才有人站出来否定了血液潮汐理论。这个人叫哈维,是英国王室的一名御医。基于大量的解剖学证据,哈维在1628年出版了一本72页长的小册子,清楚地描述了人体血液循环的路径。

为了说明盖伦理论的错误,哈维还做了一套有趣的演算。哈维估计,心脏每收缩一次,会排出56.7克血液。按心脏每分钟跳72下来算,一颗心脏一小时排出的血量就重达245公斤。一天下来,心脏排出的血量差不多是70多个彪形大汉的体重。假如按照盖伦的理论,这些血都需要肝脏在一天之内生产出来,岂不是太离谱了?哈维的这套演算是人类第一次把数学工具引入医学研究。哈维用定量的方法证明了血液潮汐理论的荒谬,那真相就只剩下了一种可能:血液在人体内是循环的。

到哈维这里,总算有人弄清楚了心脏是干什么用的。不过,哈维的这套理论提出来以后,并没有立刻受到学界的重视。当时有人问他:“就算你是对的,你研究这玩意儿有啥用呢?能多救活几条人命吗?”这是探索未知的先行者们经常会被问到的一个问题。两百多年后,物理学家法拉第向人们展示他发明的一台小小的发电机,也有人问他:“这小东西能干什么用呢?”法拉第只能无奈地回答他:“一个刚出生的婴儿,能有什么用呢?”从这以后,又过去了一百多年,到今天,全球的电力系统都是从法拉第桌上那台小小的发电机开始的;哈维的血液循环理论也成为现代医学的基础,拯救了无数人的生命。只可惜,这些伟大的科学进步,在刚刚诞生的时候,往往是被低估的。

哈维的理论正确地解释了心脏的功能,但心脏外科的诞生还要再等三百年。外科医学接下来的进展是缓慢的。直到19世纪早期,才有医生尝试用输血的方法救治病人,但治愈率很低。到了1867年,外科医学界开始形成共识:做手术之前,应该对手术器具进行消毒。1901年,研究证明了血液分为不同的血型。从哈维提出血液循环理论到这个时候,已经过去了将近两百年,在这期间,体温计、听诊器、血压计这些我们今天最常见的医疗器具也陆续问世。外科医学这才渐渐呈现出我们熟悉的样子。

但是,心脏手术仍然是外科医学的禁区。在19世纪的奥地利,有位了不起的外科医生叫比尔罗特,被后世誉为“外科之父”。他留下了一句话:“在心脏上做手术,是对外科艺术的亵渎。任何一个试图进行心脏手术的人,都将落得身败名裂的下场。”作为外科医学的祖师爷,比尔罗特说这样的话好像很奇怪,但他的确是在为他的徒子徒孙们着想。在整个19世纪,外科医学的技术水平还远远达不到心脏手术的要求。一个医生要是贸然尝试心脏手术,就很可能断送掉自己的职业生涯。

不过,面对着活生生的病人,外科医生们有时候也管不了那么多。1896年,比尔罗特去世还不到三年,就有个德国的外科医生,给一个心脏外壁受伤的病人做了缝合手术,手术很成功。这位医生的手法确实了得,他跟着病人心跳的节奏进针出针,只缝了三针,就把伤口闭合了。在这以后,又有一些外科医生不顾比尔罗特的警告,给心脏受损的病人做了手术。但比尔罗特的预言没有错,这些手术确实以失败的居多。接下来,20世纪上半叶发生了两场世界大战。战地医院里的医生就更顾不上比尔罗特的祖训了,能救一个是一个。他们从士兵们受伤的心脏里取出了无数弹片,外科医学的许多技术也在战火的洗礼中迅速成熟。不过,这个阶段的外科医生处理的都是偶发性的心脏外伤。整个外科医学界还没有发明出一套针对常规疾病的手术方案,心脏外科还不算真正建立起来。

心脏外科真正的建立是在1944年。这一年,两位美国的外科医生攻克了一项先天性的心脏疾病:蓝婴病。

“蓝婴”,就是指蓝色的婴儿。由于先天性的心脏畸形,婴儿生下来,心脏输送到肺部的血流量就很小,这就会导致婴儿缺氧,身体憋成青紫色。这种疾病从18世纪被发现以来,一直被视为不治之症。但是外科医学经过了20世纪前四十年的积累,终于有人敢向蓝婴病发起挑战了。

这位挑战者是美国约翰·霍普金斯大学医学院的一位女医生,名叫塔西格。她想出了一种聪明的治疗方案:既然心脏输送到肺部的血流量不足,那就在心肺之间建立一条新的管道吧。塔西格的治疗方案有个好处,就是手术不需要切开心脏。这就绕开了大量在当时还没有解决的技术难题。那这个设想能不能行得通呢?塔西格找到了医院的外科主任布莱洛克,两个人一商量,觉得值得一试。

不过,留给塔西格和布莱洛克的时间并不多。他们刚刚开始拿动物做实验,医院里就来了个患有蓝婴病的小婴儿,才一岁多,已经生命垂危。孩子的父母亲愿意尝试一切可能的治疗手段。这时候,一道难题摆在了塔西格和布莱洛克面前:治还是不治呢?要是治,手术还在研发阶段,治不好,对两位医生的职业生涯都是很大的打击。这不只关乎两位医生的个人利益,正在研发中的手术项目也可能就此搁置;那要是不治呢?生病的孩子可就没救了。经历了一番思想挣扎,布莱洛克还是决定,救人要紧。他的这个决定,拉开了心脏外科历史的序幕。

1944年11月29日,濒死的小婴儿被送进了手术室。布莱洛克主刀,塔西格一刻不停地观察着小婴儿的脸色。手术接近尾声,小婴儿的嘴唇从深蓝色逐渐转变成令人愉快的粉红色,历史上第一例针对蓝婴病的手术成功了。

这套由塔西格和布莱洛克研发的治疗方案,以他们名字的首字母命名,叫做“B-T分流”。第一例手术成功后的五年里,B-T分流就治疗了一千多名蓝婴病患者。直到今天,B-T分流仍然在拯救着患有先天性心脏病的孩子的生命。

到这里,心脏外科就算真正建立起来了。不过,直到B-T分流手术被研发出来,医生们的手术刀还只能停留在心脏外部,对心脏周围的血管做一些调整。更早先的手术也只能修补心脏表面的损伤。要是损伤发生在心脏内部,医生们可就没办法了。心脏外科接下来面临着一个重大的挑战,要想治疗更复杂的心脏疾病,医生们就必须切开心脏,在心脏里面动手术。

但这事可就难办了。早在19世纪晚期,外科医学界就形成了一项共识,叫做“无血术野”,意思是,做手术的时候,要保证主刀医生的视野里没有血,不会受到干扰。但这在心脏里要怎么实现呢?血液可是在一刻不停地涌进心脏啊。要想切开心脏,还要保证做手术的时候视野里没有血,就必须暂时阻断进入心脏的血流。但这怎么可能呢?人体的血液循环一旦中断,人很快就会没命的。

加拿大有位外科医生叫比奇洛,他想到了一条思路:人体之所以需要血液循环,是为了维持代谢。那假如降低代谢的速率,人体对血液循环的依赖就会相应地下降。这时候,短暂地中断血液循环,应该也不至于威胁到人的生命。这就可以实现在阻断血流的条件下剖开心脏,进行手术。

那怎么样才能降低人体代谢的速率呢?比奇洛想到的办法是,降温。加拿大是个寒冷的国家。比奇洛在加拿大救治过很多冻伤的病人。他发现人体代谢的速率确实会随着体温的下降而变慢。

思路清晰了,比奇洛开始在动物身上做实验。几年后,比奇洛的实验已经相当成熟。他把动物的体温降低到十几度,中断血液循环,剖开心脏,十几分钟后再缝合动物的心脏,恢复血液循环和体温,动物依然可以存活。在1950年的外科会议上,比奇洛兴致勃勃地向同行展示了他的研究成果。他只需要等到一位合适的病人,让他在人体上完成一次低温下打开心脏的手术,就可以宣告他的研究成功了。

没想到,有位同行居然先他一步,完成了手术。美国有位外科医生叫刘易斯,做手术的技术也很高明。他在1950年的外科会议上听了比奇洛的报告,大受启发,回去后就着手改进比奇洛的实验方案。在比奇洛手里,实验动物的存活率只有49%,到了刘易斯这里,存活率提高到了90%,刘易斯后来居上。而且,比比奇洛幸运,刘易斯等到了第一位合适的病人。1952年,刘易斯给一位患有先天性心脏病的5岁的小女孩做了低温下切开心脏的手术。手术很成功。术后三十三年,这位当年的患者依然活得很健康,还生了两个孩子。就这样,刘易斯完成了历史上第一例直视心脏内部的手术。他抢过比奇洛已经捧在手上的桂冠,戴在了自己的头上。

刘易斯和比奇洛的竞赛成了外科医学史上的一段公案,但从学术发展的角度来说,两位医生都做出了重要的贡献。从这以后,在低温下阻断血液循环,就成了心脏外科手术的一种常规操作。医生们终于能打开心脏,治疗更加复杂的疾病了。

不过,低温手术也有它的局限性,这就是手术的时间太短了。仅仅靠降低病人的体温,医生最多只能争取到8分钟的时间做手术。时间再长,病人就要挺不住了。医生的技术再精湛,8分钟的时间,也只够修补一些简单的损伤。要是病情再复杂一些,手术就处理不了了。

有没有什么办法能延长手术允许的时间呢?换句话说,怎么才能在病人的心脏不工作的情况下,还能维持病人的生命呢?

最直接的办法是,做一套人工的器械,在手术的过程中,临时顶替病人的心脏,维持血液循环。在这条路上走得最远的,是美国医生吉本。早在1934年,也就是心脏外科创立的十年前,吉本就开始了人工心肺机的研究。当时的吉本是一位前程似锦的青年医生,也正是因为如此,他的很多朋友和上级都很遗憾他选择了人工心肺机这条路。因为这条路实在是太难走了。当时没有人看好人工心肺机的前景。吉本筹不到经费,只能用一些杂七杂八的边角料来搞研究。1934年底,吉本用橡胶、玻璃、废金属、橡皮手指套这些玩意儿做出了第一台心肺机。你听听这些材料就能明白,当时吉本的研究搞得多么艰难。

吉本研究心肺机的头十年,都是在这种艰难的条件下走过来的。中间他还参加了二战。1946年,吉本终于争取到了一笔像样的科研经费,搭建起自己的科研团队。吉本的研究终于走上了正轨。时间来到1953年,吉本已经在心肺机这条路上走了将近二十年,闯过了无数的难关。他的心肺机也从最初那台东拼西凑的怪东西,一点一点完善,成为成熟的设备。1953年5月6日,吉本用他的心肺机完成了第一例成功的心脏手术,帮一位18岁的女大学生治好了严重的心脏缺损。心肺机在26分钟的时间里,维持着病人正常的血液循环。三十多年后,这位当年的病人生活质量良好。

这次手术是一次巨大的成功。但残酷的是,这也是吉本的最后一次成功。接下来,吉本又做了两场手术,两场手术都失败了,病人死在了手术台上。同时期,还有一些研究者尝试用和心肺机相似的体外循环系统救治病人,但是手术无一例外,全部失败。吉本陷入了绝望,他告别了自己倾注了二十年心血的心肺机研究,再也没做过心脏手术。

这时候,几乎已经没有人相信人工心肺机了。那还有什么办法,能在心脏上动刀子的同时,还能维持病人的血液循环呢?1953年,美国医生李拉海想出了一个听上去简直不可思议的办法:他要用一个健康的活人作为心肺机,用这个活人的心肺来维持手术期间病人的血液循环。

李拉海的这个想法刚一提出来就遭到了激烈的批评。有人质问他:“你这是要创造外科历史上第一例死亡率200%的手术吗?”不过,李拉海的想法听上去很疯狂,其实还是有科学根据的。毕竟,胎儿在母体里,就是靠母亲的循环系统来获得氧气和营养物质的。李拉海也按照他的想法做了动物实验,实验的结果出奇地好。

但是,作为一个人体手术的设想,李拉海的这个想法还是太吓人了。身体健康的人,谁会愿意在这样一台手术中充当那台人体心肺机呢?可怜天下父母心。一位父亲愿意为他的儿子躺上手术台。这台手术的病人是个患有先天性心脏病的小男孩,差不多1岁大。他的父母亲曾经有过一个女儿。12岁那年,她被先天性心脏病夺去了生命。当新生的儿子被诊断出患有同样的疾病时,夫妇二人说什么都不愿意承受第二次失去孩子的伤痛了。为了治好儿子,他们愿意付出一切代价。

就这样,1956年3月26日,李拉海进行了历史上第一例交叉循环手术。父子二人的循环系统通过管道连接在一起,父亲的一颗心脏维持着两条生命的运转。手术进行得异常顺利,李拉海帮小男孩修复了心脏的缺损。还戴着沾满血的手套,李拉海就和助手们挨个儿握手,他们的手术成功了。

可是命运有时候真的很残酷。手术后过了一个礼拜,孩子出现了呼吸急促的症状,接下来,情况一天比一天糟糕。李拉海倾尽全力抢救,最终还是失败了。在手术后的第11天,这个可怜的孩子离开了世界。

孩子的父母亲悲痛欲绝。但他们做出了一个惊人的决定,他们允许李拉海解剖孩子的尸体。经历了两次失去孩子的痛苦,他们不愿这样的悲剧降临在其他的家庭里。他们希望李拉海完善手术方案,拯救更多人的生命。

肩负着这样沉重的希望,李拉海第二次打开了孩子的心脏。他发现,孩子心脏里的缺损已经完全愈合了!也就是说,孩子的死因并不是手术,而是肺部的感染。李拉海的手术方案没有问题,是可以用来救人的。

在接下来的两年时间里,李拉海为45位患有心脏疾病的儿童做了亲子交叉循环手术。这些孩子的病情都很复杂,靠一般的低温手术是无法治愈的。这45场手术拯救了28个孩子的生命,其中有22个在30年后依然保持着良好的健康状态。45位充当人体心肺机的成年人也都活了下来。这其中有位29岁的小伙子,名叫霍尔茨。因为一位患病儿童的血型和父母亲不匹配,霍尔茨自告奋勇,和这个素不相识的孩子一起上了手术台。虽然霍尔茨不是医生,但他这项了不起的义举也值得被载入外科医学的史册。

李拉海发明的交叉循环法延长了心脏手术的时间,让治疗更复杂的心脏疾病成为可能。但李拉海自己也很清楚,交叉循环手术存在许多难以控制的隐患,长期来看,并不能作为治疗复杂心脏疾病的常规手段。要想延长心脏手术的时长,最可靠的选择还是回到吉本的心肺机这条艰难的老路上。

李拉海的判断没有错。吉本虽然最终放弃了心肺机的研发,但他把二十年来积累的技术细节毫无保留地交给了一位杰出的后辈,梅奥诊所的青年医生柯克林。柯克林改进了吉本的心肺机,为了纪念吉本的贡献,他将改进后的设备命名为“梅奥-吉本”。到了1958年,柯克林已经用“梅奥-吉本”设备进行了245例成功的心脏手术。

从这以后,心脏外科又经历了怎样的发展呢?《心外传奇》这本书里还讲到了更多了不起的先行者和他们精彩的故事,接下来,我就简要地为你说明一下:

在《心外传奇》的作者李清晨医生看来,心肺机的发明是心脏外科史上最重要的事件。心肺机为外科医生争取到了一项最关键的资源,这就是手术的时间。从这以后,更高难度的心脏手术才成为可能。

幸运的是,在心肺机技术发展成熟的同时,心脏造影技术也取得了重大突破,医生们终于可以看清冠状动脉这类细小构造里的情况了。从这以后,医生们向冠心病这项严重威胁现代人健康的顽疾发起了挑战。1966年,阿根廷医生法瓦洛罗发明了心脏搭桥手术。1977年,德国医生格林特茨格发明了用球囊撑开冠状动脉狭窄部分的手术,成为心脏支架手术的前身。心脏搭桥和心脏支架的发明为后世无数的冠心病患者带来了福音。

除了研究怎样修复心脏内部的缺损,一些研究者还走上了更大胆的道路。当病人的整颗心脏已经严重破碎,修无可修,有没有可能把心脏整体换掉呢?1967年,南非医生伯纳德完成了第一例人体心脏移植手术。这是心脏外科历史上的又一座里程碑。近年来,在世界范围内,每年都有超过3000位病人接受心脏移植手术。

如今,心脏外科的前沿已经进入到一个更有想象力的领域:人工心脏。作为这个领域的先行者,荷兰医生科尔夫有句名言:“心脏既然能长出来,就一定能被造出来。”潜心研究20年后,科尔夫团队在1982年首次将他们研制的人工心脏植入人体,病人在术后存活了112天。这项技术此后迅速发展。如今,仅美国一个国家,每年就有超过3000名病人使用人工心脏。在科研人员的努力下,以后的人工心脏可能像心脏起搏器一样,得到更加广泛的应用。

心脏外科的历史,我就为你讲述到这里。如果你听完这期解读感觉意犹未尽,罗辑思维有期节目叫“医生的敌人”,也讲过这本书,角度和我的解读略有不同,你不妨找来看一看。也欢迎你阅读原书中更多精彩的内容。

以上就是《心外传奇》这本书的精华内容。你可以点击音频下方的文稿,查收我们为你准备的全文和脑图。你还可以点击红包分享按钮,把这本书免费分享给你对医学和科学史感兴趣的朋友。这本书也已经在得到电子书上架,欢迎你去读一读。恭喜你,又听完了一本书。

划重点

  1. 英国医生哈维建立了对人体血液循环系统的正确认知,为心脏外科的诞生奠定了理论基础。心脏外科创始于治疗蓝婴病的术式:“B-T分流”。

  2. 在加拿大医生比奇洛发明的低温手术的启发下,美国医生刘易斯完成了历史上第一次直视心脏内部的外科手术。

  3. 美国医生李拉海和吉本在体外循环的研究中取得了重大突破,吉本发明的心肺机是心脏外科历史上最重要的事件。这项发明是后来一切复杂心脏手术的技术前提。