第一集 医学曙光(上)

萨满教用巫术祛病

吐鲁番盆地的干尸,剖宫产缝合痕迹

外科是医学最早涉及的领域,帮助族人存活下来

北京急救中心,急救,现代医学核心力量的体现,定期演习。抢救伤者黄金时间:4~6分钟。

土耳其帕加马古城,世界上第一个医疗中心,盖伦的理论影响了《曼殊尔解剖学》(波斯语),盖伦是第一个明确提出通过解剖认识人体,用动物身体推理人体。

印度:放血法,现在仍在进行。

解剖学使医生在光明中进行手术

第二集 医学曙光(下)

英国,古老墓穴防偷尸体,死刑犯的尸体是唯一合法来源;威廉·伯克、威廉·黑尔,连环杀手15人,医学的第一原则是不可伤害。

帕多瓦大学(里面有解剖剧场),维萨里推翻盖伦理论(盖伦解剖的是动物,与人体器官有出入)《人体构造》,是现代解剖学的奠基之作。同一年,《天体运行论》哥白尼

威廉·哈维(也是帕多瓦大学的学生)血液循环理论。撰写《论人体心脏和血液》,生理学基础,有助于外科医生进行手术。人体血液循环仿真模型、特殊眼镜、器官虚拟模型(为真实手术进行测试,从而得到最佳方案)

第三、四集 手术起源

脊柱三维重现诊疗,脊柱侧弯矫正手术

现代手术三大基石:止血、麻醉和消毒,再加上医生高超技术和现代医疗设备。

一、止血

古代,神职人员不可见血,理发师成为外科治疗的求助对象,红、白、蓝三色标志,工作内容涉及放血、截肢和拔牙,要考执照。

研发医疗器械,尽量做到大血管闭合。

安布列斯·帕雷,医疗理发师的儿子,军医。最早时,不同形状的烙铁用于止血——把血管烧凝结,同时把它周围肌肉、皮肤也烧坏,导致易感染,同时也很疼痛。《帕雷医学著作全集》,用针、线和钳子(鸦喙钳)取代烙铁。

如今,用烧灼止血重新出现。智能止血钳,电能转换为热能,大血管瞬间被闭合,可靠性更高。手术缝线仍然需要,如今使用倒刺缝线,不再需要打结(线不会穿回)。

二、麻醉

英国老手术室博物馆:医学理发师转移至教堂等场所,可以演示。

缓解疼痛:最早,使用致幻植物/灌醉,导致需要手术操作极快。

罗伯特·李斯顿,当时号称英国伦敦最快外科医生(最快截肢手术,28秒);美国牙医威廉·莫顿,控制乙醚的吸入量——乙醚雾化器。

麻醉药物的使用使麻醉医生出现,急救智能假人。麻醉医生实施麻醉,同时还要监测病人生命体征。

三、消毒

匈牙利布达佩斯的赛麦尔维斯,在维也纳总医院妇产科工作,产褥热。医生划破手指后死亡的症状与产褥热死亡的症状十分相似。赛麦尔维斯要求用漂白粉洗手,在森特罗库斯工作继续推行该方法。《产褥热的病原、症状与预防》,产妇的死亡率降至1%左右。后来,链球菌在产妇的恶露中被发现导致产褥热的发生,证实了赛麦尔维斯的理论。

现代医院,控制感染是手术室关键。供应室,所有器械在这里严格消毒:分类、浸泡、刷洗、烘干等30多道程序,一套流程要3小时,多时每天上万件。

第五集 打开腹部(上)

虽有三大基石,但距离安全、有效的手术仍然很远。

1)维尔茨堡大学物理学实验室,物理学家伦琴发现X射线。X射线可以无损伤获取病人身体的内在情况。如果过量,电离辐射将严重破坏细胞组织。

2)凶险性前置胎盘,大出血是最大隐患(超出人体血量30%就面临生命危险)——输血。卡尔·兰德斯坦纳,发现血型的分型——溶血实验。一战时,大量输血和储血设备被研发出,加入柠檬酸钠可以保持新鲜。

自体回输血液机器

????外科的发展不仅仅是技术的发展,是科学的综合发展的结果。

住院医师制度培训,洛克菲勒基金会资助下成立的协和医院。

第六集 打开腹部(下)

约翰·霍普金斯大学,住院医师制度的起源地。威廉·奥斯勒,独立行医,系统学习各学科+3~4年全职住院医师培训。

外科医生的临床直觉——决策占75%,技巧占25%。需要十年,外科医生才能成长起来。

医学天才库尔特·席姆,改变了大开腹的手术,席姆使用改良后可以用于手术的腹腔镜(钥匙孔大小孔洞,用前端光源和镜子探查),他有极高的机械才能。医学器械的改变也带来了进行手术操作的改变(打结方法改变:用套绳的方式,预先打好半结送人病人体内),第一例腹腔镜阑尾切除术;发展了一套完整的腹腔镜训练系统,腹腔镜手术之父。腹腔镜使得微创手术得到肯定,如今,50%的手术都是微创。

出现了微创机器人,高精度,数字化的机械臂替代人手,减少手部颤动,保证动作更加灵敏准确;手术内窥镜10倍放大技术,可以高清成像。

第七集:打开大脑(上)

【案例】:病变左脑的三分之二被切除后,仍能正常生活

神经生物学家研究极端杀人犯大脑,额叶、颞叶功能低下,使其缺乏共情能力和犯罪意识。

大脑有1000亿个神经元细胞,其数量与银河系天体数目相当。

有500种脑病,至今仍然无法治疗。

5000年前的尸体,头骨有孔洞,有皮质形成,说明头骨破损后仍然存活了一段时间。这不是孤立。

直到20世纪,打开病人头颅仍很冒险,80%手术会失败。难点还在于无法确认病灶,会感染、出血。

哈维·库欣,神经外科天才。如何准确判断大脑病变位置,大脑是软组织,无法用X射线。伦纳德·伍德 脑部肿瘤;脑瘤发生的位置与肢体症状很有关系,脸和手最能体现。库欣提出了颅内肿瘤的诊断、分类和分级,使其能够找到肿瘤并且切除;他还解决了很多操作的问题。然而,库欣总觉的规律不能保证100%正确率。

【案例】:动静脉血管畸形——血管团摘除手术

注入血管显像的药水,通过多张X光片的组合(180度旋转)来看大脑成像。后来,计算机断层扫描,CT技术出现。如今最高端的CT,5000层张X光片,只需0.4秒;对比度低的地方是肿瘤、血管。除此以外,核磁共振、正电子发射计算机断层扫描等多种手段,不仅仅是诊断,还可以在手术中协助医生。划时代,推动了医学和神经科学的发展。

第八集:打开大脑(下)

额叶切除术,只需10分钟,当时被认为可以治疗某些精神疾病,美国4-5万例手术。意识到,神经外科手术的任何操作都不应以牺牲大脑功能为代价。

【案例】:脑干胶质瘤,手术危险且复发可能性极高。神经外科界难度最大手术——颅底脑干手术,如今可以直接进入大脑最深处实施手术。

土耳其伊斯坦布尔,亚萨基尔,92岁神经外科,显微神经外科之父。耶拿的光学博物馆,光学加工车间,制作显微镜片;是显微镜造就了现代医学的今天;显微镜被引入了外科手术。亚萨基尔,借助显微镜的放大,医生可以通过大脑间的缝隙——脑沟深入大脑的任何部位。进行了首例显微镜下的大脑动脉瘤手术,显微神经外科正式诞生。

如今,提前注入新型荧光染料,黄绿色荧光,开启显微镜的荧光模式,便于辨别肿瘤组织和正常组织;神经胶质瘤,外科无法根除。

大脑中:脂肪、血液、水、电(清醒时,大脑产生电量10-23瓦);复杂电路结构,比电子线路复杂很多。仍然需要神经学的发展带动神经外科发展。

借助电刺激,可以改变错误大脑信号。帕金森病,大脑电路放电异常,导致肢体震颤。

【病例】:治疗帕金森:脑深部电刺激术,向大脑中紊乱部分插入两根电极。

第九集 突破禁区(上)

【案例】:先天性心脏病,将先天错位的血管缝合至正确位置——解剖性救治

心脏外科是所有外科最晚发展的领域,至今只有70年。

明尼苏达大学,第一例心脏手术发源地。利用猪心脏观察,猪心脏与人类心脏最接近。

19世纪末,外科高速发展,但对胸腔来说则没有。当时开展外科手术的两个前提:手术刀触及的器官必须静止、手术视野清晰无血。但心脏动刀则是悖论。

比奇洛,动物低温麻醉实验——体温下降,心脏可能短暂停跳,在最多六分钟的时间内可以动手术。如果无法给予医生足够时间,心脏外科永远将停留在初级阶段。

【案例】:主动脉夹层瘤,主动脉壁越来越薄,在血液冲破血管前,用人工血管替换主动脉。先让心脏停跳,用机器(人工心肺机)承担心脏的功能。

人工心肺机:

《心脏之王》(书)介绍克拉伦斯·沃尔特·李拉海,活体交叉循环技术(患者的心脏血液输至健康者,再由健康者循环处理后回输至患者体内),使得医生有足够时间修补患者的心脏缺损。一度濒临绝境的心脏外科研究得以继续。

1958年人工心肺机正式被研发出来,最伟大的发明之一。

第十集 突破禁区(下)

心脏,一团强有力的肌肉,起搏细胞,一旦发生紊乱可以用电刺激使其恢复。Micra(世界上目前最小的心脏起搏器),电子植入装置可以释放电流刺激心脏跳动。球囊释放一氧化氮,冷冻。无需全麻,且仅为微创——介入治疗。

介入治疗,心外科第二大重要发明。沃尔纳·福斯曼,泌尿科医生读到有人在马身上插入静脉导管,决定在人身上尝试(在自己身上尝试,用导尿管顺着血管,拍摄心导管影像),心脏导管实验,诺贝尔生理学和医学奖。促使心外科向微创发展。

【案例】:遗传性心脏肥厚,安装人工心脏,在电力驱动下,叶轮旋转可以代替心脏收缩将血液泵到全身。对于被安装者的身体各项指标要求严苛,且要定期进行复查。定期清理创口,并随时携带机器、每天充电。

英雄长跑比赛——参赛者体内植入不同机械。

第十一集 移植之路(上)

使用冰块和灌注液后,遗体捐赠者捐献器官(只有6个小时保存时间)。

移植手术,被誉为20世纪最伟大的医学奇迹之一,只过去了短短60余年。

印度象神,排除一切艰难险阻的象征。女娲、狮身人面像、半人马…将四五种不同物种结合。

意大利博洛尼亚大学,加斯帕雷·塔利亚科齐,鼻再造术(固定左手,割皮),人类最早的移植尝试。

【案例】:严重肝病,亲属肝脏移植,不再需要人工肝。肝脏衰竭,凝血功能极差。父亲五分之一肝脏,三个月内就可以恢复到原本大小。器官移植,关键在于接血管(血供)。人体肝脏血管极细。

一万多年前,用动物毛发缝合伤口,但体表伤口的平面缝合易造成漏血。移植的关键点——三点吻合法:将血管三点固定,再进行血管两端缝合(再吻合九针,十余年磨练)。该方法由亚历克西·卡雷尔发明,受纺织女工手法启发。

第十二集 移植之路(下)

【案例】:手移植者,高度匹配的供体,40人的移植团队。哈维是世界上第一例,手移植涉及多种复合组织,面临排异。淋巴细胞识别外来细胞,对其进行打击,外来移植皮肤逐渐坏死。能不能渡过急性排斥是成功的关键。

莫瑞:世界上第一台同卵双胞胎肾移植手术,免疫系统相同,术后生存长达八年。

有抗排异药物和X射线,但副作用很严重。当时,心脏移植手术平均生存仅28天。

从土壤真菌中提取到环孢素,具有免疫抑制作用,引起罗伊·卡恩注意。找到了环孢素的极佳溶剂,引入动物移植手术,大大延长了经过手术的动物生存时间。在人体身上尝试,延长了生存时间并且副作用小。大大提高了手术成功率。越来越多的高效抗排异药物诞生。

但是每年只有5-10%的人可以找到供体。

【案例】:异体脸面移植,治疗团队决定另辟蹊径,依靠三维模拟技术打造一张属于病人自己的脸。选择胸口的皮肤、腿部的毛细血管网,并从脂肪里提取出干细胞。要解决血管问题。该技术使人类重组身体成为可能。

【第13、14集关于癌症,内容与《癌症:众疾之皇》类似,这部分的记录被我自己删掉了…】略记几点:

1)海拉细胞:宫颈癌妇女身上提取,体外培植,如今仍在无限增值。

2)原癌基因:找到“司机”(一系列突变基因中最关键的那个)

3)靶向治疗,会产生耐药

4)免疫治疗:CAR- T免疫疗法类似于基因上做手术

第十五集 无刃之刀(上)

【案例】:晚期肺淋巴管平滑肌瘤病和呼吸衰竭,双肺移植。

【案例】:心脏主动脉瓣置换手术,将病变瓣膜置换为生物瓣,60岁以上一般用生物瓣,不必吃抗凝药,血液相容性好。

生物瓣,猪心脏的瓣膜,要经过几十道工序才能提取。

哈拉尔德·奥特,试图复制人类心脏——已成功复制老鼠心脏。干细胞,可以在体外大规模扩增,且可以定向诱导分化,分化成各种组织器官。干细胞在支架上成长为活体组织——组织工程学。患者可以无需长期等待供体,且免受排异困扰。

从伦琴的X射线开始的医学影像学,如今已经可以针对复杂病例制作手术模型,3D数字模型,医生可以了解组织结构、病变情况等信息;3D打印出这颗心脏,增加手术精确性并减少风险。

碰撞测试,汽车生产前重要环节,只要输入数据,借助计算机超级运算能力就可以模拟出。如今用于神经外科领域,虚拟大脑,模拟出大脑生理情况,可以在手术前充分模拟——减少、甚至消除手术创伤。

腹腔手术机器人、辅助手术…

第十六集 无刃之刀(下)

新型吻合器和内窥镜,吻合器可以智能组织探测厚薄、大小。

借助基因工程、预防医学等,未来可能可以彻底消除手术创伤

【案例】 糖尿病患者,控制血糖。植入了24小时传感器,利用数据库和人工智能系统更好帮助患者控制管理血糖。

人工智能甚至可以挑战医生权威。人工智能计算机战胜了所有参赛团队(影像学诊断)。人工神经网络和人工智能技术,起源于人类神经网络。人工智能与模拟感觉、触觉相结合。

【案例】:脊髓受伤导致瘫痪,外骨骼机器人,重新获得行走能力——人机混合智能系统,采集分析脑电波信号,辨识出运动意图,控制关节。

第三次生命科学,即融合科学,医生、物理学家和工程学家携手。

可以飞行的眼科医院

外科医生仍然不可取代

【案例】:尼泊尔,肠癌

如今仍有超过十亿人无法享受现代医学的成果。