心臟外科的誕生

胸腔是人體中最后一個對外科醫(yī)生開放的體腔；心臟外科是外科領(lǐng)域中較年輕的分支學(xué)科；人體的心臟和大血管系統(tǒng)是一個具有高壓力的封閉系統(tǒng)，其完整性及連續(xù)性遭到破壞，導(dǎo)致嚴(yán)重的后果：大出血及重要器官的缺血和缺氧；心臟功能對維持機體的生命來說頭等重要；心臟功能活躍但結(jié)構(gòu)脆弱。第一頁，共40頁。心臟手術(shù)是橫亙在外科醫(yī)生面前難以逾越的鴻溝和最大挑戰(zhàn)；直到本世紀(jì)初，最富于想象力的科幻作家也未曾萌發(fā)在心臟上施行手術(shù)的念頭。

—心臟是外科醫(yī)生的最后禁區(qū)！第二頁，共40頁。十九世紀(jì)末至二十世紀(jì)初心包炎手術(shù)被認(rèn)為是“膽量過人”的手術(shù)。絕大多數(shù)外科醫(yī)生對心臟禁區(qū)敬而遠(yuǎn)之。蜚聲世界的外科大師持堅決的反對態(tài)度：

1896年StephenPaget爵士：心臟外科已經(jīng)達(dá)到外科的天然極限，處理心臟外傷的各種自然困難，是沒有任何新的方法或發(fā)明能夠克服的。

1896年Theoder

Billroth：在心臟上做手術(shù)，是對外科藝術(shù)的褻瀆,將失去同行們的尊重。第三頁，共40頁。

但是，權(quán)威們的“結(jié)論”并沒有使勇敢者停止探索的腳步！第四頁，共40頁。1897年，德國的Rehn成功地為一位心臟外傷的病人進(jìn)行了縫合；1913年，Rehn施行了心包剝脫術(shù)；1925年，HenrySouttar經(jīng)左心耳行二尖瓣狹窄交界分離術(shù)；1934年，DeBakey首先描述閉合的滾動泵。第五頁，共40頁。1938年，R.E.Gross(USA)施行了動脈導(dǎo)管結(jié)扎術(shù)

——開創(chuàng)手術(shù)治療先天性心臟病的先河；盡管取得了成功，但外科醫(yī)生仍在心臟的大門外徘徊。切開心臟，在直視下從容不迫地矯正心內(nèi)畸形，成了許多外科醫(yī)生所憧憬的理想。第六頁，共40頁。1944年，A.Blalock(USA)在著名的心臟病學(xué)家Taussing的建議下，為1例重癥TOF患者施行了鎖骨下動脈－-肺動脈吻合術(shù)，即著名的

Blalock--Taussing分流術(shù)!第七頁，共40頁。

當(dāng)時，醫(yī)生試圖給病人施行心臟手術(shù)，會被同行視為瘋狂，被公眾看作謀殺，被教會認(rèn)為大逆不道。盡管如此，倔強的外科醫(yī)生們?nèi)匀徊粩嗟叵蛐呐K禁區(qū)發(fā)起了一次又一次的沖擊。第八頁，共40頁。體外循環(huán)技術(shù)的誕生

——年輕的JohnGibbon醫(yī)生為打開心臟禁區(qū)的大門做出了杰出的貢獻(xiàn)。第九頁，共40頁。1931年，28歲的Gibbon在麻省總醫(yī)院外科實習(xí)時，分管一位53歲的女病人。該患者施行膽囊切除術(shù)后15天，因上腔靜脈血栓而發(fā)生了致命的肺栓塞，右心功能迅速衰竭出現(xiàn)了極度缺氧?！扒虚_肺動脈，取出血栓”史無前例。外科主任Churchill決定，除非證明病人的死亡迫在眉睫，否者不能施行手術(shù)。Gibbon的任務(wù)：觀察和記錄病情變化

——病人處于極度的痛苦之中。第十頁，共40頁。在觀察病情時，Gibbon突然產(chǎn)生了一個奇怪的想法：

“如果能有一臺機器把郁積在病人靜脈的血液引到體外進(jìn)行氧合，然后輸回病人的動脈，就可以緩解病人的缺氧，同時可以使醫(yī)生在阻斷回心血流的情況下，安全地切開肺靜脈，取出血栓，從而挽救病人的生命?！?/p>

—這就是體外循環(huán)的最初的構(gòu)想第十一頁，共40頁。次日清晨，Churchill醫(yī)生在迫不得已的情況下為患者施行了取栓術(shù)，6分30秒鐘的手術(shù)做得干脆、漂亮，但是……這件事情Gibbon終生難忘，發(fā)明人工心肺機的念頭在頭腦中深深地扎下了根。

——馬薩諸塞州的不眠之夜，對Gibbon的前途產(chǎn)生了深刻影響，同時也對人類心臟外科的未來產(chǎn)生了深刻影響。第十二頁，共40頁。1934年Gibbon成了麻省總醫(yī)院的住院醫(yī)師，向他的導(dǎo)師Churchill提出研制人工心肺機的正式請求；Churchill認(rèn)為：這位才華橫溢、前程似錦的弟子“走火入魔、不務(wù)正業(yè)”，非常反感，深感惋惜；但是Gibbon的堅定決心，最終征得了導(dǎo)師的同意；Churchill給了一個動物實驗室，又配了一個年輕漂亮的小姐MaryHopkins,后者成了Gibbon的得力助手和合作者。第十三頁，共40頁。按照設(shè)想他們先做成了人工心、人工肺；深入研究解剖學(xué)、生理學(xué)、病理學(xué)、血液學(xué)、機械工程學(xué)。1935年他們用機器代替心肺，使貓的心臟在39分鐘的體外循環(huán)后恢復(fù)循環(huán)功能。1936年Gibbon回到故鄉(xiāng)費城，在濱州大學(xué)繼續(xù)研究。第十四頁，共40頁。1937年在全美胸外科會議上，Gibbon報告了他的研究成果；面對Gibbon的滿腔熱情；外科學(xué)界極為冷淡；只有一個學(xué)者關(guān)注到Gibbon的報告，評價道“儒勒·凡爾納式的幻想”。學(xué)術(shù)界的冷落和沉默比激烈的反對更使人傷心百倍；Gibbon對那些偏見和短視一笑置之，繼續(xù)實驗。第十五頁，共40頁。40年代初期，實驗初見曙光，CPB可使動物長期存活；1942年Gibbon應(yīng)征入伍；1946年在費城Jeferson醫(yī)學(xué)院外科系繼續(xù)關(guān)于氣體交換效率的研究，并進(jìn)行了許多發(fā)明，其中包括目前廣泛使用的血泵。1950年Gibbon的研究工作得到了IBM公司負(fù)責(zé)人Watson的關(guān)注；第十六頁，共40頁。在公司經(jīng)濟和技術(shù)的支持下Gibbon制造出更為精密、復(fù)雜的人工心肺機，開始在狗身上做實驗；經(jīng)過3年的改進(jìn)，動物的死亡率從80%下降到12%；在此期間Gibbon對低溫酸堿平衡、灌注流量等進(jìn)行了深入研究；體外循環(huán)臨床應(yīng)用時機已經(jīng)成熟。第十七頁，共40頁。1953年5月6日是一個值得紀(jì)念的日子：JohnGibbon創(chuàng)造的人工心肺機正式投入臨床應(yīng)用，為一位19歲的小姑娘施行了ASD修補術(shù)?；颊咝g(shù)前在半年時間里發(fā)生3次心衰；體外循環(huán)時間為26分鐘，術(shù)后病人順利恢復(fù)。同年HenrySwan（USA）推出低溫麻醉方法在直視下修復(fù)ASD。

第十八頁，共40頁。

從此，心臟外科進(jìn)入了一個新時代。心臟外科醫(yī)生以體外循環(huán)和低溫麻醉為武器，將征服心臟禁區(qū)的夢想變?yōu)楝F(xiàn)實。第十九頁，共40頁。

但是天有不測風(fēng)云，在隨后的三次手術(shù)中病人先后死亡；就在黎明前的最后黑暗中，Gibbon對體外循環(huán)的臨床應(yīng)用失去了信心，最終使他與鉆研20余年的人工心肺機徹底告別，改弦易轍，去研究肝臟疾病去了。第二十頁，共40頁。Gibbon的失敗，科學(xué)界還沒來得及為人類打破心臟“禁區(qū)”而歡欣雀躍，就迅速被悲觀氣氛籠罩，體外循環(huán)的安全性及可行性受到質(zhì)疑。其他“心臟中心”的體外循環(huán)研究也紛紛下馬，甚至有人認(rèn)為CPB手術(shù)是行不通的；就在主帥易幟、軍心渙散、CPB手術(shù)面臨夭折的關(guān)頭，另一位頗有膽識的美國年輕人Lillehei激流勇進(jìn)，擔(dān)起了“振興”CPB手術(shù)研究的重任。第二十一頁，共40頁。心臟外科的發(fā)展

20世紀(jì)50～60年代，由于WaltonLillehei及John

Kirklin

的杰出貢獻(xiàn),體外循環(huán)技術(shù)逐漸成熟,大多數(shù)的先天性心臟病先后為心臟外科醫(yī)生征服。第二十二頁，共40頁。1953年Lillehei在明尼蘇達(dá)醫(yī)學(xué)院完成住院醫(yī)師的培訓(xùn),成為一名主治醫(yī)師；他以年輕人“特有的敏銳”分析了當(dāng)時的形勢：要使CPB手術(shù)順利開展,首先要以安全的方法完成幾個漂亮的手術(shù)，以破除人們關(guān)于病變心臟不能耐受手術(shù)的觀念。Lillehei指出：Gibbon的機器過于笨重復(fù)雜，選擇一種簡易、有效、安全的體外循環(huán)方法,才是斬斷“Gordian之結(jié)”的利劍。第二十三頁，共40頁。在一次閑聊中，Lillehei的助手Morley偶然提及胎兒是從胎盤獲得氧合血，我們?yōu)槭裁床荒馨蚜硪粭l狗當(dāng)作手術(shù)狗的“胎盤”，向后者提供氧合血以完成心臟手術(shù)呢？”這個奇妙的想法，使大家茅舍頓開、興奮不已；于是產(chǎn)生了一種新的體外循環(huán)方法：

“交叉循環(huán)法”第二十四頁，共40頁。1953年10月22日，Lillehei進(jìn)行了第一例交叉循環(huán)動物實驗:30分鐘的交叉循環(huán)手術(shù),供血狗的心臟毫無困難地負(fù)擔(dān)起手術(shù)狗血流循環(huán)的任務(wù)；第二天早晨,兩條狗滿屋亂跑,到處覓食。

Lillehei等人欣喜若狂：實驗動物能夠如此迅速地恢復(fù)，是用人工心肺機從未有過的；在隨后幾個月里，他們對手術(shù)的細(xì)節(jié)進(jìn)行了改進(jìn)，對交叉循環(huán)的血液動力學(xué)、血液學(xué)、血氣分析等方面進(jìn)行了深入的研究。第二十五頁，共40頁。

Lillehei對“交叉循環(huán)”的臨床應(yīng)用充滿信心，但需要得到批準(zhǔn)，尚未應(yīng)用即引起悍然大波：一位外科權(quán)威說:“他們把健康人送到手術(shù)室里當(dāng)氧合器，不僅令人無法接受，而且是不道德的?！边€有人講：“這是外科歷史上第一個有可能引起200%死亡率的手術(shù)?！?/p>

Lillehei心里忐忑不安！第二十六頁，共40頁。

但是，

Lillehei的導(dǎo)師Wangensteen卻及時地簽發(fā)了批準(zhǔn)書：“DearWalton，Doit.Don’tbecareofanyotherthings.”

————Wangensteen第二十七頁，共40頁。1954年3月26日是心臟外科歷史上一個值得紀(jì)念的日子。Lillehei和他的三個年輕的同事，以患兒的父親作為供血者，用“交叉循環(huán)”的方法完成了歷史上首例VSD修補術(shù),整個修補過程僅用了19分鐘；

不久患兒及其父親蘇醒。

看臺上第一個向Lillehei祝賀的就是他的導(dǎo)師Prof.Wangensteen！第二十八頁，共40頁。隨后在不到半年的時間里L(fēng)illehei用交叉循環(huán)的方法施行了世界首例房室管畸形、右心室漏斗狹窄及法樂氏四聯(lián)癥矯治術(shù)；1954年3～7月這個小組在世界上孤軍奮戰(zhàn)完成了45例復(fù)雜先天性心臟病矯治術(shù)，獲得巨大成功；第二十九頁，共40頁。年輕的Lillehei和他的研究小組力挽狂瀾，令人信服地向科學(xué)界證明：

心臟禁區(qū)是可以打破的！第三十頁，共40頁。在心胸外科界贊譽之聲四起，世界各地到明尼蘇達(dá)醫(yī)學(xué)院的參觀者如潮如云的大好形勢下，Lillehei并沒有被勝利所陶醉；他清醒的認(rèn)識到：交叉循環(huán)作為體外循環(huán)的一種特殊形式，受到很多限制；誰研制出了高效、經(jīng)濟、安全、簡便的人工心肺機，誰將執(zhí)掌心臟外科學(xué)界的牛耳；從1954年他和另一位青年醫(yī)生德瓦爾研究新型的氧合器，1955年7月投入使用。第三十一頁，共40頁。由于Lillehei

的杰出貢獻(xiàn)心臟外科從1956年起走出低谷進(jìn)入飛速發(fā)展的新階段。

體外循環(huán)的誕生，使人類多年來沖破心臟“禁區(qū)”的夢想變?yōu)楝F(xiàn)實。第三十二頁，共40頁。

Gibbon和Lillehei是為體外循環(huán)的發(fā)展做出重大貢獻(xiàn)的醫(yī)學(xué)家，回顧他們的足跡，我們可得到下面的啟示：第三十三頁，共40頁。Gibbon作為一個外科醫(yī)生，他最大的與眾不同在于他對理論思維的追求，他最瞧不起的是那些自視為“外科正宗”，一心想靠手術(shù)刀打天下的“手術(shù)匠”。Gibbon的手術(shù)技巧相當(dāng)高超，但從不以此為驕傲；他認(rèn)為要做一個杰出的外科學(xué)家，科學(xué)的頭腦、扎實的理論基礎(chǔ)、廣泛的新知識比靈巧的雙手更重要，他說：“手術(shù)操作是人人都能學(xué)會的”。第三十四頁，共40頁。對基礎(chǔ)學(xué)科進(jìn)展的廣博知識，使他的立足點更高、視野更廣闊，能夠敏銳地發(fā)現(xiàn)醫(yī)學(xué)所面臨的最迫切及最重大的挑戰(zhàn)，同時對解決問題的潛在可能性有充分的估計，對解決這些問題抱有堅定的信心；正因如此，Gibbon在近20年的時間里不為世人理解、受到諷刺、打擊的情況下，青云之志不墜，苦心孤詣，鍥而不舍、自強不息，終于研制成世界上第一臺人工心肺機，成為心臟外科的奠基人。第三十五頁，共40頁。那些忙忙碌碌于外科“正途“的人們，其佼佼者或許能夠成為一時名醫(yī)，但決不可能有Gibbon這樣的開拓性偉業(yè)。當(dāng)然Gibbon也有悲劇性的一面：20年含辛茹苦，慘淡經(jīng)營，他能夠坦然忍受，但在曙光在望、理想即將變成現(xiàn)實的最后時刻，卻因小小的失敗而灰心喪氣，從畢生事業(yè)之輝煌跌落到屈辱的滑鐵盧。第三十六頁，共40頁。