往心脏插一根管

3　往心脏插一根管

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很多科学家为了证明自己的理论，或是改变人类的生活，进行了不计其数的自我人体实验。但是这些实验并非都得到了成功。很多人为此付出了很大的代价。

在医学研究上，就有很多为真理努力奋斗的人。例如，美国外科医生威廉·哈尔斯蒂德把可卡因当作麻醉剂来实验，最后染上了毒瘾；英国人安德鲁·怀特猜测疟疾可能对鼠疫产生免疫，于是让自己感染上两种疫病，结果不到一周便撒手人寰；秘鲁的医科学生丹尼尔·阿尔希德·卡里翁也让自己染上在其家乡广为传播的皮肤病秘鲁疣，而39天之后他却令人意外地死于奥罗亚热。

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德国医生沃纳·福斯曼就经历过这种挫折，他在自己身上做过历史上最为著名的医学实验。后来他的上司把他所有的尝试称为愚蠢的“小丑表演”，并认为这完全配不上高尚的医学事业。好心的同事则警告他：由于他所进行的实验，他可能会在牢中度过一生。究竟发生了什么？

福斯曼

1929年，这个年仅25岁、刚刚成为助理医师的青年实现了一个梦想。他刺破自己左臂肘部的静脉，将一根由无菌橄榄油润滑过的细管插到静脉里。管子越插越深，最终到了心脏。在这期间，他没有感到任何的疼痛，相反却“感受到了一丝暖意”。实验并没有停止，他带着自己的“实验品”，跑到楼下一个配有伦琴射线仪（X光机）的房间。在那里他给自己拍了一张片子，一张足以震惊世界的片子——福斯曼完成了医学史上第一例心脏导管术。

那一年，福斯曼在一家医院当助理外科医生。有一天，他突发奇想：传统的心脏检查方法，诸如叩听诊法、X射线透视法、心电描记法等，对心脏外科的诊断和适应症来说都不够用，急需发明一种触及心脏内部的方法，用以测量压力、直接采血、便于检查氧气和二氧化碳含量、给有生命危害的病人使用速效药，以及使用X射线造影剂，查出心脏的解剖学情况和血流状态。

橄榄油

不久，福斯曼产生一个大胆设想：用一个可弯曲的细软管从肘部通向心脏。负责医院管理事务的卫生委员是福斯曼父母的好友，他被福斯曼这个大胆的设想吓坏了，认为此法“亵渎神灵”，因为当时心脏手术是违禁之事，他更不同意福斯曼用自己身体做此实验。于是，福斯曼只得自己暗中行事。在福斯曼的一再请求下，他的朋友和同事罗迈斯在他肘部作静脉血管穿刺，然后把毛线般粗的软导管涂抹了经过消毒的橄榄油后，将软管小心翼翼地朝福斯曼的心脏部位推进。当导管推至锁骨部位时，刺激了福斯曼，他咳嗽起来，罗迈斯不顾福斯曼阻拦，立即把导管退到体外，第一次实验失败了。

一周过后，福斯曼再次进行实验。他在自己的左肘窝局部麻醉下切开肘前静脉，自己把导管插入静脉，并沿着静脉血管向前推进，然后借助于身边的X光荧光屏前面的一面镜子观察，终于将导管推进了自己的右心房，还摄下了X线照片。在整个实验中，他没有感到痛苦，只有些温暖的感觉，就如同注射钙剂后的感觉一样。

自此之后，福斯曼先后在自己身上做了九次类似实验，用尽了所有的周围浅静脉，并曾将浓碘化钠溶液注入导管内，拍摄到极淡的右心造影照片。

随后，福斯曼撰写了一篇叫做《右心导管检查术》的论文，报告了他的心脏导管术及其在诊断治疗上的作用。遗憾的是，这一心脏导管检查术当时在德国并未受到医界的重视和支持，他一度被迫放弃这一研究项目而转学泌尿科。

直至1941年，美国医学家库南德和理查兹对福斯曼的心脏导管术感到兴趣，他们改进并应用此技术进行血流动力学及循环呼吸生理学方面的研究，并将获得的诸多成就公之于众。从此，福斯曼的心脏导管术才引起医学界的广泛兴趣和重视。到了1945年，他们已累积了1200次心脏导管术方面的经验，为心脏手术开辟了前进的道路。20世纪50年代以来，福斯曼的心脏导管术在临床上应用更为广泛，日趋成熟，它可帮助测定心内和血管各部分的压力及血液含氧量，对进行直接心血管造影术以及研究心、肝、肾的代谢机能，均有很大临床价值；对心脏外科的开展也日益显示出它非凡的功劳。

福斯曼发明了心脏导管术，并勇敢地在自己身上做实验，证明此术于人体无害，却可诊断心脏病变，第一个为研究循环系统病理变化开辟了新路；库南德和理查兹两位医学家重视改进福斯曼的心脏导管术，并作出重要成果，为此，他们三人于1956年共同被授予诺贝尔医学奖。

诺贝尔奖章

说到福斯曼和他的心脏导管手术，就不得不提到伦琴发现的“X射线”。

知识拓展

心脏导管有哪几种？

飘浮导管是借由血液将导管飘入右心腔或肺动脉内，可以不用X射线透视。导管顶端位置可根据压力曲线图型判断，有时还可根据心内心电图判断。飘浮导管主要用于危重病人床旁血液动力学监测。包括微型导管和气囊导管。

微型导管是薄壁尼龙细管，用带针芯的套管，穿刺肘静脉，拔去针芯，将微型导管从套管中插入，用含有肝素的生理盐水缓慢滴注,保持微型导管通畅，缓缓送入导管，使之顺着血流飘入中心静脉、右心房、右心室以至肺动脉。不时观察压力曲线，判定导管抵达何处。

气囊导管又叫斯旺—甘茨二氏导管。为双腔或多腔导管，管端置一乳胶小气囊，导管之一腔通气囊内，另一腔在管端开口，从股静脉或锁骨下静脉或颈内静脉穿刺插管，一般不需X射线透视,根据压力曲线判断导管位置。

管身刻有长度标记，导管插入静脉后，先从插入长度及压力曲线估计管端约至右心房，用二氧化碳充鼓气囊上，慢慢把导管送入,利用血液对气囊的飘入力，将导管飘入右心室、肺动脉。

1895年11月8日晚，伦琴陷入了深深的沉思。他以前做过一次放电实验，为了确保实验的精确性，他事先用锡纸和硬纸板把各种实验器材都包裹得严严实实，并且用一个没有安装铝窗的阴极管让阴极射线透出。可是现在，他却惊奇地发现，对着阴极射线发射的一块涂有氰亚铂酸钡的屏幕发出了光，而放电管旁边这叠原本严密封闭的底片，现在也变成了灰黑色——这说明它们已经曝光了！

伦琴

这个一般人很快就会忽略的现象，却引起了伦琴的注意，使他产生了浓厚的兴趣。他想：底片的变化，恰恰说明放电管放出了一种穿透力极强的新射线，它甚至能够穿透装底片的袋子。不过目前还不知道它是什么射线，于是取名“X射线”。

于是，伦琴开始了对这种神秘的X射线的研究。

伦琴妻子手指骨头和结婚戒指的影像

他先把一个涂有磷光物质的屏幕放在放电管附近，结果发现屏幕马上发出了亮光。接着，他尝试着拿一些平时不透光的较轻物质—比如书本、橡皮板和木板—放到放电管和屏幕之间去挡那束看不见的神秘射线，可是谁也不能把它挡住，在屏幕上几乎看不到任何阴影，它甚至能够轻而易举地穿透15毫米厚的铝板！直到他把一块厚厚的金属板放在放电管与屏幕之间，屏幕上才出现了金属板的阴影，看来这种射线还是没有能力穿透太厚的物质。实验还发现，只有铅板和铂板才能使屏不发光，当阴极管被接通时，放在旁边的照相底片也将被感光，即使用厚厚的黑纸将底片包起来也无济于事。

接下来更为神奇的现象发生了，一天晚上伦琴很晚也没回家，他的妻子来实验室看他，于是他的妻子便成了在照相底片上留下痕迹的第一人，当时伦琴要求他的妻子用手捂住照相底片。当显影后，夫妻俩在底片上看见了手指骨头和结婚戒指的影像。

伦琴虽然发现了X射线，但当时的人们——包括他本人在内，都不知道这种射线究竟是什么东西。直到20世纪初，人们才知道X射线实质上是一种比光波更短的电磁波，它不仅在医学中用途广泛，成为人类战胜许多疾病的有力武器，而且还为今后物理学的重大变革提供了重要的证据。正因为这些原因，在1901年诺贝尔奖的颁奖仪式上，伦琴为世界上第一个荣获诺贝尔奖物理奖的人。人们为了纪念伦琴，将X射线命名为伦琴射线。

知识解码

X射线的作用

在物理的领域里，X射线一般作用在以下五个方面：

（1）穿透作用

X射线因其波长短，能量大，照在物质上时，仅一部分被物质所吸收，大部分经由原子间隙而透过，表现出很强的穿透能力。X射线穿透物质的能力与X射线光子的能量有关，X射线的波长越短，光子的能量越大，穿透力越强。X射线的穿透力也与物质密度有关，利用差别吸收这种性质可以把密度不同的物质区分开来。

（2）电离作用

物质受X射线照射时，可使核外电子脱离原子轨道产生电离。利用电离电荷的多少可测定X射线的照射量，根据这个原理制成了X射线测量仪器。在电离作用下，气体能够导电；某些物质可以发生化学反应；在有机体内可以诱发各种生物效应。

（3）荧光作用

X射线波长很短不可见，但它照射到某些化合物如磷、铂氰化钡、硫化锌镉、钨酸钙等时，可使物质发生荧光，荧光的强弱与X射线量成正比。这种作用是X射线应用于透视的基础，利用这种荧光作用可制成荧光屏，用作透视时观察X射线通过人体组织的影像，也可制成增感屏，用作摄影时增强胶片的感光量。

（4）热作用

物质所吸收的X射线能大部分被转变成热能，使物体温度升高。

（5）干涉、衍射、反射、折射作用

这些作用在X射线显微镜、波长测定和物质结构分析中都得到应用。

在化学领域，X射线一般作用在以下两个方面：

（1）感光作用

X射线同可见光一样能使胶片感光。胶片感光的强弱与X射线量成正比，当X射线通过人体时，因人体各组织的密度不同，对X射线量的吸收不同，胶片上所获得的感光度不同，从而获得X射线的影像。

（2）着色作用

X射线长期照射某些物质如铂氰化钡、铅玻璃、水晶等，可使其结晶体脱水而改变颜色。

除此之外，X射线在生物方面还有很多用途。

X射线照射到生物机体时，可使生物细胞受到抑制、破坏甚至坏死，致使机体发生不同程度的生理、病理和生化等方面的改变。不同的生物细胞，对X射线有不同的敏感度，可用于治疗人体的某些疾病，特别是肿瘤的治疗。在利用X射线的同时，人们发现了导致病人脱发、皮肤烧伤、工作人员视力障碍，白血病等射线伤害的问题，在应用X射线的同时，也应注意其对正常机体的伤害，注意采取防护措施。