其他方面的发展

4．4．3　其他方面的发展

西方医学的发展受到了自然科学进步的影响，特别是物理和化学的影响，在物理方面主要表现在医学诊断和治疗仪器的进步，化学方面的发展则主要是促进了医学药物的发展，这一方面前面已经有所介绍。下面主要叙述医学仪器方面取得的辉煌。

在人类医学史上有很多仪器产生了很大的作用，如产钳挽救了无数产妇和婴儿的生命，听诊器对内科疾病的诊断提供了很大的方便，光学显微镜让人们发现了一个微观世界。现在让我们一起了解更多的仪器给医学带来的发展。

1．诊断方面

1）体温计

早在16世纪就有了第一支温度计，是由意大利著名生物学家伽利略制造的。他在一次上课的过程中被液体热胀冷缩的原理激发了灵感，在1952年制造出了一根有刻度的细长玻璃管，封闭的一端成球形，未封闭的一段插在水里。但是这种温度计受大气的影响太大，测量往往有很大的误差。1654年，伽利略的学生将水改为酒精，并首次运用于对人体温度的测量；大约10年后，意大利人阿克得米亚又用水银代替了酒精并被广泛应用于临床；1867年，英国的奥尔巴特医生根据人体体温的特点研制出了专门用于测量人和动物的体温计，并一直沿用至今。体温是人的基本生命体征之一，在临床上的意义不言而喻。

2）X射线

1895年，德国的威·伦琴在家中的地下室用克鲁克斯试管做实验时，发现他放在书桌最下面抽屉里的一个皮包中用黑纸包着的感光板曝光了，上面是一把钥匙的图像，这把钥匙是放在书桌中间抽屉中的。他思考出现这种现象的原因，经过仔细观察，他发现克鲁克斯试管、钥匙、感光板在同一直线上，但是克鲁克斯试管并没发出任何可见光，由此他猜测试管一定发射了某种不可见的光，他称之为X射线。经过半个月的时间，他终于找到了X射线。之后，又一次很偶然的，他将钡氰亚伯酸盐（可发出微弱的绿光）涂在纸上做实验时，突然发现荧光纸上出现了骨骼的轮廓，惊吓之后，他发现原来是自己的手挡在了纸前，显示出来的是自己的手骨。他惊喜不已，原来这种射线还可以穿过人的皮肤看到骨骼。又经过一段谨慎的研究之后，他发表了自己的发现，X射线开始应用于医学，从此人体内部可以直接检测到了，这给医疗工作者带来了极大的方便。

3）血压计

历史上有记载的第一次对血压的测量是在马身上进行的。18世纪初，英国的哈尔斯医生将一根长玻璃管与一根铜管的一端相连接，接着将铜管的另一端插入马腿的动脉内，然后使玻璃管垂直，让马腿动脉血管里的血顺着玻璃管上升，用这种方法测得血压。1896年，意大利的医生里瓦·罗克西进行了深入分析之后设计出了一种血压计，这种血压计是由袖带、压力表和充气球三个部分组成的。测量方法和今天的不同点在于不是通过听诊器听声音判断收缩压和舒张压，而是根据压力表跳动的高度进行推测，而且仅能测量收缩压。约10年之后，俄国人尼古拉科洛特科夫将罗克西的血压计进行了改进，首先是加上了听诊器，再就是将压力表改为水银柱。这种方法科学、安全、准确，现在临床上仍在使用。

4）心电图

19世纪末，科学家发现了动物的心脏搏动时伴有微弱的电活动，后来在人身上也发现了这一现象。1891年，荷兰病理学家威廉·爱因特霍芬经过6年的努力研制出弦线电流计，1903年他又发明了弦线型心电图描记器，1906年首次应用于临床获得了成功。当然，随着科技的发展，心电图机也越来越精密，现在在任何一家正规医院都可以看到它在临床上发挥的巨大作用，心电图已成为心脏的常规检查。

5）脑电图

1875年，英国外科医师卡顿在动物的暴露脑中记录到了电流；1903年德国医学家汉斯·贝格尔先后对狗的暴露脑、做手术的病人的头皮下、正常人和病人的完整头盖骨进行了电流的描记，均获得成功，并将人在思考、休息、睡眠等不同状态下的不同的电流描记图进行了命名；1934年阿德里昂和马泰乌斯改进了脑电描记术，用于诊断某些类型的癫痫、精神错乱和脑瘤；1950年，波泽和舒伯弗里开始应用脑电图，并在临床上应用至今。

6）电子显微镜

1928年德国科学家恩斯特·鲁斯卡制造出了第一台电子显微镜，最初放大率为12倍，1933年他又制造出了第二台电子显微镜，得到了金属箔和纤维的1万倍的放大图。1939年西门子公司制造出了分辨率为30埃（1埃＝10¹⁰米）的世界上最早的实用电子显微镜。这是物理学上的成就，引进医学领域后在微生物学方面取得了重大进展。

7）超声扫描

科学家在研究蝙蝠确定方向的方法时，发现蝙蝠通过喉头能发出一种人听不到的高频声波，经物体反射回来接收之后判断周围是否有障碍物。科学家把这种声波称为超声波。1942年，奥地利医生杜克西首次使用超声技术扫描脑部结构；1957年英国科学家伊恩·唐纳德用超声波扫描胃部的肿瘤，真正将超声波引进医学应用。除此之外，唐纳德还发现超声波可以检测胎儿，而且比X射线安全、准确。现在医院里超声扫描发展成为了一个大家族，有很多种不同的形式，应用极广。

8）内窥镜

在20世纪50年代之前，一些与体外相通管道的检查都需要用手术打开看，没有合适的方法进行无创或微创的检查。1953年，第一个附有光照系统的观察仪器诞生了，但是由于太笨重，在检查时还需要为其打开一个专门的通道，在临床上未推广。1955年赫斯考维兹在英国碰上专门研究用玻璃纤维束发送光信号的研究人员时想到可以将这种技术用于医学，解决长期困扰自己的问题。在破解研究中的各个难题后，1956年末，赫斯考维兹制作出了内窥镜，1957年2月，内窥镜第一次用于临床并获得成功。从此，内窥镜在临床推广开来，并随着科技的发展进一步得到完善。内窥镜在对疾病特别是癌症的早期诊断上发挥了极大的作用。

9）CT

1967年英国的霍斯菲尔德改进X射线的应用方法，成功地设计出了一种可应用于临床的断层摄影装置，这就是CT机。1971年9月，CT机在伦敦的一家医院为一名英国妇女诊断出了脑部的肿瘤。此后，CT机得到世界广泛的认可，成为内科疾病诊断中不可缺少的诊断方法。

10）磁共振成像仪器

磁共振成像技术（MRI）是20世纪80年代初发展起来的一种新的成像技术。早在1946年，美国斯坦福大学物理学家洛赫和哈佛大学物理学家柏塞尔通过实验分别发现了核磁共振现象。1971年，美国纽约州立大学的达马迪安首次提出了用磁共振波谱仪检测人体的正常组织和癌变组织，并在《科学》杂志上发表了相应的文章，为核磁共振成像技术在医学诊断方面的应用开了先河。1973年，纽约州立大学的劳特布尔提出了利用磁场和射频相结合的方法获得磁共振图像的技术开发设想，并用此法获得了最初的二维磁共振图像。1974年，英国诺丁汉大学的曼斯菲尔德先后提出了脉冲梯度法选择成像技术和选择激发序列成像法。1980年，另一位学者迪恩发展了一种更优越的方法——二维傅立叶变换成像法，使核磁共振成像技术真正走上商业开发之路。现在磁共振成像仪器已经成为诊断和术前检查的标准仪器。

2．治疗方面

1）放射疗法

1867年，德国科学家哈尔茨发现癌细胞是因为正常的细胞失去控制而形成的；1896年，德国科学家伦琴发现了X射线；1903年，德国科学家格奥尔格·佩尔特斯在研究癌症的治疗方法过程中，用X射线照射一个患者的恶性肿瘤，结果肿瘤竟然变小了。但是这时候的放射治疗机不够好，对于较深位置的肿瘤无法照射到，只能采取加大剂量的照射，但是X射线对人是有伤害的。到了20世纪60年代，出现了更好的放射治疗机，它所发射的电子束能够直接照射到骨和器官中。即使这样，X射线对人体正常组织的危害还是存在的，现在一般仅用于必要的检查和癌症的治疗。

2）肾脏透析仪

1931年，荷兰医学家威廉·科尔夫在研究体内血液的构成和功能时，发现治疗肾衰竭最好的办法就是在体外模拟肾功能。1944年他设计出了一个系统，这个系统能够将体内血液中的代谢废物通过渗透作用析出，从而净化血液。但是由于每次进行透析都需要大手术，所以很不方便。1960年，西雅图的斯克里布纳研究出了能够将透析用的管子插在大动脉、静脉上数月甚至数年的方法，利用人工肾治疗肾衰竭，从而使病人大大受益。

3）心肺机

1930年10月3日，美国波士顿麻省总院外科收治的一位肺动脉栓塞的病人因治疗无效而死亡，这件事给了刚从杰弗逊医学院毕业的约翰·吉本医生很大的触动。由此，他希望能够制造出一个能够完全代替心脏和肺功能的机器，以保证在进行肺部大手术时能安全顺利的进行。经过九年的努力后，吉本在美国胸外科协会学术会议上报告，经过全新非流转的实验猫已经能长期存活。后来因第二次世界大战爆发，他到1945年才重新回到实验室，经过多次的实验与改进之后，1951年心肺机终于运用到了临床，可惜的是数次应用都没有获得成功。直到1953年5月6日，吉本为一位病人实施房间隔缺损修复术时应用体外循环后，手术获得成功，病人完全康复。至此，心肺机才真正开始发挥强大的作用。后期在一次次的改进中，心肺机越来越精密，在心脏和肺部的大手术中起到的作用无可替代。

4）心脏起搏器

1932年美国心脏病专家史蒂金·海曼研制出了一台7．2公斤重的心脏起搏器，尽管有临床用途，但需要以病人的自由行动为代价。为了研制出轻便的心脏起搏器，1956年美国的威尔逊·格雷德巴齐开始了这方面的研究。在一次拿错电阻器型号的试验中他成功了，在狗的身上做完实验后，他将其应用到一个70岁的有极其严重心传导阻滞的病人体内，使老人多活了20个月。后来研制出来的使用核电池的起搏器寿命达到10年，给心脏疾病的患者带来了福音。

5）激光外科

1960年美国的弗农·英格拉姆制造了第一台激光器，1964年将它用于眼科手术治疗，仅用了一次激光脉冲，用千分之一秒的时间就将病人因视网膜脱落而形成的小洞修复好了，这使得激光治疗开始受到医生们的关注。现在激光治疗已应用到各个方面，如心血管、肿瘤等。

在这里笔者仅介绍了生物医学模式中主导的两条线，但是其他学科也在不断进步，解剖学、病理生理学、神经学、心理学等医学的各个学科都在飞速进步，使得医学在时代的驱动下向着为人类更好服务的方向前进着。