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第11章 科学用药(5)

应用显微外科技术已能缝合0.1毫米的微血管。断肢低温缺血长达56小时仍能再植成活。断肢再植的成功率已由原来的50%左右,提高到92.9%,并可以从病人的脚上取1~2个脚趾,移植代替缺失的拇指,使失去手指的病人用脚趾代替手指写字、用餐具等。

用显微外科技术还能吻合神经,如运动神经移植术,是选择相应的运动神经,把它的未端分成若干细小的神经末梢,然后再移植到肌肉里,使肌肉恢复功能。

在我国,由于显微外科器材的配套自给,许多城市基层、厂矿、部队医院及一些县医院也开展了各种显微外科手术。随着科学技术的发展,电子计算机也开始在显微外科中发挥作用,它在图像识别、手术设计、手术预测、术中术后监测和监护等方面都得到了应用。在国外,正在研究更为方便的手术显微镜。德国设计出一台声控手术显微镜,外科医生可以通过话筒下达16种口令,如“焦点对准点”、“再放大”、“图像往左偏”、“高一点”、“中间的光再强点”、“停”等等。它预先把外科医生的声音进行编码,所以手术时别人的话不起作用,而且每发出一道命令,电子仪器都要先重复一遍,医生核准后,微型电子计算机才开动伺服电动机,再立即高度准确地调好显微镜。如果这种声控手术显微镜得到普及,显微外科手术将会得到更快的发展。

核磁共振成像术

1946年,美国加利福尼亚州斯坦福大学布劳克和麻省哈佛大学柏塞尔等人发现了核磁共振现象,并因此荣获1952年诺贝尔物理学奖金。

1971年,美国的达曼迪恩首先将核磁共振信号用于检查癌症。1977年,英国首次获得了人手腕部的磁共振剖面图。进入80年代,由于计算机技术、电子技术和超导技术的飞速发展,核磁共振成像术才日臻完善,并在临床上广为应用。1986年,我国引进了这一技术。

核磁共振成像术,是一种揭示人体“超原子结构(质子)”相互作用的“化学图像”的技术。

要了解这一技术,就需要知道什么是核磁共振现象。

我们知道,任何原子,如果它的原子核结构中,质子或中子的数目是奇数,或两者都是奇数时,这些原子的原子核,就具有带电和环绕一定方向的自旋轴自旋的特性。

这样,原子核周围就存在着一个微弱的磁场。而我们可以把每个原子都看作具有一定磁矩的“磁针”。在我们人体的组织中,有不少具有这种特性的原子,例如氢、氟、钠、磷等等。医学上核磁共振技术就是利用人体内蕴藏量最大、占人体体重70%的水中氢原子核,也就是它的质子的共振成像的。

那么,人体内的氢质子在一般情况下为什么不显出磁性呢?这是因为这些质子的自旋轴排列紊乱,没有一定的方向,彼此抵消了磁矩。

核磁检振“小屋”

如果把人体放在一个强大的外磁场里,情况就不同了。这时,体内各个自旋带电磁的质子的磁轴,就会按外磁场的方向或反向,相互平行地重新排列,磁轴顺应外磁场方向者,处于低能状态,反之为高能状态。在此基础上,再加一个与外磁场方向相互垂直的短暂的射频脉冲,激发自旋质子获得横向磁矩,并产生推进运动,部分自旋质子吸收射频脉冲的能量,跃迁为高能状态,以至脉冲暂停,散发出电磁波信号,这一系列过程,就是磁共振现象。自旋质子从发出共振信号,到完全恢复到受射频脉冲激发前的平衡状态所需的时间称为“弛豫时间”。

人体组织器官及其疾病,在磁共振过程中,不同的组织,其磁共振信号强度不同,弛豫时间也不同,从而显示不同的图像。这种图像不仅可提供清晰的解剖细节,还能提供组织器官和病灶细胞内外的物理、化学、生物和生化等方面的诊断信息。

做核磁共振检查时,要拿掉身上各种带金属的物件,平躺在检查床上,徐徐送入“小屋”即可,它不必用任何造影剂,即可显示血管等结构。核磁共振检查对人体没有损伤,可以从任何方向作切层检查,成像有高度灵活性;分辨率高,而且10~20秒种即可成像。

单克隆抗体导向疗法

科学家们发现,在实验室的试管里,有不少抗癌药都能杀灭癌细胞,而且很有效,但一用到人体,情况就发生了变化:它在杀灭癌细胞的同时,不分敌我,也损伤人体的正常细胞,这样,就限制了这些药的用量,疗效当然就不会理想。因此,多少年来人们一直希望找到一种方法或药物,它只杀灭癌细胞而不损伤正常细胞,现在,这个愿望正在逐步实现。

军事上,导弹能准确地命中既定的目标,这给医学家们以启示,于是设想寻找一种与癌组织有很高亲和力的物质作为载体,然后把抗癌物质或放射性核素装在载体上作为“弹头”,像导弹一样发射到病变部位,直接杀伤癌细胞。这就是治疗癌症的导向疗法。

对癌细胞具有杀伤作用的“弹头”药物很多,关键是要找到比较理想的载体,生物医学工程中的单克隆抗体被选中了!那么,什么是单克隆抗体?

1974年,英国医生C·科雷和C·米尔斯坦专

心致志地研究杂交瘤技术,制成了新式抗癌武器——单克隆抗体。为了明白这一过程,就要先了解什么是抗体和克隆。

用杂交瘤技术获取单克隆抗体

我们知道,抗体是人体免疫系统反应的产物。当病毒、细菌、毒物等抗原物质进入人体后,人体为了防御抗原的侵袭,便产生相应的抗体。抗体与抗原结合,就是外来抗原被消灭的过程。免疫系统中的淋巴细胞起着主力军的作用,淋巴细胞则分为T细胞和B细胞,其中B细胞在T细胞的协助下可分化为许多浆细胞,一个浆细胞就称为一个克隆,即单克隆。浆细胞可以产生杀灭癌细胞或病毒的抗体,这就是单克隆抗体。

制造单克隆抗体的技术非常复杂,其大体过程是:把能产生抗体的小鼠(或大鼠)的脾脏细胞和小鼠(或大鼠)的骨髓瘤细胞进行融合、培养,再挑选繁殖力强的杂交细胞培养、检测。最后筛选出能产生预期抗体的单克隆细胞进行繁殖,这样就可以从培养液中提取单克隆抗体了。如果把单克隆细胞注入小鼠体内繁殖,还可以从小鼠的腹水中提取高浓度的单克隆抗体。1983年,北京市肿瘤研究所成功地培养出我国第一株能分泌单克隆抗体,并可以在体外培养的抗胃癌杂交瘤细胞;第四军医大学也用杂交瘤技术得到3株能分泌抗人鼻咽癌的单克隆抗体。近年已有20多种癌症单克隆抗体制备成功。

有了单克隆抗体,就可以对各种癌症进行治疗了。比如,治疗肝癌,载体可选用与肝癌细胞有亲和力的甲胎蛋白抗体和抗铁蛋白抗体,“弹头”用放射性核素碘131,取得了很好的疗效。

现在,单克隆抗体技术还可以用于诊断传染病和癌症,以及许多基础研究。

爆破体内的石头

我们人体的一些器官,有时会发生结石这种疾病。尿路结石最为常见,包括肾结石、输尿管结石、膀胱结石和尿道结石。对于这些结石,一般都用手术切开,取出结石,这往往给病人带来痛苦,并且常发生合并症。因此,人们一直在寻找不开刀的治疗方法。

随着高科技的广泛应用,定向爆破体内的结石已经成为现实。爆破方法可分体内、体外两种。

1.体内结石爆破:1977年,日本人提出了爆破疗法的设想,1980年我国科技人员把这一设想用于临床,使不少患结石的病人得到治愈。要爆破,就得有“炸弹”,而且要放在结石上,且对人体无害。在膀胱里用的“炸弹”只有小米粒大,重约5毫克,用叠氮化物制成。医生用带窥镜的爆破钳把“炸弹”送进膀胱,并夹住结石后固定在膀胱中心,然后向膀胱里灌生理盐水,让膀胱膨胀起来,这样结石就好像在一个储水池里;退出窥镜,接好电源,于是“炸弹”爆炸,使结石粉碎。一般爆炸疗法不会损伤膀胱组织。因为爆炸产生的热量可以被生理盐水吸收,生理盐水还可以阻止碎石的扩散。这种方法简便安全,特别适用于膀胱结石的治疗。

2.体外震波碎石疗法:用体外产生的某种冲击波,粉碎体内结石,使碎石颗粒通过与外界相通的管道排出。此法适用于泌尿系和胆囊结石。70年代初,前苏联学者首先提出利用水下快脉冲放电获取液电冲击波碎石,后来德国科学工作者研究成功。

我国也于80年代中期整机研制成功,并已开展了此项疗法。现在,更有了不需麻醉,也不需泡在水槽里的体外震波碎石机。采用两束交叉成90度的X射线透视,使结石定位于震波能源最密集的焦点上,治疗过程X射线曝光4~10分钟,病人承受的X射线辐射量是常规胸透的3倍。震波机工作电压13~20千伏,震波轰击300次~1600次,即可把结石全部破碎。治疗后7天~14天结石排出。用这种方法治疗胆结石,还应在震波碎石后,每天坚持服用足量的熊去氧胆酸,以便结石碎层逐渐溶解及排出。

大显身手的激光手术

激光又叫“镭射”,是激光器受激辐射产生的一种特殊光源。许多固体、气体、半导体都可以激发出激光。激光的许多基本特性与普通光线相同,但也有它的一些特性:(1)高亮度,能量非常集中,是目前最亮的光源,功率1毫瓦的氦氖激光器所产生的激光的亮度要比太阳光强100倍;(2)方向性好,基本沿直线传播;(3)色调纯正、鲜明;(4)相干性好。这些特色,使激光在工农业、医学、国防等方面得到广泛应用。

激光作用于生物体上,可产生热、光、机械压力、电磁场等四种效应,并以不同的形式应用于医学。用激光刀在外科切割、烧灼和焊接,取得了很好的效果,并逐渐在临床各科得到了应用。

当然,激光是由激光器产生的。医学上常用的激光器有:(1)固体激光器,如红宝石激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、钕玻璃激光器等;(2)气体激光器,如二氧化碳激光器、氦氖激光器和氦镉激光器。此外,还有液体激光器、化学激光器及半导体激光器。

用激光刀做手术,切割组织损伤少,出血少,止血快,无感染,术后伤口愈合快,疤痕少;用于骨科切骨快速,不会引起骨脆裂,利于骨的再生愈合。

利用激光的烧灼作用,不仅可以治疗各种糜烂、溃疡和炎症,还可以治疗体表肿瘤、烧伤结痂、皮肤癌等。激光的焊接作用广泛用于眼科,如焊接视网膜剥离的破口,可取得立竿见影的效果。用激光作虹膜切开术可治疗青光眼、虹膜睫状体炎、先天性瞳孔膜闭等,成功率在80%以上。

激光与其他高新技术结合,在医疗中更是大显身手。

如纤维内窥镜氩激光器,让激光借助光导纤维直接到达胃肠、膀胱等脏器,直接治疗内脏出血或切除表浅肿瘤。国外已有用激光光导纤维清除血管内壁动脉粥样硬化斑块的报道。

“心脏移植”梦想成真

不少心脏病人到了晚期,心脏功能完全损伤,甚至心脏的形态、结构都遭到严重破坏。到了这种地步,以往很长时间,医生都束手无策。现在,为了挽救病人的生命,则可以给病人换个心脏。

心脏移植,这是多少年来人们的梦想。为此,在1960年,劳尔医生给狗进行了心脏“移植”试验获得成功。

1967年,世界上第一例人体心脏移植手术成功。病人是南非开普敦的一位男性心脏病患者,他8年来发生了三次心肌梗塞。最后一次梗塞出现了严重的心力衰竭,药物治疗无效,内科、外科无能力挽回他的生命。如果不进行换心——心脏移植,病人将命归黄泉,必死无疑。

心脏外科专家巴纳德教授决定为这位病人做心

脏移植手术,挽救处在九死一生边缘上的生命。提供心脏的供心者是一位姑娘,遇车祸头部严重受伤,意识和一切生命反射均已消失,只有心脏还在微弱的跳动,经神经科专家认定病人已处于“脑死亡”。

此时,巴纳德和他的同事进行的首例人体心脏移植手术开始了。取出心脏和心脏移植两台手术同时在一个房间进行。手术非常顺利。术后第二天,病人醒来首先感觉到的是困扰他近十年的胸闷、气喘的折磨不存在了;术后一周水肿消退了;第12天病人下床活动,姑娘的这颗心脏在这位病人的胸腔里欢快地跳动,曾一度濒危的生命又充满了活力。但是在第13天,病人感染了肺炎,难以控制的感染威胁着病人的生命。十分不幸,第18天病人死于肺炎。

在濒死之际,那颗被植入的心脏仍然在顽强的跳动。心脏移植成功了!一时间这一创举轰动了全世界。此后,世界各国都相继开展了心脏移植手术。但是,由于免疫排斥反应及并发感染等一系列问题,手术的死亡率较高,心脏移植手术受到限制。

一般在心脏移植后的三个月内,几乎每个病人都会发生多次排斥反应,出现心率失常及心功能不全等症状。为了防止和减轻排斥反应,术后常规应用免疫抑制剂,并对病人的免疫状态进行监测。80年代初开始应用新型免疫抑制剂环孢霉素,从而减少了术后激素和抗淋巴细胞球蛋白的用量,致使感染明显减少。

80年代以来,由于抗免疫排斥反应药物有了新的发展,心脏移植的存活显著提高。随着该技术的改进,很多国家都能做这种手术。仅1987年,全世界就有2200个病人换了心脏,而且,手术后一年存活率为90%,5年存活率为84%,10年存活率为72%以上。虽然换个心脏不算什么新鲜事儿,但还是有许多严格的技术要求。

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