第三章
白色的人造血液
如果談起第二次世界大戰,人人都會想到原子彈。但是,你知道製造原子彈的鈾是用什麼分離的嗎?是一種稱為“全氟碳”的物質。而全氟碳正是人造白色血液!
讓我們還是先來看看什麼是人工血液,然後再談談全氟碳的由來。
人工血液是指那些具有攜帶氧和排出二氧化碳等血液功能,並且輸入體內後,在一定時間裏,可以全部或部分代替血液功能的液體。
研究人工血液的工作,已經有半個多世紀了。臨床上應用的代血漿,就是研究的成果之一。但它隻能起到補充血容量的作用,它不能輸送氧氣和排出二氧化碳,所以嚴格地說,不能算人工血液。
現在,各國科學家關於人工血液的報道很多,提出的主要研究途徑有:人工合成血紅蛋白及其類似物,無基質血紅蛋白的利用及全氟碳化合物。
其中,全氟碳化合物被稱為白色的血液。它的發現,與美國克拉克的名字密切相關。
1966年7月,發生了一件奇跡般的事:
美國辛辛那堤醫院小兒科教授克拉克,在做實驗時,不知什麼時候,一隻老鼠掉進了白色的全氟三丙胺溶液中。當時他並不知道。幾個小時之後,等他回到實驗室時,那隻老鼠竟然像魚一樣在那白色溶液裏歡蹦亂跳。他把這個發現公布後,轟動了整個醫學界。1979年4月,日本宣布在世界上首先研究成功人造血,並在臨床上獲得成功的應用。我國化學家也於1980年6月9日在上海第一次將自己研製成功的這種人造血輸入病人體內,至今仍在應用。
因為這種化合物的分子中,隻有氟原子和碳原子,故又名“氟碳人造血”。又因為它是白色的,所以又叫它為“白色的血液”。
這種白色的人造血,是由全氟碳化合物組成的膠體超細乳劑,乳劑的顆粒直徑小於01毫微米;它的粘度同人血差不多,比重比人血略大些。與人血相比,它有許多奇特的功能:它不僅可以擴充血容量,而且可以攜帶和排出二氧化碳,它攜帶氧氣的能力比人血大2倍,特別適用於大出血急救和手術;它無血型之分,不論何人均可輸注;化學穩定性好,存放時間達半年,比人血高一倍。它對人體無害,在體內64小時後,自動地通過肺部呼吸和尿液排出體外。因而被稱為“20世紀的醫學奇跡”。
正因為它的以上特點,所以輸全氟碳人造血有許多優點:(1)不需要配血型,這對於罕見血型的病人、血型不合而手術無備血的病人特別合適;(2)輸這種血不會引起輸血後肝炎,避免了血液的交叉感染;(3)它與高壓氧艙配合,可用於搶救一氧化碳中毒的病人。
這種人工血液還可用於髒器移植,特別是用於腎移植時的腎灌流保存;某些手術需要體外循環時,也可以用人工血液作為充填液以代替血液。與其他人工血液一樣,它還有許多不足之處,比如不具備人血的免疫、凝血、抗菌、營養等功能,還需科學家進一步研究探索。
人工血液的研究,不僅直接對醫學臨床工作具有現實意義,而且對細胞培養、免疫功能、骨髓造血功能、腫瘤治療、循環生理等基礎研究也很有價值。相信在下個世紀,會出現更好的全氟碳乳劑。
借來的“耳朵”
許多耳病(如粘連性中耳炎、耳硬化症)、耳毒性藥物(如鏈黴素、卡那黴素等)以及噪音,都可引起耳聾,隨著我國人口壽命的延長,老年人越來越多,如何推遲和治療耳聾則成為一個重要的課題。
為了使聾人重新聽到聲音,醫生和科學家經過許多年的艱苦努力,終於研製出不同類型的助聽器和電子耳。
這裏讓我們先看看助聽器。它有盒式、耳背式(掛式)、眼鏡式和耳塞式多種。用得較為普遍的是盒式。耳塞式也稱耳內或耳道式,要根據配戴者的耳道形態定製。眼鏡式助聽器有明顯的優點,尤其是屈光不正的人,配眼鏡式助聽器一舉兩得。當然,這種助聽器價格昂貴,而且一旦助聽器發生故障,或者屈光度不適宜,就會失去“優勢”。
助聽器並不適合全聾的人,一般隻對聽力損失30~60分貝的人適用。配助聽器時,一定要去醫院測試聽力,以幫助選擇合適的助聽器。
電子耳則與助聽器不同,它可以讓全聾的人重新聽見聲音。由於它是代替耳蝸聽神經的功能,所以也叫它電子耳蝸。它的研製成功是一件非常了不起的事。
1977年,美國的考倫普斯已完全喪失聽力7年之久,他誌願參加美國猶他大學的一項實驗:8根細導線植入病人的內耳,並與一個像硬幣大小的塑料插頭連接。插頭鑲嵌在左耳後麵的腦殼上,且與微型計算機相連,使患者聽到聲音,但患者一次隻能分辨出一種聲音或者單一樂器的聲音。這卻譜寫了聽力治療上的全新的一頁!
助聽器現在,幾經改製的電子耳,可以模擬耳蝸中成千上萬個神經細胞的功能。電子耳把聲音轉換成電信號,通過聽覺神經傳送到大腦。並通過一個貼在耳邊與微處理機相連的微型話筒,將聲波轉換成電脈衝,再經過植入的電線把它傳入聽覺神經。醫生用難以想象的高超技術,把8根導線中的6根,分別植在耳蝸中相應高低不同頻率的幾個區域裏,另外兩根導線則植在肌肉組織上,作為電流回路的地線。
1987年,我國天津和西安分別研製了電子耳,並成功地用於患者。
現在的人工耳蝸更進一步得到改進。它避免了經入皮膚的插入電源方式,所需要的電源是由體外超聲波或無線電提供,體外裝置包括拾音器、信息編碼電路和超聲波發生器等。電子耳蝸本身隻有豌豆大小,但卻有人耳蝸中成千上萬個神經細胞的功能。
機器人做手術、當護士
1995年,在機器人應用世界大會上,有一件令世人矚目的事——機器人首次為人做手術。
“機器人教授,現在請您來做手術。”這一指令是由米蘭一家醫院的一個大廳裏發出的。
在距大廳幾千米的醫院手術室裏,一個超專業化的醫用機器人,接受了指令。它用一銀針刺入一個全身麻醉的病人體內,完美地完成了前列腺活組織提取手術。
向機器人發指令的皮薩尼教授,通過超聲波圖像,可以看到進行活組織提取的針,通過個人計算機把坐標數據傳送給機器人,針就可以準確地切割。
其實,機器人幫人做手術,在1985年就已成為現實。在此之前,機器人(嚴格說是機械手)也為醫療事業做了不少工作,比如取放射性核素,做護理工作等。