心脏外科的革命事件

心脏是一个不停跳动的血泵，维持着血液在人体内不断循环，如果它出了问题而罢工，个体的生命立刻就会受到严重的威胁，但很不巧，心脏又是个容易生病的器官。先天性心脏病在新生儿中的发病率近1％，这个数字是相当惊人的。而冠心病作为现代社会的一个特征，发病率每年上升。瓣膜性心脏病的发病率也一直居高不下，常见的有风湿性心脏病和退行性瓣膜病，在发展中国家，以风湿性瓣膜病为主，在发达国家则主要以退行性心脏瓣膜病为主。

许多心脏病只有靠手术才能解决根本性问题。但是心脏作为一个不断跳动的重要器官，它的工作一刻也不能停止，如果在通常状态下切开它，体内血很快就流空了，再说心脏在不断地跳动，外科医师很难在跳动的器官上进行复杂的精细操作，这是一个极大的问题。因此上个世纪前半叶，心脏外科医生只能在心脏表面做一些简单的手术。心内操作似乎是无法超越的禁区，但是一些大胆而又富于创造力的外科医师却在默默地尝试着他们革命性的开拓工作。

由于低温医学的发展，人们注意到在低温状态下，机体细胞代谢机能降低，机体对缺血缺氧的耐受力明显增加，从理论上讲，短时间的停止血液循环并不会对机体产生太大的影响。1952－1954年，Bigelow开始了低温医学在心脏外科应用的实验研究，并取得初步成果。Swan医生第一次将之应用于临床手术，并取得成功。方法是病人麻醉后，将其放入冰水池中全身降温，待降到一定温度时快速开胸，阻断心脏循环，必须在几分钟内干净漂亮地完成手术。这对外科医生的心理素质和技术是一种极大的挑战。因此这种术式受到了较大的限制，许多外科医师在如此苛刻的手术条件前退却了，另一方面，由于时间太短，它只能用于非常简单的手术，用之进行复杂手术毫无可能，这迫使人们去探索新的道路。

由于低温手术的局限性，心脏外科医师迫切需要越过这个瓶项，找到更加安全可靠的技术来解决这个问题。心脏外科许多手术都需要进行心内操作，多数手术都比较复杂，需要较长的手术时间，而在低温手术下不可能长时间停止循环，最理想的办法就是应用外部的循环装置在手术期间代替患者自身的心脏功能，让患者自身的心脏完全停止工作，给外科医师一个安静无血的术野进行手术操作。这个想法颇具想像力和诱惑力。在Morley Cohen的实验研究基础上，Lillehei于1955年创造性地用一个健康人的心肺与患者的身体用管道相连，手术期间将患者的心肺功能停止，由健康人的心肺同时负担两人的循环，手术获得成功，这极大地鼓舞了这些勇于探索的先驱者们。但是由于此手术给健康供体带来一定的风险，临床应用受到了一定的限制。人们又想到能否制造一个机械的心肺机在手术期间进行体外循环。John H. Gibbon是体外循环之父，当他是一名住院医生时，一次他值班，碰到一位因肺栓塞而死亡的患者，当时他就想，如果有一种人工心肺机来代替她患病的肺，她一定会得救，以后他成为了一名心外科医生，并花了22年致力于体外循环机的研究发明。1953年3月6日，他用他的发明成果成功地做了第一例体外循环手术，并成功了，他的第一位幸运的病人名叫Cecilia Bavolek，是一位房间隔缺损患者。但其后的四位患者就没有她这么幸运了，都死在手术台上了，Gibbon为此心灰意冷。在他之后Lillihei接手进行体外循环机的改进工作，并一直致力于人工肺的研究，他与Richard H. DeWall进行协作，成功地研制出鼓泡肺并应用于临床，在Kirklin等多位优秀医生的参与下，体外循环手术日臻成熟，到今天已广泛应用，成为心脏外科最基本的手术技术。

解决了最基本的循环支持问题后，外科医师们终于可以在安静的术野下进行复杂的心内操作，甚至可以尝试许多高难度的手术。一些复杂的先天性心脏病患者，由于先天发育畸形，正常人所具有的两个心室中的一个或两个都发育极差，无法承担各自的功能，而不能做根治手术，长期以来，这种患者一直无法接受手术治疗。还是比较生物学家的发现给外科医师们带来了灵感，许多较低等的生物，如两栖类和爬行类的心脏两个心室是沟通的，相当于只有一个心室，那么在人类是否也可行呢？人们先在实验里用电灼的方法破坏狗的右心室，发现狗仍能存活，这说明，心脏左右两个室，右心室的功能在某些情况下是可以牺牲掉的，也就是说，没有右心室，人也能生存，当然生活质量会差一些，还可能会有一些并发症。于是，右室旷置手术由此就诞生了，该术式也叫腔肺连接术。把本来使静脉血经过右心房、右心室入肺的上下腔静脉，跨过右心房、右心室而直接与肺动脉连接，这样静脉血就不进入心脏，避免与动脉血的混合产生紫绀。两个发育不良的心脏合在一起当一个左心室使用，维持体循环。部分接受这种手术的患者术后心功能可以维持较好在较好的状态，有的人还怀孕生子。

轻中度的心脏病行外科手术后可以大部分做到完全根治，术后患者寿命和生活质量与正常人无明显差别。一些患者由于病变较重无法进行根治手术，可以选择进行类似上述的姑息性手术，延长生命，提高生活质量。但是也有一个部分患者由于心脏病变特别严重，或已经达到疾病的终末期，既无法进行根治手术，也无法进行姑息手术，这时只能选择心脏移植了。随着医学的进步，许多器官可以移植，并取得了巨大的成功，心脏也不例外。第一例心脏移植是南非的医生Bernard成功完成的。目前已在全世界范围内广泛开展，但是仍存在一些问题，主要是早期和远期排异问题。由于心脏移植还存在供体缺乏这一严重问题，人们又发明了人工心脏，希望用人工心脏缓解心脏供体不足的问题，但是人工心脏仍存在许多技术细节尝待解决，如供能问题，人仍然无法完全脱离机器，且并发症较多，因此目前只能较短期应用，但这毕竟这是一个有前景的方向。

心脏外科从起步发展到现在才半个多世纪，和同类学科相比，应该算是一个相当年轻的学科了，同时它也是与科学技术联系最紧密的学科，随着的科学技术的飞速发展，相信我们一定能看到更多的超乎人们想象力的心脏外科的革命事件。