出血,是外科医生在手术操作过程中最常遇到的情况。面对出血,我们本能的会采用各种方法去止血;止血的方式,依据血管解剖的差异以及出血量的多少而异;这一过程或长或短,或简单或复杂,体现了外科医生的基本素质与水平。然而谁能知道,在外科医生做出判断并手到病除完美止血的背后,是人类上千年对此孜孜不倦的探索与实践,从解剖到生理,从药物到手术,从结扎到修复,洗尽铅华,每一个成熟手段的背后,都体现了医者思考的智慧光辉。今天,我们就一起回头看看,在手术显微镜出现前的血管外科技术。
被誉为“外科之父”的印度医生Sushruta生活于公元前800-600年左右(图1)。之所以被誉为“外科之父”,是因为他的工作基本涉猎了目前外科的所有亚专业分科,甚至整形外科。他在自己著名的专著“Sushruta手记”里最先精确描述了截肢术的做法;作为“放血疗法”的先驱,他还总结了四种方法止血,包括:用树皮中提炼的收敛剂止血;低温止血;用灰烬使伤口干燥止血以及烧灼血管使之收缩止血。
图1 Sushruta医生正在为病人进行头面部手术操作
与此同时的西方世界,是古希腊文明盛行时期。受到“炼丹术”的影响,古希腊医生更擅长应用各种化学混合物来止血。碱式碳酸铜、锑剂与硫酸铅的混合物曾风靡一时用于伤口止血。到了公元2世纪左右的古罗马,当时最有名的医生盖伦,除了在解剖方面颇有研究,在其为角斗士充当医生的3年里,他亲身经历了无数受伤出血的角斗士患者并积累了大量止血经验。他成功的将动脉与静脉的止血方式分开,静脉出血多采用药物治疗,而动脉出血则多采用结扎止血。至此,止血方式由理化方式转变为手术技术。
公元3世纪,人类开始对于血管损伤萌生修复的设想。这从许多宗教故事中即可见一斑。其中最为有名被画家们描述最多的就是Saints Cosmas 和Damian兄弟的故事(图2)。传说有位虔诚的教堂看守患了严重的腿疾被折磨的痛不欲生,他祈祷得到帮助;在其入睡后,Saints Cosmas 和Damian兄弟降临,将同日刚刚去世的黑奴的健康腿移植在教堂看守的腿上。历史上,Saints Cosmas 和Damian兄弟确有其人,医术精良,无偿行医,从不收取费用。故事虽有夸大的成分,但确实反映了人类对于血管重建修复与器官移植的设想。
图2 Saints Cosmas 和Damian兄弟与“换腿”传说
最早有记载的试图完成血管修复手术的是英国的医生Richard Lambert,他在1759年给朋友的信中提到了尝试为一位战伤导致的桡动脉损伤的病人进行血管修复。当时没有修复血管需要的弯针,他采用半英寸直针进行的血管缝合(图3)。随着血管修复要求的逐渐提高,一些与修复、缝合相关的器械应运而生,美国医生Gluck发明了贝壳制的血管阻断夹(图4),并在狗身上完成了股动脉的血管修复。1896年晚些时候,美国芝加哥的Murphy医生在治疗一位29岁右腹股沟枪伤患者过程中,将右侧股总动脉损伤段切除,并对残端进行端-端吻合,他采用的是“套入法”(invagination technique)——将近端套入远端腔内,然后利用双针线缝合(图5),当时的缝针也是直针。然而,这种吻合方式的缺陷也是显而易见的,除这种外翻褥式缝合本身就能导致吻合口狭窄以外,血管全层暴露在血管腔内必然容易导致严重的血栓形成。
图3 Richard Lambert血管缝合示意图(取自原信)
图4 Gluck发明的贝壳制血管阻断夹
图5 Murphy医生的套入吻合法
真正对血管吻合技术进行巨大改进从而可以大大提升血管吻合成功率的是法国的Alexis Carrel教授。他是里昂大学的解剖学教员,也是在1896年,出于兴趣,他开始进行血管吻合技术的研究。他先尝试了Murphy的套入法,为了避免吻合口狭窄,甚至尝试过将焦糖管或小棒塞入血管腔,使连续缝合时不会导致狭窄。但上述方法的效果均不令人满意,最终,他受母亲刺绣的启发,发明了简便而有效的三点固定法(图6),该方法至今仍被应用。
图6 Carrel的三点固定血管吻合法。请注意,Carrel一开始的主张是缝线不穿透内膜
1904年,Carrel离开法国,前往美国芝加哥大学。在这里,他遇到了生理学家Guthrie,两人的合作使得Carrel改良的血管吻合技术得到进一步完善。Carrel自己也承认,在遇到Guthrie前,他的实验并不是总能获得理想结果。在那个时候进行血管吻合时,对于缝线是否应穿透血管内膜还有争议。虽然Carrel等人主张不缝入内膜,但最终是Dorfler等人主张的穿透内膜的缝合法被认为更合理。此后,血管吻合技术在Carrel法的基础上不断被完善,如注意剥除外膜、保持组织湿润等,更细的针和缝线也不断被制作出来。与此同时,采用橡胶套而且夹闭力适当的血管阻断钳至1907年也被Watts等发明报道。Alexis Carrel一生发表了63篇关于血管手术实验的文章,于1912年获得诺贝尔医学奖。
在随后的战争年代中,虽然损伤的肢体血管大多数仍被结扎,但血管吻合技术展现了其重要意义:获得动脉修复或血运重建的肢体,保全率远高于动脉被结扎者。血管吻合与重建技术逐渐向着更加精细、有效的方向发展,而更高层次的重建所需辅助器材、设备也渐渐呼之欲出。