卡雷尔:血管缝合之父

—— 医路诺贝尔系列(六)
作者:胖瓜来源:蝌蚪五线谱发布时间:2016-06-13

亚历克西斯·卡雷尔的一生宛如过山车般跌宕起伏:曾因冤枉的“反科学”事件被科学界背弃;后因单枪匹马地开创现代外科技术中关于血管的大部分内容而荣获第十二届诺贝尔生理学或医学奖获得者;晚年却又因为纳粹政府工作染上一生耻辱的污点。

  医路诺贝尔系列:挖掘历届诺贝尔生理及医学奖得主的经历,为大家展示1901年至今医学界绚丽多姿、波澜起伏的科学画卷,见证现代医学每一次改变人类历史的进步。

  法国医生卡雷尔在无数次手术试验中,单枪匹马地开创了现代外科技术中关于血管的大部分内容。

  1873年6月28日,亚历克西斯·卡雷尔(Alexis Carrel)出生在法国里昂,他同名的父亲是一个商人,在他很小的时候就去世了。他的母亲亲自教他读书写字,对他有很高的期望。卡雷尔从小聪明伶俐,16岁时就获得了里昂大学的文学学位。一年后,他又获得了科学学位,紧接着便转入医学专业继续深造。

晚年的卡雷尔(网络图)

  晚年的卡雷尔(网络图)

  震惊世界的刺杀事件

  1894年6月24日,还不满21岁的卡雷尔刚刚成为一名外科实习医生。这一天,法国巴黎发生了一桩震惊世界的刺杀事件。当时的总统萨迪·卡诺(Sadi Carnot)在公共场合演讲后遭遇了一名狂热的意大利无政府主义者的行刺。这位深受爱戴的总统的腹主动脉被小刀刺破,血流不止,在两天奋力的抢救后,最终遗憾地宣告不治身亡。这个事故在年轻的卡雷尔心中留下了深刻的印象,他此时暗自给自己定下了长远的目标,希望有朝一日能够解决血管缝合这个世界难题。

被刺杀的卡诺总统(网络图)_副本_副本

  被刺杀的卡诺总统(网络图)

  在那个时代,对于类似卡诺总统这样因外伤导致血管破裂出血的病人,外科医生能做的事情其实并不多。病人常徘徊于失血死亡的边缘,但当时血型尚未被发现,输血治疗纯属拼运气;对于四肢出血的病人,外科医生会用束带在靠近伤口处裹紧以终止出血,这个粗暴的方法有可能拯救一条生命,但被紧紧勒住的那只胳膊或者腿之后常因为缺血而坏死,最终只能截掉;而对于躯干处或者头颈部出血的病人,他们就基本上没什么办法了。有人曾在伤口里找到破裂的血管,尝试直接缝合,但效果不佳——动脉的血压大,普通的缝合线很容易被崩开,而即便侥幸逃过这一劫,缝合过的血管之后会留下可怕的疤痕,它们不仅脆弱,还会缩窄堵住血管,最终病人依然无法逃过疤痕再次崩开出血或者缺血坏死截肢的厄运。

  1900年,在十年的医学教育后,27岁的卡雷尔拿到了医学博士学位,并留在里昂大学的医学院工作。除了临床工作之外,他还兼职为学生们上解剖课,同时还开始了他对血管的研究。解剖课让他能够接触到更多的人体标本,他对血管的走向形态更加了然于心了。1902年,他在《里昂医学》上发表了一篇论文,介绍了自己发明的血管缝合法:他提出首先在血管破裂处等距先缝上三针,以将伤口固定成两段折线的形状,之后,他用消毒过的蚕丝线将血管断端反折出来对合缝合,使内壁光滑、血流不受影响。

卡雷尔绘制的血管缝合示意图(网络图)

卡雷尔绘制的血管缝合示意图(网络图)

  这个方法很快引起了外科界的注意,并被临床证明牢固而有效:它不仅能止血,还能防止血管的缩窄,从而避免了栓塞的后遗症。卡雷尔信心满满,继续攀登血管领域的另一个高峰:他的野心不止在于将血管上的小伤口缝合,他还希望能够找到完整地替代、重建血管的方法,这样外伤更加严重的病人就有救了。可就在第二年,在一次火车出差上,卡雷尔遭遇了一起意想不到的飞来横祸。

  火车上的飞来横祸

  1858年,法国的洛尔德斯(Lourdes)有一个14岁的天主教女孩宣称看见了圣母玛利亚的圣光,从此之后,这个小乡村就成为了无数虔诚教徒的朝圣地。很多当时无药可治的重病人都希望来这里等待神迹的出现。1903年,在一个医生朋友的拜托下,卡雷尔答应帮忙护送一批病人登上前往洛尔德斯的火车。在这批病人中,有一个名为玛丽亚·百利(Marie Bailly)的年轻女孩。她从小就患有肺结核,而且病情日渐严重。

  在火车上,玛丽亚忽然发起了病。她的皮肤发烫,全身冒出冷汗,抱着胀气的肚子痛苦地在地上打滚,无论怎么样也没办法让她安静下来。通过简单的触诊,卡雷尔怀疑这是肺结核散播导致的腹膜炎。这在结核病发病率极高的当时,是一种常见又迅猛的致死性并发症。治疗腹膜炎的药物差不多要大半个世纪后才会出现,于是,卡雷尔的诊断基本等同于为这个女孩宣判了死刑。火车终于到站时,在女孩的要求下,人们在洛尔德斯采集了一些湖水,并将它们洒在女孩隆起的肚子上。令人惊讶的是,半小时后,玛丽亚腹部的剧痛居然逐渐缓解了,在几个月的修养后,她加入了洛尔德斯的一个宗教组织,作为一名修女活到了58岁。

洛尔德斯等待“神迹”的人(网络图)

洛尔德斯等待“神迹”的人们(网络图)

  这个故事看似神奇,但其实并没什么特别:在火车上,由于缺乏诊疗工具,卡雷尔的诊断很可能失误,玛丽亚也许只是暂时的肠痉挛或肠梗阻发作;但在当地报纸及宗教势力的大肆宣传下,这个事件又变成了“洛尔德斯有神迹”的有力证据之一。记者采访了唯一一个在场的专业人士卡雷尔,但却断章取义地将他描述为“被神迹折服的围观群众之一”。卡雷尔后来曾经在报纸上刊文澄清,但却没有引起什么注意。他甚至还为此写了一本书诉说自己的冤情,但这本书在他去世四年后才出版。这桩意外事件最终成了飞来横祸,他因此丢了工作:与热爱谈论超自然事件的大众不同,当时法国科学界盛行反教权主义,与宗教沾边的人员一律被当作“反科学”的反面例子开除。无端端背了黑锅的卡雷尔走投无路,只好背井离乡,坐船飘过大西洋,打算到加拿大去建个农场放牛,自此了却残生。

   血管研究的登峰造极

  到了加拿大后,卡雷尔短暂地从事了一阵子农业工作,后来他就放弃了大自然,接受了芝加哥大学的邀请来到美国,最终定居纽约,并在1906年成为了洛克菲勒医学研究所的准会员。就是在洛克菲勒医学研究所里开展的一系列研究让他赢得了1912年的诺贝尔奖。也许从较为保守的欧洲离开也未尝不是一件好事,卡雷尔在学术氛围更加自由的纽约得到了便利的条件,让他完成了多年来的心愿:他开始在动物身上试验移植血管的可能性。

  他发现,受伤严重的血管可以用病人身上其他位置的血管替代,血管移植还可以发生在不同个体之间;人身上有许多并非不可或缺的静脉,它们成为了优良的动脉替换品;而且,在移植替换时,血管直径稍有不同并不影响以后的功能。同时,他还摸索出了一整套体外冷藏、用盐溶液浸泡保存、运输血管的方法。更加锦上添花的是,就在差不多的时候,奥地利医生兰斯泰纳(Karl Landsteiner,1930年诺贝尔奖获得者)发现的血型也逐渐推广开来,输血获得了广泛的实际应用,血管顿时成为了外科中的热门项目。另外,他在血管吻合上的高超技术让他开始挑战器官移植——只要将供体器官的血管与受体血管吻合好,移植的器官就很有可能恢复血供功能。他发现了移植上的“排斥反应”,还在动物身上试验了甲状腺、肾脏、脾脏、卵巢的移植,大部分动物获得了长期生存。可以说,他单枪匹马地研究出了现代外科手术中血管操作的绝大多数内容。

卡尔·兰德斯坦纳

发现血型的卡尔·兰德泰纳(网络图)

  我们知道,为了谨慎起见,诺贝尔奖通常会滞后很多年,常常颁发给十几甚至是几十年前、已经广泛受到认可的研究成果。但由于卡雷尔的这些研究成果实在是过于惊人,他迅速地获得了1912年的诺贝尔奖。而就在这一年,他还不满四十岁,才刚刚在洛克菲勒医学研究所里转正,成为正式会员呢!

  唯一遗憾的人生污点

  1914年,第一次世界大战爆发,卡雷尔回到了家乡法国服役,他组建了医疗队,与化学家达金一起研究出了以次氯酸钠为原料的杀菌剂,用以冲洗伤口以治疗创伤(后被命名为卡雷尔-达金法),拯救了许多伤员的生命。一战结束后,他回到了洛克菲勒研究所工作,在这个时候,他发明了“卡氏瓶”,令组织培养进入一个迅速发展的阶段。

卡雷尔-达金法示意图(网络图)_副本

卡雷尔-达金法示意图(网络图)_副本

  可以说,卡雷尔的研究生涯真是硕果累累,光彩熠熠。然而,他在二战中的表现却在他精彩灿烂的人生历程上留下了唯一的污点。1939年,二战爆发的前夕,他再次回到法国,在公共卫生部门任职。1940年,法国战败,德国纳粹成立了维希(Vichy France)政府,而卡雷尔居然在犹豫后选择继续为这个纳粹政府工作。有人认为,纳粹充满煽动性的宣传迷惑了他,让他误以为这将为人类带来更美好的未来。在如果不是因为他在1944年11月、法国解放的几个月前就因病去世,他也会站上战犯的审判台。

  但也有人认为,在德国占领后,数以百万计的法国人都投降了,作为一个手无缚鸡之力的老人,卡雷尔又有什么办法反抗呢?他从未公开表达过对法西斯的支持,甚至曾经表示过对集中营惨剧的不满。而他终身的好友知己、著名美国飞行员查理·林德伯格(Charles Lindbergh)更是在珍珠港中战斗飞行50次抗击法西斯的英雄。不管怎么样,法国人民最终选择了原谅他。1979年,法国巴黎的国际天文联合会决定将月球上的一座环形山命名为“卡雷尔”,用以纪念这位为人类奉献卓越贡献的科学家。

  人物小档案:

        亚历克西斯·卡雷尔Alexis Carrel

  The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1912 was awarded to Alexis Carrel "in recognition of his work on vascular suture and the transplantation of blood vessels and organs".

  1912年诺贝尔生理学或医学奖获奖理由:卡雷尔在血管缝合、血管及器官移植上具有开创性的研究工作。

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