肺動(dòng)脈漂浮導(dǎo)管的傳奇故事

文/陳德昌

肺動(dòng)脈漂浮導(dǎo)管的傳奇故事

文/陳德昌

20世紀(jì)70年代去法國(guó)以前，經(jīng)曾憲九教授指引，我讀過Guyton的文章，對(duì)靜脈壓力曲線（Venous pressure curve）很感興趣。稍后也讀過Starling的文章，對(duì)Frank-Starling心功能曲線也很感興趣。1979年，我進(jìn)入巴黎第五大學(xué)教學(xué)醫(yī)院ICU學(xué)習(xí)，肺動(dòng)脈飄浮導(dǎo)管正在臨床上被廣泛應(yīng)用。這是一條細(xì)長(zhǎng)的導(dǎo)管，頂端有個(gè)小小的氣囊，可以隨心所欲，充氣成球形。奇妙之處在于這種特制的心導(dǎo)管進(jìn)入病人右心后，可以間接測(cè)知左心的前負(fù)荷。同時(shí)，也可以測(cè)定心輸出量和氧輸送。我們不能低估肺動(dòng)脈漂浮導(dǎo)管研制成功的實(shí)用價(jià)值。Frank-Starling曲線作為生理學(xué)實(shí)驗(yàn)室的研究方法，從此進(jìn)入臨床應(yīng)用。我見所未見，聞所未聞，喜悅之情，恰似發(fā)現(xiàn)了新大陸。童稚般的好奇心，激發(fā)了我對(duì)血流動(dòng)力學(xué)強(qiáng)烈的興趣。

話說肺動(dòng)脈漂浮導(dǎo)管，很自然想到Jeremy Swan和William Ganz。Ganz（1919-2009年）原藉捷克斯洛伐克。他是猶太人，命運(yùn)多舛。1940年捷克斯洛伐克被納粹德國(guó)占領(lǐng)，他就讀的那所醫(yī)學(xué)院一度停辦。他被遷往納粹在匈牙利的勞役

營(yíng)。1944年被投入Auschwitz集中營(yíng)，竟然從死難中逃生，埋名隱居。1947年回到母校Charles大學(xué)，畢業(yè)考試第一名。1966年，他和夫人從意大利，經(jīng)維也納，幾經(jīng)周折，依靠親戚的幫助，得以移居美國(guó)。Swan（1922-2005年）原藉愛爾蘭，曾在倫敦大學(xué)獲生理學(xué)PhD學(xué)位。最后定居美國(guó)，在Mayo Clinic擔(dān)任心內(nèi)科醫(yī)師。Swan曾在加利福尼亞大學(xué)Cedar-Sinai醫(yī)院任心內(nèi)科主任，有緣和Ganz相會(huì)。1968年兩人合作，設(shè)計(jì)漂浮導(dǎo)管的改進(jìn)。Swan和Ganz各人命運(yùn)的遭遇不同，專業(yè)也不盡相同。他們分別在心內(nèi)科和心外科各有所建樹，終能殊途同歸，以勤奮和才干，在合適的土壤上，長(zhǎng)出鮮花和果實(shí)。1970年肺動(dòng)脈漂浮導(dǎo)管按設(shè)計(jì)要求，研制成功。

圖示：Swan-Ganz導(dǎo)管

實(shí)際上，心導(dǎo)管的歷史應(yīng)該追溯到Claude Bernard（1813-1878年）的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。20世紀(jì)30年代，Werner Forssmann在熒光屏指引下，將導(dǎo)管從自身的前臂靜脈插入心臟，由X線錄相。他獲得諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)。與此同時(shí)，醫(yī)院行政領(lǐng)導(dǎo)因觸犯正教的教規(guī)，將他免職。二次大戰(zhàn)期間，Andre Frederic Cournand，哥倫比亞大學(xué)外科醫(yī)師，將導(dǎo)管分別插入右心和左心，心導(dǎo)管技術(shù)逐步發(fā)展成心臟疾病診斷和治療的重要措施。最早撰文報(bào)導(dǎo)在病人身上試用漂浮導(dǎo)管的是RD Bradley（1964年），他能夠用熱稀釋法測(cè)定心輸出量。但他無法測(cè)得“肺動(dòng)脈嵌壓”（簡(jiǎn)稱PAWP），功虧一簣。為什么這幾位先行者如此執(zhí)著地探索從右心導(dǎo)管去測(cè)知左心的前負(fù)荷呢？是癡心妄想嗎？不是。我有幸在一家巴黎市立圖書館，找到一篇文獻(xiàn)，作者是解剖學(xué)家，他發(fā)現(xiàn)在尸體上，從左肺靜脈注入液體，引起壓力的增高，可以在右肺動(dòng)脈測(cè)到。反之，亦然。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)可能被認(rèn)為沒有什么用處，在圖書館論文堆里默默無聲地躺了100多年！這個(gè)傳奇故事告訴我，有些初創(chuàng)的發(fā)現(xiàn)被認(rèn)為“沒有用處”，束之高閣，無人問津。有朝一日，被獨(dú)具慧眼的學(xué)者發(fā)掘，給他們帶來了創(chuàng)新的靈感。

20世紀(jì)，機(jī)會(huì)特意青睞Swan 和Ganz。有一天，Swan陪同孩子們到Santa Monica海港游覽，他注意到賽艇扯上大三角帆，的確能快速滑行。計(jì)上心來，他不但要求漂浮導(dǎo)管很快進(jìn)入遠(yuǎn)端肺小動(dòng)脈，同時(shí)他需要導(dǎo)管能夠感受來自肺靜脈的逆返壓力。他不能重蹈Bradley的覆轍。他得到Edwards公司技術(shù)上的幫助，研制成功第一條符合要求的肺動(dòng)脈漂浮導(dǎo)管，也是當(dāng)年我看到的那種。導(dǎo)管氣囊嵌住肺動(dòng)脈血流后，頂端有小孔可以感受肺靜脈逆返的壓力，這就是Swan所指望的PAWP，基本上反映左室的前負(fù)荷。1970年，他們?cè)凇缎掠⒏裉m醫(yī)學(xué)雜志》發(fā)表第一篇有關(guān)文章。肺動(dòng)脈漂浮導(dǎo)管以Swan和Ganz命名。血流動(dòng)力學(xué)床邊監(jiān)測(cè)技術(shù)的突破性進(jìn)展，幫助臨床醫(yī)師對(duì)血流動(dòng)力學(xué)動(dòng)態(tài)變化，獲取實(shí)時(shí)信息。漂浮導(dǎo)管很快在美歐諸多國(guó)家被應(yīng)用。

據(jù)我所見，早年在巴黎醫(yī)院ICU為此專設(shè)一間心導(dǎo)管室，配置一架X光機(jī)呈C字形，放射光源伸入病床下。ICU醫(yī)師可以熒光屏指引下，把漂浮導(dǎo)管經(jīng)右臂貴要靜脈，插入右心，進(jìn)肺動(dòng)脈，放置在恰當(dāng)?shù)那度胛恢谩＝?jīng)過一段時(shí)間的實(shí)踐，技術(shù)改進(jìn)了。從頸內(nèi)靜脈插管，根椐監(jiān)測(cè)儀所示的波型改變，確定導(dǎo)管已進(jìn)入遠(yuǎn)端肺小靜脈，并測(cè)得PAWP。不再需要X光機(jī)和熒光屏的幫助。

Swan-Ganz導(dǎo)管在臨床上廣泛應(yīng)用，掀起一股熱潮，大力促進(jìn)了臨床醫(yī)師對(duì)Starling心功能學(xué)說的學(xué)習(xí)和理解。心室收縮的機(jī)械性力量是產(chǎn)生心輸出量（CO）的必須的動(dòng)力，前負(fù)荷、心肌收縮性、后負(fù)荷和心率被列為CO的決定性因素。對(duì)ICU醫(yī)師來說，在休克輸液復(fù)蘇治療中，能更深入地認(rèn)識(shí)左心前負(fù)荷對(duì)心肌功能的重要性以及在不同心功能情況下，輸液、血管活性藥、利尿劑、強(qiáng)心藥物等治療可能產(chǎn)生的不同效應(yīng)。把每次測(cè)定結(jié)果在Frank-Starling曲線圖的座標(biāo)上標(biāo)明，據(jù)此分析病情演變和藥物效應(yīng)，堪稱一張形象化的“路線圖”（Map）。Starling定律和心功能曲線的分析，成為那個(gè)時(shí)代，心臟科醫(yī)師，尤其是ICU專職醫(yī)師的專業(yè)培訓(xùn)中不可缺少的部分。

Swan和Ganz兩位傳奇人物，對(duì)推進(jìn)臨床血流動(dòng)力學(xué)的發(fā)展，功不可沒。漂浮導(dǎo)管之所以退出歷史舞臺(tái)，不是簡(jiǎn)單地因?yàn)榍秩胄约夹g(shù)所附帶的風(fēng)險(xiǎn)和并發(fā)癥。深層原因在于發(fā)現(xiàn)了新的問題，激發(fā)那些善于思辯的學(xué)者們，對(duì)血流動(dòng)力學(xué)理念提出新的思考。在后繼的一段時(shí)間內(nèi)，學(xué)術(shù)界提出，不能忽視血流動(dòng)力學(xué)的另一個(gè)重要方面，即周圍血循環(huán)和靜脈血回流等問題。也就是說，要對(duì)Guyton學(xué)說深化認(rèn)識(shí)。Starling心功能學(xué)說和Guyton周圍循環(huán)學(xué)說始終是血流動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)理念的核心，兩者不可偏廢。人的認(rèn)識(shí)是逐步進(jìn)展的，不可能一次完成。

關(guān)于血流動(dòng)力學(xué)這一基本問題，從19世紀(jì)，跨過20世紀(jì)，進(jìn)入21世紀(jì)，經(jīng)過幾代人不懈的努力，把學(xué)術(shù)理念推進(jìn)到今天的水平。Swan和Ganz研制成功肺動(dòng)脈漂浮導(dǎo)管，使血流動(dòng)力學(xué)從生理學(xué)、病理生理學(xué)進(jìn)入臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。這段傳奇故事告訴我們，在科學(xué)探索的道路上，有的人失敗了，默默無聞。有的人從失敗中走向失敗，名不見經(jīng)傳。他們?yōu)楹髞碚撸瑥氖∽呦虺晒ΓJ出一條探索的途徑。他們心中沒有雜念，不爭(zhēng)功名。顯然，沒有先行者，就沒有后來人。求知和創(chuàng)新是基本的人性。求知和創(chuàng)新，正考驗(yàn)著我們的信念、毅力、思維能力和悟性。這將是終生的考驗(yàn)。

/北京協(xié)和醫(yī)院