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[18] W. J. Mayo, “Commencement Address,” in Collected Papers of the Staff of St. Mary’s Hospital, Mayo Clinic (Philadelphia: W.B. Saunders, 1911), pp.557–66.
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[19] Rosemary Stevens, American Medicine and the Public Interest, rev. ed., (Berkeley: University of California Press, 1998), p.ix.
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[20] David B. Levine, Anatomy of a Hospital: Hospital for Special Surgery, 1863–2013 (New York: Hospital for Special Surgery, 2013), p.xi.
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[21] Ibid., p.4.
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[22] M. M. Manning and J. H. Calhoun, “Royal Whitman, 1857–1946” Journal of Bone and Joint Surgery American Vol., 1946, vol. 28, pp.890–92.
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[23] Rosemary Stevens, American Medicine and the Public Interest, rev. ed., (Berkeley: University of California Press, 1998), p.ix.
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[24] David B. Levine, Anatomy of a Hospital: Hospital for Special Surgery, 1863–2013 (New York: Hospital for Special Surgery, 2013), p.185.
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[25] Ibid., p.215.
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外科的诞生：从文艺复兴到移植手术革命 第十七章植入革命
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第一次工业革命使用水和蒸汽动力来机械化生产。第二次革命使用电力创造出大批量生产。第三次革命使用电子和信息技术进行自动化生产。现在，在第三次革命的基础上，第四次工业革命正在进行，这是始于上个世纪中期的数字革命，其特征是技术融合，实体、数字和生物之间的界限变得模糊起来。
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——克劳斯·施瓦布，世界经济论坛创始人
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如今，我们的约翰·查恩雷已经成为外科学历史的一部分，与曾经的那些大师级外科医生比肩……查恩雷假体本质上是一件生物学设计，其设计者同时也是一位艺术家。莱昂纳多·达·芬奇也许想到过这样的作品。但今天，我们想到的是这个人，一位我们认识并喜爱的人。在奠定基础知识和减轻人类痛苦方面，他为外科世界做出了极大的贡献。[1]
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——哈里·普拉特
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我正在做肩部手术，但并没有穿戴手术衣、手术帽和口罩，而是身着衬衫，系着领带，套着实验室的白大褂，坐在办公室里。实际上，患者根本不在这里，只有三维立体成像的肩胛骨映在我面前的计算机屏幕上。几年前，世界上还没有任何肩外科医生能够处理斯坦利的病例，他的骨骼缺失和变形十分严重，而如今，这种情况几乎已经能够得到常规治疗。
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4个月前，我在诊所第一次见到痛苦不堪的斯坦利。8年前，他在中西部接受了全肩关节成形术，尽管初步效果非常好，但在过去的几年中，他的肩膀越来越疼。我看了最初的X射线检查，告诉他我真希望是自己为他做的植入手术，植入的金属和塑料部件在过去的几年间已经慢慢松动了。在植入手术过程中，骨科假体部件必须放置得极其稳固，任何地方能够稍微晃动都意味着置换术最终注定失败，不过，即使不差分毫的完美植入也无法保证绝对成功。
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斯坦利有一头沙金色的头发，脸上总是挂着笑容，露出一口稀松的牙齿。他常常咳嗽，一听那声音就知道他吸烟。此前，他已经看过几位外科医生，他们都认为X射线照片看上去没什么可担心的。我对斯坦利进行了全面体检，并仔细检查了新的X射线照片。我认为他的全肩关节置换物松动了，并且有可能发生了感染，这令他大吃一惊。61岁的斯坦利直言，他还得再工作几年才能退休，而置换手术的失败令他感到痛苦和焦虑。我建议手术移除松动的植入物，同时检查是否感染，并评估骨骼缺失程度。在这种病例中，不够稳固的关节盂组件（由聚乙烯制成的肩关节窝植入物，看起来像白蜡一样）会对肩胛骨的关节窝部分逐渐造成损伤。当钴铬合金肱骨头置换物在关节盂假体内旋转，聚合物组件的钉桩有可能开始松动，脱离宿主骨，就像不结实的木桩摇摇晃晃，无法再支撑花园的大门。长时间忽视这种情况的话，肩胛骨的骨骼就会在不知不觉间消失，只剩下蛋壳状的骨头包围着木薯般的纤维组织和脱节的聚合材料植入物。
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一个月前，我第一次为斯坦利做手术时，眼前的情景令我为他感到担心：骨骼大面积缺失，植入物在松散的骨头中浮动。打开肩膀最深处，我发现一团金属、塑料、苹果汁般的滑膜液和纤维组织的混合物。所有植入的异物都需要移除，还需要取得组织和体液的培养物，以确定没有隐性感染。然后，我放置了一个由丙烯酸水泥做的骨水泥占位器，它是一种液态单体与聚合物粉末混合的产物，类似我小时候做作业用的树脂，看上去则像蓝色橡皮泥。这种模仿正常肱骨形状和功能的占位器还含有粉末状的抗生素，可以在我们等待培养结果时对抗深度感染。放置好骨水泥占位器，我们要去做一件神奇的事：拍一张计算机断层扫描片，通过一系列精密的三维X射线检查，帮助我制订全肩关节置换修复手术的术前计划。
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术后一周，我们拍了一张肩部的高分辨率计算机断层扫描片。计算机可以通过视觉成像软件收录所有的X射线检查信息，构建虚拟的三维影像。在过去的十年中，神通广大的成像软件使外科医生和放射科医生可以“减去”所有的周围组织如肌肉、韧带和肌腱，在计算机屏幕上“构建”骨结构。医生可以通过键盘操作来旋转图像，以了解骨骼外观。想象一下，修车师傅不用抬起引擎盖，而是使用一种能够透过金属看到内部的奇妙工具，魔法般地洞悉发动机的问题所在。在过去的几年中，科技的发展使我们不仅能够看到骨骼的三维图像，还可以设计手术方案，以虚拟方式植入部件，并对放置的位置进行评估。更加令人难以置信的是，我现在可以与工程师合作，为一个肩关节的特定缺陷定制肩关节置换物。
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我与魁北克植入产品设计师的电话会议即将开始。通过植入物公司捷迈邦美（Zimmer Biomet）电子邮件中的链接，我与蒙特利尔的一位工程师通过网迅（Webex）进行视频会议。只要敲打几下键盘，我就可以设置程度的隐私程度，使斯坦利的个人信息完全保密。工程师西蒙妮通过电脑上的链接与我通话，并控制屏幕上的图像。浅灰色的背景上呈现出斯坦利肩胛骨的三维图像。西蒙妮通过鼠标控制成像软件，而我可以要求她显示肩胛骨的不同角度和方向。我们在影像与想象中共事。蒙特利尔和丹佛突然显得并不遥远。
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西蒙妮通过计算机操纵着肩胛骨，仿佛《实习医生格蕾》的画面走入真实生活，在我的面前翩翩起舞。完整而结实的关节盂可以支撑常规的植入物，而出现在我眼前的是一个布满凹痕的肩关节窝，中间有一个又大又深的坑，根本无法支撑我需要植入的金属底座。此刻，西蒙妮展现出卓越非凡的现代意识：我们要一起构建一个植入物，这将是一个计算机辅助制造的金属产品，能够完美契合斯坦利的肩部。他的肩膀损伤严重，在5年前我还不会考虑治疗这样的病例。如今，我可以与捷迈邦美合作，为患者定制一个独一无二的植入物，它能够与骨骼外壳紧密契合，上面的钻孔可以使螺丝钉完美地固定到剩余的骨骼上。这一突破性系统使我能够处理5年前还无能为力的肩部病例。不到一个小时，我们就完成了植入物的设计，签字完毕后，开始在印第安纳州的华沙进行制作。
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距离我们完成植入物设计已经过去了几周，手术的日子到了。患者所需要的其他准备都已经按常规安排好，包括术前沟通、术前准备、手术体位、手术入路以及切口。不过，在我触及肩部最深处的时候，按部就班的常规工作便结束了。专门定制的植入物单独放置在一层一层的无菌包装中，等待着植入手术。它的替身是3D打印的白色聚合物，尺寸完全相同，还有一个斯坦利肩胛骨的3D打印版本。这些实物大小的轻型硬塑模型与几周前我在计算机屏幕上所看到的完全一致，它们可以帮助我完成定位，将真正的金属植入物放置到斯坦利支离破碎的肩关节窝中。
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