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外科的诞生：从文艺复兴到移植手术革命 第十一章钴铬钼合金
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1967年，我本打算从瑞典回到芝加哥，从事一辈子脊柱生物力学研究，做一辈子脊柱外科手术。然而，在英格兰莱廷顿跟着查恩雷医生学习期间，我亲眼看到世界上最早的“现代”髋关节置换手术，那手术使我感到震撼。我从未想象过这种可能性。我知道自己看见了未来。那两周彻底改变了我的人生轨迹。回到芝加哥后，我选择了髋关节与膝关节置换手术作为自己的毕生事业。
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——豪尔赫·加兰特（Jorge Galante），医学博士
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尼尔医生对肱骨近端骨折患者进行肱骨头切除术的最终治疗效果不再抱有幻想。他向达洛克医生提及此事，达洛克医生说道：“别愁眉苦脸的，不如你自己想想该怎么做？”
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——查尔斯·罗克伍德，医学博士
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蚊帐从户外医院的病房天花板上垂落下来，仿佛病床组成的舰队高悬的三角帆。与大多数非洲国家医院一样，在卢旺达的医院病房里，几十张简易病床排列得整整齐齐，没有太多墙壁和窗户，这样有助于空气在病区间自由流动。通风换气有利于阻止肺结核传播，但是敞开的窗户使蚊子乘虚而入。于是，每张简易病床都有一张蚊帐固定在房顶的椽木上；密密匝匝的蚊帐将微小的蚊子阻挡在外，因为蚊子会传播携带疟疾的寄生虫。每天晚上，医院里的人们总是照常把卷起的蚊帐展开，盖住床铺的四个角。到了早晨，再反过来把白色蚊帐绕上十几圈卷紧，系在一个床角上。
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昨天深夜，我们美国医疗队与卢旺达外科医师一行从该国西部省区的一家偏远医院来到这里。我在中非指导年轻医生时，总是想起一位资深外科医生多年前说过的话。在我第一次海外之旅前夕，他曾经建议道：“在第三世界教学时，丢掉那些现代教科书吧。”这些地方的特殊之处表现在两个方面：一是我们建议采取的治疗方式是以当前的新技术和新仪器为基础的，而发展中国家不具备这些条件；二是疾病本身也不尽相同，比如结核病在全球范围仍然是一个重大问题，但在美国已经好多了。所以，更好的方法是找一本50年前的教科书，看里面如何讲解骨结核治疗手段以及如何使用简单器械解决一些日常问题。
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我一早醒来，与当地医务人员一起进行户外病区的早查房工作。男女老少都住在一个大病区里，周围环绕着参天大树和厚重的藤蔓，还有诡秘的鸟鸣。我们医疗队由卢旺达骨科住院医师保罗陪同来到主病区，许多患者正在卷蚊帐。有些人看起来精神不振。有人告诉我，在过去的几周里，某种消化道疾病正在这片区域蔓延。病房的一侧是疟疾患者，接受过医学训练的人一眼就能看出来，他们时刻处于极度紧张状态而且毫无生气。我从书本上学到，疟疾患者会出现类似流感的症状，包括头痛、发烧、关节痛甚至抽搐，但是近距离看到疟疾患者的痛苦，我对那小小的致病疟原虫深感敬畏，对蚊子也产生了一种新的恐惧。
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我和保罗走在两排小病床中间的走道上。大多数西方人都想要单间病房。但是这一间高顶户外病房里就有60张简易小病床。走到这一排的尽头时，我注意到一个大概12岁的年轻人用胳膊肘撑着身体，仰面待在病床上，身下只有几张毯子。这家基伯戈拉医院的护士告诉我，约瑟夫已经在这张病床上住了两年。他的结核病非常严重，已经蔓延到右髋关节、膝盖和胫骨，骨盆和腹股沟的疼痛导致他无法平躺或者坐在椅子上。他与他的传染病之间似乎已经停战了，但是腿部损伤越来越严重，这其实是他对疾病难以察觉的屈服。约瑟夫的肤色黝黑，略带愁容地微笑时露出一口整齐的牙齿，锐利的眼神里充满失望。我知道有人告诉他我会来。我想弄明白这个年轻人的心里在期盼什么。我掀开盖在腿上的白床单，身边的护士和助手都凑过来，我立刻就看出是哪条腿受了感染。他的左腿是右腿的两倍大，他控制着左腿一动不动。他的右腿细小，部分原因是他两年没下过一次床。但是左腿明显肿胀，从腰部一直到脚趾的皮肤都紧绷绷的。护士提醒我不要挪动这条腿，我也觉得他的腿已经失去了治愈的希望。我通过翻译告诉他，我会看一下他的X射线照片，再回来讨论治疗计划。他平静地用卢旺达语说了声“谢谢”。
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这家位于基伍湖岸边的偏僻医院里有一台小型X射线仪器和一名有资质的X射线成像技术员。这台设备和影像质量使人产生了时光倒流的感觉。当我把X射线照片贴在看片灯上时，心里咯噔一下。约瑟夫的股骨和胫骨是正常大小的三倍，呈虫蚀样弯曲变形。从髋关节到踝关节的骨骼已经被结核菌活活吞噬。我想，如果在美国，此时此刻的我会怎么做呢？长期的抗生素治疗和多次手术能够挽救这条腿吗？在多次手术后，最终是否还要换掉髋关节和膝关节？骨肿瘤科医生能够挽救这条腿吗？这能使约瑟夫下床并摆脱病痛的烦恼吗？
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我仔细地考虑了约瑟夫的困境。他不仅卧床两年，而且双亲死于1994年的种族大屠杀，是一个不折不扣的孤儿。我认为唯一合理的治疗方式是截肢。如果约瑟夫还有机会离开病床并且活着离开这家医院，那就只能截肢。你如何告诉一个孩子，只有失去这条腿才能活命？哪怕通过翻译，也一样不轻松。我们进行了一场简短的谈话，周围站满了住院病人、工作人员以及住院病人家属。约瑟夫只说了一句：“好的。”
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截掉约瑟夫的腿是我做过的最艰难的事情之一。在技术层面上，从髋关节进行截肢很有挑战性，大量的血管必须得到专业处理，以免约瑟夫在手术台上失血而死，而且患病的这条腿肿得很厉害，下刀十分困难。在没有电凝器的情况下，每根微型血管都需要手动结扎。我仔细地处理了肌肉皮瓣，以使伤口可以完好地闭合。经过长达90分钟的烦琐探查，最后截肢的时刻到了。随着髋关节的离断，这条腿终于脱离身体，我把它交给了护士。我讨厌这一刻。这些年来我做过许多截肢手术，尽管我知道这是正确的选择，但总是产生挫败感。两军对垒、买卖生意、为人父母……在这些事情上，我们可以接受失败并吸取教训，但是截肢总是让人在情感上感到全面挫败。
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手术在椎管麻醉下完成，所以约瑟夫全程保持清醒。他似乎一遍又一遍地说着同样的话。我问一名护士他说的是什么，她严肃地回答道：“他在说：‘请你带我回家吧。’”我完全没想到，顿时百感交集，不仅为约瑟夫的困境感到伤心不已，也对结核病深恶痛绝。
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查尔斯·尼尔医生于1953年1月26日进行了他的首例肩关节置换手术，患者是一位54岁的家庭主妇，她的左肩在3年前遭受严重骨折。患者最初由另一位骨科医生进行了简单的物理治疗，结果她的肩膀几乎动弹不得。持续不断的疼痛和严重的功能缺失使这位化名“T.M.”的夫人找到了尼尔医生，成为世界上首位接受“尼尔肩关节植入术”的病人。她的愈后状况非常好——她后来告诉尼尔医生，“过去的疼痛现在消失了”，肩部的运动和功能都得到了极大的改善。
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尼尔医生的首篇有关肩部的文章《肱骨颈骨折合并肱骨头粉碎性骨折伴脱位》发表在《美国外科学杂志》的1953年3月刊上，文章的主要内容是说明，通过移除肱骨头来治疗严重肩部骨折的效果不佳。这篇文章在1952年提交并获准发表，文章中只展示了肩关节植入物的图片，并说明它实际上还未被使用过。因此，当这篇文章来到世界各地的图书馆管理员和外科医生手中，病人“T.M.”已经成了第一只“小白鼠”。虽然我们可以称她为尼尔医生一系列肩关节成形术[1] 的“索引病例”（index case），但她并不是第一个接受肩关节植入物的患者。
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结核病仍然是世界性的传染病难题。由结核分枝杆菌引起的结核病，在患者咳嗽、吐痰或者打喷嚏时，通过空气在人与人之间传播。与表现为皮肤红肿（经常伴有脓肿）的葡萄球菌感染不同，结核病不是经由皮肤而是从肺部进入人体的。目前，世界上1/3的人口患有潜伏性结核病，也就是说细菌在肺部组织建立了据点，但尚未引发病症，患者也不会传播疾病。由于结核病缓慢发作的特点，患者可能出现持续多年的轻度咳嗽、夜间盗汗以及进行性减重。如果细菌具有战略部署的能力，那么这就是它们攻占全人类的滩头登陆计划：刚得病时症状让人可以忍受，同时细菌以肺为目标，刺激肺部引起阵阵咳嗽，导致菌群在全球后工业化时代人满为患的新兴城市中以飞沫传播。接触感染了葡萄球菌的患者可能会让你也感染，但是保持1英尺的距离就很安全。结核病正好相反，接触结核病患者不会 让你染上这种病，但是与其共处一室或待在同一个工作场所却可能要了你的命。
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结核分枝杆菌对人类的侵扰至少有一万年历史了，它至今仍然是一种重要的全球性病原体，每年超过100万的人死于这种细菌。结核病是世界上致死率最高的疾病，同时也是治愈率最高的、可防可控的疾病，[2] 世界卫生组织估计有超过20亿人感染了这种微生物。现在的大多数欧美人能够不受这种全球性流行病的影响，但是在过去没有人能躲过肺痨的折磨（结核病的肺部感染俗称肺痨）。就像蛀牙最后会发展为牙周脓肿一样，慢性肺结核会发展成脊椎、四肢甚至脑组织中的感染性结节。
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结核分枝杆菌感染蔓延到骨骼时，身体会出现进行性畸形。经年累月，骨骼慢慢地扭曲变形，仿佛冒泡的焦油，弯曲的肢体和关节会出现疼痛和功能障碍而且病情日益加重。1720年，住在伦敦的本杰明·马尔腾（Benjamin Marten）推测，肺痨是由肺部感染引起的，而诱发疾病的罪魁祸首是一种极小的“微动物”，用当时的显微镜无法看到。罗伯特·科赫最终在1882年鉴别出导致结核病的细菌，这项发现也为他赢得了诺贝尔奖。令人惊讶的是，直到19世纪80年代，学者们才对病菌学说达成共识，在此之前，就连简单的卫生和清洁问题都得不到重视。当时没有能够控制结核病感染的药物（人们要到1943年才发现链霉素），外科医生只能对晚期结核病患者进行大胆甚至冒进的医疗干预。
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塞米斯托克利斯·格鲁克（Themistocles Gluck，1853—1942年）于1882年开始从事医学工作，那时的欧洲医学界刚刚意识到病原体（包括细菌、寄生虫和病毒）、感染和疾病之间的关联。格鲁克在柏林受训，由传奇外科医生伯恩哈德·冯·朗根贝克和病理学先驱鲁道夫·菲尔绍进行医学指导和训练。就像在不知道DNA的情况下很难去思考遗传学那样，在不相信微生物的情况下也很难设想医疗实践。科赫给出细菌导致结核病的阐释后几个月里，初出茅庐的格鲁克医生开启了自己的职业生涯，这距离对结核病有效的药物疗法出现还有大半个世纪，而格鲁克感兴趣的是对骨结核患者的骨科治疗。格鲁克被任命为柏林腓特烈皇家儿童医院的外科主任，在他刚开始行医的时代，人们还没有发现X射线。他和同事们在摸索中前行，只能猜想切开皮肤、深层解剖时会看到什么。
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格鲁克的早期动物实验主要研究器官的切除和移植。他通过动物实验，做出了一个远远领先于他所生活的时代的发现：他观察到失去一个肾脏会让另一个肾脏加倍运转，这说明人体具有适应器官丧失的能力。如果希腊神话中的巨神普罗米修斯在夜间能够重新长出白天被鹰啄食的肝脏，如果玛丽·雪莱1818年出版的惊人杰作中，维克多·弗兰肯斯坦能够凭空创造出一种生物，那么，当麻醉成为现实，德国外科医生能够做什么呢？作为一名经验丰富的军医，格鲁克和同事们见识过成功治疗战争外伤的案例，如果用丝线和肠线将创伤性皮肤撕裂的边缘缝合在一起就可以使其痊愈，那么深层结构如肌肉、肌腱、器官甚至骨骼，在连接或固定之后也能痊愈吗？格鲁克带着这些问题继续进行动物实验，他发现分离的组织可以结合在一起并愈合，他将这一过程称为“自体成形”[3] 。在塞尔维亚-保加利亚战争（1885年）期间，格鲁克曾经用两块钢板和螺丝钉治疗一名士兵的股骨骨折，他的医疗干预使这名士兵迅速恢复，而且很快就可以活动，格鲁克自己也感到惊讶不已。从逻辑上讲，下一步的理论性飞跃是在人体内引入其他材料来“替代”骨骼，将“自体成形”提升到一个前所未有的层次，也可能是引发灾难的层次。
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有时候，科幻小说家仿佛可以未卜先知。儒勒·凡尔纳说：“只要有人能想象出来，就有人可以使其成为现实。”科学怪人弗兰肯斯坦博士或许为格鲁克医生的组织再生概念提供了灵感。19世纪80年代后期，格鲁克的动物研究重点是组织替代。为了使患病或受损的组织能够再生，他尝试研发一种“导轨”，这也使他转而接触铝、木材、玻璃、镀镍钢和象牙等材料。现在我们知道象牙的主要矿物质羟基磷灰石（hydroxyapatite）与牙齿的牙本质和骨骼中主要的非胶原基质相同。但是，在格鲁克所生活的时代，因为象牙看起来与人类骨骼相似，而且作为德国殖民地的象牙海岸有丰富的供给，象牙才成为他首要的调查研究对象。他选择了象牙作为骨替代材料，很快便于1890年开始将经过雕刻和加工的象牙碎片植入患病关节。他首先为一名17岁少女替换膝关节，三周后又进行了一例腕部关节替换手术。根据格鲁克的报告，他在那一年中进行了14例关节成形术，包括膝关节、髋关节、腕关节和肘关节，他的所有结核病患者均植入了人工关节（见彩插11.1）。[4]
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起初，格鲁克的象牙关节成形术效果十分显著。病人的疼痛消失了，运动功能也得到了恢复。格鲁克信心倍增，渴望向柏林医学会报告自己在短期内所取得的成果，然而，问题接踵而至。德国外科医生认为他使用丝线缝合来修复肌腱损伤已经令人震惊了，而现在这个疯子又提出要展示自己的一系列关节置换手术。虽然他的患者曾长期忍受结核性关节感染的折磨，但通常不会出现化脓，而手术后的所有患者都注定会遭受另一种感染，关节流脓红肿，有可能导致全身性菌血症（血液中出现细菌）、败血病甚至死亡。德国外科协会主席对格鲁克在柏林医学会展示发现的渴望做出回应：“作为德国外科学的领导者，我无法允许您在国际外科专家的平台前玷污德国科学的声誉。我和我的学生们将竭尽全力与您抗争。”格鲁克被迫放弃的不仅是展示报告，还有关节成形术的全部研究。以怀疑的态度看待前卫思想，这便是医学会的职能；只有在日后回过头去审视历史，我们才能对革命性疗法做出谨慎的分析。格鲁克以手工象牙植入物替代关节的创新确实过于 超前了——比抗生素、现代冶金术以及植入物的灭菌处理出现得还要早。虽然塞米斯托克利斯·格鲁克再也没有尝试过关节置换，但他在普通外科的其他方面取得了进步，享有长久的职业生涯。他现在被当作“埋没了的天才”和“第一位进行关节置换的外科医生”，这对他来说是公平的。格鲁克曾在晚年说道：“在医学及其他科学领域中，我们会发现，尽管某些事实早已尽人皆知，但人们要很久之后才能发现其真正价值。”[5]
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没有人知道格鲁克是否在肩关节中放置过象牙植入物，不过毫无疑问的是，朱尔-埃米尔·佩昂（Jules-Emile Pean）于1893年3月11日在巴黎首次为人体植入了金属肩关节。佩昂是巴黎的一位知名外科医生，以敏捷的思维、启发式教学和过人的天分著称。法国人曾经在19世纪初将医学从一种卑微职业提升为受人尊敬的科学事业，但是后来的半个世纪中，他们将医学思想领头人的地位让给了德国人。正如《肩与肘外科学杂志》（Journal of Shoulder andElbow Surgery ）中记述的那样，佩昂为一名37岁的面包师植入了定制的铂金属肩关节，该患者的结核病感染十分严重，已经徘徊在死亡边缘。这一手术为肩外科领域做出了长远贡献：
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