開啟外科的大門,無痛手術是怎樣出現的?

圖/Unsplash
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文/唐諾.克希, 奧吉.歐格斯

十九世紀初,觀看手術的人會坐在長廊,拿出懷錶,計算手術總時間。比方說,蘇格蘭外科醫師羅伯特.李斯頓(Robert Liston, 1794-1847)在倫敦大學學院醫院(University College Hospital)動手術時,便是以手法快速馳名。他曾在一次腿部截肢手術中,匆忙間連病人的睪丸也切掉了。在另一次快速的截肢手術中,李斯頓雖然饒過病人的睪丸,卻意外切斷助理的兩根手指。後來病人與助理雙雙死於壞疽,而一名在旁觀看這場手術的人,看見李斯頓匆忙揮舞手術刀,刀子戳破了外套,還以為李斯頓被戳死,因此嚇得休克,一命嗚呼。在麻醉劑出現之前的年代,手術就是這麼危險。

由於減輕手術疼痛的需求相當迫切,醫師開始試驗諸多可能當成麻醉劑的東西。酒精、印度大麻製劑(hashish)與鴉片都曾入列,但效果差強人意。雖然這些東西可稍微讓感知遲鈍,卻不足以麻痺手術刀割開肌肉的痛楚。至於物理學的應用方法,例如把肢體放在冰中,或者用止血器使之麻木也都無法奏效。疼痛總能趁虛而入。有些外科醫師比較大膽,甚至過分到把病人掐昏,或是乾脆重擊頭部,讓病人失去意識——盡管多數醫師懷疑這樣是否利大於弊。在十九世紀外科醫師所受的訓練中,血腥就和空氣一樣稀鬆平常,病人會不停扭動與吶喊,而手術就是要快手快腳。或許正因如此,一名不屬於外科的醫師開始思考能不能。他便是波士頓牙醫威廉.莫頓(William T. G. Morton, 1819-1868)。

一八四三年,二十四歲的莫頓娶了前國會議員的姪女伊麗莎白.惠特曼(Elizabeth Whitman)。惠特曼家世顯赫,有貴族血統的父母看不起莫頓的職業—當時牙醫的地位不比理髮師高到哪去。惠特曼夫婦雖答應女兒嫁給莫頓,但條件是,莫頓要學地位崇高許多的醫學。

一八四四年秋天,莫頓乖乖進入哈佛醫學院,這時他上了查爾斯.湯瑪斯.傑克遜醫師(Dr. Charles T. Jackson, 1805-1880)的化學課。傑克遜熟稔乙醚的藥理特性,包括麻醉效果。即使傑克遜身為優秀的執業醫師,顯然也未曾認真思考過在外科手術中使用乙醚的可能性。莫頓在傑克遜的一堂課中學到乙醚,而乙醚能讓人昏睡的強烈功用令他深感興趣,於是他以自己的寵物犬做實驗,並記錄道:

一八四六年春,我以美國水獵犬做實驗,把牠的頭塞進底部有硫醚(sulfuric ether)的廣口瓶……牠吸入揮發氣體,不一會兒就在我手上完全癱軟。之後,我把瓶子移開。大約過了三分鐘,牠醒過來,大聲吠叫,蹦蹦跳跳進入十呎外的水潭中。

莫頓也以母雞和幾條金魚做實驗,全都癱軟。經過幾次成功經驗,莫頓自己鼓起了勇氣,吸入這聞起來有甜味的氣體。他昏了過去,之後又完全恢復,沒發現任何明顯的不良後果。最後,莫頓認為把乙醚應用在真正病患身上的時機到了。莫頓在他的波士頓診所執行了世上第一次無痛拔牙,拔的是一名商人的爛牙。根據記載,這位感激涕零的商人名叫艾本.佛洛斯特先生(Mr. Eben Frost):

傍晚時,一名男子進來,看起來疼痛不堪,想要拔牙。他說他很怕手術,因此詢問能不能先催眠。我告訴他,我有更好的東西。於是我將手帕用乙醚浸濕,交給他,讓他吸入。他幾乎馬上失去意識。當時天已黑,海頓醫師(Dr. Hayden)提著燈,而我用力拔掉這對尖齒。病人脈搏沒有什麼變化,肌肉也沒有放鬆。他一分鐘後恢復,根本不知道發生了什麼事。

一八四六年十月一日,《波士頓日報》(Boston Daily Journal)刊登了莫頓的神奇實驗手術過程。這事傳到亨利.畢格羅(Henry Bigelow)的耳中,他是哈佛醫學院的年輕外科醫師。畢格羅很有興趣,說服麻州總醫院(Massachusetts General Hospital)聲望卓越的外科醫師主任,為莫頓安排公開測試。這可是大事一樁,堪稱登上十九世紀醫學界的《美國偶像》選秀賽(American Idol)。麻州總醫院是當時全美國最受敬重的醫院,外科醫師主任是享譽全國、六十八歲的約翰.柯林斯.沃倫(John Collins Warren)。沃倫曾在父親創辦的哈佛醫學院擔任院長,也是《新英格蘭醫學雜誌》的重要推手。

這會兒突然事關重大,莫頓自知,他得承擔起極大的風險。在默默無聞的牙醫診所玩弄乙醚是一回事,畢竟沒有人對於粗魯任性的牙醫這門偽專業有多大期待。但是在醫學體系裡的菁英面前,於攸關生死的外科手術中測試的性質,又是另一回事。一八四六年十月十六日,超過五十名心存懷疑的觀眾聚集在麻州總醫院手術堂,包括諸多美國頂尖外科醫師。有些人是真心好奇乙醚的效果,但大部分是想看一名江湖騙子公開出糗。

這次病患名為愛德華.吉爾伯特.亞伯(Edward Gilbert Abbott),頸部有個鼓起的巨大腫瘤。切除這腫瘤將會疼痛不堪—至少過去經驗是如此。現場有兩名壯漢護理員待命,準備和平常一樣,負責按住手腳胡亂揮舞、尖聲吶喊的病人。但是這次會不會有所不同呢?

觀眾坐在高處的成排座椅,病人被推進手術劇場。沃倫站在一旁等待。時鐘滴答滴答響,一分一秒過去,手術開始的指定時間已經過了,但莫頓沒有出現。沃倫轉身朝向觀眾說:「莫頓醫師沒來,他應該是有事。」病人咬緊牙關,外科醫師舉起手術刀。

忽然,莫頓大步走上舞台。他遲到乃事出有因。由於過去未曾有人在外科手術中使用乙醚,因此缺乏讓乙醚穩定揮發的應用方法。莫頓一直忙著打造新儀器:一種圓底的化學燒瓶,裡面有泡過乙醚的海綿。燒瓶有兩個和銅管相連的開口,透過精巧的皮片裝置,可從一個開口中抽出乙醚海綿上方的空氣,並讓患者從另一個洞口吸氣。沃倫後退一步說:「先生,您的病人已準備就緒。」莫頓就在沉默卻不帶同情的目光中,用他精心設計的玻璃道具來施打乙醚。病人慢慢吸了幾口揮發氣體之後,雙眼便緩緩閉上。莫頓對外科醫師說:「沃倫醫師,您的病人已準備就緒。」

手術於是展開。手術刀深深劃入病人脖子時,病人毫無反應。即使如此,他胸部緩緩起伏,顯示他還活著,且有呼吸。觀眾莫不瞠目結舌。如今,我們把麻醉劑視為理所當然,但當時的醫師肯定認為這有如魔法——某種神奇物質能讓心靈完全失去感知,然而身體的生理運作卻不受影響。這是醫學革命性的一刻,就像火藥對戰爭的影響,或是飛機為交通帶來創新。手術結束時,沃倫醫師轉身面對觀眾說:「各位先生,這絕非胡說八道。」

話一傳開之後,乙醚馬上成為每項大型手術的必備要件,需求量暴增。但是要滿足龐大的客訂需求,卻有很大的障礙。乙醚很不容易製造,這需要先進的化學調配技術,那是藥房專業之外的範疇。

書名:《藥物獵人:不是毒的毒×不是藥的藥,從巫師、植物學家、化學家到藥廠,一段不可思議的新藥發現史》
作者:唐諾.克希、奧吉.歐格斯
出版社:臉譜出版/城邦文化
出版日期:2023年8月8日

一八五○年代,乙醚需求一飛沖天,即使醫院與外科醫師需求龐大,然而藥房缺乏足夠設備,便無法量產標準化的乙醚產品。不過,就像洛克斐勒想出了煤油標準化製程,另一位有企圖心的商人也白手起家,想出乙醚標準化製程,從此撐起了整個產業。

一八一九年,愛德華.羅賓森.施貴寶(Edward Robinson Squibb, 1819-1900)出生於德拉瓦州(Delaware)威明頓市(Wilmington)的貴格會家庭。一八四五年,二十六歲的施貴寶從賓州費城的傑佛遜醫學院(Jefferson Medical College)畢業,比莫頓展示乙醚早一年。他畢業後加入美國海軍,擔任船醫。施貴寶在大西洋與地中海的小型艦隊待了四年,這段期間他愈來愈擔心船員得不到良好的治療。他曾發表文章,批評飲食不夠、經常體罰,最嚴重的問題是,海軍船艦分配下來的藥物品質不佳。

施貴寶的不滿傳到了海軍的醫藥與手術局(Bureau of Medicine and Surgery),當局的回應則是,讓施貴寶在布魯克林海軍造船廠建立海軍實驗室,宗旨為製造高品質的藥物。他最早的任務是評估琳琅滿目的乙醚品牌。施貴寶請了六個月的假,回傑佛遜醫學院進修。他得學習化學合成技術,才能更了解乙醚的製造與產品標準。施貴寶一回到海軍實驗室的工作崗位上,便著手測試不同商業配方的乙醚,發現純度差異很大。他決定試著生產品質一致的乙醚,而他很快發現挑戰

究竟何在。

乙醚可燃性高、容易爆炸,但是合成乙醚的過程既需要熱,也需要火。施貴寶在早期實驗時便曾發生爆炸意外,兩隻眼瞼遭燒燙傷,導致他此生在晚上睡覺時,都必須在眼睛上蓋黑布。但是在一八五四年,這位有毅力的醫師化學家取得了突破:他把明火以通過管線的蒸汽替代,大幅改善了乙醚製程。

一八五七年,布魯克林海軍實驗室的經費遭到刪減,只得關門大吉。施貴寶決定自行成立藥廠,依照自己的方式生產。他成立美國第一間藥廠,廠址就在布魯克林海軍造船廠隔壁,並將公司命名為「施貴寶父子」(E. R. Squibb and Sons)。美國內戰期間的醫療用品需求龐大,施貴寶靠著海軍人脈,順利取得軍隊合約。工廠的地點也對銷售有益。畢竟施貴寶只要過個馬路,就能到海軍造船廠談合約,再開著卡車穿過同一條街就能交貨。

我們值得花點時間,追溯美國製藥業相當不可思議的建立過程,以及今天製藥業的企業文化對充滿風險的藥物搜尋多麼不友善。乙醚是在偽科學的鍊金術全盛期,由認為乙醚可治療咳嗽的植物學家–醫師發現。經過三個世紀,到了十九世紀初,乙醚成為各種疑難雜症的處方,雖然我們如今知道,乙醚其實沒什麼療效。後來,為了讓自以為了不起的岳父岳母另眼相看,一名牙醫決定嘗試用派對迷幻藥幫病人無痛拔牙,後來還讓外科手術從尖叫連連的恐怖演出,變成安靜與一絲不苟的技藝。然而,雖然乙醚讓手術出現革命性進展,但如果無法標準化生產,製藥業也不可能有所革新。由於乙醚標準化需要博大精深與昂貴的研發技術,因此製藥業從小藥房進入了大工廠時代。

施貴寶的成功值得注意,代表重要藥物可以開始大量生產。工業配方的時代重點不在於發明新藥,而是運用快速發展的化學學門,為已存在的藥物尋找新配方,再運用工業化生產技術,量產標準化的藥物。從這時代開始,施貴寶等藥物獵人會開始搜尋工業配方圖書館,在原有市場的利基上,為既有藥物尋找新配方。其他工業化藥方還包括氯仿、嗎啡、奎寧、麥角(ergot)、藥喇叭(jalap,一種加速排便的瀉藥)、呂宋果(ignatia,據信是一種抗憂鬱劑)、毒蔘(conium,用來治療發抖與癲癇)、瓜拿納(guarana,用途與咖啡因類似)、可卡因(erythroxylon,古柯鹼的液體萃取物)與明礬(用來收縮組織,減少流血,有時可催吐)。

但是專注於藥物製程的情況即將出現變化。另一種大不相同的藥物獵人興起,他們將在廣大的全新分子圖書館中搜尋辯白書。這圖書館是合成化學圖書館。

●本文摘選自/城邦文化之《藥物獵人:不是毒的毒×不是藥的藥,從巫師、植物學家、化學家到藥廠,一段不可思議的新藥發現史》

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