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第9章 最新医学技术

洞察人体秘密的影像诊断技术

说到医学影像诊断技术,最熟悉、最古老的大概要属X射线成像技术,它的历史就要追溯到1885年伦琴发现X射线。

在发现X射线后的几十年中,此项技术进展较快,但是由于它只能二维成像,对软组织的诊断能力较差,应用受到限制。在电子计算机发展的推动下,随着大规模集成电路的问世,信息收集、传送、记录以及显示成像技术的改进和提高,计算机和医疗仪器结合使得医学影像的内涵发生了重大变化,计算机体层扫描及核磁共振相继问世。

到底什么是影像诊断呢?

它的定义一般是这样的:运用现代科学技术,凭借图像观察人体内部形态和功能的变化,借以对疾病作出诊断的科学。它包括X射线成像技术、超声成像技术、红外线成像技术、放射性核素成像技术和核磁共振成像技术等。

俗话说:“尺有所短,寸有所长。”各种影像技术也是这样。

X射线成像技术主要用于观察人体形态学上的特征;放射性核素可以了解脏器的生理代谢功能,但是两者的射线都对人体有伤害。超声的最大优点在于它的无损性,但是其成像系统的分辨率又不如核磁共振,且核磁共振对人体无电离辐射。虽然核磁共振是其中最理想的成像技术,它的造价却也是最高的。所以通常是多种成像技术综合使用,互相取长补短。

回首影像诊断技术发展的缤纷几十年,虽然取得了喜人的进展,但这还只是个开始。今后伴随计算机技术的发展和广泛应用,大部分的信息将数字化,这时影像诊断技术将走向全面的计算机化。同时生理、代谢等功能方面的研究将进一步发展,使疾病在形态学改变之前就能得到诊断。可以预见在不久的将来,科学技术将会把图像变成三维的且可以遥送给远方的医学专家,到那时,人们甚至足不出户就可以得到名医的诊断了。

使人眼复明的人工晶体植入技术

在人体眼球瞳孔的后面有一呈双凸的“透镜”,称之为晶状体,起着照相机镜头的作用,能使物体清楚地在视网膜上成像,无论什么原因,只要晶状体发生混浊,统称为白内障,会使视力逐渐下降,以致失明,生活都不能自理。最常见的是老年性白内障,随着人的平均寿命延长,白内障发生率将日益增多。自内障现已成为世界范围内居于首位的致盲眼病。

手术摘除混浊的晶状体是目前惟一有效的治疗方法,但晶状体摘除后,眼球内部就缺少了一个零件,最初,人们设想在眼前佩戴一副高度的凸透镜,以弥补晶状体的缺少,但戴高度凸透镜后,其视网膜上的物像比健眼要放大25%,看到的物体比健眼近,有的还出现视物变形等,多数人双眼配合不起来,无立体感。因此,眼科医生又发明了角膜接触镜,然而角膜接触镜需经常拿下消毒,配戴麻烦,还可引起角膜炎等并发症。第一次世界大战时,一位飞行员的眼睛里击入了飞机的有机玻璃窗的碎片,而眼睛安然无恙,这意外的发现启示人们可以将人工晶体植人眼内。从此,人工晶体开始问世了,它具有眼镜、角膜接触镜所没有的优点,是白内障手术后视力恢复的最有效方法。

人工晶体材料要求质地轻,透明度好,化学性能稳定,无刺激性,无毒性。目前,最常用的材料是聚甲茎丙烯酸甲酯,也有采用硅凝胶的,人工晶体植入全部在显微镜下操作,采用白内障囊外摘除,同时安放后房型人工晶体,近些年开始采用更先进的超声乳化白内障吸出,可折叠人工晶体植入术,切口更小,无需缝合,愈合快,视力恢复好,已逐渐在国内外普及。

随着科学技术进展,人工晶体材料进步,制作工艺的改进,人工晶体植入将成为白内障治疗的最有效的方法,将给天下白内障盲人带来光明。

治疗癌症的冷冻技术

美国密西西比大学医学院的医生宣布,他们已经发明了一项创造性的癌症治疗法,通过冷冻的方法促使肿瘤萎缩。

他们自1998年7月份以来,已经用这种方法治疗了7名患者,它使处于癌症晚期的患者的肿瘤生长速度降低30%。

冰晶体可使一些活性有机体(如水果或蔬菜)软化,这是因为在水果开始冷冻时,细微的冰晶体穿透了细胞,导致它们组织破裂。密西西比大学的帕特里克·休厄尔博士创造地将这个厨房中的常识应用到癌症治疗上。

这项被称作低温摘除术的技术原理就是:反复地对癌细胞进行冷冻和解冻处理,直到它们碎裂,身体然后将这些碎裂的细胞当作垃圾来处理,肿瘤因此萎缩。

这项手术的成功与否取决于能否将一根探针导入肿瘤组织的边缘,这样才能对它们进行冷冻处理而不会损害附近的健康器官。即使是对那些肿瘤已经扩散到全身的患者来说,这种治疗方法也能缓解他们的疼痛并延长他们的生命。

利用植物造血的新突破

科学家研究发现,除了人类有不同的血型外,动物也有不同的血型,就是微生物也有不同的“血型”,比如伤寒杆菌、痢疾杆菌等就有A、B或O等3种“血型”。但更为惊奇的是,植物居然也有“血型”。

几年前,日本警察科研所的法官山本茂在侦察一起凶杀案时,意外发现了一个奇怪的现象:现场未沾血的枕头竟有微弱的AB型的特征。这一有趣的现象引起了山本茂的浓厚兴趣,于是他又对150多种蔬菜、水果和500多种植物的种子分别进行了化验,结果他发现其中有19种植物和60种植物的种子出现了血型反应。在显现出血型的79种植物中,半数为O型,其余的为B型和AB型。山本茂通过这些研究,向世界首次宣布:“植物也有血型”。

山本茂的这一偶然发现,引起了科学界的高度重视,不少学者在此基础之上对植物血型进行了进一步的研究和探索。

研究表明:植物没有红色的血液,没有红细胞,但却有类似人体内附在红细胞表面的血型物质——血型糖。不同的血型糖便决定了不同的血型。植物的血型物质不仅决定着植物的血型,而且对植物本身还有其他作用。有的科学家认为,植物的血型物质还具有储藏能量的作用;由于它的粘性大,似乎还担负着保护植物的任务。

最后,对植物血型的研究又取得了新突破。法国科学家克洛德·波亚德发现,在玉米、油菜、烟草等植物体中,含有类似人体的血红蛋白的基因。这表明植物也有造血功能,如果加入铁离子,就可以制造出人体需要的血红蛋白。由于血红蛋白是血液的重要组成部分,它容易与氧结合和分离,所以具有输氧功能。因此,如果这项试验获得了成功的话,那将会出现一个惊人的奇迹——人们将能够利用植物来制造人体的血液。这种新型的植物血液,不仅不会因血型的不同而出现免疫系统的排异问题,而且也不会传染艾滋病、肝炎等疾病给输血者。

可乱真的仿生眼睛

据医学杂志《柳叶刀》报道,德国医生已经研制出一种人造眼睛,它能够与患者的另一只正常的眼睛同时开合。

目前,失去一只眼睛的患者所使用的假眼睛由于不能运动,看上去会很不自然。柏林洪堡大学的医生声称他们已经解决了这个问题。

他们用一根聚合材料细线把乳胶制成的人造眼睑与一个微型马达连在一起,从而使人造眼脸与自然眼睑同步运动。

研究者在一位脸部做过肿瘤切除手术的男患者身上试验了这种仿生眼睛,结果令人满意。慢动作录像显示,它能够与患者的真眼一起闭上。

令人难以置信的机器人手术

有着三条手臂的机器人“宙斯”代表着正在出现的机器人参与外科手术的新动向。罗伯特·拉扎拉医生表示相信,有朝一日这台机器人将帮助心脏病患者得到更好的治疗、康复得更快,并且只需支付较低的费用。

拉扎拉是西雅图霍普心脏病研究所的医务副主任。他在一个由5000多名生物技术专家参加的会议上介绍这台机器人时说:“手术的准确性令人难以置信。”

机器人“宙斯”是由计算机运动公司制造的。该公司的创办人王玉兰说,美国食品与药物管理局正在考查机器人“宙斯”是否具有足够的安全性以便能够被用于对多达150名的心脏病患者进行手术试验。

加州伯克利大学医用机器人计划负责人尚卡尔·萨斯特里强调说,机器人不会替代外科医生。相反,它们有希望使外科技术如虎添翼——为极其精细的手术提供更高的精度,并且能使医生们更多地进行侵入性最小的手术,而不必亲自为患者开膛破肚。

机器人是这样进行手术的:拉扎拉坐在手术台旁的一台计算机终端前,“宙斯”的三条手臂通过铅笔粗细的管子伸入患者胸腔。其中的一条手臂是一台由语音操纵的摄像机,它能够把患者心脏的特写图像传回到拉扎拉的计算机屏幕上。

拉扎拉通过操纵杆并借助计算机定位功能,指挥“宙斯”的另两条钳状手臂缝合动脉。

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