书城科普揭秘万物由来之谜
10318900000022

第22章 医疗器械

X光机的由来

1895年威廉。伦琴发现X射线后,X射线在医疗方面的潜力很快得到认同。

这一发现宣布后的几周内,美国就开始使用X射线检查骨折。1896年,托马斯。

爱迪生发明了X射线荧光检查仪,沃特。坎农将它用于跟踪硫酸钡在动物体内消化道中的运动。后来这一技术被用来辅助显示人类的消化系统。

美国发明家威廉。柯立芝于1913年发明了改进的X射线管,这种射线管与后来医生和牙医使用的非常相似。库利奇的机器可以非常精确地控制X射线波长和电压。与此同时,英国的父子组合威廉。亨利。布拉格和威廉。劳伦斯。布拉格对于X射线的了解做出很大贡献。威廉。亨利。布拉格在澳大利亚任教时,就对放射学这门新兴的学科产生很大兴趣。这期间,他自己建造了一台X射线机。他还用这台机器检查过儿子受伤的肘部。1909至1913年间,父子二人一同在英国工作,研究马克斯。冯。劳厄发现的X线衍射。儿子威廉。劳伦斯。布拉格发展出一套方程式,被称为布拉格定律,描述了X射线穿过晶体的衍射,由此而建立起X射线结晶学这个新的领域。这一技术成为研究矿物学、冶金及生物化学的重要工具。X射线结晶学被用来分离青霉素的分子结构以及后来的DNA结构。父子二人共同获得了1915年的诺贝尔物理学奖。25岁的威廉。劳伦斯。布拉格成为当时最年轻的获奖者。

心电图机的由来

科学家发现,当人的心脏搏动时,伴有微弱的电活动。19世纪末,科学家首先在动物体内,尔后在人体内发现这种生物电流极其微弱,而且变化非常快,一般的电捷计很难测出。1881年,沃勒首先研制出毛细管电位计来记录生物电。但该电位计测量心电的效果很不理想。

这时候,就读于荷兰乌特勒克大学的年轻学生威廉。艾因特霍芬发誓要弄清心电电子描记器的机械原理,他为此转入了物理系。

1885年,艾因特霍芬到莱顿学院任病理学教授,进一步研究他的课题。

1891年,艾因特霍芬成功地研制出了弦线电流计,可以把组织中微弱电流的情况准确地记录下来。1903年,艾因特霍芬又发明了弦线型心电图描记器。为了谨慎起见,艾因特霍芬一直没有公布自己的发明,独自不断进行完善。

1906年,荷兰莱顿大学附属医院里送来了一位情况非常危险的心脏病患者。他的心跳极其微弱,所有的测量仪器都无法测出,医生也无法诊断其病情。正当大家束手无策的时候,艾因特霍芬教授及时搬出了一直“深藏闺中”

的仪器。用仪器上的一根石英丝两端与患者身体相连,再将仪器与电缆接通,不一会,实验室里就接收到了清晰的心电图。医生们很快诊断出了患者的病情,挽救了他的生命。

艾因特霍芬因发明了世界上首台心电图描记器而轰动了世界医学界,并因此获得了1924年的诺贝尔奖。心电图机的工作原理是:心脏每一次收缩和舒张,都会构成了一个心动周期。

心电活动与之相应,也形成了一个心电周期。人的体液中含有电解质,具有导电性能。人体内及体表会有电流自心电图的正极流入负极,形成一个心电场。心电场在人体表面分布的电位就是体表电位。心电图机将此体表电位的电信号放大,并按心脏激动的时间顺序记录下来,得到心电图,于是,就能够描记出被测者的心电变化。

在描记心电图时,一般要先将导电放在体表的一些固定部位上,然后把电极板安放在这些部位上,用导线将电极连接到心电图机的正确两极,形成导联。1905年,艾因特霍芬首先采用标准导联描记心电图,即用3种方法在被检测者的肢体上安放电极,形成导联。20世纪40年代,美国学者威尔逊发明了单极肢体导联。不久,戈德伯格把这种导联改良成加压单极肢体导联,使描记出的心电图更为清晰。威尔逊在发明了单极肢体导联后,又研制出了单极心前导联。这样就形成了12导联心电图。世界上每一种心电图机,都是按顺序或同时对这12种导联的心电图进行记录,来全面了解患者的心脏病情。

心电图记录在印有l毫米间距的纵横细线的小方格上。其横向代表时间,纵向代表电压。一般记录纸的移动速度为每秒25毫米。横向一小格代表0.04秒;纵向一小格代表0.1毫伏。为了对比观测心电图是否异常,医学家确定了带有各项数据正常范围的正常图。正常心电图由一系列波组成,都可在该心电图1957年,美国物理学博士霍尔特发明了能在人体活动的情况下描记心电并能随身携带的动态心电图机。该机主要用于监测冠心病、肥厚性心肌病、二尖瓣脱垂和长Q-T综合症等患者有无严重心律失常发作的情况,可监测患间歇性心律失常、原因不明的晕厥和病态窦房综合症病人的状况,了解安装在患者身上的心脏起搏器的功能状态,观察体力活动对心律和心脏供血的影响。

这一年,美国心脏协会前主席彼博格开始尝试用刚刚问世的计算机来对心电图进行自动分析。1962年,常规12导联心电图自动分析程序被研制出来。后来,世界卫生组织、国际心脏协会、国际心电协会都推荐用同步记录12导联心电图机作为开发心电图仪器的基础,并参照它建立正常值和新的诊断标准。

20世纪下半叶以来,世界各国对心电的研究不断取得突破。热笔型、喷墨型心电图机相继问世并被广泛应用。计算机技术也被迅速用于辅助心电图的自动诊断。

1994年4月,中国北京哈特医疗仪器技术公司王湘教授发明了微型心电图记录分析装置“心脏保护神”,曾荣获日内瓦国际发明展大奖。该装置运用了红外、计算机和微电子技术,仅重50克。

近几年,瑞士巴塞尔大学附属医院开始试用瑞士一家医疗技术公司开发的心电图测量系统,可以用移动电话对心脏病人进行24小时的监护。

CT机的由来

CT机的出现,最早要追溯到伦琴发现X射线。1895年11月8日,伦琴在一次阴极射线的实验中,偶然发现了一种可以穿透某些不透明物质的射线,他称其为X射线。他发现这种射线具有直线传播、穿透力强、不随磁场偏转等性质。接着,他将研究成果写成论文《关于一类新的射线——初步报告》,提交给了维尔茨堡物理医学协会。

这个了不起的发现使全世界物理学家为之震惊,引起了物理学界极大的研究热情。伦琴因此而获得1901年诺贝尔物理学奖,成为第一个获得诺贝尔物理学奖的人。

伦琴的发现很快被应用于医学诊断。在此之前,医生只能凭病人的体表反映,检查和诊断一些明显的症状;用X射线,就能使人体内部的病变反映到荧光屏上。医生第一次可以不用外科手术就能够看见人体内病变和受损伤的情况。

不过,X射线诊断存在许多不完美之处。X射线穿透机体组织,在荧光屏上见到的是体内组织的重叠影像,医生就不易准确地从重影中判定病变的真实情况;

而且,健康组织与病变组织在密度上并无太大的变化,所以对软组织的病变,包括肿瘤就很难探测出来。

20世纪中期,电子计算机异军突起,研究者争相利用计算机来改进已有的诊断手段。1971年,高性能计算机问世了。就在这一年,英国工程师霍斯菲尔德终于成功地推出了带计算机的X断层扫描诊断机——X-CT,或称计算机层析X射线扫描仪(CT)。次年,世界上第一台CT机在英国EMI公司应运而生。

口罩的由来

在医院里,经常见到医生和护士们戴口罩。现在大家都清楚在这样的环境中口罩所起的作用。口罩对进入肺部的空气有一定过滤作用。

世界上最先使用口罩的是我国人民。在马克·波罗游记中就有记载:在元朝的宫殿里,“献食的人,皆用绢布蒙口鼻,俾其气息不触饮食之物”。

这种蒙口鼻的绢布,就是最原始的口罩。

到了1897年,德国医生莱德奇在汉堡开设了一家私人诊所。他认为感染是手术时医生们呼吸和说话所造成的。于是,他用纱布将鼻口蒙住后做手术,果然使伤口感染率大大下降,以后口罩就流传开了。这就提高了人们对口罩作用的认识。不过,那时的口罩只是用几层(或1层)纱布,来回地把鼻子、嘴巴、胡子缠起来,十分简单,很不舒服。莱德奇让人把纱布剪成长方形,在两层纱布之间架起一个框形的铁丝支架,再作一根带子系在后脑勺上。于是,口罩便有了最初的形状。

1899年,法国医生米琪缝制了一种多层纱布口罩,并且改成可以自由系结的办法,用一个环形带子挂在耳朵上。19世纪,法国科学家巴斯德创立了近代温度计的由来温度计是意大利著名的科学家伽利略于1603年首先发明的。这支世界上最早的温度计,可不像现在的温度计这么小巧玲珑。它有一个和鸡蛋差不多大的玻璃球,下面连着一根开口的玻璃管,玻璃管插在颜色的水瓶里。由于热胀冷缩,玻璃球里空气的体积随着温度而发生变化。玻璃球一冷,里面的空气开始收缩,水瓶里的水沿着玻璃管往上“爬”。玻璃球一热,里面的空气开始膨胀,原先“爬”上去的水又被“赶”了下来。这种原始的温度计并不准确,因为水瓶里的水柱上升或落下,不仅受空气胀缩、温度冷热变化的影响,而且还受大气压力的影响。不久以后,伽利略的学生把玻璃管子改成了密封的,并把管子里的空气换成了水银或酒精。这样,温度计就不受气压的影响了。

在公元前1714年以前,温度计的刻度很不统一。最先统一温度计刻度的是德国气象机械制造者华兰海特于1714年前后想出来的。他把氯化氨、水、冰的混合物的温度作为最低温度,定为零度。把冰溶解的温度定为32度,把口腔的温度定为96度。后来,人们用这种温度计测出水的沸点为212度,于是,沸点212度和冰点32度就被用作温度的起止点。人们取华兰海特中国译名的第一个字,把这种温度计叫做华氏温度计。华氏温度计主要在英美国家使用。

目前,除英美等国以外,世界上广泛使用的是摄氏温度计。这种温度计的命名是取瑞士人摄尔修斯的中国译名的第一个字。摄尔修斯于1742年提出摄氏温标,他把水银温度计插入正在溶解的雪中,定为冰点作为一个标准温度点;

然后又把温度计插入沸腾的水中,定为沸点作为另一个标准温度点,并把冰点和沸点之间等分100度,所以摄氏温标又叫百分温标。为了避免测量低温时出现负值,他把冰的沸点定为零度,而把冰点定为100度。

但是,似乎很快就有人意识到,这样使用起来很不方便。于是,在摄尔修斯发明摄氏温度计的第二年(即1743年),就有人把刻度颠倒了过来,以冰点为零度,以沸点为100度。

对于摄氏温度计的发明人到底是否真的是摄尔修斯,许多国家争议颇大。

特别是英美国家,不承认摄尔修斯是摄氏温度计的发明人。摄氏温度计的记号写作℃。一般人都认为,这个C字是摄尔修斯的英文字头,但英美国家却说,这是Centigrade(百分度)的字头。直到1848年,为了统一解释,英美国家才作出妥协性的让步,统一解释C为摄尔修的字头。

听诊器的由来

1816年法国医生勒内。泰奥菲尔。拉埃内克为一个患心绞痛症的年轻妇女诊断病情。但这位女士长得太胖,如果用当时把耳朵贴在病人胸膛上听心音的办法是什么也听不到。这使拉埃内克犯了难。

怎么办呢?他一边思索着,一边漫步来到卢浮宫花园。花园里有几个孩子在玩跷跷板。他们用一根别针划跷跷板的一端,这微弱的声音却通过木板传到了另一端。这个简单的声学原理使孩子们惊讶不已,但却使拉埃内克受到了启发。

他飞快地跑了回去,马上用纸卷成筒,做成一个紧实的圆柱体。他把这个圆柱体的一头贴在病人的身上,一头贴在自己的耳朵上听着,听着……

过了一会儿,他的心情才平静下来,这时候他才明白了刚才发生的一切。

他是世界上第一个听到肺呼吸和心脏跳动的人。

为了更加完善,他把一段细长的木头中间掏空,做成一个喇叭形的空心圆柱体。他给这种新器械取了一个名字:听诊器。就这样世界上第一架听诊器诞生了。

注射器的由来

据医学史书记载,注射器出现的最初形态是灌肠器。我国汉代医学家张仲景在他的《伤寒论》(写于公元219年)《阳明全篇》中写道:“阳明病,自汗出,若发汗,小便自利者,此为津液内竭,虽硬不可攻之,当须自欲大便,宜蜜煎导而通之。若土瓜根及大猪胆汁,皆可为导。”在此书的“猪胆汁方”一文中又明确指出:“大猪胆一枚,泻汁和陈醋少许,以灌谷道(肛门)内,如一食顷,当大便,出宿食恶物甚效。”如何“灌谷道”呢?他写道:“以小竹管……内入谷道中。”这种小竹管就是灌肠器——注射器的雏形。

到了15世纪,欧洲进入文艺复兴时期,随着医学科学的发展,医学家们为了深入研究人体组织,纷纷进行尸体解剖。为解决尸体防腐问题,意大利著名解剖学家欧斯达狄士等先后将防腐剂通过“注射器”注入尸体的血管里。至1851年,法国医生普拉威茨制成一个金属注射器。在同一时代里,爱尔兰医生德林也用自己制造的金属注射器给病人注射镇痛剂。1896年,德国科学家路尔制成第一个玻璃注射器后,它才广泛地应用到临床上。

团体称谓

医院的由来

我国的医院形式最早见于《汉书》。西汉元始二年(公元2年),黄河流域一带瘟疫流行,皇帝刘衍下令,腾出一些房屋,设置医生、药物,免费给百姓治病。这可能是世界上最早的居民隔离医院。此后,唐朝开元二十二年(公元734年),设有“患坊”,收容贫困的残废人和乞丐;还有“疠人坊”,专门隔离及医治麻风病人。

到了宋代,医院组织渐趋周密,医疗事业有了很大发展。当时政府办的医院叫做“安剂坊”,内有专职管理人员,有病房,有医生,并有病历表。政府根据医生的医疗成绩给予规定的奖励。这种医院除在北宋的京城汴京设立以外,在别的一些大城市里也能够见到,比如杭州太守苏东坡举办的“病坊”、苏州城内的“济民药局”,以及一些私人办的“养济院”等。

欧洲创立医院晚于我国五、六个世纪。最早是在法国的里昂和巴黎,两地分别于6世纪和8世纪建立医院;英国伦敦是在7世纪建立医院的。13世纪以后,办医院的风气大盛,许多皇帝贵族把办医院作为沽名钓誉的手段,因此欧洲的许多城市都先后建立了医院。

至于我国建立现代形式的分科医院,还是近百年的事。太平天国末年,洪仁玕曾在天京(今南京)办了一个医院,由他亲自领导。清同治二年(1863年),李鸿章雇佣“常胜军”镇压太平天国农民革命运动,曾聘用外国医生在松江、昆山开设军医院。国人创办的最早的现代化医院是1918年所建的北京中央医院。

红十字日的由来

第一次世界大战后,鉴于战争给世界各国人民带来的巨大痛苦,捷克斯洛伐克红十字会首先倡议每年举行为期三天的“红十字休战日”活动。大力宣传红十字会的人道思想,增进各国人民之间的友谊和合作,促进世界和平,减少战争危险。同时,结合红十字会业务进行全国的卫生、救济、社会福利等方面的宣传教育。

这些倡议和做法,受到国际红十字界的赞赏和支持。红十字与红新月会协会理事会于1922年的第二次会议上,根据以取得的成就和经验,敦促各国红十字会认真考虑红十字休战日的做法。

随后,第十一届国际红十字大会再次审议后,建议在世界范围内规定一天为红十字日。为表彰红十字运动的创始人亨利。杜南的功绩,决定将他的生日5月8日命名红十字日。

“坐堂医生”的由来

据说,东汉医学家张仲景在湖南长沙任太守时,并没有因为自己做了高官而放弃为百姓治病。由于当时处于封建时代,不但规定做官的要有官架子,不能随便到老百姓家里走串,还不能随便和老百姓接触。这可急坏了视医为命的张太守。他左思右想,终于想出了一个一举两得的好办法:规定每月的初一和十五这两天,将大开衙门,不问政事,而专门让老百姓到衙门里来看病。这样既不丢官架子,又能为百姓治病。由于他医术高明,待人和“悬壶”的由来东汉时期,河南汝南有个叫费长房的人见一老翁在街上卖药,旁边用竹竿悬挂一个葫芦。凡吃过他的药的病人,立即见效,药到病除。然后老翁纵身跳入葫芦内,众人都不知道。

一天,费长房在楼上观看到,知老翁决非等闲之辈,就想拜老翁为师。为弄清底细,费长房备好一桌上等的酒席,恭请老翁。老者也知行踪被发现,便带他同入葫芦中,只见玉堂俨丽,甘肴旨酒。于是费长房认师求教磕头跪拜,老翁见费长房诚心求学,便收他为徒,将自己的医术传授于他,后来费长房便成为当时的一代名医。

为了纪念老翁,费长房每次行医时总将葫芦背在身上。从此以后,郎中行医时总将葫芦背在身上和诊所前悬挂葫芦,用葫芦当招牌,以表示医术高超,人们也因此把葫芦当做医生的标记。

因此,后世称行医为“悬壶”。这一典故流传甚广,至今人们日常语言中还有“你葫芦里卖的什么药”这样的口头语。

“杏林”的由来

“杏林”—词是对医界的代用词,医家常以“杏林中人”自居。

“杏林”典出三国时的神医董奉。董奉字君异,福建人,与三国时南阳的张仲景、谯郡的华佗齐名,并称“建安三神医”。在董奉传奇般的一生中,最为后人所称颂的是他在庐山悬壶济世的一段佳话。在《神仙传》第十二卷中记载了董奉治病救人的这样一个故事:

奉居山不种田,白日为人治病,不索取诊金。如遇危重病人,治愈后,让患家栽五棵杏树;看好轻病,只需栽一棵杏树。他每天门庭若市,前来求治的人很多,几年之内,杏树郁然成林,达十万株之多,引来山中百禽群兽玩耍游戏。杏子熟了,他在林中盖了个草仓,告示人们说:“欲买杏者,无须奉告,但将一升谷子留下,自取一容器的杏子就行了。”有时会有贪心者,少留了谷子而多取杏子,林中老虎会追出来吼叫,贪心者大受惊吓后急忙将多拿杏子倒在路旁,回家后一量所得,杏子与谷子正好相等。或有人偷杏,老虎会赶到此家,使家人将所偷之杏立即送还,叩头谢罪,虎乃饶之。奉将杏子换来的粮食,赈济贫困人和旅途盘缠不足的求医人。这样,他的杏林帮助赈救了无数生命。

世界卫生组织的由来

1946年7月,世界卫生组织在纽约成立筹备会,并通过了世界卫生组织法。1948年4月7日,该法得到26个联合国会员国的批准并生效。同年6月24日,世界卫生组织在日内瓦召开的第一届世界卫生大会上正式成立,总部设在瑞士日内瓦。

世界卫生组织的宗旨是使全世界人民获得尽可能最高水平的健康。该组织给健康下的定义为“身体、精神及社会生活中的完美状态”。其主要职能包括:促进流行病和地方病的防治;提供和改进公共卫生、疾病医疗和有关事项的教学与训练;推动确定生物制品的国际标准。

世界卫生组织的组织机构包括世界卫生大会、执行委员会和秘书处。世界卫生大会是这个组织的最高权力机构,每年召开一次;主要任务是审议总干事的工作报告、规划预算、接纳新会员国和讨论其他重要议题。执委会是最高权力机构世界卫生大会的执行机构,负责执行大会的决议、政策和委托的任务;执行委员会由世界卫生大会选出的32名会员国政府指定的代表组成,任期三年,每年改选1/3;根据世界卫生组织的君子协定,联合国安理会5个常任理事国是必然的执委成员国,但席位第三年后轮空一年。秘书处是该组织的常设机构,下设非洲、美洲、欧洲、东地中海、东南亚、西太平洋6个地区办事处。

世界卫生组织目前共有191个正式成员和2个准成员。1981年,该组织在北京设立驻华代表处。

中国是该组织的创始国之一。1972年第25届世界卫生大会恢复了中国的合法席位后,中国出席了该组织历届大会和地区委员会会议。