打開二十世紀醫學的四面窗──從四個意外發現的醫學小故事談起 (上) 
 
 簡單的X光照片就像一張單調的黑白照片一樣，能提供醫學的資訊還是太少，1904年德國的里德（H. Rieder）和1906年美國的貝克（C. Beck）就以X光透不過去的硫酸鋇（Barium）給病人吃，用X光來看鋇在胃腸道的排泄...
 
【文／江漢聲（作者為輔仁大學醫學院院長）】

十九世紀末已形成了現代醫學的雛型，我們可以想像到有醫生在診所為病人診療、有醫院、病房、手術室和護理站等等；然而當時的人絕不可能想像二十世紀今天醫療的景觀──各類各樣的大型機器、精密微小的臨床診斷、穿梭忙碌的許多次專業人員，以及無遠弗屆的電腦資訊──是如何開啟當今醫療的各扇窗？到底有哪些重大的變革是導致這個世紀醫療飛躍的前進？二十世紀即便有兩次世界大戰的摧殘，有1918年全球致命流感的肆虐，醫療不僅復興得快，而且配合科技工業的新裝扮，形成今天醫療的容貌。我個人認為十九世紀末到二十世紀初，有四個重大的發展方向，正如四面窗，打開了這四面窗，應該是相當關鍵的突破，也是在醫學史上留下永恆的定位。

二十世紀的醫學應該也可分成兩個階段，前50年是進入現代醫學的蓬勃發展期，後50年幾乎已到了分子生物學的另一個境界。在這前50年之初，每一年都有太多的發明被發現，都關係到醫學的蓬勃發展；也有許多大家耳熟能詳的科學小故事，也有的故事中有意外而來的靈感，使醫學工作者揭開前所未知的奧秘。底下要提的四位偉人，就是在醫療進入二十世紀時，靠意外的靈感打開了四面窗，讓人類看到今天醫療景觀。我想用這四個意外發現的小故事談起，來進入二十世紀的醫療。或許很多人並不認同這四位就是這時代代表性的巨擎，因此我列出他們的貢獻和啟發，認為是最關鍵打開二十世紀醫學四面窗的靈魂人物。

1.倫琴發現X光──影像診斷帶動臨床診療的新紀元，物理電腦資訊工業和醫學結合的開始。

2.佛洛伊德創立心理分析的精神領域──開發心靈醫學的處女地，提昇現代醫學到全人醫療的層次。

3.佛萊明發現青黴素的抗生素──發展出人類對抗病原的有效武器，在未來長期作戰中，有開發戰劑的依循。

4.班廷發現胰導素──奠定對重大疾病現代藥物開發的醫學試驗，和社會資源配合模式。

歷史上最珍貴的一張照片

1895，德國玉茲堡（Würzburg）大學的物理教授倫琴（W. Röntgen, 1845～1923）在進行某個物理實驗時，將真空管用黑布包裹起來，通電之後，發現會使塗有氰化鉑鋇的黑板發光，而且即使把紙板放到兩公尺外，還是看得到光，表示真空管除了發出陰極射線之外，應該還有其他的神秘射線。這種射線的特性真是令人驚奇，它能夠穿透肉片、木板、薄金屬，但是穿透不了人體的骨骼，它也能夠使密封的底片感光，而且磁場不能使這種射線偏轉。倫琴的意外發現給他一個靈感，為什麼不用來照照人體呢？那將是很特別的相片，於是他偷偷照了他太太的左手，當成禮物來送給她，倫琴太太看了這禮物嚇了一跳說：「我的手怎麼照成這個樣子了？怎麼只剩下骨頭和戒指？你是如何惡作劇把肉都燒掉的？」

這不是她丈夫的惡作劇，這張照片是人類歷史上第一張X光片，因為有了X光片，醫學因此能超越人類視覺的極限，能看穿人體皮表，解開各種疾病痛苦之謎，這張照片，難道不是和名畫一般價值連城、值得珍藏嗎？倫琴在1896年1月6日向世界公布他發現了這種神奇的射線，他不明白其性質和原理，因此稱之為X光，但也有人就稱之為倫琴射線。不久之後，物理學家就分析出這種能透過光波所不透過特定密度，而在螢光幕或底片留下影像的X射線，它由三種不同穿透力的射線所組成，α射線用一張紙就可阻斷、β射線能穿透動物組織約半英寸，而γ射線可以通過一英尺厚的鉛。

倫琴的發現很快就被運用到臨床的診斷上，最方便的是骨科，它能看出病人骨折的位置和程度，決定如何手術或治療，不久之後，就有X光巡迴車出現在第一次世界大戰的戰場上，為傷兵做立即的服務；另一項廣泛使用的是胸部X光，看出肺結核在胸部的陰影或鈣化，不再只是傳統敲敲打打或聽呼吸聲來做盲目的診斷。更有助於大家生活的運用是牙科，1896年當年6月德國柯尼希（W. Konig）和莫頓（W. J Morton）就開始使用。當有人發現X光操作者手部和身體長期暴露在X光部位的皮膚會引起很難療癒的潰瘍，甚至引起癌症或造血功能不良，才開始注意到X光對生物體的作用和危險，也開使用鉛板來保護人免於不必要的暴露；更因瞭解這種作用，就可以控制X射線的量來做疾病的治療；開始先用在天狼瘡的皮膚病（H. Kummel）和皮膚癌，以後又擴展到體內的各種癌症如子宮癌、喉癌等等。

對癌組織的放射治療而言，比X射線更有效的是鐳錠，是1896年居里所發現的，居里和他的夫人、女兒，也在同時期發現了其他的元素，知道帶有放射線的同位素，不僅用於癌症的治療，配合X光來追蹤體內各組織同位素的分布量，就可能做器官代謝功能的檢查；居里夫人和倫琴是放射線醫學的兩位先驅，在臨床診斷和治療上帶動二十世紀醫學無限發展。

簡單的X光照片就像一張單調的黑白照片一樣，能提供醫學的資訊還是太少，1904年德國的里德（H. Rieder）和1906年美國的貝克（C. Beck）就以X光透不過去的硫酸鋇（Barium）給病人吃，用X光來看鋇在胃腸道的排泄，不僅看出胃腸道的功能也看到各段胃腸的型態、黏膜是為顯影劑（Contrast Medium）的運用，此後呼吸道、泌尿生殖道等都以此法一覽無遺。更進一步是德國的福斯曼（W. Forssmann）在1924年用一條細管子穿進自己的靜脈，然後在X光螢幕中看著這條管子一直穿到心臟，從此，就有心導管的概念，不但可測得到各處血管的內壓，也可以打入顯影劑看各處細微血管是否阻塞或狹窄，也是二十世紀發展出以支架、氣球擴張冠狀動脈乃至於開心術的啟蒙，福斯曼和其他兩位貢獻者因此得到1956年的諾貝爾獎。因影像診斷得諾貝爾獎的學者特別多，更具革命性的是1979年得獎的杭斯菲爾特（Hounsfield）和柯馬克（Cormack），他們以電腦工程師的概念把人體的腦部和身軀做不同厚度的各種切面來照X光，然後再用電腦把每一切面的圖像整合，就是電腦斷層掃瞄，用這方法，真是看遍人體各角落，以往深處X光無法顯相的器官都可看得清清楚楚，甚至腫塊大小、位置、內含物特性都精準無比，可說是跨領域的結合把X光照相發展到極限。

倫琴發現X光其實是為二十世紀醫學打開了影像診斷和放射線治療的這面窗，所看到的現代醫療是那麼琳瑯滿目、美不勝收。因為X光只是影像診斷的一個範例而已，它對人體還是有害，許多檢查也具侵犯性；所以併行發展的非侵害性影像檢查還有超音波，是1949年發展出來的，彩色、立體、診療複合式超音波一一出現，在臨床診療上具重要的一席之地。2004年得到諾貝爾獎的核磁共振檢查（MRI），更是把非侵犯性的影像檢查發揮得淋漓盡致；可以比美電腦斷層的細緻影像、腫塊內含物分析，甚至從無侵害的影像和反映波去瞭解腦部的各區功能，二十世紀不僅在醫院推滿了先進的影像檢查、放射治療的機器，連研究室也是儀器裝備的競賽，倫琴可能沒想到他所發現的X光帶給醫學研究有多深邃的影響。有X光的繞射技術才能描繪出化學分子構造，也促成了DNA雙螺旋的解密；X光可以造成基因突變，因而得了諾貝爾獎，這些都是二十世紀後期分子生物研究不可或缺的工具，也許，這是倫琴所打開這面窗能看到最深最遠的未來。