這段血淋淋的歷史,挽救了無數人的生命

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本文來自微信公眾號: 返樸 (ID:fanpu2019) 出品:科普中國,作者:李強(中國醫學科學院血液學研究所),監製:中國科普博覽,題圖來自:視覺中國

輸血是現代醫療中常用的治療手段,廣泛存在於各種創傷救治、手術治療和腫瘤治療中。然而輸血這種治療手段是如何在人類歷史上被發現、發展和不斷完善的呢?今天我們就簡單聊一下人類輸血的發展史。

早期探索,不斷試錯

對人類疾病治療的輸血探索早在1667年就已經開始了。當時一位名叫讓-巴蒂斯特·丹尼斯 (Jean-Baptiste Denis,1635–1704) 進行了第一次有記載的人類輸血。他將 12 盎司的羊血輸給了一個因水蛭而流血過多的15歲男孩。這個男孩在輸血後倖存下來,“很快從昏睡中恢復過來,變得更胖,讓所有認識他的人都感到驚奇”。

丹尼斯的輸血治療丨圖片來源:參考文獻

後來丹尼斯醫生又對另外一名病人成功得進行了羊血輸注。第三位病人,一名瑞典男爵的輸注牛血後也有部分康復,但是在第二次輸注牛血之後,病人不幸死亡了。第四名病人在成功輸注一次牛血後,進行第二次輸牛血治療時,出現了現在被認為是 溶血性輸血反應 的嚴重症狀。

“血液一進入他的血管,他就感覺到手臂和腋下的發熱,脈搏加快了,不久我們觀察到他滿臉大汗。他的脈搏在這一刻變化很大,他抱怨説他的腎很痛,他的胃也不好。他被迫躺下睡着了,整夜睡到天亮才醒來。當他醒來時排出了顏色像煙囱的煙灰一樣黑的一大玻璃杯尿液。”

後來這個病人雖然不是因為輸血死亡, 但法院還是禁止未經巴黎醫學院許可的人體輸血療法。 1668年4月17日,法國議會禁止輸血,英國議會迅速效仿。

時隔150年後對輸血的再次研究

在此後的150年間,曾一度轟動醫學界的輸血術無人問津。直到19世紀初期,英國生理學家和產科醫師詹姆斯·布蘭德爾 (James Blundell,1790-1878) 目睹了很多產婦分娩時失血過多死亡。 他再一次提出了是否可以通過輸血,來避免失血性死亡的建議。

他認為,早期的輸血事故很可能是因為輸了“牲畜的血”,不應該在不同物種之間輸血,因為它們彼此之間相差甚遠。此後他進行了多次的輸血,並把自己在輸血方面的嘗試,發表在學術雜誌《The Lancet》,也就是大名鼎鼎的《柳葉刀》上。

在11年中,他共給10名患者進行輸血治療,其中5例獲救。詹姆斯醫生在進行輸血治療的同時, 發明了人與人之間的直接輸血法, 並創造了重力輸血裝置 (一把椅子、一個漏斗、導管和黃銅注射器) ,這一裝置使用了近100年。

另外他還發明瞭一種間接輸血的方法,是使用簡單的注射器和套管從供血者的靜脈抽取血液然後立即注入受血者靜脈,但是必須將注射器中的空氣排空,同時他還描述了這種方法中血液凝集的嚴重問題。

重力輸血裝置丨圖片來源:參考文獻

1900年,奧地利醫生卡爾·蘭德斯坦納 (Karl Landsteiner,1868-1943) 做了一個巧妙的實驗,他把自己和助手等22個人的血液分離血細胞和血清之後,相互進行反應,按結果分成A組和B組, 提出了A型、B型和C型 (後來改為O型) 的血型學説, 並於1901年在維也納醫學雜誌發表文章。

由於AB血型人數較少,僅佔3%~5%,因此他的兩個學生在把參與實驗人數提高到155人時才發現AB血型,到1906年才明確AB血型的存在。卡爾·蘭德斯坦納是第一位研究輸血免疫過程的科學家。 他因發現了人類的ABO血型於1930年獲得諾貝爾生理與醫學獎。

在卡爾·蘭德斯坦納發表文章後一百多年的2001年,世界衞生組織、紅十字會與紅新月會國際聯合會、國際獻血組織聯合會和國際輸血協會,發出聯合倡導將他的生日6月14日,定為世界獻血者日,2004年6月14日,成為第1個世界獻血者日。

在血型系統被發現後,1908年魯本·奧騰貝格首次實施交叉配血進行輸血前檢測,這是安全輸血新時期到來的標誌。雖然時間已經過去一百多年,交叉配血試驗的方法被不斷完善, 但是保證安全輸血的試驗基本原理一直被沿用至今。

奧斯瓦爾德·羅伯遜發明的輸血瓶丨圖片來源:參考文獻

1914年到1915年間,來自阿根廷、比利時、美國的四位科學家幾乎在同一時期提出了 使用檸檬酸進行抗凝 的方法,並應用於臨牀,這使得大規模輸血成為可能。

兩次世界大戰與輸血技術的發展

第一次世界大戰爆發後,戰場上的大量傷亡也對輸血搶救提出了新的要求,這些要求直接推動了輸血醫學的發展。

在戰爭初期,由於輸血技術的不夠完善,不能滿足戰場急救,輸血很少發生。直到1917年美國參戰,在美軍抵達歐洲後,一位加拿大軍醫使用注射器未經交叉配血直接給傷員輸血的實踐,證明輸血可以用於戰場急救,挽救生命。

另一位美國軍醫奧斯瓦爾德·羅伯遜發明了 使用檸檬酸在玻璃瓶中保存血液 的方法,並在西線戰場建立了世界上第一個戰場血庫。他在論文中總結了200例輸血病例, 最先試驗證實了O型血的通用性, 這被認為是一戰中最有意義的醫學貢獻之一。

第二次世界大戰 (1939-1945,簡稱二戰) 的爆發,造成了7000萬人死亡,1.3億人受傷,這給戰場醫療救治帶來了極大的壓力,同時,在二戰中作為為搶救傷員重要手段的輸血技術也得到了極大的發展。

輸血醫學技術先後完成了血漿蛋白的分離、試驗和臨牀應用;血液保存液配方的完善和大規模推廣;同時,1940年美國紅十字會建立了為英國人民和英軍供血第一個血庫機構“Blood for Britain”。1944年戰場傷員人均用血224mL,1945年為488mL,因此,戰傷死亡率大幅度降低,1945年前後13個月,大約有50萬單位的全血被運送到二戰戰場的美軍醫院。

現代輸血技術的新發展與應用

第二次世界大戰結束以後,隨着科學技術的飛速發展,輸血醫學技術水平也得到了極大的提高。

二十世紀五十年代,塑料血袋和採、輸血器具的發明,成分輸血學説的提出,六十年代血漿單採法的採用,第一台連續流動離心式血細胞分離機的發明,封閉無菌血液採集和分離塑料血袋系統、血液低温保存技術、大容量冷凍離心機的發明和應用,這些技術創新使 成分輸血從科學研究逐步走向了臨牀應用, 這是人類輸血史上一個歷史性的時刻。成分輸血作為血液成分的有效合理使用的方法,在節約了血液資源基礎上,更具有 純度高、針對性強、輸血不良反應少 等多種優勢。

新世紀在生物醫學技術不斷髮展的基礎上,輸血作為最基礎的細胞治療手段,不斷的兼收幷蓄,從上世紀末的 造血幹細胞移植 起步,利用多年輸血治療的臨牀技術和經驗, 將細胞治療領域納入其中, 輸血醫學開始了自己新的征程。

輸血醫學經過350多年的發展,從最初的矇昧無知不斷試錯,到兩次世界大戰的技術爆發,無數科學家和患者為之付出了巨大的艱辛乃至生命的代價。

如今的輸血醫學是臨牀醫學的重要組成部分,是一門多學科醫學交叉學科,涉及了人類遺傳學、幹細胞與血細胞的生物學、軍事醫學、心理學、倫理學、社會學、信息學、循證醫學等多種學科。

隨着精準醫學概念的提出,輸血醫學將向着更加精準的輸血適應證、基因型血型匹配的血製品輸注、基因重組血液製品和血液替代品的開發與使用,和精準細胞療法的方向闊步前進。

參考文獻

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[4] Lefrere, J.J., Transfusion medicine history illustrated. Arming for war: the donor's arm. Transfusion, 2011. 51(6)

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