2022年09月11日发布 | 1526阅读

​神外历史上的今天|手术电刀匠才William T. Bovie的诞辰

邱梦儒

脑医汇医编

1882年9月11日,140年前的今天,外科手术电刀发明者、电外科学助力人、生物物理学家William T. Bovie出生。Bovie并不是一名医生,但他的名字却作为电外科设备的通用术语在世界各地广为流传。


20世纪初,电外科学飞速发展,初代电刀设备横空出世,让人们实现了人体组织的切割、凝固或干燥,为神经外科的技术进展大大助力,甚至还帮助“现代神经外科之父”Harvey Cushing(1869-1939,推荐阅读:《神外历史上的今天|“现代神经外科之父”的诞辰》解决了复杂的手术难题。而这一利器的发明者正是我们今天的主人公William T. Bovie。


William T. Bovie(1882. 09. 11-1958. 01. 01)

1882年的今天,Bovie出生于美国密歇根州西南部的一个小镇,他的父亲是当地有名的全科医生,毕业于密歇根大学(University of Michigan)医学院。儿时的Bovie可以说是度过了田园诗般的乡村生活——收集昆虫标本、同一条沿河游动的鲑鱼作乐……不亦乐乎,而Bovie也早早地表现出了超前的智慧和好奇心。据说,年轻的Bovie对家里摆放的各种古老电报设备十分沉迷,这也可能是他后来对“电”产生兴趣的一个原因。


19岁时,Bovie父亲离世,这让当时接受高等教育的Bovie陷于窘迫的经济境遇。他曾短暂地就读于卡拉马祖(Kalamazoo)的一所商学院,随后进入家乡附近的阿尔比恩学院(Albion College)学习,在那里做了很多关于生物学、高等动物学和地质学的讲座。后来,他又转入密歇根大学就读,并于1905年获得学士学位。为了还清学生债务,Bovie曾在俄亥俄州担任过讲师,但是他的求学之路并没有就此终止。1908年,Bovie进入密苏里大学(University of Missouri)攻读研究生,于1910年获得硕士学位。


1911年,Bovie前往哈佛大学学习植物生理学并取得博士学位,随后继续在哈佛癌症委员会(Harvard Cancer Commission)工作。在此期间,Bovie乐于同其他学者分享自己的想法,包括对生物物理学这一全新领域的展望——“我在想,在物理学和生物学之间有一个领域,一个应该叫作‘生物物理学(biophysics)’的领域”。对此,哈佛大学也深表赞同,并任命他为生物物理学助理教授(1920-1927)。在此期间,Bovie积极从事了多项工作,包括对新元素“镭”的医学应用研究,并成为美国第一个将镭元素应用于癌症治疗解决方案的人。而也正是在这段时间里(1920),Bovie发明了一种电外科设备,即后来人们熟知的手术电刀的原型。



事实上,Bovie并不是第一个尝试电外科技术的人,也不是第一个将电外科术用于临床的人,但他却是第一个为手术室设计电外科设备的先驱,为外科医师在开放性手术中轻松切割组织、电凝止血实现助力。在Bovie设备获得专利(1930)的5年前,美国纽约的William Bierman发明了一种可以加热并切割组织的通电钳子并获批专利,Bovie的发明地位因此受到了一定的挑战。尽管如此,Bovie对已有概念的改进相当显著,他的设备可以尽可能减少手术失血量,降低感染率和组织损伤,他还帮助开发了相关电路,使其能够更加广泛地应用于医疗领域。



提到Bovie的创新发明,我们还不得不联想到“现代神经外科之父”Harvery Cushing。1926年末,Cushing需要为一位极具挑战性的患者寻找更好的止血策略,并注意到Bovie设备的潜力,而这一偶然的交汇,让电凝止血走上了广阔的外科应用之路。


Harvey Cushing


当时,Cushing为一名巨大型顶叶肿瘤患者进行手术,但术中的严重出血让他不得不放弃原先的手术计划。手术失败后不久,Cushing灵光乍现,想到了另外一种可能的解决方案——电凝止血。因此,他联系了Bovie并请求与他一同进行二次手术。


1926年10月1日,Cushing和Bovie一同完成了该名患者的二次手术,严谨准确的Cushing专注于手术操作,而Bovie则在旁边控制着自己发明的设备。最终,Cushing成功切除了一个柠檬大小的肿瘤,止血效果大有改善,患者也很快康复。这一场手术的意义重大且非凡,用Cushing的话来形容,它带来了“狂欢的氛围”,Bovie的设备也再次引起了轰动。


这一手术的成功也推进了Bovie和Cushing的进一步合作。Cushing非常重视Bovie及其设备对外科手术的技术帮助。在给同事的一封信中,Cushing写道:“我和Bovie度过了一段非常愉快的时光……趁着Bovie还在这里,我要把握时机,尝试解决我从未处理过的脑肿瘤。


基于总体上对电刀应用潜力的良好印象,加上在临床实践中的积极尝试,最终促成Cushing于1928年12月在美国外科医师学会(ACS)《外科、妇科和产科》(Surgery, Gynecology, and Obstetrics)上发表了其里程碑式的相关病例系列文章,其中Bovie负责撰写了电生理学原理相关的介绍性评论。此后,电外科学也日益成为外科实践主流的一部分。


Harvey Cushing在彼得·本特·布里格姆医院(the Peter Bent Brigham Hospital)使用电外科设备开展手术


然而,人们并未料到,这两位奇才的短暂天赋交汇竟成了Bovie职业生涯的巅峰。与Cushing的合作接近尾声时,Bovie因学术和公司职位的申请失利搬到缅因州巴尔港(Bar Harbor),并加入了当时新成立的癌症研究机构杰克逊实验室(Jackson Laboratory),但他在这段期间的众多研究细节却在1947年巴尔港的一场大火中随烟尘丢失。


几年之后,Bovie与缅因州科尔比学院(Colby College)签约并成为社会技术课程的讲师。在此10年间,Bovie是一位备受欢迎的校园人物,常常邀请学生到家中做客讨论。同时,Bovie依旧保持着对自然与生活的多项爱好,从打铁到植物光合作用,从缩微胶片到蚯蚓养殖。作为一名发明家和创新者,Bovie鼓励学生跳出思维框架,不让大脑成为传统智慧的“思维全解”。



1958年1月1日,Bovie因病去世。在Cushing 1928年发表的文章最后提到,“从技术角度来看,电外科学的原理很可能具有革命性意义”,这或许是Bovie最好的墓志铭。人们常称Bovie是“古怪的发明家”,是因为他有着反复无常的个性和追求挑战的跳脱,更是因为他对于电能量应用的奇思妙想。Bovie电刀具有持久的创新意义,广泛助力人类健康的普遍改善。虽然现在21世纪的我们已经拥有了更加复杂的手术器械和新颖的外科技术,但现代电刀对于人体组织切割和止血的实现依旧依赖于初代Bovie设备的相关原理。对于这一点,今天的我们都应该保持尊重与感激。


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