科尔夫发明肾透析机的故事
1.肾脏的功能
肾脏的功能是过滤血液,去掉废弃物质。如果人体肾功能衰竭,废物在体内累积,最终就会毒害人体。
肾的解剖图
肾脏的功能
人工透析机,是用人工方法模仿人体肾小球的过滤作用,在体外循环的情况下,去除人体血液内过剩的含氮化合物,新陈代谢产物或逾量药物等,调节水和电解质平衡,以使血液净化的一种高技术医疗仪器。
这种方法又称人工肾,也叫血液透析法或洗肾,是一种较安全、易行、应用广泛的血液净化方法之一。
1943年,才华出众的荷兰医生威廉・科尔夫（1911-2009）在第二次世界大战的战火中,发明了第一台用于人类的肾透析机。
肾透析的问世,给肾病患者带来福音。全世界至少有50万人依赖血液透析法维持生命。
2.“我制造医学仪器的目的就是要阻止人们的死亡”
1911年2月14日,威廉・科尔夫出生在荷兰莱顿,1938年获莱顿大学医学博士学位,1946年获格罗宁根大学哲学博士学位。
他的父亲是一名医生,经营着一家肺结核病人疗养院,从小他就深深地受到这些病人的痛苦的感染。
但他小时候的志向是成为一名动物园管理者,而非医生。但他的父亲指出，荷兰只有三个动物园，机会有限，最终他放弃了管理动物园的梦想,进入荷兰莱顿大学医学院学习。
他说：“当我很小的时候,我并不想成为一名医生,因为我不想看着人们死去。后来,我制造医学仪器的目的就是要阻止人们的死亡。”
3.第一台简易血透仪
1938年,作为荷兰格罗宁根大学的一名年轻医生,科尔夫曾眼睁睁看着一位22岁的年轻人一点一点死于肾功能衰竭,令人极度恐惧的死亡就缘于短暂的肾衰竭。
他开始陷入沉思,如果能找到一种方法可以清除掉患者血液中积聚的有毒废物,就可以维持他们的生命,直到肾功能恢复正常。
二战期间,他潜心研究,在一所乡村医院里,利用一辆旧福特汽车的冷却装置,和一架二次世界大战期间被击落的德国飞机金属碎片,研制出第一台简易血透仪。
在第一个实验中,科尔夫向肠衣中充满血液,除净空气,添加了被称为尿素的肾脏排泄物,并开始在盐水槽里激动地摇晃起这个新发明的装置。
肠衣是半透的,像尿素这样的小分子可以穿过细胞膜,而较大的血液分子可能无法通过。
5分钟过去了，所有的尿素都进入盐水中了。做一个人工肾的想法就这么诞生了。
但很快，研究工作就转入了地下。
4.坚持研究人工肾
1940年5月,德国入侵荷兰。
一个月后，科尔夫的导师、格罗宁根的犹太医院院长自杀身亡，并任命了一名纳粹分子来接替他。
由于不想和这名男子一起工作，科尔夫在Kampen镇的一家小医院申请了一份工作，在战争的剩余时间一直呆在那里。
他建立了欧洲第一个血库，救助了从纳粹集中营被他藏匿到医院的800多人,并继续坚持人工肾的研究。
5.对透析机的改良
上世纪四十年代早期，科尔夫医生开始在病人身上进行试验。
病人的血液是从手腕动脉进入半透膜肠衣,通过转动的木制鼓桶推动血液体外循环,消除杂质。然后让经渗透后“干净”安全的血液输送回病人体内。
但是结果并不理想,最初使用该设备的15位患者均死亡。
科尔夫博士并没有因此而气馁，为了将血液安全地回输到患者体内，他仿制了福特汽车发动机水泵装置设计。后来，又利用桔子汁罐和洗衣机来完善其设备，并对透析机进行了一系列细微改良，包括优化血液稀释剂的应用以防止血液凝固等。
1943年，科尔夫用一个木条制成旋转的鼓桶，缠绕了30～40米醋酸纤维素膜，放到一个透析液缸里。
患者的血液是从手腕动脉进入半透膜肠衣，通过转动的鼓推动血液体外循环，置于盐水浴中搅拌。
由于肠衣是半渗透的，尿素等废物被排出，大分子蛋白被保留。然后将经渗透后“干净” 的血液输送回患者体内，就这样“人类第一台透析机”诞生了。
人类第一台透析机
6.救不救她？
突然发生在1945年8月战争结束一个月后，当时科尔夫被要求治疗Maria Schafstad，她是一名65岁的妇女，已被囚禁，曾为纳粹合作者，但由于肾功能衰竭而处于昏迷状态。
尽管他意识到他的许多同胞“想拧她的脖子”，他还是接受了希波克拉底医生的职责。
经过几个小时的治疗，他回忆道，“她慢慢睁开眼睛说，‘我要和我丈夫离婚’。”她做到了，并且又活了六年，直到死于与她的肾脏问题无关的原因。
“现在已经证明人工肾脏可以拯救生命，”他伤心地总结道。“但它并没有被证明对社会有任何真正的用处。”
7.现代透析机出现
1947年,科尔夫邮寄了一个人工肾到纽约市的西奈山医院,并开始与同样对人造器官感兴趣的美国内科医生交谈。最终,机器经过改进后,被无法恢复的肾衰竭患者普遍使用了。
现代透析设备
成功发明透析机之后,科尔夫继续改善这种医疗器械,他的人工肾,后来逐渐发展成为现代透析机,为肾衰竭患者清洁血液,挽救了千百万人的生命,使得这一器械成为目前临床上最流行,同时也最受医生和患者欢迎的装置。
现在,数以万计的人都在进行血液透析,成为肾移植的过渡性治疗。全世界都在使用着他的伟大发明成果。他为人类做出了不可磨灭的贡献。
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