克利夫兰创新100年：从首例冠脉造影术到首次机器人手术

1917年，一战正式进入到了第三阶段，美国正式参加对德作战。一群来自克利夫兰的医生护士，在乔治·克里尔博士的组织下，成立了第一支登陆法国的美国医疗队，被称为湖畔部队。

 湖畔部队（图源：克利夫兰诊所官网）

在湖畔部队中，克里尔博士、弗兰克·邦茨博士和威廉·洛尔博士相识，在医学上他们有着共同的话题，这使得他们在部队中成为了密友。1919年，战争结束后他们回到了克利夫兰，和昔日好友约翰·菲利普斯博士一起组建了克利夫兰诊所。

四人原本只是想打造“一个非营利性的团体实践，致力于患者护理”的诊所，殊不知百年后，这家小诊所成为了全球殿堂级的研究型医院。在成立的百余年时间里，在克利夫兰诞生了一个又一个具有颠覆意义的医疗创新。如今来看，它们已经改写了医疗史。

1958年，儿科心脏病专家F. Mason Sones博士在克利夫兰诊所发明了冠状动脉造影术，起源却是一场“医疗事故”。

在当时，由于医疗技术的限制，冠状动脉被看作是手术的禁区，因为无法实现血管实时可视化，手术也难以进行。一次检查过程中，Sones博士错误的将造影剂注射到了患者的动脉中，这一医疗事故引起了医院的注意。Sones博士随即对患者进行了检查，发现患者非但没有出现生命垂危的迹象，在X射线下心脏血管的内部情况还呈现出前所未有的清晰。

基于这次意外，Sones博士改良并发明了冠状动脉造影术，从此冠状动脉不再成为手术禁区，克利夫兰诊所也因此开创了冠状动脉搭等一系列术式，成为了当时心脏医疗的领导者。

 Sones博士研究冠状动脉造影术（图源：克利夫兰诊所官网）

在Sones博士发明冠状动脉造影术十年后，1967年René Favaloro博士在克利夫兰诊所开创了冠状动脉搭桥手术。

其实在1962年，Sabiston医生完成了世界首例大隐静脉冠状动脉搭桥术，但患者因吻合口近段急性血栓形成，在术后3天死亡。直到1967年Favaloro博士将用患者自己大腿上的大隐静脉，来取代右冠状动脉狭窄段，以增加流向心脏的血液，同时确立了正中开胸，血管端侧吻合等技术细节，首次成功完成冠状动脉搭桥手术。

Fanaloro博士于1968年发表了世界上第一个报道的冠状动脉搭桥手术，克利夫兰诊所开创性的心脏外科项目获得了新的突出地位。到1970年，在不到三年的时间内Fanaloro博士成功完成了大约1000例冠状动脉搭桥手术，被医学界公认为“冠脉搭桥之父”。

 Fanaloro博士进行冠状动脉搭桥手术（图源：克利夫兰诊所官网）

1991年，Delos Cosgrove博士在克利夫兰诊所创新研发了修复心脏瓣膜的瓣膜成形术。这项技术比其前生有了巨大的改进，无论是手术效率还是术后并发症等都得到了改善，至今仍在沿用。

直到1996年，同样在克利夫兰诊所，医学博士Toby Cosgrove再次创新，通过微创的方式完成了首例心脏瓣膜手术。这也成为了心脏瓣膜治疗最重要的发展方向。

 微创心脏瓣膜手术（图源：克利夫兰诊所官网）

喉是多组织器官，包括软骨、肌肉、黏膜、甲状腺等，同时喉也是污染器官，呼吸和痰都从这里过，喉供体的细菌谱和喉受体的细菌谱也不一样。移植后，加上免疫移植作用，可能会持续出现感染，另外怎样防止排异，也没有成熟经验。

同时，喉移植手术囊括头颈外科里所有的技术，包括显微外科技术、血管外科技术、喉的修复重建技术等，难度颇大。为此Marshall Strome博士学习并详尽地练习了显微外科技术。终于在1998年，Strome博士在克利夫兰诊所进行了世界上第一例成功的喉移植手术。

时至2023年，全球仅有4例详细报道的喉移植成功病例。

2004年，克利夫兰诊所首次表明用他汀类药物强化降低胆固醇可以逆转冠状动脉中的动脉粥样硬化-动脉硬化。这些发展提高了降脂疗法的标准，并重塑了它们的评估方式。

克利夫兰诊所根据斑块在CTA扫描中呈现的放射密度和成分，将斑块分为6种不同的类型。斑块密度从低到高，依次是低密度斑块、纤维脂肪斑块、纤维状斑块、低密度钙斑块、高密度钙斑块和最高密度钙斑块。

通过CTA观察发现，接受他汀类药物治疗的患者和未服用他汀类药物的患者相比，

低密度斑块和纤维脂肪斑块的体积有所减小有关，并且高密度钙斑块和最高密度钙斑块的斑块钙化有所增加。

这一结果表明，服用他汀类药物与冠状动脉粥样硬化斑块的钙化程度增加有关，而斑块钙化增加有助于降低动脉粥样硬化的风险。

2008年，一场车祸，让一名中年男子面部严重受损，并引发了一系列并发症。

Maria Siemionow博士在克利夫兰诊所为他完成了全球首例面部移植手术。手术移植了包括约三分之二的头皮、前额、上下眼睑、眼座、鼻、上颊、上颌骨、上牙、面神经、唾液腺、面部肌肉和皮肤等面部90%以上组织。

术后，患者恢复良好，甚至也未因气管切除术而影响呼吸、吞咽功能，还保存了有限的视力。虽需要终身服用免疫药物，但患者最终进食、说话、微笑甚至嗅觉都并未受到影响。

这场手术也被认为是世界上最大和最复杂的面部移植。在2022年，Maria Siemionow博士又再次完成了全球第二例面部移植手术。

Stanley Hazen博士曾在在动脉粥样硬化和炎症性疾病方面取得了多项开创性发现。

直到2011年，他发现了肠道微生物组途径与心血管疾病（CVD）发病机制以及心力衰竭和慢性肾脏疾病的之间的关联。肠道微生态失衡会导致菌群结构紊乱，扰乱宿主基础代谢过程，从而诱导冠心病、高血压、心力衰竭等心血管疾病的发生发展。

这些科研成果2017年Hazen博士在2017年被美国心脏协会评为杰出科学家。

 Stanley Hazen博士（图源：克利夫兰诊所官网）

“脑卒中”（cerebral stroke）又称“中风”，是一种急性脑血管疾病，是由于脑部血管突然破裂或因血管阻塞导致血液不能流入大脑而引起脑组织损伤的一组疾病，

虽然在很久之前，医生们便发现了中风的发作机制，并通过药物以及颈动脉内膜切除术或颅外—颅内动脉吻合术进行治疗，但在预后方面除了患者自身进行康复训练便没了更好的办法。

2017年，克利夫兰诊所神经学研究所所长Andre Machado博士在克利夫兰诊所进行了全球首次用于中风恢复的深部脑刺激（DBS）手术。手术结束后，诊所对患者进行了术后评估，证实了该手术具有改善中风患者运动能力的作用。脑起搏器植入术的研究也由此展开。

目前科研人员正在尝试通过DBS手术治疗帕金森、肌张力障碍等脑神经疾病。

2016 年 2 月，美国克利夫兰诊所曾开展了一次子宫移植临床试验，但移植两周后由于感染造成危及患者生命的出血，最终不得不将移植的器官摘除，最终试验以失败告终。直到2019年，这项试验才得以重启。

虽然器官移植手术已经发展了数十年，趋于成熟，但子宫移植手术仍然困难重重。

一方面，子宫移植本质上来说也是异体器官移植，所以也就面临着异体移植带来持续的免疫排斥反应。因此，在之前子宫移植案例中，患者成功孕育 1-2 个孩子后，子宫也会被再次移除，以避免免疫排斥的影响。

另一方面，移植手术的完成并不意味着可以像正常人一样成功受孕。由于接受者的卵巢和子宫并不是连通的（受试者卵巢功能正常），受试者仍旧需要接受体外受精胚胎移植。这也意味着昂贵的手术费用并非所有人都能够承担。

并且，捐赠者子宫存活时间的限制也是未知的挑战。

2019年，克利夫兰诊所移植手术成功，之后接收者还成功诞下婴儿。这标志着世界上首例从已故捐赠者子宫移植而来的活产案例成功。它确定了子宫异体移植的可行性，成为医学发展史上的一个重要里程碑。

子宫移植演示图（来源：The Lancet）

作为机器人手术的早期采用者和创新者，克利夫兰诊所是第一个成功使用单端口机器人手术系统进行根治性前列腺切除术、经膀胱性简单前列腺切除术和肾部分切除术的医院。

在2019年，克利夫兰的Jihad Kaouk博士又通过Intuitive Surgical的单孔机器人对一位患有肾病的女士完成肾移植手术，这也是全球首个通过单孔机器人完成肾移植手术。

有研究表示，开放手术伤口与并发症的发生率显著相关，特别是患者处于免疫抑制或身体肥胖的状态下，开放手术伤口越大，则风险越高。

而机器人手术不仅创口小，且手术效率更高。据克利夫兰透露，单孔机器人肾移植手术总共花费4小时，术后两天患者即可出院。这不仅标志着肾移植手术全新术式的诞生，同时也是对单端口机器人入路用于手术是否具有进一步降低并发症的潜力进行验证。

创新，是克利夫兰一直以来坚持贯彻的准则。从2006年开始，每年克利夫兰都会举办医疗创新峰会，并在峰会上宣布年度十大创新成果——这也成为了每年医疗科研人员的一大盛会。

当前，全球各地医疗领域的科研创新与成果转化都在如火如荼地进行着。在这种形势下，医院作为医疗领域创新原动力自然成为行业的焦点。因此，我们也需要更多像克利夫兰那样的高水平研究型医院——从临床中找寻痛点，同时又将科研成果运用至临床。

在2023年，中国首次超越美国成为自然科学领域期刊榜单第一。这意味着中国科研成果出现井喷式增长，质量也有了显著提升。随着原始创新意识的逐步增强，相信在不久的将来，我们的创新也将为医学史画下浓墨重彩的一笔。