因为森恩的文章主要是对研究细节进行了比较多描述，读起来相对比较困难，一篇介绍森恩论文的编辑文章，相对比较容易理解。因此本文根据这篇文章介绍给大家。

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这文章的重点是介绍了森恩研究这种方法的背景，就是在当时缺乏好的诊断技术情况下，因为X线还没有被发现，睿智的森恩教授思考如何诊断腹部枪伤是否存在消化道破裂的难题，他联想到煤气管工人诊断煤气泄露，通过给直肠通入氢气这种对人没有毒性的气体，作为诊断消化道破裂的方法。为了使用这种方法，他使用狗做了实验，也用自己亲身进行试验，最后提出了合理的供气量，供气方法，甚至供气工具。其他医生利用这种技术给患者使用，证明能用于临床诊断。这种技术在野战情况下挽救某些腹部枪伤的伤员有重要价值。森恩的这种先从动物实验，再用健康人进行尝试，然后用于临床的研究路线，也给后人建立的临床研究典范。森恩使用氢气用于人体诊断，给今天氢气的应用提供了重要参考。至少存在一种通过直肠给氢气的理论方法，特别是对下消化道炎症，或许可能是一种理想方法。

回顾森恩教授关于氢气用于诊断的研究,首先让我们了解氢气用于医疗的历史，另外也给我们更多关于氢气人体安全性的证据，最后森恩或许给我们提供了一种使用氢气的特殊方法。

直肠氢气充气是诊断腹部穿透胃肠管内脏内脏的必然试验。由 N.Senn，博士M. 撰写。 (威斯康星州密尔沃基市)--美国医学协会杂志，1888 年 6 月 23 日和 30 日。

Pilcher, J.E. Senn on the diagnosis of gastro-intestinal perforation by the rectal insufflation of hydrogen gas. Ann. Surg. 1888, 8, 190.

 

 

直肠注入氢气对胃肠道穿孔的诊断。

森恩教授以其丰富的学术思想和概念独创性而闻名。在过去的半年里，我们的读者们都很喜欢森恩，森恩给我们介绍了他在治疗肠梗阻方面的出色工作，一年前他还在第九届国际医学杂志上发表了论文。森恩博士并不满足于森恩之前在腹部手术中的工作所取得的成就，继续进行腹腔消化道穿孔诊断方面的探索。

肠穿孔通过缝合成功治疗的事实现在已经完全确定。这也证明，胃肠管任何部分创伤性穿孔，如果不及时通过缝合治疗都是致命的。如果腹部只有腹部开放损伤，只需要简单地闭合外伤口，治疗容易且预后良好。但外科医生所面临的巨大困难是，没有办法对简单穿通伤和合并胃肠穿孔进行鉴别诊断。或简单说很难诊断是否存在胃肠道穿孔。（这文章是发表在1988年，伦琴教授发现X线是1895年）

  

肛门注射氢气专用设备 

如果枪伤患者合并严重的腹腔内出血，通常很容易识别明显的体征和复杂性，因为大出血会导致动脉内压力突然降低，这可以提供一个剖腹手术的阳性表现。众所周知，消化道损伤很少引起明显全身症状，这给外科医生带来诊断方面的困扰。

在腹部穿透伤治疗中，剖腹手术能解决两个问题（1）止血，或（2） 检测并修补中空内脏的伤口。第一个适应症很容易被识别出来，诊断不仅证明手术的合理性，而且是外科医生的责任，永远不能忽视。识别第二个迹象则存在很大困难，由于未及时明确诊断，从而失去及时治疗机会而导致患者死亡的情况时有发生。

诊断不确定性不仅给外科医生带来治疗上的困难，通过剖腹探查术可以有效解决这个问题，但也容易引起不愉快的医疗法律纠纷。临床经验和统计数据表明，区分腹部器官穿孔枪伤和无器官穿孔枪伤，在诊断和治疗方面都非常重要。

众所周知，穿透伤比枪伤更不容易发生内脏损伤，因此这类损伤腹壁缝合治疗预后更好。但腹部穿透伤并不总是涉及胃肠管，这已通过实验和临床观察得到证实。过去两年里，有三起受了枪伤的病例，腹部都是由森恩医生治疗，毫无疑问腹部出现穿透伤，但所有病人都没有做手术就恢复了。这三种病例中，子弹都是前后方向进入腹部。在这三种病例中，子弹都是前后方向的。

普通穿透伤和合并消化道破裂伤的鉴别诊断非常困难。如果存在内出血，可以导致血压下降，往往可以引起足够重视并进行剖腹探查。如果有可靠的诊断测试可以应用于腹部内脏破裂，让外科医生诊断是否存在内脏破裂，并进行积极手术治疗。这显然能减少病死率。

普通的症状体格检查难以鉴别诊断的问题，让森恩博士考虑设计一种诊断测试，森恩想到煤气工测试煤气泄露的方法，如果使用一种气体充入病人消化道，利用类似的方法可以迅速测试出内脏破裂的情况。

回肠盲肠瓣膜可限制气体和液体向回肠反流，不过这种瓣膜只有一定的阻断作用，在一定压力下气体仍然可以反向扩散。但是，当时至少有三项结合临床经验的研究认为，用气体或液体逆向从盲肠进入回肠，用于诊断和治疗都是不安全和不合理的。（森恩面临的困境）

气体比水的密度小，但弹性大，这给气体被迫沿着肠管扩散提供了优势，只需要比较小的压力就可以推动气体扩散。如果希望更容易跨过回肠盲肠瓣膜，则使用水更有效。过去的实验研究结果表明，在所有为了诊断或治疗目的，需要扩张整个或部分胃肠道-肠管的病例中，空气或气体都更有利于直肠膨胀。

森恩提出设想后，先进行了实验，并探索充气方式路线，压力和充气量，使用氢气的目的是为了检测方便。实验中也使用了空气。

通过6次实验后，森恩发现，适度压力的气体可以沿着人类和动物整个消化道快速扩散，而且不会对消化道产生伤害。只要消化道没有受到严重损伤和受到物理压迫，气体可以沿着管路安全完美地扩散。

第八次实验中，森恩证明从上面(口腔)向上消化道充气比从下面（肛门）向上更困难，很明显，胃的大膨胀是引起或加重肠梗阻的一个重要因素，因为它影响压迫，导致肠的不通透性。

由于缺乏扩张回肠瓣膜的精确压力数据，而这一问题对使用肛门充气非常关键。森恩使用狗进行了3次测试，然后用健康年轻男性身上做了2次实验。所有实验都使用了空气或氢气。充气装置是一个橡胶气球。压力测定使用汞计，或用煤气装配工和水管工使用的压力计来估计。通过橡胶管连接压力计或水银计，一边是直肠管，另一边是橡胶气球。收集氢气的橡胶气球持有 4 加仑氢气，大量实验表明，当压力大约200磅（90 公斤）的气体被迫通过旋塞的开口时，其管腔大约是编织针的大小，产生的供气压力不超过3 磅（1.3 公斤）的压力。

在活体对象中，一名助手将肛门边缘紧贴直肠管，阻止空气或气体从直肠周围逃逸。在正常情况下，一个健康成年人的回肠盲肠瓣膜在1.5至2.5 磅（0.6 至 1.2 公斤）的压力下被直肠膨胀所克服。这种压力不足以损害健康肠道的束腰膜。

经过实验，森恩得出初步结论，认为成人消化道可以容纳2-4加仑（10 到 20 升），且这种体积的气体用于直肠充气的最有效和最安全的。森恩还注意到，如果缓慢持续充气，损伤肠道的危险比膨胀迅速或不中断时要小。盲肠的缓慢和逐渐扩张最能通过影响盲肠边缘的扩张来克服回肠-盲肠瓣的能力。

用大量的狗和人类尸体的实验发现，使健康肠道破裂需要的压力大大超过了迫使空气通过回肠瓣膜和整个消化道的压力。它只需要0.25- 1.5 磅压力就足以迫使空气通过回肠瓣，0.5-1.5磅的压力就可以驱动空气从肛门达到口腔。即使最薄弱部分消化道管壁，也能耐受8-10 磅压力。人体尸体实验发现，胃肠道的耐受能力大大低于死前。这表明给肠道通气完全能在安全情况下扩散到整个胃肠道。如果持续通气，且压力不断增加，仍然可以导致胃肠道纵向撕裂，部位往往发生在肠系膜附着对面的肠凸表面，或肠系膜侧的微小破裂导致肠系膜两层浆液层之间的空气或气体外渗。

森恩还介绍了 5 个狗和 11 个人类实验，以说明直肠注入氢气导致胃肠道的扩张。它们只提供了更多的盲肠瓣和整个消化道的渗透性。在其中一种情况下，森恩本人就是受试者。

森恩将自己的经验叙述如下：

“在0.5磅（0.4个大气压）的压力下，通过直肠充入近6升氢气。引起结肠扩张只是一种膨胀感。一旦气体经过回盲瓣进入回肠，会有一定疼痛，随着气体增加，这种疼痛感增强，停止充气后气体完全逃离后疼痛才消失，大概这个时间持续90分钟。当肠子和胃都充满了氢气，这种膨胀的感觉是很不适的，伴随一种晕眩的感觉，使人浑身冒汗。通过打嗝大量气体从口腔释放，随之而来是明显缓解。气体使小肠膨胀引起腹痛，推测是肠道为排出内容而蠕动过度增加引起，通常这种腹痛是间歇性的，气体逸出后迅速消退。“

在这些实验中，压力都没有超过1磅。为了克服回盲肠所提供的阻力，通常增加1/4-1/3磅就足够了。每次回肠瓣因扩张而使回肠瓣不正常时，由于气体从结肠进入回肠，压力会明显降低。一例伤寒患者实验中，回肠盲肠瓣没有阻力，气体自由逸入回肠。在局部炎症过程中瓣膜功能很可能部分或完全丧失，或者在膨胀时，盲肠壁变厚，可以更好地适应瓣膜不正常。这些实验也有力地证明了这样一个事实，即通气应该非常缓慢地进行。

用通气方法诊断消化道粘膜穿孔，采用较低稳定的压力，只需要持续很短时间，健康肠道不会有破裂的风险，甚至在肠壁结构被先前的病理过程减弱的情况下也可以使用。

在人和狗身上进行的实验已经充分证明了使用纯氢气时的安全性，因为在任何例子中都没有观察到任何氢气吸收后短期或长期有毒症状。因此可以保证，大量摄取氢气不会有任何中毒风险。氢气不仅对未受伤的消化道无害，与其他组织接触时也应该是无害的和无刺激性的。已经进行了一些实验结果表明，该气体是无害的，当氢气和某些容易发生炎症反应的组织，如腹膜、胸膜和皮下细胞组织接触也不会有刺激性。当氢气扩散到浆液腔或皮下结缔组织时，可以在相对较短的时间内去除。

 

森恩最后又进行了 9 次狗的实验，结果表明森恩的方法在诊断腹部穿透性枪伤方面的价值。

在这些实验中，动物们被绑在一张巴斯德操作台上。腹部被剃光，完全麻醉后，用 32 口径左轮手枪短距离朝腹部射击。开枪后立即进行直肠充氢气，气体可以从伤口中逃脱。在枪伤口点燃，只要气体继续逃逸，氢气就会燃烧出一股稳定的淡蓝色火焰。伤口氢气泄露可以证明存在消化道破裂。然后打开腹部，检查内脏损伤。在所有结肠穿孔的情况下，充气只需要在非常轻微的压力下进行，因为气体很容易逃逸到腹膜腔，然后通过腹壁的弹伤口，氢气逃逸时可被点燃。（即使没有枪伤和消化道的破裂，腹部伤口同样会释放氢气。但氢气在空气中燃烧的浓度是4.7%，其实需要10%才比较容易被点燃。因为健康肠道虽然能释放，但氢气量比较低，无法达到可燃烧的浓度。）

在所有实验中，子弹从腹部一侧进另侧出，横向或有点倾斜，总是在子弹轨道上带来一些肠道组织，也经常会带出结肠组织。在两个实验中，子弹轨迹在肠子上方稍高一点，在胃上产生两个穿孔。一个在幽门附近，另一个靠近心脏附近。在任何情况下通过直肠注入氢气，都获得绝对正确的诊断，除了由于膨胀装置失灵而失败的情况。过去其他研究人员的曾经发现，腹部枪伤可导致内容物泄露，但森恩研究发现，肠肠内容外渗并不一定出现，结肠部分受伤时才会观察到粪便泄露情况。肠道充气并不可能增加这种内容物渗漏发生频率，因此可认为充气诊断在肠道内渗漏方面无害。

当肠穿孔或受伤通过直肠充气，气体可通过破裂口进入腹膜腔，能有效分离肠与前腹壁，作为初步措施，可大大加快腹部手术第一步，因为这样可更安全、快速进行腹部切开，不担心手术刀伤害肠道。（这种基本思想，今天被广泛应用于的腹腔镜手术）

当子弹穿透腹部造成伤口，也可能是实验中相反的方向进入腹部。也可能不会造成肠道或内脏损伤，而只有一个腹壁穿孔。或者外科医生从没有经历过的病变。除非外科医生可以事先确定腹部的穿透伤口损伤胃肠管，进行剖腹探查往往具有一定危险，通常不得不仔细检查每一寸的胃肠管，这个过程有很大的生命风险。森恩的方法只需要简单无害的操作，如经过直肠注入氢气，就可以满足诊断胃肠道破裂。并为下一步治疗提供思路，如果存在破裂，就剖腹探查目标穿孔，并对破裂损伤进行适当治疗。

曾经发生了一些病例，操作者打开腹部，寻找呀寻找、发现和治疗一个或多个穿孔，一两天后尸检发现非常懊恼和悲伤，在手术时忽略了某个穿孔。作者认为，如果对肠管剩余部分的完整性存在任何疑问，在关闭一个或多个穿孔后，建议在腹部伤口闭合前再次缓慢和仔细地充气，以寻找可能忽视的穿孔。如果没有其他穿孔，气体将局限于胃肠道内部， 如果胃或肠在某个难以进入的地方受伤，通过穿孔的气体泄漏能帮助外科医生找到伤口。

在直肠内氢气充气的实际应用中，作为腹部穿透伤的一种诊断手段，应在充气前通过剃毛和消毒，精心准备可能的手术领域。在对内外伤口进行彻底消毒后，应对患者进行麻醉，以放松腹肌，大大促进膨胀。氢气很容易在一个大瓶中产生，只需要少量纯锌片和酸。瓶口用一个有两个穿孔的软木塞封闭，通过其中插入两个玻璃管，一个是为了倒水和硫酸，另一个是为了几乎以直角弯曲，以排出气体。玻璃管和容量为 16 升气体的橡胶气球通过一根橡胶管连接起来。5-10分钟后就能产生足量的气体，可以满足手术需要。直肠通气时，助手用手按压肛门边缘，很容易地防止肛门边缘两侧的气体泄露。通气必须总是慢慢地进行，但一定要持续进行，这有利于气体的持续进入和扩张回盲瓣，这是成功给小肠充气的必要条件。气体从结肠进入回肠总是伴随着压力下降，可以通过回肠瓣上咯咯声或吹气声所识别气体跨过情况，有时声音足够大，可以在一定距离处被听到。（这场景是不是很让人觉得不可思议，没有氢气发生器的年代，科学家只能用经典的酸和金属反应获得氢气，给直肠通气能从肚子里传出充气的声音）。

 

如果充气后腹部膨胀，但肝脏位置不变，一定是气体进入了腹膜腔造成，而不是胃肠管的扩张，这说明存在肠管破裂漏气。如果充气后随着气体通过回肠瓣后，腹部膨胀首先脐周围和以下部位，然后逐渐延伸到腹部的上部，肝脏钝向上移动，这说明气体主要在完整消化道通过。腹部中枪后，子弹进入腹腔可能穿过多层组织，外科医生通过子弹通道很难进行准确判断是否存在肠管破裂伤。如果充气后，氢气从破裂口泄露，经过枪口使用火柴或打火机点燃，氢气可被点燃并发出劈啪的轻微爆炸声，可产生淡蓝色火焰。伤口点燃对伤口组织固定消毒也最有作用。因此，直肠注入氢气不仅能诊断胃肠道破裂伤，点燃泄露氢气也能用于局部治疗。

作为气体，氢气很容易上浮，泄露后氢气在腹腔内一般都分布在最高空间。因此有必要将患者的腹部外伤口放置在较高位置。这样的位置，使血液或其他液体不会干扰气体的逃逸。如果外伤口通过不同层腹壁组织，或通过子弹造成血液凝聚，这可能会导致气体泄露受阻，则有必要通过仔细的探测或清除凝固的血液。充气充气也可以将穿孔扩大，这更有利于被医生发现。如果穿孔被缝合，但怀疑存在额外的穿孔，可以再次充气，从尾端到头端直到检查完整个肠管。这种方式寻找泄漏点，但不需要对肠道进行任何操作，肠道的适度扩张后对后续的治疗并不会带来额外风险。森恩指出，直肠注入氢气在诊断和治疗腹部穿透性创面时，并不妨碍内脏和剖腹手术创面的理想愈合。

密尔沃基医院的麦基博士是第一个报告了在人类身上使用这种方法的人。一个27岁黑人男子，接受了一次 38 口径的手枪射击，伤口在白纹线左侧 2 英寸，肋弓以下 1 英寸，在左腰椎区域靠近脊柱，髂骨上方 1 英寸。根据森恩的方法进行直肠充氢气，发现只有在腹部大大膨胀后才会在伤口出现气体逃逸。该次手术未采用点火试验。腹部切开时发现胃及十二指肠和空肠交界处有两个穿孔，一个中结肠横穿孔，两个肠系膜穿孔。这些部位都缝合了，但患者在受伤 36 小时后死于脓毒性腹膜炎。本病例并没有穿孔症状，非常能说明这种诊断方法的价值。

森恩的方法在费城圣艾格尼丝医院的基恩医生的服务中应用到另一个领域。2位病人的腹部左侧有一个粪瘘。关于应该做外侧切口还是中间切口的问题取决于其近端开口是在大肠还是小肠；远端开口对这一点没有影响。为了确定这个问题，医生使用了氢气膨胀。因为，如果气体在回肠瓣发生咯咯声之前就被粪瘘排出，这将证明开口在大肠；如果气体通过回肠盲肠瓣时能听到咯咯声，这就可以证明开口在小肠。结果在回肠瓣发出咯咯声之前氢气从粪瘘口流出，并使用火焰确认，证明末端在大肠内。手术后证明是癌症造成的。

 

很明显，森恩的方法是一种很有价值的诊断技术。但是充入肠道内的氢气是否会和其他其他混合成具有爆炸性的混合气，从而给患者带来致命爆炸伤，甚至导致患者死亡，这是一个问题。从这个角度看，森恩的方法的安全性仍然是需要推敲的问题。（肠道内属于无氧环境，肠道内气体和氢气混合变成可爆炸的气体，并不需要担心。）

 

森恩博士的论文中提出了以下命题：

1.直肠注入气体可以扩散到整个消化道。

2.给整个消化道充气时，通过胃管从上到下通路很困难，只能在胃有穿孔或伤口，以及在上消化道病变时采用。

3.回肠盲肠瓣功能，在1-2磅的压力下，通过直肠注入空气或气体，能穿过回肠盲肠瓣.

4.空气或气体可以在1/3磅到2.5磅半的供气压力下，从肛门到口腔被强制通过整个消化道。

5.注入空气或气体。为了既安全又有效，必须非常缓慢，不能中断。

6.最安全、最有效的直肠充气器是足以容纳 16 升的空气或气体的橡胶球。

7.氢气是用于直肠充气最理想的气体。

8.肠壁耐受力在整个消化道中基本相同，在正常情况下耐受 8 - 12 磅舒张力。高压力导致消化道破裂发生时， 要么是肠凸表面的腹膜纵向撕裂，要么是肠系膜附着的外部多次破裂。前者主要发生在缓慢充气，后者主要是快速充气。

9.氢气无毒性，与活组织接触时无刺激性，并迅速被结缔组织间隙和所有的大浆液性腔吸收。

10.空气或气体从直肠充气通过回肠盲肠瓣膜逃逸时，总是伴随着吹气或汩汩的声音，在回肠区域听到最明显，也可见压力的突然减弱。

11.回肠盲肠瓣膜机械扩张可降低阻力，来自回肠的横向和纵向扩张能机械地分离了瓣膜边缘。

12.直肠充入氢气能帮助外科医生确定是否存在内脏损伤，不需要承担剖腹探查术的风险和医学法律责任。