新生嬰兒亞培格量表之母– 維吉妮雅.亞培格
 
2015/07/08
 
劉仲康 | 中山大學生物科學系
鍾金湯 | 美國曼菲斯大學生物學系
 
 
新生嬰兒的父母都曾聽過醫護人員提及他們嬰兒的亞培格量表分數(Apgar Score)是幾分。那麼,什麼是亞培格量表分數呢?它是針對新生嬰兒出生時健康狀況所做的一種快速評估,如果分數過低,就需急救或特別處置。

在早期尚未發展出亞培格量表制度時,許多嬰兒出生時若沒有呼吸、體重過低、活動力弱或是畸形胎,往往就放棄治療任其死亡。因此這個量表對於評估新生嬰兒是否健康,是否要急救都非常重要,它也大幅提高了新生嬰兒的存活率。

這個重要的量表是由一位麻醉科醫師,也就是本文的主角維吉妮雅.亞培格(Virginia Apgar, 1909-1974)在1953年發明的。

家世背景

維吉妮雅.亞培格於1909年6月7日出生在美國新澤西州的韋斯特菲爾德鎮(Westfield, New Jersey),母親是海倫.克拉克(Helen Clarke),父親查理(Charles Emory Apgar)擔任保險公司業務員,是個成功的商人,也是業餘科學家。他有許多嗜好,例如天文學、無線電報等,因此把家中的地下室改裝成實驗室,以從事無線電研究。

他還自行製造了一具天文望遠鏡,用來觀測星象研究天文,並在加拿大的皇家天文學會上發表了數篇論文。1915年,他成立了一所私人無線電台W2MN,在第一次世界大戰期間,協助戰爭部截聽與破解德國傳送給德軍潛艇的密碼,對美軍的戰事頗有貢獻。

出生在這這樣的家庭,亞培格會培養出對科學的好奇心與愛好自是當然。雖然她不曾得過任何重病,也未見過任何女醫師,但她的哥哥在3歲時因罹患肺結核而病逝,另一名哥哥也因患溼疹而必須時常往返醫院就診。這些經驗使她在1925年高中畢業後便下定習醫的決心。

求學

亞培格在1925年進入麻州的Mount Holyoke學院,主修動物學。她非常努力,為了貼補學費與開銷,不但在學校的圖書館打工,也在動物系的實驗室兼任助理。她還積極參與了社團活動,打網球、替校刊撰寫文章、參加學校的交響樂團與戲劇演出等。

1929年畢業後,她獲得了一份微薄的獎學金,因此進入哥倫比亞大學的醫學院。為了支付龐大的學費與生活費,她不得不向親友借貸,然而當年10月的股市大崩盤,導致美國經濟大蕭條,每個人都經歷著艱困的局面,包括亞培格家族。儘管如此,亞培格仍排除萬難,於1933年以全班第4名的成績畢業,並獲選為Alpha Omega Alpha醫學榮譽社團的會員,附帶的是4,000美元的待償債務。

走入麻醉科領域

亞培格初時對外科很感興趣,並得到一筆獎助金可以到哥倫比亞大學醫院外科實習,一切都非常順利地朝向外科醫師的目標前進。但是當時紐約有足夠多的外科醫師,麻醉醫師卻很稀少。因此外科部主任威波醫師(Dr. Allen Whipple, 1881-1963)建議她,是否考慮投入麻醉學這個醫學新興領域,做為職涯的選擇。

另外一個原因是,威波主任還要培訓另外4位沒有獲得獎學金的女性外科醫師。說起來,威波主任算是一位有遠見的人,因為他了解到如無麻醉學的配合,外科學不可能有更進一步的進展;尤其是他認為亞培格是一位聰穎又有潛力的人才,可在麻醉學這個領域有所成就。

自從1880年代以來,當外科醫師執行手術時,麻醉病人的工作一向由女性護士執行,或許這也是威波主任認為女性較適合在麻醉領域發展的原因吧。總之,亞培格接受了威波主任的建議,開始尋求接受正式訓練成為麻醉醫師的機會。她寫信給美國及加拿大麻醉學會,請他們提供可能培訓的機構名單。

亞培格進入麻醉學的道路並不平順,歷經許多顛簸才峰迴路轉。她在1935年結束外科實習後,仍在哥倫比亞大學醫院停留了一陣子,以便從麻醉護士處吸取經驗,還參加了醫院培訓麻醉護士的課程。直到1937年1月,她才有機會到威斯康辛大學的華特醫師(Dr. Ralph Waters, 1887-1979)處接受正式訓練,華特醫師當時是美國第一個也是最重要的正式的麻醉部門主任。

在1930年代,女性醫師的工作環境非常不理想,尤其是值班與住宿問題嚴重困擾著亞培格,短短的6個月內,她就搬了3次家。時間雖短,但是在這期間她仍然學到了許多有關麻醉的專業知識。

當年7月,亞培格回到紐約市,進入貝莉芙醫院(Bellevue Hospital)跟隨羅文斯坦醫師(Dr. Ernest Rovenstine)學習麻醉,但是同樣的,仍然面臨擾人的住宿問題。她不得不住進醫院內打掃清潔女工的宿舍,因此與其他男性醫師有許多的隔閡。她曾在日記上寫道:「會議還算不錯,但是只有男性才能參加聚餐,簡直讓人氣瘋了!」

歷經困擾的6個月後,受夠了的亞培格終於回到熟悉的哥倫比亞大學醫院,成為該院的麻醉主管以及長老教會醫院的麻醉科主治醫師。她首先要克服的困難便是說服醫師加入她的麻醉團隊,因為在當時大家都認為麻醉是護士的工作。其次是剛爆發的第二次世界大戰,許多男性醫師都加入軍隊,使得醫院的人力明顯不足,遑論找醫師加入麻醉行列。

一直到1940年8月,整個麻醉部門只有亞培格醫師一人獨撐大局。另外,在開刀房內,外科醫師也非常排斥麻醉醫師,因為以往都是由外科醫師監管麻醉護士,對麻醉工作發號施令慣了,他們並不習慣與一位和他們具平等地位的麻醉醫師共事。對醫院而言,以往由外科醫師監管麻醉,可以省下支付麻醉醫師的額外費用。可想而知,亞培格要克服的困難是如何的艱巨。

總之,她歷盡艱難,費時10年才一一克服這些問題,1949年哥倫比亞大學醫院終於成立了正式的麻醉部門。諷刺的是,亞培格並未被任命為這個麻醉部門的主管,醫院改派了一位研究經驗較資深的派普醫師(Dr. Emanuel Papper, 1915-2002)擔任主管,亞培格醫師則派任為該部門的教授。雖然這項任命跌破大家的眼鏡,但是塞翁失馬,也讓亞培格徹底擺脫煩人的行政工作,有更多的時間專心在研究工作上,奠定之後在麻醉與兒科上做出了重大而不朽貢獻的基礎。

推出亞培格量表

在亞培格之前的年代,新生嬰兒通常是直接由產房送入育嬰室,並無任何的健康檢查與評估,除非嬰兒是處於病危緊急狀態。至於哪些情況必須緊急處置或急救,則無一定的標準,全憑醫護人員的經驗。甚至有一些嬰兒在出生時若沒有呼吸、體重過低、活動力弱或是畸形胎,往往就被放棄治療而任其死亡。

亞培格觀察到這個現象後,覺得應該訂出一個統一的標準,才不會使那些本可救活的嬰兒冤枉地喪失機會。於是她設計了一套評估系統,即觀察嬰兒外觀(apperance)(或膚色)、脈搏(pulse)(或心跳)、作鬼臉(grimace)(或反射)、活動力(activity)(或肌肉張力)、呼吸(respiration)5種現象,分別給予2分、1分或0分的分數。

評估通常在嬰兒出生後1分鐘及5分鐘時分別進行,分數愈高代表嬰兒愈健康,反之,分數太低就必須急救。例如3分以下表示情況危殆,4~6分是頗低,7~10分則是正常。這5種現象的英文第一個字母分別是A、P、G、A、R,巧妙地吻合了亞培格的英文姓氏Apgar以便記憶,因此也稱為亞培格量表。

亞培格量表首次發表在1952年的美國麻醉學會年會上,並在1953年正式出版論文。就如其他新發明一般,剛開始總會引起一些人的排斥。但是隨著時間的發展,亞培格量表愈發顯現其優越性,沒多久就被世人完全接受了。現在新生嬰兒的亞培格量表評估已成為醫院必備的常態程序,也大幅提高了新生嬰兒的存活率。其中5分鐘的分數還被發現與嬰兒日後的存活率,以及神經發育是否正常密切相關。

嬰兒健康上的其他貢獻

亞培格接著研究母親麻醉後與嬰兒體質酸鹼度的關係,這題目是與紐西蘭的詹姆士醫師(Dr. L. Stanly James, 1925-1994)和約翰霍普金斯大學的霍勒岱麻醉科醫師(Dr. Duncan Holaday)共同合作的。霍勒岱發明了在測量麻醉劑環丙烷的步驟中先洗去殘留的氮,然後再利用微氣體分析儀測量血液中氣體成分的技術。另外,還發明了一個測量血液酸鹼值的更好方法。有了這些伙伴的幫助,亞培格發現低血氧和酸毒症的嬰兒所測出的亞培格量表分數較低,因此這些嬰兒必須治療,而非以往所認定的是正常現象。

此外,她與詹姆士醫師也是首次以導管插入臍帶血管的方式,測量嬰兒出生後臍帶靜脈血壓變化的科學家。他們二人還針對許多常使用的麻藥,檢測其對母親與兒童的影響,因而發現環丙烷比其他麻醉劑更易導致病患憂鬱,應避免使用在婦科與兒科上。這項發現使環丙烷的使用量大幅下降,保障了病患的安全。

公共衛生與社會服務

亞培格經歷多年的研究工作後,發現統計學對於研究結果的分析非常重要,因此決定離開哥倫比亞大學,到約翰霍普金斯大學進修統計學,並在1959年獲得公共衛生的碩士學位。

同年,她受邀擔任「國家基金會」(National Foundations)先天缺陷部門的資深執行委員,這基金會的前身是由羅斯福總統成立的「為10美分奔走基金會」(March of Dimes Foundation)非營利組織,專門為罹患小兒麻痺症的兒童募集研究基金。在這崗位上,亞培格除了研究工作外,每年還要奔走數千英里到處演講,以及撰寫科普文章,呼籲社會大眾重視兒童先天缺陷的問題,因此為基金會募集到許多資金。1967年,她成為基金會研究部門的主管兼副總裁,直到1974年去世為止。

在1964~1965年德國麻疹大流行期間,美國共發生了1千2百萬的病例。德國麻疹是一種非常普遍的傳染性疾病,會損及胎兒的發育,生出畸形嬰兒,因此懷孕婦女應特別留意。而這次的大流行共造成11,000例的流產,並出生了約2萬個有先天缺陷的嬰兒。在這些先天缺陷嬰兒中,2,100人死於嬰兒期,12,000人聾啞,3,580人眼盲,1,800人心智發育遲緩。基於是嬰兒疾病的專家,亞培格站出來大聲呼籲民眾應普遍接受預防注射,以阻斷母子間的垂直感染,尤以育齡婦女更為需要。

1972年,亞培格把她多年的研究與經驗,與瓊.貝克(Joan Beck)合作出版了一本著名的書籍《我的嬰兒還好嗎?》,提供了為人父母者許多實際有用的參考資訊。在1971至1974年間,她也在康乃爾大學醫學院擔任兒科的臨床教授,講授嬰兒先天缺陷方面的課程,成為美國開設這課程的第一人。1973年,她更成為約翰霍普金斯大學公共衛生學院醫學遺傳學的特約講員。

學術貢獻與榮耀

亞培格一生共發表了六十餘篇學術論文和許多科普文章,以及一本專書《我的嬰兒還好嗎?》,她對新生嬰兒健康的貢獻,受到舉世的肯定與尊崇。她也是許多學會的會員,並獲選為3項學會的會士,分別是紐約醫學會、美國公共衛生學會,以及紐約科學學會。

在學術榮譽方面,亞培格一生共獲得3項榮譽博士學位,分別是賓州女子醫學院(1964年)、麻州的Mount Holyoke學院(1965年,她的大學部母校),以及新澤西州醫學與牙醫學院(1967年)。在獎項方面,則包括美國女子醫學學會的伊莉莎白.布萊克威爾獎(1960年)、美國麻醉學會的傑出服務獎(1961年)、哥倫比亞大學傑出成就校友金質獎章(1973年)、美國麻醉學會羅夫.華特斯獎項(1973年)、女性家庭期刊的年度科學風雲人物(1973年)等。

1994年,亞培格去世20周年時,美國郵政局特別為她發行了一張紀念郵票,這是美國郵政史上第3位獲這殊榮的女性醫師。由於亞培格的貢獻和影響深遠,1995年10月14日,她正式被列入美國國家女性名人堂,永受後世尊崇。1999年,「美國國家女性歷史人物計畫」也特別訂定一個「女性歷史月分」來紀念亞培格。

琴韻生涯

亞培格自幼便是音樂愛好者,拉得一手好提琴。她常藉工作出差到其他城市之際,加入當地室內樂團體,在閒暇時演奏一場音樂會。1956年,她結識了一位中學科學老師也是音樂愛好者哈欽斯女士(Mrs. Carleen Hutchings)。後者自己會製造小提琴,有一次在住院手術前,亞培格前去探望,她請亞培格試拉了她自製的小提琴。亞培格立刻被這小提琴的音色迷住了,自此開始向哈欽斯女士學習製作提琴的技巧。

為了製作樂器,亞培格經常留意適合製作提琴的好木頭。1957年哈欽斯女士發現亞培格工作的哥倫比亞大學醫學院大廳中有一座公共電話亭,裡面的木架是由上等的曲紋楓木製成,很適合製造提琴。她們知道如果以正常管道向學校申請採取,得經歷冗長的官僚程序,於是二人採用了權宜的方式,這事件後來還被紐約時報作成報導,標題是「電話亭的惡作劇」。

故事是這樣的:她們裁剪了一塊大小約略的木頭,把它染成相同的顏色,然後利用晚間去執行「貍貓換太子」的任務。由哈欽斯動手拆裝,亞培格則穿上醫院制服在一旁把風。當有人接近時,亞培格會敲敲電話亭的門,哈欽斯就假裝投入硬幣在打電話。如此這般,終於取得心儀的木頭。利用這塊來之不易的材料,她製成了一具中提琴。

亞培格一生共製作了4把提琴:一具小提琴、一具次高音小提琴、一具中提琴,以及一具大提琴。這4把樂器之後捐給了哥倫比亞大學,並提供外界人士借用。

1994年,美國兒科醫學會在德州達拉斯召開年會,當年也是美國郵政局發行紀念亞培格郵票之時,一個稱為「亞培格弦樂四重奏」的4位兒科醫師便利用這4具亞培格製作的樂器,在晚宴以及發行郵票紀念儀式上分別演奏了二場音樂會。

參加演奏的醫師分別是:馬友乘(Yeou-Cheng Ma,知名大提琴家馬友友的姊姊,演奏小提琴)、瑪莉.荷威爾(Mary Howell,演奏次高音小提琴)、羅伯.李文(Robert Levine,演奏中提琴),以及尼克.康寧翰(Nick Cunningham,演奏大提琴),這是科學界的一段溫馨佳話。音樂是亞培格生命中的重要元素,而亞培格本人也就像一曲美妙的音樂,鼓舞照亮了無數的生命。

亞培格本來可以輕鬆走上外科醫師的大道,但因獲知當時缺乏麻醉醫師,於是毅然走向另一條不同的道路,並把她的心血全部奉獻給新生嬰兒。她本來有機會擔任自己所創建的麻醉科的主管,卻由於時代對女性的不公平而錯失了機會。但是她並不怨天尤人,反而在研究上另闢出寬闊的天空,對人類健康福祉做出更大的貢獻。

儘管當時大環境對女性並不友善,她仍能掌握契機,以堅毅不拔的勇氣創造出更高的榮譽。她曾說:「女性從出生那一刻起,便已獲得解放。」她是人類的光輝,也是所有女性的榜樣。
 
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