法醫病理學

疾病是一個極其複雜的過程。在病原因子和機體反應功能的相互作用下，患病機體有關部分的形態結構、代謝和功能都會發生種種改變，這是研究和認識疾病的重要依據。病理學（pathology）的任務就是運用各種方法研究疾病的原因（病因學，etiology）、在病因作用下疾病發生髮展的過程（發病學，pathogenesis）以及機體在疾病過程中的功能、代謝和形態結構的改變（病變，pathological changes），闡明其本質，從而為認識和掌握疾病發生髮展的規律，為防治疾病，提供必要的理論基礎。病理學既是醫學基礎學科，同時又是一門實踐性很強的具有臨床性質的學科，稱之為診斷病理學（diagnostic pathology）或外科病理學（surgical pathology）。按照研究對象的不同，還可分為人體病理學和實驗病理學。病理學診斷常常是以診斷為目的，從病人或從病人體內獲取的器官、組織、細胞或體液為對象，包括屍體剖檢（autopsy）、外科病理學和細胞學（cytology）。病理學的主要任務是研究和闡明：①病因學（etiology），即疾病發生的原因包括內因、外因及其相互關係；②發病學（pathogenesis），即在病因作用下導致疾病發生、發展的具體環節、機制和過程；③病理變化或病變（pathological change 或lesion），即在疾病發生髮展過程中，機體的功能代謝和形態結構變化以及這些變化與臨床表現（癥狀和體征）之間的關係——臨床病理聯繫（clinical pathological correlation）；④疾病的轉歸和結局等。病理學為掌握疾病的本質，疾病的診斷、治療和預防奠定科學的理論基礎。而診斷病理學的主要任務是研究人類各種疾病的病變特點，從而做出疾病的病理學診斷和鑒別診斷，直接為臨床防治疾病服務。

病理學 Pathology 乃是研究生物疾病的一門學問。它是由兩個希臘字Pathos 和 logos合併而成，譯成中文，便是疾病和學問的意思。人類病理學研究的是人類的疾病，它的歷史可以說是一部現代的醫學史。史前時代認為，鬼神以有形體或無形體，侵入人的體內而發生疾病，這是說明疾病的第一說“鬼神說”。自然醫術和巫術乃是最初二種面對疾病之神秘而為人類所沿用的態度；經驗和信仰則是醫學潮流的二大基礎。上古時代，包括西亞二河流域間的米索布達米亞，尼羅河的埃及，黃河流域的中國和恆河的印度均以巫術－－宗教性的醫學為主，或稱之為僧侶醫學。在西方的經驗醫學，則漸受宇宙觀的影響。人體內之機轉，常以大自然的現象來比較說明之。古埃及人認為宇宙間原本充滿“原始之水”的渾沌狀態，後來由其中誕生出大氣之神“修”又高舉天空女神——奴特，將天地分開，於是宇宙誕生了生命，一切活動於焉展開。到了希臘時代，基於宗教暗示和心理治療，奉醫神艾斯卡拉比歐斯 Asclepios 的神殿醫學依然存在，但合理思考的經驗醫學，則因哲學思想的發達而逐漸抬頭。他們不再以神明的力量來解釋宇宙的現象，醫師因此而完全由僧侶分離出來而獨立。被尊稱為“哲學之父”和“科學之父”的希臘科學哲學家泰利斯 Thales（639-544 B.C.）認為水是萬物之源，這顯然是受了埃及人“宇宙肇始於最初之水”的影響，繼而他的學生安那克西曼尼 Anaximenes （588-524 B.C.）以為是空氣，希拉克利提斯 Heraclitos （535-475 B.C.）以為是火，直到安比多克勒 Empedocles （493-443 B.C.）他是畢達哥拉斯 Pythagoras 的學生，深受畢氏的數理影響，認為數字“4”的意義最特殊，因此增加了一項元素“土”而倡導“四元素說”，以為宇宙是水、氣、火、土所構成。到了希波克拉底 Hippocrates （ 460-377 B.C.）時代，“四元素說”已發展成一種體液病理學 Humoral Pathology，這是第一個將哲學思想導入醫學，把醫學從神秘、魔術中解放出來。它的基本觀念有四：（一）整個宇宙分別由具特定性質（濕、干、熱和冷）的四種基本元素（水、氣、火和土）所構成；（二）成對的相反力量要保持平衡才能達成宇宙的合諧以及人體這個小宇宙的健康，（此觀念尚附帶有4 這個數字的強調）；（三）季節對人的身體和心智有特別影響（最初是三季，後來又分為四季）；（四）身體的可見分泌物，最初也是三種（血、黏液、膽汁），後來又把膽汁分為黃色和黑色的而變成四種。希氏主張身體內最重要的是液體，所有的體液都是由不同比例的血（熱而濕）、黏液（冷而濕），黃膽汁（熱而干）和黑膽汁（冷而干）所組成的。當這些“液體”配合得當時，便是健康 eucrasia，不然便導致疾病 dyscrasia。

疾病有三個階段：（一）不消化期，由於內在或外在的因素引起液體比例的改變。（二）消化期身體對這種改變產生髮燒或滾熱等反應。（三）排泄期，在緊要關頭排出多餘液體而結束疾病或死亡。後來的希臘斐拉 Herophilos （280 B.C.）就是將這學說應用到他的治療中，使用放血和烈葯來促使病人排掉過剩的體液。在同一時期，第二個哲學思想也逐漸進入醫學，首先是安那克沙哥拉 Anaxagoras（460-356 B.C.）主張每元素是由許多小到看不見的顆粒組成，這些顆粒經由消化作用而由食物中釋出，再度組織成身體的成份，像骨骼和肌肉。這套理論後由德謨克利圖斯 Democritos（460-365 B.C.）發展成“原子說”主張任何物質都是由不同大小、重量、形狀和位置的原子構成。後來的伊拉特拉圖斯 Eraistratos（250 B.C.）也贊成原子是身體結構的基礎這種想法。到了亞斯克雷派阿堤 Asclepoades（120-70 B.C.）正是希臘文明移到羅馬時期，他認為人體由原子之離合而成，如果原子運行不當便是疾病。這個思想因為重視固體，故稱為固體病理學 Solidism。

由於這二個學說的對立，公元前後一世紀，諸多學派百花齊放，包括教條學派（the Dogmatic），經驗學派，方法學派（the Methodist） ，氣體學派（the Pneumatic）及折衷學派等等。就在這些教派的互相攻訐與爭論中，羅馬逐漸步上腐化與毀滅之途。然而古代第一大醫葛倫 Galen （131-201）就在這時登場，在他的五百部為人所知的著作中，有八十三篇醫學論文都完整的留傳下來。由於中世紀不安定的狀況，造成對確定與權威的一種渴望，人們無法從自己的觀察中去學習，而“靠著信心”生活，因此葛倫的獨斷，有教訓癖，甚至於賣弄學問的風格，正好符合當時對絕對事物的欲求，他沒有留下任何尚未回答的問題。另外葛倫反覆使用“目的論”式的推理，易為基督教會所採用，因此大家都把他視為神明般地崇拜起來，使他的影響力持續了將近一千五百年之久，他的著作成為醫學資料的現成來源。葛倫遵奉希波克拉底的液體病理學，但特別重視血液，認為血液是由四種元素混合而成，倘若混合得不適當便成疾。另外又假定了一種靈氣 pneuma，它是生活力的保持者，可分為三種：自然氣（存於肝臟）、生活氣（存於心臟）、和動物氣（存於腦髓），並使之與解剖生理關聯起來，成為他獨特的見解。最早對炎症 Inflammation 的特性－－紅、腫、熱、痛，做歸納性描述的是羅馬的希爾薩斯 A.Cornelius Celsus （30 B.C.-38 A.D. ），著有大百科全書，乃網羅了當時所有的知識，其中醫學有八卷，卷二、三、四論及病理，特別在卷三中描述有關炎症的特性，隨後葛倫再加上一項機能喪失的特性。以後需到十九世紀末期才有合理的學說與機轉解釋這些特性。

葛倫逝世後到到十五世紀中葉，是醫學的中世紀，也可說是一個黑暗時代。醫學的演進大致可分為三個時期：（一）拜占庭 Byzantine （東羅馬帝國）醫學時期，它的貢獻乃是醫學院的創立與醫學知識之不朽保存及編纂，康士坦丁堡陷落後，拜占庭醫學逐漸而變成；（二）阿拉伯醫學時期，一切街皆沿用葛倫舊說，由於對文化的仰慕而大量翻譯希臘醫學文獻，使羅馬帝國滅亡后，一直到文藝復興開花結果之間的一千年黑暗時代，得以留有一線光明生機。（三）歐洲醫學時代，由於十字軍的東征，東西交通頻繁，往來都需經過義大利的那不勒斯東南之沙勒諾 Salerno，因此不久就成為一個文化融爐和醫學中心。君士坦丁那斯 Constantinus Africanus （1010-1087）是這時期的醫學代表人物，他大半時間都在沙勒諾大學教書，並將阿拉伯保留下來的希臘教本譯為拉丁文，作品包括希潑克拉底與葛倫的一些論文集，稱為“醫術全書”，使得體液病理學再度成為中世紀醫學中最有力的觀念。

沙勒諾的醫師更將人的氣質，依其主要體液，分為四種：1、多血質的人，“易於發胖，喜歡大笑”；2、黏液質的人，“常要休息且懶怠”；3、膽汁質的人，“暴戾、兇猛、易發怒”，因為熱的黃膽汁作用之故；4、憂鬱質的人，“表情凝重，缺乏膽氣，常感孤獨”，是因冷而乾的黑膽汁作用之故。這種體液的理論，直到公元一八五八年，菲爾蕭 Ruldof Virchow出版《細胞病理學》以前，未逢敵手。菲爾蕭將這種“液體理論”變更為“固體理論”，視細胞為人體的基本組成。由於政治權勢的擴展，醫學中心也隨之而轉移到義大利的波隆那（Bologna）與帕度（Padua），法國的巴黎與蒙培利爾（Montpellier），英國的牛津（Oxford）與劍橋（Cambridge）等大學。公元一二四○年，皇帝弗瑞德烈克 Friedrich 二世，頒布法令，以解剖學為醫師必修科目，於是才有公元一三一六年，孟狄諾 Mondino （1275-1325）的“解剖學 Anatomia ”問世，雖然它只是一本指導解剖技術的書，而不是對人體解剖的研究。此書曾經四十版的再版發行，成為維薩留斯 Vesalius 誕生前的標準教科書。歐洲醫學的發達一直到十五、十六世紀方露署光，因為經過文藝復興之後，一切學術都活潑起來，人文主義逐漸抬頭，出世的人生觀漸為入世的人生觀所取代。哲學方面出現自由的真理研究之頃向，法國的笛卡兒Descartes 主張唯理論，強調實驗的重要性；培根Bacon 主倡經驗論，提出“歸納法”以補“演繹法”之不足，到了德國的康德 Kant，方綜合大成，樹立近世哲學的新體系。

科學方面，波蘭人哥白尼 Copernicus 確立了太陽為宇宙之中心的學說；德國人克卜勒Kepler 提出行星依橢圓軌道繞太陽運行的學說；英國人牛頓發現萬有引力之大法則。哥倫布發現新大陸和印刷術的發明都是這時期的重大發現。謹慎的觀察，自主的研究和以自然法則為依歸的趨勢是近世醫學所以逐漸興盛的原因。藝術家達文西Leonardo da Vinci （1452-1519）對人體結構及功能做了一系列的素描 和筆記，而使藝術和解剖學相結合。事實上，達文西是最早懷疑葛倫的人，他對心臟、血管所做的研究，獲得與葛倫不同的結論。他發現瓣膜只許血液向一側流動，可惜沒進一步的闡釋。現代醫學可說是始於公元一五四三年，在這年，28歲的偉沙流斯 Andreas Vesalius （1514-1565）出版第一部完整的人體解剖學教本：“人體解剖學”。在整個醫學史上，這是最有意義，也可說是最美麗的一部教科書。他推翻了傳統的葛倫的繆說，這是因為葛倫的敘述只是根據低等動物如猿猴、山羊等的解剖所致。偉氏的解剖學逐漸地成為所有醫學的基礎。

在十六世紀尚有幾位著名的醫師值得一提，如帕拉西塞斯 Paracelsus（1493-1541），他公然的反對當時食古不化的醫師對希摸克拉底、葛倫的一廂情願地依附，這種反抗權威，藐視傳統的態度和提倡在實驗的基礎上不斷地創新，可說是醫學革命的先驅。帕氏是倡導醫學應以廣泛的自然知識為根據的第一人，認為人體是綜合所有外界的自然法則的形相，乃對應大宇宙而形成的小宇宙。義大利的法拉卡斯托洛 Girolamo Fracastoro（1484 -1553）可說是最早的流行病學家。公元一五四六年他出版了《傳染病論》一書，提出由接觸和空氣而傳染，排斥葛倫的體液腐敗發熱說。在顯微鏡尚未發明的時代，他的理論可說相當精確。公元一五三○年，他又出版了一套談論梅毒的書，共三冊，包括有名的梅毒詩， Syphilis 一詞便是從這首詩來的，原來病人的名字叫做 Sypylus，乃是一位牧豬人。

當十六世紀結束后，人們的思想又隨著新世紀的到來而有了極大的轉變，特別是義大利帕度亞大學，在偉沙流斯辛苦的播下種子后，逐漸地開花結果，首先是哥倫博 Realdo Colombo 成功地證明出血液由心臟流到肺臟，然後，再由肺臟流回心臟。其後的法洛比歐 Gabriel Fallopio 發現女性輸卵管，並以其名命之。當法布里邱 Girolamo Fabrizio 接任時曾發現了靜脈瓣，最後在他的學生中出現了極一位優異的人才，名叫威廉哈維 Willian Harvey （1578-1658），他是英國人，由劍橋大學的Caius 學院畢業后，即迫不及待地到帕度亞大學深造，公元一六○年獲得帕度亞大學的醫學博士學位。帕度亞的訓練，使哈維迷上了解剖學，並主倡由直接觀察與實驗證明來解決動態的觀念-脈搏與呼吸。在哈維時代，葛倫的解剖學觀念仍然深植人心。葛倫認為消化過的食物在肝臟中被精製成血液，然後，經由血管以一種神秘的來回運動方式運行全身。在此種運行中，有部份血液流入右心臟，然後，經由中膈的小洞而流入左心臟再到其它器官。同時他又聲稱，心臟的血液流至肺臟，這些空氣可使血液散熱並保持一定溫度，同時也提供了血液所需的“生命力”以控制其生體功能。葛倫的理論令哈維發生困擾的是：每次心跳所排出大量的血 液究竟從何處產生？從食物而來？或由繼續不斷的製造產生？哈維假設心收縮時每次排出血量為二英兩，那麼一個人要是每分鐘心跳七十二次，則每小時排出八六四○英兩。每小時要製造這麼多血液似乎是不可能的事，因此唯一合於邏輯的推論是：噴出的血必然是經由某些血管，再被送回心臟，那麼運回血液的血管就只有靜脈了。接下來須待證明的就是剩“靜脈血是否永遠流向心臟”這問題。他在帕度亞大學時的老師法布里歐 Fabrizio 所發現的靜脈瓣正好派上用場，哈維做了一個簡單的實驗與觀察就解決了這個問題：他用一根棒子用力往下擠壓手上的靜脈，發現靜脈瓣的排列方式，使血液幾乎不可能往末端流動。就這樣哈維發現了人體血液循環的秘密，推翻了支配千餘年的葛倫等的主張，認為血液是在血管密閉系統內循環，而心臟中隔也沒什麼小洞而是經肺的小循環吸收空氣后再迴流入心臟，最後再循環全身。一六二八年，他將這些觀點發表於《有關心臟運動》一書中。哈維有關血液循環的理論存在著一個明顯的漏洞，即血液到底是如何從動脈流到靜脈。這個漏洞一直要到顯微鏡問世後方得以彌補。顯微鏡可說是醫學和一般科學發展中，最重要的發現。

古代人們已知用磨過的鏡片做為放大鏡，而眼鏡在中世紀就已製造出來了。荷蘭的一個製造商，約翰遜Zacharias Janssen曾試著把數個鏡片加以組合，來增加放大率。第一篇利用顯微鏡寫的論文是史泰路提 Francisco Stelluti 在公元一六二五年所完成，內容是研究蜂蜜的結構。那時的顯微鏡都很粗糙且倍數不超過十倍，直到荷蘭的雷‧文霍克 Anthony von Leuwenhook （1632-1723）才製造出一台放大二百七十倍的顯微鏡。雷氏本是布商，沒進過大學，但對顯微鏡的愛好已到了瘋狂，他是第一個認出血球的人（馬爾匹吉誤認血球為“脂肪小球”）並對精子做了仔細的研究，同時也注意到骨骼肌有橫紋的外觀。公元一六六一年，義大利的解剖家馬色羅‧馬爾匹吉 Marcello Malpighi （1628- 1694）在觀察青蛙的肺臟和腸系膜后，終於發現末稍動脈和靜脈乃是由一種直徑像頭髮一樣細微的血管網所銜接，而將之命名為毛細血管 Capillaries，如此添補了哈維理論的漏洞，血液循環論因而大功告成。同時他也因而獲得“顯微醫學之父”的美名。

病理學的研究方法多種多樣，研究材料主要來自患病人體（人體病理材料）和實驗動物以及其他實驗材料如組織培養、細胞培養等（實驗病理材料）。

（一）屍體剖檢

對死亡者的遺體進行病理剖檢（屍檢）是病理學的基本研究方法之一。屍體剖檢（autopsy）不僅可以直接觀察疾病的病理改變，從而明確對疾病的診斷，查明死亡原因，幫助臨床探討、驗證診斷和治療是否正確、恰當，以總結經驗，提高臨床工作的質量，而且還能及時發現和確診某些傳染病、地方病、流行病、為防治措施提供依據，同時還可通過大量屍檢積累常見病、多發病、以及其他疾病的人體病理材料，為研究這些疾病的病理和防治措施，為發展病理學作貢獻。顯然，屍檢是研究疾病的極其重要的方法和手段，人體病理材料則是研究疾病的最為寶貴的材料。

一個國家屍檢率的高低往往可以反映其文明進步的程度，世界上不少文明先進國家的屍檢率達到90%以上，有的國家在法律中對屍檢作了明文規定。中國的屍檢率還很低，十分不利於中國病理學和醫學科學的發展，亟待提高。

（二）活體組織檢查

用局部切除、鉗取、穿刺針吸以及搔刮、摘除等手術方法，由患者活體採取病變組織進行病理檢查，以確定診斷，稱為活體組織檢查（biopsy），簡稱活檢。這是被廣泛採用的檢查診斷方法。這種方法的優點在於組織新鮮，能基本保持病變的真像，有利於進行組織學、組織化學、細胞化學及超微結構和組織培養等研究。對臨床工作而言，這種檢查方法有助於及時準確地對疾病作出診斷和進行療效判斷。特別是對於諸如性質不明的腫瘤等疾患，準確而及時的診斷，對治療和預后都具有十分重要的意義。

（三）動物實驗

運用動物實驗的方法，可以在適宜動物身上複製某些人類疾病的模型，以便研究者可以根據需要，對之進行任何方式的觀察研究，例如可以分階段地進行連續取材檢查，以了解該疾病或某一病理過程的發生髮展經過等。此外，還可利用動物實驗研究某些疾病的病因、發病機制以及藥物或其他因素對疾病的療效和影響等。這種方法的優點是可以彌補人體觀察之受限和不足，但動物與人體之間畢竟存在種種差異，不能將動物實驗的結果直接套用於人體，這是必須注意的。

（四）組織培養與細胞培養

將某種組織或單細胞用適宜的培養基在體外加以培養，以觀察細胞、組織病變的發生髮展、如腫瘤的生長、細胞的癌變、病毒的複製、染色體的變異等等。此外，也可以對其施加諸如射線、藥物等外來因子，以觀察其對細胞、組織的影響等。這種方法的優點是，可以較方便地在體外觀察研究各種疾病或病變過程，研究加以影響的方法，而且周期短、見效快，可以節省研究時間，是很好的研究方法之一。但缺點是孤立的體外環境畢竟與各部分間互相聯繫、互相影響的體內的整體環境不同，故不能將研究結果與體內過程等同看待。

（五）病理學的觀察方法

隨著學科的發展，病理學的研究手段已遠遠超越了傳統的經典的形態觀察，而採用了許多新方法、新技術，從而使研究工作得到了進一步的深化，但形態學方法（包括改進了的形態學方法）仍不失為基本的研究方法。茲將常用的方法簡述如下：

大體觀察

主要運用肉眼或輔之以放大鏡、量尺、各種衡器等輔助工具，對檢材及其病變性狀（大小、形態、色澤、重量、表面及切面狀態、病灶特徵及堅度等）進行細緻的觀察和檢測。這種方法簡便易行，有經驗的病理及臨床工作者往往能借大體觀察而確定或大致確定診斷或病變性質（如腫瘤的良惡性等）。

組織學觀察

將病變組織製成厚約數微米的切片，經不同方法染色後用顯微鏡觀察其細微病變，從而千百倍地提高了肉眼觀察的分辨能力，加深了對疾病和病變的認識，是最常用的觀察、研究疾病的手段之一。同時，由於各種疾病和病變往往本身具有一定程度的組織形態特徵，故常可藉助組織學觀察來診斷疾病，如上述的活檢。

細胞學觀察

運用採集器採集病變部位脫落的細胞，或用空針穿刺吸取病變部位的組織、細胞，或由體腔積液中分離所含病變細胞，製成細胞學塗片，作顯微鏡檢查，了解其病變特徵。此法常用於某些腫瘤（如肺癌、子宮頸癌、乳腺癌等）和其他疾病的早期診斷。但限於取材的局限性和準確性，有時使診斷難免受到一定的限制。既提高了穿刺的安全性，也提高了診斷的準確性。

超微結構觀察

運用透射及掃描電子顯微鏡對組織、細胞及一些病原因子的內部和表面超微結構進行更細微的觀察（電子顯微鏡較光學顯微鏡的分辨能力高千倍以上），即從亞細胞（細胞器）或大分子水平上認識和了解細胞的病變。這是迄今最細緻的形態學觀察方法。在超微結構水平上，還常能將形態結構的改變與機能代謝的變化聯繫起來，大大有利於加深對疾病和病變的認識。

組織化學和細胞化學觀察

通過運用具有某種特異性的、能反映組織和細胞成分化學特性的組織化學和細胞化學方法，可以了解組織、細胞內各種蛋白質、酶類、核酸、糖原等等化學成分的狀況，從而加深對形態結構改變的認識。這種方法不僅可以揭示普通形態學方法所不能觀察到的組織、細胞的化學成分的變化，而且往往在尚未出現形態結構改變之前，就能查出其化學成分的變化。此外，隨著免疫學技術的進步，還可運用免疫組織化學和免疫細胞化學的方法，了解組織、細胞的免疫學性狀，對於病理學研究和診斷都有很大幫助。

除上述常用方法外，近數十年來陸續建立的還有放射自顯影技術、顯微分光技術、形態測量（圖像分析）技術、分析電鏡技術、流式細胞儀（FCM）技術、多聚酶鏈反應（PCR）技術以及分子原位雜交技術等一系列分子生物學技術，從而使常規的病理形態學觀察，發展到將形態結構改變與組織、細胞的的化學變化結合志來進行研究，而且將歷來的定性的研究發展到對病理改變進行形態的和化學成分的定量研究，從而獲得了大量的更多更新的新信息，大大加深了疾病研究的深度。這是以往的研究所難以實現的。