实验外科

实验外科是指应用实验的方法来发现和查明外科疾病的发病机理，探索和验证外科疾病的诊断、预防和治疗的新设想。它主要是用外科手段进行动物实验研究。但随着医学科学特别是临界学科的发展，当前已不仅限于应用外科手段和动物实验。
实验外科和其他实验学科一样，是随着外科学的发展而出现，早在十九世纪末已有这方面的工作报道。如1899年已有血管吻合的动物实验(Dorfler);1914年已有最早的采用水蛭提出物作为防凝剂的人工肾装置的动物实验(Abel)。如果把“ECK瘘”(1877年)作为现代门脉高压症外科的最早实验的话，实验外科的出现更要早数十年。由于临床外科的不断发展，实验外科在二十世纪三十年代已正式成为一门学科，在研究外科疾病的病理生理方面做了大量工作。近年来临床外科在深度和广度上的提高，以及与外科有关的一些学科的发展 (如免疫学与肿瘤及移植； 医学遗传学与畸形； 细胞生物学与基础外科等)和新技术的应用(如电子显微镜、激光、核素等)，更使实验外科增添了大量新的内容和手段。
现代外科的进展几乎都离不开实验外科的配合，而外科的发展也推动了实验外科的提高。很多诊断方法的创新，手术操作的改革和新器械的应用几乎都须通过实验外科，如心脏外科从动物中应用心脏表面肌瓣移植增加侧支以治疗心肌缺血和应用锁骨下动脉与左肺动脉吻合治疗法乐四联症起，通过几十年来不断地实验，解决了各种复杂的心脏诊断技术如冠状动脉造影术，采用了经过多年来改革的人工肺装置和操作方法，创建了现代心脏外科。目前心肌缺血可以行冠脉搭桥手术治疗； 心脏瓣膜病变可以行人工瓣膜替换术； 复杂的先天性心脏病也可以行直视下心内矫正手术，使心脏外科完全改观，并发展成为一个独立的专业。
实验外科研究范围很广，大致可以归纳如下：
(1) 探索临床外科难以进入的新领域： 人的各个部分都能患各种不同的疾病，但是并不是所有部分都能随意进行手术。在动物上探索这些不易进入的部位，即新的领域，得出结论后再应用于临床成为必然的途径。如心脏、肝脏等，过去曾被视为“禁区”。通过不断地动物实验，如周身降温的动物实验； 动物早期采用的自肺供氧的人工心脏装置；动物肝脏全切除后的生理改变等，深入了解这些器官的解剖和生理，逐步掌握在动物手术中所产生的影响，解决手术过程中遇到的困难，使这些“禁区”成为目前可以进行手术的部位，把现代外科学带入更新的境地。
(2)研究外科疾病的病因和发病机理： 弄清外科疾病的病因和发病机理既可通过临床分析，也可以通过实验方法。但后者具有不受临床限制，并能在控制的条件下验证等为前者所不能具有的独特作用。如通过观察微循环的改变，研究外科休克；通过给实验动物注射精制内毒素，模拟临床现象研究感染性休克的特性等，从中获得有规律性的客观的动物实验资料，与临床资料互相核对验证，以分析和认识一些复杂的病理生理改变，这是临床观察中所无法获得的。
(3)试验诊断与治疗上的新措施和新器械： 外科诊断与治疗上的新措施或器械，往往需要通过动物实验，获得肯定效果，才能应用于临床。如现代外科中常用的动脉造影术、核素和超声诊断术都是先通过动物实验再应用于临床。再如心脏瓣膜替换术中应用的各类人工瓣膜或生物瓣膜都做过大量动物实验，证明其近、远期效果良好，才被应用于人类。
(4)改进临床外科已用的手术或其他疗法： 由于有关学科和临床外科的发展，不少外科手术或疗法通过临床或动物实验也在不断改进。如从1943年应用迷走神经切断术治疗十二指肠溃疡病后，不断地通过动物实验使这类手术得到改进。到目前已经有了包括不用附加引流手术的高选择性迷走神经切断术在内的各种各样的迷走神经切断术，都以大量动物实验为依据，应用于临床获得良好的效果。又如门腔分流术治疗门脉高压症时附加肝动脉化手术，也是在动物实验中得到良好效果，并有选择地应用于临床。目前通过实验又对进入肝内的动脉流量进行了调正。这些不断通过动物实验以改进现有的治疗已成为经常采用的方法。
(5) 熟练操作技巧：早期实验外科已具有这样的目的。如通过实验外科练习如止血、结扎、缝合、切除等基本操作。近代外科操作越来越趋复杂，如通过动物实验，训练在心内直视手术中麻醉、人工心肺机的管理、手术医生、护士和监护的内科医生精确敏捷地完成各自的工作，并且做到极为密切的配合。再如在实验中反复熟练显微外科技巧，培训助手在手术显微镜下的细致配合等。这些均需要靠实验外科才能达到。
(6) 进行必要的极量试验： 极量试验是对一种治疗的必要了解，这包括药物和手术。极量试验也被应用于致死因素的探讨，这只有通过动物试验才能完成，也是实验外科的一项重要内容。如小肠的极量切除试验使这类手术的切除范围的限度得到明确，保证临床使用的安全。再如结扎心冠状动脉以了解急性冠状动脉梗塞后的情况。突然结扎一支或所有主要冠状动脉，导致狗在24小时内死亡。结扎左冠状动脉的左旋支导致75%死亡率。如果后者应用血管扩张剂可使死亡率下降至10%。这些观察只有在实验外科中才能完成。
(7) 其他： 研究与临床外科有间接关系的问题也常是实验外科的内容。如形成完全性胰管外瘘来研究一些药物或其他因素对胰腺分泌的影响。再如实验切除不同量的肝脏来观察不同条件下肝再生的情况。这些实验对临床外科不一定有直接作用，但在推动临床外科发展还是有重要意义的。
实验外科的手段多种多样，常用的有：
(1) 制作“模型”疾病来进行必要的探索： 如造成出血性休克来测定所需要的数据或各种治疗所产生的效果。(2) 根据实验目的，设计一种难以在临床上实现的条件，来进行所需要的研究。如做成海登海因(Heidenhain)小胃来测定一些药物对胃液分泌的影响； 切除动物全肝脏来测定无肝期的代谢或凝血机制的改变等。
近年来由于各种新技术的出现，对人体的了解已进入到细胞的微细结构与功能，因此实验外科也在这样的基础上对外科的基础理论，移植和肿瘤等方面深入发展。如休克的微循环学说、休克引起的细胞内细微结构的改变以及DIC学说等都已被公认，并作为治疗的理论基础。外科创伤的实验研究也已由一般观察进入到电子显微镜下细胞内细微结构的改变。对创伤后急性呼吸功能衰竭，包括研究创伤对肺部微循环的影响； 肺泡内细胞及周围组织的改变；肺部血小板潴留的情况；肺部微小动静脉生理分流的影响等。严重创伤后的应激性溃疡 （也称急性胃粘膜损害） 的发病机制的实验性研究。器官移植实验外科中的组织配型、移植器官的保存、免疫排斥的防止和移植技术的改进。
此外如肿瘤免疫也成为近年来肿瘤实验外科的重点。