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肝膽相照?脂肪肝和膽結石——《我的十堂大體解剖課》

八旗文化_96
・2016/07/04 ・2878字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 517 ・六年級

擁有再生能力的神奇器官

在腹腔,其實還有許多有意思的臟器等待學生探索。

首先是肝臟,這是人體內最大的器官,重量約一點五公斤左右。主要位於右上腹,與胸腔的右肺間隔著薄薄的橫膈膜相對。肝臟上緣大約在第六肋間的位置,通常比一般人想像中還高,前後有右肋骨圍成的胸廓保護,而肝臟並由右一路延伸到左肋骨下部。顯微鏡下的肝組織是由許許多多六角形的單位緊密排列而成的,這些六角形的組織稱為肝小葉,肝小葉正中為肝靜脈的分支,肝小葉周圍有小葉間動脈,將營養與氧氣送到肝細胞。

經過福馬林固定後,無論是健康或有疾病的肝臟,顏色都沒有太大差別,外觀都是暗紅色,差別只是癌症腫瘤所在的地方會比較偏白或偏黃。

不過,有肝癌的大體老師,肝臟尺寸明顯會比其他大體老師的大上許多,甚至可能比正常尺寸大一點五倍以上,大到很難移出體腔,上面還有一球一球的結節。在課堂上,無論解剖什麼區域,我們都要求學生養成習慣,盡可能做最小的破壞,沒有必要就不做過度的切割,所以遇到這種情況,學生操作起來就特別辛苦,有時連手都很難伸進去,得費加倍工夫才能移出肝臟。

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肝臟(liver)在腹腔中的相對位置,以韌帶相隔;綠色為膽囊(gall bladder)。圖/wikipedia

至於有脂肪肝的肝臟,在解剖檯上倒不見得可以明顯分辨。由於俗稱為「肝包油」,民眾可能以為,脂肪肝就是肝臟周圍包覆一層脂肪,但其實並非如此,脂肪肝是肝臟「細胞裡」有很多脂肪,那些過多的脂肪以油滴的方式存在肝臟細胞裡,因為密度跟其他組織或體液不同,所以才能透過超音波檢查出來。

移出肝臟後,會先讓學生認識肝臟的分葉。根據不同的血管供應,肝臟有多個分葉,臨床上甚至會細分到八個肝節,但我們大體解剖課上,主要是分四個葉來觀察。

從肝臟的正面觀察,很清楚可分為左、右葉,右葉比左葉大,兩葉間以鐮狀韌帶相隔,這個構造下緣圓索狀的韌帶為肝圓韌帶,在胎兒時期是臍靜脈,帶著從媽媽來的充氧血回到胎兒體內,出生後就退化成韌帶。翻到肝臟後下方,可以觀察到呈 H 型的裂隙,右直豎是下腔靜脈和下方的膽囊構成,左直豎由向後延伸的鐮狀韌帶和肝靜脈韌帶構成,中間一橫則是血管進出的肝門。藉由這 H 型的劃分,就能很清楚看出肝臟的四葉,兩直豎左右各為左葉與右葉,H 所圍的上下兩區則分別為尾葉與方葉。

人體的肝臟是一個非常神奇的器官,它是有強大再生能力的。日前報載有位父親因肝硬化合併肝癌,若要活命,除了換肝別無選擇,四個孝順的兒子知道後,搶著捐肝救父,最後經由抽籤決定讓老三捐肝,歷經十二小時手術,兒子捐出三分之二肝臟給父親,保住了父親的性命。新聞照片上術後的父子兩人拉開上衣,露出長長的手術刀疤,令人印象深刻。

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之所以可以把肝臟捐給另一人,那是因為肝細胞是一種特化的上皮細胞,它是有再生能力的,所以有些肝臟疾病很嚴重的患者,可以經由活體肝臟移植手術重獲生機。手術後,經過一段時間,肝臟的體積有機會恢復到原先的 90% 以上,不過,所謂的肝臟再生,並不是指切除左肝或右肝以後,若干時間後會長回一副完整的肝臟,而是剩餘的部分經由細胞分裂增加細胞數目或代償而體積變大。

膽結石與內視鏡

肝臟有點像是一座人體裡的化學工廠,負責營養素的代謝與儲藏、製造膽汁、解毒、分解紅血球等。其中製造消化所需的膽汁是肝臟的重要功能之一,膽汁由肝小葉間膽管收集,再儲存在膽囊中。

膽囊是位於肝臟內臟面的梨狀組織,長約八到十公分,寬約二到四公分。很多人以為膽汁是膽囊製造的,但它其實是負責濃縮跟儲存,再釋放到十二指腸輔助消化作用進行。膽結石形成的原因很多,通常當膽汁中膽固醇過飽和時,可能就會造成膽汁過於黏稠,甚至形成結晶變成膽結石,當膽結石大到壓迫膽囊造成發炎,就會引起疼痛,若無法以藥物治療,就得倚靠外科手術切除膽囊。

我媽媽多年前也罹患過膽結石,膽石大到都把膽囊塞滿了,醫生建議要切除膽囊才能解決這個問題。媽媽知道要開刀以後,非常害怕,因為許多年前,我大舅因為肝病做過手術,手術後在肚子上留下觸目驚心的賓士標誌型傷口,她到醫院探視大舅時看過這傷口,十分驚駭。

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因為膽囊的位置是被肝臟蓋住的,我媽媽很擔心她也得在肚子上被開一道長口子,才能取出膽石,手術後不知道有多痛呢。但她的擔心其實是多餘的,早期膽結石手術採開腹手術,傷口確實頗大,得在右上腹切開大概十五公分左右的切口以進行手術,但近年來膽結石手術多半都採用內視鏡微創手術,只會開三到四個小傷口,疼痛度大幅減輕,術後恢復也很快。

達文西
近年來微創手術在台灣大為風行,圖為被許多大醫院購買的達文西手臂系統。圖/wikipedia

微創手術已經成為一種趨勢,我們學校模擬醫學中心為了讓學生熟悉這項手術,也採購了內視鏡訓練箱供他們練習,不只在學學生可以申請,校友也可以來練習。

這組設備包含鉗子、剪刀等各種精密小型工具,前端有針孔攝影鏡頭,學生必須學習雙眼注視著螢幕,操作超過三十公分長的器具,訓練難度有分級,內容五花八門,例如,操作機械鉗子夾取特定顏色的 BB 彈,有時 BB 彈下方還會鋪上一層洋菜膠,學生必須在不弄破這層脆弱的洋菜膠前提下,成功夾取 BB 彈才算「過關」;此外還有操作鉗子來剝葡萄皮,或是剪裁海綿,練習切割及抓取……等訓練項目,這聽起來好像有點像是遊戲,但做起來可是相當有挑戰性。所有訓練都是為了讓學生習慣看著螢幕開刀,把內視鏡器械變成自己手部的延伸。

外科是一門很講究「手技」的學問,要膽大、心細、手穩,才能在分秒必爭的情況下,冷靜且迅速做出正確判斷,並能精準處理病灶,這是一件很難的事情,必須透過反覆練習,才能使技藝臻至純熟。雖然這門課不算學分,但系方真的很希望學生能多花時間來磨練技術,成為德術兼備的良醫。

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話說我媽媽那次透過內視鏡手術取出的膽石,竟然有一顆橄欖這麼大,術後我打趣說:「妳要是不肯取出來,以後妳過世火化完,應該可以撿出很大顆的舍利子吧?」我媽媽摘除膽囊後,很快就恢復健康了。因為膽囊基本上是個儲存的「容器」,切除膽囊以後,膽汁還是會從肝臟製造,只是沒辦法儲存,因此對於高脂肪的食物,會比較難以消化,成為「無膽之人」的媽媽,必須要清淡飲食,但除此之外,日常生活並沒有太大的影響。

談到膽,倒是讓我想起一些以前做實驗時的發現。不知道為什麼,中文會以膽的大小來譬喻勇氣的多寡,不是有個成語叫做「膽小如鼠」嗎?但真的要追究起來,其實很多老鼠是連膽都沒有的,像是做實驗用的大鼠(rat),就是生來無膽的,倒是體型較小的小鼠(mouse),才是「有膽」之物,只是老鼠的膽還真是蠻小的就是了。


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對醫學以外的人來說,解剖學深奧複雜,對大體既是好奇又害怕。解剖室裡到底發生了什麼事情?醫學生如何忐忑地切下第一刀?《我的十堂大體解剖課》,八旗文化出版。

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八旗文化_96
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外部視野,在地思索, 在分眾人文領域,和你一起定義、詮釋和對話。

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拆解邊緣AI熱潮:伺服器如何提供穩固的運算基石?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/05/21 ・5071字 ・閱讀時間約 10 分鐘

本文與 研華科技 合作,泛科學企劃執行。

每次 NVIDIA 執行長黃仁勳公開發言,總能牽動整個 AI 產業的神經。然而,我們不妨設想一個更深層的問題——如今的 AI 幾乎都倚賴網路連線,那如果哪天「網路斷了」,會發生什麼事?

想像你正在自駕車打個盹,系統突然警示:「網路連線中斷」,車輛開始偏離路線,而前方竟是萬丈深谷。又或者家庭機器人被駭,開始暴走跳舞,甚至舉起刀具向你走來。

這會是黃仁勳期待的未來嗎?當然不是!也因為如此,「邊緣 AI」成為業界關注重點。不靠雲端,AI 就能在現場即時反應,不只更安全、低延遲,還能讓數據當場變現,不再淪為沉沒成本。

什麼是邊緣 AI ?

邊緣 AI,乍聽之下,好像是「孤單站在角落的人工智慧」,但事實上,它正是我們身邊最可靠、最即時的親密數位夥伴呀。

當前,像是企業、醫院、學校內部的伺服器,個人電腦,甚至手機等裝置,都可以成為「邊緣節點」。當數據在這些邊緣節點進行運算,稱為邊緣運算;而在邊緣節點上運行 AI ,就被稱為邊緣 AI。簡單來說,就是將原本集中在遠端資料中心的運算能力,「搬家」到更靠近數據源頭的地方。

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那麼,為什麼需要這樣做?資料放在雲端,集中管理不是更方便嗎?對,就是不好。

當數據在這些邊緣節點進行運算,稱為邊緣運算;而在邊緣節點上運行 AI ,就被稱為邊緣 AI。/ 圖片來源:MotionArray

第一個不好是物理限制:「延遲」。
即使光速已經非常快,數據從你家旁邊的路口傳到幾千公里外的雲端機房,再把分析結果傳回來,中間還要經過各種網路節點轉來轉去…這樣一來一回,就算只是幾十毫秒的延遲,對於需要「即刻反應」的 AI 應用,比如說工廠裡要精密控制的機械手臂、或者自駕車要判斷路況時,每一毫秒都攸關安全與精度,這點延遲都是無法接受的!這是物理距離與網路架構先天上的限制,無法繞過去。

第二個挑戰,是資訊科學跟工程上的考量:「頻寬」與「成本」。
你可以想像網路頻寬就像水管的粗細。隨著高解析影像與感測器數據不斷來回傳送,湧入的資料數據量就像超級大的水流,一下子就把水管塞爆!要避免流量爆炸,你就要一直擴充水管,也就是擴增頻寬,然而這樣的基礎建設成本是很驚人的。如果能在邊緣就先處理,把重要資訊「濃縮」過後再傳回雲端,是不是就能減輕頻寬負擔,也能節省大量費用呢?

第三個挑戰:系統「可靠性」與「韌性」。
如果所有運算都仰賴遠端的雲端時,一旦網路不穩、甚至斷線,那怎麼辦?很多關鍵應用,像是公共安全監控或是重要設備的預警系統,可不能這樣「看天吃飯」啊!邊緣處理讓系統更獨立,就算暫時斷線,本地的 AI 還是能繼續運作與即時反應,這在工程上是非常重要的考量。

所以你看,邊緣運算不是科學家們沒事找事做,它是順應數據特性和實際應用需求,一個非常合理的科學與工程上的最佳化選擇,是我們想要抓住即時數據價值,非走不可的一條路!

邊緣 AI 的實戰魅力:從工廠到倉儲,再到你的工作桌

知道要把 AI 算力搬到邊緣了,接下來的問題就是─邊緣 AI 究竟強在哪裡呢?它強就強在能夠做到「深度感知(Deep Perception)」!

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所謂深度感知,並非僅僅是對數據進行簡單的加加減減,而是透過如深度神經網路這類複雜的 AI 模型,從原始數據裡面,去「理解」出更高層次、更具意義的資訊。

研華科技為例,旗下已有多項邊緣 AI 的實戰應用。以工業瑕疵檢測為例,利用物件偵測模型,快速將工業產品中的瑕疵挑出來,而且由於 AI 模型可以使用同一套參數去檢測,因此品管上能達到一致性,減少人為疏漏。尤其在高產能工廠中,檢測速度必須快、狠、準。研華這套 AI 系統每分鐘最高可處理 8,000 件產品,替工廠節省大量人力,同時確保品質穩定。這樣的效能來自於一台僅有膠囊咖啡機大小的邊緣設備—IPC-240。

這樣的效能來自於一台僅有膠囊咖啡機大小的邊緣設備—IPC-240。/ 圖片提供:研華科技

此外,在智慧倉儲場域,研華與威剛合作,研華與威剛聯手合作,在 MIC-732AO 伺服器上搭載輝達的 Nova Orin 開發平台,打造倉儲系統的 AMR(Autonomous Mobile Robot) 自走車。這跟過去在倉儲系統中使用的自動導引車 AGV 技術不一樣,AMR 不需要事先規劃好路線,靠著感測器偵測,就能輕鬆避開障礙物,識別路線,並且將貨物載到指定地點存放。

當然,還有語言模型的應用。例如結合檢索增強生成 ( RAG ) 跟上下文學習 ( in-context learning ),除了可以做備忘錄跟排程規劃以外,還能將實務上碰到的問題記錄下來,等到之後碰到類似的問題時,就能詢問 AI 並得到解答。

你或許會問,那為什麼不直接使用 ChatGPT 就好了?其實,對許多企業來說,內部資料往往具有高度機密性與商業價值,有些場域甚至連手機都禁止員工帶入,自然無法將資料上傳雲端。對於重視資安,又希望運用 AI 提升效率的企業與工廠而言,自行部署大型語言模型(self-hosted LLM)才是理想選擇。而這樣的應用,並不需要龐大的設備。研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器,體積僅如後背包大小,卻能輕鬆支援語言模型的運作,實現高效又安全的 AI 解決方案。

但問題也接著浮現:要在這麼小的設備上跑大型 AI 模型,會不會太吃資源?這正是目前 AI 領域最前沿、最火熱的研究方向之一:如何幫 AI 模型進行「科學瘦身」,又不減智慧。接下來,我們就來看看科學家是怎麼幫 AI 減重的。

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語言模型瘦身術之一:量化(Quantization)—用更精簡的數位方式來表示知識

當硬體資源有限,大模型卻越來越龐大,「幫模型減肥」就成了邊緣 AI 的重要課題。這其實跟圖片壓縮有點像:有些畫面細節我們肉眼根本看不出來,刪掉也不影響整體感覺,卻能大幅減少檔案大小。

模型量化的原理也是如此,只不過對象是模型裡面的參數。這些參數原先通常都是以「浮點數」表示,什麼是浮點數?其實就是你我都熟知的小數。舉例來說,圓周率是個無窮不循環小數,唸下去就會是3.141592653…但實際運算時,我們常常用 3.14 或甚至直接用 3,也能得到夠用的結果。降低模型參數中浮點數的精度就是這個意思! 

然而,量化並不是那麼容易的事情。而且實際上,降低精度多少還是會影響到模型表現的。因此在設計時,工程師會精密調整,確保效能在可接受範圍內,達成「瘦身不減智」的目標。

當硬體資源有限,大模型卻越來越龐大,「幫模型減肥」就成了邊緣 AI 的重要課題。/ 圖片來源:MotionArray

模型剪枝(Model Pruning)—基於重要性的結構精簡

建立一個 AI 模型,其實就是在搭建一整套類神經網路系統,並訓練類神經元中彼此關聯的參數。然而,在這麼多參數中,總會有一些參數明明佔了一個位置,卻對整體模型沒有貢獻。既然如此,不如果斷將這些「冗餘」移除。

這就像種植作物的時候,總會雜草叢生,但這些雜草並不是我們想要的作物,這時候我們就會動手清理雜草。在語言模型中也會有這樣的雜草存在,而動手去清理這些不需要的連結參數或神經元的技術,就稱為 AI 模型的模型剪枝(Model Pruning)。

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模型剪枝的效果,大概能把100變成70這樣的程度,說多也不是太多。雖然這樣的縮減對於提升效率已具幫助,但若我們要的是一個更小幾個數量級的模型,僅靠剪枝仍不足以應對。最後還是需要從源頭著手,採取更治本的方法:一開始就打造一個很小的模型,並讓它去學習大模型的知識。這項技術被稱為「知識蒸餾」,是目前 AI 模型壓縮領域中最具潛力的方法之一。

知識蒸餾(Knowledge Distillation)—讓小模型學習大師的「精髓」

想像一下,一位經驗豐富、見多識廣的老師傅,就是那個龐大而強悍的 AI 模型。現在,他要培養一位年輕學徒—小型 AI 模型。與其只是告訴小型模型正確答案,老師傅 (大模型) 會更直接傳授他做判斷時的「思考過程」跟「眉角」,例如「為什麼我會這樣想?」、「其他選項的可能性有多少?」。這樣一來,小小的學徒模型,用它有限的「腦容量」,也能學到老師傅的「智慧精髓」,表現就能大幅提升!這是一種很高級的訓練技巧,跟遷移學習有關。

舉個例子,當大型語言模型在收到「晚餐:鳳梨」這組輸入時,它下一個會接的詞語跟機率分別為「炒飯:50%,蝦球:30%,披薩:15%,汁:5%」。在知識蒸餾的過程中,它可以把這套機率表一起教給小語言模型,讓小語言模型不必透過自己訓練,也能輕鬆得到這個推理過程。如今,許多高效的小型語言模型正是透過這項技術訓練而成,讓我們得以在資源有限的邊緣設備上,也能部署愈來愈強大的小模型 AI。

但是!即使模型經過了這些科學方法的優化,變得比較「苗條」了,要真正在邊緣環境中處理如潮水般湧現的資料,並且高速、即時、穩定地運作,仍然需要一個夠強的「引擎」來驅動它們。也就是說,要把這些經過科學千錘百鍊、但依然需要大量計算的 AI 模型,真正放到邊緣的現場去發揮作用,就需要一個強大的「硬體平台」來承載。

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邊緣 AI 的強心臟:SKY-602E3 的三大關鍵

像研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器,就是扮演「邊緣 AI 引擎」的關鍵角色!那麼,它到底厲害在哪?

一、核心算力
它最多可安裝 4 張雙寬度 GPU 顯示卡。為什麼 GPU 這麼重要?因為 GPU 的設計,天生就擅長做「平行計算」,這正好就是 AI 模型裡面那種海量數學運算最需要的!

你想想看,那麼多數據要同時處理,就像要請一大堆人同時算數學一樣,GPU 就是那個最有效率的工具人!而且,有多張 GPU,代表可以同時跑更多不同的 AI 任務,或者處理更大流量的數據。這是確保那些科學研究成果,在邊緣能真正「跑起來」、「跑得快」、而且「能同時做更多事」的物理基礎!

二、工程適應性——塔式設計。
邊緣環境通常不是那種恆溫恆濕的標準機房,有時是在工廠角落、辦公室一隅、或某個研究實驗室。這種塔式的機箱設計,體積相對緊湊,散熱空間也比較好(這對高功耗的 GPU 很重要!),部署起來比傳統機架式伺服器更有彈性。這就是把高性能計算,進行「工程化」,讓它能適應台灣多樣化的邊緣應用場景。

三、可靠性
SKY-602E3 用的是伺服器等級的主機板、ECC 糾錯記憶體、還有備援電源供應器等等。這些聽起來很硬的規格,背後代表的是嚴謹的工程可靠性設計。畢竟在邊緣現場,系統穩定壓倒一切!你總不希望 AI 分析跑到一半就掛掉吧?這些設計確保了部署在現場的 AI 系統,能夠長時間、穩定地運作,把實驗室裡的科學成果,可靠地轉化成實際的應用價值。

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研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器,體積僅如後背包大小,卻能輕鬆支援語言模型的運作,實現高效又安全的 AI 解決方案。/ 圖片提供:研華科技

台灣製造 × 在地智慧:打造專屬的邊緣 AI 解決方案

研華科技攜手八維智能,能幫助企業或機構提供客製化的AI解決方案。他們的技術能力涵蓋了自然語言處理、電腦視覺、預測性大數據分析、全端軟體開發與部署,及AI軟硬體整合。

無論是大小型語言模型的微調、工業瑕疵檢測的模型訓練、大數據分析,還是其他 AI 相關的服務,都能交給研華與八維智能來協助完成。他們甚至提供 GPU 與伺服器的租借服務,讓企業在啟動 AI 專案前,大幅降低前期投入門檻,靈活又實用。

台灣有著獨特的產業結構,從精密製造、城市交通管理,到因應高齡化社會的智慧醫療與公共安全,都是邊緣 AI 的理想應用場域。更重要的是,這些情境中許多關鍵資訊都具有高度的「時效性」。像是產線上的一處異常、道路上的突發狀況、醫療設備的即刻警示,這些都需要分秒必爭的即時回應。

如果我們還需要將數據送上雲端分析、再等待回傳結果,往往已經錯失最佳反應時機。這也是為什麼邊緣 AI,不只是一項技術創新,更是一條把尖端 AI 科學落地、真正發揮產業生產力與社會價值的關鍵路徑。讓數據在生成的那一刻、在事件發生的現場,就能被有效的「理解」與「利用」,是將數據垃圾變成數據黃金的賢者之石!

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心臟衰竭前的警訊!主動脈瓣膜狹窄怎麼辦?微創 TAVI 手術成為救命關鍵!
careonline_96
・2025/03/26 ・2665字 ・閱讀時間約 5 分鐘

圖 / 照護線上

「有位 70 多歲女士,因為在家裡昏厥而被送到急診室,檢查發現有嚴重的主動脈瓣膜狹窄,建議動手術治療。」林口長庚醫院心臟血管外科主任陳紹緯教授表示,「因為患者有多種慢性病,身體狀況較差,家屬相當擔心手術伴隨的風險。」

經過討論後,患者選擇接受經導管主動脈瓣膜置換術(TAVI),利用導管置放生物組織人工瓣膜取代硬化狹窄的主動脈瓣。陳紹緯教授說,經導管主動脈瓣膜置換術的傷口較小、手術時間較短、失血量較少、術後疼痛較少,幫助患者較快恢復,並順利出院,目前持續在門診追蹤治療。

主動脈瓣膜狹窄是指主動脈瓣膜因增厚、鈣化或變硬而無法完全開啟,造成血流受阻,進而導致心臟負擔逐漸加重。陳紹緯教授指出,當主動脈出口越來越狹窄,患者若不及時接受適當治療,可能導致心臟衰竭,甚至有猝死風險。

主動脈瓣膜狹窄恐導致猝死
圖 / 照護線上

主動脈瓣膜狹窄的危險因子包括高齡、高血壓、高血脂、先天性心臟病、慢性腎臟疾病等。陳紹緯教授說,初期的主動脈瓣膜狹窄沒有明顯症狀,患者通常沒有自覺。

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隨著狹窄惡化,患者可能出現胸悶、胸痛、呼吸困難、暈厥、頭暈等症狀。陳紹緯教授說,當瓣膜狹窄嚴重,心臟持續超負荷運作,將導致心臟衰竭,一旦出現心臟衰竭症狀,患者平均存活期只有2年。

積極治療,才能保存心臟功能

針對主動脈瓣膜狹窄,治療方式包括藥物治療、傳統主動脈瓣置換手術、經導管主動脈瓣置換手術等。陳紹緯教授說明,傳統主動脈瓣置換手術已被證實是有效且可提供穩定的長期效果,外科醫師會將損壞的主動脈瓣膜切除,然後縫上人工瓣膜。傳統主動脈瓣置換手術需要使用人工心肺機,並讓心臟暫時停止跳動,可同時處理多種心臟問題。

經導管主動脈瓣膜置換術(TAVI)屬於微創手術,陳紹緯教授說明,利用導管置換主動脈瓣有助降低手術風險,縮短恢復期。

醫師會在股動脈處穿刺,將導管送入血管內。在先進影像定位系統輔助下,將導管延伸到主動脈瓣的位置。導管的末端帶有可摺疊的人工瓣膜,展開人工瓣膜後,便能取代病變狹窄的主動脈瓣。確定人工瓣膜的功能正常後,醫師便能移除導管,關閉穿刺點。

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經導管主動脈瓣膜置換術步驟
圖 / 照護線上

經導管主動脈瓣膜置換術的傷口僅約 1 公分,可於局部麻醉下進行。整體手術時間較傳統開心手術短,術中失血量較少,術後疼痛較少、住院天數與恢復期都能相對縮短。陳紹緯教授說,對於高齡、合併多種慢性疾病或身體狀況較差的患者而言,經導管主動脈瓣膜置換術有助降低手術風險。不過,經導管主動脈瓣膜置換術與傳統開心手術各有優勢與適應症,醫師會依據患者的年紀,整體健康狀況、瓣膜病變嚴重度及個人需求來做最適切的建議。

外科主動脈瓣人工瓣膜有何差異?

在醫學科技的進步下,高齡高風險的主動脈瓣狹窄病患都會優先建議經導管主動脈瓣膜置換術,然而許多病人仍然建議傳統外科手術,如年紀較輕,先天性二瓣型主動脈瓣,伴隨其它瓣膜疾病,主動脈疾病,冠狀動脈疾病等,目前國際治療指引仍建議外科手術優先。不同於導管瓣膜只有生物組織瓣膜,外科人工瓣膜的選擇比較多樣,長期耐用性也已經得到證實。

常見的外科人工瓣膜主要分成兩大類,金屬機械性瓣膜與生物組織瓣膜(含豬心組織瓣膜、牛心組織瓣膜)。陳紹緯教授解釋,金屬機械性人工瓣膜的耐久性佳,通常會建議年輕患者使用,可減少日後再次手術的風險。植入金屬機械性人工瓣膜後,患者需終身服用抗凝血藥物,也要避免劇烈運動。

主動脈瓣人工瓣膜有何差異?
圖 / 照護線上

50 歲以上的患者,通常會建議使用生物組織瓣膜。陳紹緯教授說,牛心組織瓣膜的耐用性較佳,患者不需長期使用抗凝血藥物,可減少藥物相關併發症,維持生活品質。

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各種人工瓣膜皆有其優點,健保給付條件也不相同,心臟外科醫師會綜合考量患者的年齡、身體條件、其他併發症以及預期壽命來建議適合的瓣膜種類。

筆記重點整理

  • 主動脈瓣膜狹窄是指主動脈瓣膜因增厚、鈣化或變硬而無法完全開啟,造成血流受阻,進而導致心臟負擔逐漸加重。隨著狹窄惡化,患者可能出現胸悶、胸痛、呼吸困難、暈厥、頭暈等症狀。一旦出現心臟衰竭症狀,患者平均存活期只有 2 年。
  • 傳統主動脈瓣置換手術已被證實是有效且可提供穩定的長期效果,特別是年輕的先天性二瓣型主動脈瓣,外科醫師會將損壞的主動脈瓣膜切除,然後縫上人工瓣膜。傳統主動脈瓣置換手術需要使用人工心肺機,並讓心臟暫時停止跳動,可同時處理多種心臟問題。
  • 經導管主動脈瓣膜置換術(TAVI)屬於微創手術,傷口僅約 1 公分,可於局部麻醉下進行。整體手術時間較傳統開心手術短,術中失血量較少,術後疼痛較少、住院天數與恢復期都能相對縮短。對於高齡、合併多種慢性疾病或身體狀況較差的患者而言,經導管主動脈瓣膜置換術有助降低手術風險。
  • 各種人工瓣膜皆有其優點,健保給付條件也不相同,心臟外科醫師會綜合考量患者的年齡、身體條件、其他併發症以及預期壽命來建議適合的瓣膜種類。
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心臟瓣膜逆流怎麼辦?開胸、微創還是導管手術,該如何選擇最佳治療?
careonline_96
・2025/02/05 ・3292字 ・閱讀時間約 6 分鐘

圖 / 照護線上

「心臟有雜音,二尖瓣逆流該怎麼辦?」

「標準開胸手術、達文西機械手臂手術、導管心臟瓣膜手術該怎麼選?」

「微創手術是否比較好?」

當心臟瓣膜出問題時,大家都會很擔心,關於手術時機、手術方式也有很多疑問,請林口長庚醫院心臟血管外科主任陳紹緯教授來回答心臟瓣膜手術關鍵QA。

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Q、請問心臟瓣膜疾病的手術時機?

我們的心臟瓣膜像閘門一樣,能夠隨著心跳適時開啟和關閉,幫助維持血液流動的方向。陳紹緯教授解釋,當心臟瓣膜無法完全開啟,讓血液無法順利通過,稱為瓣膜狹窄;當心臟瓣膜無法完全關閉,會造成血液逆流。心臟瓣膜狹窄或逆流可能影響心臟輸出量,並讓心臟功能漸漸惡化。

以最常見的心臟瓣膜疾病二尖瓣逆流為例,初期患者沒有明顯症狀,但隨著心臟功能漸漸惡化,患者會出現心悸、頭暈、呼吸急促、下肢水腫、運動耐受力下降等心臟衰竭的症狀。

「原發型二尖瓣逆流」屬於結構性的問題,包括瓣膜葉片組織太多造成脫垂、或用於懸吊瓣膜葉片的腱索太長或斷裂、瓣膜鈣化或感染,使二尖瓣無法完全閉合。「續發型二尖瓣逆流」是因為心臟變大,雖然二尖瓣的結構正常,但也無法完全閉合。

「原發型二尖瓣逆流」就像是閘門損壞,大多需要接受外科手術治療。陳紹緯教授說,「續發型二尖瓣逆流」的治療一般建議先採用藥物治療,或是經導管瓣膜夾合術,其次才是外科手術。

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針對原發型二尖瓣逆流,建議在心臟功能還正常時便動手術治療,才有較佳的預後。如果拖到心臟擴大、心臟功能不全,狀況會較為棘手。

陳紹緯教授強調,「一旦檢查確認重度二尖瓣逆流,就是最佳治療時機!」

Q、請問原發性二尖瓣逆流的手術原則?

原發性二尖瓣逆流患者的心臟瓣膜大多可以修補,一般建議接受二尖瓣膜修補術,盡量保留患者的二尖瓣膜,進行生理性的結構重建。陳紹緯醫師說,二尖瓣修補術已是相當成熟的技術,經驗豐富的手術團隊一般可以達到9成以上的成功率。研究顯示,二尖瓣修補術的成功率高,且長期存活率高。使用患者自己的心臟瓣膜,耐用性較佳,術後也不需因為瓣膜因素而長期服用抗凝血藥物。

如果二尖瓣膜已嚴重鈣化、損壞,便須考慮接受心臟瓣膜置換手術。醫師會先切除損壞的心臟瓣膜,再植入人工瓣膜。

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Q、我適合採用微創心臟瓣膜手術?

標準開胸心臟瓣膜手術需正中打開胸骨,以人工心肺機暫時取代心臟循環以及肺部換氧功能,使用心臟保護液讓心臟暫時停止跳動。

標準開胸心臟瓣膜手術
圖 / 照護線上

標準開胸心臟瓣膜手術的手術視野清楚,適合進行複雜性心臟修補,且能加速手術進行,盡量縮短心臟停止跳動的時間。針對許多重度心血管疾病,能夠達到較理想的長期結果。陳紹緯醫師說,目前很多緊急或複雜的心血管疾病,仍然只能以標準開胸手術來進行,例如急性A型主動脈剝離手術、主動脈瓣併根部置換術(班氏手術)、冠狀動脈繞道手術、感染性心內膜炎多重瓣膜感染等。

利用標準開胸進行二尖瓣手術,可執行複雜性修補,且能同時進行冠狀動脈繞道手術、或處理其他瓣膜問題及心房顫動。陳紹緯醫師說,許多重度二尖瓣逆流患者都會伴隨心房顫動或其他瓣膜問題,而需要採用標準開胸心臟瓣膜手術。

隨著科技進步,微創心臟手術快速發展,有利用導管進行的血管內導管治療,以及利用內視鏡或達文西機械手臂進行的微創(小傷口)手術。

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血管內導管治療包括經導管心臟瓣膜置換手術及二尖瓣夾修補等。做法是從大腿腹股溝處穿刺,藉由先進影像系統進行導引定位,利用導管傳送系統,精準的置放人工瓣膜。

經導管心臟瓣膜置換手術
圖 / 照護線上

「血管內導管治療的侵襲性低,不須開胸、不須讓心臟停止跳動、幾乎沒有傷口,恢復期較短。」陳紹緯教授說,「需要注意的是,並非每一個患者的病情都適合使用經導管心臟瓣膜手術,也不是所有患者都能從導管治療得到長期理想的耐用性。」特別是針對原發性二尖瓣逆流,經導管二尖瓣膜修補手術長期效果並不如外科修補手術,萬一需二次傳統手術常需要置換人工瓣膜,除非病人身體狀況不好,手術風險高,目前國際治療指引並不建議。至於經導管二尖瓣置換術,目前技術比較成熟的是應用在之前外科手術後的生物瓣膜退化,應用並不廣泛。

至於微創心臟手術在本質上仍是開心手術,同樣需要人工心肺機,並使用心臟保護液讓心臟暫時停止跳動,差異在於藉助高科技器材來避免打開胸骨,讓傷口較小、術後疼痛較少,幫助縮短術後復原時間、維持較佳的美觀。

陳紹緯教授說,以臨床上最常見的微創心臟手術,二尖瓣修補術為例,主要的做法包括以內視鏡影像系統輔助,使用長器械經由小傷口進行手術,以及達文西機械手臂手術。

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達文西機械手臂心臟瓣膜手術
圖 / 照護線上

達文西機械手臂具有放大十倍的3D內視鏡,能夠呈現精細的影像;多軸活動的機器手臂相當靈活,可大幅提升動作穩定度,在狹小空間裡切割與縫合,完成精細的心臟瓣膜手術。

Q、哪些患者可以採用不停跳二尖瓣腱索植入修補手術?

不停跳二尖瓣腱索植入修補手術能夠治療「二尖瓣腱索斷裂造成的二尖瓣逆流」。

不停跳二尖瓣腱索植入修補手術是從左側乳頭下方第五肋間或第六肋間進入,傷口約5公分,然後在心臟跳動的狀態下,從心尖穿刺進入左心室及左心房。陳紹緯教授解釋,藉由3D重組超音波影像的導引,可定位出二尖瓣逆流的位置。心臟外科醫師會從心尖放入人工腱索植入器,夾住二尖瓣並植入3至4條人工腱索。最後在高解析心臟超音波的協助下,調整人工腱索的長度並固定,完成生理性修補。

不停跳二尖瓣腱索植入修補手術不須鋸開胸骨、不須讓心臟停止跳動、不使用人工心肺機、不用打開心臟。因為術中失血量較少、術後疼痛較少,恢復期較短。但是並非所有的二尖瓣逆流患者都適合使用不停跳二尖瓣腱索植入修補手術,術前必須經過完整的評估。

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Q、微創手術是否比較好?

許多患者或家屬會偏好微創心臟瓣膜手術,不過心臟外科醫師更重視如何依據每位患者的「手術風險」、「病灶位置」、「嚴重程度」,給予最適合的治療。陳紹緯教授說,心臟瓣膜手術的考量重點首先是手術安全性,其次是耐用性,特別在相對年輕的病人,手術治療後較低的疾病復發風險更為重要,最後的考量才是傷口大小、手術的舒適度及美觀。

標準開胸手術、達文西機械手臂手術、經導管心臟瓣膜手術皆具有不同的特點,沒有絕對的好壞,患者要和醫師詳細討論,共同選擇合適的治療方式!

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