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和死神爭時間,心肺機讓「開心手術」成為可能——《心臟的故事》

究竟出版
・2020/03/30 ・2457字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 503 ・六年級

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吉本不是唯一一位致力於研發心肺機的科學家。在 1950 至 1955 年間,有五家醫學中心都投注於這項工作,而且各有自己的設計。

圖/pixabay
  1. 在多倫多大學,威廉.馬斯塔德(William Mustard)研發了一部機器,利用隔離的獼猴肺臟為血液充氧。
  2. 在底特律的韋恩州立大學,佛瑞斯特.達德利爾(Forest Dodrill)與通用汽車的工程師打造了一部心臟幫浦,看起來很像凱迪拉克的引擎。
  3. 在梅約醫學中心,科克林(John Kirklin)與他的同事根據吉本的設計打造了一部心肺機,使用直立充氧器和滾軸式幫浦(這部心肺機最後被稱為「梅約─吉本充氧器」)。
  4. 在明尼蘇達大學,李拉海的同事克拉倫斯.丹尼斯(Clarence Dennis)曾參觀吉本的實驗室,並利用吉本當時與他分享的一張草圖自行研發了一部機器,而丹尼斯後來也成為在人類身上試用心肺機的第一人,對象是六歲的派蒂.安德森,後來不幸死在手術檯上。丹尼斯的第二次嘗試也以失敗收場,原因是他的助手任由儲血槽被抽取一空,結果機器將空氣打入病患的動脈,造成病患當場死亡。

根據紀錄,1951 至 1953 年間,共有 18 名病患在心肺機的輔助下接受開心手術,結果有 17 人死亡。

心肺機第一次在人類身上成功使用

後來率先在人類身上「成功」使用心肺機的不是丹尼斯,而是吉本。這個結果可說是恰如其分,因為吉本不但是構想出心肺機的人,研發這種機器的時間也比別人更長。

經過數十年的動物實驗,吉本的第一次人體試驗是一名 15 個月大的女嬰,卻在他慌忙找尋她根本沒罹患的心房中隔缺損時,因出血過多而死(對,那名嬰兒遭到誤診)。

心肺機連接到靠近心臟靜脈和動脈的典型方式。圖/wikimedia

吉本在 1953 年 3 月 27 日又試了一次,這次的對象是 18 歲的塞席莉雅.巴佛列克。她是賓州威克斯學院的新鮮人,在過去六個月間曾三度因心臟衰竭住院。

為了修補她的心房中隔缺損,手術花費了超過五個小時。吉本的機器重達一噸以上,由六名助手管理。在他以棉線縫合那個直徑 0.3 公分的孔洞時,助手會接管病患的血液循環,時間約 30 分鐘。

手術過程中發生了一個意料之外的問題:機器因為血液稀釋劑用完而出現堵塞,必須手動操作。吉本把塞席莉雅與機器分開來後,原本不抱著什麼期望,但她年輕的心臟卻幾乎立刻開始跳動。

吉本縫合完胸腔大約一個小時後,塞席莉雅便甦醒過來,而且可以依照指令活動肢體。她的恢復過程很順利,13 天後就能出院,而且後來又活了將近 50 年,在 2000 年去世(就在我開始接受心臟科訓練的前一年),享年 65 歲。

吉本與塞席莉雅.巴佛列克與一部心肺機合照。圖片來自《心臟的故事》。

《時代》雜誌雖然宣稱吉本「實現了(開心手術的)夢想」,但他卻極度害羞,對公開宣傳避之唯恐不及。只在塞席莉雅同意陪他一起入鏡後,才願意跟他的機器合照。最後,他把關於這項手術唯一的一篇記述發表在《明尼蘇達醫學》這本沒什麼人注意的期刊裡。

在塞席莉雅的手術成功後,吉本又以他的心肺機進行了四次嘗試,但結果都相當糟。

他在自己的研究生涯中,雖然表現出高度的堅忍與勇氣,但四名孩童死於他刀下的事實,卻令他深感灰心。以李拉海為例,他一直非常清楚自己真正的目標何在,即便面對手術病患死亡時依然如此;吉本卻無法忍受讓幼兒承擔風險的做法,甚至為了避免這種情形,不惜放棄自己畢生追求的計畫。

吉本認定自己的機器還沒有穩定到能安全使用的程度,於是要求暫停使用這部機器一年。吉本後來再也沒有動過心臟手術,至於他的機器,則是由各大學與私人公司接手研究。1973 年,他在打網球時因心臟病發去世。

心肺機的後續發展

1954 年左右的一部早期心肺機。圖片來自《心臟的故事》。

今天的心肺機大小和一部小型冰箱差不多大,醫院也有全職專業人員操作它。當然,還是不免出現問題:血球會在這種由塑膠與金屬製成的裝置裡被打碎,病患也可能發生中風。有少數但顯著的病患在術後出現若干程度的認知障礙,例如記憶與注意力缺損,以及語言問題。

這種症狀稱為「幫浦頭」(pump head),可能在術後持續多年,在許多案例中也可能是不可逆的。這種情形的肇因仍然不明,但可能包括微小的血栓或氣泡、手術期間大腦的血流不足、主動脈內脂肪物質移位以及大腦發炎等。

不過,儘管有這些問題,心肺機對過去 50 年來心臟手術的進展卻是不可或缺的,挽救了無數性命。早在 1950 年代初期,開心手術就已是美國醫學技術的指標,吉本的發明更是加速了這個領域的進展。

心臟手術的死亡率從 1955 年的 50% 降到 1956 年的 20%,再到 1957 年的 10%;到了 1950 年代末期,即便是最複雜的先天性缺損也都能透過手術修補。「在 1952 年之前,面對因心內畸形而瀕死的兒童,醫師還是只能祈禱盼望他們康復!」李拉海寫道,「但現在有了心肺機,矯正這種病症已成了例行公事。」如同一名作家所言,心臟成了「手術攻堅的對象」。

我的祖父無疑患有冠狀動脈疾病,也幾乎可以確定是死於冠狀動脈血栓。當時如果有吉本的發明可供他使用,那麼我的家族史說不定會出現不同的發展。只可惜,這個領域必須等到 1960 年,麥可.羅曼(Michael Rohman)醫師才會於布隆克斯進行第一起成功的人類冠狀動脈繞道手術。

而 1967 年,勒內.法瓦洛羅(René Favaloro)醫師在克里夫蘭醫學中心成功進行了全世界第一次利用腿部靜脈繞過冠狀動脈阻塞的冠狀動脈繞道手術,這種術式至今仍是標準做法。時至今日,每年全世界有超過 100 萬次手術在術中使用心肺機,換言之,平均每天有 3000 次。

——本文摘自《心臟的故事》,2019 年 9 月,究竟出版

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金魚的記憶才不只 7 秒!記憶力怎麼回事?好想要超大記憶容量
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/12/01 ・2720字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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本文由 美光科技 委託,泛科學企劃執行。

你是不是也有過這樣的經驗?本來想上樓到房間拿個東西,進到房間之後卻忘了上樓的原因,還完全想不起來;到超巿想著要買三四樣東西回家,最後只記得其中兩樣,結果還把重要的一樣給漏了;手機 Line 群組裡發的訊息,看過一轉身回頭做事轉眼就忘了。

發生這種情況,是不是覺得很懊惱:明明才想好要幹嘛,才不過幾秒鐘的時間就全部忘記了?吼呦!我根本是金魚腦袋嘛!記憶力到底是怎麼回事啊?要是能擁有更好的記憶力就好了!

明明才想好要幹嘛,一轉眼卻又都忘記了。 圖/GIPHY

金魚的記憶才不只 7 秒!

忘東忘西,我是金魚腦?!無辜地的金魚躺著也中槍!被網路流傳的「魚只有 7 秒記憶」的說法牽累,老是被拖下水,被貼上「記憶力不好、健忘」的標籤,金魚恐怕要大大地舉「鰭」抗議了!魚的記憶只有 7 秒嗎?

根據研究顯示,魚類的記憶可以保持一到三個月,某些洄游的魚類都還記得小時候住過的地方的氣味,甚至記憶力可以維持到好幾年,相當於他們的一輩子。

還有科學家發現斑馬魚在經過訓練之後,可以很快學會如何走迷宮,根據聲音信號尋找食物。但是當牠們壓力過大時會記不住東西,注意力分散也會降低學習效率,而且記憶力也會隨著衰老而逐漸衰退。如此看來,斑馬魚的記憶特點是不是跟人類有相似之處。

記憶力到底是怎麼回事?

為什麼魚會有記憶?為什麼人會有記憶?記憶力跟腦袋好不好、聰不聰明有關係嗎?這個就要探究記憶歷程的形成源頭了。

依照訊息處理的過程,外界的訊息經由我們的感覺受器(個體感官)接收到此訊息刺激形成神經電位後,被大腦轉譯成可以被前額葉解讀的資訊,最終會在我們的前額葉進行處理,如果前額處理後認為是有意義的內容就有可能被記住。

在問記憶好不好之前,先了解記憶形成的過程。圖/GIPHY

根據英國神經心理學家巴德利 Alan Baddeley 提出的工作記憶模式,前額葉處理資訊的能力稱為「短期工作記憶」,而處理完有意義、能被記住的內容則是「長期記憶」。

你可能會好奇「那記憶能被延長嗎」?只要透過反覆背誦、重覆操作等練習,我們就有機會將短期記憶轉化為長期記憶了。

要是能有超大記憶容量就好了!

比如當我們在接聽客戶電話時,對方報出電話號碼、交辦待辦事項,從接收訊息、形成短暫記憶到資訊篩選方便後續處理,整個大腦記憶組織海馬迴區的運作,如果用電腦儲存區來類比,「短期記憶」就像隨機存取記憶體 RAM,能有效且短暫的儲存資訊,而「長期記憶」就是硬碟等儲存裝置。

從上一段記憶的形成過程,可以得出記憶與認知、注意力有關,甚至可以透過刻意練習、習慣養成和一些利用大腦特性的記憶法來輔助學習,並強化和延長記憶力。

雖然人的記憶可以被延長、認知可以被提高,但當日常生活和工作上,需要被運算處理以及被記憶理解的事物越來越多、越來越複雜,並且需要被快速、大量地提取使用時,那就不只是記憶力的問題,而是與資訊取用速度、條理梳理、記憶容量有關了!

日常生活中需要處理的事務越來越多,那就不只是記憶力的問題,而是有關記憶力容量的問題了……。圖/GIPHY

再加上短期記憶會隨著年齡增加明顯衰減,這時我們更需要借助一些外部「儲存裝置」來幫我們記住、保存更多更複雜的資訊!

美光推出高規格新一代快閃記憶體,滿足以數據為中心的工作負載

4K 影片、高清晰品質照片、大量數據、程式代碼、工作報告……在這個數據量大爆炸的時代,誰能解決消費者最大的儲存困擾,並滿足最快的資料存取速度,就能佔有這塊前景看好的市場!

全球第四大半導體公司—美光科技又領先群雄一步!除了推出 232 層 3D NAND 外,業界先進的 1α DRAM 製程節點可是正港 MIT,在台灣一條龍進行研發、製造、封裝。日前更宣布推出業界最先進的 1β DRAM,並預計明年於台灣量產喔! 

美光不久前宣布量產具備業界多層數、高儲存密度、高性能且小尺寸的 232 層 3D NAND Flash,能提供從終端使用者到雲端間大部分數據密集型應用最佳支援。 

美光技術與產品執行副總裁 Scott DeBoer 表示,美光 232 層 3D NAND Flash 快閃記憶體為儲存裝置創新的分水嶺,涵蓋諸多層面創新,像是使用最新六平面技術,讓高達 232 層的 3D NAND 就像立體停車場,能多層垂直堆疊記憶體顆粒,解決 2D NAND 快閃記憶體帶來的限制;如同一個收納達人,能在最小的空間裡,收納最多的東西。

藉由提高密度,縮小封裝尺寸,美光 232 層 3D NAND 只要 1.1 x 1.3 的大小,就能把資料盡收其中。此外,美光 232 層 NAND 存取速度達業界最快的 2.4GB/s,搭配每個平面數條獨立字元線,好比六層樓高的高速公路又擁有多條獨立運行的車道,能緩解雍塞,減少讀寫壽命間的衝突,提高系統服務品質。

結語

等真正能在大腦植入像伊隆‧馬斯克提出的「Neuralink」腦機介面晶片,讓大腦與虛擬世界溝通,屆時世界對資訊讀取、儲存方式可能又會有所不同了。

但在這之前,我們可以更靈活地的運用現有的電腦設備,搭配高密度、高性能、小尺寸的美光 232 層 NAND 來協助、應付日常生活上多功需求和高效能作業。

快搜尋美光官方網站,了解業界最先進的技術,並追蹤美光Facebook粉絲專頁獲取最新消息吧!

參考資料

  1. https://pansci.asia/archives/101764
  2. 短期記憶與機制
  3. 感覺記憶、短期記憶、長期記憶  
  4. 注意力不集中?「利他能」真能提神變聰明嗎?

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達文西機械手臂提升心臟手術,減少術後疼痛、縮短恢復期
careonline_96
・2022/11/24 ・2153字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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「醫師,我走路越來越喘,連三樓都爬不上去……」王女士疲憊地說。

「你的心臟瓣膜狀況很差,應該要盡快動手術處理喔。」醫師說。

新北市土城醫院心臟外科林俊佑醫師說明,心臟有四個瓣膜扮演著閥門的功能,讓血液依循正確的方向流動。其中二尖瓣膜閉鎖不全是最常見的瓣膜疾病之一,臨床會先評估患者屬於原發性或次發性,並視嚴重程度來評估是否僅需用藥,或進行手術治療。

林俊佑醫師解釋,「原發性」是指瓣膜本身構造不正常,例如瓣葉破損、肥厚脫垂、腱索斷裂或變長、或合併瓣環擴大變形。其中風濕性心臟病、心內膜炎導致的瓣膜硬化或損壞,則需要術中仔細評估瓣膜壞損的範圍,及修補的可行性,瓣膜壞損太過嚴重,就會建議直接進行人工瓣膜置換手術。病患若僅保守服藥治療,可能使未來手術風險提高,或造成病灶複雜程度上升,使治療結果變差。

而「次發性」則指瓣膜本身的功能正常,可是因為冠心症或其他原因導致心臟擴大與收縮不良使得瓣膜閉合出現異常,導致血液逆流,除了配合原疾病的治療用藥外,瓣膜問題也需評估是否進行手術,過去臨床在冠心症次發性二尖瓣閉鎖不全多用修補手術,然近年研究發現,瓣膜修補對於之後再發機率仍高,最新指引建議可優先考量人工瓣膜置換手術。

達文西機械手臂助心臟手術科技提升

林俊佑醫師解釋,心臟瓣膜手術是由心臟外科團隊施行,傳統方式會將胸骨切開、打開心臟修補或更換瓣膜。然而,近年來微創(小傷口)手術技術演進,從切開一半胸骨、到切開三分之一胸骨、或從肋間部位切開等,更後隨著胸腔鏡的發明,肋間切口從 10 公分縮小到 5 公分。

直至達文西機械手臂問世後,切口又能更小、降低傷口疼痛與住院天數,縮短恢復期。

「土城醫院心臟外科團隊已執行 250 例以上的心臟及大血管手術,並且引進達文西系統來提供患者更完整的手術方式選擇」林俊佑醫師說明,隨著心臟外科的技術進步,患者已不需畏懼開心手術。

達文西手臂遠較傳統內視鏡優異的原因包括:

  1. 具有放大的 3D 立體視野,能夠精細的顯現手術影像,使外科醫師能詳細的評估心臟病灶;
  2. 多軸活動的機器手臂,模擬外科醫師的靈活雙手,能達到傳統內視鏡無法做到的靈活動作,在深部狹小的空間中做出精細的切割與縫合;
  3. 經由機器的處理,能將操作者的手部震顫降低,大幅提升動作的穩定度。

達文西手臂適合的心臟手術包括二、三尖瓣瓣膜修補置換、心律不整迷宮手術、心房中膈修補、心臟腫瘤切除手術等。然而每位患者都應該在術前與主治醫師進行詳細討論,根據個別病患的疾病、術前狀況、作全面性的評估是否適合接受達文西心臟手術。

人工瓣膜如何選擇?

二尖瓣與主動脈瓣的置換選擇一樣,可分為兩大類人工瓣膜—機械瓣膜與生物瓣膜,對於患者生活品質的差異在於是否需要終生服用抗凝血劑、瓣膜耐用性。顧名思義,機械瓣膜是複合金屬材質,耐用、可降低未來二次置換手術的機率,但需終生服用抗凝血劑。

若曾經腦出血、計畫懷孕的婦女、生活型態容易碰撞受傷、或服藥順從性非常差,就應優先考量生物性瓣膜。生物性瓣膜是由牛或豬的心臟組織製成,不易形成血栓,術後只需服用三個月短期抗凝血劑即可。

林俊佑醫師分析,第一考量上述的個人狀況,再者才考慮病患的年紀,通常 65 歲以上患者以生物瓣膜為優先選擇,避免凝血劑相關的出血風險。最後還有術式的選擇,也會影響瓣膜的建議,若進行如達文西手術等微創手術,因手術切口狹隘,也可能會考量採用較矮角的人工瓣膜。而乾式抗鈣化技術也會增加瓣膜使用年限,美國 FDA 今年已核准乾式二尖瓣瓣膜,台灣患者未來有機會受惠。

最後林俊佑醫師提醒,若走路距離變短、爬一段樓梯要休息 2、3 次、無法搬動過往能承受的重物等活動力顯著下降時,就應注意警訊。而心臟瓣膜疾病會出現類似心衰竭症狀,例如倦怠無力、水腫、體力差、容易喘及胸悶等,嚴重可能猝死,應及早就醫檢查評估與接受治療,新北市土城醫院心臟外科團隊是您心臟健康的專業後盾!

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吉本不是唯一一位致力於研發心肺機的科學家。在 1950 至 1955 年間,有五家醫學中心都投注於這項工作,而且各有自己的設計。

圖/pixabay

  1. 在多倫多大學,威廉.馬斯塔德(William Mustard)研發了一部機器,利用隔離的獼猴肺臟為血液充氧。
  2. 在底特律的韋恩州立大學,佛瑞斯特.達德利爾(Forest Dodrill)與通用汽車的工程師打造了一部心臟幫浦,看起來很像凱迪拉克的引擎。
  3. 在梅約醫學中心,科克林(John Kirklin)與他的同事根據吉本的設計打造了一部心肺機,使用直立充氧器和滾軸式幫浦(這部心肺機最後被稱為「梅約─吉本充氧器」)。
  4. 在明尼蘇達大學,李拉海的同事克拉倫斯.丹尼斯(Clarence Dennis)曾參觀吉本的實驗室,並利用吉本當時與他分享的一張草圖自行研發了一部機器,而丹尼斯後來也成為在人類身上試用心肺機的第一人,對象是六歲的派蒂.安德森,後來不幸死在手術檯上。丹尼斯的第二次嘗試也以失敗收場,原因是他的助手任由儲血槽被抽取一空,結果機器將空氣打入病患的動脈,造成病患當場死亡。

根據紀錄,1951 至 1953 年間,共有 18 名病患在心肺機的輔助下接受開心手術,結果有 17 人死亡。

心肺機第一次在人類身上成功使用

後來率先在人類身上「成功」使用心肺機的不是丹尼斯,而是吉本。這個結果可說是恰如其分,因為吉本不但是構想出心肺機的人,研發這種機器的時間也比別人更長。

經過數十年的動物實驗,吉本的第一次人體試驗是一名 15 個月大的女嬰,卻在他慌忙找尋她根本沒罹患的心房中隔缺損時,因出血過多而死(對,那名嬰兒遭到誤診)。

心肺機連接到靠近心臟靜脈和動脈的典型方式。圖/wikimedia

吉本在 1953 年 3 月 27 日又試了一次,這次的對象是 18 歲的塞席莉雅.巴佛列克。她是賓州威克斯學院的新鮮人,在過去六個月間曾三度因心臟衰竭住院。

為了修補她的心房中隔缺損,手術花費了超過五個小時。吉本的機器重達一噸以上,由六名助手管理。在他以棉線縫合那個直徑 0.3 公分的孔洞時,助手會接管病患的血液循環,時間約 30 分鐘。

手術過程中發生了一個意料之外的問題:機器因為血液稀釋劑用完而出現堵塞,必須手動操作。吉本把塞席莉雅與機器分開來後,原本不抱著什麼期望,但她年輕的心臟卻幾乎立刻開始跳動。

吉本縫合完胸腔大約一個小時後,塞席莉雅便甦醒過來,而且可以依照指令活動肢體。她的恢復過程很順利,13 天後就能出院,而且後來又活了將近 50 年,在 2000 年去世(就在我開始接受心臟科訓練的前一年),享年 65 歲。

吉本與塞席莉雅.巴佛列克與一部心肺機合照。圖片來自《心臟的故事》。

《時代》雜誌雖然宣稱吉本「實現了(開心手術的)夢想」,但他卻極度害羞,對公開宣傳避之唯恐不及。只在塞席莉雅同意陪他一起入鏡後,才願意跟他的機器合照。最後,他把關於這項手術唯一的一篇記述發表在《明尼蘇達醫學》這本沒什麼人注意的期刊裡。

在塞席莉雅的手術成功後,吉本又以他的心肺機進行了四次嘗試,但結果都相當糟。

他在自己的研究生涯中,雖然表現出高度的堅忍與勇氣,但四名孩童死於他刀下的事實,卻令他深感灰心。以李拉海為例,他一直非常清楚自己真正的目標何在,即便面對手術病患死亡時依然如此;吉本卻無法忍受讓幼兒承擔風險的做法,甚至為了避免這種情形,不惜放棄自己畢生追求的計畫。

吉本認定自己的機器還沒有穩定到能安全使用的程度,於是要求暫停使用這部機器一年。吉本後來再也沒有動過心臟手術,至於他的機器,則是由各大學與私人公司接手研究。1973 年,他在打網球時因心臟病發去世。

心肺機的後續發展

1954 年左右的一部早期心肺機。圖片來自《心臟的故事》。

今天的心肺機大小和一部小型冰箱差不多大,醫院也有全職專業人員操作它。當然,還是不免出現問題:血球會在這種由塑膠與金屬製成的裝置裡被打碎,病患也可能發生中風。有少數但顯著的病患在術後出現若干程度的認知障礙,例如記憶與注意力缺損,以及語言問題。

這種症狀稱為「幫浦頭」(pump head),可能在術後持續多年,在許多案例中也可能是不可逆的。這種情形的肇因仍然不明,但可能包括微小的血栓或氣泡、手術期間大腦的血流不足、主動脈內脂肪物質移位以及大腦發炎等。

不過,儘管有這些問題,心肺機對過去 50 年來心臟手術的進展卻是不可或缺的,挽救了無數性命。早在 1950 年代初期,開心手術就已是美國醫學技術的指標,吉本的發明更是加速了這個領域的進展。

心臟手術的死亡率從 1955 年的 50% 降到 1956 年的 20%,再到 1957 年的 10%;到了 1950 年代末期,即便是最複雜的先天性缺損也都能透過手術修補。「在 1952 年之前,面對因心內畸形而瀕死的兒童,醫師還是只能祈禱盼望他們康復!」李拉海寫道,「但現在有了心肺機,矯正這種病症已成了例行公事。」如同一名作家所言,心臟成了「手術攻堅的對象」。

我的祖父無疑患有冠狀動脈疾病,也幾乎可以確定是死於冠狀動脈血栓。當時如果有吉本的發明可供他使用,那麼我的家族史說不定會出現不同的發展。只可惜,這個領域必須等到 1960 年,麥可.羅曼(Michael Rohman)醫師才會於布隆克斯進行第一起成功的人類冠狀動脈繞道手術。

而 1967 年,勒內.法瓦洛羅(René Favaloro)醫師在克里夫蘭醫學中心成功進行了全世界第一次利用腿部靜脈繞過冠狀動脈阻塞的冠狀動脈繞道手術,這種術式至今仍是標準做法。時至今日,每年全世界有超過 100 萬次手術在術中使用心肺機,換言之,平均每天有 3000 次。

——本文摘自《心臟的故事》,2019 年 9 月,究竟出版

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鑑識故事系列:車禍無外傷,心臟卻破裂
胡中行_96
・2022/09/22 ・2292字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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有個 14 歲的少年戴著安全帽,騎乘輕便型機車[註]。一輛轎車正對著衝過來,他閃避不及,摔落地面,胸部撞擊油門把手。[1]

人類的心臟。圖/J.Wong on Wikimedia Commons(CC BY 3.0

少年至醫院就診時,雖然胸部觸診會疼痛,但肉眼看不到瘀青,X 光也顯示沒有骨折。從心電圖可見心臟跳動的頻律正常,不過有左束支傳導阻滯(left bundle branch block,簡稱 LBBB)的現象。[1] 也就是說心肌裡流動的電脈衝,在前往心臟左邊下面,那個叫做左心室的部位時,被阻斷或變得遲緩。這可能會影響血液的輸送。[2] 他被留院觀察一夜,隔天早上回家。預計一週後,至心臟科回診。[1]

正常的心電圖。圖/Madhero88 on Wikimedia Commons(CC BY-SA 3.0
左束支傳導阻滯的心電圖。圖/Madhero88 on Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0

不料,才過五天,少年便猝死了。[1]

為了釐清死因,驗屍團隊在二天後進行解剖。他們發現少年的左心室肥大(left ventricular hypertrophy), [1] 該症狀的常見成因是心肌太過賣力運作[3] 此外,心臟不僅有多處破損及血浸潤;盛裝心臟的心包裡頭,還有 700 毫升的血液,[1] 差不多就是臺灣一般大杯手搖飲的容量。[4] 因此,他被認定死於心臟破裂導致的心包填塞(cardiac tamponade 或 pericardial tamponade)。[1] 換句話說,因心臟受傷而流出的血液,在心包裏頭緩緩累積,使得內部壓力不斷升高,最後心臟承受不住,於是停止跳動。[5]

在左心室後壁中央深色的挫傷處,放入刺針以展示破洞。圖/參考資料 1,Figure 1(CC BY 4.0

追根究底探討起來,少年的心臟流血,是源自所謂的心臟鈍傷(blunt cardiac injuries)。[1] 它雖非遭受外物穿刺,卻有幾種可能造成破裂的機制,例如:

  1. 直接衝擊胸口的外力,使心臟在胸骨與脊椎之間被擠壓。[1, 6] 這也是心肺復甦術(cardiopulmonary resuscitation,簡稱 CPR)的罕見副作用之一,發生機率只有 0.6%。[7] 請大家千萬不要因噎廢食,該救人的時候,還是要做 CPR。
  2. 按壓身體的下肢和腹部時,突然增加靜脈的壓力,並間接提高胸腔內壓,因而壓迫到心臟。[1, 6]
  3. 在瞬間加速、減速或旋轉的過程中,[1] 扯壞了心臟本身的結構,以及它與血管之間的連結。[6]
  4. 爆炸事件改變受難者周遭的氣壓,朝著胸部直來的衝擊,造成看似微不足道的心臟挫傷,卻引發心肌壞死。尤其是年輕人血流改道的功能較差,特別容易受到的影響。[1]

這個案例中少年遇到的,應該是屬於上述的第一種情形。他的前胸被油門把手擊中,心臟順勢往脊椎撞上去,並挫傷後壁。心臟鈍傷從外表看不出來,又未必有明顯症狀,所以診斷時較具挑戰性。不過,有些病患能迅速痊癒,不見得會產生致命後果。事實上,驗屍團隊發現少年的心臟,也的確有一些復原的跡象,只是所受的傷害太大,於事無補。[1]

為了安全起見,當醫療人員見到第一張心電圖有異狀,就應該持續再做幾張,觀察心臟的狀況。同時,要反覆測量血液中肌鈣蛋白(troponin)的濃度,以協助判斷。[1] 肌鈣蛋白只有在心臟受損的時候,才會出現在血液裡,從其含量可以推測傷害的程度。[8] 值得注意的是,少年車禍後的驗血報告正常。[1] 這也是為什麼醫師通常不僅要為胸痛病患驗血,而且 24 小時內可能會抽血 2 次以上,注意結果是否隨時間變化。[8]

嚴重心臟鈍傷的肇因,50% 為車輛交通意外;35% 是行人被車撞;9% 與機車事故有關;而 6% 則是從高處摔落所致。[6] 臺灣有些都市交通繁忙,所以事故頻傳。[9]若是不幸遭遇車禍,就算沒有顯著外傷,大家最好還是去醫院稍做檢查。

非當事輕便型機車。圖/Elizabeth M on Flickr(CC BY 2.0

  

延伸閱讀

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備註

輕便型機車(moped)的排氣量在 50 c.c. 以下,視覺上和小綿羊機車(scooter)最大的差別,在於駕駛座前方,沒有臺灣人拿來載小狗的那個腳踏板。[10]

參考資料

  1. Gentile G, Tambuzzi S, Giovanetti G, et al. (2021) ‘Sudden death due to cardiac contusion: Forensic implications in a rare pediatric case’. Journal of Forensic Sciences, 66, 5, pp. 1996-2001.
  2. Bundle branch block’. (11 JUN 2022) Mayo Clinic.
  3. Left ventricular hypertrophy’. (25 NOV 2020) Mayo Clinic.
  4. 黃韻文(01 JUL 2022)〈環保杯6大QA懶人包!今起帶杯折5元 杯子挑多大才夠裝?〉NOWnews
  5. Cardiac Tamponade’. (22 OCT 2021) Cleveland Clinic.
  6. Singh S, Heard M, Pester JM, et al. (22 MAY 2022) ‘Blunt Cardiac Injury’. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
  7. Yonezawa N, Takei T, Fujisawa M. (2021) ‘Right ventricular blowout rupture complicating cardiopulmonary resuscitation in a patient with acute pulmonary embolism’. BMJ Case Reports, 14:e245520.
  8. Troponin Test’. (09 SEP 2021) MedlinePlus.
  9. 道安資訊查詢網」交通部道路交通安全督導委員會(Accessed on 17 SEP 2022)
  10. Scooter Vs Moped – What’s The Difference?’. The Bike Insurer. (Accessed on 16 SEP 2022)