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器官捐贈是一個倫理上的難題

國科會 國際合作簡訊網
・2012/07/16 ・3752字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 582 ・九年級

圖片來源:ReSurge International@Flickr,根據創用CC-By 2.0條款使用

器官移植可以救人一命,但是目前捐贈的器官卻供不應求。為了因應器官荒,在某些情況下可以採用活體捐贈者的器官。然而這也引起了許多倫理上的爭議。

器官移植自 2000 年起成為法國最受矚目的議題之一:每年六月,法國都要舉辦一日的宣導活動,讓大眾知道器官移植是「摘取一個在臨床上被判定腦死之個體的器官,並移植到另一位重症患者身上,可救人一命」。宣導活動讓我們大眾思考是否願意在死亡後捐贈器官,同時也指出因捐贈器官短缺而造成的結果,讓大眾知道每年有上百個病人因為沒有可移植的器官而喪命。

目前因應器官供體不足的變通辦法是採用活體移植。可進行活體移植的器官包括腎臟和肝臟,效果非常好,但是對器官提供者會產生較大的問題。以肝臟移植為例,大約七成的患者可以延長五年的壽命,的確是一種非常有效的治療方式;但活體移植技術卻是從一個健康的人體上摘除器官。器官摘除本身就有一定的風險,特別是活體肝臟移植(THDV)。

活體肝臟移植技術自 1990 年開始發展,從嚴重肝病患者之健康親友捐贈者的肝臟上摘取一片臟器,移植到患者的肝臟上。由於肝臟左右各有一片,因此供體和受者僅有的單片肝臟都會再生成能應付身體機能所需的大小。雙方體內的肝臟最後都會變成單邊但尺寸較大的肝臟。

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有兩種危險性不一的情況適用這種技術。進行兒童肝移植時,供體被摘除約 40% 的肝臟,死亡率約為 0.2%,出現感染和併發症的機率約 8.5% 至 30%。對受者而言,接受活肝移植或是屍肝移植的效果大致相同。在成人的個案中,由於個體較大,所以需要摘除供體 60% 的肝臟。供體死亡的機率在 0.8% 至 1% 之間:目前全球有 33 個成人活體捐贈死亡的案例,其中 2 個在法國。感染和併發症的機率為 31%。受者接受活肝移植或是屍肝移植的效果大致相同。

有別於腦死移植,活體移植具有縮短病患等待器官的時間、根據實際需要延後移植的時機、取得未受損器官等諸多優點,代價是活體移植讓提供器官之健康親友的健康受危及。活肝移植也帶來倫理上的難題。

醫學倫理的考量 

傳統醫學倫理建構在行善、不傷害、病人自主、秉持公義共四個關鍵原則上。在肝臟移植的例子中,這四個原則都受到挑戰。

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從一個健康的活體上摘取器官,勢必違反不傷害原則。然而,這個行為的正常界限究竟在哪?捐贈者所需承擔的風險是無庸置疑的,但如何權衡每個個體的生命價值,即是我們所面臨的難題,癥結在於「不傷害原則」和「行善原則」之間的衝突:我們該如何權衡供體所需承受的風險,以及受者所能獲得的利益?對捐贈者而言,「救親友一命」是否真的能帶來心理上的善果?捐贈器官是否會有潛在的生理痛苦?

就「病人自主原則」而言,捐贈器官是案主自決的行為,我們必須確保這個決定過程是在完全自由且資訊充足的情況下進行。就捐贈者決定的「自由」而言,一個個體是否可以拒絕捐贈,即使他的親友的生命正受到威脅?我們是否有權利拒絕捐贈器官來救我們的兄弟、子女、父母的生命?患者的醫療團隊或家人的渴求盼望是否會對可捐贈者的決策過程造成間接的壓力?就「資訊充足」的前提而言,當一位潛在的捐贈者知道親友生命垂危時,我們很難保證他可以完全了解和吸收所有獲得的資訊。潛在的捐贈者當下往往為了救親友而不考慮自己未來將承受的健康風險。器官移植手術完成後,現實或許會有落差,部份捐贈者會面臨始料未及的感染或併發症等等。在這種情況下,我們確實可以質疑:捐贈者究竟「同意」了什麼?他對這個行為究竟了解了多少?

具有傷害性的捐贈?

就「公義原則」而言,主要的問題在於捐贈器官的「免費」特性上。在法國和全球大部份地區,捐贈的器官都是免費的。這種做法是否能夠保障一個社會不因非法器官交易而威脅到正義原則?器官捐贈者不但無法獲得任何實質的好處,更需單獨承受所有的術後風險,這是否意味了正義原則受到危害?對那些 30% 原本健康、最後卻必須終生承擔捐贈後遺症的捐贈者而言,是否有受到正義原則的保障?我們是否應該報酬或是賠償捐贈者的這種作為?

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柯湘(Cochin)、苞垌(Beaujon)以及克姆蘭 – 比塞特(Kremlin-Bicêtre)三間醫院的肝病及外科部門多位研究人員,日前針對捐贈者、接受者以及醫療人員進行了一項訪談調查,結果如下所敘。

就「病人自主原則」而言,重點是捐贈者在決定過程中的自主性以及資訊的充足度。醫療人員認為大多數的捐贈者並非在完全自主的狀況下做出決定。醫療人員認為,儘管捐贈者不會受到外在環境的壓力,卻多半有自己的內在壓力:他們往往是在強烈的情緒、緊急的狀況下、非理性的狀態中做出決定。但是受訪的捐贈者卻多半表示他們的決定是經過充份考慮的,並認為他們在決定過程中都有非常充足的資訊,也經審慎考慮後才做出決定。捐贈者多半認為他們的決定是完全「自由的」,沒有受到來自任何人的壓力。

就「行善」與「不傷害」兩個原則而言,研究人員訪談了接受肝臟移植一年以上的捐贈者和接受者。就醫學觀點而言,療效大致上與現有科學文獻中的觀察相仿,約有 80% 接受移植的成人和兒童在一年後的狀況都不錯,大約 30% 的捐贈者在術後開始產生後遺症。這項調查也特別針對捐贈者的社會、家庭、職場等面向進行訪談,發現器官捐贈對他們往往帶來不利的影響:25% 的捐贈者表示生理的後遺症甚至會帶來工作和經濟上的困擾。在摘除器官前,他們都是健康的個體,不需要進行特別的手術治療。但如果摘除器官後發生後遺症,他們就成為病人,不但未享有特別的健康補助,還需面臨突發的健康狀況,部份私人保險會同意賠償這些額外的醫療支出,但部份保險公司則將之認定為「自殘」行為而拒絕賠償。

在這種情況下,即使雙方在調查中都同意捐贈器官有其風險,但也肯定它在救助患者生命上的價值,然而器官是否應為免費仍是一個棘手的問題。

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誠如上面所提,25% 的捐贈者在術後會面臨嚴重的經濟困擾。他們希望能夠獲得實質的保證以及後遺症的醫療補助,而無須在助人之餘還得承擔醫療費用。不過,捐贈者也強調,他們爭取的純粹是後遺症的醫療費用,絕非器官的費用,他們也非常反對透過捐贈器官來獲利。但研究人員卻認為,進行活體捐贈時,所有的金錢補償都是一種獲利形式,將會危及捐贈行為的自主性以及醫學倫理。

因此,我們或許可以認定,對捐贈者而言,捐贈器官本身是一種「利益持中」的行為,它不應該是「免費的」,但也不應從中獲利;而醫療人員則認為這個行為應該嚴格謹守免費的原則。事實上,「賠償」和「報酬」的界限本來就非常模糊。捐贈者關注的焦點是捐贈後會面臨的工作和經濟問題;醫療人員則擔心「賠償」的問題,特別是如何界定與執行「賠償」。如果所謂的「賠償」是指賠償捐贈器官後遺症引發的工作薪資問題,我們如何保證醫院不會優先考慮處理中等薪資捐贈者的案例?如果需要賠償後遺症,這些症狀又該由誰來界定?如果這個後遺症包括了捐贈者的心理困擾,或是在捐贈器官很長一段時間之後才出現的狀況,又要如何處理?如果為了方便而訂出一套「標準賠償方案」,反而更像「報酬」的性質…。總之,這些問題在實務上都非易事。

賠償與商業性質的兩難

器官捐贈是否應有報酬的,這也是一個哲學問題。事實上,這是一種被法律與道德規範制約的狀況,這些規範的功能在於保證包括助人和無酬等等價值的倫理原則。但捐贈者面臨的不公平處境則挑戰了這個無酬價值。在此,兩個傳統的哲學觀點可以提供我們作為思辯的參考。康德哲學主張人體與人是不可分割的。一般事物可以用價值來衡量,但人(包括人體)則具有不可抹滅的「尊嚴」。我們可以在個體之間的關係下捐贈器官;但我們不能販賣器官,否則我們就將自己物化而使人的尊嚴泯滅。就功利主義的觀點而言,一個物品必須要發揮它最大的利益。在器官捐贈的例子中,受者的立場是要獲得最適合的器官。因此,透過捐贈行為來獲得器官並不能發揮最大的效率,所以透過國家機制來募得器官,也許可以合理化對捐贈者的賠償和報酬。

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不過,上述兩種哲學觀點並不能完全表達受訪捐贈者的訴求,亦即在捐贈的前提下獲得後遺症的醫療賠償。本文也認為,醫療賠償不能做為誘發捐贈行為的動機,而是對捐贈者提供一種必要的保證。透過適當的醫療保證,一方面保障捐贈者的正義,同時表彰他們助人的義行,這與販售器官是完全不同的。

法國第 2009-217 號法令(Décret n° 2009-217)自 2009 年 3 月起,明訂社會保險完全給付所有器官摘除的醫事與手術,以及術後相關的治療。該法令事實上也鼓勵透過活體器官移植來解決器官不足的問題。這項法令在一定程序上也改善了捐贈者的福利,至少醫療程序已簡化不少。儘管如此,捐贈者近來對於後遺症賠償的訴求尚無結果,暫時還需單獨承擔所有的傷害,這個情況也讓我們仔細思考器官摘除本身是否就是一件具有傷害性的行為?要回答這個問題,首先必須決定我們是否同意社會保險給付捐贈者手術前後的費用,或者是否同意表彰和賠償捐贈的行為。本文的立場傾向提供捐贈者專有的賠償:捐贈者不應被視為醫療體系中一般的患者;他們完成了一個利人、勇敢卻具有高度危險性的義行。這樣子的義行難道必須是「免費的」才合乎「道德」嗎?

作者:噶奼(Valérie Gateau)為意義、倫理、社會研究中心(Cerces)博士後研究員,2009 年出版《器官捐贈的哲學」(Pour une philosophie du don d’organes)一書
譯者:駐法國代表處科技組
資料來源:Don d’organe, un casse-tête éthique—法國《人文科學》期刊(Science Humaine)2010 年 6 月第 216 期

轉載自國科會國際合作簡訊網 [2012-07-02]

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ECU: 汽車大腦的演化與挑戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/02 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文與 威力暘電子 合作,泛科學企劃執行。

想像一下,當你每天啟動汽車時,啟動的不再只是一台車,而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機,後果會有多嚴重?方向盤可能瞬間失靈,安全氣囊無法啟動,整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情,而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天,我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟,汽車的「大腦」—電子控制單元(ECU),是如何從單一功能,暴增至上百個獨立系統?而全球頂尖的工程師們,又為何正傾盡全力,試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化?

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代,當時的汽車工程師們面臨一項重要任務:如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力?「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現,關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間:火星塞的點火時機,也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內,這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一!引擎效率就能提升整整一成!這不僅意味著車子開起來更順暢,還能直接省下一成的油耗。那麼,要如何跨過這道門檻?答案就是:「電腦」的加入!

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工程師們引入了「微控制器」(Microcontroller),你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法,在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內,精準計算出最佳的點火角度,並立刻執行。

從此,引擎的性能表現大躍進,油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元(ECU)的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)。

汽車電子控制單元的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)/ 圖片來源:shutterstock

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功,在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像:「這 ECU 這麼好用,其他地方是不是也能用?」於是,ECU 的應用範圍不再僅限於點火,燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車,甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而,問題來了:這麼多「小電腦」,它們之間該如何有效溝通?

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為了解決這個問題,1986 年,德國的博世(Bosch)公司推出了一項劃時代的發明:控制器區域網路(CAN Bus)。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上,就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是,CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如,煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息,絕對能搶先通過,避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題,但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線,並連接各種感測器和致動器。結果就是,一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里,總重量更高達 50 到 60 公斤,等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面,大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束,簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障,無疑讓人一個頭兩個大。

大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。/圖片來源:shutterstock

汽車電子革命:從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代,汽車電子架構迎來一場大改革,「分區架構(Zonal Architecture)」搭配「中央高效能運算(HPC)」逐漸成為主流。簡單來說,這就像在車內建立「地方政府+中央政府」的管理系統。

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可以想像,整輛車被劃分為幾個大型區域,像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙,就像數個「大都會」。每個區域控制單元(ZCU)就像「市政府」,負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合,並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理,就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台(HPC)擔任,統籌負責更複雜的運算任務,例如先進駕駛輔助系統(ADAS)所需的環境感知、物體辨識,或是車載娛樂系統、導航功能,甚至是未來自動駕駛的決策,通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中, 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子,便精準地切入了這個趨勢,致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢,威力暘提供的解決方案,就像是將好幾個「分區管理員」的職責,甚至一部分「超級大腦」的功能,都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力,可同時支援 ADAS 與車載娛樂,還能兼容多種通訊協定,大幅簡化車內網路架構。如此一來,車廠在追求輕量化和高效率的同時,也能顧及穩定性與安全性。

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2008 年威力暘電子致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台 /圖片來源:shutterstock

萬無一失的「汽車大腦」:威力暘的四大策略

然而,「做出來」與「做好」之間,還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯?具體來說,威力暘電子憑藉以下四大策略,築起其產品的可靠性與安全性:

  1. AUTOSAR : 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層(RTE)和基礎軟體層(BSW)。就像在玩「樂高積木」,ECU 開發者能靈活組合模組,專注在核心功能開發,從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
  2. V-Model 開發流程:這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般,左側從上而下逐步執行,右側則由下而上層層檢驗,確保每個階段的安全要求都確實落實。
  3. 基於模型的設計 MBD(Model-Based Design) 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具,把整個 ECU 要控制的系統(如煞車),用數學模型搭建起來,然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前,就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷,,並驗證安全機制是否有效。
  4. Automotive SPICE (ASPICE) : ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」,它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性,而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」,也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化,並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作,其能否正常運作,自然被視為最優先項目。為此,威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準:ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統(特別是 ECU)的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」,從概念、設計、測試到生產和報廢,都詳細規範了每個安全要求和驗證方法,唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略,威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準,才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而,ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡,「大腦」變得更集中、更強大後,汽車產業又迎來了新一波革命:「軟體定義汽車」(Software-Defined Vehicle, SDV)。

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軟體定義汽車 SDV:你的愛車也能「升級」!

未來的汽車,會越來越像你手中的智慧型手機。過去,車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」,想升級?多半只能換車。但在軟體定義汽車(SDV)時代,汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」,能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA(Over-the-Air)技術,車廠能像推送 App 更新一樣,遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過,這種美好願景也將帶來全新的挑戰:資安風險。當汽車連上網路,就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭,輕則個資外洩,重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV,業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略,確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程,到安全認證,這些努力,讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新,也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力,威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota,以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈,更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴,以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈,並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產,驗證其流程與品質。

毫無疑問,未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷,交由電腦判斷,比交由人類駕駛還要安全的那一天,離我們不遠了。而人類的角色,將從操作者轉為監督者,負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全,人類甘願當一個「最弱兵器」,其實也不錯!

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器官移植新技術───37度保存三天的肝臟
Charlotte 熊_96
・2022/06/24 ・2699字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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哪些人會需要換肝呢?

需要換肝的族群年齡分佈大致上呈兩大族群,一邊是剛出生帶有先天疾病的小朋友,一邊是後天罹病的成年人[1]。譬如說小兒科會見到的膽道閉鎖,這些小朋友天生膽道就發育不良,膽汁無法順利排到膽管,而淤積在肝臟。如果不處置,會在數個月後快速進展成肝衰竭而有生命危險。

天生膽道就發育不良的小朋友,膽汁無法順利排到膽管,而淤積在肝臟。如果不處置,會在數個月後快速進展成肝衰竭而有生命危險。圖/Pexels

成年人需要換肝的在在台灣以前常見的是因為 HBV 或 HCV 造成的猛爆性肝炎,現在可能就屬肝癌、酒精性肝炎、非酒精性脂肪肝炎、藥物中毒等最為大宗。依照巴賽隆納小細胞肝癌(hepatocellular carcinoma)治療指引[2],在肝功能還未受損太嚴重時,若腫瘤數目、大小、位置理想,肝癌病人是可以接受換肝手術,「治癒」肝癌的。這比起許多以延長幾個月的餘命為目標的癌症治療而言,是很難得的。

台灣其實是特例?國際肝臟移植的現況

據衛福部 2020 年統計數據,台灣 2005 至 2018 總計執行了 6211 例的肝臟移植,其中活體肝臟移植就佔了其中的 4915 例[3]。所謂的「活體」移植就是在幾乎相同的時間內,兩個開刀房、兩組醫護人馬,同時開刀,一邊把受贈者有問題的肝臟取下,一邊把捐贈者的部分肝臟擷取,最後接到受贈者體內。這也常常躍升至媒體,如「捐肝救父」、「捐肝救子」的佳話。

活體移植不僅考驗主刀者的技術、也考驗醫護團隊的默契。開刀只是其中一關,開刀前的配對、開刀後的術後照顧、抗排斥治療等等,皆是重重的考驗。不過台灣日本等國家活體移植的盛行,其實是國際移植界的特例。

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台灣活體移植的盛行,其實在國際移植界是特例。 圖/envato

活體移植牽涉到的倫理議題,也讓台灣目前活體移植只限於親屬。若非親屬捐贈,則只能排隊,等意外死亡者的肝臟捐贈。所以在國際上行之有年、且更常見的其實是大體捐贈,一般上會是來自因意外或因疾病而腦死的病人。

肝臟從捐贈者體內被取出後,會在 2-5°C 的液態保存液中暫存,並且在數小時內必須移植到受贈者體內。這黃金數小時,是沒有血液灌流的,換句話說,肝臟組織無法有效率的得到生存所需的氧氣,以及排泄代謝廢物,所以一般來說會把這段黃金時間限縮在 12 小時內。如果算上捐贈肝臟組織的運輸以及兩個手術(捐贈以及受贈者)的時間,整個移植是一個跟時間賽跑的過程。如果到目前為止,這個任務還不夠艱鉅的話,我們可以看看美國的統計數字。

在美國大約有 17,000 人在等肝臟捐贈,但實際上每年只有約 6,500 個肝臟被捐贈[4]。所以肝臟捐贈目前還是非常短缺的,而需要換肝的人在等待過程中,存活機率也一點一滴的流失。

全新的方向:瑞士的跨領域研究

在大體捐贈以及活體移植各有其限制的狀況下,一組在瑞士的人馬開始了一個全新的肝臟移植方式[5]。這群人結合了工程、生物化學以及醫學專業,一起研發了一台機器,可以在體外模擬許多類似人體內的環境,讓肝臟在移植過程中,有最小的轉換過程。可能的環境衝擊包括溶血、血行動力學不穩、溫度控制、血糖控制、肝醣消耗、以及物理壓力造成的組織壞死。而在今年,他們發表了第一個使用此機器的人體肝臟移植案例。

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肝臟組織是來自一個 29 歲的年輕病人,因為腹部硬纖維黏液瘤(desmoid fibromatosis),併發長期感染以及敗血症,為了要控制病情而必須切除部分肝臟組織。一般來說,這樣的肝臟組織是不會再捐出去的,不只因為有腫瘤病史,而且又有進行中的感染,如果腫瘤細胞在受贈者體內繼續生長,或是感染持續進行,那麼受贈者的預後一定也很慘淡。但是這組瑞士人馬,在經過捐贈、受贈者兩方同意後,決定利用手術後剩下的肝臟組織。於是這個被取下來的肝臟組織,在肝門靜脈、肝動脈、下大靜脈、以及總膽管都被恰當的接到機器上後,就開始了這個神奇的體外之旅

一切的變因都盡量模擬體內環境,包括溫度(37 度)、血液灌流速度、脈衝式血壓,並且持續抗生素(因為捐贈者有細菌以及真菌感染)。三天後,這個肝臟再重回人體中,是位 62 歲的受贈者。

瑞士的跨領域研究團隊研發了一台機器,可以在體外模擬許多類似人體內的環境,讓肝臟在移植過程中延長保存時間。圖/Pixabay

這個嘗試特別的地方在於,雖然肝臟在體外保存了三天,卻沒有在大體捐贈常見的組織再灌流傷害(是指經過一段缺血的時間後,血管重新被打通,血液帶來充足的氧氣,但同時也產生很多自由基),這是只有活體捐贈才比較能看到的優點。而且可能因為肝臟先天免疫功能的保留,後續的排斥反應並不明顯,病人術後的抗排斥藥用量逐步地降低。與此同時,體外保存期間還可以持續治療,譬如在這個例子中的抗生素治療,讓一些本來無法使用的組織,變成可以捐贈的祝福。

肝臟移植的一線曙光

雖然在台灣大體肝臟捐贈比較不常見,反而活體肝臟移植是比較盛行的做法,但活體移植仍存有道德辯證、危害健康捐贈者健康等等的疑慮。畢竟捐贈者一般都是健康人,而捐肝的大手術也是有一定的風險的。

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在這個器官需求者眾、捐贈者匱乏的社會中,這個體外保存的技術絕對是一個令人興奮的新發明。只是就像任何新的醫學發明,臨床的資料需要長期而且大量病患的累積,才能有足夠的證據支持。這個幸運的受贈者已經持續被追蹤了一年,也許再五年、十年,再百個、千個病人,而有了世代研究,體外保存技術將會變成移植醫學的顯學。

在這個器官需求者眾、捐贈者匱乏的社會中,肝臟體外保存的技術絕對是一個令人興奮的新發明,幫助更多人。圖/Pexels
  1. Kasper, D. L., Fauci, A. S., Hauser, S. L., Longo, D. L. 1., Jameson, J. L., & Loscalzo, J. (2015). Harrison’s principles of internal medicine (19th edition.). New York: McGraw Hill Education.
  2. Llovet, J.M., Fuster, J. and Bruix, J. (2004), The Barcelona approach: Diagnosis, staging, and treatment of hepatocellular carcinoma. Liver Transpl, 10: S115-S120. 
  3. 衛福部公布:我肝移植成功率逾八成高雄長庚雙冠王
  4. https://hospital.uillinois.edu/primary-and-specialty-care/transplantation-program/liver-transplantation/your-liver-transplant-options/cadaver-liver-transplant
  5. Clavien, PA., Dutkowski, P., Mueller, M. et al. Transplantation of a human liver following 3 days of ex situ normothermic preservation. Nat Biotechnol (2022).

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Charlotte 熊_96
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著迷於世界的多彩,也希望帶給人對生命的熱愛。現任美國愛因斯坦醫學中心小兒科住院醫師,畢業於台大醫學系。目前最希望成為小兒心臟科醫師,也沒忘從高中就想去無國界醫生當臨時醫師的夢想。 https://www.instagram.com/charlottethesunbear/

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甚麼樣的人需要換腎?術後有哪些注意事項?關於換腎你應該知道的事!
careonline_96
・2020/12/10 ・2441字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 570 ・九年級

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我們的腎臟主要負責維持體內水分和電解質的平衡,並排除一些代謝廢物。當腎臟功能衰竭,患者就必須仰賴定期洗腎來維生。根據健保署統計,2019 年健保支出最多是疾病是「慢性腎臟疾病」,治療費用高達 533 億元,接受洗腎治療的患者超過 9.2 萬人。

臺中榮民總醫院內科部主任吳明儒教授指出,腎臟移植能幫助患者脫離洗腎的羈絆,生活品質大幅提升,也有助於降低醫療支出。

台灣的腎臟移植技術已相當成熟,接受腎臟移植五年後,患者存活率高達 93%,而且有超過 85% 的移植腎臟仍然具有功能。隨著免疫抑制劑的進步,有超過半數的移植腎可以存活 15 至 20 年以上。

糖尿病、反覆感染、腎絲球腎炎——這些患者可能出現腎臟衰竭

吳明儒教授表示,糖尿病是造成慢性腎臟病最常見的原因,超標的血糖會持續對腎臟造成傷害,進展到腎臟衰竭而需要洗腎的患者中約四成是因為糖尿病。另外還有許多原因可能導致慢性腎臟病,例如高血壓、腎絲球腎炎、反覆腎臟感染、泌尿道阻塞、心臟衰竭、具有腎毒性的藥物、重金屬中毒等。

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當腎臟功能惡化到一定程度時,醫師便會建議患者開始為接下來的透析治療做準備,若要接受血液透析,就要建立動靜脈瘻管,若要接受腹膜透析,就要將腹膜透析導管植入腹腔。

另一方面,患者也可以考慮接受腎臟移植的評估,經過一系列完整的檢查,諸如人類白血球抗原測定(Human Leukocyte Antigen,HLA)、群組反應性抗體測定(Panel Reactive Antibody,PRA)、感染篩檢、心肺功能、手術風險等,便能夠登錄至器官捐贈移植登錄中心,列入等待名單。

如果狀況許可,早一點進行腎臟移植對患者愈有利,很多國家不鼓勵洗腎後再移植,他們希望可以在末期腎臟病第五期時就開始評估進行腎臟移植的可能性。這些患者預計會在一、兩年內開始洗腎,若能在洗腎前接受腎臟移植,對患者存活率有幫助。

腎臟剩一顆還可以生活嗎?移植如何進行?

吳明儒教授解釋,腎臟移植的器官來源有大愛捐贈和活體捐贈,大愛捐贈的腎臟數量很有限,每年僅有兩百餘人能獲得配對相符的腎臟。活體捐贈的腎臟能幫助縮短漫長的等待時間。

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我們體內有兩顆腎臟,正常狀況下,一顆腎臟就能滿足生理所需,因此有機會進行活體移植。目前的規定必須是患者五等血親以內的親屬或結婚兩年以上的配偶,在經過詳細檢查,評估健康狀態、手術麻醉風險後,可以擔任活體捐腎者。

因為我們的免疫系統會攻擊外來的組織、器官,所以腎臟移植前都必須進行組織配對,以降低排斥反應發生的機會。

目前外科醫師大多會使用腹腔鏡微創手術來取下一顆腎臟,術後疼痛較少、恢復期也比較短。根據研究,活體捐腎者的長期存活率與同年齡層的族群相當,日後罹患末期腎臟病的機會也和一般人相當。隨著手術技術的成熟,活體捐腎者大概能在一個禮拜出院,死亡率約千分之一。

吳明儒教授說,我們很希望民眾能對活體腎臟移植有更多的了解,讓更多洗腎患者有機會接受腎臟移植。

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除非有特殊考量,否則在進行移植手術時,通常不會去切除原本失去功能的腎臟。外科醫師會在受贈者的右下腹或左下腹打開一道傷口,小心分離出外髂動脈(external iliac artery)、外髂靜脈(external iliac vein),然後將腎動脈與外髂動脈做吻合,腎靜脈與外髂靜脈做吻合。

完成腎動脈、腎靜脈的吻合後,便能將血流導入新腎臟,讓新腎臟漸漸恢復作用。腎臟移植手術時間大約需要四至六個小時,接受腎臟移植的患者大概會在兩個禮拜出院,出院前的腎功能幾乎能回到醫師可接受的範圍,約莫一個月後能達到穩定的腎功能。

減少排斥!腎臟移植後最重要的一件事——規律服用免疫抑制劑

吳明儒教授提醒,接受腎臟移植後,最重要的是規律服用免疫抑制劑,以減少排斥反應的機會,延長新器官的存活時間。

有些患者在經過幾年狀況都很穩定後,就漸漸沒有規律服藥,而開始出現排斥反應。一旦發生過排斥,身體的免疫系統被激活,往後就容易發作。吳明儒教授強調,規則服用免疫抑制劑非常重要。尤其台灣有不少人屬於快速代謝的基因型,只要忘記吃藥,免疫抑制劑的濃度就可能偏低,而出現問題。

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因為服用免疫抑制劑,患者較容易受到各種病毒、細菌、黴菌的感染,例如巨細胞病毒(Cytomegalovirus)、單純疱疹病毒(Herpes Simplex Virus)、腺病毒(Adenovirus)、念珠菌(Candida)、肺結核等,尤其是移植術後前半年的感染風險較高,要留意發燒、咳嗽、腹瀉、頻尿等感染徵兆。請盡量避開人潮,減少感染的機會,飲食衛生也要特別留意。

移植腎臟得來不易,務必好好愛惜,切勿服用不明藥物。若有糖尿病、高血壓、高血脂一定要好好控制,以免新腎臟又遭到這些慢性病的破壞。養成良好生活習慣、規律作息、適度運動、均衡營養皆有助於維持體能與整體的健康狀況。

患者必需定期回診追蹤,若發現移植腎有腫痛感、尿量突然減少、水腫、血尿、發燒、倦怠、焦慮不安等狀況,請立刻回醫院檢查和治療!

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