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鄉土劇中的「心碎而亡」是真的?——淺談現實中的「章魚壺心肌症」

Charlotte 熊_96
・2021/12/06 ・2241字 ・閱讀時間約 4 分鐘

面前跪著不孝子,母親聽完了晴天霹靂的消息,她激動得站了起來。突然,母親面目猙獰的緊抓胸口,疑似是「心臟病發」,當場就昏厥倒下……

小時候看到這種電視劇常見的套路,常覺得這也太老掉牙,怎麼可能就這種戲劇張力最大的時候,恰巧要來個心臟病發呢?不過 1990 年代,日本的醫學研究發表了一種叫做「心碎症候群」的病症,自此「心碎」成為醫學上正式的名詞,也成為電視劇中的老梗元素。

圖/Pexels

何謂章魚壺心肌症狀?

 「心碎症候群」有個不怎麼像正式名稱的正式名稱:章魚壺心肌症(Takotsubo myopathy)。章魚壺心肌症常見發生在極度高張的情緒後,發生有如心肌梗塞的胸痛症狀:譬如目睹摯愛的家人死亡,或是剛經歷死裡逃生的經驗。

其發病的病理機轉是,在交感神經的強烈刺激以及兒茶酚胺大量分泌下,心肌承受不住如此戲劇化的改變,而開始收縮不良;本該在收縮期,把血液打到主動脈的左心室,因為收縮不良,而在心尖膨起,形狀就如同日本捕章魚的章魚壺,也因此被命名為「章魚壺心肌症」。

在一篇收案橫跨歐美的研究指出(Templin et al., 2015),大約 89.8% 的章魚壺心肌症患者為女生,而且年齡中位數為 66.8 歲。雖然當初在日本發表時,提到「情緒」誘發的重要性,但在這篇研究卻指出,生理上的壓力更常誘發章魚壺心症,甚至多達 28.5% 的人沒有明顯的誘發原因。

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患者通常因為瞬間發生的劇烈胸痛、氣促、甚至昏厥而被送至醫院。不過,當有這樣的情況發生的時候,請一定要馬上就醫!因為就連醫師也很難單就症狀來判斷患者是罹患「章魚壺心症」?還是要命的「心肌梗塞」?

章魚壺心肌症狀的形態

依照心室收縮不良的位置,最新的臨床分類為以下四種。

一、心尖型(Apical Type)

所謂心尖也就是章魚壺的「壺底」,是最初日本研究發表時的經典發病位置。而這也是最常發生章魚壺心肌症的位置。

二、左心室中段型(Mid-Ventricular Type)

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夾在心尖和基底之間的就通稱心室中段型,是暨心尖型之後,第二常見的發病位置。

三、基底型(Basal Type)

心臟的基底指的是連接主要大血管(譬如主動脈)的部分,位置恰好與心尖型互補。

四、局部型(Focal Type)

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這是心室中,任何一處收縮不良,不過這個分類就是少見中的少見了。

左心室血管造影圖。最右方圖示中的藍色點,標示著收縮不良的位置。A、B:心尖型;C、D:左心室中段型;E、F:基底型;G、H:局部型。圖/參考資料 2

章魚壺心肌症,與心肌梗塞有何不同?

讓我們稍微岔個題,談談何謂「心肌梗塞」。冠狀動脈是負責輸送氧氣和養分到心肌的血管,主要有三條,包覆著日夜跳動的心臟。如果冠狀動脈堵塞,而使心肌細胞缺氧進而壞死,就是所謂心肌梗塞,必須在時間內到導管室「通血管」。

章魚壺心肌症的病人進到急診室時,其臨床症狀、心電圖(偵測心肌電氣活動)、以及心臟超音波(掃描心臟外觀以及內部構造)與心肌梗塞幾乎別無二致,甚至心肌細胞破壞才會出現的心肌酵素偶爾也會上升。在這樣極端的情況下,最終還得藉助心導管(在血管內送入導管,注入顯影劑,搭配 X 光觀察;假若導管加裝氣球、支架等,可兼診斷及治療)的幫忙,確認冠狀動脈確實都暢通,才可以排除心肌梗塞,而安排下一步的治療。

大部分這種病人都是以藥物及其他支持性治療為主,在適當範圍內降低心律、讓心臟需氧量下降,達到保護心肌的效果。確診後,章魚壺心肌症的患者康復的機率比真正的心肌梗塞患者來得高,院內死亡率至多 2%,多數病人在數個月後都可以恢復到接近原本的心臟功能,死亡率也低很多,只有少部分會進展成心臟衰竭。

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A:心室顯影圖。在心導管術式中,由血管打入顯影劑,並由 X 光捕捉到的心室影像;B:日本章魚壺。圖/https://litfl.com/takotsubo-cardiomyopathy-ecg-library/

「心碎」不是人類特有的疾病!

雖然章魚壺心肌症這個名稱,是由心臟科醫師發明出來的,但是有科學家認為,其實這不是人類特有的疾病(Natterson-Horowitz & Bowers, 2013)。例如獵人與獵物在經歷一場驚心動魄的追逐之後,即使獵人的武器沒有傷到獵物,這些動物也可能突然死亡;有些鳥類因為保育的需要,被田野生物學家捕捉到後,死亡率也會上升。

在獸醫學界有另一個名詞,叫做「捕捉性肌病」(Capture myopathy)。兒茶酚胺的大量釋放,也被認為在其病理成因扮演了重要的角色。而這不免讓人想到兒茶酚胺不論是對骨骼肌或者心肌, 都有一定的毒性,而影響到肌肉的功能。在演化的漫漫長路上,人類與其他動物,或多或少有共通的疾病。

自此之後,看到鄉土劇中將劇情推向高潮的「心臟病發」時,我已經懂得稍停一下,細細比對章魚壺心肌症的各種症狀,而不會馬上大翻白眼,笑說這已經老掉牙了!

參考資料:

  • Natterson-Horowitz, B., & Bowers, K. (2013). Zoobiquity: The astonishing connection between human and animal health (First Vintage Books edition). Vintage Books, a division of Random House, Inc.
  • emplin, C., Ghadri, J. R., Diekmann, J., Napp, L. C., Bataiosu, D. R., Jaguszewski, M., Cammann, V. L., Sarcon, A., Geyer, V., Neumann, C. A., Seifert, B., Hellermann, J., Schwyzer, M., Eisenhardt, K., Jenewein, J., Franke, J., Katus, H. A., Burgdorf, C., Schunkert, H., … Lüscher, T. F. (2015). Clinical Features and Outcomes of Takotsubo (Stress) Cardiomyopathy. New England Journal of Medicine, 373(10), 929–938. https://doi.org/10.1056/NEJMoa1406761
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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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圖形處理單元與人工智慧
賴昭正_96
・2024/06/24 ・6944字 ・閱讀時間約 14 分鐘

  • 作者/賴昭正|前清大化學系教授、系主任、所長;合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒,那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬.霍金(Stephen Hawking) 英國理論物理學家

大約在八十年前,當第一台數位計算機出現時,一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧;但七十年後,還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」(Artificial Intelligent,簡稱 AI)的能力最近十年突然起飛,在許多(所有?)領域的測試中擊敗了人類,正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元(graphic process unit,簡稱 GPU)是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia(英偉達)股票從每股不到 $5,上升到今天(5 月 24 日)每股超過 $1000(註一)的全世界第三大公司,其創辦人(之一)兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳(Jenson Huang)也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人!可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎?到底是時勢造英雄,還是英雄造時勢?

黃仁勳出席2016年台北國際電腦展
Nvidia 的崛起究竟是時勢造英雄,還是英雄造時勢?圖/wikimedia

在回答這問題之前,筆者得先聲明筆者不是學電腦的,因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事,不是我們外行人需要了解的;但作為一位現在的知識分子或公民,了解基本原理則是必備的條件:例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析,即可判斷永動機是騙人的;又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上,它們不用往室外排廢熱氣,就可以提供屋內冷氣,讀者買嗎?

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」(central process unit,簡稱 CPU)。CPU 是電腦的「腦」,其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務,如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作;但為了簡單化,我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作(arithmetic and logic unit,簡稱 ALU),如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下,CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

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在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時,CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後,CPU 開始顯示心有餘而力不足:例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素(pixel),每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年,英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定/裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」(註二)定位為「世界上第一款 GPU」,「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU,GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作,快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢?因每一時刻只能做一件事,所以其步驟為:

  • 計算 7×5;
  • 計算 6/3;
  • 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢?很多工作便可以同時(平行)進行:

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  • 同時計算 7×5 及 6/3;
  • 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間,但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢?單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間(16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間),而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間(1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間)!

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了,如何將它擺正成右圖呢? 一句話:「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點(座標 x, y)組成的,所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了:每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

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即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算!如果每一運算需要 10-6 秒,那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉,便需要 6 秒,這豈是電動玩具畫面變化所能接受的?

圖形處理的例子

人類的許多發明都是基於需要的關係,因此電腦硬件設計家便開始思考:這些點轉換都是獨立的,為什麼我們不讓它們同時進行(平行運算,parallel processing)呢?於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 106 運算,那上圖的轉換只需 10-6 秒鐘!

GPU 的興起

GPU 可分成兩種:

  • 整合式圖形「卡」(integrated graphics)是內建於 CPU 中的 GPU,所以不是插卡,它與 CPU 共享系統記憶體,沒有單獨的記憶體組來儲存圖形/視訊,主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上;早期英特爾(Intel)因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤,在這方面的研發佔領先的地位,約佔 68% 的市場。
  • 獨立顯示卡(discrete graphics)有不與 CPU 共享的自己專用內存;由於與處理器晶片分離,它會消耗更多電量並產生大量熱量;然而,也正是因為有自己的記憶體來源和電源,它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年,英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後,科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化,在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效,因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理,不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化,也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬(註三)等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分,正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲,遠遠落在英偉達(80%)及超微半導體公司(Advance Micro Devices Inc.,19%,註四)之後,大約只有 1% 的市場。

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典型的CPU與GPU架構

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」,而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心(core)單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心,因此其核心功能不如 CPU 核心強大,但它們能同時高速執行大量相同的指令,在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心;GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書,不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等,也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺,它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是:嘴巴在講,腦筋思考已經不知往前跑了多少公里,常常為了追趕而越講越快,將不少學生拋到腦後!這不表示筆者聰明,因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技,因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣(matrix)的讀者應該知道,如果用矩陣和向量(vector)表達,上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的(註五)。而矩陣和向量計算正是機器學習(machine learning)演算法的基礎!也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在!因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石:它們的架構就是充分利用並行處理,來快速執行多個操作,進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」(deep learning)。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂:「下一次工業革命已經開始了:企業界和各國正與英偉達合作,將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升,幫助企業降低成本和提高能源效率,同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子:下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後,讀者是不是認為筆者該退休了?

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GPU(圖形處理單元)和 AI(人工智慧)之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力,特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步,使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率,使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐,而且使其更具成本效益,因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展,GPU 的角色可能會變得更加不可或缺,推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標,這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作,使我們能夠執行複雜的任務,例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外,研究表明,與非人類動物相比,人類大腦具有更多平行通路,這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上,一邊聽音樂一邊做飯,或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技,因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵:透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

(註一)當讀者看到此篇文章時,其股票已一股換十股,現在每一股約在 $100 左右。

(註二)組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」(GeForce 256)插卡吧?

(註三)筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時,就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士(fellow)」Enrico Clementi 的團隊:因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層,我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦(非 IBM 品牌!)與一大型電腦連接來做平行運算,進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

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(註四)補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商:英偉達及 ATI(Array Technology Inc.)。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立,2006 年被超微半導體公司收購,品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐(Lisa Tzwu-Fang Su)博士為執行長後,股票從每股 $4 左右,上升到今天每股超過 $160,其市值已經是英特爾的兩倍,完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色,正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題:超微半導體公司現任總裁(兼 AI 策略負責人)為出生於台北的彭明博(Victor Peng);與黃仁勳及蘇姿豐一樣,也是小時候就隨父母親移居到美國。

(註五)

延伸閱讀

  • 熱力學與能源利用」,《科學月刊》,1982 年 3 月號;收集於《我愛科學》(華騰文化有限公司,2017 年 12 月出版),轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
  • 網路安全技術與比特幣」,《科學月刊》,2020 年 11 月號;轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。
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賴昭正_96
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成功大學化學工程系學士,芝加哥大學化學物理博士。在芝大時與一群留學生合創「科學月刊」。一直想回國貢獻所學,因此畢業後不久即回清大化學系任教。自認平易近人,但教學嚴謹,因此穫有「賴大刀」之惡名!於1982年時當選爲 清大化學系新一代的年青首任系主任兼所長;但壯志難酬,兩年後即辭職到美留浪。晚期曾回台蓋工廠及創業,均應「水土不服」而鎩羽而歸。正式退休後,除了開始又爲科學月刊寫文章外,全職帶小孫女(半歲起);現已成七歲之小孫女的BFF(2015)。首先接觸到泛科學是因爲科學月刊將我的一篇文章「愛因斯坦的最大的錯誤一宇宙論常數」推薦到泛科學重登。

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心絞痛不輕忽!可能造成猝死的冠狀動脈心臟病?冠狀動脈繞道手術是什麼?
careonline_96
・2024/06/07 ・2957字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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「有位 50 多歲的男性糖尿病患者,因為重度冠狀動脈狹窄接受過多次心導管支架治療,但是冠狀動脈都反覆阻塞,且出現心臟衰竭的狀況,才終於決定接受冠狀動脈繞道手術。」林口長庚醫院心臟血管外科主任陳紹緯教授指出,「冠狀動脈繞道手術的原理就是使用病人自體血管繞過狹窄的位置,幫助心肌獲得充足的血液循環。」

由於患者有糖尿病,術後出現傷口併發症(包含感染)的風險較高,於是使用術後負壓傷口照護系統以期降低風險。陳紹緯教授說,術後負壓傷口照護系統能夠排除傷口積液,降低感染風險,幫助傷口癒合。在心臟外科團隊的照顧下,患者狀況穩定,於術後七天順利出院。

如今,心導管介入手術已相當進步,但是冠狀動脈繞道手術仍在治療冠狀動脈心臟病中扮演相當重要的角色。相較於接受心導管塗藥支架治療,糖尿病合併多條冠狀動脈阻塞的病患,在追蹤五年後,接受冠狀動脈繞道手術可有效降低死亡風險,並能大幅降低心肌梗塞的風險,因此建議優先採用冠狀動脈繞道手術 1

冠狀動脈是供應心肌氧氣與養分的血管,當冠狀動脈狹窄或阻塞便會造成冠狀動脈心臟病(冠心病)。陳紹緯教授解釋,如果冠狀動脈狹窄導致冠狀動脈血流量無法滿足心肌的需求,便會產生心絞痛;如果冠狀動脈突然阻塞,冠狀動脈血流中斷,心肌便會缺氧壞死,稱為心肌梗塞,狀況非常危急,患者可能猝死。

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很多原因可能造成冠狀動脈心臟病,危險因子包括:糖尿病、高血壓、高血脂、抽菸、體重過重、家族病史等。陳紹緯教授說,心絞痛發作時,症狀表現包括頭暈、胸悶、胸痛、壓迫感、呼吸急促等,疼痛會延伸至下巴、肩膀等處。

針對急性心肌梗塞、病人狀況很差時,建議緊急進行心導管介入治療。陳紹緯醫師說,因為作心導管打通血管的速度較快、侵入性較小,有機會搶救缺氧的心肌。針對穩定型心絞痛,也就是在身體活動或情緒激動的時候,冠狀動脈血流供應不足的患者,重度冠狀動脈狹窄病人採用冠狀動脈繞道手術能夠長期達到較佳的血管通暢度,減少心血管不良事件,降低死亡風險。陳紹緯教授說,如果三條冠狀動脈都阻塞或左主冠狀動脈狹窄,就會建議進行冠狀動脈繞道手術。包括前美國總統柯林頓、日本明仁天皇都曾經在最好的醫療團隊建議下接受冠狀動脈繞道手術。

2021 美國/歐洲心臟科學會冠心病治療指引(2021 ACC/AHA Guideline for Coronary Artery Revascularization)特別建議下列族群應優先採取冠狀動脈繞道手術而不建議心導管支架手術,包括:糖尿病患者合併多條血管阻塞、複雜性多條或左主冠狀動脈阻塞(SYNTAX score 大於 33 分)、左心室功能不全(收縮分率小於 50 %)、多條血管合併多條血管狹窄、不適合抗血小板藥物、或無法負擔新型塗藥支架的病人。

不可輕忽的傷口併發症

冠狀動脈繞道手術是相當成熟的心臟手術,開胸手術不代表是落後的治療,針對病情複雜而嚴重的病人,反而有最好的效果。經驗豐富的醫療團隊都會特別留意,盡可能降低心臟衰竭、中風、出血等併發症的風險。陳紹緯教授說,冠狀動脈繞道手術因是針對複雜性冠狀動脈疾病的病人,因此除了在病情較單純且病灶適合的病人可以採用微創小傷口的方式,目前大多數還是要開胸、及多處傷口拿血管,因此術後的傷口照護相當重要。因為冠狀動脈心臟病患常常都有糖尿病,傷口癒合較慢且容易感染,出現傷口併發症的風險較高。

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「倘若出現傷口併發症,可能進展為敗血症,甚至會導致死亡。」陳紹緯教授說,「特別是胸骨,萬一遭到感染,死亡率也會比較高。」

為了減少傷口併發症,必須多管齊下。陳紹緯教授說,包括把血糖控制穩定、使用預防性抗生素、術前手術部位的清潔、採用術後負壓傷口照護系統等來一起降低傷口併發症產生的風險。

傷口併發症的發生常跟傷口內的積液有關,因為傷口在縫合之後,仍會滲出組織液,而積蓄在傷口內的組織液可能滋生細菌,漸漸導致化膿、蜂窩性組織炎、甚至菌血症。陳紹緯教授說,術後負壓傷口照護系統的做法是在縫合傷口後,覆蓋特殊的敷料,然後連接一個能夠抽吸的小型主機,讓傷口維持負壓的狀態。

術後負壓傷口照護系統能夠有效排除傷口積液,降低感染風險,並幫助保持皮膚乾燥,避免傷口旁皮膚浸潤。陳紹緯教授說,維持負壓的狀態也可以幫助拉近縫合的傷口,減少側邊張力,並增加傷口附近的血流量,刺激肉芽組織生長,從而增加傷口癒合機率。在黏貼完成後,術後負壓傷口照護系統可以連續保護傷口 5 至 7 天,減少換藥頻率與不適。

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糖尿病、體重過重、年紀較大、慢性腎臟病、長期使用類固醇患者等,都是出現傷口併發症的高危險群,接受手術前,可以和醫師討論如何事先做好預防措施,以降低傷口感染的風險。

筆記重點整理

  • 如果冠狀動脈狹窄導致冠狀動脈血流量無法滿足心肌的需求,便會產生心絞痛;如果冠狀動脈突然阻塞,冠狀動脈血流中斷,心肌便會缺氧壞死,稱為心肌梗塞,患者可能猝死。
  • 如果三條冠狀動脈或左主冠狀動脈都嚴重狹窄,建議進行冠狀動脈繞道手術。
  • 相較於接受心導管塗藥支架治療,糖尿病合併多條冠狀動脈阻塞的病患,在長期追蹤後,接受冠狀動脈繞道手術可有效死亡風險,並能大幅降低心肌梗塞的風險,因此建議優先採用冠狀動脈繞道手術 。
  • 因為冠狀動脈心臟病患常常都有糖尿病,傷口癒合較慢且容易感染,出現傷口併發症的風險較高。因此,把血糖控制穩定、使用負壓傷口照護系統皆有助於降低傷口感染的風險。

註解

  1. Head SJ, Milojevic M, Daemen J, et al. Mortality after coronary artery bypass grafting versus percutaneous coronary intervention with stenting for coronary artery disease: a pooled analysis of individual patient data [published correction appears in Lancet. 2018 Aug 11;392(10146):476]. Lancet. 2018;391(10124):939-948. doi:10.1016/S0140-6736(18)30423-9 ↩︎

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血流不順、胸悶氣喘,最常見的心臟疾病——主動脈瓣膜狹窄
careonline_96
・2023/03/02 ・2197字 ・閱讀時間約 4 分鐘

95 歲的陳伯伯身體一向相當硬朗,不僅行動自如,甚至每天都保有運動習慣,但有次不小心感冒之後,卻一直出現氣喘吁吁的症狀,原本擔心是肺炎,沒想到就醫後竟發現是主動脈瓣膜狹窄釀禍,陳伯伯為重拾生活品質,因此立刻決定進行傳統主動脈瓣膜置換手術。

臺大新竹分院急重症醫學中心主任蔡孝恩表示,傳統主動脈瓣膜置換手術雖然需要鋸開胸骨、暫停心臟跳動,但由於視野開闊、清楚,因此安全性相當高。不過由於陳伯伯年事已高,原本醫療團隊有點擔心,但陳伯伯意志相當堅定,因此術前評估相關風險,確認安全後便進行手術,術後也有專業團隊協助減痛、照護傷口,所以陳伯伯迅速恢復健康,每天又能到處趴趴走。

蔡孝恩主任表示,主動脈瓣膜狹窄是心臟病中常見的疾病,瓣膜就如同一扇門,隨著年紀增長,逐漸有血液鈣化的沉澱物附著在瓣膜上,因此心臟必須更費力工作,猶如進行「重訓」,才能順利打開門,這就是所謂的主動脈瓣膜狹窄;初期心臟還能努力工作,把血液運送到全身,當時間一久,不只主動脈瓣膜狹窄愈來愈嚴重,心臟也因長期過勞而出現肥厚情形,此時會出現胸悶、頭暈、氣喘等心臟衰竭症狀。

根據統計,75~80 歲以上的銀髮族中,大約有 5~10% 都有不同程度的主動脈瓣膜狹窄,但多數幾乎沒有任何症狀,蔡孝恩主任說,許多患者就如同上述的陳伯伯一般,因為氣喘就醫,胸部 X 光檢查發現有陰影而懷疑是肺炎,直到排除肺部疾病之後,才發現陰影是已經變得肥厚的心臟,進而查出原因是主動脈瓣膜狹窄。

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蔡孝恩主任說明,主動脈瓣膜狹窄是不可逆的情況,因此治療方式是置換主動脈瓣膜,目前有傳統手術、經導管瓣膜置換手術兩種方式,可依據經濟、使用時間來選擇。

不同於傳統手術,經導管瓣膜置換手術不需暫停心臟跳動,從鼠蹊部穿刺來放置瓣膜,幾乎沒有傷口,大約 2~3 天即可出院;不過目前經導管瓣膜置換手術仍屬於有條件的健保給付,若不符合資格,就須自費大約 100 多萬元,若沒有一定的經濟能力或醫療保險支持,恐怕會是沉重的負擔。此外,經導管瓣膜置換手術的持久度仍未明朗,目前相關研究仍在進行中,因此醫師也不能確定術後多久需要再次手術。

蔡孝恩主任表示,傳統手術最大的優點就是安全性高,許多人擔心術後疼痛、預後,以臺大新竹分院的經驗為例,會由各科室組成團隊,一起協助患者減痛、術後盡早下床活動,以利傷口恢復得更快,許多患者甚至 7~8 天即可出院,讓親友們相當驚訝。不過,若年紀相當大、身體健康不佳或有共病如洗腎患者,還是建議考慮風險更低的經導管瓣膜置換手術。

此外,經導管瓣膜置換手術也很適合需要第二次置換瓣膜的患者,蔡孝恩主任解釋,瓣膜分為機械瓣膜、生物瓣膜,機械瓣膜雖不需更換,但要終生服用抗凝血劑,會有出血、血栓等風險。生物瓣膜則分為豬心瓣膜、牛心包瓣膜,豬心瓣膜大約可使用 5~10 年,牛心包辦膜大約 15 年左右,但無論是豬、牛瓣膜,若在 60 多歲時進行第一次主動脈瓣膜置換手術,未來勢必會面臨第二次的瓣膜置換手術。

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尤其現代人平均壽命愈來愈長,考慮主動脈瓣膜置換手術時必須有更長遠的規劃,第一次手術時若能選擇較好的瓣膜,不僅使用時間更長,甚至能有利於第二次手術。蔡孝恩主任說明,以較新的乾式瓣膜為例,雖然同屬牛心包瓣膜,但採取專利的乾式儲存方式,所以推估能提升瓣膜的使用年限,預估應該比一般的牛心包辦膜用得更久。

除此之外,乾式瓣膜的可擴式設計,其瓣膜開口能夠撐大,若需要進行第二次置換瓣膜手術時,就能選擇「經導管瓣中瓣手術」,在原先的瓣膜置放處再放入新的瓣膜,進行瓣中瓣(Valve-in-Valve)術式。

蔡孝恩主任表示,如果第一次、第二次都選擇傳統主動脈瓣膜置換手術,就必須面對傷口沾黏可能增加出血的風險;當然還是有不少患者採取這樣的方式,而且術後預後良好,但由於患者需要進行第二次手術時,大多都已超過 70~80 歲,身體狀況、是否有共病都要一併考慮,若風險高就建議採取經導管瓣膜置換手術。

蔡孝恩主任也提醒術後一定要降低感染機率,例如好好刷牙減少口腔細菌,身體出現傷口時要仔細照護,這是因為置入的瓣膜屬於外來植入物,若是體內遭到細菌攻擊,很容易就會沾附在瓣膜上面,進而導致損壞,屆時就必須再次置換瓣膜。

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除此之外,術後要維持正常的生活作息、飲食均衡、戒掉菸酒等壞習慣,每 3 個月定期回診、每年定期做心臟超音波檢查,如此才能與瓣膜好好相處,維持更好的生活品質。

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