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乳房重建新科技: 3D列印 + 自體移植

胡中行_96
・2022/08/11 ・2305字 ・閱讀時間約 4 分鐘

許多乳癌患者會在切除乳房後,選擇接受重建手術。常見的做法,包括:塞鹽水或矽膠囊袋的「人工乳房植入」、類似剪貼概念的「游離皮瓣重建」,以及猶如把奶油灌進泡芙的「自體脂肪移植」,都是採用填補替代物的手段,而非讓身體的組織重新生長出來。這些方法有時會出現囊袋收縮、組織捐贈部位併發症,或是不均勻的脂肪再吸收等問題,而且不是每個病患都適合。[1] 為此科學家正在利用 3D 列印可生物降解的人工結構,加上病患的自體組織,企圖開發造型美觀,且觸感自然的重建乳房。

植入可生物降解的(藍色)模架,允許結締組織和(紅色)血管生長,再注入病患的(黃色)自體脂肪。圖/參考資料 6 ,Figure 1(CC BY)

3D 列印乳房重建的步驟

目前不少研究團隊嘗試重建乳房的方向雷同,大致上得經過下列幾個步驟:首先,搶在乳癌病患尚未動手術之前,先做 3D 掃描,記錄先天乳房的樣貌。澳洲 Translational Research Institute (簡稱 TRI )的團隊特別聲明,他們使用的技術沒有放射線,不會增加療程風險。接著,根據掃描的結果,在電腦裡客製化想要重建的乳房尺寸與形狀。然後將設計圖傳輸到 3D 印表機,準備列印。[1]

葡萄牙科學家用水凝膠列印層疊的網格結構。圖/Barros da Silva P, Coelho M, Bidarra SJ, et al. (2020) ‘Reshaping in vitro Models of Breast Tissue: Integration of Stromal and Parenchymal Compartments in 3D Printed Hydrogels’. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 8, 494.(CC BY)
2017 年澳洲Translational Research Institute展示 3D 列印聚己內酯乳房模架。來源:Translational Research Institute on YouTube

塑造乳房形狀的彈性結構,講求可生物降解,例如:法國 Healshape 公司採用水凝膠;以色列 CollPlant 公司從菸葉中萃取膠原蛋白;[2] 而澳洲 Metro North Health 和昆士蘭科技大學,則都偏好製做可吸收縫線的聚己內酯。[3-5] 無論是什麼材質,目的都是建構讓組織順著長成後,能被身體吸收的模架(scaffolds)。法國 Lattice Medical 公司把造型設計得像個網面空心罩杯,方便盛裝填充物;[2]澳洲的 TRI 和 Metro North Health 以及法國的 Healshape 等團隊,則把它印成網格層疊的實心半球,有助身體組織攀附。[1-3] 模架做好之後,就可以開刀將它放進胸部,再放置或注入填充物,例如:帶血管的脂肪組織或自體脂肪幹細胞等。[1, 2] 相較於傳統的自體脂肪移植,模架能夠防止脂肪再吸收,免得好不容易做好的新乳房又消下去。[3]

乳房重建解說動畫:從3D列印模架植入,到自體脂肪填充的過程。來源:ABC News on YouTube

2016 年《科學報告》期刊上,有個動物實驗的照片和圖說,把上述的程序介紹得一目瞭然。當時研究團隊抓了兩隻母的迷你豬,來頂替女性人類。想看看在牠們身上,建立人工乳房的效果。[6]

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a. 從乳房模架的局部放大圖,可見網狀結構盤根錯節,但中間留有孔洞。[6]

b. 從迷你豬的腹部抽脂。[6]

(c. 和 d. 展示該結構有無灌入填充物的差別,[6] 但在實際手術中,應該是發生於病患體內,不可能看得到。)

e. 正在將迷你豬的自體脂肪,灌進早已植入牠體內的模架。[6]

f. 研究團隊自認傷口縫合後,照片中的成品像個相當自然的乳房。[6]

圖/參考資料6,Figure 2(CC BY)

手術完成 24 週後,研究團隊又把該模架拔出來觀察。[6] 由於畫面更加血腥,這裡便不再分享了。當然若是在人體裡的可生物降解模架,植入後是不用取出來檢查的。依照使用的技術不同,快則 6 到 9 個月,慢則 1.5 至 2 年,理論上模架結構便會完全消失,體內徒存新長出來的組織。[2, 3]

法國 Healshape 公司用緊湊激昂的配樂,襯托 3D 列印乳房重建技術的介紹影片。來源:Healshape on YouTube

3D 列印乳房重建的發展進度

2016 年的時候,就已經有科學家嘗試植入模架,引導乳房組織重生。不過,當時的材質無法生物降解,而且成功率僅五分之一。現在這種可以被身體吸收的模架,算是重大進展,雖然還不清楚患者實際的感受如何。[2] 從媒體報導和政府發佈的新聞稿來看,不少相關研究計劃都在 2022 年 7 月,剛進入人體試驗階段。[2-4] 澳洲 Metro North Health 的團隊,號稱全球第一個完成此手術,但目前也只有 1 名受試者。假使一切順利,他們期望未來能招募 15 至 20 名女性,參與正式的第一期臨床試驗。[3]

  

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參考資料

  1. Advancing Breast Tissue Engineering into Clinical Practice Utilising 3-Dimensional Scanning And Bioprinting Techniques (Translational Research Institute, accessed on 04 AUG 2022)
  2. Goodbye silicone? A new era of breast reconstruction is on the horizon (The Guardian, 03 JUL 2022)
  3. World-first breast implant trial in Australia aims to provide safer alternative to silicone (ABC News, 04 AUG 2022)
  4. Metro North Health delivers world-first breast scaffold surgery (Queensland Government, 04 AUG 2022)
  5. Cometta S, Bock N, Suresh S, et al. (2021) ‘Antibacterial Albumin-Tannic Acid Coatings for Scaffold-Guided Breast Reconstruction’. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 9, 638577.
  6. Chhaya, M., Balmayor, E., Hutmacher, D. et al. (2016) ‘Transformation of Breast Reconstruction via Additive Biomanufacturing’. Scientific Reports, 6, 28030.
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胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

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白斑症造成的膚色不均讓你困擾嗎?微創表皮移植手術可以解決!
careonline_96
・2024/04/03 ・2267字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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「曾經遇過一位老師,因為下巴有塊白斑,而相當困擾。」中國醫藥大學附設醫院美容醫學中心雷射美容科主任張長正醫師指出,「經過檢查後確認是黑色素細胞不足,雖然接受過治療,但沒有明顯改善,所以決定接受表皮移植手術。」

當時利用微創表皮移植系統吸取微泡,精準取下淺層表皮,然後移植到下巴白斑處。張長正醫師說,待受皮區癒合之後,再經過一系列的照光治療,讓移植皮膚的顏色符合周圍皮膚的顏色。表皮移植的成果看起來相當自然,從此不用再擔心下巴的白斑會引人側目,讓患者相當開心。

白斑症(Vitiligo)的成因大多與自體免疫有關,由於患者自身的免疫系統會攻擊自己的黑色素細胞,導致皮膚缺乏黑色素。張長正醫師說,有些外在因素可能對黑色素細胞造成影響,例如外傷、長期受到化學刺激等;另外也有部分患者的白斑與胚胎發育的過程有關。

白斑症患者的皮膚會失去黑色素細胞,而出現形狀不規則的白色斑塊。

白斑症患者的皮膚會失去黑色素細胞,而出現形狀不規則的白色斑塊。張長正醫師說,白斑症在身體任何位置都可能發生,讓患者相當困擾。

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白斑症的治療包括藥膏、口服藥、紫外線照光治療等,張長正醫師說,如果確定缺乏黑色素細胞,在狀況穩定後可以考慮接受表皮移植手術。表皮移植的主要目的是獲得黑色素細胞,像播種一般,讓病灶部位長出具有黑色素細胞的表皮。

在進行表皮移植手術時,必須從取皮區取下表皮。張長正醫師說,一般常用的方法是以一個試管大的口徑覆蓋在取皮區,然後利用負壓抽吸,待皮膚形成水泡後,再用剪刀把水泡剪下來,移植到受皮區。但是這種做法會讓取皮區在癒合後的外觀較不理想,受皮區的結果也不甚美觀。因為一次取下一大塊水泡,沒有辦法符合周圍皮膚的顏色與質地,常常會有一塊一塊的凸起,類似鵝卵石步道。

另一個方法是使用皮膚切片筆,每彈一下可削下一片表皮,再分別移植到受皮區。張長正醫師說,這種做法也會讓受皮區在癒合後凹凸不平,不甚美觀。 

微創表皮移植手術是運用水泡取皮的原理

近年來發展出的微創表皮移植手術是運用水泡取皮的原理,但有大幅度的進化。張長正醫師說,微創表皮移植系統會稍微加溫,幫助皮膚形成水泡,然後使用負壓抽吸,讓皮膚形成許多個直徑約 1.8 mm 的微泡,微泡間的間隔約 2 mm。

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微創表皮移植手術的優點在於水泡很小,所以取皮區的復原速度相當快。一般在兩個禮拜後就能完全癒合,幾乎看不到疤痕。張長正醫師說,微創表皮移植手術能夠精準取得淺層表皮,且排列非常整齊,因此在受皮區中,每個微泡都能以相同的速度生長,在癒合之後皮膚會比較平整,且顏色相近。白斑症患者想要接受治療的目的就是讓膚色均勻,所以在接受表皮移植後,醫師會測量黑色素指數,而微創表皮移植手術可以有高達八成、甚至九成的顏色相似度。 

微創表皮移植手術能夠精準取得淺層表皮,且排列非常整齊,因此在受皮區中,每個微泡都能以相同的速度生長,在癒合之後皮膚會比較平整,且顏色相近。

除了用於治療白斑症,微創表皮移植手術還可運用於小範圍燒燙傷或困難癒合的傷口。張長正醫師說,傷口在癒合時都是由邊緣開始生長,範圍較大的傷口會需要較長的時間,而且癒合之後的疤痕會比較明顯。利用微創表皮移植手術能夠加速傷口的癒合,也可達到較佳的外觀。

微創表皮移植手術不需要麻醉,沒有明顯疼痛,在門診就可以進行,便利性高。張長正醫師說,接受微創表皮移植手術後,請依照醫師指示照顧傷口,並避免過度活動或摩擦受皮區。

筆記重點整理

  1. 白斑症患者的皮膚會失去黑色素細胞,而出現形狀不規則的白色斑塊,在身體任何位置都可能發生。
  2. 白斑症的治療包括藥膏、口服藥、紫外線照光治療等。如果確定缺乏黑色素細胞,在狀況穩定後可以考慮接受表皮移植手術,像播種一般,讓病灶部位長出具有色素細胞的表皮。
  3. 微創表皮移植手術的優點在於水泡很小,所以取皮區的復原速度相當快。一般在兩個禮拜後就能完全癒合,幾乎看不到疤痕。
  4. 微創表皮移植手術能夠精準取得淺層表皮,且排列非常整齊,因此在受皮區中,每個微泡都能以相同的速度生長,在癒合之後皮膚會比較平整,且顏色高度相近。
  5. 除了用於治療白斑症,微創表皮移植手術還可運用於小範圍燒燙傷或困難癒合的傷口,能夠加速傷口的癒合,也可達到較佳的外觀。

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荷爾蒙受體陽性轉移性乳癌治療,細胞週期抑制劑納入健保
careonline_96
・2024/01/20 ・2349字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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「那是一位 40 歲的女士,意外發現乳癌時,已有多處轉移。因為有家庭、有小孩,突然發現罹癌,對她造成很大的衝擊。」

台北榮民總醫院副院長曾令民醫師指出,「切片結果顯示為荷爾蒙受體陽性、HER-2 陰性乳癌。經過討論後,患者開始使用口服抗荷爾蒙治療、細胞週期抑制劑口服標靶藥物與停經針。」

接受治療後,患者的狀況便漸漸穩定下來,也能繼續工作、照顧小孩。曾令民醫師說,患者罹癌至今已超過 8 年,仍在門診追蹤治療,持續使用細胞週期抑制劑口服標靶藥物。

曾令民醫師強調,「乳癌治療持續在進步,只要與醫師配合,好好接受治療,便能像慢性病一樣長期控制,即使是第四期也不要放棄!」

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乳癌是台灣女性發生率最高的癌症,在診斷乳癌後,會先根據生物標記確認乳癌的亞型,如荷爾蒙受體陽性乳癌、HER2 陽性乳癌、三陰性乳癌等。曾令民醫師說,其中最常見的是荷爾蒙受體陽性乳癌,大約佔了 65% 至 70%。

早期乳癌沒有明顯症狀,必須透過乳房攝影或乳房超音波來偵測。曾令民醫師說,台灣的乳癌篩檢已實施多年,約有 8 成的乳癌患者在確診時為早期乳癌(零期、一期、二期),約 12% 至 15% 為第三期乳癌,約 6% 至 7% 為第四期乳癌。相較於美國,台灣乳癌患者的年齡大約年輕 8 歲左右。

近年來乳癌的治療工具持續進步,治療成效也相當卓越,不過仍須注意復發風險。曾令民醫師說,以荷爾蒙受體陽性乳癌為例,約有 3 成患者屬於高風險族群,可能在術後出現復發、轉移。

「針對復發、轉移的荷爾蒙受體陽性乳癌,目前已有細胞週期抑制劑口服標靶藥物可以使用。」曾令民醫師說,「細胞週期抑制劑能夠讓病情維持穩定,大幅延長患者的存活期,有一半以上的患者能夠達到 5 年,甚至更久。」

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相較於 40 歲以上的乳癌患者,40 歲以下的乳癌患者的治療成效較差。曾令民醫師說,主要是因為荷爾蒙受體陽性的年輕乳癌,有比較高的比例是屬於分化級數比較高的乳癌,所以癌細胞的惡性度較高,進展較快。

根據研究,停經前婦女使用口服抗荷爾蒙治療、停經針,加上細胞週期抑制劑後,能夠顯著提升治療成效。曾令民醫師說,即使進展到第四期乳癌,仍可讓半數以上的患者能存活達到 5 年,而且能夠維持不錯的生活品質。

「對患者與家屬而言,這是非常重要的進展。因為停經前婦女大部分都還在職場工作,可能還有家庭、有小孩,承擔許多的責任。」

曾令民醫師說,「經過長時間的爭取,健保已經通過,讓停經前荷爾蒙受體陽性轉移性乳癌患者能夠使用口服抗荷爾蒙治療、停經針、細胞週期抑制劑口服標靶藥物。因此不論停經前後的荷爾蒙受體陽性轉移性乳癌病友,皆能獲得符合國際治療指引建議的治療,延緩疾病惡化、延長存活時間,並能維持生活品質,不需要擔心經濟上的負擔。」

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停經前乳癌患者若符合以下條件:

  1. 荷爾蒙接受體為:ER 或 PR>30%。
  2. HER-2 檢測為陰性。
  3. 經完整疾病評估後未出現器官轉移危急症狀(visceral crisis)且無中樞神經系統(CNS)轉移。
  4. 骨轉移不可為唯一轉移部位。

醫師便會協助向健保申請使用口服抗荷爾蒙治療、細胞週期抑制劑口服標靶藥物與停經針。

細胞週期抑制劑能夠針對細胞週期素激酶 CDK(cyclin-dependent kinases)發揮作用,曾令民醫師解釋,細胞週期素激酶 CDK 是與細胞分裂週期相關的重要蛋白質,細胞週期抑制劑可抑制細胞分裂週期進而抑制癌細胞的分裂複製。

細胞週期抑制劑能夠有效延緩疾病惡化,延長存活期。相較於化學治療,細胞週期抑制劑的副作用較少,有助維持生活品質,且採用口服,便利性高。

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因為細胞週期抑制劑在荷爾蒙受體陽性轉移性乳癌發揮良好的治療成效,所以也逐漸被應用於術後輔助治療,幫助降低乳癌復發風險。

筆記重點提醒

  1. 40 歲以下的荷爾蒙受體陽性乳癌有較多是屬於分化級數比較高的乳癌,所以癌細胞的惡性度較高,進展較快。
  2. 停經前荷爾蒙受體陽性轉移性乳癌患者使用口服抗荷爾蒙治療、停經針、細胞週期抑制劑口服標靶藥物,能夠顯著提升治療成效。即使進展到第四期乳癌,仍可讓半數以上的患者能存活達到 5 年,而且能夠維持不錯的生活品質。只要符合條件,醫師便會協助向健保申請使用。
  3. 細胞週期抑制劑能夠有效延緩疾病惡化,延長存活期。相較於化學治療,細胞週期抑制劑的副作用較少,有助維持生活品質,且採用口服,便利性高。

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細胞週期抑制劑避險治療,幫助降低「荷爾蒙陽性早期乳癌」復發轉移風險
careonline_96
・2023/11/15 ・2296字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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「醫師,我的早期乳癌是不是做完手術就不用擔心了?」張女士問。

「雖然做完根除手術清除掉腫瘤,但因為全身血液循環中可能有肉眼看不見的殘存癌細胞,所以需要接受術後輔助性藥物治療,降低未來復發轉移的風險喔。」醫師說。

乳癌是台灣女性發生率最高的癌症,每年約有 18000 個新案例。高雄市立大同醫院副院長陳芳銘醫師指出,根據腫瘤的特性,乳癌可區分成荷爾蒙陽性乳癌、HER2 乳癌、三陰性乳癌等亞型,其中以荷爾蒙陽性乳癌最為常見,約佔有 65%,HER2 乳癌約占 20-25%,三陰性乳癌約占10-15%。

早期乳癌的治療以手術為主,醫師會視狀況進行部分乳房切除或全乳房切除,並搭配前哨淋巴結切片或進行淋巴結廓清。後續再根據病理報告乳癌亞型決定術後輔助治療的組合,包括化學治療、標靶治療、荷爾蒙治療及免疫治療等。

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早期發現、早期治療有助提升預後,但是早期乳癌患者在術後也不能大意,必須注意復發風險。陳芳銘醫師提醒,高復發風險之早期荷爾蒙陽性乳癌(HR+/HER2-)約有 20% 至 30% 會復發,可善加利用各種術後輔助治療降低復發的風險。

患者務必配合醫師的建議,接受術後輔助性藥物治療。陳芳銘醫師說,早期乳癌的治療目標是追求治癒,至於乳癌復發、轉移後,治療目標便會調整為延長存活。

一般而言,較年輕的乳癌患者,復發風險會比較高。陳芳銘醫師指出,臨床上可根據幾個條件來評估復發風險,包括淋巴結轉移顆數、腫瘤大小、腫瘤分化程度、Ki-67 指數等。

如果淋巴結轉移達4顆以上或是淋巴結轉移在 3 顆以下同時具有以下其中一個條件,腫瘤大於等於 5 公分、腫瘤分化程度第三級、Ki-67 指數大於 20%,便屬於高復發風險族群[1]

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淋巴結轉移是最重要的復發風險因子,陳芳銘醫師說,如果乳癌有 1 至 3 顆淋巴結轉移,即使服用完五年輔助性賀爾蒙治療,10 年復發風險約 20%;如果有 4 至 9 顆淋巴結轉移,10 年復發風險更高達 36%。

腫瘤大小會影響復發風險,例如腫瘤在 2 公分以下,淋巴結沒有轉移,10 年的復發風險大概是 5%;腫瘤在 2 公分至 5 公分之間,10 年的復發風險約 10%。

乳癌細胞的生物特性亦會影響復發風險,腫瘤組織分化程度較差,復發風險較高。Ki-67 指數較高代表癌細胞生長速度較快,轉移或復發的風險也會比較高。

根據乳癌復發風險選用術後輔助治療

由於每位患者的復發轉移風險不同,在手術治療後須要使用不同強度的術後輔助性藥物治療。陳芳銘醫師說,以荷爾蒙陽性乳癌為例,一般術後會使用抗荷爾蒙藥物;對於病程進展較嚴重的患者,會使用抗荷爾蒙治療與化學治療;對於具有高復發轉移風險的患者,會建議使用抗荷爾蒙治療、化學治療、與細胞週期抑制劑。

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細胞週期抑制劑是種標靶藥物,能夠針對調節細胞分裂週期的細胞週期素激酶發揮作用,抑制癌細胞的分裂,有效控制乳癌。陳芳銘醫師說,細胞週期抑制劑已用於治療復發轉移的晚期乳癌,並發揮相當顯著的治療成效,目前也被使用於具有高復發風險的早期乳癌患者,希望降低復發、轉移的風險。

「針對荷爾蒙陽性乳癌,抗荷爾蒙治療搭配細胞週期抑制劑已被證實有更好的治療效果。」陳芳銘醫師說,「對於具有高復發風險的乳癌患者,建議不要等到轉移才使用,而是在術後輔助治療便開始使用,提高治癒乳癌的機會。」

臨床試驗的結果顯示,相較於只使用抗荷爾蒙治療,具有高復發風險的早期乳癌患者如再搭配服用細胞週期抑制劑,可以進一步降低三成的復發風險及遠端轉移風險。

細胞週期抑制劑是口服標靶藥物,便利性高,有助維持患者對於治療的順從度。

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貼心小提醒

早期乳癌通常摸不到也沒有明顯症狀,女性朋友記得要定期接受乳房超音波、乳房攝影檢查。陳芳銘醫師叮嚀,早期乳癌使用手術治療的效果很好,但是仍須依照復發風險選擇合適的術後輔助性藥物治療。

針對具有高復發風險的荷爾蒙陽性乳癌,術後輔助性藥物治療採用抗荷爾蒙治療、化學治療、搭配細胞週期抑制劑標靶治療能顯著降低乳癌復發、轉移風險。請與醫師密切配合,共同追求治癒早期乳癌的目標。

參考資料

  1. Johnston SRD, Harbeck N, Hegg R, et al. Abemaciclib Combined With Endocrine Therapy for the Adjuvant Treatment of HR+, HER2-, Node-Positive, High-Risk, Early Breast Cancer (monarchE). J Clin Oncol. 2020;38(34):3987-3998. doi:10.1200/JCO.20.02514
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