3 萬年前截肢手術，婆羅洲有史前黑傑克？

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主動脈剝離屬致命急症，常伴隨撕裂般劇烈胸痛。面對主動脈瘤危機，新式「微創分支支架」免開胸即可精準治療，大幅降低高齡者的手術風險，成為安全保命的新選擇。

「8年前，有位70歲男性患者在整理庭院時突然爆發劇烈胸痛、全身冒冷汗，而被送到急診室，檢查發現是A型主動脈剝離。」林口長庚醫院胸腔及心臟血管外科系主任兼心臟血管外科主任陳紹緯教授表示，「A型主動脈剝離是危及性命的急症，經過評估後，醫療團隊安排緊急手術進行半主動脈弓置換術。」

當時患者順利恢復，並持續在門診追蹤治療。陳紹緯教授說明，經過幾年後，殘留B型剝離逐漸發展為主動脈弓部瘤。由於主動脈瘤可能突然破裂，建議積極治療，但是患者的年紀較大，讓家屬相當憂慮。

經過詳細討論後，患者決定接受微創胸主動脈分支支架手術，在不需要開胸、心跳停止的狀況下以微創方式處理主動脈弓血管瘤，降低手術風險，縮短恢復時間，幫助高齡患者拆解主動脈瘤危機。

主動脈是人體最粗的血管，負責將心臟搏出的血液輸送至全身。當血管內壁受損，高壓血流衝破內層進入中層，導致血管壁撕裂，就會形成主動脈剝離。陳紹緯教授指出，主動脈剝離發病極為突然且致命，最典型的症狀是「撕裂般的胸痛」或「刀割般的背痛」，這種疼痛往往從前胸蔓延到後背，甚至延伸至腹部或下肢。除了劇烈疼痛，患者還可能出現血壓不穩、意識模糊、休克等症狀。

導致主動脈剝離的高風險族群主要包括長期高血壓患者、遺傳性結締組織疾病（如馬凡氏症候群）、高齡族群等。陳紹緯教授表示，長期且未受控制的高血壓是主動脈剝離主要危險因子，血壓長期過高會使血管壁變得脆弱，最終在情緒波動或劇烈運動導致血壓驟升時，造成血管壁撕裂。

臨床上，主動脈剝離主要依據撕裂的位置分為A型與B型。陳紹緯教授說明，A型剝離涉及升主動脈，由於鄰近心臟，極易導致心包填塞、急性心肌梗塞或主動脈瓣膜逆流，死亡率很高，必須在確診後進行緊急開胸手術以拯救生命。相對而言，B 型剝離主要發生在降主動脈，治療策略則需視症狀及併發症而定。

治療時機的選擇是決定預後的關鍵。陳紹緯教授解釋，並非所有的主動脈疾病都需立即動刀。對於慢性主動脈瘤或無併發症的B型剝離，通常會先以藥物嚴格控制血壓與心跳，並定期進行電腦斷層掃描監控血管直徑。然而，一旦主動脈直徑超過5至5.5公分，或者擴張速度過快（每年超過0.5公分），破裂風險會大幅提升，便需要盡快介入治療。

A型主動脈剝離與半主動脈弓置換術

針對A型主動脈剝離，傳統的標準治療是進行升主動脈人工血管置換手術，若是狀況許可有時會採用半主動脈弓置換術。陳紹緯教授指出，這類手術會切除受損的升主動脈並以人工血管取代。雖然半主動脈弓置換能解決當前的生命威脅，但是部分殘留的主動脈剝離可能不會在第一時間完全處理。

陳紹緯教授表示，接受半主動脈弓置換手術的病患可能在手術後數年後，因為殘留在遠端剝離腔擴大，漸漸演變成主動脈瘤。隨著時間推移，血管可能再度面臨破裂風險，這也是術後必須長期追蹤電腦斷層的原因。

劃時代的突破新式主動脈分支支架

當殘留的主動脈剝離在多年後形成巨大動脈瘤時，病患往往會面臨需要第二次手術的狀況。陳紹緯教授說明，傳統的二次手術通常需要再次開胸，使用體外循環機並讓心臟停跳，然後將受損的主動脈弓及降主動脈全面更換。對於曾接受過心臟手術的長者或體力虛弱的病患而言，再次開胸的風險與死亡率也隨之增高。

隨著醫療技術的進步，微創主動脈支架技術帶來了不同的選擇。陳紹緯教授解釋，相較於傳統大開胸手術，微創主動脈支架手術能夠透過大腿股動脈進入，將支架精準放置於病灶處。然而，在處理主動脈弓時，傳統的直管支架容易遮蔽重要分支血管，一直是亟待突破的技術瓶頸。

為了解決複雜的主動脈病變，新式「主動脈分支支架」應運而生。陳紹緯教授表示，這類專門設計的支架在主體結構上預留了分支開口或側支支架，能夠在治療主幹動脈瘤的同時，保有通往腦部或上肢重要血管的血流。然而要注意大部分病人仍要搭配頸部血管繞道手術。主動脈分支支架大幅擴展了微創手術的適用範圍，讓許多原本無法負荷二次開胸手術的患者獲得治療機會。

新式分支支架的核心優勢在於其精準與微創。陳紹緯教授指出，使用分支支架治療慢性殘留剝離或複雜性動脈瘤，具有「免二次開胸」、「不停跳」以及「復原較快」等優點。病患不必經歷長時間的體外循環輔助，及心臟停止，減少對於心肺功能的衝擊，顯著降低手術風險。

新式主動脈分支支架的發展，不僅僅是器材的革新，更是治療策略的演進，讓醫師能夠根據病患的血管解剖結構進行高度個人化，精準地覆蓋病灶，同時確保重要臟器的灌流。

陳紹緯教授強調，雖然主動脈支架技術日益成熟，但病患的日常健康管理（如嚴格控壓、戒菸）依然是預防復發的關鍵！

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「醫師說，我的白內障已經影響到視力了，該做手術了……但好擔心手術失敗？隔壁老王做完手術還是看不清楚耶，我會不會也有同樣的問題？」

別擔心！白內障手術的成功，關鍵在這三點：合適的人工水晶體、精準的度數測量、安全的手術方式。 只要掌握這三點，就能擁有滿意的手術成果！

第一關鍵：合適的人工水晶體

白內障手術的重點，就是用人工水晶體取代已經混濁、變硬的水晶體。但現在的人工水晶體種類很多，並不是『一種適合所有人』，而是需要根據每個人的眼睛條件與用眼需求來選擇。

目前常見的人工水晶體有幾種：

• 單焦點：只有一個焦距，通常會用於矯正近視，讓術後可以看清楚遠方的景色，但會需要配戴老花眼鏡來看近物。
• 三焦點：提供遠、中、近距離的視力，能減少對眼鏡的依賴，但三段距離間沒有延續的視力，而且因為把光線分給三段距離，所以視覺的清晰度比較不好，術後也比較容易有夜間光暈或眩光的問題。
• 長延焦點（EDOF）：提供更廣的視覺範圍，通常會設計一隻眼睛看遠中、另一隻眼睛看中近，適合長時間使用電腦或閱讀的人，但看極近距離的文字，還是會需要老花眼鏡的輕度輔助。
• 散光矯正水晶體：適合原本就有散光的患者，能讓視力更穩定，減少術後戴眼鏡的需求。

該怎麼選呢？來看診時，醫師會依據你的眼睛條件和日常用眼習慣，幫你找到最合適的選擇，讓我們來看幾個例子：

• 阿明，64 歲，常開車、喜歡戶外活動 →可選擇 單焦水晶體，晚上的銳利度最好，開車、爬山都清楚，但看手機會需要準備老花眼鏡。
• 張先生，52 歲，平時工作要用電腦，喜歡跑馬拉松、打高爾夫球 →可選擇 散光矯正 + 長延焦點水晶體，減少對眼鏡的依賴，視力自由切換跑步、打球、工作。
• 王太太，68 歲，有黃斑部病變 →可選擇 單焦水晶體，雖然王太太很想使用多焦水晶底，但扮演底片功能的黃斑部已經有病變，接收光線的能力有限，使用單焦水晶體才能確保有較好的視覺品質。

所以，沒有哪一種人工水晶體是『最好』的，只有最適合自己的選擇！如果你考慮開刀，不妨先想想自己的用眼需求，並且跟醫師充分討論，這樣才能選出最適合的人工水晶體

第二關鍵：精準的度數測量

選對人工水晶體只是第一步，接下來還要確保度數準確！但問題來了……白內障本身會影響度數測量的精準度！

因為水晶體變得混濁，光線進入眼睛時會受影響，所以單靠一台儀器測量，數據可能會有誤差。比較謹慎的醫療團隊，會使用多種高階儀器交叉比對數據，來提高測量的準確性。

而且測量完後，還不能直接『套公式』算度數，醫師需要根據每個人的用眼需求來設計人工水晶體的度數。像是：要不要矯正散光？一隻眼睛要設計看遠，一隻眼睛看中、近，還是兩眼對稱？這些都會影響術後的視力品質。

舉個例子，有些人天生角膜弧度比較特殊，如果水晶體的度數計算沒做好，術後可能會變成預期之外的遠視或近視，還有曾經做過雷射手術的人，因為角膜形狀已改變，傳統的水晶體度數公式可能不適用，術後誤差風險更高。所以，精準的測量與個人化的度數設計，才是確保術後視力達到最佳狀態的關鍵！

第三關鍵：安全的手術方式

最後，就是手術方式！ 現在的白內障手術，已經從傳統刀片切割，進步到飛秒雷射白內障手術，這種技術有什麼優勢呢？

傳統手術需要醫師手動劃開傷口、撕開水晶體前囊，再用超音波震碎白內障；但飛秒雷射手術不需要刀片切割，而是用雷射先在眼內劃出精準切口，再用雷射撕出漂亮的正圓形，確保人工水晶體的位置更置中，並事先切割硬化的水晶體，讓它更容易取出。

這樣的技術，能讓手術更快速、對眼睛的影響更小，傷口復原得更快，術後視力也更穩定。特別適合白內障比較成熟、想用多焦水晶體、需要矯正散光，或希望術後恢復快的患者！

結尾：掌握三大關鍵，白內障手術成功！

「所以，白內障手術的成功不是靠運氣，而是來自專業的選擇！當你在考慮白內障手術時，一定要確認這三點：」

✅ 合適的人工水晶體 – 是否有根據你的眼睛條件與需求選擇？
✅ 精準的度數測量 – 是否術前使用多台儀器交叉比對，並量身設計度數？
✅ 安全的手術方式 – 是否選擇飛秒雷射，讓手術更精準、恢復更快？

白內障手術，一輩子只有一次，選擇適合自己的人工水晶體、精準的測量技術，以及安全的手術方式，才能確保人生下半場也能有好視力！

本文轉載自顯微觀點

火山灰掩蓋的龐貝古城中，科學家再度發掘價值非凡的考古地點：一座翻修重建中的民宅，其珍貴之處在於工地現場的工具與建材原料完好封存於西元79年，維蘇威火山爆發的時刻。現代科學家得以利用顯微鏡、能量散射X光譜（Energy-dispersive X-ray spectroscopy, EDS）、立體X光等科技深入分析原料成分，探究古羅馬建築工藝細節。

古羅馬建築物能夠長久矗立，建材韌性是不可或缺的關鍵。散布於帝國領土、綿長堅固的引水道（aqueduct）就是文明遞嬗中備受讚嘆的例子。其中數座引水道經歷修繕，迄今持續運作，西元前19年建立的少女水道（Acqua Vergine）今天依然為羅馬城內的噴泉供應來自20公里外的活水。

現代混凝土（concrete）具備抗壓、廉價、靈活等優點的同時，也有容易龜裂與腐蝕、難以修復等問題。現代高樓大廈需要以混凝土包裹鋼筋，才能達到維持近百年的高強度。尚未掌握鋼筋強化技術的古羅馬建築師，卻能以混凝土建造出核心架構長存超過2000年的大型公共建設，這種差異是材料科學家無法忽視的。

偽裝成雜質的秘方：石灰塊

近數十年間，材料科學界普遍認為古羅馬混凝土（Roman concrete）原料中的火山灰（pozzolan）是其堅強韌性來源，因為加入水與熟石灰後，火山灰中豐富的二氧化矽（SiO₂）與氧化鋁（Al₂O₃）可以形成水合矽鋁酸鈣（C-A-S-H. Hydrated Calcium Aluminosilicate）或水合矽酸鈣（C-S-H. Hydrated Calcium Silicate）膠體，提升羅馬混凝土的強度與耐腐蝕性。

但是，水合矽酸鈣並非羅馬混凝土所特有，今日最常見的混凝土原料「波特蘭水泥（Portland Cement）」就飽含矽酸鹽，與水混合後也能形成強化結構的C-S-H膠體。且現代混凝土也能展現水泥帶來的微弱自癒能力，但波特蘭水泥建成的現代建築，預估壽命大多不到百年，遠不如以穩固穹頂籠罩信徒千年的羅馬萬神殿。

2023年，麻省理工大學（MIT）材料科學家馬西奇（Admir Masic）研究團隊發表對古羅馬建材的成份分析，指出羅馬混凝土中特殊的「石灰塊（lime clasts）」提供了材料自癒能力，可能是古羅馬公共建築屹立不搖的關鍵。

石灰塊在顯微鏡下看來是數毫米大小的白色石塊，過往被材料科學家認為是羅馬混凝土品質控管不嚴的產物，但是馬西奇團隊的目光停留在這些未曾被科學界細究的「雜質」上。

馬西奇團隊指出，在古羅馬學者維特魯威（Vitruvius）和老普林尼（Pliny the Elder）的記載中，當時對混凝土原料之一的石灰石（limestone, CaCo₃ . 碳酸鈣）純化標準相當嚴格，成品必須要呈現純白粉狀。因此他們認為，混凝土中普遍存在的石灰塊不是古羅馬建材商品管鬆散所致，而是刻意加入的材料。

馬西奇團隊前往義大利中部普里維諾（Privernum）的古羅馬遺跡進行採樣，遺跡牆壁使用的砂漿（motar, 水泥混合水與砂礫等材料，比混凝土少了碎石等骨材，其他成分相近）中散佈著比水泥基質顆粒更大的亮白石灰塊。

科學分析 確認熱混合法

透過以能量散射X光譜（EDS）、X光散射、共軛焦拉曼光譜、掃描式電子顯微鏡分析這些構成牆壁近2000年的砂漿，研究團隊發現其中的石灰塊主要以鈣質構成，而且是來自生石灰（CaO, quicklime），現代建築工法已不再將這種材料加入混凝土中。

馬西奇論及，基於史料與現代技術，多數人相信古羅馬建築工使用熟石灰（Ca(OH)₂, slacked lime. 氫氧化鈣，來自生石灰加水）混合火山灰、水以及其他骨材形成混凝土，類似現代工法。但透過精密儀器分析樣本成份，他推論古羅馬帝國曾採用熱混合（hot mixing）技術，以生石灰取代/混入熟石灰，與其他材料、水混合製成混凝土。

在熱混合過程中，生石灰不會全數與水反應產生熟石灰與熱能，部分會形成不均勻分布的細小石灰塊。而這些石灰塊在混凝土乾燥的同時，會經歷表層的水化、擴張，最終碳酸化成為較為穩定的碳酸鈣外層。而石灰塊內層則保持著生石灰（CaO）的狀態與活性。

水流引發雙重自癒機制

構成建築物的羅馬混凝土若受到強大拉力，產生裂隙，諸多石灰塊的穩定外層很可能隨之裂開，並暴露出飽含生石灰（CaO）的核心。在自然降雨之下，經過石灰塊核心的水流會獲得鈣離子，並使鈣離子與周遭的基質反應，在裂縫中形成碳酸鈣，使裂縫在延伸擴大之前就被填補。

裂縫中飽含鈣離子的水流，也能在混凝土中的火山灰顆粒旁引發火山灰反應（pozzolanic reaction），生成穩固的水化矽鋁酸鈣或水化矽酸鈣，對裂縫產生「癒合」效果，讓整體結構更加強韌。馬西奇稱這種定型後發生的火山灰反應為「後期火山灰反應（post-pozzolanic reaction）」，與製作混凝土的反應作出區別。

馬西奇團隊更採用實驗觀察熱混合技術對古羅馬混凝土和現代混凝土強韌度的影響。他們將不同工法製成的混凝土柱從中分裂，造成5公厘的裂縫，再讓水流持續流經裂縫30天。

未使用生石灰進行熱混合的混凝土柱，僅出現一般水泥具有的小幅自癒能力，稍稍縮小裂縫。而具有石灰塊的古羅馬混凝土柱，則持續癒合，在水流第20天左右完成自我修復，水流幾乎完全無法通過。

多方驗證 重譯權威史料

古羅馬混凝土驚人的自癒能力引發熱議，並非所有材料科學專家都認同以生石灰為核心的熱混合理論。

更啟人疑竇的是，熱混合法並不符合維特魯威記錄的熟石灰建築工法。他在公元前30年左右著作的《建築十書》（De architectura）是唯一流傳後世的古歐洲建築著作，從文藝復興以來，就缺少足以挑戰其權威的建築史料，遑論馬西奇團隊基於成分分析的理論。

馬西奇團隊為了奠定更強的論證基礎，在2024年前往龐貝古城尋找證據。他們在民宅工地遺跡發現的建材原料，正包含熱混合工法的原料：生石灰與火山灰的乾燥混合物。這些原料與建築工具一起堆放在尚未完成的牆體旁邊，被公元79年噴發的火山灰封存至今。

馬西奇團隊透過偏振光顯微鏡、電子顯微鏡等分析方法比對乾燥材料堆、未完成的牆體、已完成的牆體，確認了這些預拌的熱混合材料與牆體的混凝土、砂漿成分相符，支持他們的假說：古羅馬帝國龐貝城在公元前79年以熱混合工法製作混凝土。

這項材料科學考古發現不僅補充了古代建築史料的缺漏，也創立了新的建築材料理論，為未來的建築材料提供自癒功能的靈感。或許在數年之內，具備自癒能力、壽命長達上百年的大型建築就會動工。而人們也能期待更加環保、安全、需要遠見的都市規劃。

馬西奇團隊透過多樣方法及跨領域探索，穿越時空檢驗了古羅馬熱混合法工藝的假說。他們在遺跡搜索考古證據，以科學分析技術交替分析樣本，更研讀古羅馬史料，發現維特魯威與老普林尼雖然以 ’macerata’ 敘述以水消化生石灰，製作出熟石灰的過程。但維特魯威提及建築結構用的石灰消化過程，會轉而採用 ’extincta’ 一詞。

儘管在文獻中的古代拉丁文 macerata 和 extincta 都被用來指稱「生石灰加水消化為熟石灰」，並未在考古學界與材料學界引起太多注意。但馬西奇團隊懷疑，這種字眼的轉換可能暗示了古羅馬建築結構中的石灰並非來自「先製成熟石灰，再混入水與其他原料」，而是「生石灰直接混入水與其他原料」的熱混合工法。

就如馬西奇團隊最新論文提及的，即使是古代文獻，也無法盡錄古羅馬從共和時期到帝國時期的建築文化變遷。透過顯微鏡與X光譜等現代科技，搭配古遺跡的妥善保存與發掘，我們今日依然有機會理解千年前的人類，如何利用更有限的科技，達成宏偉巧妙的文明成就。

參考資料

• Linda M. Seymour et al. ,Hot mixing: Mechanistic insights into the durability of ancient Roman concrete.Sci. Adv.9,eadd1602(2023).DOI:10.1126/sciadv.add1602
• Vaserman, E., Weaver, J.C., Hayhow, C. et al. An unfinished Pompeian construction site reveals ancient Roman building technology. Nat Commun 16, 10847 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-66634-7