0

0
0

文字

分享

0
0
0

外科之花的艱難綻放(2)

科學松鼠會_96
・2013/07/13 ・4204字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 516 ・六年級

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

第一章  破冰之舉,走出魔咒(下)

出生於波士頓的海倫‧布魯克‧塔西格(Helen Brooke Taussig,1898-1986),是美國約翰‧霍普金斯大學醫院(位於馬里蘭州巴爾蒂摩)的醫生,她一手開創了小兒心臟病專業,我想在當時應該沒有誰比她經歷過更多先心病患兒的死亡了。1938年,她經過反覆觀察系統研究之後發現,那些罹患法洛四聯症⑴的孩子在其正常病程中,只有動脈導管⑵閉合後才會明顯發生青紫。她的臨床觀察提示如果建立一個新的管道以增加肺動脈的血流將會緩解紫紺的症狀。

塔西格婆婆年輕時是美女一枚啊,還是職業美女

這一理論需要一個外科人才來幫助驗證,可到哪去找這麼一個合適的人呢?

1939年,波士頓兒童醫院的羅伯特‧格羅斯(Robert Gross,1905–1988)報導了他於1938年完成的動脈導管未閉的結紮手術,由於這一手術開創了手術治療先天性心臟病的先河,因此為其帶來了巨大聲譽(其實德國醫生埃米爾‧卡爾‧弗賴(Emil Karl Frey)已在1938年更早的時候完成了該手術,不過其發表較晚)。

獲悉這一報導之後,塔西格認為,既然外科醫生可以將肺動脈與主動脈之間的管道閉合,那麼他們也一定能在肺動脈與主動脈之間建立管道,這對那些可憐的法洛四聯症的孩子們一定是有幫助的,這將改善他們肺部的血液供應。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

1941年之前的某一天(具體時間幾個目前活著的當事人都記不準了),塔西格輾轉找到了當時聲望正隆的格羅斯,詳盡地闡述了自己的觀點,並懇請他出手相助。可格羅斯仍沉浸在因他的創舉而帶來的讚譽之中,未能發現塔西格理論的價值所在,他直截了當地告訴塔西格:「我的工作是關閉異常開放的導管,而不是把已關閉的導管打開。」關於格羅斯的這一回應,後來被廣為引用。但在1979年的一個學術會之後的晚宴上,作為榮譽嘉賓的塔西格卻提供了一個另外的版本,她說:「既然格羅斯講了這個關於他自己的故事,那麼我也來說一說吧。當年我問他是否可以建立這樣一個人造管道時,格羅斯醫生回答道,Oh, yes!我已經這樣做好多了,小菜一碟。我幾乎是低眉順眼地說,這對那些因法洛四聯症肺動脈狹窄而發生青紫的孩子,將有很大幫助啊。可是格羅斯先生對此毫無興趣,我只好回到巴爾蒂摩等待時機。」但無論這兩個版本哪個更接近真實,可以肯定的是,格羅斯的輕率使他失去了一個足以使自己再創輝煌、登壇入聖的機會。

並不氣餒的塔西格最終同另外一個外科醫生聯手開創了一個時代,創立了一個以二人名字命名的,一直沿用至今的經典姑息手術方式——BT分流,這一巨大貢獻使其名動江湖,一舉奠定了二人在業內的大佬級地位。彼時,格羅斯是否會因為自己的錯失良機而懊悔萬分?他會扼腕嘆息仰天長嘆,免冠徒跣以頭蹌地麼?2006年一位當年曾在格羅斯手下學習的醫生提到這件往事,他說格羅斯後來十分懊悔沒能對塔西格的理論給予足夠重視,輕易錯過了這個本可改寫心臟外科歷史的機會。也許是造化弄人,上帝為了使這一段歷史群星燦爛刻意剝奪了格羅斯一枝獨秀的機會,轉而去垂青另一個幸運兒了。

這幸運兒是阿爾弗雷德‧布萊洛克(Alfred Blalock,1899 –1964),這個後來大名鼎鼎的心外科奠基人之一,其早年的經歷不要說與幸運毫無關係,甚至可以說成是相當地點兒背!1922年自霍普金斯大學醫學院畢業後,他最初的意願是在霍普金斯大學醫院做一名普外科醫生,但他的申請被拒絕了,原因是成績不夠,哎,這真讓人情何以堪。於是他去了泌尿外科,話說是金子總是會發光的,布萊洛克很快以出色的表現贏得了上級醫生的另眼相看,這位伯樂認為布萊洛克是個外科天才,應該讓他去他最想去的地方,因此為他爭取到了去普外科培訓的機會。可布萊洛克去了普外科不久,就同其他幾個實習醫生發生了嚴重的爭端,結果……布萊洛克被普外科踹了出來,之後又去了耳鼻喉科……對普外科情有獨鍾的布萊洛克此時仍未死心,最後又輾轉在多家醫院斷斷續續地勉強完成了普外科醫生的培訓。霍普金斯大學醫學院差不多是全美第一的醫學院了,從這畢業而又不得不到別家醫院接受培訓,其窩囊程度堪比哈佛畢業而去西太平洋大學教書了。

1927年,鬱鬱不得志的布萊洛克得了肺結核,甚至經歷了嚴重的肺出血,要知道真正有效的抗結核抗結核藥物異煙肼和利福平是分別於1952年和1965年才出現,可布萊洛克居然奇蹟般地挺了過來。通常我們說大難不死必有後福,不過是對經歷過磨難的人一種善意美好的期許罷了,磨難就是磨難,它本身絕不會孕育任何福祉。我在寫作此文時,出於對所有這些人的尊敬,我不厭其煩地標註了所有人的生卒年,到此文完成時我發現,布萊洛克畢竟逝去的稍早了些。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

我更願意相信布萊洛克的大難不死,是因為他在等待他事業中的那位幸運女神塔西格,上帝還不允許他在未完成其歷史任務之前就掛掉,縱使肺結核這是個幾乎必死的理由也不行!

在布萊洛克主持實驗室工作時,他與助手費雯‧托馬斯(Vivien Thomas,1910-1985)曾試圖通過吻合鎖骨下動脈和肺動脈,來建立肺動脈高壓的動物模型,不過幸運的是,他失敗了。是的,他沒能通過這種分流如願地建立肺動脈高壓的模型,實在是一種太過幸運的失敗,因為這恰好說明在肺循環中,可以在不增加異常壓力的情況下增加肺的血流量,而這不正是塔西格所需要的麼?

我們從1985年出版的托馬斯的自傳中得知,塔西格的造訪是在1943年,她動情地向布萊洛克描述著那些可憐的孩子的慘狀,他們唯一的希望就是通過外科手段讓肺得到更多的血液。布萊洛克接受了這一理論,他也認為肺血流的缺乏是許多先心病患兒死亡的首要原因。通過系統的改進,布萊洛克-塔西格分流術(Blalock-Taussig shunt)⑶的雛形得以確立——吻合鎖骨下動脈與肺動脈。

病例已準備好,是一個叫艾琳‧撒克遜(Eileen Saxon)的15個月大的孩子,已發生青紫了。由於在當時布萊洛克的手術技術還遠稱不上高超,但其助手Thomas卻是個天才的實驗員,手技十分了得,為保證病人的安全,布萊洛克要求自己先作為手術助手協助托馬斯,在狗身上做一次,然後再由自己主刀托馬斯作為助手做一到兩個。寫到這的時候我忍不住想,假如托馬斯當初不是由於在大蕭條時期沒能讀成醫科,而後陰差陽錯的做了布萊洛克的實驗室助手,那麼這個BT分流有沒有可能變成TT(Thomas-Taussig)分流?但人算不如天算……我是說,準備工作還沒能如期完成時——布萊洛克只作為手術助手協助托馬斯做了一次動物實驗,病人撒克遜的病情就開始迅速惡化了,情況危險,再拖,就一點兒機會也沒了。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

怎麼辦?按計畫完成準備工作,可能患兒已經等不到那個時候了,冒險現在做手術,那一旦失敗布萊洛克真的會身敗名裂。這時候,如果僅僅為自己的前途命運著想的話,完全可以按部就班的完成準備工作,就算這個患者死了,病例總會再有的,到時候再穩穩當當的一鳴驚人,豈不是更穩妥?不過,幸虧布萊洛克不像我這麼膽小怕事,為了不使這個病人死在眼前,他決定硬著頭皮上。

1944年11月29日,護士將那個已極度脆弱的孩子轉運到手術室,手術中佈萊洛克要求托馬斯必須站在他旁邊,塔西格則緊挨著麻醉醫生站在患兒的頭端,以觀察孩子臉色的變化。

我曾經不止一次地目睹這樣的情景:手術室的自動門關上之後,幾個家屬相擁著輕聲啜泣,此時此刻,患兒撒克遜的父母又在做什麼呢?除了向上帝禱告之外,就只有心焦如焚的等待了吧。無論如何,這扇手術室的門終究會再次打開,只是,打開之後,還能看到親愛的孩子,微笑的臉麼?

手術室之門,見證了多少人間悲歡,而這一回,在霍普金斯大學醫院,它將見證一個重要的歷史時刻。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

當時還是低年資住院醫的丹頓‧阿瑟‧庫利(Denton Arthur Cooley,1920——)記錄到:

「1944年11月29日,這是一個在心臟歷史上值得紀念的日子,布萊洛克醫生將施行第一次這樣的分流手術。當手術結束嬰兒的嘴唇顏色由深藍色的發紺轉變為令人愉快的粉紅色時,可以想見我們當時所感受到的興奮,這可能是心臟手術時代的正式開始。」

就在這種幾乎是趕鴨子上架的情況下,手術居然獲得了成功,我們真不知道這到底是布萊洛克的幸運,還是那個叫撒克遜的患兒幸運,抑或這乃是整個時代的幸運。該手術的確立,使得許多嚴重的心臟畸形獲得了足夠的肺血流,改善了生存質量,那些不幸的孩子終於不必再任由死神蹂躪了,救命的曙光似已在天際出現。

這種手術雖然沒有改變心臟的畸形,但由於增加了肺的血供從而使患兒的青紫情況明顯得到緩解,運動的耐受性也得以極大提高。這在當時普遍認為先心病等於沒救的情況下,其震撼效果可想而知。到1949年,已有1000多符合手術條件的兒童實施了BT分流,心血管外科以無可辯駁的益處迅速推廣。當布萊洛克和塔西格提倡的原則被醫學界確切接受時,心臟外科也開始在世界範圍內被外科醫生承認,正式成為現代醫學中一個重要的分支。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

被冰封了近半個世紀的心臟外科,終於破土而出,原來心臟並不是脆弱得不允許任何操作,似乎走出比爾羅特的魔咒已指日可待,但事實果真如此麼?

Patent ductus: 開放的導管

 

Taussig和Blalock

 

Helen Brooke Taussig(1898-1986)

 

Alfred Blalock(1899 –1964)(得過肺結核你還吸菸!還擺POSE!)

 

Vivien Thomas(1910-1985)

 

⑴法洛四聯症:一種常見的引起青紫的先天性心臟病,較複雜,主要畸形包括心室間隔的缺損和肺動脈狹窄等。

⑵動脈導管:存在於肺動脈與主動脈之間,通常於出生後逐漸閉合。如未能成功閉合,則稱為動脈導管未閉,單獨存在的動脈導管未閉是最簡單的一種先心病,也是最早可以通過手術治療的先心病。

⑶ Blalock-Taussig分流術:A為將右鎖骨下動脈與右肺動脈直接吻合B為在右鎖骨下動脈和右肺動脈之間通過人工血管建立了通道(此為改良BT分流)。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

關於本文

轉載自科學松鼠會 外科之花的艱難綻放系列,作者李清晨

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度
科學松鼠會_96
112 篇文章 ・ 7 位粉絲
科學松鼠會是中國一個致力於在大眾文化層面傳播科學的非營利機構,成立於2008年4月。松鼠會匯聚了當代最優秀的一批華語青年科學傳播者,旨在「剝開科學的堅果,幫助人們領略科學之美妙」。願景:讓科學流行起來;價值觀:嚴謹有容,獨立客觀

0

0
0

文字

分享

0
0
0
從奈米微塵到化學氣體, HEPA 與活性碳如何聯手打造純淨空氣?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/17 ・4433字 ・閱讀時間約 9 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文由 Amway 委託,泛科學企劃執行。

很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網
在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢 / 圖片來源:envato

到底怎樣才算是「乾淨」?這不是什麼靈魂拷問,而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞,甚至能成為台積電(TSMC)決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中,雖然不需要生產精密晶片,但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密,卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康,你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此,空氣議題早已超越單純的環保範疇,成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是同一件看起來平凡無奇的東西:一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信,就憑這層厚度不到幾公分的板子,能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎?

這片大家都聽過的 HEPA 濾網,裡面到底是什麼?

首先,我們必須打破一個直覺上的誤解:HEPA 濾網(High Efficiency Particulate Air filter)在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5,是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物,它們能穿過呼吸道直達肺泡,並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本,在工廠與汽車尾氣中,還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1,甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」(UFP,即 PM0.1)。 UFP 不僅能輕易進入血液,甚至能繞過血腦屏障(BBB),進入大腦與胎盤,其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣,單靠孔目大小來「過濾」粒子,那麼為了攔截奈米微粒,濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡,一般人認為的「乾淨」,在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米3 奈米(相當於頭髮直徑萬分之一)的晶片而言,空氣中一顆微小的塵埃,就是一顆足以毀滅世界的隕石。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

因此,傳統的過濾思維並非治本之道,我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形,最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身,誕生於曼哈頓計畫!

1940 年代,製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而,若將排氣直接排向大氣,會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾(Irving Langmuir),他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」(Absolute Filter),其內部並非有孔的篩網,而是石綿纖維。

有趣的來了,如果把過濾器放到顯微鏡下,你會發現纖維之間的空隙,其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢?這是因為在奈米尺度下,物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時,並非走直線,而是會受到空氣分子撞擊,而產生「布朗運動」(Brownian Motion),像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時,布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動,最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時,靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客,就這樣被永久禁錮迷宮中。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

現在最常見的 HEPA 材料,是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間,它們在濾網內隨機交織,像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後,並非僅僅面對一層薄紙,而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層,微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外,HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵,那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀,中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐,目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒,而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺:過濾不是越快越好嗎?

其實,這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管,如果你捏住出口,水流會變得湍急;若將出口放開並擴大,雖然總出水量不變,但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言,當表面積越大,單位面積所需承載的空氣量就越少,空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久,增加被捕捉的機會。此外,越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」,延長了使用壽命,這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

然而,即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter),但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ,其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物,去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念?塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子,大小約在 2 至 200 微米;細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米,細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」,大多數的病毒(如流感、新冠病毒)都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說,基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上,它更獲得英國過敏協會(Allergy UK)認證,能有效處理 19 大類、102 種過敏原,濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」 / 圖片授權:Shutterstock

然而,同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中,硼是常見的 P 型摻雜物,用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕,進而釋放出極微量的硼離子,就可能直接污染晶圓,改變其導電特性,導致晶片報廢。

此外,無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA(超低穿透率空氣濾網) 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中,任何多穿透的一顆微塵,都代表著一筆不小的經濟損失。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率,材料學家搬出了塑膠界的王者,PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕,還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維,其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕,但它既昂貴且物理上也很脆弱,安裝時若不小心稍微觸碰,數萬元的濾網就可能報銷。因此,你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此,在空氣濾淨系統中,還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網,就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附?

好不容易將微塵擋在門外時,危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王:AMC(氣態分子污染物)

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒,但面對氣態分子時,就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般,能輕易穿過物理濾網的縫隙,其中包括氮氧化物、二氧化硫,以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物(VOCs)。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

為了對付這些幽靈,我們必須在物理防線之外,加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同,這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理(Impregnation)」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質,在活性碳上添加不同的化學藥劑:

  • 酸鹼中和:對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體,會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑,透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之,如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑,就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
  • 物理吸附與凡德瓦力:對於最麻煩的有機揮發物(VOCs,如甲醛、甲苯),因為它們不具酸鹼性,科學家會精密調控活性碳的孔徑大小,利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力(凡德瓦力),像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。
活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附? / 圖片來源:Amway

空氣濾淨的終極邏輯:物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境,活性碳的運用並非「亂槍打鳥」,而是一場極其精密的對戰策略。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告,像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝,打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區(Photolithography),晶圓最怕的是人體呼出的氨氣,此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和;而在蝕刻區(Etching),若偵測到酸性廢氣,則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯,是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中,雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析,但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯,正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網,更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳,科學界有個關鍵指標:「比表面積(Specific Surface Area)」。活性碳的孔隙越多、表面積越大,其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳,並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理,打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克,但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字,相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積,是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是,它還添加了雙重觸媒技術,能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線,能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體,或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來,成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說,無論是造價百億的半導體無塵室,還是守護家人的空氣清淨機,其背後的科學邏輯如出一轍:「物理濾網攔截微粒,化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作,空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

進一步了解商品:https://shop.amway.com.tw/products/2071?navigationType=brand&

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度

討論功能關閉中。

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
247 篇文章 ・ 319 位粉絲
充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

0

0
1

文字

分享

0
0
1
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

「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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

「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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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 ↩︎

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

1

1
0

文字

分享

1
1
0
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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
所有討論 1