#陳晉興

2023年10月5日，小犬颱風襲台，24歲男子下班騎摩托車時竟被路邊掉落電線繞頸，引發頸部重大外傷並造成氣管嚴重破損，生命垂危。事發後立即被送至最近醫院急救，病人當下呼吸困難，頸部組織腫脹，進行緊急氣切手術後就轉送臺大雲林分院治療。雲林分院醫療團隊先穩定病患生命跡象，並進行初步氣管修補，但後續電腦斷層及支氣管鏡檢查發現氣切管以上氣道有息肉產生導致氣管完全阻塞，吞嚥困難，只能由氣切呼吸，鼻胃管灌食。隨後再轉介至臺大醫院總院，由胸腔外科陳晉興教授團隊進行主動脈組織工程氣管重建手術。2023年10月26日進行手術，術後隔天脫離呼吸器，術後第四天轉回普通病房。2023年12月5日順利出院。2024年4月移除氣切管，目前已可順利進食、說話，並回歸正常生活。今(21)日臺大醫院為其舉辦溫馨的慶生會，祝賀他重獲新生，而他也感謝臺大的醫療團隊賦予了他全新的生命。 此為全世界首例以主動脈組織工程修補因外傷造成嚴重氣管破裂的案例。成果在今年7月被美國胸心血管外科雜誌技術專刊(JTCVS Techniques）接受刊登 臺大醫院積極推動尖端醫療技術的發展。由本院胸腔外科陳晉興教授領導的氣管移植團隊，在國科會再生醫學科技發展計畫及本院尖端醫療科技研究計畫的支持下，以冷凍保存之捐贈主動脈進行組織工程氣管重建，成功挽救三位重大氣管疾病或創傷病患的生命。這一豐碩成果領先亞洲，並發表三篇論文於國際學術期刊，期待未來能將此新醫療技術廣泛使用於重大氣管病變缺損的病人。 臺大醫院外科部陳晉興教授指出：「輕微或小範圍的氣管病變通常可以手術切除後直接縫合的方式根治。但重大氣管腫瘤、狹窄或創傷則必須利用氣管移植或重建手術來治療，一直是全世界胸腔醫學最困難的挑戰之一。」過去世界各國研究團隊利用幹細胞組織工程技術研發的仿生氣管，植入病患體內後發生許多併發症，鮮少成功。直到2018年，法國馬丁那教授(Emmanuel Martinod)團隊利用大體捐贈的主動脈，冷凍保存於-80°C，於術前解凍後植入病患體內，同時用訂製的氣管支架維持形狀，避免主動脈塌陷，此方法無需捐贈者與受贈者的血型相符，且不需使用抗排斥藥物。而植入的主動脈成功再生出氣管黏膜及軟骨，成為真正的氣管。此一方法堪稱是組織工程氣管移植史上的重大突破。 臺大氣管移植團隊獲得國科會四年補助，歷經無數基礎研究及數十例成功動物實驗，終於獲得衛福部核准執行人體臨床試驗共五例，經費由臺大醫院尖端醫療科技研究計畫支付。直至今日，共有三例成功且長期存活。除了24歲年輕案例之外，第一例成功受試者為嚴重結核性氣管病變之44歲男性。2021年4月19日由團隊以捐贈主動脈進行組織工程氣管移植。術後恢復順利，至今已存活超過三年，目前身體狀況良好。這是法國團隊以外，亞洲第一個以主動脈組織工程氣管移植成功的案例，成果刊登於臺灣醫誌(Journal of Formosan Medical Association)。 第三例成功受試者為38歲女性病患，於2014年肺結核治療後，後續產生右側主支氣管嚴重狹窄以及併發右上肺葉支氣管阻塞，因而反覆肺炎感染，多次住院治療。本團隊曾計畫以氣球擴張及支架置放來治療支氣管狹窄，最終因病情過於嚴重導致原治療方式無法進行。故病患於2024年4月8日進行右上肺葉切除手術及主動脈移植右主支氣管，術後一個禮拜轉入普通病房，於2024年4月30日順利出院，術後右側主支氣管保持暢通，肺功能也有明顯改善。 臺大醫院氣管移植團隊至今已執行累積五例重大氣管病變之主動脈組織工程重建或移植手術。其中三例皆長期存活，成功率達60%；其餘兩例則因癌症嚴重、身體過度虛弱而失敗。三位成功案例皆生活品質良好，且能重回職場，開始新的人生。未來將向衛福部申請本臨床試驗成為常規醫療手術，健保給付，以祈幫助更多氣管狹窄或重大創傷病人恢復健康。

能夠再度流暢的彈琴，對僑居美國的唐小姐來說，是重生之後最期待的一件事情。37歲的她近一年因右上背部疼痛及右手臂痠麻，在美國進行正子電腦斷層、磁振造影掃瞄及切片檢查，診斷右側胸壁頂端靠近肩關節處，有一顆直徑5.1公分的纖維樣瘤(Desmoid tumor)，侵犯到右側第一到第三肋骨。腫瘤旁緊貼著通往右手的鎖骨下動、靜脈及臂神經叢。美國醫師評估此手術非常困難，且有右手癱瘓的風險，因此回臺向臺大醫院外科部主任陳晉興教授尋求協助。 陳晉興教授馬上與神經外科王國川教授合組醫療團隊，將病患的斷層及磁振造影影像組合成3D立體影像，透過電腦動畫向病患及家屬詳細解釋，並進行術前模擬，評估腫瘤的位置及與神經、血管的關係，決定全程使用神經監測保護右手功能，精準地切除腫瘤，且未損傷任何神經血管。病人術後順利恢復，不僅沒有右手癱瘓無力的後遺症，而且還能夠照常彈奏鋼琴並開車接送小孩。 第二例是48歲男性，罹患縱膈腔類癌(carcinoid)，病患腫瘤已超過十公分，且包圍住心臟旁的大血管及氣管。由於氣管極度狹窄，導致呼吸困難。如果不立即進行手術切除腫瘤，將危及患者的生命。由於這個手術相當複雜困難，外科部陳晉興教授立即與心臟外科紀乃新教授組成醫療團隊，將病患的電腦斷層重組合成3D立體影像進行術前模擬，同時也運用最新研發的元宇宙手術模擬平台，將斷層影像轉換為3D虛擬實境進行術前模擬。在跨專科團隊攜手合作下，先使用葉克膜穩定病患血氧濃度，再開胸進行腫瘤摘除，挽救了患者的生命。 結合虛擬與現實世界，提供新視角與新體驗的元宇宙概念 結合虛擬與現實世界，提供新視角與新體驗的元宇宙概念，現在也能應用在醫療，由臺大醫院外科部主任陳晉興教授跨領域與臺灣大學電資學院洪一平教授合作所組成的「元宇宙手術模擬平台」研發團隊，榮獲國科會與廣達電腦補助，成功執行智慧醫療產學聯盟計畫。此計畫結合了臺大頂尖臨床團隊與3D影像虛擬實境(Virtual Reality，簡稱VR)科技，致力於為跨科別、高難度手術，提供最高等級病情討論、術前模擬、醫病溝通、及教育訓練的元宇宙跨時空平台。臺大團隊同時分享兩病例，展示此創新平台的功能。 陳晉興教授表示，現今X光、電腦斷層、磁振造影等影像學檢查被廣泛應用於術前評估及病情解釋。然而這些初階影像在電腦螢幕上都是二維顯示，倘若病患病情困難複雜，對於不同專科的醫師、團隊成員、或病患、家屬都不容易理解。 目前雖已有許多醫學中心，特別是神經外科、整形外科、口腔外科、骨科等領域，在研擬手術策略和解釋病情時，會將二維影像轉換使用3D列印模型，可以同時向病人及家屬解釋手術方式和步驟，相對於傳統的影像檢查，更易於理解。然而，這種模型需要客製化製作，每套模型僅適用於一位病人，價格約在25萬元左右，並且製作需要7到10個工作天。對於病情危急或經濟壓力較大的病人來說，緩不濟急且負擔不小，「元宇宙手術模擬平台」不僅能解決這些困境，也是未來醫學發展的重要方向。 臺大團隊積極研發「元宇宙手術模擬平台」，將病人的電腦斷層或磁振造影影像 因此，臺大團隊積極研發「元宇宙手術模擬平台」，將病人的電腦斷層或磁振造影影像，即時轉換為3D情境，呈現出病灶及周圍構造組織的關聯性。還能夠進一步對不同的器官組織進行層層解析，或使用不同的視角觀察。相較於傳統方法，不僅節省時間和成本，更讓病人及家屬清晰理解醫療團隊如何治療病灶。此外，遠地或國外的醫師、家屬甚至可以使用手機掃描QR code，即可同步參與醫療團隊討論及病情解說，讓病人及家屬能夠安心地將生命託付給醫療團隊。 教育訓練及經驗傳承一直是臺灣大學及臺大醫院的重要使命，「元宇宙手術模擬平台」不只能夠解決這類跨科別、高難度的手術，更能將這些病例製作成教學個案，作為訓練外科年輕醫師及醫學生最佳教材。展望未來，臺大醫院將持續引入使用者互動模式，不只讓臺灣的醫療團隊及年輕醫師能夠在此平台反覆模擬手術情境，練習手術技巧，也能與國際醫學單位交流，從而培養更多優秀的外科醫師及團隊，造福更多的人群。