一個不到十元硬幣大小的鈦金屬環,終結心臟外科醫師夢魘,全出自一個醫生的簡單點子。

這個由振興醫院心臟醫學中心主任魏崢領軍的心臟團隊,耗時七年研發出的鈦金屬人工血管接環,是第一件由國人自行研發通過美國食品及藥物管理局(FDA)通過上市的植入性心血管醫材,主要用在主動脈剝離手術。「這是心臟外科醫師的夢魘,最怕這個刀!」執刀過上萬次「開心」手術的魏崢、亞洲心臟移植紀錄保持人,卻在這個傳統手術上,感受到「挫折感」。

難題:縫合手術風險高
在台灣死亡率約三成

連接心臟的主動脈是人體最大血管,每日透過高壓運送七公噸以上的血液到全身的末梢血管。然而,這條生命線的厚度僅二至三毫米,一旦因高血壓或先天性疾病,高壓血液滲入血管夾層,導致主動脈瞬間撕裂,就成了主動脈剝離。

在過去,開刀的風險始終太高,在台灣死亡率約三成,「即便在美國死亡率也有兩、三成,很多醫生看到乾脆不開(刀)。」魏崢說。

「大家遭遇到的問題,就是這個主動脈縫不起來。」魏崢解釋,傳統的手術是以針線縫合人工血管及主動脈,然而,撕裂的主動脈,被台北榮總心臟血管外科主任翁仁崇形容:「像紙片一樣薄。」要在這種基礎上縫上人工血管,單靠著幾個針孔支撐高壓的血流,無疑是緣木求魚。「你線穿過去,都還沒拉,這個洞就變成一條線(裂開)。」魏崢說。

而且光是縫合血管的一頭就要三十分鐘,才縫完,鮮血就從針孔開始漏出,魏崢形容:「就像水管漏水,噴,止不了。」輸血也來不及,因為出血更快,患者多是因為失血過多而死亡。花了這麼多時間搶救,一條一條血管細細縫補,但只消一分鐘,生命就這樣在手術台上流乾了。即使出了開刀房,也有患者因長時間經歷體外循環,造成血液凝固,身上開始全面性流血。

新思:縫不住就用綁的
自己畫設計圖送美國打樣

一個複雜的急症手術,可能只是欠缺一個簡單的點子。「一個護士或高中生,他就應該會想到,你既然不好縫,那乾脆用綁的吧!」魏崢說。他在柔軟的人工血管兩端套入接環,並在接環溝槽處用縫線固定,接到斷裂的主動脈內,最後用尼龍綁帶,從外面綁緊,由於接觸面積變大,因此更牢固。

靠著這個鈦金屬環,高危險的血管接合時間,從三十分鐘縮短為兩分鐘,同時降低風險。研發成功後的一年五個月中,接受這項新技術的二十四位患者全部存活,其中二十三位極為成功,全數出院,僅一位最近出現腦缺氧併發症。

魏崢不是點子的原創者。一九八○年代,美國就已推出用綁的醫療器材。「本來很高興有綁的產品出現了,但很失望,綁不牢。」魏崢放棄,又回到原點,重拾縫線。

自美國嬌生研發部門退休的創醫科技負責人張炤欣解釋:「我是工程師,不了解醫生需求,醫生也只能選擇用或不用。」此外,主動脈剝離的發生率為每年每十萬人中有二.六至三.五人,全台每年約六百至八百人,市場太小,廠商投資意願不大。

魏崢重新拿舊設計來研究,一拆開,發現中間有硬環支撐,但硬環表面太過光滑,「兩邊一拉就掉了。」他開始在空餘時間畫設計圖,經多次修改,調整深度、內部口徑大小、角度、材料、是否穿孔等,將畫好的圖傳真到美國,請認識的美國工廠幫忙細緻化設計圖,並打造樣品。

苦功:埋頭實驗六年
還得通過美國FDA法規

埋頭做了六年,魏崢常常週末帶著團隊七、八人,載著一車的手術器械,開車到苗栗縣竹南鎮的台灣動物科技研究所進行動物實驗。在簡陋的磚房裡,替實驗豬隻進行一整天的主動脈手術,接上人工血管,後續還要確保實驗豬隻存活,六個月後解剖檢查是否出現血栓。

做完二十幾次動物實驗,「(魏崢)不知道下一步怎麼做,擱在那裡幾年,等於已經是放棄。」張炤欣說,在友人介紹下,他協助魏崢申請FDA。他說,即使是魏崢這樣醫界權威,也走了一堆冤枉路。

「美國FDA和ISO都有規範,他那時不知道那些法規。」張炤欣說。申請第一步,必須完成生物相容性測試,並在符合良好藥品實驗研究規範的實驗室進行。因此,又花了六個月、新台幣一百多萬元將實驗樣本送到美國做測試。

FDA規定動物實驗要連續做三批,每次三隻,以測試持續性,「但事先不知道,做了二十多隻,多做就是多浪費錢!」張炤欣說。

此外,物理性測試全要補做。包括拉力、漏水、綁住的氣密度等,共十幾種測試。測拉力是要了解它能承受多少力量,漏水測試則要模擬血壓,看它能承受多大壓力。

張炤欣表示,「(魏崢)只想說要綁好,但要多好?沒想過。」一個醫生要先把FDA的法規弄清楚,魏崢不禁嘆氣:「做實驗還容易一點。」

因有實質相似的先例可循、完整測試文件、符合法規,送件四個月後,這個救人的小點子,終於在第七年獲得FDA認可。

「行醫這麼久,開的刀這麼多,總有一些覺得不太理想的東西,開刀的時候罵一罵,但都沒去做任何事情,有很多事,即便只是小小的改變,也會有相當的效果和進步。」這是魏崢的初衷。

(原文出處:商業周刊 第1119期)