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心肺移植

區永谷醫生

香港大學李嘉誠醫學院外科學系

名譽臨床副教授

育醫造才：2017探索醫學世界系列

認識器官移植

全球首宗心臟移植手術於1967年12月3日在南非開普敦

2

香港首宗心臟移植手術

1992年12月

莫志強教授和趙瑞華醫生

50歲男性患上末期缺血性心臟病

葛量洪醫院

3

莫志強教授 趙瑞華醫生

心臟移植的歷程

歷史背景

1905年 Carrel - 心臟移植在狗

1944年 Medawar - 器官排斥概念

1964年 Shumway - 心臟移植技術

1967年 史丹福大學巴納德 - 世界首宗人類心臟移植手術

1980年 - 環孢菌素A

1996年 美國 – 每年約有3,500宗心臟移植手術

4

如何醫治「末期心臟衰竭」？

藥物包括 強心藥

使用植入型體內設備，如植入式的自動心臟除顫器 (AICD) 或 心房同步雙心室心律調節器 (CRT)

主動脈內氣囊泵

人工心肺

心室輔助裝置，又稱「人工心」

心臟移植手術

心臟衰竭

美國有五百萬人患有心臟衰竭

香港估計有十萬人患有心臟衰竭

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每年心臟移植數目及地區

NOTE: This figure includes only the heart transplants that are

reported to the ISHLT Transplant Registry. As such, the presented

data may not mirror the changes in the number of heart transplants

performed worldwide

2016JHLT. 2016 Oct; 35(10):

1149-1205

國際心肺移植協會

捐贈心臟者的標準

年齡 - 新生兒至60歲以上

沒有心臟病

沒有嚴重胸部創傷

沒有延長心肺復甦術，低血壓或低氧血症

正常心電圖和超聲心動圖

良好的心臟功能和冠狀動脈造影

沒有愛滋病或嚴重感染

6

受贈心臟者的標準

末期心臟衰竭，左心室的射出分率（LVEF）少於<25％

合理年齡 [<60]

心理穩定

無主要器官的功能障礙

無急性 / 慢性感染

沒有胰島素依賴的糖尿病

沒有藥物濫用

禁 忌 相對禁忌

年齡≥60歲

急性心肌炎，周邊血管疾病，慢性阻塞性肺病

禁忌 嚴重肺動脈高壓 (肺動脈壓> 60mm Hg）

心理問題（酗酒，吸毒，嚴重精神病等）

全身性疾病（結締組織病，神經和肌肉疾病，病態肥胖，嚴重的惡病體質）

7

心臟 / 肺部移植團隊

心胸肺外科醫生

心臟內科專家，呼吸內科醫生

免疫學專家，病理學專家

器官移植聯絡主任

社工

精神科專家 / 心理學專家

心臟衰竭的病因

擴張型心肌病

缺血性心臟病

風濕性心臟病

先天性心臟病

其他罕見的心臟病

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選擇受贈者的標準

狀態一：緊急

心室輔助裝置

人工心肺

主動脈內球囊泵 / 呼吸機 / 高劑量的強心藥

狀態二 - 其他等候中的受贈者

捐贈者與受贈者的配對

兼容ABO血型

捐贈者與受贈者的體重約 ± 20％

其他考慮因素包括 如病人身體狀況很差會有優先

等待名單的時間

抗體測試

種族，性別，宗教 - 不會作為考慮因素

9

保存捐贈者心臟

心臟器官的保全

切除

儲存在攝氏4度 Hartmann溶液中

移除心臟後要具有良好的保護，免受熱 /

創傷

移除捐贈者心臟

10

雙心房（斯坦福德）技術(史丹福大學)

11

移植心臟後的治療

深切治療病房 右心室功能障礙是常見的

使用一至兩天的呼吸機輔助

可能需要起搏器

免疫抑製藥物

需留深切治療病房三至七天

葛量洪醫院康復

安排手術後預防器官排斥的治療

移植後併發症 感染 - 細菌，病毒，真菌

器官排斥

高血壓 - 環孢菌素 / 類固醇

高脂血症 - 環孢菌素 / 類固醇

異體移植冠狀動脈疾病 - 5年內為50％

腎功能不全 - 環孢菌素

惡性皮膚病，淋巴瘤，肺癌

胃潰瘍，黃疸，穿孔

骨質疏鬆症 - 類固醇/年齡> 60歲

心理 - 焦慮，抑鬱

12

瑪麗醫院心臟 / 肺部移植中心

香港心臟移植心臟移植手術總數：191

心肺移植 心臟移植 心肝移植

13

香港心臟移植病人的存活率

1 年生存 86%

5 年生存 79%

10 年生存 66%

20 年生存 45%

USA Organ Procurement & Transplant Network database :

10 years survival was 48 % Ozduran et al. Transplantation Proc 2005 37;4509-12

美國器官移植數據庫：10年生存率為48％

世界心臟移植病人平均存活率

2016JHLT. 2016 Oct; 35(10): 1149-1205

Median survival = 10.7 years;

Median survival conditional on surviving to 1 year = 13.3 years

N = 118,788

(Transplants: January 1982 – June 2015)

國際心肺移植協會

14

平均有25%的病人在等候合適心臟捐贈期間死亡

評估等候心臟移植的病人數據1992年 至 2017年

398

completed

HTx work-up

313 suitable

for HTx85 delisted

191 heart

transplanted

77 died

while waiting

45

waiting list

統計心臟移植數據 : 2009年至 2015年

2016JHLT. 2016 Oct; 35(10): 1149-1205

國際心肺移植協會

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人工心的開創者

「理想」的血液泵

使用簡單 –容易設置和用最少的設備和人員能快速地使用

最小啟動量和連接

溫和，無創傷的血液處理能力，包括生物相容性材料

最小的發熱量

最低抗凝血要求

易於觀察

運輸方便

能夠完全支持心血輸出量（天/週）

成本

16

心室輔助器 (人工心) 的演變

外置式

氣動

脈衝

單向或雙心室

植入式

電動

脈衝

體積較大

多個移動配件

植入式

電動

連續流動

軸向式設計

體積較小

單個移動配件

植入式

電動

連續流動

離心式設計

體積較小

磁浮

植入式

電動

連續流動

軸向式設計

體積較小

部分支持

局部性

左心插管

© IHC 2005

左心房 主動脈

磁懸浮離心泵和控制台

17

雙邊支持

© IHC 2005

右心房

左心房

肺動脈

主動脈

磁浮離心泵和控制台

雙心室輔助器1. 左右心室支持

2. CentriMag花費 只是HeartMate II的10％

3. Bridge to LVAD的橋樑，移植橋樑，恢復橋樑

4. 優勝於「人工心肺」 (ECMO)

18

Magnetic Levitation Centrifugal®

System Components

外置式磁浮心室輔助器

Pump

泵

Motor

摩打

Console

控制器

雙心室輔助器

19

外置式脈衝氣泵心室輔助器 (栢林型號)

20

蘋果日報(20.8.2013)

外置式心室輔助器 (人工心) 的好處

較便宜 (比內置式心室輔助器便宜80%)

靈活性高

較容易計劃治療及轉介

可用於左右心室

21

外置式心室輔助器 (人工心) 的壞處

長期留醫在深切治療部

細菌感染的風險較高

血細胞受損

流血及中風

輔助器只能運作數週

心室輔助器 (人工心) 的演變

外置式

氣動

脈衝

單向或雙心室

植入式

電動

脈衝

體積較大

多個移動配件

植入式

電動

連續流動

軸向式設計

體積較小

單個移動配件

植入式

電動

連續流動

離心式設計

體積較小

磁浮

植入式

電動

連續流動

軸向式設計

體積較小

部分支持

局部性

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內置式心室輔助器 (人工心)

HeartMate II

HeartWare

連續流量心室輔助器 (人工心)

HeartWare HeartMate II

Both Devices have been approved for Destination Therapy by FDA / EC

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內置式心室輔助器 (人工心) 的好處

病人可回家，無需長期留院

可獨立生活

可正常工作

可外出旅行

容易控制輔助器

輔助器可使用多年

內置式心室輔助器(人工心)的壞處

高成本

血細胞受損

長期覆診

高血壓 / 中風的危險

出血和血栓栓塞

細菌感染

24

橋接至完全康復

橋接至完全康復

25

橋接至另一決定

橋接至另一決定

26

橋接的決定

顯著的心臟病和有問題的神經系統

等候病人，其他器官復原

與家人溝通

Bridge to Transplant

橋接至心臟移植

27

28

Heart Transplant Press Conference 2017

心臟移植新聞發布會2017年

植入式心室輔助裝置 (人工心)

HeartMate II

[Thoratec]

29

LVAD Program: a QMH experience

2010年8月至 2017年8月

52 末期心臟衰竭患者已接受左心室輔助器

28 出院回家繼續使用心室輔助器

11 橋接到心臟移植手術(移植後1人死亡）

13 使用人工心當中死亡

植入左心室輔助器

46 橋接至心臟移植

6 作為永久終極治療

香港心臟移植手術和左心室輔助器的數量

心臟移植 左心室輔助器

30

等候心臟移植的人數

31

現時心臟移植的發展

高的存活率

急性排斥發生率較低

遠期併發症仍然令人擔憂

十年來沒有增長

人工心的出現及發展

心臟移植的末來趨勢

邊緣捐贈者心臟管理

免疫抑制的變化趨勢

更好的藥物

更好的人工心輔助器

動物心臟移植？？

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Lung Transplantation

肺移植

肺移植

歷史背景

1963年 Hardy - 首次人體肺移植

1983年 Cooper - 成功單肺移植

1985年 Cooper - 雙肺移植

33

肺移植的病因

慢性阻塞性肺病

原發性肺動脈高壓

肺纖維化

支氣管擴張

淋巴管平滑肌瘤纖維化病 [ LAMs ]

其他

34

捐贈者選擇標準

基本上與心臟捐贈相同

沒有肺部受損

無感染

充足的氣體交換

- 100％O2時 PO2> 300 mmHg

- 40％O2時 PO2> 100 mmHg

保存捐贈者肺部

低溫

肺部膨脹至正常的 2/3

肺動脈灌注 - PGE1

肺保存液

35

單肺移植的選擇

單肺移植

最差的一邊

可供使用的肺葉

其他因素

肺贈體切除手術

36

37

肺移植手術後的存活率

肺氣腫 1年 78 %

囊性纖維化 1年 70 %

單肺 1 年 70 %

5 年 40 %

雙肺 1 年 70 %

5 年 48 %

成人肺移植按年份和類型的數量

NOTE: This figure includes only the adult lung

transplants that are reported to the ISHLT Transplant

Registry. As such, this should not be construed as

representing changes in the number of adult lung

transplants performed worldwide.2017

JHLT. 2017 Oct; 36(10): 1037-

1079

國際心肺移植協會

38

2017JHLT. 2017 Oct; 36(10): 1037-1079

成人肺移植 - 按區域劃分(2009年1 月 – 2016年6月)

國際心肺移植協會

肺移植手術後併發症

換肺過程 - 肺水腫

原發性移植失敗

出血

氣道裂開

胸膜空間問題

感染

排斥

39

肺部移植術後感染

肺部是唯一暴露於環境的器官

巨細胞病毒感染

細菌，病毒，真菌，原生物體

感染可以引發排斥

支氣管鏡灌洗和檢查

肺部移植術後排斥

肺移植更容易排斥

症狀包括- 不適，呼吸急促，胸腔Χ光

感染和排斥可以同時出現

支氣管鏡檢查和洗肺

每日肺量測試

40

術後慢性肺排斥(閉塞性細支氣管炎)

50％併發率

影響存活率的主要因素

？？慢性感染

發病率是死亡率的主要原因

首宗香港肺移植

香港首宗肺移植手術發生於1995年7

月，為一位27歲女士進行了單肺移植手術

41

香港首宗肺移植手術於1995年在葛量洪醫院進行

在2001年至2011年期間，共有15宗肺移植手術在香港進行

2011年前平均每年有1- 2宗肺移植手術

肝臟移植（屍體捐贈者）:

2009年有43宗，2010年有42宗，2011年有30宗

腎臟移植（屍體捐贈者）：2009年有87宗，2010年有74宗，2011年有59宗

香港目前的肺移植

自2012年以來 - 每年有4至12宗肺移植手術

死亡率低於10％

多使用人工心肺或人工肺來配合肺移植

42

瑪麗醫院肺移植服務

香港肺移植病人的存活率

1年存活率 93%

5年存活率 73%

10年存活率 56%

國際心肺移植協會數據 : 全球10年的生存 - 32％

43

2017JHLT. 2017 Oct; 36(10): 1037-1079

全球成人接受肺移植存活率

Median survival (years):

Double Lung = 7.4; Conditional = 9.9

Single Lung = 4.6; Conditional = 6.4

p<0.0001

1990年 – 2015年

國際心肺移植協會

丹麥，人口550萬：

73名屍體捐贈者和30宗肺移植已進行。

芬蘭，人口530萬：

92名屍體捐贈者和23宗肺移植已進行。

瑞典，人口940萬：

143名屍體捐贈者和60宗肺移植已進行。

44

邊緣肺捐贈的補救

離體肺灌注

Steen肺保存溶液混合血液 - Hct15％

呼吸機 +人工心肺

持續保存肺部長達6小時

離體肺灌注歷史

2001年瑞典的史蒂文發報首份「離體肺灌注」報告

54歲患有心肌梗死的病人肺部（心臟死亡後的捐贈）

190分鐘心肺復甦術後獲得

65分鐘離體肺灌術

成功進行右邊肺 (單肺) 移植

45

多倫多離體肺灌注體系

Perfusion : 40% CO

Ventilation: 7cc/kg, 7BPM, PEEP 5, FiO2 = 21%

J Heart Lung Transplant 2008; 27(12):1319-25.

離體肺灌注 –豬隻實驗

46

未來的肺移植

活體捐贈者的肺葉移植

已死亡的心臟捐贈者

47

Thank You

1

腦幹死亡和器官捐贈的倫理概念和實踐

梁嘉傑教授

香港大學外科學系

曾永馨基金教授(臨床神經科學)

瑪麗醫院榮譽神經外科顧問

2

人體器官移植的分類

• 自體移植

• 同種異體移植

–活體器官捐贈

–遺體器官捐贈

• 腦死亡捐贈者

• 無心跳捐贈者

• 異種移植

可作移植用途的器官:

腎臟、肝臟、心臟、肺臟、眼角膜、骨骼和皮膚

中風或頭部創傷會導致嚴重的腦損傷

3

在過去，這些患者大多數會因心臟停頓而死亡

隨著醫療技術的進步，許多這些病人可以用儀器和藥物保持生命

但由於嚴重的腦損傷，他們仍然無法康復

4

腦死亡含義

• 避免徒勞的治療

• 對患者身體尊重

• 尊重患者自主權

• 避免延長家人不切實際的期望

• 使其他有需要的患者可以得到治療

• 促進器官捐贈

腦死亡定義

• 由八十年代起 ，人體死亡的概念及判定有新轉變

• 「呼吸及心跳完全停止」已非唯一基準

• 「腦死亡」在國際醫學上已成為人類死亡判定的另一準則

• 有不同的定義：

–全腦死亡

–腦幹死亡

5

香港採用腦幹死亡標準

腦幹死亡

• 腦幹是人體的生命中樞 ，其作用包括連接大腦與脊髓來傳達訊息 、控制呼吸 、調節血壓和體溫等

• 腦幹死亡是指包括腦幹在內的全腦功能喪失以致無法恢復的狀態

• 病人只依靠醫療科技維持殘餘的心跳及部分生命表徵

• 腦幹死亡在醫學或法律上是等於死亡

6

腦幹死亡與植物人不同

腦幹死亡判定

• 本港法例沒列明腦死亡定義

• 醫學界有嚴謹定義和程序

• 香港醫院管理局有明確的指引

• 先決條件：

– 病人有明確導致昏迷的原因 (例如：中風，嚴重頭部受傷)

– 並排除各種可康復的因素 (例如：低溫症、肌肉無力症、使用過量藥物…)

7

誰能診斷腦幹死亡？

• 由兩位資深而又與器官移植事務無關的醫生分別進行兩次測試

• 其中一名醫生是腦科、腦外科或深切治療部醫生

• 以及一名有最少六年經驗並對腦幹死亡測試有認識的醫生

• 兩次測試分隔兩小時

判定腦死亡程序

• 一般在深切治療部進行

• 必須遵循嚴謹程序證實：

1. 腦幹神經反應完全消失及

2. 喪失自主呼吸能力

• 正式宣告病者死亡

8

腦幹喪失神經反應

１）觀察病人瞳孔有否隨光線強弱放大或縮小

２）雙眼被消毒紗布刺激時有否眨眼

３）耳朵被灌凍水後，雙眼有否左右移動

４）咽喉被竹籤觸碰時會否咳嗽

５）咽喉被喉管刺激時會否咳嗽

６）眼窩被按壓時，臉部會否出現疼痛反應

9

瞳孔擴大，對光線沒有反應

角膜表面對觸覺刺激無反應

10

耳朵被灌凍水後，雙眼不移動

正常情況：眼睛移動到一邊

腦幹死亡：眼睛不動

喉嚨對刺激沒有反應

面部對疼痛刺激沒有反應

11

喪失自主呼吸能力

• 自主呼吸能力是人生命最基本的功能

• 拔除呼吸儀器

• 繼續供氧，保持心臟功能

• 但患者已不能排出二氧化碳

• 血液慢慢積累二氧化碳，直到血液內含量超出正常

• 觀察是否仍然有呼吸反應

喪失自主呼吸能力？

12

進一步驗證測試

• 有需要時採用

• 例如：不能全然確定臨床測試結果

• 用血管造影，進一步測試身體是否停止向大腦供血，以證明腦細胞是不可能存活的

正常 異常

• 判斷腦幹死亡的準確度達至100%

• 通常心臟會很快停止

• 腦幹死亡在醫學或法律上是等於死亡

–可以停止支持生命治療

–可以捐贈器官 (由器官移植協調員處理)

• 但會盡量尊重家庭成員的感受和願望

判定腦死亡

13

遺體器官捐贈倫理問題

醫生的職責

• 腦幹死亡的診斷必須確定並遵守準則

• 宣布死亡的醫生必須履行道德責任

–不得參與器官的摘除和移植

–不可以直接或間接地從事牽涉買賣器官

–或任何使自己及所屬醫院獲益的行為

14

醫院管理局有明確指引

器官如何分配？

• 衞生資源配置的倫理問題

• 將器官給予最適合移植的病人，不可以浪費可供使用的器官

• 給予最需要移植的病人

–基於器官受益人即時生命危險？

–康復機會？年齡？生產力？

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病人自主權

• 中國人傳統「身體髮膚，受之父母」，「保留遺體完整」等觀念

• 病人自主權

–生前同意捐贈器官嗎？

–有改變決定嗎？

–家人可以代他們決定嗎？

–家人可以推翻病人生前決定嗎？

遺體器官捐贈的方式

• 「選擇加入制」（Opt-in System）

–市民需要主動登記加入

–美國、英國、澳洲、加拿大等

• 預設全民捐贈的「選擇退出制」（Opt-out System)

–若市民在生前沒有提出反對，即當默許於死後捐出有用的器官

–歐洲國家如西班牙、法國、意大利等

16

香港現行的做法• 「選擇加入」（Opt-in）捐贈制度

• 市民若想在死後捐出自己有用的器官或組織，可主動地加入計劃

• 直系親屬可推翻死者生前的捐贈意願

www.organdonation.gov.hk/tc/home.html

香港集思會2015

17

18

「不反對等如同意」？

• 「感覺上是強制捐贈」

• 「對不理解制度的人不公平」

• 「未必懂得處理退出手續」

• 「不應該假設市民願意捐贈器官」

理想的「預設默許」機制

• 不等同強制器官捐贈

• 可在「拒絕名冊」上登記

• 透明度高

• 手續上容易提出反對捐贈

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「西班牙模式」• 法例規定除非本人生前表達過反對意見，否則假設死後願意捐出器官。雖然死者家屬仍有最終的決定權

注意事項

• 家人有沒有權反對當事人的決定

• 市民對「腦幹死亡」的了解

• 對死亡議題的討論

• 捐贈器官應是「人性化」而自主性的行動，不應用「懲罰性」的方法來推行 (新加坡採用減低退出捐贈機制者的移植優先權）

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衡量和取捨

• 病人及家人遭遇的困難

• 個人的人權和醫療福利平衡

• 整體法制

• 社會的文化及教育