高雄長庚經驗的毛毛樣病手術灌流評估與手術策略:

第17屆亞澳神經外科醫學會年會(AACNS 2024)邀請演講

高雄長庚神經外科莊銘榮醫師

這幾年，我的國際邀請演講日益增多。一年大約會有6到10場。其中毛毛樣病的手術灌流評估與手術策略，是最近每年都有的邀請題目。2023年是亞洲神經外科醫學會(ACNS)，2024年則是亞澳神經外科醫學會年會(AACNS)。台灣神經血管外科與介入治療醫學會(TSNIS)也是2023、2024連續兩年年會邀請我分享我們的研究與治療成果。我們團隊在高雄長庚進行的手術灌流評估研究逐漸受到國際矚目。這裡補充紀錄一下去年十月第17屆亞澳神經外科醫學會年會(AACNS 2024)邀請演講的內容。

一、毛毛樣腦血管病變的簡介與手術原理

毛毛樣腦血管病變（Moyamoya disease）是一種慢性進行性腦血管閉塞疾病，由於顱內大血管閉塞，導致小血管代償性雜亂無章地瘋長，多出來的側支循環異常毛細血管亂長成一團，X光片很像毛玻璃霧狀，因而由日文為Moya Moya稱之。腦血管毛毛樣病則因為血管的阻塞變化是慢慢發生的。

腦血管毛毛樣病以傳統的腦血管攝影來診斷最為清楚，醫學上，毛毛樣腦血管疾病不能預防、沒法根治、沒有有效的內科藥物治療選擇。但是經多年研究顯示可以做手術進行中風預防。注意，是中風預防，而不是中風後的治療。手術基本原則就是把頭皮上的動脈血管或是皮瓣移植於患者腦表，逐漸補足因腦血管阻塞造成的腦血液循環短缺。

常使用的腦血管重建手術有：

1.頭皮淺顳動脈與腦表中大腦動脈接合術（Superficial temporal

artery/middle cerebral artery anastomosis，簡稱 STA－MCA

anastomosis）

2.腦、腦膜、淺顳動脈吻合術（Encephaloduroarteriosynangiosis，

簡稱EDAS)

3.腦與肌瓣吻合術 （Encephalomyosynangiosis, 簡稱 EMS）。

把頭皮上的動脈血管移植於患者腦表，補足因腦血管阻塞造成的局部

循環短缺。這也叫做搭橋手術。由於搭橋的腦血管直徑一般都在1釐米

左右，需要用比頭髮細上10倍的縫線來縫合。縫線肉眼幾乎看不見，

需要在高倍顯微鏡下才能看清，因此也叫做超顯微血管縫合手術。

另外一種間接搭橋是把腦膜與肌瓣對腦皮質作吻合術，也可能逐漸補

足因腦血管阻塞造成的腦血液循環短缺。惟間接搭橋要達成效果的時間

長得多，另外在成人補足循環短缺的效果沒有兒童那麼好。

二、手術的適應症與手術的時機?

由於搭橋手術是一種中風預防手術，這裡就產生一個重要的問題，那就是那些毛毛樣病患是需要手術的?

臨床上毛毛樣病之所以特別，一就是這個疾病的嚴重度是動態，隨時間在演變的。這個疾病的嚴重高峰期一個是在青少年十來歲，另一個高峰期落在中年三四十歲。這個疾病過了四十五歲嚴重度就會下降(為什麼下降，這也是一個很好的學術問題)。臨床上病患表現的嚴重度也差異很多，有人血管攝影看起來很嚴重，鈴木分級的級數很高，但是因為側枝循環充足，因此實際上腦部實際的血液循環並不差，病患也可能沒有症狀。有人把所有血管攝影證實為毛毛樣病的病患都抓來手術，有人把有症狀的病患就帶進開刀房。

一般毛毛樣病患的症狀最常發生的叫做[暫時性缺血症候群]。這個症狀就是因為腦部血液循環不足產生的暫時性症狀。這個症狀有時候是手腳無力，有後是手腳感覺異常。也有時是非特異性症狀，例如頭痛、頭暈、失語或視力障礙。臨床診斷的判斷需要專家，因為有時候很難和癲癇或是神經根病變鑑別。非特異性症狀要診斷是暫時性缺血症候群有時候是非常不容易的。

目前的教科書針對毛毛樣病患的手術適應症是相當寬鬆的。只要是血管攝影診斷毛毛樣病，外加疾病相關的暫時性缺血症候群或是真實的中風，就可以手術。這裡真實的中風還包括缺血性中風與出血性中風。我們一般手術適應症是針對缺血性中風。至於毛毛樣病引起的出血性中風，這個需要單獨列為獨立篇章，容許我未來單獨討論。

這裡一直強調血管攝影診斷毛毛樣病，是因為許多磁振造影血管攝影(MRA)或是斷層掃描血管攝影(CTA)懷疑是毛毛樣病，都需要血管攝影診斷做確認。莊醫師統計近兩年因為磁振造影血管攝影(MRA)或是斷層掃描血管攝影(CTA)懷疑是毛毛樣病轉到我這裡進行血管攝影的，有約兩成病患並不是毛毛樣病。另外有近一成病患擁有毛毛樣病以外另外一種血管病變。莊醫師之前曾發表三位病患，他們是毛毛樣病合併中風，但是莊醫師都證實他們的中風是其他血管病變造成，毛毛樣病不是他們中風的直接兇手。

那血管攝影診斷毛毛樣病，是否可以藉此判斷毛毛樣病的嚴重度呢?

這就問到毛毛樣病的關鍵問題。上個世紀日本鈴木教授(JIRO SUZUKI)提出這個疾病時，確實是以血管攝影的表現定義疾病的嚴重度，這個就是有名的鈴木分類SUZUKI STAGING。這個分類將毛毛樣病血管攝影的嚴重度分成六類，由鈴木一級依次到最嚴重的鈴木六級。依據當年毛毛樣病的論文，他認為血管攝影越嚴重的病患，鈴木分級就越高，病情或是腦部缺血程度也就越嚴重。

結果20世紀還沒結束就被眾多臨床醫師證實完全不是那麼一回事。這就牽涉到一個關鍵字彙:側枝循環(Collateral)。毛毛樣病的主循環血管日益狹窄(同常是內頸動脈、中大腦動脈與前大腦動脈)，毛毛樣血管就是一種不健全的側支循環。這種結構有異正常血管的異常毛細血管亂長成一團，不但供血不足，也容易出血。但有些病患天生神奇，他有正常健全結構的正常血管的側支循環。這樣病患的腦部的供血血液循環就很正常，病患通常也沒有症狀。這樣的病患就不是需要手術的對象。

這就引出一個重要的問題，那我們如何量化腦部的供血血液循環狀態呢? 2010一群國際毛毛樣專家在柏林齊聚，給了一條指引，那就是[灌流](Perfusion)。這也是首度我們嘗試利用血管攝影以外的指標來量化毛毛樣病的嚴重度。不過腦部灌流是一個很深的學問。檯面上有氧15正子掃描灌流、Tc-99m ECD單光子斷層掃描灌流、斷層掃描灌流、磁振造影灌流(又分DCE、DSC、ASL、BOLD好多種)。各種方法的準確性與量化性各有優缺點。目前國際上沒有一個大家信服的灌流方法供臨床醫師作為診斷與手術適應症的參考。

這個主題就是高雄長庚莊銘榮醫師團隊正在進行的研究項目。

三、自動化腦斷層灌流AI分析與顯影動態增強磁振腦灌流與二氧化碳試驗

莊醫師自2021年開始進行IRB認證的研究主題:[利用自動化腦斷層灌流AI分析與顯影動態增強磁振腦灌流與二氧化碳試驗來定量評估毛毛樣病或毛毛樣症候群病患接受顱內顱外血管吻合手術前後的表現]

雖然說是前瞻性研究，但基本上早期並沒有改變教科書針對毛毛樣病患的手術適應症。在2021年之前，莊醫師團隊已經先後試過Tc-99m ECD單光子斷層掃描灌流、斷層掃描灌流、磁振造影灌流(DCE、DSC、ASL)。最後決定用的是自動化腦斷層灌流，搭配急性腦中風取栓手術專用的AI分析軟體: RapidAI。以及莊醫師獨創的顯影動態增強磁振腦灌流與二氧化碳試驗。這兩個工具角色有很大的不同。顯影動態增強磁振腦灌流與二氧化碳試驗原理複雜得多，這篇文章先暫時就自動化腦斷層灌流詳細解說。

先來說明自動化腦斷層灌流搭配AI分析軟體RapidAI。

RapidAI是美國史丹佛神經內科醫師Greg Albers教授團隊所研發，其核心產品之一是 RAPID (Rapid Processing of Perfusion and Diffusion)，特別用於急性缺血性腦中風的影像分析，協助判斷是否適合進行取栓手術（thrombectomy）。毛毛樣病算是慢性腦部缺血疾病，基本上並不是這個軟體原本的功能。不過我在2021年在線上親自對Greg Albers教授報告我的研究計畫，並取得他的認同授權給我使用這個軟體。同年我取得醫院學倫的IRB同意，當年就正式開始收病患。

RapidAI有一個很強大的功能就是利用磁振造影灌流(MRP)或是斷層掃描灌流(CTP)的灌流分析自動分割 infarct core（已壞死區域）與 penumbra（可救區域），計算 mismatch ratio（缺血與壞死比例），使用使用事先定義的參數（如 Tmax > 6s、CBF < 30%）自動標示病灶區域。毛毛樣病變的病患和急性缺血性腦中風病患不同，那就是真的發生實際中風產生infarct core（已壞死區域）的比例很少，但是透過penumbra（缺血可救區域）的參數分析，莊醫師的研究顯示Tmax最有鑑別力，利用系統機器學習演算法處理大數據訓練後自動識別灌流異常以圖像處理與標準化算法自動量化灌流參數來呈現缺血區域與缺血程度。Tmax的缺血程度依據Tmax > 10s、Tmax > 8s、Tmax > 6s、Tmax > 4s分別呈現紅、黃、綠、藍四個顏色。這樣的呈現一目了然。莊醫師的研究目前取Tmax > 6s(綠區)為標準，也就是莊醫師的毛毛樣病患不是診斷毛毛樣病就需要接受手術，他需要在自動化腦斷層灌流搭配AI分析達到Tmax > 6s(綠區)。莊醫師手上目前有近二十多位毛毛樣病患其Tmax並未達到手術標準。莊醫師就不手術，只是追蹤觀察他們的臨床症狀，並定期追蹤檢查。

利用動化腦斷層灌流搭配AI分析軟體RapidAI來檢視毛毛樣病這種慢性腦部缺血性疾病是一個很大的創舉。同時這個方法還有一個強大的功能，那就是追蹤毛毛樣手術:直接及間接腦血管重建手術的成效。

過去這個手術到底成效如何一直沒有適合的定量工具。有些醫院只好術前術後給病患做常規的血管攝影檢查。這個侵入性的檢查常常在增加病患的痛苦指數。診斷時需要血管攝影檢查以做出正確診斷是沒辦法的事。但是術後的血管攝影檢查除了確認所搭橋的血管有通外，實際上對於這個腦血管重建手術的成效得量化評估一點幫助也沒有。少數病患術後還有缺血性症候群，血管攝影檢查也沒辦法確認是手術成效不佳、搭橋位置不適合、新的缺血區域產生、或是其他非血管性症狀(如癲癇或非特異性頭痛)。

莊醫師近年來累積大量的毛毛樣手術，術前與術後的自動化腦斷層灌流搭配AI分析可以明確地看到手術的成效。灌流增加的區域與灌流增加的程度。累積到足夠學術發表的程度，莊醫師準備讓自動化腦斷層灌流搭配AI分析成為新的追蹤準則。

四、高雄長庚近年來的手術成果

演講中同時報告高雄長庚近年來的毛毛樣病治療成果。在收案的四年內我們總共對52個病患進行83次的搭橋手術，其中成人佔65次，兒童佔18次。併發症報告部分，令人聞風喪膽的術後血管吻合處出血，我們的併發症是0。術後微梗塞的比例是6%，一半是沒有症狀，這是因為常規術後磁振才發現的。發生術後微梗塞的原因主要是因為搭橋過程中需要夾閉接合的腦血管大約20-30分鐘。少數對側的梗塞是因為麻醉整體灌流下降，病患毛毛樣灌流極差產生。但是莊醫師有一例術後雙側嚴重梗塞的病例，這個病例發生在兩三年前，她術後立即發生雙側嚴重梗塞的原因，研判是灌流後血流太強，造成鬱積性中風。這個併發症莊醫師經常在國際報告，呼籲手術需要檢視流量。不是血流越接越強為佳。另外術後癲癇比率約5%。以上併發症數據都達國際水平。在高雄長庚，毛毛樣病搭橋手術是莊醫師每個月都有的常規手術，術後不進加護病房，平均術後四天出院。

再來是本場演講的亮點:手術後的灌流成效。莊醫師以自動化腦斷層灌流搭配AI分析Tmax>6s(綠區)在半年內體積減少一半以上為成效優良，達到比例的有93.3%。Tmax>6s(綠區)變成0，術後灌流近似正常人，達到比例的有55.5%。術後仍有暫時性缺血症候群的比例只有1.2%。術後發生中風的人數為0。

顯影動態增強磁振腦灌流與二氧化碳試驗是莊醫師自創的檢查，用來診斷血管自我協調功能(Autoregulation)。搭橋手術後腦血管自我協調功能明顯進步在成人比例為68.3%，在兒童為90%。

五、這場演講的結論

這場演講的結論有三。(1)過去沒有一個有效的毛毛樣病嚴重度評估工具，現在莊醫師的研究認為自動化腦斷層灌流AI分析與顯影動態增強磁振腦灌流與二氧化碳試驗可以成為未來毛毛樣病甚至是大部分腦血管病變的新標準。(2)過去沒有一個嚴謹的毛毛樣病手術適應症，未來可以以症狀性Tmax>6s為新的標準(這個結論需要進行一個新的臨床試驗才能下)(3)過去沒有一個有效的毛毛樣病手術的成效評估，現在莊醫師的研究認為自動化腦斷層灌流AI分析與顯影動態增強磁振腦灌流與二氧化碳試驗可以成為未來毛毛樣病手術的成效評估。

毛毛樣病慢慢的會不再是一個撲朔迷離的罕見疾病，毛毛樣病手術也慢慢不會是讓人聞風喪膽的腦部血管手術。