新生兒組織與器官十分精細，早產兒更是脆弱，所使用的治療儀器必然要更精細。隨著科技的進步，以往相當欠缺的新生兒醫材，近年也有不少的進展，而這些有的體積比豌豆還小、有的重量和雨滴一樣輕的醫療器材，讓患病的新生兒有機會得到更好的治療。
比豌豆還小的動脈導管醫材
今年初，美國食品藥物管理局（FDA）核准了全世界第一個用於治療早產兒「開放性動脈導管」（PDA）的醫療儀器，產品名為 Amplatzer Piccolo Occluder，可以植入最輕體重不到 2 磅（約 900 公克）的小小早產兒心臟內。
人體的循環系統分為體循環與肺循環，胎兒在母體內無法自行呼吸，完全要靠母親的血液循環提供氧氣與營養，並運送二氧化碳與廢物，因此只有體循環而無肺循環。然而正常的循環有體循環與肺循環，所以胎兒心臟形成時，在主動脈與肺動脈之間會有一條血管相通，兩邊血液可因此不經過肺循環而直接交流，這個管子就是動脈導管。
正常狀況下，新生兒呼吸到人生第一口氣，此時會啟動肺循環的功能，動脈導管也會失去作用而逐漸自行關閉；然而，有時候動脈導管未能關閉，若是出生後 72 小時以上還沒有關閉，就叫做「開放性動脈導管」。倘若流過導管的血量太多，不僅會使心臟負荷過大，身體的活動及生長也會受影響。據了解，先天性心臟疾病中，大約有 10% 為開放性動脈導管，而美國每年有 6 萬名早產兒，其中大約 1.2 萬名患有開放性動脈導管，算是早產兒常見的先天性心臟病之一。
▲ 亞培開發的治療開放性動脈導管的醫材比豌豆還小，可植入體重約 900 公克的早產兒心臟內。（Source：影片截圖）
美國 FDA 核准的這款醫材，是由亞培（Abbott）所開發，可以透過微創手術在腿部的小切口插入，並經過血管引導至心臟，在那裡放置以密封心臟中的開口。這個比一顆豌豆還小的醫材，讓許多在重症加護病房中的早產兒手術後，可以很快地脫離人工呼吸器。
對許多住在重症加護病房的小小新生兒家屬而言，在治療與觀察的過程中，看著孩子全身插滿管線，心中極為不捨。嬰兒身上有數條電極線連接到監視器上，以監測呼吸、血壓、血氧、心跳等，不僅限制了嬰兒的活動，也造成物理治療的障礙，更隔絕了與父母擁抱的機會。曾有研究顯示，對早產兒或生病的嬰兒而言，皮膚與皮膚的接觸，可以降低肺部併發症、肝臟問題和感染風險。
和雨滴一樣輕的無線監測器
為了從一堆管線中解放這些加護病房的嬰兒，美國西北大學團隊在芝加哥的 Prentice 女子醫院和 Ann & Robert H. Lurie 兒童醫院，完成了一系列關於早產兒的第一次人體研究，並將研究發表在《科學》（Science）雜誌上，這項研究主要是開發無線人體感測器，用以取代目前監測加護中心嬰兒的傳統有線監測器。
研究試驗 70 名寶寶，他們穿戴無線感測器與傳統監控系統，同時進行數據比較，結果顯示，無線嬰兒感測器提供的數據與傳統監測數據一樣精確；另一方面，無線感測器還可以收集更多元的數據。目前只是進行第一次的人體研究，團隊希望在 2、3 年內應用在美國的醫院，同時在非營利組織的支持下，也預計明年向開發中國家發送感測器。
根據研究發表，這組無線感測器兩個一組，一個放置在嬰兒的胸部或背部，另一個則放在腳上。研究人員指出，雙感測器方式可以讓醫師收集心跳、呼吸，以及嬰兒的核心溫度和體溫；而足部和胸部之間的溫度差異，對於確定血流量和心臟功能具有重要的臨床意義，醫師也可以透過持續追蹤脈搏何時離開心臟，並到達足部來測量血壓。據了解，目前並沒有很好的方法來收集小小嬰兒可靠的血壓量測值，傳統血壓袖帶可能會傷害嬰兒脆弱的肌膚；若是選擇使用導管插入動脈的方式量測，又可能因為早產兒的血管直徑太小而相當棘手，甚至有感染風險。
不過，重症加護中心的新生兒皮膚尚未發育完全、非常脆弱，皮膚厚度減少約 40%，這組無線感測器要貼在新生兒皮膚上，若是用傳統膠帶可能會刺激或傷害到皮膚。關於這一點，研究人員也想到了，據悉，在 70 名受測試的重症加護病房嬰兒中，並未發現無線感測器造成皮膚損傷，而其保護皮膚的祕訣，就在於幾何形狀和柔軟結構的輕巧性質。
▲ 美國西北大學團隊完成人體研究的無線感測器。（Source：影片截圖，下同）
藥丸大小的微型心律調節器
薄如紙的裝置內部要嵌入一系列微小的電子元件，還要兼顧精確度與保護皮膚，因此整個發明涉及材料學家、工程師、生物醫學工程、神經外科、皮膚科和兒科醫師，再次凸顯新興醫療科技走向跨領域整合的趨勢。據說，這個貼在重症新生兒身上的雙感測器，重量就如同一滴雨滴般。
同樣也是令人眼睛為之一亮的發明，是在 2018 年底美國心臟協會的科學會議中，由 Children’s National Health System 研究人員所發表的微型嬰兒心律調節器概念性驗證，可以讓手術侵入性更小、疼痛更小、恢復更快，同時節省時間與成本。
傳統上，嬰兒的心臟手術往往要耗費數個小時，若是因為心律不整要裝上心律調節器，只得放在體外，或是要有一個較大切口的開胸手術。而這組團隊與國際知名的醫療產品大廠美敦力（Medtronic）的工程師合作，開發出一款微型心律調節器，已經在嬰兒模型上進行研究，正朝向臨床試驗的發展前進，若是成功，最終可能會徹底改變嬰兒心律不整的治療方式。
既然是為了小小嬰兒，那體積絕對不能大。據說這個微型心律調節器只有 1 立方毫米大，相當於一顆大藥丸的大小，如此一來可以透過微創手術放到胸腔內。研究團隊開發了一個雙通道自行錨定端口，手術過程只需要 1 釐米的切口，然後醫師可以將鏡頭透過其中一個通道插入胸腔，進而直視整個手術過程；然後，再透過第 2 個通道插入鞘管（sheath）進入心包囊，微型心律調節器短延伸的小導管，可以直接可視化地固定在心臟表面上。最後一步，將心律調節器插入切口並閉合皮膚，只會留下一個小疤痕，而非兩根大縫線。
在嬰兒模型的概念性驗證中，這項手術從切口到植入心律調節器的中位數時間，大概只有 21 分鐘，整個過程平均花費不到 1 小時，確實省下不少時間與成本，只是能否真正進入臨床應用，還要等到進入臨床試驗佐證方知。
▲ 貼在重症嬰兒身上的無線感測器，可監測呼吸、血壓、血氧、心跳等。
北榮最小肝臟移植刷新紀錄
諸如此類微小細緻的發明，也多虧了科技的進步，以及跨領域合作的盛行，讓小小病患或是早產兒，也能有適合他們專用的小小醫材。台灣目前雖然還沒看到這類的微型醫材在國際間放光芒，不過日前台北榮總成功替 25 天大的小嬰兒進行活體肝臟移植，讓人忍不住大讚「台灣的醫師真厲害」！
台北榮總的兒童肝臟移植團隊，在短短的兩個星期內（4 月 1 日及 15 日），分別在越南及台灣成功創下各自年齡最小的活體肝臟移植紀錄，前者 11 個月大，後者僅 25 天大。要替這麼小的嬰兒進行肝臟移植，必須結合跨科部醫療團隊，包括兒童外科、移植外科、整形外科、兒童醫學部、護理部、麻醉部等合作。更讓人感動的是，這位 25 天大的張小弟，當初是由台南成大醫院小兒科診斷及術前照顧，並轉介北上就醫，台灣醫學中心間的互相合作，也讓台灣看到更多更美好的希望。
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