林鼎淯醫師專欄

累積疝氣手術的心得:人體的生物力學結構重建

我做疝氣手術這麼多年,門診裡最常被問的不是「會不會痛」,而是「為什麼你不放網膜?」這篇是我給自己的答案 — 從生物力學的角度,大部份用立體交叉重建即可完整。

· 林鼎淯 醫師

「林醫師,你為什麼不放網膜?」

這個問題,我在門診裡聽到的次數,大概跟「會不會復發」差不多。每次遇到這樣的問題,我都要停下來想一想:怎麼說,才能讓對方真正理解我的考量?

我想先把問題本身修正一下。嚴格說,我的答案不是「不放網膜」,而是「很少部份的疝氣會要用到」。這兩種說法,聽起來只差一點點,但背後的邏輯完全不同。人工網膜不是貼補洞口取代組織,而是用在和肌肉筋膜組織,三明治結構的合併。

前者是在迴避一個選擇;後者是在兩種設計取向之間,根據病人的情況,選擇我認為更合適的那一個。網膜修補是非常成熟的術式,在許多情況下是正確的工具。我不是不用,而是在某些條件成立時,我的設計思維會優先往另一個方向走。

這個方向,是用病人身體自己的組織,重新修補和重建腹壁的結構層次。

我把它叫做「設計取向」,是因為手術不只是把缺口補上就好。對我來說,修補疝氣的目標,是讓腹壁重新回到它應有的力學狀態 — 能夠承受日常生活的壓力、能夠隨著身體的動作順應變形、能夠在未來繼續發揮功能。要達到這個目標,我在適合的條件下,會從生物力學的角度來設計我的手術。

這篇文章,是我嘗試把這個思維整理清楚,讓想多了解的人看到完整的邏輯。

林鼎淯醫師於手術中,配戴手術放大鏡專注進行疝氣修復

接下來,我會從三個生物力學維度來說明我的考量。然後我會特別提到,什麼情況下我不會選這條路 — 因為我覺得那個部分同樣重要,不應該放在角落。

材料替代,不是我在手術室裡最看重的問題。我在意的,是結構怎麼設計。

一旦把問題從「用什麼材料補」轉換成「怎麼讓結構回到正確的力學狀態」,思維就完全不同了。

工程上有一個概念叫做複合材料設計:單一材料,不論多強,在長期重複載荷下,都有疲勞極限。但如果把多層不同取向的材料疊在一起,每一層分擔不同方向的應力,整體結構的耐久性就會大幅提升。想想碳纖維、或者木材中的層積板,原理是一樣的。

腹壁的設計,本來就是這樣。它不是一片肌肉,而是多層肌肉和筋膜交錯組成的複合系統,每一層的纖維走向都不同,負責應對不同方向的力。當疝氣發生時,這個複合系統的某一層出現了缺損。我在手術室裡想的,是怎麼重建這個多層結構的力學完整性 — 而不只是在上面蓋一塊補丁。

這個思維,對應到三個具體的力學維度,與現代生物力學大師Bert Fung的研究不謀而合。

多層比單層耐久

我把 Shouldice 術式看作一個多層應力分散(multi-layer stress distribution)系統。

四層應力分散示意 — 多層複合結構分擔多方向應力,整體耐久遠超過任一單層

這個術式的核心,是把腹股溝後壁重疊縫合成四層。這四層不是重複疊加同樣的東西 — 每一層在縫合時都有特定的張力方向,彼此互相分擔應力。整體效果,類似複合材料設計的概念:沒有哪一層需要單獨承擔所有的力,應力被分散到整個結構系統上。

我之所以看重這一點,是因為腹股溝區域受到的力,在日常生活中是反覆的、多方向的。我咳嗽、我爬樓梯、我轉身、我搬重物 — 這些動作都會對腹股溝施加不同方向的壓力。腹壁要撐過這樣的長期使用,需要的不是一個在某個方向很強、但在其他方向脆弱的結構,而是一個能夠分散多方向應力的複合系統。

我在意的另一件事,是自體組織有 remodeling 的能力。身體的組織會持續更新、重塑。當自體組織在正確的張力環境下癒合,它不只是被動地形成疤痕 — 它會依照所受到的力學刺激重新排列纖維結構,讓修補部位的力學特性逐漸接近原生組織。

這個「主動適應」的特性,是我設計手術時很在意的考量之一。

腹壁是會動的結構

我認為,腹壁不應該被當成靜態的「牆壁」。它是一個動態的系統,設計上本來就要配合身體的呼吸和動作。

腹股溝百葉窗效應示意 — 內斜肌與腹橫肌收縮時下緣向下外移,蓋住腹股溝管頂部

有一個解剖現象我很喜歡拿來說明這一點:腹股溝管有所謂的「shutter effect」—當內斜肌和腹橫肌收縮的時候,它們的弧形下緣會向下、向外移動,像百葉窗一樣把腹股溝管的頂部壓低蓋住。這是身體原本設計來應對腹壓升高的動態保護機制 — 用力的瞬間,這個機制同步啟動,幫助守住腹股溝這個天然的弱點。

這個機制能不能正常運作,取決於修補後腹壁的順應性匹配(compliance matching)。

「順應性」這個詞,在力學上指的是材料或結構在受力時能夠配合變形的程度。順應性匹配,意思是修補材料的力學特性要能夠跟周圍的組織協調 — 不能太硬、不能太軟,要能隨著腹壁的動作一起順應。

這是我在評估修補方式時,很在意的一個面向。當自體組織在正確的解剖位置、正確的張力下縫合,它整合進腹壁動態系統的能力,是我設計手術時考量的重點之一。

我選擇 compliance matching 這個取向,是因為我認為腹壁的動態功能是一個值得在設計時納入的維度,而不只是靜態的覆蓋。這是我的考量;它不是批評其他取向,而是說明我設計手術時的優先排序。

重建力的流動,不是蓋住缺損

從張拉整體(tensegrity)的概念來看,腹壁是一個「張力連續系統」—它的各個部分透過力傳導路徑(force transmission pathway)彼此相連,力在整個系統中流動,而不是集中在某一個點。

力線完整 vs 力線潰堤對照 — 上:完整張拉系統的連續力線;下:疝氣造成的力線中斷與外洩

腹股溝韌帶(inguinal ligament)和聯合肌腱(conjoint tendon)是這個系統裡的關鍵錨點。它們之間的張力連續性,決定了力能不能在腹壁的不同部分之間順暢傳遞。

疝氣發生時,不只是缺口本身出了問題 — 是整個力線被中斷了。那個缺口,是力的流動在這個位置「潰堤」的結果。

我設計手術時很在意的是:不是單純把缺口蓋住,而是重新建立腹股溝韌帶和聯合肌腱之間的張力連續性。具體來說,就是讓縫合後的結構,能夠重新承擔起傳遞力的角色,讓力可以透過正確的路徑在腹壁中流動,而不是繞路或在某個點積累。

這個「力線重建」的概念,是我在手術設計上的核心邏輯之一。一個成功的修補,在我的理解裡,不是「疤痕夠厚」,而是「力的流動路徑是對的」。

這個邏輯,讓我在適合的條件下,優先考慮用自體組織來重建這個張力系統,而不是只是在缺口外面加一層覆蓋。因為生物力學是現代組織工程(Tissue Engineering)的基礎。

巧遇疝氣囊來源幹細胞

我想特別說明間質幹細胞(mesenchymal stem cell)在疝氣修補領域的研究現況

目前的研究方向包括:間質幹細胞在組織修復過程中對基質重塑的調控作用、以及在生物支架材料上培養自體幹細胞的可能性。這些研究讓我覺得有意思,因為它們的思維方向,和我在設計手術時在意的「組織主動適應」概念有一些交集。

但我要說清楚:這些都是研究與發展中的方向。目前它們不是每位病人例行使用的臨床選項。在現有的文獻裡,支持間質幹細胞應用在疝氣修補的臨床證據還非常初步,離常規應用還有相當的距離。

我之所以提這個,不是為了說我的手術包含了什麼特殊技術,而是想說明我對這個領域的持續學習和觀察 — 這個知識積累,對我在評估病人個別情況時有參考價值,但它本身不是我現在提供給每位病人的處置。

再生醫學是我正在觀察的方向;不是現在的答案,而是未來可能的參考。

怎麼決定,是門診的事

我把這麼多生物力學的東西寫出來,不是要說服任何人選某種術式。

我寫這篇文章的出發點,是想讓想多理解的人,能夠看到我的決策邏輯 — 為什麼我在某些條件下,會往自體重建的方向走。這是透明,不是推銷。

每一個疝氣病人的情況都不一樣。缺損大小、疝氣的類型、是否是復發性的、病人的整體身體狀況、腹壁肌肉的品質、生活和工作型態 — 這些都是我在門診裡評估的維度。沒有一個術式是適合所有人的,也沒有一個哲學是在所有條件下都正確的。

我在意的,是根據眼前這個病人的真實情況,做出我認為最適合他的設計選擇。

如果你看完這篇,對自體重建的設計邏輯有了一些了解,也對自己的情況有更多想法,那麼門診就是我們一起把這些問題說清楚的地方。你帶著問題來,我帶著對你情況的評估,我們一起決定哪條路比較合適。

這是我希望醫療決策應該有的樣子:一起討論,不是我單方面下結論。

林醫師資歷

經驗, 是一例一例累積出來的。

林鼎淯醫師 — 童綜合醫院泌尿科主治醫師・約書亞診所院長

林鼎淯醫師

童綜合醫院泌尿科主治醫師・約書亞診所院長

現職

  • 台北|約書亞診所 院長
  • 台北|書田泌尿科眼科診所 泌尿科主治醫師
  • 台中|童綜合醫院 泌尿科主治醫師

研發與國際資歷

  • 美國專利新式微創疝氣手術(Integrated Hernioplasty®)發明人
  • 資深疝氣外科專門醫師
  • 美國紐約 Albany Medical Center 研究員

專科資格與教職

  • 外科專科醫師
  • 泌尿外科專科醫師
  • 台北榮民總醫院 泌尿外科 主治醫師
  • 國立陽明大學 講師

實際治療結果會因個人狀況、疝氣型態與組織條件而異。