“换头术”最大的难点在哪里?
可能很多人听到换头除了大吃一惊之外一定会提出一个疑问:换头到底能不能成功?在安全性上究竟能否保障志愿者的生命体态呢?
“脑袋搬家”的技术路径是否可行?
任晓平告诉记者,第一例异体头身重建在未进行之前,任何人都不能保证握有绝对的把握,但是从目前现代医学的发展程度来看,在理论上是可以实现的。
在医学发展的过程中,很多实验都是从动物开始,进而在人类得到临床应用的,此次人类异体头身重建术也不例外。
根据卡纳维罗在《Surgical Neurology International》杂志上发表的一篇描述“异体头身重建术”的论文显示,“异体头身重建术”主要有以下几个步骤:首先,必须要对接受头部移植手术的病人和捐赠人进行降温处理,进而放慢细胞死亡的速度;切下他们的头,并将主要的血管连到事先准备好的管子上;最后,切断脊髓,并尽可能保证伤口的清洁度。而在接下来的手术中,如何融合脊髓及内部神经成为了关键。
卡纳维罗打算用聚乙二醇解决脊髓连接融合问题。之后就是血管、肌肉和皮肤的缝合。卡纳维罗表示,术后病人的昏迷情况将可能会持续好几周的时间,而在这一过程中,医生会用电极刺激病人的脊柱,进而加强其与新神经的连接。如果病人体内出现排斥情况,医生则会向其体内注射抗排斥免疫抑制剂。卡纳维罗表示,如果手术成功,那么结合物理疗法,病人可在一年之内恢复行走能力。
“这个顺序是对的,应该考虑或者说这是环节中一个很好的设计,但这个设计方案能不能经得起实践检验,需要在实验中来完善它、验证它。如果这套方案不行,我们要采取相应其他方案,我们要准备好备用方案。目前报道出来的只是其中的一种”,任晓平说。
意大利神经外科专家塞尔吉奥· 卡纳维罗
4分钟是“换头术”的极限
同时,任晓平也提出了“异体头身重建术”需要克服的难点。
首先是缺血器官的损伤,传统的器官移植我们都会在有效的时间内尽快接上,心脏、肾脏等器官如果保存好了,几个小时内不会出现太大的问题,手部两三天都有存活的。“但是头部不行,太复杂!不仅是存活问题,患者的智商必须得以保证。”但头部在室温情况下超过4分钟,就会造成不可逆的损伤。通血之后,很可能脑细胞已经坏死,这样就相当于手术失败。目前全世界还没对这一方面进行足够重视,很多非专业人士会把它简单化,一带而过。其实这需要大量的人力物力和财力。
第二个难点是免疫排斥反应的问题。因为异体头身重建的特殊性,其中涉及复合组织的重建和中枢神经功能的保护,在重建之前我们必须回答和解决脑中枢神经是不是一个免疫特赦区,是否能够被目前的复合组织免疫治疗药物有效控制,选用何种方法抗排斥效果会更好,术后又如何有效监护和评价这一特殊“器官”,这些仍需在实验中寻求结果。
第三点就是中枢神经的连接和修复,这可能也是最为关键的问题和争议。
任晓平也曾经在小鼠身上进行头颅移植的手术
中枢神经是“活”下来的重中之重
用任晓平的话讲,中枢神经的连接和修复非常困难,“因为对头部中枢神经来说,不确定因素太多”。
任晓平作为哈尔滨医科大学第二附属医院手显微外科中心主任,在外科领域一直走在前沿。“上世纪90年代中期我到国外,那时国际医学界在挑战复合组织移植,‘头部移植’是复合组织移植的最前沿,而我们要攻克的第一个复合组织就是手部。在路易斯维尔大学,我们启动了这一研究,花两年时间才完成临床前的实验,完成人类第一个手部移植手术,到现在也是存活时间最长的移植手。攻克手部移植后,面部移植自然就突破了,因为解决了免疫药物学方面的难题,这方面一突破,整个领域就带活了。现在,全世界各身体复合组织的移植零零散散已有200例左右。”
做完手部和面部移植后,任晓平的下一步挑战自然就会想到头,“不过这个想法并不新,无论从民间传说还是此前的科学界,都进行过探索和尝试,只不过上个世纪这项研究只在有限度的范围内。进入新世纪后,我们要用现代技术来认真从事这项研究”。
意大利神经外科专家塞尔吉奥· 卡纳维罗声称,中国研究员成功为一只猴子“换头”
不同于手、面部等部位,头部移植在此基础上的要求更高,而中枢神经的连接则是这其中的重中之重。
国际神经修复学会创始主席黄红云曾表示,头移植术最核心的难点是延髓和脊髓的解剖结构和功能性连接。换头术相当于颅颈交界区脊髓完全横断性损伤,而完全横断性脊髓损伤后,损伤段以下神经功能丧失的直接原因,是上下行传导束的轴突传导功能连接中断。对于高等(如人类)哺乳动物,切断后的轴突也许可以做到瘢痕组织物理连接,但靠黏合剂是无法让已损伤的上下端轴突结构连接并恢复功能的。这是因为:轴突一旦被切断后即刻形成溃退,而轴突的重新连接是轴突再生的过程。
对此,任晓平表示,“中枢难不难?难!重不重要?重要!但我要将它放到最后一位,因为它涉及术后身体有没有良好的功能,就好像如果患者生存,但却没有智商、不能良好地行动,这样的结果其实并不是手术的目的。我曾经表示,这个项目要分步走,第一步要有效解决缺血和免疫排斥问题,那么病人就能活下来,我们就能挽救他的生命,让他有良好的思维,这就算是个阶段性的成果。有了第一步的基础,第二步才是功能恢复,让接受手术者有一个生活质量。传统医学认为中枢神经不能恢复,但近十年的医学不断发展,这个结论几乎要被推翻了,不论科学研究还是临床,都有很好的实例。这个项目很有希望,但这个希望一定要建立在良好的科研基础上,项目所需的人力物力非常大,不是一两个人就能完成的”。