Saturs
- Iemesli galvas transplantācijai
- Ziedotāja saņēmēja atlases process
- Pirms operācijas
- Ķirurģiskais process
- Pēc operācijas
- Atbalsts un izturēšanās
Turpmākā mugurkaula operācija un, domājams, plaša fizikālā terapija varētu ideāli atjaunot gan sensāciju, gan kustību funkcijas. Tomēr tādas funkcijas kā elpošana un ēšana īslaicīgi jāatbalsta ar ventilatoru un barošanas cauruli, pirms savienojumi starp smadzenēm un ķermeni tiek pienācīgi atjaunoti.
Kopā ar galvas transplantācijas medicīnisko ieguvumu nenoteiktību pastāv arī iespējamie riski, kas saistīti ar procedūru, tostarp hroniskas neiropātiskas sāpes, donora ķermeņa atgrūšana un imūnsupresantu toksicitāte orgāniem.
Tā kā ķirurģiskās metodes ir kļuvušas rafinētākas un konsekventākas, procedūrām, piemēram, audu un orgānu transplantācijai, kā arī pārstādīšanai (pārgrieztas ķermeņa daļas piestiprināšanai), ir bijuši salīdzinoši augsti panākumu rādītāji. Ar vairāk nekā gadsimtu ilgu transplantācijas attīstību daži pacienti un ķirurgi ir sākuši uztvert galvas transplantāciju kā potenciālu risinājumu progresējošām slimībām, kuras ar laiku kļūst galīgas, bet neietekmē smadzeņu darbību.
Ir bijuši ierobežoti panākumi galvas transplantācijas procedūrās, kas veiktas pelēm, suņiem un pērtiķiem. Daudzi ķirurgi ir kritiski vērtējuši pašreizējo panākumu līmeni, kas sasniegts dzīvnieku modeļos.
Turklāt medicīnas sabiedrība ir apšaubījusi, vai metodes ir pietiekami attīstītas, lai praktiski vai ētiski veiktu galvas transplantāciju cilvēkam. Ir apstrīdēta arī donora ķermeņa efektivitāte vienam saņēmējam, nevis vairākām orgānu transplantācijām. Cita starpā ķirurgi Serhio Kanavero un Sjaopins Ren plāno izmēģināt pirmo cilvēka galvas transplantāciju nākamajos gados. Kāda ir teorija, kas atbalsta viņu ambīcijas?
Iemesli galvas transplantācijai
Parasti galvas transplantācija būtu norādīta, ja indivīda smadzenes paliek normālas, bet ķermeņa darbība ir nopietni apdraudēta vai paredzams, ka tā neizdosies tādā veidā, kas ietekmē ilgtermiņa izdzīvošanu. Tas netiktu izmantots, lai pagarinātu kāda cilvēka dzīvi, ja ķermenis neizdodas dabiskos novecošanās procesos.
Cilvēkus, kuri ir jauni, var uzskatīt par kandidātiem, ja viņiem ir bijis akūts muguras smadzeņu bojājums, kas, piemēram, izraisījis kvadriparēzi, vai ja viņiem ir progresējoša, deģeneratīva slimība, kas neietekmē smadzenes. Muskuļu distrofija izraisa pakāpenisku elpošanas funkcijas un mobilitātes zudumu bērniem un jauniešiem, bet neietekmē smadzenes. Personas ar neoperējamu vai progresējošu vēzi, kas nav metastazējušas smadzenēs, tika apsvērtas arī attiecībā uz galvas transplantāciju, jo pastāv ierobežota turpmāka ārstēšana šajā posmā.
Galvas transplantācija tiktu izmantota kā pēdējās izvēles terapija, ja citas medicīniskās iejaukšanās nav izdevušās. To ierobežotu ziedotāju pieejamība.
Kurš nav labs kandidāts?
Ir grūti paredzēt, kurš var būt ideāls kandidāts galvas transplantācijai vai nē. Šie izslēgšanas kritēriji tiks izstrādāti pēc procedūras ieviešanas un labāk izprotot iespējamos komplikāciju un neveiksmes riskus.
Kā atzīmēts, novirzes, kas ietekmē smadzenes, visticamāk, būtu izslēgšanas kritērijs. Kādam, kam tiek veikta galvas transplantācija, mēnešiem, ja ne gadiem ilgi, būs nepieciešams liels sociālais atbalsts, tostarp nepārtraukta medicīniskā aprūpe un palīdzība ikdienas dzīvē. Arī izmaksas, kas saistītas ar pašu procedūru, visticamāk, būtu lielas, un kā sākotnēji eksperimentālu iejaukšanos to, iespējams, nesedz veselības apdrošināšana.
Ziedotāja saņēmēja atlases process
Ķermeņa donors būtu kāds, kurš cietis smadzeņu nāvē, iespējams, katastrofālas traumas dēļ, tomēr ir mākslīgi uzturēts, līdz var notikt galvas transplantācija. Tas saglabātu ķermeņa audu veselību un darbību, kam citādi vajadzētu būt normālai. Donoram galvas transplantācijas procedūrai arī turpmāk būs jāatbilst saņēmēja augumam un imunotipam.
Par nodomu kalpot kā ķermeņa donoram, iespējams, vajadzēja paziņot pirms traumas. Dažās vietās orgānu ziedošana ir noklusējuma vērtība, taču pašreizējie likumi, visticamāk, neaplūko ķermeņa ziedošanas iespēju.
Pašlaik galvas transplantācijai nav izveidoti formāli indeksi vai ziedošanas sistēmas, jo tā ir vēl nepierādīta procedūra.
Pirms operācijas
Tāpat kā jebkuras operācijas gadījumā, precīzāk, ar jebkuru orgānu transplantāciju, ir nepieciešams plašs process, lai sagatavotu saņēmēju procedūrai. Tas var ietvert pilnīgu medicīnisko un psihiatrisko novērtējumu. Ir jāpierāda, ka galvas transplantācija ir gan nepieciešama, gan droša un ka ķermeņa ziedojuma saņēmējs, iespējams, gūs panākumus ilgtermiņā.
Varētu iedomāties formālu neiroloģisku novērtējumu ar attēlveidošanu, iekļaujot datorizētu tomogrāfiju (CT) un smadzeņu magnētiskās rezonanses attēlveidošanu (MRI), kā arī elektroencefalogrammu (EEG). Galvas un kakla trauku kardiovaskulārais novērtējums var būt svarīgs arī ar CT angiogrāfiju vai ultrasonogrāfiju, kurai, iespējams, ir nozīme. Papildu ausu, deguna un rīkles (ENT) speciālista un pat zobārsta novērtējumiem var būt nozīme anomāliju pārbaudē. Pat miega pētījums, lai meklētu obstruktīvu miega apnoja, var būt svarīgs.
Svarīgi var būt sistemātiski veselības novērtējumi, identificējot hroniskus medicīniskus traucējumus, kas var ietekmēt transplantāta panākumus. Piemēram, var būt nepieciešama hronisku infekciju, diabēta, vairogdziedzera disfunkcijas un citu patoloģiju pārbaude. Var būt svarīgi izslēgt tos, kas smēķē, lieto alkoholu vai lieto citas aizliegtas narkotikas.
Lai transplantētu galvu, var būt svarīgi pilnībā likvidēt donora ķermeņa imūnsistēmu, lai novērstu noraidīšanu. To varēja panākt ar radiāciju un antivielām, pēc tam donora imūnsistēmu aizstās paša saņēmēja kaulu smadzenes. Šķēršļi tam ir donora ķermeņa uzturēšana dzīvā bez efektīvas imūnsistēmas nedēļās pirms galvas transplantācijas un negatīva ietekme uz nervu šūnām, kas transplantācijas laikā tiks sapludinātas ar saņēmēja šūnām.
Ķirurģiskais process
Cilvēkam vēl nav veikta galvas transplantācija. Neskatoties uz to, ķirurgi, kas interesējas par procedūras veikšanu, ir sagatavojuši protokolus, kas plāno turpmākās galvas transplantācijas darbības. Tomēr citi medicīnas eksperti ir izteikuši daudz kritiku par eksperimentālo pētījumu nozīmīgumu vai atbilstību, kas minēti ierosinātajā cilvēka galvas transplantācijas protokolā, jo dzīvniekiem noteikti ķirurģiskie precedenti ne vienmēr ir piemērojami cilvēka operācijām. Daudzi no plānotajiem rīkiem un metodes, piemēram, muguras smadzeņu transekcija, ķīmiskie fusogēni (līdzekļi, kas ļauj šūnām saplūst kopā), un muguras smadzeņu stimulācija vēl nav pietiekami pētīta, lai tos varētu atbilstoši izmantot cilvēka galvas transplantācijā.
Piedāvātajā protokolā četras ķirurgu komandas vienlaikus strādās ar saņēmēju un donoru.
Ķermeņa vitālo funkciju atbalstīšana
Operācijas sagatavošana sāktos ar traheotomiju, ventilācijas caurules ievietošanu un ventilatora izmantošanu, lai stabilizētu donora ķermeni, kad saikne starp smadzenēm un ķermeni tiek pārtraukta. Asins skābeklis, ķermeņa temperatūra un asinsspiediens tiktu kontrolēti operācijas gaitā.
Nepārtraukta asins plūsma donora ķermenī pārvietošanas laikā ir svarīga, lai uzturētu normālu skābekļa līmeni donora ķermeņa audos un orgānos. Galvenajos asinsvados būtu ievietotas plastmasas caurules (šī kanulēšana radītu šuntu). Asins plūsma pēc tam tiktu novirzīta uz dzīvības atbalsta mašīnu, ko sauc par ekstrakorporālas membrānas oksigenācijas (ECMO) mašīnu, kas piegādā asinīm skābekli un cirkulē neatkarīgi no sirds un plaušām.
Donora mugurkaula audu temperatūra tiktu pazemināta, ievietojot aukstus šķīdumus telpā gar mugurkaula sienu (epidurāli) vai starp muguras smadzeņu dura mater un arahnoīdo membrānu (subdurāli).
Kad mugurkaula audu temperatūra pazeminās, ķermenis kļūst gatavs transplantācijai.
Sagatavo saņēmēju
Tikmēr saņēmēja galva tiek anestēzēta (un smadzeņu darbība ir ierobežota), ievadot barbiturātu vai propofolu. Smadzeņu darbību visā procesā kontrolē, izmantojot EEG. Pēc tam saņēmējam tiek veikta līdzīga ķirurģiska sagatavošana kā donoram.
Asins plūsma no galvas tiek novirzīta uz ECMO mašīnu, lai padarītu to neatkarīgu no sirds un plaušām.
Alternatīvi, no asins plūsmas pārtraukšanas varētu izvairīties, mainot asins plūsmu no saņēmēja galvas un donora ķermeņa miega artērijām un kakla vēnām. Abas metodes saglabā nepārtrauktu asinsriti smadzenēs, kas nepieciešama, lai novērstu insultu un smadzeņu nāvi.
Hipotermijas izraisīšana smadzenēs ir galvenais, lai novērstu bojājumus procedūras laikā. Zemāka audu temperatūra samazina smadzeņu zema skābekļa bojājuma (anoksijas) risku, palēninot vielmaiņas ātrumu. Smadzeņu temperatūru var pazemināt ar biventrikulāru dzesēšanu, intraarteriālo dzesēšanu vai ar to saistītām metodēm. Tad dzesēšanas ķivere uztur smadzeņu hipotermiju.
Lai ierobežotu anoksiju smadzenēs, varētu cirkulēt papildu neiroprotektīvās vielas, piemēram, perftorāns, sērūdeņradis vai lidokaīns.
Kad saņēmēja galva un donora muguras smadzenes ir sasniegušas pietiekami zemu temperatūru (dziļa hipotermija), sākas transplantācijas process.
Trīs ķirurģiskas fāzes
Galvas transplantācijas operācijai, iespējams, būtu trīs fāzes:
Priekšējā pieeja
Lai sāktu, saņēmēja un donora kakla zona tiktu atvērta, atklājot kakla un mugurkaula muskuļus, asinsvadus. Muskuļi un asinsvadi būtu marķēti, lai tos vēlāk varētu savienot starp saņēmēju un donoru.
Traheja un barības vads būtu sagriezti, savukārt saņēmēja balsenes nervi tiktu saglabāti neskarti.
Aizmugurējā pieeja
Gan saņēmējs, gan donors būtu novietoti tā, lai varētu piekļūt mugurkaula aizmugurei. Tiks veikts griezums gar augšējā mugurkaula garumu, un mērķa skriemeļu ķermenis un zemāk esošie duras audi būtu sagriezti, lai atklātu muguras smadzenes.
Mugurkaula anastomoze
Lai nogrieztu muguras smadzenes, tiktu izmantots skalpelis. Būtu saglabāts papildu muguras smadzeņu garums, lai pielāgojumus varētu pielāgot gan saņēmēja, gan donora garumam un piestiprināšanas punktiem. Kad saņēmēja galva tiek noņemta, asinis no galvas tiek iztukšotas (izliktas). Galvas asinsvadi tiktu izskaloti ar Ringera laktātu, kas novērsīs asins koagulāciju, kas nesabojātu smadzenes.
Galva un ķermenis būtu izlīdzināti, un uz kakla zonas priekšpuses tiktu uzlikta titāna plāksne, lai stabilizētu galvu un ķermeni. Pēc tam galvenie saņēmēja asinsvadi būtu savienoti ar donora asinsrites sistēmu un sāktu saņemt asinis.
Visdziļākos muskuļus piestiprinātu ar šuvēm, kam seko barības vads, traheja un ārējie muskuļi.
Pēc tam ķermenis tiktu pagriezts, lai pabeigtu muguras smadzeņu piestiprināšanu. Pielāgošanas griezumi tiktu veikti, lai tie atbilstu garumam starp saņēmēju un donoru, pēc tam muguras smadzeņu sagrieztie gali tiktu sapludināti, izmantojot līmi, kas sastāv no fusogēniem, un pēc tam sašūti. Ārstēšana ar fusogēniem ideālā gadījumā ļautu izlabot bojātos neironus un pacienta smadzenēm veidot neironu saikni ar donora ķermeni.
Kad muguras smadzenes ir savienotas, mugurkaula aizsargājošā dura būtu atkal sašūta. Ir arī iespējams, ka elektrokardiostimulatoram līdzīga muguras smadzeņu stimulācijas (SCS) aparāta ievietošanu epidurālajā telpā aiz mugurkaula varētu izmantot, lai veicinātu neironu atveseļošanos.
Komplikācijas
Visticamākā komplikācija, kas saistīta ar galvas transplantāciju, būtu procedūras neveiksme, lai izveidotu nepieciešamos savienojumus, lai saglabātu normālas ķermeņa funkcijas.
Tas var izpausties smadzeņu asinsrites zudumā, kas izraisa išēmiju un smadzeņu bojājumus, insultu vai smadzeņu nāvi. Skābekļa piegādes zudums smadzenēs varētu būt līdzīgi kaitīgs. Asins-smadzeņu barjeras izjaukšana var izraisīt smadzeņu audu infekciju vai ievainojumus.
Ķermenis var ciest līdzīgas komplikācijas, zaudējot asins plūsmu vai skābekli, kas izraisa orgānu bojājumus vai mazspēju.
Ja nervu sistēma nespēj atjaunot savienojumu, tas var ietekmēt orgānu kustību, sajūtu un darbību (kas var izraisīt paralītisku ileusu, neirogēnu urīnpūsli, neirogēnu zarnu vai citas problēmas).
Imūnsistēma var noraidīt transplantēto orgānu, efektīvi radot destruktīvu nodiluma cīņu starp galvu un jauno ķermeni.
Pēc operācijas
Pēc operācijas, iespējams, sekos ilgstoša uzraudzība intensīvās terapijas nodaļā (ICU). Galva, kakls un mugurkauls tiktu stabilizēti, lai maksimāli palielinātu muguras smadzeņu saplūšanu.
Elpošana un cirkulācija būtu atkarīga no dzīvības atbalsta sistēmām, un barošana būtu jāpiegādā caur jejunostomijas cauruli, kamēr kustība atjaunojas.
Atveseļošanās gaitā fizikālā terapija, kas līdzīga quadriplegia rehabilitācijai, tiktu izmantota, lai veicinātu nervu savienojumus starp smadzenēm un jauno ķermeni. Nepārtraukti tiktu vērtēta diafragmas funkcijas atjaunošana, kas ir svarīga neatkarīgai elpošanai.
Prognoze
Nav ticamas informācijas, lai prognozētu, kā cilvēkiem veiktos pēc galvas transplantācijas. Viena varbūtība ir tāda, ka imūnsupresija ir nepieciešama visu mūžu, lai novērstu donora ķermeņa atgrūšanu. Dzīvnieki, kuri saņēmuši galvas transplantāciju, neizmantojot imūnsupresiju, izdzīvoja ierobežotu laika periodu, ilgākais no vairākām stundām līdz 29 dienām.
Riski, kas saistīti ar imūnsupresiju pašlaik veiktajās orgānu transplantācijās, ietver vidēji paaugstinātu infekcijas vai vēža risku.
Imūnsupresanti, kas tiek uzskatīti par galvas vai donora ķermeņa atgrūšanas novēršanu, ietver:
- Sirolimus
- Takrolīms
- Ciklosporīns A
- Belatacept
- Rapamicīns
- Prednizons
- Mikofenolāta mofetils
Liela deva, ilgstoša imūnsupresantu lietošana var izraisīt sekundārus bojājumus donora ķermeņa orgānos, piemēram, nierēs, atkarībā no konkrētajām lietotajām zālēm un daudzumiem, kas nepieciešami atgrūšanas novēršanai. Vairākiem no uzskaitītajiem imūnsupresantiem nav zināmas toksicitātes, taču, lietojot tos kopā ar galvas transplantāciju, būs jāpārbauda to iedarbība.
Atbalsts un izturēšanās
Psiholoģiskās konsultācijas, visticamāk, būtu noderīgas, pielāgojoties jaunam ķermenim, tiktu galā ar operācijas izraisītām blakusparādībām un būtiskām dzīvesveida izmaiņām. Iespējams, ka tikt galā ar nelabvēlīgiem rezultātiem (t.i., problēmām, kas saistītas ar sensācijas, mobilitātes vai zarnu un urīnpūšļa darbības atjaunošanu) radīs arī psihosociālus šķēršļus.
Vārds no Verywell
Maz ticams, ka tuvākajā nākotnē cilvēkiem varētu veikt galvas transplantāciju. Tomēr tēmas teorētiskā izpēte, ieskaitot ētiskos un tehniskos apsvērumus, var būt interesants uzdevums. Šie domu eksperimenti mūs sagatavo aktualitātēm, kas, iespējams, būs iespējamas, attīstoties medicīnas zinātnei.