Sisältö
- Syyt päänsiirtoon
- Luovuttajan vastaanottajan valintaprosessi
- Ennen leikkausta
- Kirurginen prosessi
- Leikkauksen jälkeen
- Tuki ja selviytyminen
Myöhemmät selkärangan leikkaukset ja mahdollisesti laaja fysioterapia voisivat ihanteellisesti palauttaa sekä tunne että motorinen toiminta. Hengitys- ja ruokintaputkien, kuten hengityksen ja syömisen, on kuitenkin oltava väliaikaisesti tuettuja, ennen kuin aivojen ja kehon väliset yhteydet palautuvat riittävästi.
Päänsiirron lääketieteellisten hyötyjen epävarmuustekijöiden ohella toimenpiteeseen liittyy myös todennäköisiä riskejä, mukaan lukien krooninen neuropaattinen kipu, luovuttajan rungon hylkääminen ja immunosuppressiivisten aineiden toksisuus elimille.
Kun kirurgisista menetelmistä on tullut tarkempia ja yhdenmukaisempia, toimenpiteillä, kuten kudosten ja elinten siirrot sekä uudelleenistutuksella (katkaistun ruumiinosan kiinnittäminen uudelleen), on ollut suhteellisen korkea onnistumisaste. Kun elinsiirto on edennyt yli vuosisadan ajan, jotkut potilaat ja kirurgit ovat alkaneet pitää päänsiirtoa potentiaalisena ratkaisuna progressiivisille sairauksille, jotka muuttuvat lopulta ajan myötä, mutta eivät vaikuta aivojen toimintaan.
Hiirille, koirille ja apinoille suoritetuissa päänsiirtomenettelyissä on ollut vain vähän menestystä. Monet kirurgit ovat olleet kriittisiä nykyisessä menestyksessä, joka on saavutettu eläinmalleissa.
Lisäksi lääketieteellinen yhteisö on kyseenalaistanut, ovatko tekniikat riittävän kehittyneet päänsiirron toteuttamiseksi käytännössä tai eettisesti ihmiselle. Luovuttajan rungon käytön tehokkuus yhdelle vastaanottajalle useiden elinsiirtojen sijaan on myös kiistetty. Kirurgit Sergio Canavero ja Xiaoping Ren suunnittelevat muun muassa yrittää ensimmäistä ihmisen päänsiirtoa lähivuosina. Mikä on teoria, joka tukee heidän tavoitteitaan?
Syyt päänsiirtoon
Yleensä päänsiirto osoitetaan, kun yksilön aivot pysyvät normaalina, mutta kehon toiminta on vakavasti heikentynyt tai sen odotetaan epäonnistuvan tavoilla, jotka vaikuttavat pitkäaikaiseen eloonjäämiseen. Sitä ei käytetä pidentämään jonkun elämää, kun keho epäonnistuu luonnollisissa ikääntymisprosesseissa.
Nuoria ihmisiä voidaan pitää ehdokkaina, jos heillä on esimerkiksi akuutti selkäydinvamma, joka johtaa esimerkiksi kvadripareesiin, tai jos heillä on etenevä, rappeuttava sairaus, joka ei vaikuta aivoihin. Lihasdystrofia johtaa hengitystoiminnan ja liikkuvuuden asteittaiseen menetykseen lapsilla ja nuorilla aikuisilla, mutta ei vaikuta aivoihin.Päänsiirron yhteydessä on harkittu myös ihmisiä, joilla on toimintakykyinen tai pitkälle edennyt syöpä, joka ei ole metastasoitunut aivoihin. rajoitettu jatkokäsittely siinä vaiheessa.
Päänsiirtoa käytettäisiin viimeisenä hoitona, kun muut lääketieteelliset toimet ovat epäonnistuneet. Lahjoittajien saatavuus rajoittaisi sitä.
Kuka ei ole hyvä ehdokas?
On vaikea ennakoida, kuka voi olla ihanteellinen ehdokas päänsiirtoon. Nämä poissulkemisperusteet kehitettäisiin, kun menettely on toteutettu ja mahdolliset komplikaatioiden ja epäonnistumisten riskit ymmärretään paremmin.
Kuten todettiin, aivoihin vaikuttavat poikkeavuudet olisivat todennäköisesti poissulkemisperuste. Joku, jolle tehdään päänsiirto, tarvitsee paljon sosiaalista tukea, mukaan lukien jatkuva sairaanhoito ja avustaminen päivittäisessä elämässä kuukausia, ellei vuosia. Itse menettelyyn liittyvät kustannukset olisivat myös todennäköisesti suuret, ja aluksi kokeellisena toimenpiteenä se ei välttämättä kata sairausvakuutusta.
Luovuttajan vastaanottajan valintaprosessi
Kehon luovuttaja olisi joku, joka on kärsinyt aivokuolemasta, todennäköisesti katastrofaalisesta vammasta, mutta joka on kuitenkin keinotekoisesti yllä, kunnes päänsiirto voi tapahtua. Tämä säilyttäisi kehon kudosten terveyden ja toiminnan, minkä muuten pitäisi olla normaalia. Päänsiirtomenettelyn luovuttajan on lisäksi sovitettava vastaanottajan pituus ja immunotyyppi.
Aikomus toimia ruumiinluovuttajana olisi todennäköisesti ilmoitettava ennen loukkaantumista. Joissakin paikoissa elinluovutus on oletusarvo, mutta nykyinen laki ei todennäköisesti käsittele luovutusmahdollisuutta.
Tällä hetkellä päänsiirtoa varten ei ole perustettu virallisia hakemistoja tai luovutusjärjestelmiä, koska se on vielä todistamaton menettely.
Ennen leikkausta
Kuten minkä tahansa leikkauksen, ja erityisesti minkä tahansa elinsiirron yhteydessä, vastaanottajan valmistelemiseksi menettelyyn tarvitaan laaja prosessi. Tähän voi sisältyä täydellinen lääketieteellinen ja psykiatrinen arviointi. On osoitettava, että päänsiirto on sekä välttämätöntä että turvallista ja että kehonluovutuksen saaja todennäköisesti menestyy pitkällä aikavälillä.
Voisi kuvitella muodollisen neurologisen arvioinnin kuvantamisella sisältäen aivojen tietokonetomografian (CT) ja magneettikuvauskuvion (MRI) sekä elektroencefalogrammin (EEG). Pään ja kaulan verisuonten kardiovaskulaarinen arviointi voi myös olla tärkeä TT-angiografialla tai todennäköisesti ultraäänitutkimuksella. Korva-, nenä- ja kurkkutautien (ENT) ja jopa hammaslääkärin lisäarvioinneilla voi olla merkitys poikkeavuuksien seulonnassa. Jopa unitutkimus obstruktiivisen uniapnean etsimiseksi voi olla tärkeä.
Terveyden systeemiset arvioinnit voivat olla tärkeitä tunnistamalla krooniset sairaudet, jotka voivat vaikuttaa elinsiirron onnistumiseen. Esimerkiksi kroonisten infektioiden, diabeteksen, kilpirauhasen toimintahäiriöiden ja muiden poikkeavuuksien testaaminen voi olla tarpeen. Voi olla tärkeää sulkea pois ne, jotka tupakoivat, käyttävät alkoholia tai käyttävät muita laittomia huumeita.
Päänsiirron saamiseksi voi olla tärkeää eliminoida luovuttajan kehon immuunijärjestelmä kokonaan hylkimisen estämiseksi. Tämä voidaan saavuttaa säteilyllä ja vasta-aineilla, sitten vastaanottajan omaa luuytintä käytetään korvaamaan luovuttajan immuunijärjestelmä. Tämän esteitä ovat luovuttajaelimistön pitäminen elossa ilman tehokasta immuunijärjestelmää päänsiirtoa edeltävinä viikkoina ja kielteiset vaikutukset hermosoluihin, jotka sulautuvat vastaanottajan kanssa siirron aikana.
Kirurginen prosessi
Henkilölle ei ole vielä tehty päänsiirtoa. Kirurgit, jotka ovat kiinnostuneita toimenpiteen suorittamisesta, ovat kuitenkin laatineet protokollat, jotka suunnittelevat tulevan päänsiirron vaiheet. Muut lääketieteen asiantuntijat ovat kuitenkin kritisoineet kokeellisen tutkimuksen merkitystä tai merkitystä, joka on mainittu ehdotetussa ihmisen päänsiirto-ohjelmassa, koska eläimillä asetetut kirurgiset ennakkotapaukset eivät aina sovellu ihmisen leikkauksiin. ja tekniikoita, kuten selkäydinsiirto, kemiallisia fusogeeneja (aineet, jotka antavat solujen sulautua yhteen) ja selkäytimen stimulaatiota ei ole vielä tutkittu niiden tarkoituksenmukaisen käytön suhteen ihmisen päänsiirroissa.
Ehdotetussa protokollassa neljä kirurgiryhmää työskentelisi yhdessä vastaanottajan ja luovuttajan kanssa samanaikaisesti.
Kehon elintoimintojen tukeminen
Leikkauksen valmistelu alkaisi trakeotomialla, ilmanvaihtoputken asettamisella ja ventilaattorin käyttämisellä luovuttajan rungon vakauttamiseksi, kun aivojen ja kehon välinen yhteys katkeaa. Veren happea, ruumiinlämpöä ja verenpainetta seurataan leikkauksen edetessä.
Jatkuva veren virtaus luovuttajan kehoon siirron aikana on tärkeää normaalin happitason ylläpitämiseksi luovuttajan elimistön kudoksissa ja elimissä. Suurimmissa verisuonissa olisi muoviputket työnnössä (tämä kanylointi aiheuttaisi shuntin). Verenkierto ohjataan sitten elintukikoneeseen, jota kutsutaan kehonulkoisen kalvon hapetuslaitteeksi (ECMO), joka toimittaa happea vereen ja kiertää sitä riippumatta sydämestä ja keuhkoista.
Luovuttajan selkäydinkudoksen lämpötila laskisi asettamalla kylmiä liuoksia nikamaseinän (epiduraali) tai selkäytimen kovakalvon ja arachnoidisen kalvon väliseen tilaan (subduraalinen).
Selkäydinkudosten lämpötilan laskiessa keho on valmis elinsiirtoon.
Vastaanottajan valmistelu
Samaan aikaan vastaanottajan pää nukutetaan (ja aivojen toiminta on rajoitettua) antamalla barbituraattia tai propofolia. Aivojen aktiivisuutta seurataan EEG: n kautta koko prosessin ajan, minkä jälkeen vastaanottaja käy läpi samanlaisen kirurgisen valmistelun kuin luovuttaja.
Veren virta päästä ohjataan ECMO-koneeseen, jotta se olisi riippumaton sydämestä ja keuhkoista.
Vaihtoehtoisesti verenkierron keskeytyminen voitaisiin välttää vaihtamalla veren virtaus vastaanottajapään ja luovuttajan rungon kaulavaltimoista ja kaulalaskimoista. Molemmat menetelmät ylläpitävät jatkuvaa verenkiertoa aivoihin, mikä tarvitaan aivohalvauksen ja aivokuoleman estämiseksi.
Hypotermian aikaansaaminen aivoissa on avain vahingon estämiseksi toimenpiteen aikana. Alemmat kudoslämpötilat vähentävät aivojen matalien happivaurioiden (anoksia) riskiä hidastamalla aineenvaihduntaa. Aivojen lämpötilaa voidaan laskea biventrikulaarisella jäähdytyksellä, valtimon sisäisellä jäähdytyksellä tai vastaavilla tekniikoilla. Jäähdytyskypärä ylläpitää sitten aivojen hypotermiaa.
Muita neuroprotektiivisia aineita, kuten perftoraania, rikkivetyä tai lidokaiinia, voitaisiin kiertää anoksian rajoittamiseksi aivoissa.
Kun vastaanottajapää ja luovuttajan selkäydin ovat saavuttaneet riittävän alhaisen lämpötilan (syvä hypotermia), elinsiirtoprosessi alkaa.
Leikkauksen kolme vaihetta
Päänsiirtoleikkauksella olisi mahdollisesti kolme vaihetta:
Etuosa
Ensinnäkin vastaanottajan ja luovuttajan kaulan alue avautuisi, mikä paljasti kaulan ja selkärangan lihakset ja verisuonet. Lihakset ja verisuonet merkitään, jotta ne voidaan myöhemmin yhdistää vastaanottajaan ja luovuttajaan.
Henkitorvi ja ruokatorvi leikataan, kun taas vastaanottajan kurkunpään hermot pidetään ehjinä.
Posterior lähestymistapa
Vastaanottaja ja luovuttaja molemmat sijoitettaisiin siten, että selkärangan takaosaan pääsee käsiksi. Leikkaus ylemmän selkärangan pituudelle tehdään, ja kohdenikamien runko ja alla oleva dura-kudos leikataan selkäytimen paljastamiseksi.
Selkärangan anastomoosi
Leikkaamalla selkäydintä käytetään skalpellia. Ylimääräinen selkäytimen pituus säilyisi, jotta leikkauksia voidaan säätää vastaamaan sekä vastaanottajan että luovuttajan pituutta ja kiinnityskohtia. Kun vastaanottajan pää poistetaan, veri valuu päästä (eksanguoitu). Pään verisuonet huuhdellaan Ringerin laktaatilla, mikä estää veren hyytymistä vahingoittamasta aivoja.
Pään ja rungon kohdistus olisi ja titaanilevy asetettaisiin niska-alueen etuosaan pään ja rungon vakauttamiseksi. Vastaanottajan tärkeimmät verisuonet kytketään sitten luovuttajan verenkiertoon ja alkavat vastaanottaa verta.
Syvimmät lihakset kiinnitetään ompeleilla, joita seuraa ruokatorvi, henkitorvi ja ulkolihakset.
Runko käännettäisiin sitten selkäytimen kiinnityksen viimeistelemiseksi. Säätöleikkaukset tehtäisiin vastaamaan vastaanottajan ja luovuttajan välistä pituutta, sitten selkäydinten leikatut päät sulautettaisiin fusogeeneistä koostuvalla liimalla ja ommeltaisiin sitten. Fusogeenihoito mahdollistaisi ihanteellisesti vaurioituneiden hermosolujen korjaamisen ja potilaan aivojen muodostavan hermoyhteyden luovuttajan kehoon.
Kun selkäydin on kytketty, selkärangan suojakudos ommellaan takaisin yhteen. On myös mahdollista, että sydämentahdistimen kaltaisen selkäytimen stimulaatiolaitteen (SCS) asettamista selkärangan takana olevaan epiduraalitilaan voitaisiin käyttää edistämään hermosolujen palautumista.
Komplikaatiot
Todennäköisin päänsiirtoon liittyvä komplikaatio olisi menettelyn epäonnistuminen tarvittavien yhteyksien luomisessa normaalien kehon toimintojen säilyttämiseksi.
Tämä voi ilmetä aivoverenkierron menetyksenä, joka johtaa iskemiaan ja aivovaurioihin, aivohalvaukseen tai aivokuolemaan. Aivojen hapensyötön menetys voi olla samalla tavoin vahingollista. Veri-aivoesteen häiriintyminen voi johtaa aivojen kudosten infektioon tai loukkaantumiseen.
Keho voi kärsiä samanlaisista komplikaatioista, veren virtauksen tai hapen menetys aiheuttaa elinten vaurioita tai vikoja.
Jos hermojärjestelmä ei pysty muodostamaan yhteyttä uudelleen, se voi vaikuttaa elinten liikkumiseen, tunteeseen ja toimintaan (mikä voi johtaa paralyyttiseen ileukseen, neurogeeniseen virtsarakon, neurogeeniseen suolistoon tai muihin ongelmiin).
Immuunijärjestelmä voi hylätä siirretyn elimen, mikä luo tehokkaasti tuhoavan taistelutartunnan pään ja uuden kehon välillä.
Leikkauksen jälkeen
Leikkausta seuraisi todennäköisesti pitkäaikainen seuranta tehohoitoyksikössä. Pää, niska ja selkäranka vakautuisivat selkäytimen fuusion maksimoimiseksi.
Hengitys ja verenkierto välitettäisiin elintukijärjestelmien kautta, ja ruokinta olisi annettava jejunostomy-putken kautta, kun liike palautuu.
Paranemisen edetessä quadriplegian kuntoutukseen vastaavaa fysioterapiaa käytettäisiin aivojen ja uuden kehon välisten hermoyhteyksien edistämiseen. Itsenäisen hengityksen kannalta tärkeän pallean toiminnan palautumista arvioidaan jatkuvasti.
Ennuste
Ei ole luotettavaa tietoa sen ennustamiseksi, miten ihminen tekisi päänsiirron jälkeen. Yksi todennäköisyys on, että elinikäinen immunosuppressio olisi tarpeen luovuttajan rungon hyljinnän estämiseksi. Eläimet, jotka ovat saaneet päänsiirron ilman immunosuppressiota, selviytyivät rajoitetun ajan, korkeintaan useista tunneista 29 päivään.
Tällä hetkellä suoritettujen elinsiirtojen immunosuppressioon liittyvät riskit sisältävät kohtalaisen lisääntyneen infektio- tai syöpäriskin.
Immunosuppressantit, joiden on katsottu estävän pään tai luovuttajan ruumiin hylkimisen, ovat:
- Sirolimuusi
- Takrolimuusi
- Syklosporiini A
- Belatasepti
- Rapamysiini
- Prednisoni
- Mykofenolaattimofetiili
Suuri annos, pitkäaikainen immunosuppressanttien käyttö voi aiheuttaa toissijaisia vaurioita luovuttajan elinten elimille, kuten munuaisille, riippuen käytetyistä lääkkeistä ja hylkimisen estämiseen tarvittavista määristä. Monilla luetelluilla immunosuppressanteilla ei ole tunnettua toksisuutta, mutta niiden vaikutukset on testattava, kun niitä käytetään yhdessä päänsiirtoihin.
Tuki ja selviytyminen
Psykologisesta neuvonnasta olisi todennäköisesti hyötyä sopeutuessaan uuteen kehoon, selviytyäkseen leikkauksen sivuvaikutuksista ja suurista elämäntapamuutoksista. Epäsuotuisista tuloksista selviytyminen (ts. Ongelmat tunne, liikkuvuus tai suolen ja virtsarakon toiminta) voi myös aiheuttaa psykososiaalisia esteitä.
Sana Verywelliltä
On epätodennäköistä, että päänsiirto voitaisiin tehdä ihmisille lähitulevaisuudessa. Kuitenkin aiheen teoreettinen tutkiminen, mukaan lukien eettiset ja tekniset näkökohdat, voi olla mielenkiintoinen harjoitus. Nämä ajatuskokeet valmistavat meitä todellisuuteen, joka voi lopulta olla mahdollista lääketieteen edetessä.