두부 이식에서 기대할 수있는 것

콘텐츠

• 두부 이식의 이유
• 기부자 수혜자 선택 프로세스
• 수술 전
• 수술 과정
• 수술 후
• 지원 및 대처

공상 과학 소설처럼 들릴지 모르지만 의학이 발전함에 따라 언젠가 머리 이식의 역할이있을 수 있습니다. 머리 이식은 이론적으로 말기 질환이있는 사람의 머리를 외과 적으로 제거하고 혈관, 근육, 기관 및 식도를 기증자의 신체 구조에 부착하는 것을 포함합니다. 가장 최근에 제안 된 두부 이식 절차에는 수혜자와 기증자의 척추 신경을 융합하는 것도 포함됩니다.

후속 척추 수술과 상상할 수있는 광범위한 물리 치료는 감각과 운동 기능 모두를 이상적으로 회복 할 수 있습니다. 그러나 호흡 및 식사와 같은 기능은 뇌와 신체 사이의 연결이 적절하게 회복되기 전에 인공 호흡기와 수 유관에 의해 일시적으로 지원되어야합니다.

두부 이식의 의학적 이점에 대한 불확실성과 함께 만성 신경 병성 통증, 기증자 신체 거부, 면역 억제제의 장기 독성을 포함하여 절차와 관련된 위험도있을 수 있습니다.

수술 방법이 더욱 세련되고 일관되게됨에 따라 조직 및 장기 이식 및 이식 (절단 된 신체 부위의 재 부착)과 같은 절차는 상대적으로 높은 성공률을 보였습니다. 1 세기가 넘는 이식의 발전으로 일부 환자와 외과의는 시간이 지남에 따라 말기이지만 뇌의 기능에 영향을 미치지 않는 진행성 질환에 대한 잠재적 인 해결책으로 머리 이식을 고려하기 시작했습니다.

쥐, 개, 원숭이에 대해 수행 된 머리 이식 절차에서 제한적인 성공이있었습니다. 많은 외과의는 동물 모델에서 달성 된 현재 수준의 성공에 대해 비판적이었습니다.

더욱이 의료계는이 기술이 인간 피험자에게 머리 이식을 실질적으로 또는 윤리적으로 수행 할 수있을만큼 충분히 개발되었는지 의문을 제기했습니다. 여러 장기 이식이 아닌 한 명의 수혜자에게 기증자 신체를 사용하는 것의 효능도 논란이되었습니다. 외과의 사인 Sergio Canavero와 Xiaoping Ren은 앞으로 몇 년 안에 최초의 인간 머리 이식을 시도 할 계획입니다. 그들의 야망을 뒷받침하는 이론은 무엇입니까?

두부 이식의 이유

일반적으로 머리 이식은 개인의 뇌가 정상이지만 신체 기능이 심각하게 손상되거나 장기 생존에 영향을 미치는 방식으로 실패 할 것으로 예상되는 경우에 시행됩니다. 자연적인 노화 과정에서 신체가 실패 할 때 누군가의 생명을 연장하는 데 사용되지 않습니다.

예를 들어, 사지 마비로 이어지는 급성 척수 손상을 입었거나 뇌에 영향을 미치지 않는 진행성 퇴행성 질환이있는 경우 젊은 사람들이 후보자로 간주 될 수 있습니다. 근이영양증은 소아와 청년의 호흡 기능과 이동성의 점진적인 상실로 이어지지 만 뇌에는 영향을 미치지 않습니다. 뇌로 전이되지 않은 수술 불가능하거나 진행된 암이있는 사람들도 두부 이식을 고려했습니다. 그 단계에서 추가 치료를 제한했습니다.

머리 이식은 다른 의학적 개입이 실패했을 때 최후의 치료로 사용될 것입니다. 기부자의 가용성에 따라 제한됩니다.

누가 좋은 후보가 아닌가?

머리 이식을위한 이상적인 후보자가 누구인지 예측하기는 어렵습니다. 이러한 제외 기준은 절차가 구현되고 합병증 및 실패에 대한 잠재적 위험이 더 잘 이해되면 개발 될 것입니다.

언급했듯이, 뇌에 영향을 미치는 이상은 배제 기준이 될 수 있습니다. 머리 이식을받는 사람은 수년은 아니더라도 수개월 동안 지속적인 의료 관리와 일상 생활 지원을 포함하여 많은 사회적 지원을 받아야합니다. 절차 자체와 관련된 비용도 광범위 할 수 있으며 초기 실험적 개입으로 건강 보험에 포함되지 않을 수 있습니다.

기부자 수혜자 선택 프로세스

신체 기증자는 치명적인 부상으로 인해 뇌사를 겪었지만 머리 이식이 이루어질 때까지 인위적으로 유지되는 사람입니다. 이것은 신체 조직의 건강과 기능을 보존 할 것이며 그렇지 않으면 정상이어야합니다. 머리 이식 시술을위한 기증자는 추가로 수혜자의 키와 면역 형과 일치해야합니다.

신체 기증자 역할을하려는 의도는 부상 전에 명시되어야 할 것입니다. 일부 지역에서는 장기 기증이 기본값이지만 현재의 법은 신체 기증 가능성을 다루지 않을 가능성이 높습니다.

아직 입증되지 않은 절차이기 때문에 현재 머리 이식을 위해 설정된 공식화 된 색인이나 기증 시스템이 없습니다.

수술 전

모든 수술, 특히 모든 장기 이식과 마찬가지로 수혜자가 절차를 준비하는 데 필요한 광범위한 프로세스가 있습니다. 여기에는 완전한 의학적 및 정신과 적 평가가 포함될 수 있습니다. 두부 이식이 필요하고 안전하며 신체 기증 수혜자가 장기적으로 성공할 가능성이 있음을 입증해야합니다.

컴퓨터 단층 촬영 (CT) 스캔과 뇌의 자기 공명 영상 (MRI) 및 뇌파 (EEG)를 포함하는 영상을 통한 공식적인 신경 학적 평가를 상상할 수 있습니다. 머리와 목의 혈관에 대한 심혈관 평가는 역할을 할 가능성이있는 CT 혈관 조영술이나 초음파 조영술에서도 중요 할 수 있습니다. 귀, 코, 인후 (ENT) 전문의와 심지어 치과 의사의 추가 평가는 이상을 선별하는 역할을 할 수 있습니다. 폐쇄성 수면 무호흡증을 찾기위한 수면 연구도 중요 할 수 있습니다.

이식 성공에 영향을 미칠 수있는 만성 의학적 장애를 식별하는 체계적인 건강 평가가 중요 할 수 있습니다. 예를 들어, 만성 감염, 당뇨병, 갑상선 기능 장애 및 기타 이상에 대한 검사가 필요할 수 있습니다. 흡연, 음주 또는 기타 불법 약물 사용을 배제하는 것이 중요 할 수 있습니다.

두부 이식을 받으려면 기증자의 면역 체계를 완전히 제거하여 거부 반응을 예방하는 것이 중요 할 수 있습니다. 이것은 방사선과 항체로 달성 될 수 있으며, 수혜자의 자신의 골수를 사용하여 기증자의 면역 체계를 대체합니다. 이에 대한 장애물로는 두부 이식 전 몇 주 동안 효과적인 면역 체계없이 기증자의 몸을 살아있게 유지하고 이식하는 동안 수용자와 융합 될 신경 세포에 대한 부정적인 영향이 있습니다.

수술 과정

아직 사람에게 두부 이식을 시행 한 적이 없습니다. 그럼에도 불구하고 시술에 관심이있는 외과의는 향후 두부 이식 단계를 계획하는 프로토콜을 준비했습니다. 그러나 동물에 설정된 수술 전례가 항상 인간 수술에 적용되는 것은 아니기 때문에 제안 된 인간 머리 이식 프로토콜에 인용 된 실험 연구의 중요성 또는 관련성에 대해 다른 의학 전문가들의 많은 비판이있었습니다. 및 척수 절개, 화학적 푸 소겐 (세포가 함께 융합되도록하는 작용제) 및 척수 자극과 같은 기술은 인간 머리 이식에서의 관련 사용에 대해 아직 잘 연구되지 않았습니다.

제안 된 프로토콜에서 4 개의 외과 의사 팀은 수혜자와 기증자에 대해 동시에 협력합니다.

신체의 중요한 기능 지원

수술 준비는 기관 절개, 환기 튜브 삽입 및 뇌와 신체 사이의 연결이 끊어졌을 때 기증자 신체를 안정화하기 위해 인공 호흡기를 사용하는 것으로 시작됩니다. 수술이 진행됨에 따라 혈액 산소, 체온 및 혈압을 모니터링합니다.

전달하는 동안 기증자 신체로의 지속적인 혈류는 기증자 신체의 조직과 기관에서 정상적인 산소 수준을 유지하는 데 중요합니다. 주요 혈관에는 플라스틱 튜브가 삽입됩니다 (이 캐 뉼러는 션트를 생성합니다). 그런 다음 혈류는 혈액에 산소를 공급하고 심장과 폐와 독립적으로 순환시키는 체외 막 산소화 (ECMO) 기계라는 생명 유지 장치로 리디렉션됩니다.

기증자의 척추 조직의 온도는 추위 벽 (경막)을 따라 공간에 또는 척수 경막과 거미 막 사이 (경막 하) 사이 공간에 차가운 용액을 삽입하여 낮출 수 있습니다.

척추 조직의 온도가 떨어지면 신체가 이식 준비가됩니다.

받는 사람 준비

한편, 수혜자의 머리는 바르비 투르 산염 또는 프로포폴을 투여하여 마취 (뇌 활동이 제한됨)됩니다. 뇌 활동은 과정 전반에 걸쳐 EEG를 통해 모니터링됩니다. 그런 다음 수혜자는 기증자와 유사한 수술 준비를받습니다.

머리에서 나오는 혈류는 심장과 폐와 무관하게 ECMO 기계로 전환됩니다.

대안으로, 수혜자 머리와 기증자 신체의 경동맥과 경정맥으로부터의 혈류를 단락시킴으로써 혈류의 중단을 피할 수 있습니다. 두 방법 모두 뇌졸중과 뇌사를 예방하는 데 필요한 혈액을 뇌로 지속적으로 순환시킵니다.

뇌의 저체온증을 유도하는 것은 시술 중 손상을 예방하는 데 중요합니다. 낮은 조직 온도는 대사 속도를 늦춤으로써 뇌에 대한 낮은 산소 손상 (무산소 증)의 위험을 감소시킵니다. 뇌의 온도는 양심 실 냉각, 동맥 내 냉각 또는 관련 기술에 의해 낮아질 수 있습니다. 그런 다음 냉각 헬멧이 뇌의 저체온을 유지합니다.

퍼프 토란, 황화수소 또는 리도카인과 같은 추가 신경 보호 물질을 순환시켜 뇌의 무산소 증을 제한 할 수 있습니다.

수혜자 머리와 기증자 척수가 충분히 낮은 온도 (심각한 저체온증)에 도달하면 이식 과정이 시작됩니다.

3 단계 수술

두부 이식 수술은 잠재적으로 세 단계로 나뉩니다.

전방 접근

시작하려면 수혜자와 기증자의 목 부분이 열리고 목과 척추의 근육과 혈관이 노출됩니다. 근육과 혈관은 나중에 수혜자와 기증자 사이에 연결될 수 있도록 표시됩니다.

기관과 식도는 절단되고 수용자의 후두 신경은 손상되지 않습니다.

후방 접근

수혜자와 기증자는 모두 척추 뒤쪽에 접근 할 수 있도록 배치됩니다. 상부 척추의 길이를 따라 절단하고, 표적 척추의 몸통과 아래의 경막 조직을 절단하여 척수를 노출시킵니다.

척추 문합

메스를 사용하여 척수를 절단합니다. 수혜자와 기증자 모두의 길이 및 부착 지점과 일치하도록 조정 절단을 허용하기 위해 추가 길이의 척수가 보존됩니다. 수혜자의 머리가 제거되면 혈액이 머리에서 배출됩니다 (출혈). 머리의 혈관은 링거의 젖산으로 플러시되어 혈액 응고가 뇌를 손상시키는 것을 방지합니다.

머리와 몸통이 정렬되고 티타늄 판이 목 부분 앞쪽에 배치되어 머리와 몸통을 안정시킵니다. 그러면 수혜자의 주요 혈관이 기증자의 순환계에 연결되어 혈액을 받기 시작합니다.

가장 깊은 근육은 봉합사로 연결되고 식도, 기관 및 외부 근육이 이어집니다.

그런 다음 몸을 뒤집어 척수 부착을 완료합니다. 조정 절단은 수용자와 기증자 사이의 길이와 일치하도록 만들어 질 것이고, 척수의 절단 끝은 푸 소겐으로 구성된 접착제를 사용하여 융합 된 다음 봉합 될 것입니다. 푸 소겐으로 치료하면 손상된 뉴런이 복구되고 환자의 뇌가 기증자의 신체와 신경 연결을 형성하는 것이 이상적입니다.

척수가 연결되면 척추의 보호 경막이 다시 함께 재봉됩니다. 또한 척추 뒤의 경막 외 공간에 심박 조율기와 같은 척수 자극 (SCS) 장치를 삽입하여 뉴런 회복을 촉진 할 수 있습니다.

합병증

두부 이식과 관련된 가장 가능성있는 합병증은 정상적인 신체 기능을 보존하기 위해 필요한 연결을 설정하지 못하는 절차입니다.

이것은 허혈과 뇌 손상, 뇌졸중 또는 뇌사로 이어지는 대뇌 혈류의 손실에서 나타날 수 있습니다. 뇌로의 산소 공급 손실도 마찬가지로 해로울 수 있습니다. 혈액 뇌 장벽이 파괴되면 뇌 조직이 감염되거나 손상 될 수 있습니다.

신체는 유사한 합병증을 겪을 수 있으며 혈류 또는 산소 손실로 인해 장기 손상 또는 장애가 발생할 수 있습니다.

신경계가 다시 연결되지 않으면 운동, 감각 및 기관의 기능에 영향을 미칠 수 있습니다 (마비 성 장폐색, 신경성 방광, 신경성 장 또는 기타 문제로 이어질 수 있음).

면역 체계는 이식 된 장기를 거부하여 효과적으로 머리와 새로운 신체 사이에 파괴적인 소모전을 일으킬 수 있습니다.

수술 후

수술 후 중환자 실 (ICU)에서 장기간 모니터링이 이어질 수 있습니다. 머리, 목, 척추가 안정되어 척수 융합을 극대화합니다.

호흡과 순환은 생명 유지 시스템을 통해 매개되며, 움직임이 회복되는 동안 공장 절개 튜브를 통해 수유를 공급해야합니다.

회복이 진행됨에 따라 사지 마비에 대한 재활과 유사한 물리 치료가 뇌와 새로운 신체 사이의 신경 연결을 촉진하는 데 사용될 것입니다. 독립적 인 호흡에 중요한 횡격막 기능의 회복은 지속적으로 평가 될 것입니다.

예지

두부 이식 후 인간이 어떻게 할 것인지를 예측할 수있는 신뢰할 수있는 정보는 없습니다. 한 가지 가능성은 기증자 신체의 거부를 방지하기 위해 평생 면역 억제가 필요하다는 것입니다. 면역 억제를 사용하지 않고 두부 이식을받은 동물은 몇 시간에서 최대 29 일까지 제한된 기간 동안 생존했습니다.

현재 수행되는 장기 이식에서 면역 억제와 관련된 위험에는 감염 또는 암 위험이 적당히 증가하는 것이 포함됩니다.

머리 또는 기증자의 거부 반응을 예방하기 위해 고려 된 면역 억제제는 다음과 같습니다.

• 시 롤리 무스
• 타크로리무스
• 사이클로스포린 A
• 벨라 타 셉트
• 라파 마이신
• 프레드니손
• 마이코 페놀 레이트 모 페틸

면역 억제제의 고용량, 장기 사용은 사용 된 특정 약물과 거부 반응을 예방하는 데 필요한 양에 따라 신장과 같은 기증자의 신체 기관에 2 차 손상을 일으킬 수 있습니다. 나열된 면역 억제제 중 일부는 알려진 독성이 없지만 두부 이식을 위해 병용 할 때 그 효과를 테스트해야합니다.

지원 및 대처

새로운 신체에 적응하고 수술로 인한 부작용 및 주요 생활 방식 변화에 대처하는 동안 심리 상담이 도움이 될 수 있습니다. 불리한 결과 (즉, 감각, 이동성 또는 장 및 방광 기능 회복 문제)에 대처하는 것도 심리 사회적 장애를 일으킬 수 있습니다.

Verywell의 한마디

머지 않아 인간에게 두부 이식이 시행 될 가능성은 낮습니다. 그럼에도 불구하고 윤리적 및 기술적 고려 사항을 포함하여 주제에 대한 이론적 탐구는 흥미로운 연습이 될 수 있습니다. 이러한 사고 실험은 의학이 발전함에 따라 궁극적으로 가능할 수있는 현실을 준비합니다.