中山一院研发不中断血流技术,让器官在受者体内立即工作

移植肝脏 不用冷藏

本报记者 贺林平

2017年11月08日14:01  来源:人民网-人民日报
 
原标题:移植肝脏 不用冷藏

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  传统器官移植技术,往往要用器官保存液进行灌洗、降温,使器官遭受缺血、冷藏的损伤。广州中山大学附属第一医院首创“不中断血流”肝移植技术,模拟人体供血机制,让器官以更“鲜活”的状态植入患者体内,至今已成功实施移植13例。这项技术,也开创了一个新平台,有助于促进学科基础研究。

  器官移植技术问世63年来,缺血损伤一直是“拦路虎”。广州中山大学附属第一医院(以下简称中山一院)首创“不中断血流”肝移植技术,让器官以更“鲜活”的状态在受捐患者体内立即“工作”,至今已成功实施移植13例。

  很多人对器官移植并不陌生。早在上世纪70年代,我国就完成了第一例肾移植手术。如今,广东器官捐献数已经连续7年全国第一,赋予了千千万万生死线上的患者第二次生命。然而,按照以往的技术惯例,志愿者捐献的器官都要经过“灌注、低温保存、再灌注”的过程,才能移植到受捐患者的体内,这已经成为“医学常识”,也被写入医学生的教科书。

  如今,采用由中山一院副院长、器官移植科学术带头人何晓顺团队发明的这项新技术,捐献的器官不需要灌洗,也不需要放在冷藏箱保存,让捐献者转赠的“生命礼物”少受损伤,最大程度地保护了器官的功能,从而极大地避免了器官移植的常见并发症。

  传统灌洗冷藏

  难免折腾肝脏

  现代器官移植是20世纪医学领域的伟大成就之一,素有“医学皇冠上最耀眼的明珠”之称。一般来说,传统器官移植技术都要经过“三部曲”,也就是器官获取、保存及植入。

  就拿肝脏移植来说,医生从捐献者体内摘除过程中,先用器官保存液进行灌洗、降温。随即,因缺血而颜色发黄白色的肝脏被放入0—4摄氏度的器官保存液中保存,再植入移植受体的腹腔,让新肝的血管和胆管与患者的血管和胆管一一吻合。随着血液流入新肝,原本冰凉的肝脏重新变得温热,表面变为鲜红色。当胆管有金黄色的胆汁流出时,移植成功,患者重获新生。

  在这个过程中,器官一旦离开捐献者体内,便处于“无血流供应”状态,持续数小时至数十小时不等。这就会不可避免地遭受缺血、冷藏及再灌注的损伤,导致肝功能受损。而这些不利因素,正是影响移植疗效乃至导致移植失败的最主要原因。

  “供肝的质量和保存时间长短,是保证换肝成败的关键因素。”医学专家表示,肝脏缺血超过30分钟就会坏死,无法移植。而在传统移植模式下,受到损伤的肝脏移入患者体内,肝功能多少都会打折扣。

  “我们用转氨酶为例,来评估肝功能受损的程度。换肝的病人术后转氨酶高达数百乃至数千,都是挺常见的情况。”中山一院的移植医生赵强说,新肝植入病人体内,重新恢复血液供应,医学上称为“再灌注”,这一过程也会发生险情。由于供肝要用低温的灌注液冲洗、保存,原来残存在肝脏内的灌注液,可能在血液恢复供应的一瞬间“冲入”患者的体内。这一冷热交织的巨大冲击,会导致患者血压低、心率加快甚至心脏停跳,医生称为“灌注后综合征”。若手术时麻醉技术不够精湛,或情况过于严重,就可能危及生命。

  模拟人体供血

  提高肝脏机能

  虽然科学家进行了几十年的努力,但器官移植过程中缺血损伤这一核心问题仍未得到解决。这不仅影响患者的生存质量,也成为器官移植发展的“技术天花板”。

  “医生的职责,是将捐献者送出的‘生命礼物’完好、平稳地传递给需要的病人。我们希望让这份珍贵的礼物少受、不受损伤,最大效率地发挥作用。”何晓顺说,为了解决这个难题,多年来他带领中山一院器官移植团队一直在思考和探索。

  中山一院器官移植中心是全国历史最悠久、移植规模最大的中心之一,其移植例数及疗效均居全国前列。作为我国临床器官移植和器官捐献的发源地,该中心完成了多项“第一”:我国首例成功的大器官移植、首例公民器官捐献的肝移植、亚洲首例肝肾联合移植、亚洲首例多器官移植、国际首例“两肝三受”肝移植、国际首例心死亡捐献多器官移植,完成的改良多器官移植例数居全球前列,患者生存率达到世界领先水平。

  尽管居于世界领先水平,然而创新的脚步仍不能停歇。何晓顺大胆假设,如果在移植过程中始终保持器官的血液供应,器官就能以最鲜活的状态移植给患者,上述难题将迎刃而解。不过,这个设想在传统的技术条件下“几乎不可能实现”。最大的困难在于:肝脏离体后,谁来源源不断地为其提供血液供应?

  技术的创新并非空中楼阁,必须有坚实的物质基础和技术储备,以及恰到好处的灵光一现。中山一院如今用来实现“不中断血流”肝移植术的设备,其前身是该院数年前自主研发的“多器官功能修复系统”,在器官移植后用于修复损伤器官。这种“多器官功能修复系统”可在手术前模拟人体的机制,为器官提供血液,从而保护器官功能。

  在持续不断的研发改进过程中,何晓顺进一步提出了科学假设:只需对“多器官功能修复系统”稍加改进,并对移植手术进行重新设计,就可解决器官移植中的缺血损伤问题。“这个科学假设的意义,在于让捐献的器官‘血液供应不中断’,告别‘灌洗冷藏’。”

  5年来,何晓顺团队在动物身上进行了近百例移植实验,并获得了一系列技术创新。

  今年7月23日,首例“不中断血流”人体肝移植术将肝脏以“最鲜活”的状态移植给了患者。摘取器官前,医生先将连接肝脏的血管接入“多器官功能修复系统”,在断掉原有血液供应的同时,由“多器官功能修复系统”替代人体的供血机制,从而实现平稳过渡。供肝植入受体时,将受体的血管接入“多器官功能修复系统”,在由受体的血液循环系统“接管”的同时,将机器撤离。在这个过程中,肝脏里的血流从未停止过;术后肝功能指标也明显优于传统肝移植手术。

  开创基础平台

  应用前景广阔

  “不中断血流”器官移植理念的成功实践,从根本上避免了传统器官移植技术的先天缺陷。更重要的是,“多器官功能修复系统”是一个基础平台。有了它的支撑,将这项技术延伸到心、肺、肾等器官的移植上,完全可以想象。这有望重构半个世纪以来器官移植理论与技术体系,推动器官移植学科进入2.0时代。

  除了临床应用上,“多器官功能修复系统”在医学研究史上首次实现器官在“离体状态”下长时间保持功能与活力,因而将为研究器官功能、器官间相互作用、器官离体治疗、器官功能修复等提供全新的基础研究平台,为我国临床医学研究实现多学科、多层次的突破提供了可能。

  我国由于人口众多、病例丰富,在临床医学上具有一定的优势,名院名医的临床经验和技术并不输于欧美日等发达国家。但在学科基础研究上,却还存在相当大的差距。而新的研究平台,为生命科学的相关学科,如生理学、病理学、毒理学、药学、病原学、肿瘤学、生物工程学等,都将提供全新的科学研究方法和模式。

  何晓顺认为,在不中断血流的情况下,器官保持和人体及其他器官的联系,其运作的机理会和将器官拿出来作为一个独立部分研究大相径庭。在这一层面,我国的医学基础研究可望和西方发达国家处在同一起跑线上。

(责编:王红玉、杨阳)

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