換頭術,最大的難點在哪里?
有醫(yī)生敢于踏入頭顱移植的禁區(qū)并不奇怪,但是有愿意換頭的志愿者就令人匪夷所思了,因為這意味著要在還活著的時候讓醫(yī)生切下自己的頭。但是這樣的志愿者竟然出現(xiàn)了。那么換頭術在技術上能否實現(xiàn)呢?又會面臨怎樣的倫理問題呢?
天堂手術
2015年6月12日到13日,萬眾矚目的第39屆美國神經(jīng)外科和骨外科年會在美國馬里蘭州首府安那波利斯市舉行。之所以令人矚目,不是因為學會本身多么激動人心,而是因為今年參加該學會的有兩個特殊人物:一個是意大利的外科醫(yī)生卡納維諾(Sergio Canavero),另一個是俄羅斯的30歲的斯皮里多諾夫(Valery Spiridonov)。
意大利醫(yī)生卡納維諾宣布要進行人類頭顱移植手術。
這兩個人何以如此受人關注呢?因為這兩個人,一個是醫(yī)生,一個是病人,要在大會上討論一個驚世駭俗的手術:頭顱移植。所謂的頭顱移植,通俗地說就是——換頭!
卡納維諾是意大利都靈的一位外科醫(yī)生,都靈高級神經(jīng)調(diào)控集團的主任。在2013年他就宣布要進行人類頭顱移植手術。他說,成功的關鍵在于使用粘合劑(fusogen)粘合切斷的脊髓,使得兩個不同人的脊髓可以生長連接起來。“如果成功,那些因為身體嚴重疾病而面臨死亡的患者則可以獲得新生。”他稱這個計劃為“天堂手術”(Heaven surgery),取自手術的全稱head anastomosis venture(頭吻合冒險)的縮寫。
卡納維諾在2015年2月3日的《國際外科神經(jīng)學》雜志上發(fā)表了一篇轟動世界的論文,題目叫“雙子座脊髓融合計劃:重裝”(The “Gemini” spinal cord fusion protocol: Reloaded)。在該文章里,卡納維諾詳細地描述了他準備施行的換頭術的各個細節(jié)。他強調(diào),完成頭顱置換有4個關鍵步驟,第一是必須要用一把鋒利無比的刀,比如特殊制造的鉆石刀,或者氮化硅制作的納米厚度的刀片,確保切斷面整齊,易于連接;第二步,盡可能完好地連接脊髓灰質(zhì);第三步,使用特殊粘合劑幫助截斷面吻合;第四步,使用電刺激刺激脊髓連接端吻合生長。
2014年4月,卡納維諾醫(yī)生又受邀在著名的TED上進行了演講,向世界詳細陳述了他的計劃。他甚至仔細計算了該手術需要大約100個外科醫(yī)生輪流進行,時間大概需要36小時,費用大約1280萬美元。他說,手術需要迅速地切下頭顱,立刻降溫至10-15度,在1小時之內(nèi)完成頭顱與捐贈者的軀體吻合,迅速地吻合血管,需要在15分鐘內(nèi)恢復頭顱的血供,然后使用粘合劑,比如PEG,粘合脊髓斷端。患者將被置于低溫昏迷的狀態(tài)數(shù)日,直到確保手術吻合成功,可以自主呼吸和心跳為止。
這聽起來就像是天方夜譚。
有醫(yī)生敢于踏入頭顱置換的禁區(qū)不奇怪,但是有愿意接受頭顱置換的志愿者就有些匪夷所思了,因為那意味著要在還活著的時候切下自己的頭,接到另一具腦死亡的軀體上去,能不能活下來就完全聽天由命了。
圖:卡納維諾的雙子座脊髓融合手術示意圖
志愿者登場
俄羅斯人斯皮里多諾夫就是這樣一個“勇者”。
今年30歲的斯皮里多諾夫是一個軟件工程師。他很不幸患有先天性的Werdnig-Hoffman綜合征,即脊柱肌肉萎縮綜合征?;加羞@種病的人,因為肌肉的萎縮,漸漸不能動彈,到晚期呼吸肌也喪失功能,絕大多數(shù)人在童年就會不幸夭折,只有大約10%的人能活到成年。斯皮里多諾夫就是這其中的10%的不幸中萬幸的人。雖然存活了下來,他肢體萎縮,靠輪椅移動,生活不能自理,因此生活質(zhì)量很差。這就是他為何愿意接受這個“賭命”的手術的原因。
兩年前,斯皮里多諾夫聽說了卡納維諾的大膽計劃后,與他取得了聯(lián)系,并在媒體上公布愿意成為第一個志愿者。他立刻成為全球媒體矚目的焦點。斯皮里多諾夫近日飛往美國,與卡納維諾醫(yī)生一起登上大會的講臺,面向來自世界各國的外科醫(yī)生們解釋他的決定和計劃,希望取得醫(yī)學界的支持。他說:“我完全知道風險所在。但我希望我參與這次學會能夠?qū)㈩^顱置換手術這個觀點和計劃推進一步,取得醫(yī)學界的支持和理解。”他希望手術能在兩年內(nèi)進行,希望被置換的身體是一個年輕健壯的軀體,“我并不著急,但如果一切順利的話,手術應該可以在2017年的某天進行。具體在哪里做,取決于這次學會的結果,但我希望最好能在美國的某家醫(yī)院進行”?!拔也皇且粋€瘋子,而是一個工程師,我希望能說服醫(yī)生們,這樣的手術是很有必要的?!薄拔也皇钳偪竦揭车糇约旱念^,相信我。”
6月13日,卡納維諾和斯皮里多諾夫如期登上神經(jīng)外科和骨外科年會的講臺,進行了長達兩小時的演講,詳細陳述了他的計劃和理由。雖然兩位都一再強調(diào)這是嚴肅認真的醫(yī)學實驗,與會者的反應如同預料的一樣,有對這種冒險探索表示歡迎的,也有對此直斥荒誕的,認為這是一個瘋狂的計劃。
今年30歲的斯皮里多諾夫是一個軟件工程師。
動物實驗
那么頭顱移植真的有可能嗎?
實際上,醫(yī)學界對頭顱移植的嘗試早就開始了。
1908年5月21日,美國芝加哥的醫(yī)生古斯里(Charles Guthrie)進行了有文字圖片記錄的第一例狗頭移植。他將一只狗的頭切下來,移植到另一只狗的頸部下方,將血管肌肉吻合,使得這只狗有了兩個頭。血管吻合后,接受移植的狗的血液通過血管進入移植來的狗頭,傳入大腦,然后回到接受移植的狗的血液循環(huán)。
在《血管外科及其應用》一書中,他詳細描述了這個手術,并附有照片。照片上一個雙頭的狗躺在手術床上,新移植的頭在脖子下面,上下顛倒,所以看起來兩個頭的下巴湊在一起,非常詭異。他還記述了移植的狗頭出現(xiàn)瞳孔收縮,鼻翼擴張,甚至伸舌頭的動作。可惜幾分鐘后狗頭就不動了。移植失敗。
到了20世紀50年代,移植技術大幅進步,前蘇聯(lián)醫(yī)生杰米霍夫(Vladimir Demikhov)又開始了狗頭移植的嘗試。他使用快速縫合血管的血管吻合器,將20只小狗的頭分別吻合在了20只大狗的頸部。據(jù)他出版的書《生命器官的實驗性移植》中記載,這些狗頭平均存活了大約2到6天,最長的甚至存活了29天。
在書中他詳細記錄了實驗的細節(jié),并附有照片。其中一個是1954年2月24日的實驗記錄,一只一個月的小狗的頭被移植到一只成年牧羊犬身體上。實驗記錄寫道:早上9點,被移植的小狗頭開始急切地想要喝水喝奶,而且擺動頭部,似乎想從受體的成年狗身上掙脫出去;晚上10點30分,當大狗準備睡覺時,小狗頭咬了實驗員的手指,導致出血。2月26日晚上6點,小狗頭咬了大狗的耳后,大狗大叫并猛烈搖頭。
而據(jù)1959年12月9日的《華盛頓郵報》報道,中國人在1959年完成了第一例完全的狗頭移植,將一只狗的頭移植到了另一只沒有頭顱的狗身體上。但其中的細節(jié)已不可知。
前蘇聯(lián)醫(yī)生杰米霍夫的狗頭移植嘗試,打開了器官移植的大門。在那以后,器官移植技術得到長足進步,免疫抑制劑的使用最終使得心臟、腎臟、肝臟、肺等等器官移植成為可能。
而隨著這些器官移植的成功,人體頭顱移植的想法又冒了出來。1970年3月14日,美國的俄亥俄州克利夫蘭的外科醫(yī)生羅伯特?懷特進行了飽受爭議的手術:將一只猴子的頭切下來,移植到另一只無頭的猴子身體上。據(jù)懷特醫(yī)生的手術觀察稱,這只換了頭的猴子存活了很短一段時間,但還有嗅覺和聽覺,能看見周圍環(huán)境,甚至差點咬了實驗員的手。2001年懷特醫(yī)生又再次重復了猴頭移植實驗。他稱因為移植手術的長足進步,以及低溫保存技術和免疫抑制的發(fā)展,頭顱移植更加可行,“隨著外科技術和術后護理的大幅進步,現(xiàn)在是時候考慮在人體進行頭顱移植的可能性了”。
2002年12月16日,《化學和工業(yè)》雜志發(fā)表了一篇來自日本栃木県自治醫(yī)科大學的醫(yī)生川合述史的移植嘗試。他將24只12天的幼鼠的頭切下來移植到了成年鼠的大腿上。據(jù)論文記載,如果保持低溫和血流暢通,移植到大腿上的鼠頭可以存活3周之久,小鼠的頭還可以正常生長,嘴巴可以動??雌饋矸浅T幃?。
中國醫(yī)生也不甘落后。2014年哈爾濱醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院的任小平博士在《中央神經(jīng)系統(tǒng):神經(jīng)學與治療》雜志上發(fā)表令人矚目的論文“異體頭體重建:小鼠模式”(Allogeneic Head and Body Reconstruction: Mouse Model)。試驗中,80只小鼠被斷頭后,40只的頭與另40只的不同毛色的小鼠的身體連接了一起。據(jù)論文描述,手術后,18只換了頭的小鼠存活了3小時,且能自主呼吸,還能眨眼,心跳也平穩(wěn),沒有出現(xiàn)脊髓切斷后常見的肢體強直。
在文章最后,作者任小平寫道:“一旦小鼠模式有效性得到證實,我們將進行靈長類動物實驗;這些模式將是我們未來進行人體臨床試驗的關鍵一步”。
這篇論文一出,媒體為之驚呼,甚至有媒體稱任小平為弗蘭肯斯坦(Frankenstein)?!陡ヌm肯斯坦》是一部1931年的美國電影,劇中的科學怪人弗蘭肯斯坦將不同尸體的軀體部分縫合在一起,合成了一個人,結果發(fā)現(xiàn)合成的是一個怪物。
前蘇聯(lián)醫(yī)生杰米霍夫的狗頭移植嘗試,打開了器官移植的大門。
難點在哪里
前人的有關頭顱移植的大膽嘗試,畢竟只是動物實驗。這一回的試驗則是在人身上。意大利的卡納維諾醫(yī)生準備進行人體頭顱移植的臨床試驗理所當然地引發(fā)了世人的注目。
因為這個計劃太駭人聽聞,以至于各種猜想都紛紛出臺。有多家媒體猜想卡納維諾醫(yī)生和斯皮里多諾夫就是為了炒作,甚至猜想他們是為了某個電腦游戲而進行炒作的。
不管是炒作,還是果真在計劃這個手術,這個手術在近期內(nèi)都是不可能進行的,原因有以下兩點:
第一,原理不可行。頭顱與身軀吻合,最關鍵也是最難的是脊髓的神經(jīng)吻合。目前為止,還沒有有效已知的方法可以將切斷的神經(jīng)吻合并恢復功能,何況是關系到生命中樞的頸部脊髓和腦干,更何況頭部移植是需要將兩個不同的人的神經(jīng)連接起來。紐約大學朗格尼醫(yī)學中心(Langone Medical Center)的羅德里格斯(Eduardo Rodriguez)博士曾在2012年進行過轟動世界的最復雜的全臉移植手術,這位器官移植的權威直截了當?shù)刂赋觥拔也徽J為這是可能的”。
第二,免疫排斥問題。器官移植最大的障礙就是我們?nèi)梭w的免疫系統(tǒng)對外來器官的強烈排斥反應。雖然肝臟腎臟心臟移植手術中排斥反應通過使用免疫抑制劑得到了一定的有效抑制,但全頭移植,或者說是全軀干移植,面臨的排斥反應問題將嚴重得多,也復雜得多,因為一旦頭顱出現(xiàn)免疫排斥,不像別的器官可以移除再移植新的替代器官了。
即便以上兩個技術問題都得到了解決,倫理這一關也過不去。簡單地講,如果醫(yī)生將一個還活著的人的頭砍下來,別說移植了,恐怕很快就會以謀殺罪被逮捕。退一萬步,即便合法了,移植后的頭顱或身體,將以哪一個人的身份出現(xiàn)和存活,都會是一個巨大的社會倫理問題。
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