换头术可行吗？(1)

http://www.100md.com 2015年6月1日 《百科知识》 2015年第11期

     2015年4月8日，身患先天性肌肉萎缩症的俄罗斯计算机工程师斯瓦雷里·斯皮尔多诺夫宣布，他决定将自己的头交给意大利都灵高级神经协调组的临床医生卡纳维洛，移植到一个捐赠的已经脑死亡的健康的躯体上。如果这一手术能实施，将是世界上首例换头术。不过，这一全球首例人类头颅移植手术，预计最快也要两年内才能实施。初步估计这项手术需要进行36个小时、有150名医护人员参与，费用会达到750万英镑(约合7000万元人民币)。

    人类的换头术是天方夜谭，还是真能实现？如果实施，会成功还是失败？

    为何要实施换头术

    2013年，卡纳维洛就提出可以进行人的换头术，现在还真是找到了可能也可以实施的对象，即斯皮尔多诺夫。迄今为止，只有个别研究人员对动物进行过换头术试验，但都没有成功。所以，对人实施换头术带有试验性质。这种试验性质的医疗需要满足两个基本条件：一是做这种手术对病人是否适宜或是否为最佳选择，二是要获得伦理委员会批准。

    斯皮尔多诺夫患的是先天性肌肉萎缩症，这是一大类疾病的总称，包括贝克尔肌营养不良症、杜兴氏肌营养不良症、先天性肌强直症、沃德尼格·霍夫曼病(又称脊髓性肌萎缩症)等。

    这类疾病大多具有遗传性，斯皮尔多诺夫患的就是沃德尼格·霍夫曼病，这种病会造成位于脑底和脊髓的下级运动神经元分裂，从而使其无法发出让肌肉正常运动的化学及电信号，由此会导致运动神经元和肌肉的退化。表现为：患者无法抬头，吞咽困难，有些人甚至唾液分泌也会出现障碍，肋间肌和附属呼吸肌力量较弱，不能有效呼吸，而是靠横隔膜呼吸，胸部会出现凹陷等。

    随着病情的进一步发展，患者会由于无法呼吸而死亡。目前，对这类疾病还没有有效的治疗方法。斯皮尔多诺夫称，他的身体状况每年都在恶化，现在更是只能依靠轮椅行动。由于不堪病痛折磨，而且这种病也治不好，他愿意接受卡纳维洛的头部移植手术，从而让自己获得新生。现在，换头术似乎是唯一可以救治斯皮尔多诺夫的医疗技术。

    由于换头术的风险很大，带有试验性质，因此从伦理上应遵循1993年世界卫生组织(WHO)和国际医学科学组织理事会联合发表的《伦理学与人体研究国际指南》。这个指南特别肯定了人体试验研究能使一些缺乏有效预防治疗措施的疾病患者受益，而且是唯一受益的途径，因此不应剥夺如艾滋病、恶性肿瘤等严重疾病患者或危险人群可能通过参与人体试验受益的机会。这也意味着换头术如果能救治斯皮尔多诺夫这样的患者，是可以进行试验的。

    2002年，国际医学科学组织理事会与世界卫生组织又修改制定了《涉及人的生物医学研究国际伦理准则》，规定了涉及人的生物医学研究需要遵守21项准则。基本的伦理原则体现为几个方面：人体试验绝对需要受试者的知情同意;试验应当对社会有利，又是非做不可的;人体试验前要先经动物试验;要避免给受试者带来精神和肉体的痛苦及创伤;估计受试者有可能死亡或残废的，不准进行试验;试验的危险性不超过人道主义的重要性;试验应精心安排，采取一切措施，杜绝发生伤残;试验必须由受过科学训练的人来进行;试验期间，受试者有权停止试验;试验过程中发现受试者有可能伤残或死亡时，应立即停止试验;试验必须经过较高级别的伦理审查委员会的审核和同意等。

    根据《涉及人的生物医学研究国际伦理准则》的规定，换头术这样的人体试验既有符合标准的地方，也有不符合标准的内容。前者指的是试验非做不可，因为，如果不这样做，斯皮尔多诺夫就会因疾病慢慢恶化而死亡;后者指的是，这种手术有可能导致死亡或残废，属于不准进行试验的类别。所以，这也给伦理审批提出了挑战。但是，如果卡纳维洛和斯皮尔多诺夫等人共同提出申请，而且有意大利某医院或国家卫生部门伦理委员会的批准，这项试验或许能进行。

    换头术的技术难题

    如果意大利医生卡纳维洛的团队获得批准进行换头术，在医学上也将要遇到诸多极具风险的技术挑战，主要是能否让斯皮尔多诺夫的头颅(简称H)成功地移植到捐赠者的躯体上(简称B)并保持其存活和具有功能。要做到这一点，就必须保证脊髓、神经、血管、骨骼和肌肉天衣无缝的连接。

    按照卡纳维洛医生的设想，换头是在颈部进行。但无论选择在颈部哪个平面进行头颅移植，都要同时或先后进行两侧颈部脊椎骨、交感神经、脊髓、颈部淋巴系统、双侧淋巴导管、双侧椎动脉、双侧颈动脉、颈静脉等一系列神经、脊髓、血管、肌肉、组织和皮肤的吻合。

    其中，最为复杂的是脊髓和神经的连接。脊髓位于椎管内，上端连接大脑的延髓，两旁发出成对的神经，分布到四肢、体壁和内脏。脊髓主要分为内部的灰质区(由神经细胞构成，呈H形或蝴蝶形)和外侧的(灰质周围)的白质区(主要由有髓神经纤维组成)。换头时，必须严格地把H头颅与B躯干之间的颈髓部位的灰质和白质严丝合缝地连接起来。

    仅仅是灰质外围的白质也必须根据前索、侧索和后索3部分分别对接，它们都是有髓鞘的神经纤维，并且是纵行排列。这3部分都有两种主要功能，即传达身体传来的上行感觉和由大脑下达的下行运动指令。

    前索位于脊髓前外侧沟的内侧，主要为下行纤维束，如皮质脊髓(锥体)前束、顶盖脊髓束(视听反射)、内侧纵束(联络眼肌诸神经核和项肌神经核以达成肌肉共济活动)和前庭脊髓束(参与身体平衡反射)。

    侧索位于脊髓的前外侧沟和后侧沟之间，有上行和下行传导束。上行传导束有脊髓丘脑束(痛觉、温度觉和粗的触觉纤维所组成)和脊髓小脑束(本体感受性冲动和无意识性协调运动)。下行传导束有皮质脊髓侧束亦称锥体束(随意运动)和红核脊髓束(姿势调节)。

    后索位于脊髓后外侧沟的内侧，主要为上行传导束(传导本体感觉和一部分精细触觉)。颈部脊髓的后索更复杂，分为内侧的薄束和外侧的楔束(传导躯干、四肢的本体觉和精细触觉)。(向阳)

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