תוֹכֶן
זה אולי נשמע כמו משהו מתוך מדע בדיוני, אבל ככל שמדע הרפואה יתקדם, יתכן ויום אחד יהיה תפקיד להשתלת ראש. השתלת ראש תכלול תיאורטית הסרת ראשו של אדם הסובל ממחלה סופנית והצמדת כלי הדם, השרירים, קנה הנשימה והוושט שלהם במבנים אלה של גוף התורם. הליך השתלת הראש שהוצע לאחרונה כולל גם מיזוג עצבי עמוד השדרה של המקבל והתורם.ניתוח עמוד שדרה שלאחר מכן ופיזיותרפיה נרחבת יתכן ויכולים לשחזר באופן אידיאלי הן את התחושה והן את התפקוד המוטורי. עם זאת, תפקודים כמו נשימה ואכילה יצטרכו להיות תומכים באופן זמני על ידי מכונת הנשמה וצינור ההזנה לפני שהקשרים בין המוח לגוף ישוחזרו כראוי.
לצד חוסר הוודאות מהיתרונות הרפואיים של השתלת ראש, ישנם גם סיכונים הקשורים להליך, כולל כאב נוירופתי כרוני, דחייה של גוף התורם ורעילות איברים של מדכאי חיסון.
ככל ששיטות הניתוח נעשו מעודנות ועקביות יותר, הליכים כמו השתלת רקמות ואיברים כמו גם שתילה מחודשת (הצמדה מחדש של חלק גוף חתוך) קיבלו אחוזי הצלחה גבוהים יחסית. עם למעלה ממאה שנים של התקדמות בהשתלה, חלק מהחולים והמנתחים החלו להסתכל על השתלת ראש כפתרון פוטנציאלי למחלות מתקדמות שהופכות סופניות עם הזמן אך אינן משפיעות על תפקוד המוח.
הייתה הצלחה מוגבלת בהליכי השתלת ראש שבוצעו בעכברים, כלבים וקופים. מנתחים רבים מתחו ביקורת על רמת ההצלחה הנוכחית שהושגה במודלים של בעלי חיים.
יתר על כן, הקהילה הרפואית שאלה האם הטכניקות מפותחות מספיק בכדי לבצע השתלת ראש בנושא אנושי. היעילות של שימוש בגוף תורם עבור מקבל אחד יותר מאשר השתלות איברים מרובות הוחלפה גם כן. המנתחים סרג'יו קנברו ושיאופינג רן, בין היתר, מתכננים לנסות להשתיל ראש אנושי ראשון בשנים הקרובות. מהי התיאוריה התומכת בשאיפותיהם?
סיבות להשתלת ראש
באופן כללי, יש לציין השתלת ראש כאשר מוחו של האדם נותר תקין אך תפקוד הגוף נפגע קשות או צפוי להיכשל בדרכים המשפיעות על הישרדות לטווח הארוך. זה לא ישמש להארכת חייו של מישהו כאשר הגוף נכשל מתהליכי הזדקנות טבעיים.
אנשים צעירים עשויים להיחשב מועמדים אם הם סבלו מפגיעה חריפה בעמוד השדרה המוביל ל quadriparesis, למשל, או אם יש להם מחלה ניוונית מתקדמת שאינה פוגעת במוח. ניוון שרירים מוביל לאובדן הדרגתי של תפקוד הנשימה וניידות אצל ילדים ומבוגרים צעירים, אך אינו משפיע על המוח. אנשים עם סרטן בלתי פעיל או מתקדם שלא גררו גרורות למוח נחשבו גם להשתלת ראש שכן יש הגביל את המשך הטיפול באותו שלב.
השתלת ראש תשמש כטיפול קו אחרון כאשר התערבויות רפואיות אחרות נכשלו. זה יהיה מוגבל בזמינות התורמים.
מי לא מועמד טוב?
קשה לצפות מי עשוי להיות מועמד אידיאלי להשתלת ראש או לא. קריטריונים לאי-הכללה אלה יפותחו לאחר הטמעת ההליך ומובנים טוב יותר את הסיכונים הפוטנציאליים לסיבוכים וכישלון.
כאמור, חריגות המשפיעות על המוח עשויות להיות קריטריון להדרה. מישהו שעובר השתלת ראש יצטרך לקבל תמיכה חברתית רבה, כולל טיפול רפואי רציף וסיוע בפעילות בחיי היומיום, במשך חודשים אם לא שנים. העלויות הנלוות להליך עצמו יהיו ככל הנראה גם נרחבות, ובתור התערבות ניסיונית בתחילה, יתכן שהוא אינו מכוסה בביטוח בריאות.
תהליך בחירת מקבלי התורמים
תורם גוף יהיה מי שסבל ממוות מוחי, ככל הנראה מפציעה קטסטרופלית, אך עם זאת הוא מתמשך באופן מלאכותי עד אשר השתלת הראש יכולה להתרחש. זה ישמור על הבריאות והתפקוד של רקמות הגוף, שאם לא כן צריך להיות תקין. התורם להליך השתלת ראש יצטרך עוד להתאים את גובהו של המקבל ואת החיסון.
ככל הנראה צריך היה לציין את הכוונה לשמש תורם גוף לפני הפציעה. במקומות מסוימים, תרומת איברים היא ברירת המחדל, אך החוק הנוכחי אינו מתייחס ככל הנראה לאפשרות של תרומת גוף.
נכון לעכשיו, אין אינדקסים או מערכות תרומה רשמיות שהותקנו להשתלת ראש, מכיוון שמדובר בהליך שטרם הוכח.
לפני הניתוח
כמו בכל ניתוח, וליתר דיוק בכל השתלת איברים, יש צורך בתהליך מקיף להכנת הנמען להליך. זה עשוי לכלול הערכה רפואית ופסיכיאטרית מלאה. יש להוכיח כי השתלת ראש היא הכרחית ובטוחה כאחד וכי מקבל תרומת גוף עשוי להצלחה ארוכת טווח.
אפשר לדמיין הערכה נוירולוגית רשמית עם הדמיה שתכלול סריקת טומוגרפיה ממוחשבת (CT) והדמיית תהודה מגנטית (MRI) של המוח כמו גם אלקטרואנצפלוגרמה (EEG). הערכה קרדיווסקולארית של כלי הראש והצוואר עשויה להיות חשובה גם כאשר אנגיוגרפיה CT או אולטרא-סונוגרפיה עשויים להיות בעלי תפקיד. הערכות נוספות של מומחה לאוזן, אף וגרון (אף אוזן גרון) ואף רופא שיניים עשויות להיות בעלות תפקיד לאיתור חריגות. אפילו מחקר שינה לחיפוש אחר דום נשימה בשינה עשוי להיות חשוב.
הערכות מערכתיות של הבריאות עשויות להיות חשובות וזיהו הפרעות רפואיות כרוניות העלולות להשפיע על הצלחת ההשתלה. לדוגמה, ייתכן שיהיה צורך בבדיקת זיהומים כרוניים, סוכרת, הפרעות בתפקוד בלוטת התריס וחריגות אחרות. יכול להיות חשוב להדיר את מי שמעשנים, צורכים אלכוהול או משתמשים בסמים אסורים אחרים.
להשתלת ראש, ייתכן שחשוב לבטל לחלוטין את מערכת החיסון של גוף התורם כדי למנוע דחייה. ניתן להשיג זאת באמצעות קרינה ונוגדנים, ואז מוח העצם של הנמען עצמו ישמש להחלפת מערכת החיסון של התורם. המכשולים לכך כוללים שמירת גוף התורם בחיים ללא מערכת חיסון יעילה בשבועות שלפני השתלת הראש והשפעות שליליות על תאי העצב אשר יתמזגו עם המקבל במהלך ההשתלה.
תהליך כירורגי
טרם בוצע השתלת ראש באדם. עם זאת, מנתחים המעוניינים לבצע את ההליך הכינו פרוטוקולים המתכננים את השלבים של השתלת ראש עתידית. עם זאת, היו ביקורות רבות של מומחים רפואיים אחרים על המשמעות או הרלוונטיות של מחקר ניסיוני המצוטט בפרוטוקול המוצע להשתלת ראש אנושי, מכיוון שתקדימים כירורגיים המצויים בבעלי חיים לא תמיד חלים על ניתוח אנושי. רבים מהכלים המתוכננים. וטכניקות, כמו חיתוך בעמוד השדרה, פוזוגנים כימיים (חומרים המאפשרים להתמזג בתאים יחד) וגירוי חוט השדרה טרם נחקרו היטב לשימושם הרלוונטי בהשתלת ראש אנושי.
בפרוטוקול המוצע, ארבעה צוותי מנתחים יעבדו יחד על המקבל והתורם בו זמנית.
תמיכה בפונקציות חיוניות של הגוף
הכנת הניתוח תתחיל בטרכוטומיה, החדרת צינור אוורור ושימוש במאוורר כדי לייצב את גוף התורם כאשר הקשר בין המוח לגוף נשבר. חמצן בדם, טמפרטורת הגוף ולחץ הדם יפקחו על התקדמות הניתוח.
זרימת דם רציפה לגוף התורם במהלך ההעברה חשובה לשמירה על רמות חמצן תקינות ברקמות ובאיברים של הגוף התורם. בכלי הדם העיקריים יוחדרו צינורות פלסטיק (תעלה זו תיצור שנט). לאחר מכן יופנה זרימת הדם למכונת תומכת חיים הנקראת מכונת חמצון חוץ-גופית (ECMO) המספקת חמצן לדם ומפיצה אותו ללא תלות בלב ובריאות.
הטמפרטורה של רקמת עמוד השדרה של התורם תונמך על ידי החדרת תמיסות קרות לחלל לאורך דופן החוליה (אפידורל) או בין הדורה מאטר לקרום הארכנואידי של חוט השדרה (תת-דוראלי).
כאשר הטמפרטורה של רקמות עמוד השדרה יורדת, הגוף הופך מוכן להשתלה.
הכנת הנמען
בינתיים, ראש המקבל מורדם (ופעילות המוח מוגבלת) עם מתן ברביטוראט או פרופופול. פעילות המוח מנוטרת באמצעות EEG לאורך כל התהליך. לאחר מכן עובר הנמען הכנה כירורגית דומה לתורם.
זרימת הדם מהראש מופנית למכונת ECMO כדי להפוך אותה לבלתי תלויה בלב ובריאות.
לחלופין, ניתן להימנע מהפרעה של זרימת הדם על ידי מעבר זרימת הדם מהעורקים הראשוניים ומהוורידים הצוואריים של ראש המקבל וגוף התורם. שתי השיטות שומרות על זרימת דם רציפה למוח הנדרשת למניעת שבץ מוחי ומוות מוחי.
הזרקת היפותרמיה במוח היא המפתח למניעת נזק במהלך ההליך. טמפרטורות רקמות נמוכות יותר מקטינות את הסיכון לפגיעה חמצן נמוכה (אנוקסיה) במוח על ידי האטת קצב חילוף החומרים שלו. ניתן להוריד את הטמפרטורה של המוח על ידי קירור דו-ממדי, קירור תוך-עורקי או טכניקות קשורות. קסדת קירור ואז שומרת על היפותרמיה של המוח.
ניתן להפיץ חומרים נוירו-מגן נוספים כמו פרפטורן, מימן גופרתי או לידוקאין כדי להגביל את חמצון במוח.
כאשר ראש הנמען וחוט השדרה התורם הגיעו לטמפרטורה נמוכה מספיק (היפותרמיה עמוקה), מתחיל תהליך ההשתלה.
שלושה שלבי ניתוח
ניתוח השתלת ראש עשוי להיות בשלושה שלבים:
גישה קדמית
כדי להתחיל, אזור הצוואר של המקבל והתורם ייפתח, ויחשוף את השרירים ואת כלי הדם של הצוואר ועמוד השדרה. שרירים וכלי דם יסומנו כך שיוכלו להתחבר אחר כך בין מקבל לתורם.
קנה הנשימה והוושט יחתכו ואילו עצבי הגרון של הנמען יישארו על כנם.
גישה אחורית
המקבל והתורם יהיו ממוקמים כך שניתן יהיה לגשת לגב עמוד השדרה. חתך לאורך עמוד השדרה העליון יתבצע, וגוף חוליות המטרה ורקמת הדורה שמתחת יחתכו כדי לחשוף את חוט השדרה.
אנסטומוזיס בעמוד השדרה
אזמל ישמש לחיתוך דרך חוט השדרה. יישמר אורך נוסף של חוט השדרה כדי לאפשר חתכי התאמה שיתאימו לאורך ולנקודות ההתקשרות של המקבל והתורם. כאשר מסירים את ראשו של הנמען, הדם ינוקז מהראש (מושרש). כלי הדם של הראש ישטפו עם הלקטט של רינגר, מה שימנע מקרישת הדם לפגוע במוח.
הראש והגוף היו מיושרים ופלטת טיטניום תוצב בחלק הקדמי של אזור הצוואר כדי לייצב את הראש והגוף. כלי הדם העיקריים של הנמען היו מחוברים אז למערכת הדם של התורם ומתחילים לקבל דם.
השרירים העמוקים ביותר היו מחוברים בתפרים, ואחריהם הוושט, קנה הנשימה והשרירים החיצוניים.
לאחר מכן היה הופך את הגוף כדי לסיים את הצמדת חוט השדרה. חתכי ההתאמה יתבצעו על מנת להתאים את האורך בין המקבל לתורם, ואז הקצוות החתוכים של מיתרי השדרה יתמזגו באמצעות דבק המורכב מפוזוגנים ויתפרו. טיפול עם fusogens יאפשר באופן אידיאלי תיקון של הנוירונים הפגועים ומוחו של המטופל ליצור קשר עצבי עם גוף התורם.
לאחר חיבור עמוד השדרה, תורם את דורה המגן של עמוד השדרה בחזרה. ייתכן גם שהחדרת מכשיר לגירוי חוט שדרה דמוי קוצב לב (SCS) לחלל האפידורלי שמאחורי עמוד השדרה יכולה לשמש לקידום התאוששות הנוירונים.
סיבוכים
הסיבוך הסביר ביותר שקשור להשתלת ראש יהיה כישלון ההליך לבדיקת החיבורים הנדרשים לשמירה על תפקודי גוף תקינים.
זה עלול להתבטא באובדן זרימת דם מוחית המוביל לאיסכמיה ולנזק מוחי, שבץ מוחי או מוות מוחי. אובדן אספקת חמצן למוח עלול להזיק באופן דומה. שיבוש מחסום הדם-מוח עלול להוביל לזיהום או לפגיעה ברקמות המוח.
הגוף עלול לסבול מסיבוכים דומים, עם אובדן זרימת הדם או חמצן הגורם נזק לאיברים או כישלון.
אם מערכת העצבים לא מצליחה להתחבר מחדש, זה עשוי להשפיע על התנועה, התחושה ותפקוד האיברים (דבר שעלול להוביל לאיליס משותק, שלפוחית השתן הנוירוגנית, המעי הנוירוגני או בעיות אחרות).
מערכת החיסון עשויה לדחות את האיבר המושתל, וליצור למעשה קרב התשה הרסני בין הראש לגוף החדש.
אחרי ניתוח
לאחר הניתוח צפוי להיות מעקב ממושך ביחידה לטיפול נמרץ. הראש, הצוואר ועמוד השדרה יתייצבו כדי למקסם את היתוך חוט השדרה.
הנשימה והמחזור יהיו מתווכים באמצעות מערכות תומכות חיים, והזנה תידרש לספק באמצעות צינור ג'ג'ונוסטומיה תוך כדי התאוששות התנועה.
עם התקדמות ההחלמה, יש להשתמש בפיזיותרפיה הדומה לשיקום בגלל ריבועי הדם כדי לקדם קשרים עצביים בין המוח לגוף החדש. השערה של תפקוד הסרעפת, החשובה לנשימה עצמאית, תוערך ללא הרף.
פּרוֹגנוֹזָה
אין מידע מהימן לחיזוי כיצד האדם יסתדר לאחר ביצוע השתלת ראש. אחת הסיכויים היא שיהיה צורך בדיכוי חיסוני לכל החיים כדי למנוע דחייה של גוף התורם. בעלי חיים שקיבלו השתלת ראש ללא שימוש בדיכוי חיסוני שרדו לפרקי זמן מוגבלים, ממספר שעות עד 29 יום לכל היותר.
הסיכונים הקשורים לדיכוי חיסוני בהשתלות איברים כיום כוללים סיכון מוגבר לזיהום או סרטן.
מדכאי חיסון שנחשבו למניעת דחייה של הראש או גוף התורם כוללים:
- סירולימוס
- טאקרולימוס
- ציקלוספורין א
- Belatacept
- רפמיצין
- פרדניזון
- Mofophenolate Mofetil
שימוש ארוך טווח במינון גבוה של מדכאי חיסון עלול לגרום נזק משני לאיברי גוף התורם, כגון הכליות, תלוי בתרופות הספציפיות המשמשות ובכמויות הדרושות למניעת דחייה. לכמה מהמדכאים החיסוניים המפורטים אין רעילות ידועה, אך יהיה עליהם לבדוק את השפעותיהם כאשר משתמשים בהם בשילוב להשתלת ראש.
תמיכה והתמודדות
ייעוץ פסיכולוגי עשוי להועיל בעת הסתגלות לגוף חדש, התמודדות עם תופעות לוואי מהניתוח ושינויים משמעותיים באורח החיים. התמודדות עם תוצאות שליליות (כלומר, בעיות בהחלמת התחושה, הניידות או תפקוד המעי ושלפוחית השתן) עשויה גם להוות מכשולים פסיכו-סוציאליים.
מילה מ- Wellwell
אין זה סביר כי ניתן יהיה לבצע השתלת ראש בבני אדם בעתיד הקרוב. אף על פי כן, החקר התיאורטי של הנושא, כולל השיקולים האתיים והטכניים, עשוי להיות תרגיל מעניין. ניסויי חשיבה אלה מכינים אותנו למציאות שעשויה להיות אפשרית בסופו של דבר ככל שמתקדמים במדע הרפואה.