科学网—《新英格兰医学杂志》心脏移植新进展2篇
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2025-7-18 07:30
| 系统分类: 海外观察
一名已被宣告死亡儿童的心脏，重新启动后移植到另一名儿童体内 存活 （ NEJM）
体外心脏被重新启动 ——这项技术提供了新的器官来源
目前用于复苏移植心脏的程序要么存在伦理争议，要么成本高昂。
在黑色背景下单独呈现的成年人心脏标本。
复苏和保存捐献心脏的新方法可能会增加可用于移植的器官数量。图片来源：伦纳特 ·尼尔松，TT/科学图片库
外科医生研发出两种低成本技术，可复苏那些在死后希望捐献器官者的心脏。这些方法虽仅在少数人身上进行了测试，但避开了当前移植技术有时存在的伦理问题。
通过其中一项技术 ¹，外科医生获得许可，取出一名已被宣告死亡的儿童的心脏，将其重新启动后移植到另一名儿童体内。这项技术今日发表在《新英格兰医学杂志》（NEJM）上，它可能会增加可用于器官捐献的心脏数量，尤其是针对儿童的心脏。在美国，每年约有500名儿童接受心脏移植，但许多儿童会在等待过程中死亡。
第二项技术同样于今日发表在《新英格兰医学杂志》上 ²，研究人员能够将成年人的心脏在捐献者体内进行冷冻保存，然后成功移植。参与研究的外科医生表示，该程序也可用于儿童。
纽约大学的移植外科医生罗伯特 ·蒙哥马利说：“这两项技术代表着从部分捐献者获取心脏方面的重要新进展”，因为它们避开了现有方法面临的伦理挑战。
当前的挑战
大多数捐献的心脏来自已被宣告脑死亡但心脏仍在跳动的人。然而，这类病例的数量不足以满足对捐献心脏的需求。
在某些情况下，心脏可从那些心脏停止跳动五分钟后被宣告死亡的捐献者身上获取 ——例如，当家属决定撤除对某人的生命支持时。
要让这些心脏适合移植，外科医生通常要么将器官从体内取出并在机器上重新启动，要么让其在体内重新跳动。但前者成本高昂，且不能用于体重不足 40公斤的捐献者，这就排除了婴儿和大多数儿童；后者则因潜在的伦理问题未被广泛使用。
医生们提出的主要伦理担忧是，在心脏仍在体内时使其重新跳动，可能需要将记录的死因从循环系统死亡改为脑死亡。另一个问题是，理论上该程序可能会恢复脑部的血液流动 ——尽管会使用夹子来阻止这种情况发生。
复苏幼小的心脏
为避开这些潜在问题，北卡罗来纳州达勒姆市杜克大学的儿科心脏外科医生约瑟夫 ·图雷克及其同事研发了一种在体外复苏儿童心脏的系统¹。 该系统通过一根连接到主动脉的管子，将含氧血液泵入心脏。然后，血液通过左心室的一个出口从心脏排出，收集到一个袋子中重新充氧，再泵回心脏。
在今年早些时候进行首次人体试验之前，该团队在 12周大的仔猪身上测试了这一程序。在那次人体试验中，外科医生取出了一名已死亡的一个月大婴儿的心脏，在体外将其重新启动，然后移植到一名三个月大的婴儿体内。
根据《新英格兰医学杂志》的报告，三个月后，接受移植的婴儿的心脏仍正常运作，没有出现排斥迹象。图雷克说，这项程序可能会使美国每年多进行 100例儿科心脏移植手术。他还补充说，这为成人心脏的体外复苏提供了一种经济实惠的替代方案，因为它不需要花费数万美元的设备。
田纳西州纳什维尔市范德比尔特大学医学中心的心脏外科医生约翰 ·特拉哈纳斯说：“在更多病例中对其进行研究是值得的。”
松弛状态
特拉哈纳斯是研发第二项技术的团队成员之一。该程序包括夹住死者的主动脉，然后向心脏内注入一种冷却的含氧液体，使心脏处于松弛状态而不使其复苏。这种液体含有红细胞、保护液、电解质和多种维生素的混合物。之后，医生会通过手术取出心脏并进行移植。
该程序在首批三名成年受捐者身上取得了成功。《新英格兰医学杂志》的报告称，这些受捐者年龄在 40至60岁之间，术后六个月心脏仍在正常运作，没有出现排斥迹象。特拉哈纳斯说，他和同事此后已对20人实施了该程序，效果良好。
蒙哥马利表示，这两项技术都应在更多人身上进行重复试验，以验证结果，并确保捐献的心脏能提供良好的血液供应和心脏功能。
今日 《 科学 》 的新闻
2020年1月，纽约大学朗格尼健康中心的外科医生尝试了一项技术，这项技术有望从根本上增加可用于移植的心脏数量。研究对象是一名处于昏迷状态但仍有脑活动的男性，由于病情严重，他已没有恢复意识的希望。男子的家人做出了艰难的决定——撤除生命支持，这导致他的心脏停止了跳动。随后，医生们使用一台机器将富含氧气的血液泵入男子体内，使其心脏重新开始跳动，从而确保这一器官能够移植给一名急需心脏的患者。
这一案例标志着美国首次使用一种器官移植策略，而该策略正处于激烈的伦理争论中心，一些批评者认为它模糊了死亡的定义。如今，两家不同机构的外科医生研发出了避开这一争议的方法：一种方法是让外科医生在手术台上暂时使心脏复苏，另一种则是在捐献者的胸腔内对心脏进行保存和补给。这些新技术在今日发表于《新英格兰医学杂志》（ NEJM）的两篇研究报告中得以呈现，它们可能会拯救美国数千名正在等待心脏移植的患者中的一部分人的生命。
“这些都是非常令人兴奋的创新，”梅奥诊所的心血管和移植外科医生保罗·唐（未参与这项新研究）表示，“它们避开了诸多伦理方面的担忧。”
长期以来，移植外科医生一直依赖于被宣告脑死亡的器官捐献者。在这类情况下，生命支持设备可以继续为捐献者的器官供氧，以在移植前保持器官的健康。然而，最近像纽约大学朗格尼健康中心的团队这样的外科医生，开始从那些仍保留部分脑功能但在心跳和循环均停止后死亡的人身上获取器官。这种方法被称为循环死亡后捐献（ DCD），通常意味着撤除生命支持后，要等待并确认心脏已永久停止跳动。但不幸的是，这段缺氧时间可能会对器官造成损害，而心脏组织尤其容易受到此类损伤。
范德比尔特大学医学中心的心脏外科医生亚伦 ·威廉姆斯解释说，为了在进行DCD移植前保持心脏健康并确认其存活能力，医生们目前会采用两种方法中的一种来短暂地使器官复苏。在某些情况下，外科医生会在心脏从捐献者体内取出后，依靠外部设备向心脏泵入温暖、含氧的血液。但威廉姆斯指出，这些机器极其昂贵，需要大量人力，而且往往无法对心脏功能做出切实的评估。另一个问题是：目前没有适用于儿童心脏的此类设备，而婴儿在等待心脏移植期间死亡的可能性要大得多，杜克大学的儿科心脏外科医生约瑟夫·图雷克如是说道。
纽约大学朗格尼健康中心的团队在 2020年使用的另一种方法被称为常温区域灌注（NRP）。这种方法依靠标准的血液泵入设备，向已被宣告死亡的人的体内灌注血液，让器官充满氧气并使心脏重新开始跳动。威廉姆斯称，这种方法能让医生了解心脏的功能状况，而且比外部设备便宜得多，还可用于儿科捐献者。
但一些批评者认为，通过使心脏重新跳动， NRP违反了法律中关于死亡的定义——“不可逆的”循环停止。另一些人则担心，尽管在手术过程中会用夹子夹住从躯干流向大脑的血管，但仍可能有少量血液流向大脑，这有可能引发某些神经活动，干扰死亡过程。2021年，美国医师学会发表声明表示担忧，认为NRP“引发了伦理方面的疑问和担忧”。由于这一争议，许多国家、器官获取组织和医院已完全禁止使用这种方法。
在其中一项新研究中，图雷克的团队旨在避开关于婴儿 NRP的争议，他们设计了一套系统，可在捐献者体外使儿童心脏复苏。与用于成人的设备相比，这套装置要简单得多，成本也低得多。外科医生通过一根细导管将含氧血液泵入摘取的心脏。随后，液体流入悬挂的储液罐，再进入氧合器。图雷克解释说，与用于成人心脏的设备一样，这个可直接在手术台上使用的循环系统能让外科医生“看到心脏开始苏醒，看到冠状动脉充盈，看到组织变成粉红色”。
借助这项技术，图雷克的团队在征得一名 1个月大婴儿家属的同意后，成功将其心脏移植给了一名3个月大的婴儿。研究人员报告称，接受移植的婴儿在术后3个月依然健康。图雷克表示，这项技术可能会使美国儿童心脏移植的捐献池扩大多达20%。尽管这项技术尚未在成人捐献者身上进行测试，但他认为，它还有可能为更廉价地测试更大的心脏铺平道路。
与此同时，范德比尔特大学医学中心的心脏外科医生威廉姆斯和他的同事们探索了另一种可能性：如果根本不需要让心脏重新跳动呢？该团队尝试将一根注射器插入捐献者的主动脉，向心脏内注入一种低温保存溶液。这种特殊的混合液含有含氧血液和其他保护心脏组织的成分，目的是补充心脏的氧气水平，并冲洗掉在死亡过程中可能积累的有害代谢物 ——在撤除生命支持后，死亡过程可能会持续数分钟到数小时不等。“我们不是在让心脏复苏，”威廉姆斯说，“我们是在对它进行救治。”
该研究的资深作者、范德比尔特大学医学中心心脏外科主任阿希什 ·沙阿表示，这种方法挑战了器官移植领域的“基本信条”——一旦心脏停止跳动，外科医生必须通过NRP或灌注设备使其复苏并进行评估，然后才能将其移植给他人。但这种被称为“延长超氧保存复苏术”（REUP）的新技术，在该团队尝试的三个案例中均取得了成功。沙阿及其同事在发表于《新英格兰医学杂志》的论文中报告称，所有接受移植的患者恢复状况良好，术后6个月均未出现排斥反应。该研究的合著者、同样是范德比尔特大学医学中心心脏外科医生的约翰·特拉哈纳斯指出，REUP技术成本低且所需工作人员少，在资源有限的医院也可以实施。
“这是一篇非常有前景的论文，”纽约大学朗格尼健康中心的心脏移植外科负责人纳德·莫阿扎米说，他曾领导了2020年使用NRP进行的移植手术。然而，由于REUP技术无法让医生评估心脏的跳动能力，外科医生必须相信心脏在死亡过程中没有受到损伤，并且移植后能正常工作——对于年龄较大的捐献者，或者在撤除生命支持到死亡间隔时间较长的情况下，这一点无法保证。
纽约大学格罗斯曼医学院的生物伦理学家布伦丹 ·帕伦特的研究重点是器官捐献以及移植伦理和政策，他表示，在需要更多心脏且NRP遭到反对的背景下，REUP是一项“重大创新”。他还称，这两种新方法在心脏保存方面都做得很好。但研究较为深入的NRP方法有一个主要优势，就是能够保存其他器官——而当心脏不在体内复苏时，这一优势就不复存在了。帕伦特认为，尽管新的创新可以填补一些空白，但“我们需要就采用NRP的符合伦理的方式达成某种共识”。
莫阿扎米表示，要达成这一共识，可能需要开展更多研究，以调查在 NRP过程中是否真的有血液流向大脑。但他担心，关于伦理的假设性讨论未能解决外科医生和等待移植的患者所面临的现实：“人们正在竭尽全力拯救尽可能多的生命。”
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主题：心脏|外科医生|《新英格兰医学杂志》|被宣告死亡