北京時間12月31日，據(jù)國外媒體報道，在做器官移植手術(shù)時，醫(yī)生無疑是在與時間賽跑，而且往往落于下風(fēng)。

首先，一支醫(yī)療團隊要將器官從捐獻者體內(nèi)摘除，這需要多名醫(yī)療人員的精密配合。接著，醫(yī)生會對摘除下來的器官做一些處理工作，讓它做好長途運輸?shù)臏蕚?。有時器官需要空運幾個小時才能抵達目的地。在此之后，移植手術(shù)才能真正開始。醫(yī)生們必須迅速行動，既要確保病人的安全，又要保證器官仍然鮮活可用。

這段描述聽起來像是電視劇中的情節(jié)。你可能也看過電視劇中的醫(yī)療人員拿著裝有器官的冷藏箱、在醫(yī)院走廊里飛奔的畫面。這不禁引發(fā)了我們的思考：用于移植的器官最長可以在體外停留多久呢?

這要取決于器官本身。就目前而言，這段窗口期從4小時到36小時不等。但醫(yī)生們希望，未來有朝一日，這段時間可以被延長到數(shù)周之久。

冰上的器官

2018年，單在美國就做了35600起器官移植手術(shù)。截至目前為止，腎臟是最常見的移植對象，去年共做了21000起腎臟移植手術(shù)。其次是肝臟、心臟和肺，然后是胰腺、腸道和多器官移植。

大多數(shù)器官被摘除后，都會以“靜態(tài)冷藏”的形式保存起來，即儲存在一個裝滿冰塊的冷藏箱中。

加拿大多倫多大學(xué)醫(yī)學(xué)研究院院長、外科教授劉明耀指出：“冷藏器官的理念和用冰箱保存食物差不多。”

將器官放入冷藏箱之前，醫(yī)生首先要向其中注入一種“保存液”，防止器官凍傷受損。

在正常體溫下，細胞會將化學(xué)物質(zhì)不斷泵入、或泵出細胞膜，從而保持細胞內(nèi)部的低鈉高鉀平衡。但處于低溫下的細胞無法有效開展這一過程，化學(xué)物質(zhì)會透過細胞膜自由進出。時間一長，細胞就會因細胞液過多而腫脹，導(dǎo)致嚴重受損。而保護液可以暫時維持鈉鉀平衡，從而延遲細胞受損的時間。保護液中還含有營養(yǎng)物質(zhì)和抗氧化劑，可以維持細胞生存、抑制炎癥發(fā)生。再加上冰塊和冷藏箱，保護液可以讓器官采摘后數(shù)小時仍安然無恙。

當(dāng)氣溫介于0至4攝氏度時，細胞的新陳代謝速度會降至正常水平的5%左右，因此組織消耗能量的速度會緩慢得多，耗氧量也少得多。因此，冷藏器官有助于延遲器官因缺氧而受損的時間。

2019年的一篇報告指出，冷藏器官還可以延長器官能量儲備的使用時間，防止發(fā)生有害新陳代謝、破壞器官組織。

紐約北岸大學(xué)醫(yī)院心臟移植手術(shù)主任布萊恩·利馬(Brian Lima)指出，在常見移植器官中，心臟在冷藏狀態(tài)下失活的速度最快，冷藏時間最好不超過4到6小時。心臟離體4小時后，心臟細胞功能就會開始失常，移植后無法正常發(fā)揮功能的概率也會大大增加。利馬醫(yī)生表示，器官移植失敗是移植手術(shù)“最可怕的并發(fā)癥”。

“心臟對缺血最為敏感，”利馬指出，“相比之下，腎臟卻非常強韌。”摘除后的腎臟在冷藏條件下可維持24至36小時的活性，比排在前四位的其它器官都要長。波士頓麻省總醫(yī)院移植科主任詹姆斯·馬克曼(James Markmann)補充道，肺可以保存6至8小時，肝臟約為12個小時。

替代方法

盡管冷藏箱并沒有什么科技含量，但不失為一種“簡單有效的器官保存和運輸方式”，自上世紀60年代以來一直被廣泛采用。但該技術(shù)也并非十全十美。冷藏的器官活性只能維持數(shù)小時，而且醫(yī)生無法評估器官的質(zhì)量。

簡單來說，只要器官還在冷藏箱里，醫(yī)生就無法通過客觀測試判斷其功能是否仍然正常。不過，一種新型替代技術(shù)可以讓醫(yī)生在移植手術(shù)前檢查器官狀態(tài)，也許很快便會被大規(guī)模采用。

該方法名叫灌注保存法，需要將摘除下來的器官與一臺特殊機器相連，由該機器向器官中泵入富含氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)的液體，就像心臟在人體中的功能一樣。與機器相連后，器官仍能正常代謝能量、產(chǎn)生廢物，而器官的糖分儲備可以得到補充、有毒的代謝產(chǎn)物也能被及時清除。

在醫(yī)生摘除器官前，捐獻者的心臟已經(jīng)停止為器官供血了一段時間，會導(dǎo)致器官受損。此時如果及時將器官與灌注機器相連，也許能給器官組織一個復(fù)原的機會。此外，醫(yī)生還可通過監(jiān)測系統(tǒng)中循環(huán)的代謝乳酸鹽水平檢查器官狀態(tài)。細胞在開展正常代謝功能時需耗用乳酸。因此假如器官運作正常，組織中就不會存在過剩的乳酸。

利馬醫(yī)生指出，盡管用乳酸評估器官灌注效果的方式有些簡單粗暴，但與憑目測判斷器官狀態(tài)的傳統(tǒng)方法相比，無疑更勝一籌。除此之外，醫(yī)生還可以對不同器官采用不同的評估手段，如分析肝臟的膽汁分泌能力等等。

灌注保存法可以延長器官保存時間嗎？

有些灌注系統(tǒng)仍需要讓器官處于冷藏狀態(tài)，但在過去20年間，幾支研究團隊嘗試了讓器官保持溫暖、并向其中灌注常溫血液。溫度介于20至33度之間時，離體器官仍能基本維持正常功能。如今，低溫和常溫灌注保存系統(tǒng)在澳大利亞和英國都得到了廣泛采用，但在美國仍基本處于臨床試驗階段。

不過，美國杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)中心于今年12月開展的一次心臟移植手術(shù)中采用的灌注保存系統(tǒng)引發(fā)了人們的強烈關(guān)注。醫(yī)生們在捐獻者心臟停跳后才將其摘除，然后用常溫灌注系統(tǒng)使心臟“起死回生”。一般在這類手術(shù)中，醫(yī)生要在已經(jīng)腦死亡的捐獻者心臟停跳前便將其摘除，防止心肌缺氧受損。美國醫(yī)生此前曾“復(fù)蘇”過兒童的心臟，但復(fù)蘇成人心臟尚屬首次。在已經(jīng)采用這套系統(tǒng)數(shù)年的國家，符合移植條件的心臟數(shù)量已經(jīng)增加了百分之三四十。如果對應(yīng)到美國，這將是個無比龐大的數(shù)字。

杜克大學(xué)外科助理教授、此次心臟移植手術(shù)的參與者之一雅各布·施羅德(Jacob Schroder)表示，如果該系統(tǒng)在全美范圍內(nèi)得到采用，“潛在捐獻者和心臟移植的數(shù)量將增加30%”。

問題是，捐贈者的數(shù)量也許可以增加，但器官的狀況是否也能有所改善呢?目前還很少有研究將冷藏保存法與灌注保存法進行直接比較，但據(jù)說經(jīng)灌注法保存的器官狀態(tài)似乎更好一些。

例如，在一項比較兩種方法的臨床試驗中，醫(yī)生共拒絕了32顆通過標準冷藏法保存的肝臟，但僅拒絕了16顆經(jīng)灌注法保存的肝臟，因為后者受損較輕。劉明耀醫(yī)生表示，他在自己經(jīng)歷的肺移植手術(shù)中也觀察到了類似的趨勢。劉明耀和同事們研發(fā)了一套“肺體外灌注系統(tǒng)”。在采用該系統(tǒng)之前，他們所在醫(yī)院的肺移植手術(shù)成功率還不到20%。而如今，該系統(tǒng)的使用率增加了70%，并且“效果極佳”。

摘除下來的肺與灌注系統(tǒng)的連接時間通常介于4至6小時之間。但用動物器官開展的實驗顯示，灌注后的肺可以保持12至18小時的活性，最長甚至可達36小時。劉明耀醫(yī)生補充道，遲早有一天，該期限可以被延長到數(shù)周之久。器官離體的時間越長，修復(fù)受損組織就越費工夫。劉明耀和同事們正在研究阻止灌注后的肺部發(fā)炎和細胞死亡的方法。他指出，未來器官與灌注系統(tǒng)相連后，也許可以用基因或干細胞療法進行處理。

但就目前而言，大多數(shù)捐獻的器官仍采用冷藏箱加冰塊的運輸方法。這又是為什么呢?

“說實話，灌注保存法的障礙主要在于成本。”利馬醫(yī)生指出。每個器官對應(yīng)的灌注系統(tǒng)需耗資數(shù)千美元，遠遠超出了標準冷藏箱的價格。再加上直接比較兩種方法的研究并不多，目前還沒有“不容置疑”的數(shù)據(jù)，不足以說服各大醫(yī)院。

但考慮到杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)中心近期心臟移植手術(shù)的巨大成功，灌注保存法也許不久便會成為器官運輸?shù)臉藴史椒ā?葉子)