المحتوى
- أسباب إجراء عملية زراعة الرأس
- عملية اختيار المتلقي المتبرع
- قبل الجراحة
- عملية جراحية
- بعد الجراحه
- الدعم والتعامل
يمكن لجراحة العمود الفقري اللاحقة والعلاج الطبيعي المكثف بشكل مثالي استعادة كل من الإحساس والوظيفة الحركية. ومع ذلك ، فإن وظائف مثل التنفس والأكل تحتاج إلى دعم مؤقت بواسطة جهاز التنفس الصناعي وأنبوب التغذية قبل استعادة الروابط بين الدماغ والجسم بشكل مناسب.
إلى جانب أوجه عدم اليقين بشأن الفوائد الطبية لزراعة الرأس ، هناك أيضًا مخاطر محتملة مرتبطة بهذا الإجراء ، بما في ذلك آلام الأعصاب المزمنة ، ورفض الجسم المتبرع ، وسمية الأعضاء لمثبطات المناعة.
نظرًا لأن الأساليب الجراحية أصبحت أكثر دقة واتساقًا ، فقد حققت إجراءات مثل زرع الأنسجة والأعضاء وكذلك إعادة الزرع (إعادة ربط جزء من الجسم المقطوع) معدلات نجاح عالية نسبيًا. مع أكثر من قرن من التقدم في زراعة الأعضاء ، بدأ بعض المرضى والجراحين في النظر إلى زراعة الرأس كحل محتمل للأمراض التقدمية التي تصبح نهائية بمرور الوقت ولكنها لا تؤثر على وظيفة الدماغ.
كان هناك نجاح محدود في عمليات زراعة الرأس التي أجريت على الفئران والكلاب والقرود. انتقد العديد من الجراحين المستوى الحالي للنجاح الذي تم تحقيقه في النماذج الحيوانية.
علاوة على ذلك ، تساءل المجتمع الطبي عما إذا كانت التقنيات قد تم تطويرها بما يكفي لإجراء عملية زرع رأس على الإنسان بشكل عملي أو أخلاقي. كما أن فعالية استخدام هيئة مانحة لمتلقي واحد بدلاً من زراعة أعضاء متعددة كانت موضع خلاف. يخطط الجراحان سيرجيو كانافيرو وشياوبينج رين ، من بين آخرين ، لمحاولة أول عملية زرع رأس بشري في السنوات القادمة. ما هي النظرية التي تدعم طموحاتهم؟
أسباب إجراء عملية زراعة الرأس
بشكل عام ، تتم الإشارة إلى عملية زرع الرأس عندما يظل دماغ الفرد طبيعيًا ولكن وظيفة الجسم معرضة بشدة للخطر أو من المتوقع أن تفشل بطرق تؤثر على البقاء على المدى الطويل. لن يتم استخدامه لإطالة عمر شخص ما عندما يفشل الجسم من عمليات الشيخوخة الطبيعية.
يمكن اعتبار الأشخاص الصغار مرشحين إذا كانوا قد عانوا من إصابة حادة في النخاع الشوكي تؤدي إلى الإصابة بالخزل الرباعي ، على سبيل المثال ، أو إذا كان لديهم مرض تنكسي مترقي لا يؤثر على الدماغ. يؤدي الحثل العضلي إلى فقدان تدريجي لوظيفة الجهاز التنفسي والتنقل لدى الأطفال والشباب ، ولكنه لا يؤثر على الدماغ. وقد تم أيضًا اعتبار الأشخاص الذين يعانون من سرطانات غير قابلة للتشغيل أو سرطانات متقدمة لم تنتقل إلى الدماغ من أجل زراعة الرأس كما هو الحال علاج إضافي محدود في تلك المرحلة.
يمكن استخدام زراعة الرأس كخط علاج أخير عندما تفشل التدخلات الطبية الأخرى. سيكون محدودا بسبب توافر المانحين.
من ليس مرشحًا جيدًا؟
من الصعب توقع من قد يكون أو لا يكون مرشحًا مثاليًا لزراعة الرأس. سيتم تطوير معايير الاستبعاد هذه بمجرد تنفيذ الإجراء وفهم المخاطر المحتملة للمضاعفات والفشل بشكل أفضل.
كما لوحظ ، من المحتمل أن تكون التشوهات التي تصيب الدماغ معيارًا للاستبعاد. سيحتاج الشخص الذي يخضع لعملية زرع رأس إلى قدر كبير من الدعم الاجتماعي ، بما في ذلك الرعاية الطبية المستمرة والمساعدة في أنشطة الحياة اليومية ، لشهور إن لم يكن لسنوات. من المحتمل أيضًا أن تكون التكاليف المرتبطة بالإجراء نفسه واسعة النطاق ، وكتدخل تجريبي في البداية ، قد لا يتم تغطيته من خلال التأمين الصحي.
عملية اختيار المتلقي المتبرع
قد يكون المتبرع بالجسم شخصًا عانى من موت دماغي ، من المحتمل أن يكون بسبب إصابة كارثية ، ومع ذلك يستمر بشكل مصطنع حتى يمكن إجراء زراعة الرأس. هذا من شأنه أن يحافظ على صحة ووظيفة أنسجة الجسم ، والتي يجب أن تكون طبيعية. سيحتاج المتبرع لإجراء عملية زرع الرأس أيضًا إلى مطابقة طول المتلقي والنمط المناعي.
من المحتمل أن يكون من الضروري ذكر نية العمل كمتبرع بالجسم قبل الإصابة. في بعض الأماكن ، يكون التبرع بالأعضاء هو الوضع الافتراضي ، لكن من غير المحتمل أن يعالج القانون الحالي إمكانية التبرع بالأعضاء.
في الوقت الحالي ، لا توجد فهارس رسمية أو أنظمة تبرع معدة لعملية زرع الرأس ، لأنها إجراء غير مثبت حتى الآن.
قبل الجراحة
كما هو الحال مع أي عملية جراحية ، وبشكل أكثر تحديدًا مع أي عملية زرع عضو ، هناك عملية واسعة النطاق مطلوبة لإعداد المتلقي للإجراء. قد يشمل ذلك تقييمًا طبيًا ونفسيًا كاملًا. يجب إثبات أن عملية زرع الرأس ضرورية وآمنة وأن متلقي التبرع بالجسم من المرجح أن ينجح على المدى الطويل.
قد يتخيل المرء تقييمًا عصبيًا رسميًا مع التصوير ليشمل التصوير المقطعي المحوسب (CT) والتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) للدماغ بالإضافة إلى مخطط كهربية الدماغ (EEG). قد يكون تقييم القلب والأوعية الدموية لأوعية الرأس والرقبة مهمًا أيضًا مع تصوير الأوعية المقطعي المحوسب أو التصوير بالموجات فوق الصوتية الذي من المحتمل أن يكون له دور. قد يكون للتقييمات الإضافية من قبل أخصائي الأذن والأنف والحنجرة (ENT) وحتى طبيب الأسنان دور في فحص التشوهات. قد تكون دراسة النوم للبحث عن انقطاع النفس الانسدادي النومي مهمة.
قد تكون التقييمات المنهجية للصحة مهمة ، لتحديد الاضطرابات الطبية المزمنة التي قد تؤثر على نجاح عملية الزرع. على سبيل المثال ، قد يكون من الضروري إجراء اختبار للعدوى المزمنة والسكري واختلال الغدة الدرقية والتشوهات الأخرى. قد يكون من المهم استبعاد أولئك الذين يدخنون أو يستهلكون الكحول أو يتعاطون المخدرات غير المشروعة الأخرى.
لإجراء عملية زرع رأس ، قد يكون من المهم القضاء تمامًا على الجهاز المناعي للجسم المتبرع لمنع الرفض. يمكن تحقيق ذلك بالإشعاع والأجسام المضادة ، ثم يتم استخدام نخاع العظم الخاص بالمتلقي ليحل محل جهاز المناعة لدى المتبرع. تشمل العوائق التي تحول دون ذلك الحفاظ على حياة الجسم المتبرع دون وجود نظام مناعي فعال في الأسابيع التي تسبق زراعة الرأس والآثار السلبية على الخلايا العصبية التي سيتم دمجها مع المتلقي أثناء عملية الزرع.
عملية جراحية
لم يتم إجراء أي عملية زرع رأس على أي شخص حتى الآن. ومع ذلك ، فإن الجراحين المهتمين بإجراء العملية قد أعدوا بروتوكولات لتخطيط خطوات عملية زراعة الرأس في المستقبل. ومع ذلك ، كان هناك العديد من الانتقادات من قبل خبراء طبيين آخرين لأهمية أو صلة البحث التجريبي المذكور في البروتوكول المقترح لزرع الرأس البشري ، حيث إن السوابق الجراحية المحددة في الحيوانات لا تنطبق دائمًا على الجراحة البشرية. العديد من الأدوات المخطط لها والتقنيات ، مثل قطع الحبل الشوكي ، والمواد الكيميائية المغزلية (العوامل التي تسمح للخلايا بالاندماج معًا) ، وتحفيز النخاع الشوكي ، لم يتم دراستها جيدًا لاستخدامها في زراعة رأس الإنسان.
في البروتوكول المقترح ، ستعمل أربعة فرق جراحين معًا على المتلقي والمتبرع في وقت واحد.
دعم الوظائف الحيوية للجسم
سيبدأ التحضير للجراحة بفتح القصبة الهوائية وإدخال أنبوب التهوية واستخدام جهاز التنفس الصناعي لتحقيق الاستقرار في جسم المتبرع عند انقطاع الاتصال بين الدماغ والجسم. ستتم مراقبة الأكسجين في الدم ودرجة حرارة الجسم وضغط الدم مع تقدم الجراحة.
من المهم استمرار تدفق الدم إلى الجسم المتبرع أثناء النقل للحفاظ على مستويات الأكسجين الطبيعية في أنسجة وأعضاء الجسم المتبرع. الأوعية الدموية الرئيسية سيكون لها أنابيب بلاستيكية يتم إدخالها (هذا إدخال القنية سيخلق تحويلة). سيتم بعد ذلك إعادة توجيه تدفق الدم إلى آلة دعم الحياة تسمى آلة أكسجة الغشاء خارج الجسم (ECMO) التي تزود الدم بالأكسجين وتدوره بشكل مستقل عن القلب والرئتين.
سيتم خفض درجة حرارة أنسجة العمود الفقري للمانح عن طريق إدخال محاليل باردة في الفراغ على طول الجدار الفقري (فوق الجافية) أو بين الأم الجافية والغشاء العنكبوتي للحبل الشوكي (تحت الجافية).
مع انخفاض درجة حرارة أنسجة العمود الفقري ، يصبح الجسم جاهزًا لعملية الزرع.
تحضير المستلم
في هذه الأثناء ، يتم تخدير رأس المتلقي (ويكون نشاط المخ محدودًا) بإعطاء الباربيتورات أو البروبوفول. يتم مراقبة نشاط الدماغ عبر مخطط كهربية الدماغ طوال العملية ، ثم يخضع المتلقي لإعدادات جراحية مماثلة مثل المتبرع.
يتم تحويل تدفق الدم من الرأس إلى جهاز ECMO لجعله مستقلاً عن القلب والرئتين.
وبدلاً من ذلك ، يمكن تجنب انقطاع تدفق الدم عن طريق تحويل تدفق الدم من الشرايين السباتية والأوردة الوداجية لرأس المتلقي وجسم المتبرع. تحافظ كلتا الطريقتين على استمرار تدفق الدم إلى الدماغ وهو أمر ضروري لمنع السكتة الدماغية وموت الدماغ.
يُعد إحداث انخفاض في درجة حرارة الدماغ أمرًا أساسيًا لمنع الضرر أثناء الإجراء. يقلل انخفاض درجات حرارة الأنسجة من خطر تلف الأكسجين المنخفض (نقص الأكسجين) للدماغ عن طريق إبطاء معدل الأيض. يمكن خفض درجة حرارة الدماغ عن طريق التبريد ثنائي البطينين ، أو التبريد داخل الشرايين ، أو التقنيات ذات الصلة. ومن ثم تحافظ خوذة التبريد على انخفاض حرارة الدماغ.
يمكن تعميم مواد إضافية وقائية للأعصاب مثل بيرفتوران أو كبريتيد الهيدروجين أو ليدوكائين للحد من نقص الأكسجين في الدماغ.
عندما يصل رأس المتلقي والحبل الشوكي للمانح إلى درجة حرارة منخفضة بدرجة كافية (انخفاض حاد في درجة حرارة الجسم) ، تبدأ عملية الزرع.
ثلاث مراحل للجراحة
من المحتمل أن تشتمل جراحة زرع الرأس على ثلاث مراحل:
النهج الأمامي
للبدء ، سيتم فتح منطقة عنق المتلقي والمتبرع ، وكشف العضلات والأوعية الدموية للرقبة والعمود الفقري. سيتم تمييز العضلات والأوعية الدموية بحيث يمكن ربطها فيما بعد بين المتلقي والمتبرع.
سيتم قطع القصبة الهوائية والمريء ، بينما تظل الأعصاب الحنجرية للمتلقي سليمة.
النهج الخلفي
سيتم وضع كل من المتلقي والمانح بحيث يمكن الوصول إلى الجزء الخلفي من العمود الفقري. سيتم إجراء قطع بطول الجزء العلوي من العمود الفقري ، وسيتم قطع جسم الفقرات المستهدفة وأنسجة الجافية أسفلها لكشف الحبل الشوكي.
مفاغرة العمود الفقري
سيتم استخدام مشرط لقطع الحبل الشوكي. سيتم الاحتفاظ بطول إضافي للحبل الشوكي للسماح بقطع التعديل لمطابقة الطول ونقاط التعلق لكل من المتلقي والمتبرع. عندما يتم إزالة رأس المتلقي ، سيتم تصريف الدم من الرأس (نزيف الدم). سيتم غسل الأوعية الدموية في الرأس باستخدام لاكتات رينجر ، مما يمنع تخثر الدم من إتلاف الدماغ.
سيتم محاذاة الرأس والجسم وستوضع لوحة من التيتانيوم في مقدمة منطقة الرقبة لتثبيت الرأس والجسم. سيتم بعد ذلك توصيل الأوعية الدموية الرئيسية للمتلقي بجهاز الدورة الدموية للمتبرع وتبدأ في تلقي الدم.
سيتم ربط أعمق العضلات بالخيوط ، يليها المريء والقصبة الهوائية والعضلات الخارجية.
ثم يتم قلب الجسم لإنهاء ربط الحبل الشوكي. سيتم إجراء تخفيضات التعديل لتتناسب مع الطول بين المتلقي والمانح ، ثم يتم دمج الأطراف المقطوعة من الحبال الشوكية باستخدام غراء مكون من fusogens ثم خياطة. سيسمح العلاج باستخدام fusogens بشكل مثالي بإصلاح الخلايا العصبية التالفة وقيام دماغ المريض بتكوين اتصال عصبي مع جسم المتبرع.
بمجرد توصيل الحبل الشوكي ، سيتم خياطة الجافية الواقية للعمود الفقري معًا مرة أخرى. من الممكن أيضًا أن يتم استخدام إدخال جهاز تحفيز الحبل الشوكي الشبيه بجهاز تنظيم ضربات القلب في الحيز فوق الجافية خلف العمود الفقري لتعزيز استعادة الخلايا العصبية.
المضاعفات
المضاعفات الأكثر احتمالاً المتعلقة بزراعة الرأس هي فشل الإجراء في إنشاء الوصلات المطلوبة للحفاظ على وظائف الجسم الطبيعية.
قد يظهر هذا في فقدان تدفق الدم الدماغي مما يؤدي إلى نقص التروية وتلف الدماغ أو السكتة الدماغية أو الموت الدماغي. يمكن أن يكون فقدان إمداد الدماغ بالأكسجين ضارًا بالمثل. قد يؤدي اضطراب الحاجز الدموي الدماغي إلى إصابة أو إصابة أنسجة المخ.
قد يعاني الجسم من مضاعفات مماثلة ، مع فقدان تدفق الدم أو الأكسجين مما يتسبب في تلف الأعضاء أو فشلها.
إذا فشل الجهاز العصبي في إعادة الاتصال ، فقد يؤثر ذلك على الحركة والإحساس ووظيفة الأعضاء (من المحتمل أن يؤدي إلى العلوص الشللي أو المثانة العصبية أو الأمعاء العصبية أو مشاكل أخرى).
قد يرفض الجهاز المناعي العضو المزروع ، مما يخلق معركة استنزاف مدمرة بين الرأس والجسم الجديد.
بعد الجراحه
من المحتمل أن يتبع الجراحة مراقبة مطولة في وحدة العناية المركزة (ICU). سيتم تثبيت الرأس والرقبة والعمود الفقري لزيادة اندماج الحبل الشوكي.
سيتم التوسط في التنفس والدورة الدموية من خلال أنظمة دعم الحياة ، وسيتعين توفير التغذية من خلال أنبوب فغر الصائم أثناء استعادة الحركة.
مع تقدم الشفاء ، سيتم استخدام العلاج الطبيعي المماثل لإعادة تأهيل الشلل الرباعي لتعزيز الروابط العصبية بين الدماغ والجسم الجديد. سيتم تقييم استعادة وظيفة الحجاب الحاجز ، وهو أمر مهم للتنفس المستقل ، باستمرار.
المراجع
لا توجد معلومات موثوقة للتنبؤ بكيفية عمل الإنسان بعد إجراء عملية زرع الرأس. أحد الاحتمالات هو أن كبت المناعة مدى الحياة سيكون ضروريًا لمنع رفض الجسم المانح. الحيوانات التي خضعت لعمليات زرع الرأس دون استخدام مثبطات المناعة عاشت لفترات زمنية محدودة ، من عدة ساعات إلى 29 يومًا على الأكثر.
تشمل المخاطر المرتبطة بتثبيط المناعة في عمليات زرع الأعضاء التي يتم إجراؤها حاليًا زيادة معتدلة في خطر الإصابة بالعدوى أو السرطان.
تشمل مثبطات المناعة التي تم أخذها في الاعتبار لمنع رفض الرأس أو الجسم المانح ما يلي:
- سيروليموس
- تاكروليموس
- سيكلوسبورين أ
- بيلاتاسيبت
- رابامايسين
- بريدنيزون
- كبت موفتيل
قد يتسبب الاستخدام طويل الأمد للجرعات المثبطة للمناعة في حدوث أضرار ثانوية لأعضاء الجسم المتبرع ، مثل الكلى ، اعتمادًا على الأدوية المحددة المستخدمة والكميات اللازمة لمنع الرفض. العديد من مثبطات المناعة المدرجة ليس لديها سمية معروفة ، ولكن يجب اختبار تأثيرها عند استخدامها معًا لزرع الرأس.
الدعم والتعامل
من المرجح أن تكون الاستشارة النفسية مفيدة أثناء التكيف مع جسم جديد ، والتعامل مع الآثار الجانبية للجراحة ، والتغييرات الرئيسية في نمط الحياة. من المحتمل أيضًا أن يشكل التعامل مع النتائج غير المواتية (أي مشاكل استعادة الإحساس أو الحركة أو وظيفة الأمعاء والمثانة) عقبات نفسية اجتماعية.
كلمة من Verywell
من غير المحتمل أن يتم إجراء عملية زرع رأس على البشر في المستقبل القريب. ومع ذلك ، فإن الاستكشاف النظري للموضوع ، بما في ذلك الاعتبارات الأخلاقية والتقنية ، قد يكون تمرينًا مثيرًا للاهتمام. تعدنا هذه التجارب الفكرية لواقع قد يكون ممكنًا في النهاية مع تقدم العلوم الطبية.