然而,10多天後,患者開始出現腎功能衰竭,隨著時間的推移,肺、肝等多器官功能也開始衰竭,術後第112天,患者死亡。在這112天中,“賈維克7型”人工心髒正常搏動了1300多萬次!它以事實證明:人工心髒是完全能代替心髒的!盡管“賈維克7型”的一部分——推動血液的氣泵始終是放在體外,是靠幾根管子和體內的人工心髒連在一起的,但我們已有理由相信,體積僅有拳頭大的人工心髒,一定會很快進入人體。目前,在德國的一些大的心髒中心,一些原本是隻能長期臥床的嚴重的心髒疾病患者,已能背著一個比肥皂盒大2倍的人工心髒在病房的樓道內四處跑動。理所當然,臨床大夫下一步的目標就是:將體積進一步縮小的人工心髒植入患者體內,使患者能像正常人一樣外出活動。
同種異體原位移植術自1963年成功地應用於臨床以來,經過30年的積累,取得了十分矚目的成就。截至1992年底,全世界共有157個肝移植中心,1990、1991、1992三年中共完成肝移植手術26371例,其中美國的74個中心共完成15842例,其他國家的83個中心共完成10529例,3年完成率穩定在70%左右。其適應對象包括各種原因引起的肝髒損害。在這些中心裏,肝移植也和腹部其他大手術一樣成為常規手術,救治了大批以往無法救治的病人,並有許多精彩的記錄。
到1992年底,術後成活11年以上的42例,其中1例術後已存活22年11個月,各項檢查都正常。這中間有29例是由美國丹佛城的科羅拉多大學醫學院完成的,有8例是由荷蘭、英國、德國的醫生完成的。他們中最大的受術者76歲,最年輕的受術者是出生後12天,最瘦小的接受者是位4個月的嬰兒,體重隻25千克。他們中不用免疫抑製劑長期成活的有6例,現已分別存活13年、11年、10年、7年(2例)、5年。
第一例爆發型乙型肝炎孕婦於1989年8月完成肝移植後順產一嬰孩並於3年半後又生產第二胎。第一例天門冬琥珀酰合成酶缺乏病人,於1988年2月被成功施行肝移植術,術後肝功能良好(由美國匹茨堡大學醫學院完成)。第一例劈開肝髒將活體右肝移植於一位63歲女病人,並存活良好的病例,是由德國醫生完成的。
已成活8年5個月狀況良好的、存活時間最長的聯合肝腎移植,是由美國匹茨堡大學醫學院在1984年7月22日完成的。
首例成功的肝胰聯合移植術,也是美國匹茨堡大學於1988年7月1日為一位45歲的男性完成的。
異種或同種異基因器官移植後,受者的免疫排斥反應是人類自然保護的生物本能,而為了去除病灶,延續生命,在接受器官移植術後應用藥物抑製這種本能,求得植入器官的長期成活,仍是移植醫學中需要深入探索的關鍵性問題。器官移植能取得目前這樣的進展,是與不斷地研究、開發和應用一代又一代新的免疫抑製劑分不開的。
80年代開發應用的環孢菌素A帶來了大器官移植的良好效果,推動了移植外科的大發展。而近年來推出的新一代免疫抑製藥FK506的研究和應用,正迅速成為預防和治療人類同種異基因肝移植後,急性乃至慢性進展性排異的一種可供選擇的藥物。另一方麵也應看到,隨著強有力的移植免疫排斥抑製劑的開發和應用,一個突出的並發症——感染並發症,始終是移植醫學中的重要問題。在一組604例大宗分析報告中,647%的病人發生單一的細菌、病毒等感染,或它們的聯合感染,盡管病人術中和術後應用了各種治療藥物。巨細胞病毒近年來尤其引起了多方麵的注意與研究。這些感染並發症增加了死亡率。因此,在大力、積極開發應用強有力的移植免疫抑製劑的同時,應積極尋找不用免疫抑製劑又能促使移植物成活的藥物和途徑。異種移植之所以被提出並越來越受到重視,一方麵是為了減輕對供體越來越大的數量要求,另一方麵也在為少用或不用免疫抑製藥探索途徑。這是更高層次和更具挑戰性的研究。
縱觀肝移植30年的走向,在不斷積累與完善供體手術和受體手術技術經驗的同時,已由單一的肝髒移植到肝髒與其他腹內髒器的聯合移植或腹內多髒器移植(胃、十二指腸、肝、胰、脾、大小腸一次完成),直至異種肝移植(匹茨堡大學移植外科曾兩次在臨床用狒狒的肝植入人體)。可見,器官移植的發展十分迅速。
特別值得提出的是,美國匹茨堡大學醫學院的移植外科,完成的肝移植術達3931例,是全美國,也是全世界完成肝移植手術最多的。由托馬斯·斯塔卓主持的器官移植研究所和1991年接手主持移植外科的約翰·馮,以他們在臨床上的肝移植、多髒器聯合移植的碩果,大動物和開發應用移植免疫排斥抑製劑的實驗與臨床研究令世人矚目。托馬斯·斯塔卓教授是世界上第一位在1963年完成首例肝移植術於臨床的權威,為此他曾獲1991年度諾貝爾醫學獎的提名。
倫敦皇家醫學院附屬醫院正在試驗的一種生物人造肝髒,依靠活的人體肝細胞而工作,可以用於搶救等待肝移植者的生命。
這種人造肝髒的好處是,醫生可以向被克隆於特製纖維裏的人肝細胞提供特殊的營養,因而這種人造肝髒可持續使用數月之久。據認為,肝功能不全達到20%的人有可能在1周之內死去,而這種人造肝髒能為肝功能不全患者架設起一座生存之橋。
據報道,英國每年大約有120人等待捐獻肝髒進行肝移植,其中50人在尚未等到捐獻肝髒時就死去。
37.人工髒器的開發
1963年,美國的哈代大夫進行了臨床上第一例肺移植。直到80年代初,全世界僅進行過40例肺移植,其中僅有1例患者離開醫院,創造了肺移植後存活的最長紀錄——令臨床大夫們垂頭喪氣的10個月!與其他髒器移植相比,肺移植一直處於令人絕望的低潮!直到80年代環孢黴素應用於臨床,才使肺移植迅速發展起來。目前,肺移植已成為肺衰竭終末期治療的主要手段。全世界現已完成了5000多例肺移植,1年成活率超過70%,5年成活率達55%左右。雙肺移植、心肺聯合移植也有很大的進展。
盡管如此,肺移植仍遠遠落後於其他髒器的移植。供移植用的肺僅是可供移植的心髒來源的10%~15%,供肺的嚴重缺乏是肺移植廣泛開展的主要障礙,因為:①肺極易感染:肺是直接與外界空氣相通的器官,在從供者身上切除供肺到把供肺植入受者體內過程中,空氣中的病毒、細菌等已在肺內大量繁殖;②肺極易受損:供肺切除後,稍不謹慎,即會形成肺水腫,完全喪失氣體交換功能;③供肺保存困難:目前最好的保存液可保存腎髒70小時,而肺僅能保存30小時。
人工呼吸機已有80多年曆史,其在臨床上的應用已相當普遍,但這種機器僅起到把空氣壓入肺內的作用,而肺的真正作用是讓空氣中的氧彌散到血液中,同時又使血液中的二氧化碳釋放到肺內,所以,肺的換氣功能是和血液係統密切聯係在一起的,人工呼吸機絕不是具有使靜脈血變成動脈血的人工肺。事實上,人工肺也並不複雜,為了配合心髒外科手術的需要,50年代已設計出來的“體外循環機”,就包含了一顆大的人工心髒和一個大的人工肺。相信有一天,醫學生物工程學專家一定能設計出可植入人體內的人工肺。
1922年,巴汀·伯斯特發現了胰島素,即胰腺的B細胞分泌的一種調節血糖水平的激素。隨著認識水平的發展及醫學科學的進步,人們逐步意識到臨床上存在一種以胰島素不足為核心環節的疾病——I型糖尿病。該病以糖代謝、脂代謝、蛋白質代謝的嚴重紊亂為病理生理基礎,以全身大動脈、微動脈為靶器官,最終引起腎髒、心髒、眼睛、大腦等多器官的嚴重疾病發生。自然,除了按時補充胰島素治療該病外,外科大夫又把目光瞄準了胰腺移植。與其他髒器移植一樣,由於排斥反應,胰腺移植在六七十年代效果並不理想,發展緩慢。直到80年代環抱黴素應用以來,才帶動了胰腺移植的巨大發展。目前,人類已完成了約7000例,1年存活率已達80%以上。
小腸移植:由於具有豐富的集合和孤立淋巴濾泡,內含大量能參與排斥反應的淋巴細胞,移植後的小腸不易成活,所以,小腸移植一向被視為器官移植的“禁區”。加之,腸道有強大的吸收儲備,對一個人而言,即使因某種病被切除掉幾十厘米的腸段,並不會明顯影響腸道對營養物質的吸收,而且,即使腸道功能已完全喪失,可以通過全靜脈營養使患者長期存活。因此,長期以來臨床上很少進行小腸移植。直到80年代,由於環孢黴素的廣泛應用,小腸移植才又發展起來。目前人類共進行了300多例小腸移植,最成功的1例移植的小腸活了211天。
甲狀旁腺移植:任何原因的甲狀旁腺功能低下,引起全身鈣、磷代謝障礙時,均可進行甲狀旁腺移植。此種腺體移植排斥反應小,成功率高,手術簡單易行,但供移植的腺體來源有限。
其他:腎上腺的移植用於治療腎上腺皮質功能低下,胰島移植用於治療A1型糖尿病等移植術正處於積極的探索和日益成熟之中。
在過去的30年間,外科醫學領域不斷取得新成就,時至今日,除大腦外,幾乎所有人體主要器官均可成功移植。然而外科手術能否真正延緩瀕臨死亡的患者的生命,還取決於所移植的器官是否受患者本身免疫係統的排斥。
由於這種免疫排斥的現象極難避免,因而絕大多數患者在接受器官移植後,仍需長期甚至終生服用類固醇之類的免疫抑製藥物,以增加存活的機會。然而,長期服用免疫抑製藥物會導致種種後果嚴重的並發症,因而大大削弱了器官移植的醫療效果。
美國外科醫學研究者以白鼠為實驗對象,曾利用一種免疫方法先將所需移植器官組織的小部分注入接受移植的白鼠體內,然後在數日後,再將所需移植的整個器官或組織移植給白鼠。結果,在毋需藥物的協助下,白鼠體內的移植器官安然存活,而且無免疫排斥現象。
上述的免疫方法是根據近年一項新興的免疫訓練概念發展而成的。近年來,有些免疫學家認為,人體免疫細胞的敵我辨認能力似乎來自胸腺的訓練及督導。如果這一概念正確,而移植組織或細胞又能先與胸腺相處一段時間,那麼胸腺將能訓練免疫細胞使之視移植組織如本身組織而不予以排斥。
為證明上述概念可行,美國賓夕法尼亞大學外科學家貝克爾率先以患有胰島素依賴型糖尿病的白鼠為實驗對象,先在移植前將少量的健康胰髒細胞注入病鼠胸腺之內,數日後再將大量健康胰髒組織移植給病鼠。結果,在移植後除接受過一次抗淋巴細胞的注射外,白鼠體內血糖恢複正常,顯示移植其體內的胰腺組織並未受到免疫排斥,而且能像平常一樣分泌所需胰島素。
意大利科學家羅慕西曾利用上述方法在白鼠體內實驗,進行了完整器官——腎髒的移植。在手術前他先將移植腎髒的部分組織注射到白鼠胸腺內,10天後羅慕西將整個腎髒移植到白鼠體內。移植後,白鼠體內腎髒功能正常,不使用抑製免疫劑,也未出現免疫排斥現象。
目前,人類腎髒的移植能否使接受者獲得較長的存活期,完全取決於移植器官能否借藥物的幫助不被排斥。如果上述免疫訓練法日後被應用於人類的器官移植,則無疑是器官移植外科上的一項重大突破。