소개

과거 머리 이식은 공상 과학 대본에 묘사 된 상상력의 산물이었습니다. 그럼에도 불구하고 요즘은 상황이 바뀌었고 새로운 시대가 도래 한 것 같습니다. 기증자와 수혜자의 척수와 관련하여 융합이 불가능하기 때문에 인간의 두부 문합 및 이식은 이전에 실현 된 적이 없습니다. 혁신적으로 Canavero 등의 주장에 따르면 최근의 발전 (초 예리한 신경 외과 용 블레이드, 푸 소겐 적용, 전기 자극)은 이러한 장애물에 맞서고 그러한 도전적인 절차를 실현 가능하고 시도 할 가치가있게 만들 수 있습니다 (1).

첫 번째 인간 머리 이식의 목표는 다른 치료법이 없다는 배경에서 머리 나 뇌에 병리학 적 징후없이 말기 환자에게 생명을 구하는 절차를 제공하는 것입니다 (2). 그 결과, 주요 외과 적, 윤리적, 심리 사회적, 면역 학적 딜레마를 포함한 몇 가지 고려 사항이 나타났습니다 (3).

기존 관련 문헌을 비판적으로 분석하고 의견을 표명함으로써이 논문이 포괄적 인 정보를 제공하기를 바랍니다. 최초의 인간 두부 이식 시도에 대한 개요를 살펴보고 학문적 토론과 토론을 시작하여이 새로운 개척지를 관찰하고 접근 할 수있는 비료 역할을합니다.

두부 이식의 역사적 배경은 무엇입니까?

1908 년 Charles Guthrie는 기증자의 머리를 수용 견의 목에 이식하려고 시도했지만 성공하지 못했습니다 (4). 1950 년에 Vladimir Demikhov는 개의 중요한 장기와 팔다리 이식에 관한 몇 가지 수술 기술을 개발했습니다 (5). 1970 년대에 로버트 화이트는 히말라야 원숭이의 머리를 다른 머리없는 원숭이의 몸에 이식하여 원숭이의 첫 번째 두부 교환 이식을 수행했습니다. 원숭이는 이식 된 머리의 얼굴에서 냄새, 미각, 청각 및 운동 기능과 같은 기본 감각을 회복하면서 8 일 동안 생존했습니다 (6, 2). 최근 Hirabayashi et al, Sygawara et al, Niu et al은 허혈 후 뇌 기능을 평가하기 위해 쥐의 머리 이식을했습니다 (7-9). 또한 Ren et al은 마우스 모델에서 머리 이식을위한 외과 적 접근 방식을 설명했습니다 (10). 마지막으로 Canavero S et al은 인간의 머리 이식 모델을 설명했습니다 (11, 1). 2017 년에 Ren et al은 인간 사체를 사용하여 cephalosomatic anastomosis를 성공적으로 수행했습니다 (12). 위에서 언급 한 논문은 최초의 인간 두부 이식에 접근하려는 시도에서 역사적, 이론적, 실제적 배경을 설정하는 보고서, 실험, 수술 기술 또는 특허를 구성합니다.

누가 두부 이식 자격을 갖추어야합니까?

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우리는 첫 번째 시도가 진행성 근이영양증과 같은 뇌와 그 기능이 손상되지 않은 말기 질환을 앓고있는 젊은이를 대상으로해야한다는 데 동의합니다. 기증자는 같은 높이의 건강한 장기를 가진 젊은 뇌사 환자이며 면역 형과 일치하며 모든 전신 장애에 대해 선별됩니다. 목표는 수혜자로부터 머리를 제거하고 기증자로부터 신체를 분리하고, 수혜자의 머리를 건강한 기증자 몸에 이식하는 것입니다 (1, 2).

어느 쪽 시술의 수술 단계는 무엇입니까?

다음 단계는 Canavero 등 (1, 12)이 제안한 수술 프로토콜에 따른 시술의 가능한 시나리오를 제시합니다. 두 수술 팀이 동시에 참여하여 시술을 수행합니다. 수혜자와 기증자는 삽관, 기관 절개, 환기 및 안정된 고정으로 안정화됩니다. ECG, EEG, 산소 포화도 모니터링, 체온 및 혈역학 모니터링이 설정됩니다. 바르비 투르 산염 또는 프로포폴을 사용하여받는 사람에서 파열 억제 패턴을 얻습니다. 수혜자의 머리는 심한 저체온증 (10 ° C)을받는 반면 기증자의 몸은 척추 저체온증 만 받고 나머지 신체의 허혈성 손상을 방지합니다. 심오한 저체온증을 달성하기 위해 대퇴 경동맥 션트에서 열교환기를 적용한자가 대뇌 저체온 관류 기술이 설명되었습니다. 또한 심부 뇌 저체온증을위한 양심 실 냉각 시스템이 제안되었습니다. 냉각 헬멧을 사용하면 추가 도움이 제공됩니다. 기증자의 척수 저체온증은 차가운 용액으로 경막 하 및 경막 외 공간의 관류를 통해 달성 할 수 있습니다. 심한 저체온증은 장기와 조직의 대사율을 크게 낮추고 외과의에게 두부 문합을 할 시간을줍니다.

각 환자의 목은 두 수술 팀이 신중하게 준비합니다.세 가지 수술 단계를 확인할 수 있습니다. 수혜자와 기증자 모두의 전방 및 후방 접근과 키메라 문합. 전방 접근을 시작으로 경동맥, 척추 동맥 및 경정맥이 노출되고 수용자와 기증자 모두의 모든 근육이 준비되고 나중에 연결될 수 있도록 표시됩니다. 기관과 식도는 다른 자궁 경부 절개를 통해 인식되고 외과 적으로 준비됩니다. 재발하는 후두 신경은 인식되고 손상되지 않습니다. 후방 접근에서는 수혜자와 기증자 모두 엎드린 자세로 배치됩니다. 그런 다음 후궁 절제술을 수행하고 척추체 또는 추간 공간을 절개하고 경막을 절단하여 척수를 노출시킵니다. 그 후, 현미경으로 두 환자의 척수를 매우 날카로운 미세 수술 용 칼날로 절개합니다.

수혜자의 머리를 분리하고 외출 한 후 아이스 링거 젖산 (응고 합병증을 피하기 위해)으로 씻어냅니다. 한 시간 내에 기증자의 순환에 연결하는 튜브가 부착 된 기증자의 머리없는 몸으로 옮겨졌습니다. 전방 척추 안정화는 전방 플레이트로 수행됩니다. 그 직후 두 척수는 기계적 손상으로 손상된 세포막을 즉시 재구성 할 수있는 키토산 -PEG (폴리에틸렌 글리콜) 접착제로 융합됩니다. 동시에 PEG는 기증자의 혈액 순환에 주입되어 상당한 양의 폴리에틸렌 글리콜을 혈관 내 공간으로 제공하고 더 나은 신경 융합을 촉진합니다. 결합 된 코드 주위에 봉합사가 적용됩니다. PEG의 두 번째 정맥 주사는 4 ~ 6 시간 후에 시행됩니다.

수혜자와 기증자 사이의 혈관 문합은 경동맥 및 경정맥 캐뉼라를 통해 수행됩니다. 혈관을 제거하고 새로운 신체의 혈관과 함께 이식 된 두부의 혈관에 봉합사를 적용합니다. 기증자의 순환은 수혜자의 머리에 혈액을 공급합니다. 경막을 꿰매고 척수 자극기를 경막에 고정합니다. 후방 안정화는 측면 질량 나사 및로드 시스템을 사용하여 수행됩니다. 기관, 식도, 미주 및 횡경막 신경이 다시 연결됩니다. 마지막으로 모든 근육이 연결되고 피부가 꿰매어집니다. 그런 다음 수혜자는 cervicothoracic 보조기를 사용하여 중환자 실로 이동합니다.

우리가 직면 한 장애물은 무엇입니까?

기증 자체 선정 이러한 시술을위한 기증 자체 발굴 시스템은 아직 구축되지 않았지만, 안면 이식이 가능하고 인체 고유 부위에 대한 기증자 조직을 찾을 수 있습니다. 과학계가 절차의 타당성에 대한 신뢰를 얻으면 두부 이식에서도 장애물을 넘어 설 것입니다 (2).

수혜자와 기증자에 대한 두부 및 신체 개입. 여기에는 도전적인 수술 기술과 까다로운 협력이 포함됩니다. 씨 다 분야 외과의 팀 (신경 외과 의사 및 목, 혈관, 심 흉부, 정형 외과, 성형 외과의) 및 외과 프로토콜의 우수한 준비 (2, 12)에 따라 달라지는 oordination 기술. 횡경막 신경, 재발 성 후두 신경, 미주 및 자궁 신경총의 절약은 힘들고 시간이 많이 걸리지 만 수술 후 주로 자발적 호흡과 발성에 매우 중요합니다. 다양한 혈관 문합, 식도 문합, 척수 재 부착 및 척수 고정은 수술의 난이도를 높이는 수술 단계를 요구합니다. 출혈, 감염, 문합 누출은 수술 후 일반적인 합병증입니다. 우려를 불러 일으키고 연구하고 논의해야하는 또 다른 중요한 점은 척수가 절개 될 정확한 자궁 경부 골수 근입니다.

허혈 시간 수혜자 머리와 기증자 몸으로의 혈류를 유지하는 것은 다음과 같습니다. 저체온증의 배경에서 수혜자와 기증자 사이의 혈관 재 부착 시점까지 다양한 방법을 사용하여 달성되었습니다. 체외 순환 기계가 첫 번째 선택이 될 수 있습니다. 그러나 심오한 저체온증을 달성하기 위해 autocerebral hypothermic perfusion과 같은 몇 가지 기술이 제안되었습니다. 수혜자와 기증자 간의 지속적인 교차 순환이 테스트되고 있습니다. 또한 저체온증의 수준과 이상적인 온도는 아직 논의 중입니다. 머리 이식의 핵심 요소 중 하나는 수혜자의 머리 온도를 충분히 낮은 수준으로 낮추어 적절한 조건에서 기증자의 신체에 연결을 해제했다가 다시 연결할 수 있도록하는 것입니다. 제안 된 프로토콜 (1). 다른 중요한 요소는 시간입니다. 그럼에도 불구하고 프로토콜은 이전의 유사한 실험을 기반으로하며 잘 설계되어 구현되고 성공할 수있을만큼 충분히 유망한 것으로 보입니다 (1, 12).흥미롭게도 Li 등은 두부 전이 단계에서 장기적인 면역 거부 반응과 허혈성 사건의 회피를 평가했으며 이러한 목적을 위해 두두 이식 모델을 개발했습니다 (13).

척수 융합 및 척수 재 부착. 논의의 중요한 점은 절단 된 축삭의 적절한 기계적 정렬에 대한 필요성입니다. 외과의는 “깨끗한 절단”을 약속하는 매우 날카로운 칼날로 척수를 절단 할 것이며, 이는 절단 된 축삭의 융합과 총 척추 융합에 결정적인 역할을 할 것입니다. 신경 회복을 향상시키는 한 가지 방법은 경막 외를 설치하는 것입니다. 척수 자극 장치 (1, 14) 또한 축삭 사이의 상호 연결을 통해 기능 회복을 촉진하는 것으로 생각되는 인터 뉴런이 중추적 역할을합니다. 재 부착의 정밀도 (재 연결된 척수의 정렬 및 적절한 거리) 수술 결과에 가장 중요한 단계가 될 수 있습니다.

수술 후 문제. 수술 후 환자는 중환자 실에서 환기 및 순환 지원을받는 상태에서 모니터링됩니다. 머리의 안정성 성공적인 척수 유합을 위해서는 척추가 주요 관심사입니다. 가능하면 사지 마비에 대한 집중 재활을 시작해야합니다. 또 다른 주요 문제는 교감 신경 및 미주 기능의 변화로 인한 신경성 쇼크의 존재. 마비 성 장폐색과 신경성 방광은 수술 후 합병증 일 수 있습니다. 횡격막 근육의 기능이 불확실한 기간 동안 문제가 될 수 있기 때문에 장기적인 환기 지원이 필요할 수 있습니다. 초기 단계 후 척수 손상 재활 프로토콜을 수행해야하며, 이상적으로는 척수 외상 단위의 특수 환경에서 수행해야합니다 (2). 기관 절개술의 존재 가능성은 재활과 삶의 질에 문제를 일으킬 수 있습니다. 성대 기능은 의사 소통과 자존감에 영향을 미치는 문제를 나타낼 수 있습니다. 또한 척수 관의 절개 (1, 15)로 인해 탯줄 중심 통증이 발생할 수있는 수술 후 합병증이 발생할 수 있습니다 (1, 15).

윤리적 고려 사항 및 공공 측면

과학 및 대중의 비판 . 최초의 신장 및 심장 이식에 대한 최초의 과학적, 대중적 반응은 “신을 연기”하고 자연의 규칙을 위반 한 것으로 알려져 있습니다. 오늘날 우리는 비슷한 반응에 직면하고 있습니다 (14). 비판에도 불구하고 연구자들의 끈질긴 노력 덕분에 처음에는 많은 아이디어 사례가 거부되고 나중에 채택되었습니다. (16, 2) 실제로 여러 연구에서 절차의 타당성과 정확성에 대해 의구심을 표명했습니다 (17-19). 특히 EANS Ethico-legal Committee는 제안 된 머리 이식 프로젝트가 비 윤리적이라고 판단합니다 (20). 과학계 내에서 개방적이고 편파적이지 않은 대화 후 불필요한 비판을 피하면서이 프로젝트에 대해 상호 수용된 윤리적 기준을 제안 할 수 있습니다.

면역 억제 및 윤리 이론적으로 말기 상태이지만 뇌 기능은 온전한 환자에게 머리 이식을 시행하면 생명을 구할 수 있습니다. 면역 억제와 관련된 가능한 위험 이론적으로 머리 이식이 생명을 구하는 절차가 될 수 있다고 생각한다면 ssion은 정당화 될 수 있습니다. 우리는 면역 억제에 의한 위험이 수년과 일련의 연구 연구 및 근거 기반 의학 (14) 이후 중요한 장기 이식에 윤리적으로 허용된다는 것을 고려할 수 있습니다. 또한 손과 얼굴 이식과 같은 수술은 이와 같은 절차를 필요로하거나 정당화하는 윤리적 경계를 제한하여 머리 이식의 윤리적 측면에 접근하는 경로를 곡선 화했습니다. 또한, 면역 억제 물질의 용량이 극도로 높을 수있어 인간 머리 이식 Maedica A Journal of Clinical Medicine, Volume 14, No. 1, 2019 9 수신자에게 여러 영향을 미칠 수 있습니다. 보다 구체적으로 칼시 뉴린 억제제의 경우 고용량으로 인해 신 독성 또는 말기 신장 질환을 유발할 가능성이 큽니다. 또 다른 고려 사항은 체세포 거부 가능성과 관련 위험이 증가하는 면역 억제 용량 수준입니다.

실험 데이터 부족. 이 주제에 대한 과학적 논쟁은 관련 문헌에 대한 연구가 부족하기 때문에 침묵합니다. 몇 개의 독립적 인 논문 만 출판되었습니다. 대부분은 테스트중인 의견이나 수술 기법입니다. 실험 데이터는 거의 없습니다. 이러한 사실은 절차의 실행 가능성에 부정적인 영향을 미칩니다.

설득력있는 과학적 데이터가 없으면 과학계는 승인 된 프로토콜의 배포를 진행할 수 없습니다.따라서 환자의 가능한 동의는 공동으로 승인 된 의학적 기준 및 적응증을 기반으로하지 않습니다. 그러나 동의는 머리 이식의 위험을 인식하지 못하거나 간과 할 수없는 환자의 무지와 절망에 달려 있습니다 (3). 과학계는 프로젝트의 타당성에 관한 논쟁의 존재를 받아 들여야하며 절차에 접근하고 평가하기 위해 실험 데이터를 생성 할 연구를 장려해야합니다.

비용. 누군가는 머리 이식이 막대한 비용과 모호한 효율성을 가진 수술로 간주 될 수 있다고 말할 수 있습니다. 비용은 의료 및 간호 재료와 수술 재료에 관한 것입니다. 머리 이식과 관련하여이 수술에 사용되는 신체는 많은 생명을 구하기 위해 폐, 간, 심장, 신장, 손, 얼굴 및 조직과 같은 여러 중요한 장기를 제공 할 수 있습니다. 전 세계적으로 많은 환자의 생명을 구할 수있는 장기가 부족한 것으로 알려져 있습니다. 적절한 기부자 조달 시스템을 통해이 문제는 균형을 이룰 수 있습니다. 이 시스템은 필요한 사람들에게 최대의 필수 장기를 제공하고 장기 이식 대기자 명단에있는 환자의 사망을 방지하기 위해 윤리적, 의학적 기준 및 프로토콜을 사용하여 규제되어야합니다.

심리적 고려 사항

사회 봉사. 성공적인 결과의 경우, 환자는 근육 위축으로 인해 장기간의 광범위한 재활과 물리 치료가 필요합니다. 감각 및 미세 운동 기능의 회복은 수술 후 환자의 상태를 개선하는 데 중요합니다. 사회 서비스는 장기 실업, 의료 보험, 소득 지원, 가족 지원을 제공함으로써 지원을 제공해야합니다. 성공적인 두부 이식 후에도 환자는 불확실한 기간 동안 사지 마비의 연속성으로 삶의 질과 웰빙 문제에 직면하게 될 가능성이 많습니다 (2).

심리적 도움. 이식 후 수혜자의 신체와 정체성 사이의 관계에 대해 혼란이 생길 수 있으며, 이는 정신과 의사의 정신 건강 지원이 필요함을 시사합니다 (21, 2). 또한 미용 적 이유 (흉터, 비대칭)로 인한 자존감 문제가 발생할 수 있습니다. 수술 중 또는 수술 후 사망 할 확률이 높기 때문에 가족은 환자가 수술에서 살아남지 못할 가능성에 대한 심리적 준비가 필요합니다.

2 차 문제

두부 이식은 법적 장애물도 있습니다. 앞으로 성공적인 두부 이식을받은 환자의 후손은 상속과 양육권에 대해 의문을 제기 할 수 있습니다 (2). 인간 머리 이식의 생식 적 의미도 나타났습니다 (22). 또한 일부는 종교적 장벽을 지적했습니다 (23). 또 다른 고려 사항은 성별이 다른 환자간에 머리 이식을 수행하는 것이 윤리적이어야하는지 여부입니다. 이 경우 수신자에게는 신원 문제가 훨씬 더 복잡해집니다.

무엇을 기대해야합니까?

Ren과 Canavero는 다양한 질문에 답하고 타당성에 대한 확신을 표명했습니다. 절차 (24). 최근 Ren et al은 인간 시체에서 첫 번째 cephalosomatic anastomosis가 성공적으로 수행되어 시술의 수술 가능성을 확인하고 수술 계획을 더욱 검증했다고보고했습니다 (12). 수술 프로토콜은 완료하는 데 18 시간이 걸렸고 전체 리허설 역할을하여 수술 단계를 최적화하는 데 도움이되었습니다. 또한 Liu et al은 날카 롭고 완전히 절개 된 척수가 성공적으로 재건 될 수 있으며 결과적으로 큰 동물의 운동 기능과 전기적 연속성이 부분적으로 회복 될 수 있다고 결론지었습니다 (25). Sergio Canavero는 2017 년까지 절차를 수행 할 것이라고 주장했습니다. 게다가, 이것은 지금까지 살아있는 인간에 대해 수행되지 않았습니다.

이 논문은 사체에서의 수술 프로토콜 테스트, 절개 된 척수의 재건 수준 및 가변성과 같은 요인과 같은 유망한 결과를 제시하지만 종 사이에는 주요 장애물이 있으며, 이는 살아있는 인간의 실행 가능성에 대한 가정을 의심스럽게 만듭니다. 기능적 척수 융합, 충분한 신경 보호 및 수술 후 통증 조절과 같은 절차의 핵심 요소가 여전히 의심 스럽습니다 (26). 그럼에도 불구하고 우리는 매우 날카로운 칼날로 “깨끗한 절단”을 고려하고 푸 소겐을 적용하는 것이 퍼즐에서 중요한 부분이지만 더 많은 연구가 필요하다는 것을 인정해야합니다. 문헌은 여전히 충분한 데이터와 인간에 대한 더 많은 실험적 연구를 제공하지 않습니다. 사체와 동물을 검사해야합니다.

조만간 절차가 임박하지만 현재 상황에서 첫 번째 시도가 발생하면 비 윤리적입니다.이러한 이유로이 특정 작업에 대한 적절한 윤리 강령 준비에 대한 논의가 매우 중요합니다. Farhud D.가 말했듯이 의료계는 주로 심리 사회적 (정체성-성격-행동 문제, 기분 장애, 정신병, 자살) 및 윤리적 (자율성, 자선 성, 비 악성, 정의) 문제에 직면 할 준비가되어 있어야합니다 (27). .

과학계는이 절차를 더 이상 상상의 산물로 간주해서는 안되며 우려를 불러 일으키고 분석해야하는 현재 주제로 간주해야합니다. 다른 국가와 수술 분야의 유명하고 전문적인 외과의는 자신의 의견을 표현하고 모호한 부분을 깨달아야합니다. 절차의 각 단계는 광범위하게 연구되어야합니다. 프로젝트를 삼키고, 평가하고, 윤리적 딜레마의 균형을 맞추고, 시체와 동물에 대한 실험 연구에 참여하기 위해 과학적 논의가 시작되어야합니다. 첫 번째 시도는 서둘러서는 안되지만 성공 가능성이 높은 잘 설계되고 테스트되고 과학적으로 성숙한 프로토콜로 수행되어야합니다. 다음 단계는 살아있는 환자의 수술을 리허설하기 위해 심장 박동 뇌사 기증자에 대한 시술 일 것입니다.

시술의 타당성 및 윤리적 장애를 제외하고는 하나가 있습니다. 우리가 고려해야 할 더 많은 것 : 절차에 대한 불필요한 논쟁과 비난. 아마도 기존의 회의론은 새롭고 도전적인 것에 대한 우리 자신의 불안정의 산물 일 것입니다. 우리는 실제적인 장애물뿐만 아니라 의심과 두려움을 뛰어 넘을 준비가되었는지 아닌지 생각해야합니다. Ren과 Canavero가 말했듯이이 시술에 기회를줌으로써 우리는 최근의 진보와 일반적인 의학의 실패를 받아 들일 수 있습니다. (16).

최근의 발전을 수용하고 한 걸음 더 나아갈 준비가 되었습니까? 말기 질병에 대처하고 해결책을 제시 할 무능력을 처리 할 준비가되어 있습니까?

갈등 이해 관계 : 선언되지 않음

재정 지원 : 선언되지 않음