張田勘
2019年4月18日出刊的英國《自然》雜志刊登題為《讓時光返流》的封面文章,內容是,耶魯大學醫學院的神經科學家內納德·塞斯坦研究團隊研發了一套名為BrainEx的體外灌注系統,能讓死亡數小時后的豬腦恢復腦循環和部分腦細胞功能,并維持至少6小時。
成功“復活”死亡豬腦
塞斯坦團隊從食品加工廠獲得死亡的豬,并從豬的頭部取出完整的豬腦,然后通過頸動脈將豬腦與體外灌注系統,即BrainEx系統(可以模擬正常37攝氏度體溫下血流脈動的體外灌注)相連,供給豬腦一種以血紅蛋白為主的無細胞灌注液。
這些豬已經死亡4小時以上,在接通BrainEx系統的持續6小時灌注期間,有32個豬大腦恢復了主要動脈、小血管和毛細血管的循環。不僅如此,在對灌流液中施加一種用于增加人腦血流的藥物后,這些豬腦的血管出現擴張,加快了灌流液流速。這表明,死亡的豬大腦對藥物也產生了相應的反應。
更重要的是,BrainEx系統對大腦神經系統的修復。在BrainEx系統的支持下,豬的大腦皮質的神經元死亡有所減少,神經細胞的形態和密度得以保持,部分神經細胞的功能也恢復了。證據是,用電極檢測單個神經元的生物電流活動,可以發現神經元產生自發突觸活動。這說明,大腦擁有的腦細胞恢復功能或許比過去所認為的還要好。
神經元功能的恢復被視為是大腦功能保持和恢復的重要基礎。過去認為,人和其他一些高級哺乳動物的大腦十分脆弱,一旦血供停止4分鐘-6分鐘,可因為缺氧和缺少營養支持而造成神經元不可逆的傷害和死亡,所以對心腦缺血的急救一般要求越早越好,最好是在6分鐘內實施。
此次研究結果表明,血供中斷后的腦細胞功能退化更可能是一個緩慢的過程。由于資源有限,此次研究是在維持了6小時后人為中斷了灌注。假如不中斷,BrainEx系統是否可以維持豬腦功能更長時間,以及能否恢復全部正常的腦功能尚不清楚。需要指出的是,目前的結果并不能肯定已死亡的豬恢復了腦意識、感覺,或其他與大腦高級功能相關的全腦電活動。所以,塞斯坦也謹慎地說,大腦神經生理活動的復蘇與整體功能的恢復不能相提并論。
然而,僅僅是大腦在死亡后有部分生理活動的復蘇也足以對現今的腦死亡標準以及由此制定的器官移植政策、制度和程序造成巨大的沖擊,因此,同期《自然》上刊發的評論指出:“BrainEx研究開辟了以前無法想象的可能性”。
“死亡”被重新定義
BrainEx系統讓死亡大腦部分復蘇對社會的沖擊目前可以想象的首先是腦死亡標準,以及隨后的器官移植。現在,世界上有100多個國家實施腦死亡標準,2017年我國有超過5000多個心腦死亡的病人做了器官捐贈,其中,至少有1/3的病人屬于腦死亡情況。根據塞斯坦團隊的研究結果,如果腦死亡還有轉圜可能,實際上也就會阻止腦死亡標準的實施,結果是,難以摘取腦死亡供者的器官對他人進行器官移植。
對于死亡,從古至今人類社會一直遵循的是心肺死亡(呼吸心跳停止)標準。1959年法國學者莫拉雷和古隆在第二十三屆國際神經學會上以23個大腦受到嚴重損傷的病例報告為依據,提出凡是被診斷為深度昏迷的患者,其蘇醒的可能性幾乎為零。由此,他們首次提出了“過度昏迷”的概念并使用了“腦死亡”這一術語。隨后這一概念被醫學界逐漸接受和認可,但是在臨床死亡判定上并未得到實行。
1966年美國醫學界提出,應當把腦死亡作為臨床死亡的標志,在1968年第二十二屆世界醫學大會上,美國哈佛醫學院腦死亡定義審查特別委員會提出了“腦功能不可逆性喪失”作為新的死亡標準,并制定了世界上第一個腦死亡診斷標準。標準包括:不可逆的深度昏迷;無自發呼吸;腦干反射消失;腦電活動消失(電靜息)。凡符合這些標準,并在24小時-72小時內重復測試,結果無變化,即可宣告死亡。
同年,世界衛生組織(WHO)所屬的國際醫學科學組織委員會也制定了腦死亡標準,依據的基本就是哈佛醫學院的標準,但是也有一定的差異,包括5項:昏迷,對整個環境應答反應消失;各種反射消失,瞳孔無對光反射,呈擴張狀態;自主呼吸消失,包括停止人工呼吸3分鐘后仍無自主呼吸;如果不以人工維持,血壓急劇下降;甚至給予刺激,腦電圖呈直線。以上情況應除去低體溫(小于23℃)患者和藥物濫用者。24小時重復上述測試,結果不變,方能確認。
腦死亡的爭議
腦死亡本身也存在爭議,例如,腦死亡還分為全腦死亡和腦干死亡。1976年,英國皇家醫學會提出以腦干死亡作為腦死亡標準,1998年,英國衛生部正式提出《腦干死亡診斷之準則:包含確定和管理潛在的器官與組織捐贈者的方針》。另外,1980年中國學者李德祥提出全腦死亡應是腦死亡的標準,這能避免大腦死亡、腦干死亡等腦的部分死亡等同于腦死亡的缺陷。
目前世界各國醫學專家相繼提出了大約30余種關于腦死亡的診斷標準,世界上100多個國家實行的腦死亡標準都是全腦死亡標準。主要分為4類。
第一類是法律明文規定腦死亡是宣布死亡的依據,這樣的國家有美國、芬蘭、德國等;第二類是雖無正式的法律,但臨床上和實際上承認腦死亡,這樣的國家包括比利時、英國、新西蘭等;第三類是同時認可心肺死亡和腦死亡,這類國家包括日本、奧地利等;第四類是法律上不承認腦死亡是宣布死亡的依據,但醫學上承認腦死亡,如中國。
中國也制定了醫學上的腦死亡標準《腦死亡判定標準和技術規范(成人質控版)》以及《腦死亡判定標準及技術規范(兒童質控版)》,采用綜合標準來判斷死亡。實質上,綜合標準也就是心肺死亡標準,它得到中國法學界和社會公眾的廣泛接受和認可,直到現在也一直是認定死亡的法律標準。但腦死亡標準只是在醫學界認同,并沒有被法學界、社會和公眾采納,因此,中國的器官移植主要還是依據心肺死亡標準來摘取供者的器官。
塞斯坦等人的研究結果可能對中國的腦死亡立法沖擊最大,并且對已經認可和實施腦死亡的其他100多個國家也提出了挑戰。