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器官移植手術中,器官能在外待多久?

草根影響力新視野 編譯  鍾藝

在器官移植手術中,醫生爭分奪秒,這是一場與時間賽跑的競技。臨床醫生必須首先從器官供體中取出器官,然後將供體器官送至器官接受者所在醫院。一旦供體器官到達目的地,器官移植手術就要立刻開始,醫生必須通過迅速而精準的手術確保接受者的安全以及供體器官的活性。

醫務人員攜帶著裝有供體器官的冷卻器在醫院走廊裡急速奔跑,這聽起來很像電視劇,但在某些情況下這是事實。那麼,一個要被移植的器官到底可以在體外停留多長時間呢?目前,這個時間視窗可以在4到36小時之間,但醫生希望器官的「保鮮期」可以延長至幾個星期。

根據美國器官共用網路(UNOS)的數據,僅在美國,2018年就進行了超過36,500例器官移植。到目前為止,腎臟是最常見的移植器官,去年進行了21,000多次移植。接下來的器官排名是肝臟、心臟、肺、胰腺、腸以及多器官移植。

根據《國際醫學研究》雜誌2019年的一份報告,大多數器官在離開供體後會被放置在`冷庫中,你可以認為器官被存放在裝滿冰的容器中。多倫多大學醫學科學研究所所長,外科及生理學教授Mingyao Liu博士解釋道:「冷藏器官非常類似於將食物放在冰箱中。」Liu告訴Live Science,在將器官放入冷藏室之前,醫生會首先用「保存液」沖洗組織,以免器官受到極端低溫的損害。

在體溫環境下,細胞能讓化學物質穿過細胞膜,以維持細胞內鈉和鉀的平衡。但是,處於低溫環境的細胞不能實現這種操作,化學物質會逐漸滲透出細胞,慢慢流逝,這時的細胞會因多餘的液體而膨脹,從而被嚴重損壞。而「保存液」中含有的鈉和鉀可以幫助延緩這種損害,除此以外,這些溶液裡還包含營養物質和抗氧化劑,以維持細胞和抑制炎症。結合冷卻器,保存液可使器官在離體後數小時保持活力。

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在華氏32至39度(攝氏0至4度)之間的溫度下,細胞的新陳代謝下降至正常速度的5%,因此組織消耗能量的速度要慢得多,且只需要較少的氧氣來維持運轉。因此,冷卻器官有助於延遲器官局部缺血的問題。

紐約北岸大學醫院心臟移植手術主任Brian Lima博士說,相比於其他的器官,心臟在冷卻器中會最快喪失活力。理想情況下,心臟不應在靜態冷庫中放置超過4至6個小時。在4小時時,心臟細胞功能開始衰竭,器官在其受體中發生故障的可能性急劇增加。移植器官衰竭稱為「原發性移植功能障礙」,是器官移植手中最令人擔憂的情況。

Lima還補充道:相比之下,腎臟就更耐受一些,它可以在冷藏情況下存活24至36小時。另外,肺部可以存活6至8個小時,肝臟約12小時。

根據Liu在2018年的報告,儘管冷卻器的技術含量低,但它提供了一種簡單有效的方法來保存和運輸器官,自1960年代以來就已被廣泛使用。但是該技術並非沒有缺點,不僅冷庫中的器官會在數小時內喪失生存能力,而且醫生也無法通過客觀的數據監測來知道器官是否在正常運轉。

另外一種保存器官的替代方法是「灌注」器官會被連接到灌注機上,讓它們可以像在體內一樣工作。在外科醫生將供體器官移開身體之前,捐獻者的心臟會在一段時間內停止將含氧血液泵送到組織,這會對器官造成損害。但將器官放置在灌注機中,可以讓組織有恢復的機會。此外,臨床醫生可以通過監測系統中循環的代謝產物來檢查器官的情況(細胞在正常的代謝功能中會產生乳酸)。

Lima補充說:「乳酸雖然只是一種粗略的新陳代謝量度,但與冷庫保存器官相比,它仍然是一種超越。根據器官的不同,醫生還可以通過其他測量來評估組織的健康狀況,例如肝臟的活性可以通過膽汁來監測。

動物實驗表明,經灌注的肺部可保持活性12至18小時,甚至長達36個小時。有一天,一個器官也許可以被灌注數周。不過,器官留在機器上的時間越長,臨床醫生就要花費更多的時間修復受損的組織。 Liu和他的同事目前正在研究如何抑制被灌注的肺部所產生的炎症和細胞死亡的問題。但在將來,也許可以將基因或幹細胞療法連接到灌注機上,從而對器官進行治療。

不過,到目前為止,大多數捐贈的器官仍通過冷卻器來保存,為什麼?因為單個器官的灌注保存可能要花費數千美元,這顯然遠超冷卻器的價格。由於很少有研究將灌注與冷卻器進行比較,因此也沒有足夠的證據來說服醫生大範圍採取灌注技術。但灌輸對器官的保存確實優於冷庫,這項技術被普及指日可待。

資料來源:How Long Can Organs Stay Outside the Body Before Being Transplanted

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