中山大學何曉順團隊成功實現全球首例“不中斷血流”肝移植
8月10日,中山一院隆重召開器官移植技術獲重大突破新聞發布會。會議由中山大學校長助理、中山一院黨委書記駱騰主持,中山大學副校長、中山一院院長肖海鵬致辭。來自國內30多家中央、省市及健康專業媒體參加了新聞發布會。圖為中山一院副院長、器官移植中心首席專家何曉順教授發布器官移植技術重大突破。
中山大學校長助理、中山一院黨委書記駱騰主持新聞發布會
中山大學副校長、中山一院院長肖海鵬教授致辭
器官移植是二十世紀醫學領域最偉大的成就之一,素有“醫學皇冠上最耀眼的明珠”之稱。器官移植技術問世63年以來,捐獻的器官要經過“灌注、低溫保存、再灌注”的過程,才能移植到受捐患者的體內,這已經成為“醫學常識”,也被寫入醫學生的教科書。
然而,近日,廣州器官移植醫生另辟蹊徑,于7月23日在為一名肝硬化合并小肝癌的患者進行肝臟移植時,創造了“不中斷血流”的新紀錄,并于8月8日成功開展了第二例同類手術。這一創新成功破解了器官移植的世界性難題,有望改寫世界器官移植事業的歷史,推動我國成為器官移植這項醫學尖端技術的領跑者。
記者獲悉,全球首例“不中斷血流”人體肝移植術的發明者,是我國著名器官移植專家、中山大學附屬第一醫院(以下簡稱中山一院)副院長、器官移植科學術帶頭人何曉順教授。他指出,采用這項移植新技術,捐獻的器官不需要灌洗,也不需要放在冷藏箱保存,讓捐獻者轉贈的“生命禮物”少受損傷,最大程度地保護了器官的功能,使器官以更“鮮活”的狀態在受捐患者的體內立即“工作”,從而極大地避免了器官移植的常見并發癥。
傳統“灌注冷藏”技術 影響移植效果
何曉順介紹,傳統器官移植技術包括“三部曲”,也就是器官獲取、保存及植入等環節。
何曉順教授與團隊在手術中
何曉順教授在手術中
簡單來說,醫生將肝臟從捐獻者體內摘除過程中,先用器官保存液進行灌洗、降溫。隨即,因缺血而顏色發黃白的肝臟被放入0—4攝氏度的器官保存液中保存,再植入移植受體的腹腔。新肝的血管和膽管與患者的血管和膽管一一吻合。隨著血液流入新肝,原本冰涼的肝臟重新變得溫熱,表面變為鮮紅色。當膽管有金黃色的膽汁流出時,移植成功,患者重獲新生。
在這個過程中,器官一旦離開捐獻者體內,便處于“無血流供應”狀態從數小時至數十小時不等,不可避免地遭受缺血、冷保存及再灌注的損傷,導致肝功能受損。而這些不利因素,正是影響移植療效乃至導致移植失敗的最主要原因。
“供肝的質量和保存的時間長短,是保證換肝成敗的關鍵因素。”何曉順說,肝臟缺血超過30分鐘就會壞死,無法移植。而在傳統移植模式下,受到損傷的肝臟移入患者體內,肝功能多少都會“打折扣”。
“我們用轉氨酶為例評估肝功能受損的程度。換肝的病人術后轉氨酶高達數百乃至數千,都是挺常見的情況。”移植醫生趙強說,新肝植入病人體內,重新恢復血液供應,醫學上稱為“再灌注”,這一過程也會發生險情。由于供肝要用低溫的灌注液沖洗、保存,原來殘存在肝臟內的灌注液可能在血液恢復供應的一瞬間,“沖入”患者的體內。這一冷熱交織的巨大沖擊,會導致患者血壓低、心率加快甚至心臟停跳,醫生稱為“灌注后綜合征”。若手術時麻醉技術不夠精湛,或情況過于嚴重,患者就有可能危及生命。然而,這種“不中斷血流”的肝移植技術,可以將這些傳統手術遇到的難題迎刃而解。
研發新設備 可模擬人體對器官供血
盡管科學家進行了幾十年的努力,器官移植過程中的缺血損傷這一核心問題仍未得到解決,不僅影響患者的生存質量,也成為器官移植發展的“技術天花板”。
手術進行中
手術進行中
“器官移植醫生的職責,是將捐獻者送出的‘生命禮物’完好、平穩地傳遞給需要的病人,我們希望讓這份珍貴的禮物少受、不受損傷,最大效率地發揮作用。”何曉順說,為了解決這個難題,多年來,他帶領中山一院器官移植團隊一直在思考和探索。
何曉順大膽假設,如果在移植過程中始終保持器官的血液供應,器官就能以最鮮活的狀態移植給患者,上述難題將迎刃而解。然而,這個設想在傳統的技術條件下“幾乎不可能實現”。最大的困難在于:肝臟離體后,誰來源源不斷地為其提供血液供應?
現代醫學的發展,有規律可循:技術的創新并非“空中樓閣”,必須有堅實的物質基礎和技術儲備,以及恰到好處的“靈光一現”。對技術瓶頸的突破,往往離不開設備的創新,也就是中國人常說的“工欲善其事,必先利其器”。而在創新者“靈光一現”的背后,是經年累月的潛心鉆研和屢敗屢戰。
何曉順團隊對器官移植技術的新突破,便完美體現了這一規律。為了提高器官移植的療效,中山一院從數年前開始致力于自主研發“多器官功能修復系統”。這種“多器官功能修復系統”可在手術前模擬人體的機制,為器官提供血液,從而提高器官功能。在研發的過程中,何曉順進一步提出了“科學假設”:只需對“多器官功能修復系統”稍加改進,并對移植手術進行重新設計,就可解決器官移植中的缺血損傷問題。
術后肝功能指標明顯優于傳統手術
何曉順說,這個科學假設的意義在于讓捐獻的器官“血液供應不中斷”,告別“灌洗冷藏”。五年來,何曉順團隊在大動物身上進行了近百例移植實驗,并獲得了一系列技術創新。“如何做到斷離血管、接入機器的同步性,這是最棘手的,如果無法做到精準控制,就有可能造成血液中斷,讓手術失去意義。”
手術成功后,團隊合影
此項重大技術突破的第一位受益者、患者王先生在新聞發布會現場
摘取器官前,醫生先將連接肝臟的血管接入“多器官功能修復系統”,在斷掉原有血液供應的同時,由“多器官功能修復系統”替代人體的供血機制,從而實現平穩過渡。供肝植入移植受體時,將受體的血管接入“多器官功能修復系統”,在由受體的血液循環系統“接管”的同時,將機器撤離。在這個過程中,肝臟里的血流從未停止過。
2017年7月23日,中山一院何曉順團隊成功地實現了全球首例“血流不中斷”人體肝移植術,將肝臟以“最鮮活”的狀態移植給了患者。手術過程比常規肝移植更平順,術后肝功能指標明顯優于傳統肝移植手術。8月8日,該團隊成功開展了第二例同類手術。
研制多器官功能修復系統 創建生命科學研究新平臺
記者獲悉,“不中斷血流”器官移植理念的成功實踐,從根本上避免了傳統器官移植一直沿用的技術的先天缺陷。這項新技術還可延伸至心、肺、腎等的移植上,有望重構半個世紀以來器官移植理論與技術體系。器官移植學科可望迎來一個全新的時代。
該項技術突破的另一個重要成果是成功研發了具有自主知識產權的“多器官功能修復系統”。
中山一院器官移植團隊自主研發的“多器官功能修復系統”(實驗圖片)
中山一院器官移植團隊自主研發的“多器官功能修復系統”(實驗圖片)
中山一院器官移植團隊自主研發的“多器官功能修復系統”(實驗圖片)
該設備的問世,是醫學研究史上首次實現器官在“離體狀態”下長時間保持功能與活力。這將為研究器官功能、器官間相互作用、器官離體治療、器官功能修復等臨床應用提供新的技術平臺,為我國臨床醫學研究實現多學科、多層次的突破提供了可能。
此外,該研究平臺為生命科學的相關學科,如生理學、病理學、毒理學、藥學、病原學、腫瘤學、生物工程學等,提供了嶄新的科學研究平臺,具有巨大的研究潛力和廣闊的應用前景。
中山一院預測,利用該研究平臺的技術優勢,通過聯合生命科學的相關學科,利用這一生命科學研究的重要利器,廣東可望在較短時間內產出大量原創性成果,不僅能提升廣東乃至我國醫學研究的水平,助力國家創新驅動戰略,還可擴大廣東的國際影響力,為“一帶一路”及“粵港澳大灣區”建設做出貢獻。
新聞背景1:
現代器官移植63年前問世
1954年12月23日,在美國波士頓的彼得·布倫特·布里漢姆醫院,約瑟夫·穆瑞、約翰·梅瑞爾和哈特維爾·哈里森醫師在一對同卵雙胞胎之間進行了腎移植,移植的腎臟存活了8年。這次手術被后人視為現代器官移植的開始。
1963年,美國的托馬斯·斯塔瑞教授在科羅拉多大學進行了人類歷史上第一例肝臟移植。
1963年,美國的詹姆斯·哈迪醫生做了第一例肺移植。
1967年,南非的克里斯蒂安·博納德博士完成了世界上第一例心臟移植。
1968年,美國斯坦福大學的瑞茲等人進行了第一例心肺聯合移植。
時至今日,隨著技術的成熟和設備的改進,腎、肝、心、肺、骨髓及小腸、關節、甲狀旁腺、胰腺、骨髓的移植都取得了不同程度的成功。
新聞背景2:
中山一院:我國臨床器官移植發源地 寫下多項“第一”
中山一院器官移植中心是全國歷史最悠久、移植規模最大的中心之一,其移植例數及療效均居全國前列,在國際享有較高的學術聲譽,是國家重點學科、國家衛計委臨床重點專科、器官移植國際合作基地及全國移植示范中心所在地。
作為我國臨床器官移植和器官捐獻的發源地,該中心完成了多項“第一”:我國首例成功的大器官移植、首例公民器官捐獻的肝移植、亞洲首例肝腎聯合移植、亞洲首例多器官移植、國際首例“兩肝三受”肝移植,國際首例心死亡捐獻多器官移植,完成的改良多器官移植例數已創全球之最,患者生存率達到世界領先水平。獲得國家科技進步二等獎2項,教育部科技進步一等獎1項,廣東省科技進步一等獎4項,廣東省“丁穎科技獎”、廣州市科學技術市長獎、中山大學“芙蘭獎”和國際移植領域獎項11項。