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【新民周刊】江基尧:追问低温人脑复苏极限
2011-10-24浏览( 

  对科学家来说,直到目前为止,大脑依然是一个“黑箱”,我们对它知之甚少。

  对神经外科医生来说,眼前被打开的颅脑,是人体中最脆弱的部分,这里血管众多、神经密布,每个部位都与人体各个器官神秘地联系着。神经外科医生仿佛在刀尖上行走,

  每一个动作都关系到病人的生死存亡。

  神经外科医生江基尧不仅每天在刀尖上与死神一搏输赢,更在“黑箱”里不断地追问“上帝”——生命的底线究竟在何处?尽管“上帝”不语,但他成功地获得了“上帝”的一个又一个默许,将死亡的门槛推向了更远处。

  “生死线”被推到10分钟

  5—8分钟,曾是一个无法逾越的生理极限——常温下,若大脑被停止供血超过这一时限,人和动物都会因脑缺氧而死亡。然而,就在8月初,上海第二医科大学仁济医院神经外科主任江基尧教授和他的合作者正式宣布,他们已前所未有地将这条“生死线”推到了10分钟。

  江基尧教授在他的笔记本电脑上再现了这个名为“超深低温猴脑部断血再复苏”手术的全过程。

  6月12日,在常温下,一只5岁的雄性实验猴被“关上”了所有的供脑血管,使脑血循环完全停止。与此同时,它的一侧颈部的动脉、静脉与体外循环机相连,组成密闭系统,维持头部以下身体的血液循环。很快,处于麻醉状态的小猴瞳孔逐渐散大,旁边监测器上显示的脑电波也由原来起伏的波浪形变成了一条直线。也就是说,小猴在心肺正常运转的条件下已被宣判“脑死亡”。

  这种状态在维持整整10分钟后,“抢救”程序才开始启动。温度仅4℃的电解质液被连续灌注到猴脑内血管,仅仅几分钟整个猴脑就被降温至16℃以下,进入“超深低温”状态。但此时小猴的身体温度仍维持在正常水平,心跳、血压如常,其余重要脏器工作一如既往。然后是复苏被“急冻”的猴脑:被关闭的所有供脑血管的“门”被慢慢地一一打开,脑部供血开始逐步恢复,几小时后小猴的脑温也随之逐步恢复至正常。

  紧接着,奇迹发生了。麻醉“药性”一过,已被宣判“脑死亡”的小猴一骨碌坐了起来,毫不客气地抓起苹果就大咬一口。在它之后,又有4只小猴相继从“鬼门关”凯旋归来,行为、能力同手术前一模一样。

  江基尧教授说,目前,经过近两个多月的观察,这5只被脑部“人工停血”达10分钟之久的小猴,脑功能丝毫无损,证明全部复苏成功。

  从5—8分钟到10分钟,在普通人看来,生命的底线不过在动物实验的层面上向后挪移了仅仅两三分钟,但是世界上所有的神经外科医生明白,这两三分钟的突破意味着——在与死神争分夺秒的脑损伤抢救中将有上百万必死无疑的病人因此而获得生机。

  第一个武器

  今年47岁的江基尧中等身材,看上去精力充沛,特别是发亮的眼睛,目光炯炯。他的普通话带着江苏口音,谈话中不时地夹杂着一些英语医学词汇;他的语速很快,但表达流畅而准确,几无废话。

  江基尧教授可算是全中国乃至全世界最顶尖的脑外科医生之一。迄今为止,他成功地抢救了3000余例颅脑伤病人,其中,1274例重型颅脑伤病人成功率达77.9%(国内外报道成功率为50%-80%),165例特重型颅脑伤脑疝病人成功率为46.5%(国内外报道成功率为10%-40%),75例长期昏迷“植物人”催醒成功率为60.9%( 国内外报道成功率为25%-54%)。但无论如何,在所有医院中,脑外科是死亡发生最为集中的地方,不计其数的成功仍然不时地伴随着无奈的失败。江基尧说,直到今天,他仍然“无法习惯死亡”。

  正因为这种“不习惯”,江基尧教授把他与死神的博弈不仅仅局限在手术台,他还从颅脑医学科学的角度审视并且研究死亡,探寻生命的底线。“我腾出20%的精力花在科学研究上。”他说。

  尽管只有20%的精力,但这种在手术台边产生的需求原动力,迸发出巨大的能量。在“10分钟”的突破之前,江基尧教授已经一次又一次地使生命底线连连后退。

  颅脑创伤救治一直是世界医学的难题和热点问题。颅脑创伤的发生率位居人体各部位创伤发生率的第二位,但其致死致残率则一直高居首位,因为长久以来医生们解决不了重度颅脑伤病人的继发性脑水肿和神经元损害的难题。在临床中也倍受困扰的江基尧“钻”进了这个难题。

  江基尧第一个逼后生死线的武器是亚低温。

  自1989年起,江基尧三次赴美从事颅脑损伤的尖端医学课题的研究。作为一个科学家,江基尧深信,最有效的方法往往也是最简单的。他把目光投向了一门古老的学问——低温保护。早在2000多年前,希波克拉底就曾提示,危重病人在冬天比夏天容易存活。调查也发现,生活在寒带的人的平均寿命大大长于生活在热带的人。现代医学开展低温研究是在上世纪的第一次世界大战期间,研究是在不道德和残忍中进行的:德国人把俘虏扔到冰天雪地里,在战俘活活冻死的过程中观察血压、脉搏及各脏器的变化。上世纪80年代,科研人员在做脑损伤治疗实验时无意发现,同样是颈动脉结扎,有的实验动物术后照样活蹦乱跳,有的却长眠不醒。深入研究后发现,越是体积小的动物,经麻醉后体温下降越多越快,也就越容易复活,而一些大型的实验动物体温降得慢,如再碰上手脚麻利的医生,三下五除二完成手术,反而死得快。

  1989年,江基尧教授在世界上首次用30℃左右的亚低温方法,成功地进行了脑损伤救治。上世纪90年代初江基尧在国内率先建立了临床正规亚低温治疗重度颅脑伤的系列方案,寻找到了32℃-35℃和3-14天的最佳治疗治疗疗程,重度颅脑伤病人的病死率大大降低。

  1995年3月中旬,上海嘉定发生了一起恶性凶杀案。一居民家中惨遭持刀歹徒袭击,父亲被当场砍死,15岁的儿子脑袋被砍成重伤。当救护车将奄奄一息的孩子送到江基尧面前时,特重型脑外伤、脑干伤、严重脑挫裂伤,确诊无疑。按国际统一评判标准,此类病人死亡率几乎为100%。然而,入院两个月以后,这个孩子不仅奇迹般地苏醒,而且还向警方详细描述了案发过程和案犯特征,为公安部门侦破这起谋财害命案提供了有价值的线索。这个奇迹来自江基尧的亚低温疗法。

  1993年,在华盛顿第11届美国神经损伤学术年会上,年仅36岁的江基尧教授在国际上首次报告了亚低温对颅脑伤动物死残率影响的最新研究成果,在世界神经外科学界引起震动,被专家们称之为颅脑损伤研究的突破性进展。1996 年,江基尧又以首创者和中国代表的双重身份应邀登上在意大利召开的“第三届国际神经损伤大会”讲坛,专题报告亚低温对重型颅脑损伤病人的临床研究成果,引起了来自世界各地与会神经外科专家们的强烈反响。至此,江基尧在颅脑损伤研究领域,站在了世界最前沿,成为被公认的世界性权威之一。

  找到新的“机关”

  死亡门槛有没有可能推得更远些?江基尧教授一直是个追梦高手,他的梦想就是找到真正的生死极限,他知道,在医学这门既古老又年轻的学科中,“我们还远远没有达到生命的底线”。他说:“我痴迷于这个极限。”

  1991年,江基尧在美国弗吉尼亚大学做博士后研究时,美国匹茨堡大学公布的一项实验结果引起了他极大的关注。在这项实验中,研究犬全身的血液被全部排空,代之以4℃的电解质液在体内循环,实验犬的体温最后降到9℃的超深低温状态,这时实验犬的呼吸没有了,心跳停止了,这样的“死亡”状态持续了2个小时。最后当血液重新回到实验犬体内,体温恢复到正常水平时,实验犬“活”了过来。

  敏锐的江基尧意识到,超深低温将是再推死亡门槛的“机关”。

  这个实验的原理是温度每下降1℃,细胞代谢就降低4%;当机体温度降至16℃以下,细胞代谢为零,能在无氧、无能量状态下长期存活。世界各地发生的很多实例可以证明这一点。一名年仅1岁的加拿大女孩在气温为-30℃的深夜独自出走,结果昏死在1英尺深的积雪上,当时她身上仅穿着一件薄薄的T恤,围着一片尿布。被发现时,女孩脉搏已停,体温降至16℃。但是经过一个多小时的抢救,小女孩的心脏恢复跳动,活了过来。江基尧自己也曾经历过一个东北男孩在大冬天溺入冰水“死而复生”的案例。

  由于脑解剖生理学特点和临床疾病的复杂性,至今仍有不少脑部疾病如特重型颅脑伤、巨大动脉瘤和颅底肿瘤等还无法进行手术和救治。作为神经外科医生,江基尧知道,只要能延长脑部耐受无血无氧状态的时程,难题就迎刃而解了。江基尧从匹茨堡大学的实验中看到了曙光。

  他等待着匹茨堡大学详细实验报告公布,但是有关这个实验的消息从此销声匿迹。江基尧不甘心,1992年回到国内,马上派出一名学生留学匹茨堡大学,希望这名学生能把这个实验带回国内,结果一无所获。江基尧还是不甘心,他把国际电话拨进了匹茨堡大学的实验室,但是他还是没有得到任何有价值的信息。1997年,江基尧再次回国后,他决心复制这项实验。实验结果使他理解了匹茨堡大学的沉默,虽然10条被全身超深低温无血循环1小时的实验犬全部复苏成功,但几分钟后死亡开始了,几小时后,10条实验犬悉数而亡。经解剖发现,10条实验狗全部死于心肺衰竭。“是复温再损伤。尤其是肺,轻轻一碰,全都成了碎片。”

  1992年,日本医学界也做了类似的实验,不同的是,他们把全身超深低温血流阻断改成头部超深低温无血循环,头部以外的体温则保持在33℃,一小时后实验犬复苏成功。

  由此,江基尧发现了窍门:心肺冷不得,而脑细胞却很抗冻。于是,一条全新的技术路线诞生了:脑温与体温分离,只让脑部处于超深低温状态下断血复苏。结果,同年(1997年),江基尧教授和他的伙伴们成功复苏了经历脑部超深低温无血循环50分钟的实验犬。

  但江基尧不满足。因为狗与人的脑部结构差异很大,这意味着到目前为止从实验室走到手术室,还路途迢迢。

  2002年,江基尧又获得了突破性的进展——猴脑部超深低温无血循环80分钟复苏成功。

  江基尧在医学的超深低温领域创造了一个世界纪录。这个纪录对颅脑外科医学意义深远——它为颅脑无血手术奠定了动物实验的基础。因为这个实验结果充分说明,在超深低温状态下,机体能耐受80分钟无血无氧状态。而猴子和人类的大脑在解剖学上差异极小,血管造影几乎与人类一致,换句话说,人类有望通过超深低温技术获得真正安全简便的颅脑手术,神经外科医生们将不必再争分夺秒,也不必再担心致命的大出血。

  想象着这个目标的实现,江基尧心旷神怡,“到时候连傻子都可以做脑外科手术了。”江基尧开玩笑地说。

  “我要探到超深低温的极限。”触摸死亡的门槛,逼退死神的疆域,江基尧对此有莫大的兴趣。今年的最新突破,就是江基尧绕开原来的断血与降温同时进行的技术线路所获得成功。江基尧说:“我还想知道,常温下,脑部缺血20分钟、30 分钟,行不行。”

  “人脑复活”时间表

  执著的江基尧有他真正感到茫然的时候,因为医学的难题并非总只是集中在医学本身。

  “猴脑复活”的成功使人们开始向江基尧追问“人脑复活”的时间表,他总是这样回答:“还有一段漫长的路要走。 ”

  但到底有多漫长,江基尧自己也不知道。因为医学实验的“猴脑无血”人们尚可接受,但人脑被人为地“断血”,无异于以医学的名义把人“置于死地”,虽然前景是极大可能的“而后生”。但如果“有去无回”呢?江基尧不就成了谋杀犯了吗?所以,江基尧面临的不仅是一个医学难题,更是一个生命伦理的难题。

  但江基尧不打算放弃。他说,至少现在,它还可以绕开伦理问题,因为还有许多答案要找寻,比如脑部超深低温有效的确切机理究竟是什么,还有待进一步研究。

  在颅脑创伤救治领域,江基尧教授或许是“救世主”。