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サイエンスフィクションの外のように聞こえるかもしれませんが、医学が進歩するにつれて、いつか頭の移植の役割があるかもしれません。頭の移植は、理論的には、末期疾患のある人の頭を外科的に切除し、血管、筋肉、気管、および食道をドナーの体の構造に取り付けます。最近提案された頭部移植手順では、レシピエントとドナーの脊髄神経の融合も必要です。その後の脊椎手術とおそらくは広範囲にわたる理学療法により、感覚と運動機能の両方を理想的に回復させることができます。ただし、呼吸や食事などの機能は、脳と体の間の接続が適切に回復する前に、一時的に人工呼吸器と栄養チューブによってサポートされる必要があります。
頭部移植の医学的利点の不確実性に加えて、慢性神経障害性疼痛、ドナーの体の拒絶、および免疫抑制剤の臓器毒性を含む、手順に関連するリスクもありそうです。
外科的方法がより洗練され一貫したものになるにつれ、組織や臓器の移植や再移植（切断された身体部分の再付着）のような処置は比較的高い成功率を示しました。 1世紀以上にわたる移植の進歩により、一部の患者や外科医は、時間の経過とともに末期になるが脳の機能には影響を与えない進行性疾患の潜在的な解決策として頭部移植を検討し始めています。
マウス、イヌ、サルで行われた頭部移植の成功は限られています。多くの外科医は、動物モデルで達成されている現在のレベルの成功に批判的です。
さらに、医学界は、技術が人間の被験者に頭部移植を実際的または倫理的に実行するのに十分に開発されているかどうかを疑問視しています。複数の臓器移植ではなく、1人のレシピエントにドナー体を使用することの有効性についても異議が唱えられています。外科医のセルジオカナヴェーロ氏とシャオピンレン氏などは、今後数年で最初の人間の頭の移植を試みる予定です。彼らの野望を支持する理論は何ですか？
頭部移植の理由
一般に、頭の移植は、個人の脳は正常のままであるが、身体の機能が著しく損なわれている、または長期生存に影響を与えるような方法で失敗すると予想される場合に示されます。身体が自然な老化プロセスで機能しなくなった場合、誰かの寿命を延ばすためには使用されません。
たとえば、四肢麻痺につながる急性の脊髄損傷を受けている場合や、脳に影響を及ぼさない進行性の変性疾患がある場合は、若い人が候補者と見なされる場合があります。筋ジストロフィーは、子供や若年成人の呼吸機能と運動性の進行性の喪失を引き起こしますが、脳には影響を与えません。脳に転移していない手術不能または進行がんの人々も、脳移植があると考えられていますその段階でのさらなる治療は限定的でした。
頭部移植は、他の医療介入が失敗した場合の最終治療として使用されます。それはドナーの利用可能性によって制限されます。
誰が良い候補者ではないのですか？
誰が頭移植の理想的な候補かそうでないかを予測することは困難です。これらの除外基準は、手順が実装され、合併症と失敗の潜在的なリスクがよりよく理解されると作成されます。
述べたように、脳に影響を与える異常はおそらく除外基準となります。頭部移植を受けている人は、継続的な医療や日常生活の活動への支援など、数年ではないにせよ数ヶ月は、多くの社会的支援を必要とするでしょう。手順自体に関連するコストも多額になる可能性が高く、最初の実験的介入として、それは健康保険でカバーされない可能性があります。
ドナー受信者選択プロセス
身体提供者とは、おそらく壊滅的な損傷によって脳死を起こしているが、頭部移植が行われるまで人工的に支えられている人を指します。これにより、体の組織の健康と機能が維持されます。頭部移植手術のドナーはさらに、レシピエントの身長と免疫型を一致させる必要があります。
身体提供者としての役割を果たす意図は、傷害の前に述べられている必要があるでしょう。一部の地域では、臓器提供がデフォルトですが、現在の法律では、おそらく身体提供の可能性に対処していません。
現在のところ、それはまだ証明されていない手順であるため、頭移植のために設定された正式なインデックスや寄付システムはありません。
手術前
他の手術と同様に、より具体的には任意の臓器移植と同様に、レシピエントを手技に備えるために必要な広範なプロセスがあります。これには、完全な医学的および精神医学的評価が含まれる場合があります。頭部移植は必要かつ安全であり、遺体提供者は長期的に成功する可能性が高いことを証明する必要があります。
コンピュータ化された断層撮影（CT）スキャンと脳の磁気共鳴画像（MRI）だけでなく脳波（EEG）を含めるために、画像による正式な神経学的評価を想像するかもしれません。頭頸部の血管の心血管系評価も、CT血管造影または超音波検査が役割を果たす可能性が高い場合に重要になる可能性があります。耳、鼻、喉（ENT）の専門家によるさらに詳しい評価、さらには歯科医でさえ、異常をスクリーニングする役割を果たしている可能性があります。閉塞性睡眠時無呼吸を探す睡眠研究でさえ重要かもしれません。
移植の成功に影響を与える可能性のある慢性疾患を特定することで、健康の全身評価が重要になる場合があります。たとえば、慢性感染症、糖尿病、甲状腺機能障害、およびその他の異常の検査が必要になる場合があります。喫煙、飲酒、または他の違法薬物を使用する人を除外することが重要な場合があります。
頭部移植を受けるには、拒絶反応を防ぐためにドナーの体の免疫系を完全に排除することが重要な場合があります。これは放射線と抗体で達成でき、その後、レシピエント自身の骨髄を使用してドナーの免疫系を置換します。これに対する障害には、頭部移植の数週間前に効果的な免疫システムなしでドナーの体を生かし続けること、および移植中にレシピエントの細胞と融合する神経細胞に悪影響を及ぼすことが含まれます。
外科的プロセス
人の頭の移植はまだ行われていません。それにもかかわらず、手順を実行することに興味がある外科医は、将来の頭部移植のステップを計画するプロトコルを準備しました。しかし、動物に設定された手術の先例が必ずしも人間の手術に適用できるとは限らないため、提案された人間の頭部移植のプロトコルで引用された実験研究の重要性または関連性について、他の医療専門家による多くの批判がありました。計画されているツールの多く脊髄離断術、化学的融合剤（細胞が融合することを可能にする薬剤）、および脊髄刺激などの手法は、ヒトの頭部移植での関連する用途についてはまだ十分に研究されていません。
提案されたプロトコルでは、4人の外科医チームがレシピエントとドナーに対して同時に協力します。
体の重要な機能をサポート
手術の準備は、気管切開、換気チューブの挿入、および脳と体の間の接続が切断されたときにドナーの体を安定させるための人工呼吸器の使用から始まります。手術が進むにつれて、血中酸素、体温、血圧が監視されます。
移植中のドナーの体への継続的な血流は、ドナーの体の組織と臓器の正常な酸素レベルを維持するために重要です。主要な血管にはプラスチックチューブが挿入されます（このカニューレ挿入によりシャントが作成されます）。次に、血流は体外膜型酸素化（ECMO）マシンと呼ばれる生命維持装置にリダイレクトされ、血液に酸素を供給し、心臓や肺とは無関係に血液を循環させます。
ドナーの脊髄組織の温度は、脊椎壁に沿ったスペース（硬膜外）または脊髄の硬膜とくも膜の間にあるスペース（硬膜下）に冷たい溶液を挿入することで低下します。
脊髄組織の温度が下がると、体は移植の準備が整います。
受取人の準備
その間、受信者の頭はバルビツール酸塩またはプロポフォールの投与で麻酔をかけられます（そして脳活動は制限されます）。脳活動は、プロセス全体を通じて脳波を介して監視されます。受信者は、ドナーと同様の外科的準備を受けます。
頭からの血流はECMOマシンに転送され、心臓や肺から独立します。
あるいは、レシピエントの頭およびドナーの体の頸動脈および頸静脈からの血流を回避することにより、血流の中断を回避することができる。どちらの方法も、脳への血液の循環を維持し、脳卒中や脳死を防ぐために必要です。
脳の低体温を誘発することは、処置中の損傷を防ぐための鍵となります。組織の温度が低いと、代謝速度が遅くなるため、脳への低酸素損傷（無酸素症）のリスクが減少します。脳の温度は、両心室の冷却、動脈内の冷却、または関連する技術によって低下する可能性があります。次に、冷却ヘルメットが脳の低体温を維持します。
ペルフトラン、硫化水素、またはリドカインなどの追加の神経保護物質を循環させて、脳の無酸素症を制限することができます。
レシピエントの頭とドナーの脊髄が十分に低い温度に達すると（深刻な低体温症）、移植プロセスが始まります。
手術の3つのフェーズ
頭部移植手術には、潜在的に3つの段階があります。
前方アプローチ
最初に、レシピエントとドナーの首の領域が開かれ、首と背骨の筋肉と血管が露出します。筋肉と血管にマークを付けて、後でレシピエントとドナーの間で接続できるようにします。
レシピエントの喉頭神経は無傷のままで、気管と食道は切断されます。
後方アプローチ
受信者と提供者の両方が背骨の背中にアクセスできるように配置されます。上部脊椎の長さに沿って切断が行われ、対象の脊椎の本体とその下の硬膜組織が切断されて脊髄が露出します。
脊椎吻合
メスを使用して脊髄を切ります。受信者と提供者の両方の長さと接続点に一致するように調整カットを可能にするために、追加の長さの脊髄が保存されます。レシピエントの頭が取り除かれると、血液は頭から排出されます（失血）。頭の血管はリンガーの乳酸で洗い流され、血液凝固による脳への損傷を防ぎます。
頭と体を揃え、首の前にチタンプレートを置き、頭と体を安定させます。次に、レシピエントの主要な血管がドナーの循環系に接続され、血液の受け取りを開始します。
最も深い筋肉に縫合糸が取り付けられ、その後に食道、気管、外筋が続きます。
次に、身体をひっくり返して脊髄の取り付けを終了します。調整カットは、レシピエントとドナーの間の長さに一致するように行われ、次に、脊髄のカットされた端は、融合剤で構成される接着剤を使用して融合され、その後縫合される。フゾゲンによる治療は、理想的には、損傷したニューロンを修復し、患者の脳がドナーの体と神経接続を形成できるようにします。
脊髄が接続されると、脊椎の保護硬膜が縫い合わされます。また、ペースメーカーのような脊髄刺激（SCS）装置を脊椎の後ろの硬膜外腔に挿入して、ニューロンの回復を促進することもできます。
合併症
頭部移植に関連する最も可能性の高い合併症は、正常な身体機能を維持するために必要な接続を確立する手順の失敗です。
これは、虚血および脳の損傷、脳卒中、または脳死につながる脳血流の喪失に現れる可能性があります。脳への酸素供給の喪失も同様に有害である可能性があります。血液脳関門の破壊は、脳組織の感染または損傷につながる可能性があります。
体は同様の合併症に苦しむ可能性があり、血流または酸素の損失が臓器の損傷または不全を引き起こします。
神経系が再接続できない場合、これは運動、感覚、および臓器の機能に影響を与える可能性があります（麻痺性イレウス、神経原性膀胱、神経原性腸、またはその他の問題を引き起こす可能性があります）。
免疫系は移植された臓器を拒絶し、頭部と新しい体の間の摩擦による破壊的な戦いを効果的に引き起こします。
手術後
手術の後には、集中治療室（ICU）での長期の監視が続く可能性があります。頭、首、および脊椎は、脊髄の融合を最大化するために安定化されます。
呼吸と循環は生命維持システムを介して行われるため、動きが回復する間は空腸瘻チューブを介して給餌する必要があります。
回復が進むにつれて、四肢麻痺のリハビリテーションと同様の理学療法が、脳と新しい身体の間の神経接続を促進するために使用されます。独立呼吸に重要な横隔膜機能の回復は継続的に評価されます。
予後
頭部移植が行われた後の人間の行動を予測する信頼できる情報はありません。 1つの可能性は、ドナーの拒絶反応を防ぐために生涯にわたる免疫抑制が必要であることです。免疫抑制を使用せずに頭部移植を受けた動物は、数時間から最大で29日までの限られた期間生存しました。
現在行われている臓器移植における免疫抑制に関連するリスクには、感染または癌のリスクが中程度に増加することが含まれます。
頭やドナーの体の拒絶を防ぐために考慮されてきた免疫抑制剤には、
- シロリムス
- タクロリムス
- シクロスポリンA
- ベラタセプト
- ラパマイシン
- プレドニゾン
- ミコフェノール酸モフェチル
免疫抑制剤を高用量で長期間使用すると、使用する特定の薬物や拒絶反応を防ぐために必要な量に応じて、腎臓などのドナーの臓器に二次的な損傷を引き起こす可能性があります。記載されている免疫抑制剤のいくつかは、既知の毒性はありませんが、頭部移植に組み合わせて使用する場合、その効果をテストする必要があります。
サポートと対処
心理カウンセリングは、新しい身体に適応し、手術の副作用や主なライフスタイルの変化に対処しながら有益になる可能性があります。不利な結果（つまり、感覚、運動性、または腸と膀胱の機能を回復する問題）に対処することも、心理社会的な障害をもたらす可能性があります。
ベリーウェルからの一言
近い将来、ヒトに頭部移植が行われる可能性は低い。それにもかかわらず、倫理的および技術的な考慮事項を含む、このトピックの理論的探究は興味深い演習になる可能性があります。これらの思考実験は、医学が進歩するにつれて最終的に可能になるかもしれない現実に備えます。