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人造子宫

2017-5-7 9:06:31 来源:山东商报

       按照世界卫生组织的定义,出生时间小于28周的新生儿被称为“极端早产儿”。在美国,极端早产是新生儿死亡的首要原因。每3个早早辞世的新生儿里,就有1个是极端早产儿。这些着急的小生命,还没在妈妈的子宫里待满26周,就匆匆降生,然后匆匆告别。即使侥幸存活,他们也很容易出现慢性肺疾病、脑性瘫痪、视觉或听觉障碍等后遗症,影响终生。在母体子宫和外部世界之间,“生物袋”有望成为极端早产儿的堡垒,为这些脆弱的新生命提供庇护。目前,这项装置已在胎羊身上取得成功。

 

“生物袋”工作示意图



  早产儿需要一个庇护所

  一个24周左右的早产儿是什么样子?费城儿童医院的另一位研究者解释道,找一瓶500毫升的矿泉水,拿到手里掂量掂量,一个极端早产儿就这么重。成年人手掌大小、全身发紫、无法自主呼吸与进食……这些都是极端早产儿的典型特征。这些孩子本该继续待在母亲的子宫,通过血液从胎盘处获得氧气和营养,代谢废物。子宫内的羊水对胎儿起到保护作用,使其能在稳定的压力和温度下成长。“在母体子宫与外部世界之间,这些新生儿迫切需要一个临时的庇护所。”研究团队的带头人、费城儿童医院外科医生弗雷克说,“如果我们可以为他们找到一个模拟子宫的环境,只需要几周的时间,就能大幅改善极端早产儿的处境。”在23周以前出生的胎儿,存活率几乎为零。从23周开始,胎儿在子宫中每多待一周,存活率就会上一个台阶:第23周是15%,第24周就上升到55%,到第25周,胎儿存活率已可达到80%。如果能在子宫环境中待到第28周,胎儿就算是闯过了最危险的关口。
  经过28天超过670个小时的实验,8只胎羊全部发育正常。作为对比,此前同类型设备的动物实验最高纪录仅仅是60小时,实验动物还承受了脑损伤。这次的8只小羊羔全都安然无恙,目前看来,与正常子宫孵化的没什么两样。最容易出现早产并发症的肺和大脑都没出现状况。

 

  在体外再造一个子宫


  “我们这个系统就是在体外再造一个子宫。”帕特里奇医生说。“我们不要把这些孩子当成新生儿对待。”研究团队带头人、费城儿童医院外科医生弗雷克总结,“我们还是把它们当作尚未出生的胎儿。”因此,工作的目标不是让新生儿适应这个世界,而是为胎儿提供一个类似母体的环境。
  胎儿的生存呼吸都在液体环境中进行,帕特里奇医生将子宫外的世界称为“旱地”。对“粮草装备”尚不齐全的极端早产儿来说,贸然“登岸”往往凶多吉少。一般人安之若素的环境,对新生儿来说则仿佛在枪林弹雨中穿行,稍不留神就有性命危险。
  这个临时堡垒的主体是一个塑料袋,里面灌满了研究者配制的电解质溶液,用来替代羊水。这些人工羊水从一端流入,另一端流出,清除代谢废物,为胎儿提供接近无菌、温度稳定的成长环境。“生物袋”的另一个组成部分则是血液循环系统,替代脐带与胎盘,通过血液为胎儿排除二氧化碳和代谢废物,提供氧气与营养。“对于早产儿的救治如同闯关。”北京和睦家医院儿科主任杨明曾说,“闯过了一关,或许还有惊险的下一关。”呼吸衰竭、颅内出血、血糖不稳定、高胆红素血症、严重感染、持续肺动脉高压、喂养不耐受等,都是极端早产儿可能要经历的关口。呼吸就是所有早产儿首先面临的关口。“早产儿第一个问题就是肺发育不好。”安贞医院妇产科副主任医师杨冬介绍,“所以他出来面临的第一个问题就是呼吸窘迫。”为解决这种问题,“生物袋”采用的是一种“无泵”设计。胎儿在袋中通过血液排出二氧化碳,获得氧气。血液流动需要动力,“生物袋”的循环系统采用一种新型氧合器,将内部阻力
  降到极低,这样,即使仅仅借助新生儿微弱的心脏搏动,也能让血液保持循环。

  未来早产儿或会在人工羊水中发育成熟

  “我们希望能提供给极端早产儿一套不同的医疗模式。”弗雷克医生说,
  “我们正在和美国食品药品监督管理局(FDA)联系,我认为3年内会开始人类的
  临床试验。”如果临床试验顺利的话,弗雷克医生预言,未来,极端早产儿都会在人工羊水中发育成熟,而不是躺在保温箱里。不少人想起了科幻小说里的情节,有了人工子宫,女性是不是可以省去怀胎的辛苦。弗雷克医生的回答很认真:我们志不在此。他特别强调,“生物袋”不适用于23周以前的胎儿,现有条件无法满足胎儿早期发育所需的更加精细的条件。今年2月底,一个出生时仅有600多克的极端早产儿在北京和睦家医院顺利出院。当时,这个名叫Alex 的小男孩已在医院待了200多天,体重也从最初的600克变为5公斤。和睦家医院儿科主任杨明还记得最开始见到Alex的样子,这个24周出生的极端早产儿“几乎是半透明的”,腹壁血管、脏器位置、肠蠕动的形状都清晰可见。在中国,Alex这样的孩子也被称为“有生机儿”。安贞医院妇产科副主任医师杨冬介绍,“有生机儿”死亡率、发
  病率都较高,面对这种情况,很多家庭会选择将孩子流掉。在费城儿童医院工作了21年,弗雷克医生说,自己看到新生命诞生的记录都十分详实,但对于极端早产儿来说,记录的最后几页大都在重复遗憾的故事。他希望“生物袋”能给这些急切的新生命多提供一种选择。 徐芃

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  生物袋

  在母体子宫和外部世界之间,“生物袋”有望成为极端早产儿的堡垒,为这些脆弱的新生命提供庇护。
  看起来这只是一个大号塑料袋,表面还有些皱巴。塑料袋上插了几根胶管,里边是透明的液体,以及一只还没长出毛发、通体粉红的小羊羔。可这不是普通的塑料袋,这套装置在尽可能模仿子宫的结构,凝聚了人类新生儿研究最前沿的成果。里面那只小羊羔是从母羊子宫内取出的胎羊,这些小羊羔一共有8只,都在羊妈妈体内长到100~115天,从肺部发育的角度对比,相当于22~24周的人类胎儿。美国费城儿童医院的研究团队将这个装置称为“生物袋”。艾米丽·帕特里奇医生说:“我们这个装置,就是在体外再造一个子宫。”未来,这个“人造子宫”将用来庇护那些过早来到世间的新生命。