當前位置: 華文問答 > 影視

【星際穿越】中提到的長期休眠方式,現實中可能實作嗎?

2014-11-19影視

長時間的休眠還很遠,但讓人類進入「假死狀態」幾個小時的技術已經實作了。

「假死」一直是科幻小說裏的主題。假如去另一個星系旅行需要200年的時間,太空人會被安排在某種高科技的休眠艙裏睡覺,到達目的地後再醒來。科幻電影【流浪地球】中,領航員空間站中的太空人們可以在危機時刻休眠。這種描寫我們在【星際迷航】等許多地方都看到過。

最近, 科學家首次讓人類進入了「假死狀態」——目的不是送往外太空,而是為治療急性創傷爭取時間。

馬里蘭大學醫學院的Samuel Tisherman教授透露,他的醫療團隊已經至少讓一名病人進入了「假死狀態」。他們第一次這麽做的時候,覺得「有點超現實」。他不願透露有多少人因此幸存下來。

Samuel Tisherman教授

這項技術的官方名稱是 「緊急保存和復蘇」(emergency preservation and resuscitation, EPR) ,目前正在美國馬里蘭大學醫學中心對那些因急性創傷(如槍傷或刺傷)而出現心臟驟停的病人進行試驗。嚴重創傷將導致患者的心臟停止跳動,並失去超過一半的血液。手術時間只有幾分鐘, 正常情況下他們活下來的機率不到5%

首次讓人類進入「假死狀態」:為將死之人爭取2小時「暫停時間」

EPR包括用冰冷的生理鹽水代替人的血液,將人的體溫迅速降低到10到15攝氏度 。病人的大腦活動幾乎完全停止——從技術上講,病人已經死了。然後,他們被從冷卻系統中斷開,他們的身體被轉移到手術室。

外科醫生大約有2個小時的時間進行手術、控制出血和處理傷口。然後, 患者將透過體外迴圈進行復蘇並恢復體溫,讓心臟重新跳動

EPR的過程示意圖 來源:Guardian

Tisherman說,他希望能夠在2020年底前公布試驗的全部結果。

在正常體溫(大約37攝氏度)下,我們的細胞需要持續的氧氣供應來產生能量。當心臟停止跳動時,血液不再向細胞輸送氧氣。沒有氧氣,大腦只能存活5分鐘左右,然後就會發生不可逆轉的損傷。然而,降低身體和大腦的溫度會減緩甚至停止人體細胞中所有的化學反應,從而減少氧氣的消耗。

Tisherman的試驗計劃是將10名接受EPR治療的患者與10名接受常規治療的患者進行比較。對照組有資格接受EPR治療,但入院時團隊不在醫院裏。

接受EPR治療的條件

這項試驗得到了美國食品和藥物管理局(FDA)的批準。由於參與者受的傷可能是致命的,而且沒有其他治療方法,因此FDA免除了患者的同意。(患者在昏迷的情況下到達醫院並接近死亡時,無法取得知情同意。根據美國法律,這類患者可以在不知情的情況下參加某些醫學試驗。)該團隊與當地社群進行了討論,並在報紙上刊登了描述該試驗的廣告,向人們指出可以選擇結束的方式。

Tisherman對創傷研究的興趣源於他職業生涯早期的一件事:當時,一位年輕人因為保齡球鞋的爭執而被刺傷心臟。「就在幾分鐘前,他還是個健康的年輕人,可突然就死了。如果我們有足夠的時間,我們本可以救他的。」他說。這促使他開始研究如何透過冷卻讓外科醫生有更多的時間來施救。

動物研究已經表明, 急性創傷下的豬可以冷卻3小時,進行縫合並復蘇 。「我們覺得是時候將這項技術帶給我們的病人了,」Tisherman說。「這是我們正在做的事情,隨著試驗的進展,我們學到了很多。一旦我們能證明這項技術確實有效,就能擴大這項技術的套用,幫助原來沒有生存機會的患者活下來。」

該技術的問題之一在於,患者的細胞在手術後加熱時可能會受損。

事實上,這項技術可以讓人處於假死狀態多長時間還不清楚。當一個人的細胞被加熱時,它們會經歷再灌註損傷,在這一過程中,一系列的化學反應會損害細胞,而且細胞缺氧的時間越長,損害就越大。

研究團隊在他們的「緊急保存和復蘇方法」專利檔中描述道:「這些方法包括用含氧的冷沖洗溶液(如生理鹽水)對病人進行快速降溫。病人可被冷卻到深度低溫以保存。然後,可透過升溫至約33°C至36°C進行復蘇,然後可能在24至72小時內慢慢變回復溫度至正常。」

Tisherman說,也授權以給人們服用多種藥物來幫助減少這些傷害,延長他們假死的時間,「但我們還沒有確定造成再灌註損傷的全部原因」。

只要成功救活過病人,「假死」試驗就成功了

Tisherman周一在紐約科學院的一個研討會上描述了該團隊的進展。紐約大學朗格尼健康中心神經重癥監護部門主任Ariane Lewis表示,她認為這是一項重要的工作,但這只是第一步。「我們必須看看它是否有效,然後才能開始考慮如何、以及在哪裏使用它。」

美國國家航空暨太空總署認為,【星際旅行】裏的全面休眠仍然是遙不可及的未來。美國航天局正在研究如何讓太空人進入「麻木」狀態,從而延長他們的新陳代謝。

倫敦大學學院醫院麻醉師顧問Kevin Fong表示:「緊急保存和復蘇是透過大幅降低體溫、並迫使他們的生理作用放慢,從而保護垂死患者的一種嘗試。」

他說:「心胸外科醫生幾十年來一直在做類似的事情,但這是將這項技術向前推進,進入急診科。在急救醫學中,我們一直在試圖模糊生與死的界限,創造一些以前不存在的希望。 如果EPR起作用,它將改變遊戲規則 。」

美國國防部為多個EPR研究計畫提供資助,也包括Tisherman的試驗。國防部的興趣可能在於最終在戰場上套用該技術:根據一項研究,沒有受到腦損傷的死於越南戰爭的士兵中,80%是由於傷口流血過多而死。

波隆納大學研究合成麻醉的生理學助理教授Matteo Cerri說, 另一種「假死」的方法是模擬冬眠 。在冬眠期間,溫血動物的心率和呼吸減慢,新陳代謝減慢,體溫逐漸下降到冷血動物的水平。

「在冬眠中,你的身體會有協調的反應,」Cerri說。「而在這個試驗中,它是透過讓身體充滿冰冷的液體來迫使身體降溫。」他補充說,對於長期降溫來說,冬眠是一種更有效的策略,但在緊急情況下,冬眠會比Tisherman的方法需要更長的時間。

Cerri對Tisherman試驗的全部結果表示好奇,特別是冷卻流體對人們的器官和血管的長期影響。

「這些病人基本上已經死了,沒什麽可失去的,」英國巴西爾登大學醫院的重癥監護醫學教授Kees Polderman說。「我認為這個主意很好。我真的,真的希望它能奏效。」

Polderman說, 如果這項試驗成功地挽救了至少幾個病人,他就認為試驗是成功的。 他補充說,證明假死的基本原理是合理的,這可能會使聽起來像科幻小說的程式成為現實。

波爾德曼說:「如果你能證明你可以用這種方法保護大腦,並將大腦復蘇,那麽就會有很多其他的可能性。」「甚至可以期待在太空旅行中將太空人冷凍保存。」

但走在時代前沿也可能引發一系列道德問題,醫療律師、臨床生物倫理學家David Hoffman表示。

「如果你能讓一個人進入低溫穩定狀態一小時或一天,那很好,但如果你必須這樣做一個星期或一個月……那麽問題就變成了,你如何決定什麽時候才是提供了足夠的治療?誰來決定治療成功或失敗後該做什麽?」他說。

但Tisherman的方法目前是更現實的,並且其目標堅定地旨在給地球上的醫生更多的時間來挽救生命。

他說:「我想說明的是,我們並不是要把人送到土星上去。我也不打算談論凍結人,直到50年後治愈他們不治之癥。我們在努力為自己爭取更多的時間來拯救在我們面前垂死的人。」

參考連結:https://www. newscientist.com/articl e/mg22129622-100-medical-experiments-need-consent-even-in-emergency/