ट्रांसप्लांट होने से पहले ऑर्गन्स कितने समय तक शरीर से बाहर रह सकते हैं?

जब अंग प्रत्यारोपण सर्जरी की बात आती है, तो डॉक्टर घड़ी के खिलाफ दौड़ रहे हैं - और समय उनके पक्ष में नहीं है।

चिकित्सकों की एक टीम को पहले अंग को उसके दाता से निकालना चाहिए, शरीर से चतुराई से ऊतक को हटाने के लिए समन्वित हाथों के सेट। डॉक्टरों ने उसके प्राप्तकर्ता को परिवहन के लिए काटा हुआ अंग तैयार किया, जो विमान से घंटों दूर हो सकता है। एक बार जब अंग अपने गंतव्य तक पहुंच जाता है, तो अंत में प्रत्यारोपण ऑपरेशन शुरू हो सकता है; फिर से, सर्जन को रोगी की सुरक्षा और अंग की व्यवहार्यता दोनों को सुनिश्चित करने के लिए तेजी से काम करना चाहिए।

यह विवरण अंग प्रत्यारोपण सर्जरी को टीवी नाटक की तरह ध्वनि बना सकता है, जिसमें अस्पताल के गलियारों के माध्यम से चिकित्सा कर्मी शरीर के अंगों से भरे कूलर ले जाते हैं। लेकिन सभी के बारे में एक सवाल उठता है कि एक टीवी शो की तुलना में बहुत अधिक महत्वपूर्ण है: शरीर के बाहर एक अंग कब तक रह सकता है और प्रत्यारोपण के लिए फिट रह सकता है?

यह अंग पर निर्भर करता है। अभी के लिए, समय विंडो 4 से 36 घंटे के बीच हो सकती है। लेकिन किसी दिन, डॉक्टरों को उम्मीद है कि वे अंत तक हफ्तों तक अंगों को बनाए रखने में सक्षम होंगे।

बर्फ पर ऑर्गन्स

यूनाइटेड नेटवर्क फॉर ऑर्गन शेयरिंग (UNOS) के अनुसार, 2018 में, अकेले अमेरिका में 36,500 से अधिक अंग प्रत्यारोपण हुए। अब तक, गुर्दे सबसे अधिक प्रतिरोपित अंग थे, जिनमें पिछले साल 21,000 से अधिक प्रत्यारोपण हुए थे। उस क्रम में अगला सबसे सामान्य रूप से प्रत्यारोपित अंग यकृत, हृदय और फेफड़े थे, इसके बाद अग्न्याशय, आंत और मल्टीग्रेन प्रत्यारोपण हुए।

अधिकांश अंगों को "स्टैटिक कोल्ड स्टोरेज" में रखा जाता है जब वे कटाई के बाद होते हैं, जिसका अर्थ है कि जर्नल ऑफ इंटरनेशनल मेडिकल रिसर्च के 2019 की रिपोर्ट के अनुसार, बर्फ से भरा हुआ कूलर में अंग जमा हो जाता है।

"ठंड के संरक्षण के लिए मूल विचार बहुत पसंद है जब हम अपना भोजन रेफ्रिजरेटर में डालते हैं," इंस्टीट्यूट ऑफ मेडिकल साइंस के निदेशक और टोरंटो विश्वविद्यालय में सर्जरी, चिकित्सा और शरीर विज्ञान के एक प्रोफेसर डॉ। मिंगॉय लियू ने कहा।

लिओ ने लाइव साइंस को बताया कि कोल्ड स्टोरेज में एक ऑर्गन रखने से पहले, डॉक्टर पहले ऑर्गन को "प्रोटेक्शन सॉल्यूशन" से फ्लश करते हैं, ताकि ऑर्गन को ठंड से होने वाले नुकसान से बचाया जा सके।

शरीर के तापमान पर, कोशिकाएं कोशिका में सोडियम की कम सांद्रता और पोटेशियम की उच्च सांद्रता को बनाए रखने के लिए अपने झिल्ली के अंदर और बाहर रसायनों को पंप करती हैं। लेकिन जो कोशिकाएं ठंडी होती हैं वे कुशलता से पंप नहीं कर सकती हैं। रसायन अपनी झिल्लियों में रिसाव करते हैं, और समय के साथ, टपका हुआ कोशिकाएं गंभीर द्रव को बनाए रखती हैं, जिससे गंभीर क्षति होती है। संरक्षण समाधान सोडियम और पोटेशियम के स्तर को ध्यान में रखते हुए इस क्षति को रोकने में मदद करते हैं। इन समाधानों में पोषक तत्व और एंटीऑक्सिडेंट भी हो सकते हैं ताकि कोशिकाओं को बनाए रखा जा सके और सूजन को कम किया जा सके। बर्फ और एक कूलर के संयोजन में, संरक्षण समाधान फसल के बाद घंटों तक अंगों को व्यवहार्य रख सकते हैं।

32 और 39 डिग्री फ़ारेनहाइट (0 और 4 डिग्री सेल्सियस) के बीच के तापमान पर, सेल चयापचय अपने सामान्य दर के लगभग 5% तक गिर जाता है, इसलिए ऊतक अपनी ऊर्जा भंडार के माध्यम से बहुत धीरे-धीरे जलते हैं और अपनी गतिविधि को बनाए रखने के लिए कम ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। इस वजह से, अंग को ठंडा करना इस्किमिया की शुरुआत में देरी करने में मदद करता है, एक ऐसी स्थिति जिसमें ऊतक क्षतिग्रस्त हो जाता है या ऑक्सीजन की कमी के कारण खराब हो जाता है।

येल जर्नल ऑफ बायोलॉजी एंड मेडिसिन की 2018 की रिपोर्ट के अनुसार, बर्फ पर एक अंग को रखने से उसकी कोशिकाओं के सीमित ऊर्जा भंडार में वृद्धि होती है, जिससे हानिकारक चयापचयों का निर्माण और अंग के ऊतकों को टूटने से रोका जा सकता है।

आमतौर पर प्रत्यारोपित अंगों के बीच, एक कूलर में संग्रहीत होने पर दिल सबसे तेजी से व्यवहार्यता खो देते हैं, न्यूयॉर्क के मैनहैसेट में नॉर्थ शोर यूनिवर्सिटी हॉस्पिटल में हृदय प्रत्यारोपण सर्जरी के निदेशक डॉ। ब्रायन लीमा ने कहा। आदर्श रूप से, एक दिल को 4 से 6 घंटे से अधिक समय तक स्थिर कोल्ड स्टोरेज में नहीं रखा जाना चाहिए। 4 घंटे के निशान पर, हृदय कोशिका का कार्य विफल होने लगता है और इस बात की संभावना बढ़ जाती है कि अंग अपने प्राप्तकर्ता में खराबी नाटकीय रूप से बढ़ जाता है। ट्रांसप्लांट ऑर्गन फेल्योर, जिसे प्राइमरी ग्राफ्ट डिसफंक्शन के रूप में जाना जाता है, "सॉलिड ऑर्गन ट्रांसप्लांट्स से जुड़ी" सबसे ज्यादा आशंका है।

"दिल ... रक्त प्रवाह की कमी के लिए सबसे संवेदनशील है," लीमा ने कहा। "दूसरी ओर, गुर्दे, बहुत लचीला हैं।" कटे हुए किडनी कोल्ड स्टोरेज में 24 से 36 घंटे तक रह सकते हैं, अन्य शीर्ष चार प्रत्यारोपण अंगों की तुलना में लंबे समय तक। बोस्टन के मैसाचुसेट्स जनरल अस्पताल में प्रत्यारोपण के प्रभाग के प्रमुख डॉ। जेम्स मार्कमैन के अनुसार, लीमा ने कहा कि 6 से 8 घंटे तक व्रत रखा जा सकता है और लीवर लगभग 12 घंटे तक ठंडे बस्ते में रह सकता है।

एक वैकल्पिक विधि

हालांकि कम तकनीक, बर्फ कूलर विधि "अंगों के संरक्षण और परिवहन के लिए एक सरल और प्रभावी तरीका प्रदान करता है" और 1960 के बाद से व्यापक रूप से उपयोग किया गया है, लियू द्वारा 2018 की रिपोर्ट के अनुसार। लेकिन तकनीक इसकी कमियों के बिना नहीं है। लियू ने कहा कि न केवल कोल्ड स्टोरेज में अंगों की कार्यक्षमता कम हो जाती है, बल्कि डॉक्टरों के पास ठंडा अंगों की गुणवत्ता का आकलन करने का भी कोई तरीका नहीं है।

मूल रूप से, कोई भी उद्देश्य परीक्षण चिकित्सकों को यह नहीं बता सकता है कि अगर कोई अंग अभी भी कार्यात्मक है, जब प्रश्न में अंग एक फ्रिजी कूलर में बैठता है, तो इसकी सेल चयापचय धीमी गति से नीचे आ रही है। हालांकि, कोल्ड स्टोरेज का एक विकल्प डॉक्टरों को प्रत्यारोपित होने से पहले अंगों की जांच करने की अनुमति देता है, और यह विकल्प जल्द ही अधिक सामान्य हो सकता है, विशेषज्ञों ने लाइव साइंस को बताया।

यह वैकल्पिक संरक्षण पद्धति, जिसे छिड़काव के रूप में जाना जाता है, में कटाई वाले अंग को एक मशीन में शामिल करना शामिल है जो ऑक्सीजन को पंप करता है- और अंग के ऊतकों के माध्यम से पोषक तत्वों से भरपूर तरल पदार्थ, जैसा कि शरीर में दिल करता है, येल जर्नल से 2018 की रिपोर्ट के अनुसार । जबकि मशीन में प्लग किया जाता है, क्योंकि अंग ऊर्जा का चयापचय करता है और अपशिष्ट पैदा करता है, इसके चीनी भंडार को फिर से भर दिया जाता है और इसके विषाक्त चयापचयों को दूर किया जाता है।

सर्जन एक अंग को काटते हैं इससे पहले, दाता का दिल ऊतक में ऑक्सीजन युक्त रक्त को कुछ समय के लिए पंप करना बंद कर देता है, जिससे नुकसान होता है। एक छिड़काव मशीन में एक अंग रखने से ऊतक को ठीक होने का मौका मिल सकता है, मार्कमैन ने कहा। इसके अलावा, चिकित्सक अंग में मेटाबोलाइट लैक्टेट के परिसंचारी स्तर की निगरानी करके अंग की जांच कर सकते हैं, उन्होंने कहा। मार्कमैन ने कहा कि कोशिकाएं सामान्य चयापचय कार्यों के दौरान लैक्टेट का उपयोग करती हैं, इसलिए "यदि अंग अच्छी तरह से काम कर रहा है, तो लैक्टेट को साफ किया जाना चाहिए"।

"लैक्टेट शरीर के माध्यम से छिड़काव के लिए सबसे अच्छा एक कच्चा चयापचय उपाय है," लेकिन यह अभी भी प्रत्यारोपण के पहले एक जमे हुए अंग की तुलना में एक बेहतर उपाय के रूप में कार्य करता है, लीमा ने कहा। अंग के आधार पर, डॉक्टर अन्य मापों से भी ऊतक के स्वास्थ्य का आकलन कर सकते हैं, जैसे कि यकृत द्वारा पित्त का उत्पादन।

क्या छिड़काव अंगों को अधिक समय तक स्वस्थ रख सकता है?

कुछ छिड़काव प्रणालियों को अभी भी आवश्यकता है कि अंग को संरक्षण प्रक्रिया के हिस्से के रूप में ठंडा किया जाए, लेकिन पिछले 20 वर्षों के भीतर, कई शोध समूहों ने अंग को गर्म रखने और ऊतकों को गर्म रक्त से भरने का विकल्प चुना है। 68 और 92 F (20 और 33 C) के बीच के तापमान पर, पृथक अंग मानव शरीर में जितना काम करते हैं, उतना ही कार्य करते हैं। दोनों ठंडे और गर्म छिड़काव सिस्टम अब व्यापक रूप से ऑस्ट्रेलिया और यू.के. में उपयोग किए जाते हैं, लेकिन इनमें से अधिकांश उपकरण यू.एस. में नैदानिक ​​परीक्षणों में बने रहते हैं।

हालांकि, अमेरिका में एक छिड़काव प्रणाली ने दिसंबर में अपने पहले तरह के हृदय प्रत्यारोपण के हिस्से के रूप में सुर्खियां बटोरीं। उत्तरी कैरोलिना के डरहम में ड्यूक यूनिवर्सिटी मेडिकल सेंटर के डॉक्टरों ने धड़कन बंद करने के बाद एक मरीज का दिल निकाल दिया; सीएनएन ने बताया कि वे अनिवार्य रूप से गर्म छिड़काव प्रणाली का उपयोग कर अंग को "रिइनिमेट" कर देते हैं। आमतौर पर, दिल मस्तिष्क-मृत दाताओं से हटा दिया जाता है इससे पहले कि अंग की धड़कन बंद हो जाए, इस्केमिया से व्यापक नुकसान से बचने के लिए। डॉक्टरों ने पहले यू.एस. में बच्चों के दिलों की "पहचान" की, लेकिन उन्होंने वयस्क अंग पर इस प्रणाली का इस्तेमाल कभी नहीं किया। लीमा ने कहा कि जिन देशों ने वर्षों से इस प्रणाली का उपयोग किया है, स्वीकार्य दिलों के दाता पूल का विस्तार लगभग 30% से 40% तक है।

"अगर वह संयुक्त राज्य अमेरिका में अनुवाद करता है, तो हम बड़ी, बड़ी संख्या के बारे में बात कर रहे हैं," उन्होंने कहा।

डॉ। जैकब श्रोडर, एक ड्यूक विश्वविद्यालय के सहायक प्रोफेसर और शल्यचिकित्सा में से एक, जिन्होंने लैंडमार्क हार्ट ट्रांसप्लांट करने में मदद की, सीएनएन को बताया कि सिस्टम का राष्ट्रव्यापी उपयोग करने से "दाता पूल और प्रत्यारोपण की संख्या में 30% की वृद्धि हो सकती है।"

हालांकि दाता पूल का विस्तार हो सकता है, क्या अंगों की स्थिति में सुधार होगा? अभी तक, कुछ अध्ययनों ने सीधे कूलर भंडारण की तुलना छिड़काव से की है, लेकिन वास्तविक रूप से, सुगंधित अंग आमतौर पर बेहतर किराया लगते हैं।

उदाहरण के लिए, एक परीक्षण में लिवर छिड़काव प्रणाली की मानक कोल्ड स्टोरेज से तुलना करते हुए, डॉक्टरों ने केवल 16 परफेक्टेड लिवर्स को खारिज कर दिया, जो कि कूलरों से आए 32 की तुलना में था, और परफ्यूज्ड ऑर्गन्स कम क्षतिग्रस्त दिखाई दिए, स्टेट्स न्यूज़ के अनुसार। लियू ने कहा कि उन्होंने फेफड़े के प्रत्यारोपण के साथ अपने काम में समान रुझान देखा है। लियू और उनके सहयोगियों ने फेफड़ों के लिए "पूर्व विवो छिड़काव प्रणाली" विकसित की; अपने परिचय से पहले, 20% से कम दाता फेफड़े सफलतापूर्वक अपने विश्वविद्यालय के अस्पताल में प्रत्यारोपित किए गए थे। अब, 2018 की रिपोर्ट के अनुसार, "उत्कृष्ट परिणामों के साथ," कार्यक्रम ने 70% तक अपनी गतिविधि का विस्तार किया है।

आमतौर पर, फेफड़े 4 से 6 घंटे तक छिड़काव प्रणाली से जुड़े रहते हैं, लेकिन जानवरों के अंगों के साथ प्रायोगिक कार्य से पता चलता है कि सुगंधित फेफड़े 12 से 18 के लिए व्यवहार्य रह सकते हैं, और शायद 36 घंटे तक भी, लियू ने कहा। उन्होंने कहा कि, किसी दिन, एक अंग को हफ्तों के लिए सुगंधित किया जा सकता है। लंबे समय तक अंगों को सिस्टम पर छोड़ा जा सकता है, अधिक समय चिकित्सकों को क्षतिग्रस्त ऊतक की मरम्मत करना होगा। लियू और उनके सहयोगियों ने अब जांच कर रहे हैं कि कैसे सूजन और कोशिका मृत्यु को इत्रयुक्त फेफड़ों में बाधित किया जा सकता है। लेकिन भविष्य में, शायद अंगों को जीन या स्टेम सेल थेरेपी के साथ इलाज किया जा सकता है, जबकि एक छिड़काव मशीन से जुड़ा हुआ है, उन्होंने कहा।

अभी के लिए, हालांकि, अधिकांश दान किए गए अंग अभी भी पिघलते हुए बर्फ के कूलर में बसे अपने प्राप्तकर्ताओं के लिए यात्रा करते हैं। क्यों?

"ईमानदारी से, लागत के साथ बाधा है" लीमा ने कहा। उन्होंने कहा कि एकल अंग के लिए छिड़काव प्रणाली की लागत कई हजार डॉलर हो सकती है, जो स्पष्ट रूप से एक मानक कूलर की कीमत से अधिक है। जैसा कि कुछ अध्ययनों ने मानक कोल्ड स्टोरेज के छिड़काव की तुलना की है, कोई भी "पृथ्वी-बिखरने वाला डेटा" मौजूद नहीं है जो अस्पतालों को देशव्यापी बनाने के लिए मना सके।

लेकिन ड्यूक हार्ट ट्रांसप्लांट की हालिया सफलता को देखते हुए लीमा ने कहा कि छिड़काव जल्द ही देखभाल का मानक बन सकता है।