• By Sharon Theimer

喉部再生:发声的第二次机会

2021 年 3 月 26 日
大卫·洛特(David Lott)博士手持3D打印机制作的喉头

喉切除术(切除喉部的手术)给患者日常生活带来巨大改变,为帮助患者恢复语言功能,妙佑医疗国际(Mayo Clinic) 正乘借再生医学发展的东风,不断完善喉部再生医术。失去喉头后患者无法自然发声,也无法通过鼻子呼吸。深嗅一口花香,吃着最爱的食物大块朵颐,像这样简单的事情,即使他们还能有幸体验,快乐也会大打折扣。妙佑医疗国际 再生医学中心(Center for Regenerative Medicine)大力投资创新,鼓励开发新的治疗方法以实现喉部疾病后的喉头再生和喉部功能恢复。

“一直以来,喉部切除后就无法恢复发音功能,直到最近这种情况才有所改变。接受喉切除术后,有些人宁愿寿命短一些,也不愿忍受身体上的缺陷,”医学博士David Lott这样说道,这位耳鼻喉专家同时也是亚利桑那州再生医学中心的副主任。

在美国,无喉者多达60,000名,其中大部分是喉癌或放疗损伤的后遗影响所致。其他人则是因为喉部经历了不可逆转的创伤。美国国家癌症研究所(National Cancer Institute)的数据显示,全美每年新增12,000例喉癌病例,因此对新疗法的需求很大。

国际癌症研究机构(International Agency for Research on Cancer,IARC)统计,2020年,全球新发喉癌病例总计为184,615例,在所有追踪的癌症中位列第20位。据国际癌症研究机构报告,2020年全球喉癌致死人数为99840人,在所有追踪的癌症中位列第18位。

行喉切除术后,患者只能通过颈部的气管造口呼吸。这会让患者在社交生活中感到尴尬,也为日常活动带来不便。例如,淋浴时如果有水进入颈部开口,则可能会有溺死的风险。重新学习说话也是一项艰巨的任务。许多无喉者借助假体,通过逼动肺部空气震动瓣膜而发出声音。另一种发声方法是将一个电池驱动装置贴近咽喉部位,借助它发出机器人般的声音。

妙佑医疗国际(Mayo Clinic)正在开发三种修复喉部的方法,这些方法或许可恢复喉部这一复杂器官的形态和功能。

喉移植

喉移植的代表
喉移植的代表

得益于显微外科技术的进步,妙佑医疗国际(Mayo Clinic) 成为首家可施行喉移植的诊所。在强大的显微镜下,外科医生可连接细小血管和神经,将已故供者的喉部成功移植到存活患者身上。美国器官共享联合网络(United Network for Organ Sharing)已经批准妙佑医疗国际 在亚利桑那州的喉及气管移植项目(Larynx and Trachea Transplant Program)施行此类移植手术。美国器官共享联合网络是联邦政府规划的项目,负责管理美国器官移植系统。未来五年,妙佑医疗国际 将开展首例此类临床试验,每年进行两次喉移植手术,并对结果进行评估,用于标准临床护理。

移植的最佳对象是有喉损伤的患者,或喉癌已治愈但接受了喉切除术或者因放疗受损而不能正常进食、说话和呼吸的患者。

“喉移植可移植整个完好的、健康的新组织。成功的喉移植可以帮助病人恢复鼻子呼吸、正常吞咽以及更自然说话声音,”Lott博士表示。   

喉移植是最有希望恢复喉功能的方法,但它也有弊端。移植后,患者需终身服用免疫抑制剂以防止器官发生排斥反应。

3D打印种植体

通常情况下,喉癌只累及一半的喉头。妙佑医疗国际 发现了一种新方法,可以将健康部分保留,仅切除喉部的病变部分。借助CT扫描,妙佑医疗国际 能够创建喉部病变部分的3D复制品,尺寸与切除部分完美重合。将3D支架打印出来后植入喉部。

“这样一来,就无需进行喉切除术,从而也不需要进行移植。患者也不需要长期置入气管切开插管。他们不仅可以正常吃饭喝水,还能自然发声,”Lott博士说道 

医学博士Richard Hayden是一名耳鼻喉专科医生,他表示,植入支架后,还需使用肌肉瓣覆盖植入物。随着时间的推移,软组织与支架融为一体,重新生成因癌症切除的部分喉部。预计这一融合过程将贯穿患者一生。此植入式支架目前已投入临床使用。

Lott博士的研究旨在进一步完善3D打印植入物。他的团队正在研究在不进行肌瓣手术的情况下,在3D支架中植入干细胞和生长因子是否可以实现喉组织再生。

“使用干细胞和其他生长因子可以让身体自然形成上皮内膜。理论上,我们不需要使用身体其他部位的肌肉来完成手术。如此就可以减少患者的愈合时间和相关费用。手术后他们不需要接受气管造口术。”Lott博士表示。  

Lott博士还表示,希望在2022年之前,他研究的3D干细胞植入技术可以由目前的临床前研究阶段推进到人体临床试验阶段。与此同时,他的团队计划在2021年选定接受喉移植的第一批受试者。

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