現代医学では、深部低体温循環停止 (DHCA) は、医師が複雑な手術中に患者の血液循環を一時的に停止し、体温を下げることができる強力な手術技術です。体温が20℃から25℃、あるいは9℃まで下がると、命を救う鍵となるかもしれません。その背後にはどのような科学的原理が隠されているのでしょうか。
深部低体温循環停止の目的は、医師が脳外科などの手術を行う際に、血流を遮断して良好な視界を確保できるようにすることです。
深度の低体温性循環停止の歴史は 1960 年代に遡ります。当時、外科医は体温を下げることで循環停止後の生存期間を延長できることを発見しました。この技術はすでに、太い動脈、頭蓋内動脈瘤、その他の大規模な手術の修復において重要な役割を果たしています。その中で、1940 年代のカナダの外科医ウィルフレッド ビグローの発見は、動物を冷却する実験を通じて、動物の脳が 30°C に冷却された場合、血液循環が停止しても長期間生存できることを証明しました。
1963 年、Christian Barnard と Velva Schreier が大動脈瘤の修復に初めて DHCA を使用したところ、患者の体温は 10°C まで下がりました。
体温が低下すると、細胞の代謝率が低下し、血液循環が停止した後の酸素不足に対処するために細胞がエネルギーを保持できるようになります。科学者らは、脳の温度が18℃に達すると、脳の電気活動がほぼ完全に停止し、いわゆる「コンピューター静止状態」となり、医師がより安全に手術を行えるようになるということを発見した。このテクノロジーは体温を下げることだけに頼るのではなく、複数の生理学的メカニズムを通じて潜在的な損傷から脳を保護します。
「冷却は重要な保護を提供し、循環が停止したときに脳が酸化的フリーラジカルの生成や免疫炎症プロセスを減らすことができるようにします。」
科学技術の発展に伴い、冷却技術は徐々に進歩してきました。以前は、医師は傷の治療に雪や氷を使用していましたが、今日の病院では、体内血管冷却システムなどのさまざまな高度な冷却システムが使用されています。これらの技術は体温を正確に調節するだけでなく、過度の再加熱を効果的に防止して患者を保護します。
DHCA は重要な生理学的保護を提供しますが、このテクニックを実行する場合は、復温プロセスを慎重に行う必要があります。患者の体温が急激に上昇すると、発作や意識障害などの神経学的悪影響が生じる可能性があります。研究によると、再加熱時に 1℃上昇するごとに、患者の神経損傷のリスクが大幅に増加します。
「継続的なリスクと課題に直面しているため、医学界がより低い体温で生存する秘訣を探求できるかどうかは、今後も大きな課題として残ります。」
現在、医学界は、低体温循環停止と外傷治療の組み合わせなど、臨床浮揚に関する研究に向けて動いています。研究者らは、重傷を負った患者が心停止に陥った際に体温を迅速に下げ、より長時間の緊急治療を提供できるようにしたいと考えており、これによって「死」の定義が変わる可能性がある。この技術を救急現場に応用することで、将来の救急医療にさらに革命的な変化がもたらされると多くの専門家が指摘しています。
要約すると、DHCA テクノロジーの進歩は外科医学に広く応用されるだけでなく、人間の生存の限界についての新たな考え方を切り開きます。研究が深まるにつれ、人体の温度が9℃にまで下がる可能性は将来の医学の標準となるでしょうか?