Kryóvarðveislu er oft lýst sem einföldu já eða nei atriði: annaðhvort tekst varðveislan eða ekki. Í reynd eru gæði varðveislu mjög breytileg og fáein afmörkuð vandamál ráða því hversu vel hvert tilvik tekst.
Ekkert þessara vandamála er óleysanlegt. Hvert þeirra er afmarkað verkfræðilegt viðfangsefni og unnið er að lausnum á þeim öllum.
Keðjan, í þeirri röð sem hún gerist
Hindranirnar fimm hér að neðan eru fremur hluti af samfelldri atburðarás en stakur listi. Hver hindrun tengist þeirri sem á undan kemur, og ef eitthvað fer úrskeiðis snemma í ferlinu getur það aukið vandann í næstu skrefum.
Tíminn, því blóðþurrð lætur ekki bíða
Frá því hjartað stöðvast verður heilinn fyrir blóðþurrð. Allir sem fara í kryóvarðveislu verða fyrir einhverri blóðþurrð. Spurningin er aðeins hversu mikil hún verður.
Ef viðbragðsteymi er ekki til staðar getur liðið margar klukkustundir af kaldri blóðþurrð. Á undan henni fer oft heit blóðþurrð, sem er mun skaðlegri.
Nú er umfang blóðþurrðar metið með mælikvörðum á borð við S-MIX, sem mælir umfang blóðþurrðarskaða, í stað þess að lýsa því eingöngu með almennum orðum. Tími er langmikilvægasti þátturinn í gæðum varðveislu og markmiðið er að stytta hann eins og kostur er. Í grundvallaratriðum snýst ferlið um að bregðast sem fyrst við frumuhrörnun.
Endurflæðisvandinn sem tafir skapa
Blóðþurrð getur haft langvinn áhrif á vefinn. Þegar vefur hefur verið án blóðflæðis um stund getur reynst erfitt að koma vökva aftur um æðakerfið.
Truflanir í öræðakerfinu geta komið í veg fyrir að blóðflæði komist aftur á. Í rannsóknum á seinkuðu endurflæði dugðu hvorki blóðþynningarlyf sem gefin voru fyrirfram né blóðtappaleysandi lyf sem gefin voru síðar til að endurheimta flæðið.
Hindrunin stafar því ekki fyrst og fremst af blóðtöppum. Hún stafar einkum af lífeðlisfræðilegum og byggingarlegum breytingum: frumur í æðaveggjum bólgna, vökvi í nærliggjandi vef þrengir að háræðum og blóðfrumur geta stíflað þær æðar sem enn eru opnar.
Ef vökvinn berst ekki jafnt um allan vefinn geta hlutar heilans orðið óvarðir, óháð gæðum vökvans sjálfs.
Ísmyndun, ein helsta ógnin við vefinn
Mannslíkaminn er um það bil 60 % vatn. Vatn þenst út um u.þ.b. 9 % þegar það frýs og ís myndast einkum í rýminu milli frumna.
Ísmyndunin getur skaðað frumur með beinum hætti og dregið vatn úr þeim með osmósu. Til að koma í veg fyrir slíkan skaða er beitt glerjun í stað hefðbundinnar frystingar.
Gæði glerjunar ráðast þó af því hversu jafnt frostverndarefnið dreifist um vefinn. Þar sem frostverndarefnið berst ekki getur ís samt myndast.
Eiturvirkni og hið þrönga öryggisbil
Efnin sem hindra ísmyndun geta verið eitruð í þeim styrk sem þarf, og vefurinn getur einnig orðið fyrir kuldaskaða við kælinguna.
Styrkurinn þarf að vera nægilega hár til að glerja vefinn, en jafnframt nægilega lágur til að valda ekki eituráhrifum. Kælingin þarf að vera nægilega hröð til að draga úr ísmyndun, en jafnframt nægilega vel stýrð til að lágmarka álag vegna hitabreytinga.
Markmið rannsókna í efnafræði um langt skeið hefur verið að víkka þetta öryggisbil, og þróun aðferðanna endurspeglar þá viðleitni.
Sprungur við dýpstu kulda
Glerjaður vefur er í glerkenndu ástandi sem getur sprungið við nægilegt álag vegna hitabreytinga.
Kæling niður í -196 °C getur valdið smásæjum sprungum í vefnum. Því er kælingu hagað eins hægt og ferlið gerir kleift.
Þetta er ein ástæða þess að þróuð er millistigsgeymsla, þar sem sjúklingar eru varðveittir undir glerhvarfshitanum en yfir hitastigi fljótandi köfnunarefnis.
Hvers vegna gæði eru raunverulega mismunandi milli einstaklinga
Þegar keðjan er skoðuð í heild kemur í ljós óþægileg staðreynd. Tveir félagsmenn sem undirrita sama samning geta hlotið varðveislu sem er mælanlega ólík að gæðum.
Munurinn stafar sjaldan af aðferðinni sjálfri. Hann stafar frekar af þeim aðstæðum sem ríkja þegar aðferðinni er beitt.
Við fyrirsjáanlegt andlát, þegar viðbragðsteymi er til staðar, er hægt að hefja kælingu innan sekúndna frá hjartastoppi. Við óvitnað andlát fjarri viðbragðsteymi er það ekki mögulegt.
Í sumum tilvikum er krufning lögboðin áður en hægt er að hefja varðveisluferlið, en í öðrum tilvikum er varðveisla útilokuð með öllu. Fjallað er um slík tilvik í greininni um hvenær kryóvarðveisla er ekki möguleg.
Flutningur getur lengt ferlið um margar klukkustundir. Því eru flutningar og stjórnsýsluleg atriði hluti af tæknilegu mati, ekki aðeins stjórnsýslu.
Til að bregðast við þessum breytileika þarf gagnsæ vinnubrögð, ekki almenn markaðsloforð. Slík vinnubrögð felast í mælingum, upplýsingagjöf og gæðaeftirlitsferlum sem skrá hvað gerðist í hverju tilviki.
Félagsmenn eiga rétt á nákvæmum upplýsingum, jafnvel þegar þær eru óþægilegar.
Hvað er raunverulega að batna
Hver þáttur í þessari keðju er viðfangsefni virkra rannsókna og staða enginnar af hindrununum fimm er sú sama og fyrir áratug.
Frostverndarefnin eru minna eitruð. Með bættum viðbragðsferlum er hægt að hefja meðferð hraðar. Mat á árangri hefur færst frá almennum lýsingum til tölulegra mælikvarða.
Millistigsgeymsla miðar að því að draga úr sprungumyndun og geymsluaðstaðan er hönnuð til að halda aðstæðum stöðugum í áratugi.
Nánar er fjallað um þessa vinnu í umfjöllun um framþróun fræðigreinarinnar og rannsóknar- og þróunarverkefni okkar.
Það sem ekki hefur breyst er sjálft eðli vandans. Enn þarf að komast hratt að sjúklingnum, endurheimta blóðflæði, dreifa frostverndarefni um vefinn, glerja vefinn án óhóflegrar eiturvirkni og kæla hann án sprungumyndunar.
Í hverju þessara skrefa getur eitthvað farið úrskeiðis og niðurstaðan ræðst af veikasta hlekknum, ekki þeim sterkasta.
Í stuttu máli: gæði varðveislu ráðast af því að takmarka blóðþurrð, endurheimta blóðflæði, dreifa frostverndarefni jafnt, takmarka eiturvirkni, forðast ísmyndun og draga úr álagi vegna hitabreytinga. Veikleiki í einu skrefi getur skert útkomuna.
Skoðaðu þetta hagnýta tól
Notaðu gagnvirka tólið til að kanna spurninguna í þessari grein.
Hlaða gagnvirku tóli…
Frekari lesning