塑料子宫

徐芃

看起來这只是一个大号塑料袋，表面还有些皱巴。塑料袋上插了几根胶管，里边是透明的液体，以及一只还没长出毛发、通体粉红的小羊羔。

可这不是普通的塑料袋，这套装置在尽可能模仿子宫的结构，凝聚了人类新生儿研究最前沿的成果。里面那只小羊羔是从母羊子宫内取出的胎羊，这些小羊羔一共有8只，都在羊妈妈体内长到100～115天，从肺部发育的角度对比，相当于22～24周的人类胎儿。

美国费城儿童医院的研究团队将这个装置称为“生物袋”。艾米丽·帕特里奇医生说：“我们这个装置，就是在体外再造一个子宫。”

去年12月，郑州大学第一附属医院成功实施国内首次人造子宫胎羊体外培育实验。将体外生命支持技术开创性地应用于人造子宫胎羊体外培育，这对于治疗胎儿早产具有十分积极重要的意义。

未来，这个“人造子宫”将用来庇护那些过早来到世间的新生命。

按照世界卫生组织的定义，出生时间小于28周的新生儿被称为“极端早产儿”。

在美国，极端早产是新生儿死亡的首要原因。每3个早早辞世的新生儿里，就有1个是极端早产儿。这些着急的小生命，还没在妈妈的子宫里待满26周，就匆匆降生，然后匆匆告别。即使侥幸存活，他们也很容易出现慢性肺疾病、脑性瘫痪、视觉或听觉障碍等后遗症，影响终生。

在母体子宫和外部世界之间，“生物袋”有望成为极端早产儿的堡垒，为这些脆弱的新生命提供庇护。目前，这项装置已经在胎羊身上取得成功。经过4周的养育，8只小羊羔在“生物袋”里睁开了眼睛，粉红的表皮上也长出浅浅一层白色绒毛，神经系统与身体器官逐渐成熟，时不时还扭扭身子。

一个临时的庇护所

“我想，大多数医生都不会忘记第一次走进新生儿重症监护病房（NICU）的场景。”帕特里奇医生回忆，“那么轻的一个小孩子……只要看到他，你立马就能意识到，他这时候还不应该来到这个世界，他还没有准备好。”

一个24周左右的早产儿是什么样子？费城儿童医院的另一位研究者解释道，找一瓶500毫升的矿泉水，拿到手里掂量掂量，一个极端早产儿就这么重。

成年人手掌大小、全身发紫、无法自主呼吸与进食……这些都是极端早产儿的典型特征。这些孩子本该继续待在母亲的子宫，通过血液从胎盘处获得氧气和营养，代谢废物。子宫内的羊水对胎儿起到保护作用，使其能够在稳定的压力和温度下成长。

“在母体子宫与外部世界之间，这些新生儿迫切需要一个临时的庇护所。”研究团队的带头人、费城儿童医院外科医生弗雷克说，“如果我们可以为他们找到一个模拟子宫的环境，只需要几周的时间，就能大幅改善极端早产儿的处境。”

从数据上看，在医疗设施完备的情况下，23周是早产儿生死的分割线。

在23周以前出生的胎儿，存活率几乎为零。从23周开始，胎儿在子宫中每多待一周，存活率就会上一个台阶：第23周是15%，第24周就上升到55%，到第25周，胎儿存活率已经可以达到80%。

如果能够在子宫环境中待到第28周，胎儿就算是闯过了最危险的关口。

经过28天超过670个小时的实验，8只胎羊全部发育正常。作为对比，此前同类型设备的动物实验最高纪录仅仅是60小时，实验动物还承受了脑损伤。这次的8只小羊羔全都安然无恙，目前看来，与正常子宫孵化的没有什么两样。最容易出现早产并发症的肺和大脑都没有出现状况。

在体外再造一个子宫

“我们这个系统就是在体外再造一个子宫。”帕特里奇医生说。

“我们不要把这些孩子当成新生儿对待。”研究团队带头人、费城儿童医院外科医生弗雷克总结，“我们还是把它们当作尚未出生的胎儿。”因此，工作的目标不是让新生儿适应这个世界，而是为胎儿提供一个类似母体的环境。

胎儿的生存呼吸都在液体环境中进行，帕特里奇医生将子宫外的世界称为“旱地”。对“粮草装备”尚不齐全的极端早产儿来说，贸然“登岸”往往凶多吉少。一般人安之若素的环境，对新生儿来说则仿佛在枪林弹雨中穿行，稍不留神就有性命危险。

这个临时堡垒的主体是一个塑料袋，里面灌满了研究者配制的电解质溶液，用来替代羊水。这些人工羊水从一端流入，另一端流出，清除代谢废物，为胎儿提供接近无菌、温度稳定的成长环境。“生物袋”的另一个组成部分则是血液循环系统，替代脐带与胎盘，通过血液为胎儿排除二氧化碳和代谢废物，提供氧气与营养。

“对于早产儿的救治如同闯关。”北京和睦家医院儿科主任杨明曾对媒体说，“闯过了一关，或许还有惊险的下一关。” 呼吸衰竭、颅内出血、血糖不稳定、高胆红素血症、严重感染、持续肺动脉高压、喂养不耐受等，都是极端早产儿可能要经历的关口。

“生物袋”工作示意图。图片|中国青年报

母体怀孕3D概念图。

呼吸就是所有早产儿首先面临的关口。“早产儿第一个问题就是肺发育不好。”安贞医院妇产科副主任医师杨冬介绍，“所以他出来面临的第一个问题就是呼吸窘迫。”

杨明接触的一个极端早产儿就没有自主呼吸能力，从助产士手中接过来，孩子“口唇都是青紫的”，只能自己“顽强地捯气”。

宝宝在母亲肚子里是不呼吸的，胎儿吸入氧气，排出二氧化碳，都是通过血液循环，借由脐带和胎盘进行传输。在子宫内，胎儿的肺泡都是闭合状态，浸润在羊水中。

足月（37周后生产）顺产的孩子在第34周左右，呼吸中枢基本发育成熟，会分泌一种肺表面活性物质，分娩时产道挤压，肺泡中的水分被充分排出，肺泡就会在活性物质的刺激下迅速膨胀，空气顺利进入新生儿的双肺。胎儿发出的第一声响亮的号哭，就是阶段性胜利的信号。

极端早产儿的呼吸中枢没有发育成熟，肺表面活性物质也没有完全到位，往往需要借助呼吸机辅助呼吸。这是一个两难的选择，呼吸机将氧气压入肺中，维持呼吸的同时，也会对早产儿的肺部造成损伤。长时间、高浓度的氧气甚至会造成眼部血管畸形發育，导致新生儿视网膜脱落。

这个临时堡垒的主体是一个塑料袋，里面灌满了研究者配制的电解质溶液，用来替代羊水。这些人工羊水从一端流入，另一端流出，清除代谢废物，为胎儿提供接近无菌、温度稳定的成长环境。

为了解决这种问题，“生物袋”采用的是一种“无泵”设计。胎儿在袋中通过血液排出二氧化碳，获得氧气。血液流动需要动力，“生物袋”的循环系统采用一种新型氧合器，将内部阻力降到极低，这样，即使仅仅借助新生儿微弱的心脏搏动，也能让血液保持循环。

依靠在人工羊水中发育成熟

“我们希望能够提供给极端早产儿一套不同的医疗模式。”弗雷克医生说，如果临床试验顺利的话，未来，极端早产儿都会在人工羊水中发育成熟，而不是躺在保温箱里。

不少人想起了科幻小说里的情节，有了人工子宫，女性是不是可以省去怀胎的辛苦。弗雷克医生的回答很认真：我们志不在此。他特别强调，“生物袋”不适用于23周以前的胎儿，现有条件无法满足胎儿早期发育所需的更加精细的条件。

2017年2月底，一个出生时仅有600多克的极端早产儿在北京和睦家医院顺利出院。当时，这个名叫Alex的小男孩已经在医院待了200多天，体重也从最初的600克变为5公斤。

弗雷克医生在实验室里。图片|中国青年报

和睦家医院儿科主任杨明还记得最开始见到Alex的样子，这个24周出生的极端早产儿“几乎是半透明的”，腹壁血管、脏器位置、肠蠕动的形状都清晰可见。因为刚出生时身体太小，Alex的尿不湿用的是一块最小尺码的无菌方纱巾，测量排尿量时，需要积攒几块才能称重。

在中国，Alex这样的孩子也被称为“有生机儿”。

安贞医院妇产科副主任医师杨冬介绍，“有生机儿”死亡率、发病率都比较高，面对这种情况，很多家庭会选择将孩子流掉。“如果将来发育不好，这样的小孩对家庭来说是一个沉重的负担。”要养育“有生机儿”，经济承受能力是每个家庭都需要考虑的事情。

2015年，福建女子林海燕生下了一对双胞胎女儿“希希”和“涵涵”。结婚4年，她和丈夫张辉终于通过试管婴儿的方法怀上了孩子。但是，因为双胞胎出生时仅有26周，需要送到新生儿科，借助保温箱和呼吸机，才有可能健康长大。“两个我们都想救，但是我们的经济能力，让我们只能选择救一个。”无奈之下，林海燕和丈夫将体重更重一些的“希希”送进了保温箱，将“涵涵”留在自己的病房，孩子没法进食，就用滴管，每隔半小时往嘴里滴几滴奶。

出生46小时后，涵涵离开了这个世界。

“早产儿家长都要面临这样的两难处境，究竟是穷尽各种手段保住孩子的性命，还是竭尽所能减少他的痛苦？”一位重症监护室随访计划负责人说，“有一件事，每一位极端早产儿家长可能都默默想过：‘如果早知道结果依然会这么糟糕，我一开始就不会让孩子经历这么多。”

在费城儿童医院工作了21年，弗雷克医生说，自己看到新生命诞生的记录都十分详实，但对于极端早产儿来说，记录的最后几页大都在重复遗憾的故事。他希望“生物袋”能够给这些急切的新生命多提供一种选择。

◎ 来源|中国青年报