在器官移植手术方面，医生争分夺秒-无时无刻不在病人身边。
一队临床医生必须首先从器官供体中取出器官，并配戴手套的双手协调地从身体上切开组织。然后，医生准备将采集的器官运输到接收者，而接收者可能需要乘飞机几个小时才能到达。一旦器官到达目的地，移植手术就可以开始。再次，外科医生必须迅速工作以确保患者的安全和器官的生存能力。
这种描述可能使器官移植手术听起来像电视剧，医务人员在医院走廊里奔跑，身上载着装有身体部位的冷却器。但是，所有的争执都提出了一个比电视节目更重要的问题：一个器官可以在体外停留多长时间并适合移植？
这取决于器官。目前，时间窗口可以在4到36小时之间。但是有一天，医生希望能够连续几个星期保持器官。
冰上的器官
根据美国器官共享网络（UNOS）的数据，仅在美国，2018年就进行了超过36,500例器官移植。到目前为止，肾脏是最常见的移植器官，去年进行了21,000多次移植。接下来最常见的器官是肝脏，心脏和肺，依次是胰腺，肠和多器官移植。
根据《国际医学研究》杂志 2019年的一份报告，大多数器官在收获后都被放置在“静态冷藏库”中，这意味着器官被存放在装满冰的容器中。
多伦多大学医学科学研究所所长，外科，医学和生理学教授刘明耀博士说：“冷藏的最初想法非常类似于将食物放在冰箱中。”
刘明耀博士说，在将器官放入冷藏室之前，医生首先用“防腐液”冲洗组织，以保护器官免受极端寒冷造成的损害。
在体温下，细胞将化学物质泵入和流出膜，以维持细胞内低钠和高钾。但是，冷的细胞不能有效地泵出。化学物质会通过其膜泄漏，并且随着时间的流逝，泄漏的细胞会因多余的液体而膨胀，从而造成严重的损坏。保存溶液可通过控制钠和钾水平来帮助延缓这种损害。刘博士说，这些溶液还可以包含营养物质和抗氧化剂，以维持细胞和抑制炎症。结合冰和冷却器，保存液可使器官在收获后数小时保持活力。
在华氏32至39度（摄氏0至4度）之间的温度下，细胞的新陈代谢下降至正常速度的5％左右，因此组织通过其能量存储进行燃烧的速度要慢得多，并且需要更少的氧气来维持其活动。因此，冷却器官有助于延迟局部缺血的作用，局部缺血是由于缺氧而导致组织受损或功能失调的情况。
根据《耶鲁大学生物学与医学杂志》 2018年的一份报告，将器官放在冰上还可以延长细胞有限的能量存储，防止有害的代谢产物积累和破坏器官组织。
纽约曼哈塞特市北岸大学医院心脏移植手术主任布莱恩·利马博士说，在通常移植的器官中，将心脏保存在冷藏箱中会导致丧失最快的生存能力。他说，理想情况下，心脏不应在静态冷库中放置超过4至6个小时。在4小时大关时，心脏细胞功能开始衰竭，器官在其受体中发生故障的可能性急剧增加。利马说，移植器官衰竭称为原发性移植物功能障碍，是与实体器官移植有关的“最令人担忧的并发症”。
利马说：“心脏……对缺乏血流最敏感。” “另一方面，肾脏非常有弹性。” 收获的肾脏在冷藏中可以存活24至36小时，比其他前四名移植器官的寿命更长。利马说，肺部可以存活6至8个小时，而肝脏可以在冷库中保持约12个小时，波士顿麻省总医院移植部负责人詹姆斯·马克曼（James Markmann）博士说。
替代方法
根据柳传志（Liu）2018年的报告，尽管冰冷器技术含量低，但它“提供了一种简单有效的方法来保存和运输器官”，自1960年代以来就已被广泛使用。但是该技术并非没有缺点。刘说，不仅冷库中的器官会在数小时内丧失生存能力，而且医生也无法评估冷库的质量。
基本上，当有问题的器官放在寒冷的冷藏箱中时，没有客观的测试可以告诉临床医生器官是否仍在运转，其细胞新陈代谢在慢动作中逐渐减弱。然而，专家说，冷藏的一种替代方法的确可以让医生在器官移植之前检查其器官，而且这种选择可能很快就会变得越来越普遍。
根据耶鲁大学2018年的报告，这种替代性的保存方法被称为灌注，涉及将收获的器官连接到机器上，就像心脏在体内那样，通过器官的组织将富氧和营养丰富的流体泵送出去。 。当插入机器中时，随着器官代谢能量并产生废物，它的糖存储得到补充，其有毒代谢产物被清除。
在外科医生采集器官之前，捐献者的心脏会在一段时间内停止将含氧血液泵送到组织，这会造成损害。马克曼说，将器官放置在灌注机中可能使组织有恢复的机会。此外，临床医生可以通过监测系统中循环的代谢产物乳酸水平来检查器官。马克曼说，细胞在正常的代谢功能中会使用乳酸，因此“如果器官运作良好，则应清除乳酸”。
利马补充说：“乳酸充其量是对人体灌注的一种粗略的新陈代谢量度，”但与在移植前凝视一个接近冷冻的器官相比，它仍然是一种优越的量度。根据器官的不同，医生还可以通过其他测量来评估组织的健康状况，例如肝脏产生的胆汁。
灌注可以使器官更健康吗？
一些灌注系统仍然需要在保存过程中冷却器官，但是在最近的20年中，几个研究小组选择保持器官温暖并用温暖的血液充满组织。在68至92℉（20至33 ℃）的温度下，离体器官的功能与人体相同。现在，冷灌注系统和温灌注系统都已在澳大利亚和英国广泛使用，但其中大多数设备仍在美国进行临床 试验。
但是，在美国，一个灌注系统在12月成为头条新闻，这是其首次进行的心脏移植。北卡罗来纳州达勒姆市杜克大学医学中心的医生在停止跳动后切除了病人的心脏。据CNN报道，他们随后使用温暖的灌注系统对器官进行了“修复” 。通常，在器官停止跳动之前，先从脑死亡的供体中取出心脏，以避免缺血引起的广泛损害。在美国，医生以前曾“让”小儿心脏“复活”，但他们从未在成人器官上使用过该系统。利马说，在已经使用该系统多年的国家中，可接受的心脏捐献者数量增加了约30％至40％。
他补充说：“如果将其转化为美国，那我们就是在谈论巨大的数字。”
杜克大学外科助理教授，曾协助进行具有里程碑意义的心脏移植的外科医生之一的雅各布·施罗德博士告诉CNN，在全国范围内使用该系统可以“将捐献者的数量和[心脏]移植的数量增加30％”。
尽管供体池可能扩大，但器官的状况会改善吗？到目前为止，很少有研究直接将较冷的存储与灌注进行比较，但从轶事上看，灌注的器官通常看起来更好。
例如，据Stat News报道，在一项将肝脏灌注系统与标准冷藏库进行比较的试验中，医生仅拒绝了16个灌注肝脏，而冷却器中只有32个肝脏被拒绝，并且灌注器官受到的损害更少。刘说，他在自己的肺移植工作中观察到了类似的趋势。Liu和他的同事们开发了一种用于肺的“体外灌注系统”。在引入之前，不到20％的供体肺在他所在大学的医院成功移植。根据2018年的一份报告，该计划的活动已经扩大了70％，“取得了出色的成果” 。
刘博士说，通常情况下，肺部仍会在4至6个小时内与灌注系统相连，但对动物器官的实验表明，经灌注的肺部可维持12至18生存，甚至长达36个小时。他补充说，有一天，一个器官可以被灌注数周。器官可以留在系统上的时间越长，临床医生将不得不花费更多的时间修复受损的组织。Liu和他的同事现在正在研究如何在灌注肺中抑制炎症和细胞死亡。他说，但是在将来，也许可以将基因或干细胞疗法连接到灌注机上，从而对器官进行治疗。
但是，到目前为止，大多数捐赠的器官仍停留在冰融化的冷却器中，到达接受者手中。为什么？
利马说：“说实话，（灌注）障碍是代价。” 他说，单个器官的灌注系统可能要花费数千美元，这显然超过了标准冷却器的价格。由于很少有研究将灌注与标准冷藏库进行比较，因此不存在可以说服医院在全国范围内进行转换的“惊天动地的数据”。
但是考虑到杜克心脏移植术最近取得的成功，利马说，灌注可能很快成为护理的标准。