最高位截肢在哪個部分？人體保留最基本的哪些器官就可以有意識的存活？

12-23

到了一定程度只有個腦子也算是活著了吧！畢竟死亡說的是腦死亡……但目前肯定還是做不到的。

這個問題有意思，讓我來好好回答

我的答案試圖根據現在重症醫學發展來探討，為了保證意識，人體器官最多可以削減到什麼樣的水平。

為了保持意識，我們至少要做到以下幾個方面：
1. 維持腦的能量供應
2. 維持腦組織內環境穩定
3. 維持腦幹網狀結構上行激活系統活性

基於以上3點，我們來討論以下，究竟哪些器官可以去掉，去掉後這些器官的功能如何進行人工支持。我們按系統來討論：

1. 生殖系統
又不用下半身思考，無用之物，果斷切！

2. 運動系統
運動系統包括骨骼、肌肉，是第二個要拿掉的系統。這個系統是能量消耗大戶，又會產生肌酐等代謝廢物，要不得。
但是運動系統是維持體溫的重要系統，要維持意識，必須要維持適宜穩定的體溫，以維持神經系統各種酶促反應的活性。好在現在有成熟的人工方法來控制體溫了，也就更沒有必要保留了。

3. 循環系統
循環系統由心臟和血管組成。心臟提供血液循環的動力，而血管對於腦的功能意義重大。考慮到現在循環支持的發展水平，我們完全可以用體外循環來替代心臟的泵功能。就是這個東東。

事實上，心臟手術時往往是在心臟完全停跳的狀況下完成的。體外循環機器還有一個功能是可以通過控制血液溫度來實現體溫的控制，在一定程度上可以彌補上面說的肌肉產熱缺失而導致的低體溫。所以心臟也是可以去除的。
血管貫通於全身各組織，是生命的運輸線，意義非同小可。而大腦的體積很大，如果完全靠氧和養料的滲透作用（也就是將大腦泡在「營養液」里），腦實質中間的部分勢必會出現缺氧而壞死，所以必須保留血管，尤其是供應腦部的血管，包括頸內動脈、椎動脈、頸內靜脈。
那麼是不是雙側頸內動脈及椎動脈都需要保留呢？在大腦基底部有一個血流代償結構，叫做Willis環。

就是上圖方框中的環形血管。Willis環連接了雙側頸內動脈系統和椎基底動脈系統，所以理論上講，只保留雙側頸內動脈和雙側椎動脈4條動脈中的任意一條就可以滿足大腦的血液供應。但事實上，大部分人的Willis環發育是不完全的，而且即使發育完全，由於交通動脈的血管管徑小，也不足以保證對側大腦的血流灌注，這種現象在急性缺血時尤為明顯。所以即使人類存在Willis環，臨床上因為一側頸內動脈阻塞而導致大面積腦梗死的病例比比皆是。所以保險起見，推薦保留完整的4條動脈。

4. 呼吸系統
呼吸系統的作用就是供應氧氣排出二氧化碳。人不呼吸會死，那麼是否有能夠替代呼吸系統的輔助設備呢？

這套設備叫做ECMO（extracorporeal membrane oxygenation，體外膜肺氧合），在台灣叫做「葉克膜」。這個設備主要有氧合器和動力泵組成。所以它有連個作用，一個是氧合，一個是提供循環動力。ECMO是個神奇的東西，它在一定程度上可以代替心肺功能。有一個著名的案例，發生在台大醫院，一個人患心肌炎把整個心臟全部去掉了，利用ECMO生存了16天，後來做了心臟移植得以存活。下面是這個病人的胸腔，非常震撼、振奮的圖片：

胸腔里沒有心臟，只有管子，靠這些管子，他存活了16天，是紀錄，也是奇蹟。所以說，沒有心肺，利用ECMO人也是可以存活的。對ECMO有興趣的話可以看一下台北市長柯文哲的演講生死的智慧，相信一定會有觸動。

5. 消化系統
消化系統的主要功能是提供營養。現在完全腸外營養（total parenteral nutrition，TPN）已經是外科和重症醫學科常用的營養手段，即將各種營養素通過靜脈輸入體內。TPN可以完全替代胃腸道的營養功能，現已有短腸綜合征（小腸過短導致營養吸收不足）患者依賴TPN存活多年的病例。所以，胃腸道也可以拿掉了。
肝臟是最大的消化器官，具有解毒、代謝、分泌膽汁等多種功能，由於其功能眾多，所以肝功能衰竭會引起全身各器官的病理反應。對腦的影響有2個方面，一是肝性腦病，另一個是膽紅素腦病。肝性腦病的發病機制複雜，在切除胃腸道的情況下主要是由於體內氨和芳香族氨基酸轉變成的假神經遞質聚集有關，而膽紅素腦病則是由膽紅素累積引起。針對這些問題，可以通過清除技術（見泌尿系統部分）和降低TPN中芳香族氨基酸的比例來應對。
膽道系統：肝之不存膽將焉附，切！
胰腺：分為外分泌部（分泌胰液，為消化液的主要成分）和內分泌部（分泌胰島素、胰高血糖素和調節胃腸道運動的激素）。在切除胃腸道後，胰腺能起的作用只能是調節血糖了。但是人類已經熟練掌握了胰島素的使用方法，所以胰腺也只能無奈地被切掉。這裡說一句，胰島素是促進葡萄糖利用的重要激素，對於調節腦細胞葡萄糖利用起重要作用，所以必須人工補充，否則給再高的糖，大腦利用不了也是白費。
至此，消化系統徹底淪陷！讓我們再看它最後一眼。

6. 泌尿系統
泌尿系統是排出廢物、調節水電解質平衡的重要系統，主要器官是腎臟。看肥皂劇的都知道，尿毒症患者可以通過透析來維持生命，所以腎臟替代是非常成熟的技術。現在，醫學上已經實現了連續腎臟替代療法（continuous renal replacement therapy，CRRT），它可以清除體內過多水分，清除體內代謝廢物、毒物，糾正水電解質紊亂，確保營養支持，及清除各種細胞因子、炎症因子。所以CRRT充當了人體下水道的功能。所以在CRRT的存在下，腎臟也光榮下崗了。

這就是CRRT機器，也需要從病人體內引出血液，經過凈化後回輸體內。

7. 內分泌系統
內分泌系統分泌各種激素調節各器官生理活動。隨著器官越來越少，內分泌系統存在的意義也越來越次要了，僅僅保留與腦功能相關的激素即可。這些激素主要包括胰島素、甲狀腺激素。胰島素已經介紹過（見消化系統），不提。甲狀腺激素減低可引起腦功能不全，在嚴重甲狀腺功能減退患者中可出現粘液性水腫昏迷，但發病機制暫不清楚，也許與甲狀腺素對腦細胞直接作用有關，也許是因為甲狀腺素作用於其他器官而引起的腦功能繼發性改變。如果是前者，則必須補充甲狀腺素；如果是後者，就沒必要了，因為靶器官已全部淪陷。

8. 造血及免疫系統
血液的主要有形成分為紅細胞、白細胞和血小板。紅細胞是運輸氧和二氧化碳的主要細胞，因此必須保留。白細胞是機體的防禦細胞，包括粒細胞和淋巴細胞等，這些細胞具有兩面性，一方面可以抵禦外來病原的入侵，另一方面引起炎症導致機體組織的損傷（多器官功能衰竭發病過程中，白細胞及其分泌的細胞因子起到了推波助瀾的作用）。在全身器官瀕臨全部淪陷的情況下，確實看不出來還有保留白細胞的必要性，甚至說為了避免自身炎症損傷而有必要去除。血小板是介導凝血的血液成分，由於前面說的體外循環、ECMO、CRRT都需要不同程度的抗凝處理，所以血小板也沒有必要存在了。
由上可見，血液中有形成分只要保留紅細胞就可以了。現在成分輸血和自體血回收技術已經非常成熟，所以好像也可以不需要機體親自產生紅細胞了，所以造血系統貌似也可以裁掉。

9. 神經系統
最後終於到了神經系統。還記得開篇所講的3點嗎？上面說了那麼多都是基於前兩點做工作。那第3點「維持腦幹網狀結構上行激活系統的活性」怎樣實現呢？我們先來看一下什麼是上行激活系統。

上行激活系統位於腦幹內，是由多神經元多突觸形成的網狀結構。它可以收集人體各部分感覺神經傳來的神經衝動（輸入），並非特異地投射到大腦皮層（輸出），保持大腦皮層的覺醒狀態。如果網狀結構受損，勢必引起嗜睡、昏睡或昏迷，難以維持意識。所以，要維持上行激活系統的活性就必須人工建立輸入。建立輸入的方法是在傳入神經上認為產生神經衝動，這個工作是很簡單的，只要施加一定程度的電刺激即可，當然刺激的程度和頻率要在生理範圍之內。因為專業原因，我並不清楚這件事在臨床上是否能夠實現。但是臨床上確實可以在腦部手術中喚醒患者，通過刺激大腦皮層不同區域和觀察患者反映來避開重要功能區。

上圖為術中喚醒檢測患者對數字手勢的識別，而醫生正在其顱內進行操作。有沒有很驚悚的趕腳。

總結：
綜上所述，要維持意識的而保留的最少器官僅僅是腦及腦部血管，但需要ECMO、CRRT的支持，此外還要有神經興奮的傳入以維持上行激動系統的活性。下圖為模式圖：

PS：本文為開腦洞的YY之作，只為能讓非醫學人士了解現代醫學尤其是重症醫學器官支持的現狀。誠然，隨著重症醫學的發展，器官支持技術的進步，越來越多的醫學奇蹟正悄然發生。每個奇蹟的發生這一方面是由於醫學及工程技術的進步，另一方面也得益於醫護人員辛勤的付出和患者的努力。PPS：除最後一張模式圖外，其餘圖片均來自網路，如侵立刪。本人非重症醫學專業人士，如有謬誤，敬請指正。

技術允許的話，DX3906領主、聖母心的獻祭者、階梯計劃的核心力量、肺癌晚期生還者、宇宙的游吟詩人、地球人的希望、三體人民的好朋友——雲天明表示留下大腦就夠了

還記得星際迷航里的博格女王嗎？