在人们的观念中，头部是维系生命的重要部分。没有了四肢或者一些器官，人仍然可以继续存活，但是如果没有了头部，那么人很快就会死去。
换头手术的研究较早
头部分布着人体主要的神经系统，其中包括控制器官活动以及内循环等方面的神经。一旦这些神经跟身体失去联系，那么身体很快就会出现器官衰竭。跟一般人想的不同的是，头部在脱离身体后，仍会保持一段时间的存活状态。
如果维持正常的血液循环，那么大脑可以在不依靠身体的情况下继续存活着。基于头部跟身体分开一段时间仍保持活跃的事实，换头术在理论上是可以实现的。
上世纪人类就展开了换头手术方面的研究，原来的实验对象都是动物，1954年，一个苏联医生对一只狗做了换头手术，手术后的狗能睁眼，还能舔舐牛奶。
那时医疗条件落后，换了头的狗出现了排异反应，不久那只狗就死了。动物身上的换头手术大多以失败结束，主要原因在于早期实验没法克服免疫排斥反应，而且头部跟身体的连接也不是很严丝合缝。尤其是脊椎的连接，难以完整地接合起来。
连接脊椎曾是换头手术的一大难题
脊椎是很多动物维持正常生命活动的关键部分，是连接头部神经系统跟身体的中间体。接合脊椎没有缝合皮肤那么简单，需要将脊椎的神经一一接合，如果出现连接不严合的情况，还可能造成换头后身体瘫痪，甚至直接导致死亡。
免疫排斥反应不仅发生在肢体移植手术之后，器官移植也会出现免疫排斥反应，机体对于外来物存在免疫反应。
正常情况下，机体能借此抵御外来有害物质的入侵，但是移植手术是人为想要实现的过程，要保证移植后机体不会出现免疫排斥反应，除了需要匹配合适的移植器官，还要配合药物治疗，以消除机体对移植物的免疫排斥作用。
如今器官移植已经日益成熟，免疫排斥反应不再是换头手术的主要阻碍，更大的麻烦在于连接中枢神经系统。主要就是脊椎的连接，换头没法做到连同脊椎一起移植过去，换头过程少不了要切断脊椎，人类的脊椎相比动物的更复杂，连接起来难度更大。
换头手术的成功引发了伦理道德问题
2015年，意大利神经外科专家卡纳维洛称，他掌握了连接切断脊椎的方法，还打算在两年内完成首例人体换头手术，在那时引起了一时轰动。一个俄罗斯计算机工程师还向他提出申请，希望成为全球首例换头手术的实验对象。
那个工程师患了脊髓性肌肉萎缩症，下半身几乎瘫痪，生活无法自理，他想通过换头重获新生。卡纳维洛找到了哈尔滨医科大学医师任晓平，后者在临床研究上取得了较大成果，他也一直在研究头部移植的课题，而且成功对切断脊椎的老鼠进行创面融合，连接切断的脊椎没有了阻碍。
虽然换头手术已经没有了大的难题，但真正实施起来还是很麻烦。手术过程得控制在较短时间内，头部在脱离身体后，必须在一个小时之内恢复头部的正常供血，不然会出现严重脑损伤甚至脑死亡。
换头手术的缝合难度很大，它不是只涉及到皮肤的缝合，需要缝合皮肤血管脊椎食道等多个部分，哪一个环节出了差错，就很可能会留下严重后遗症。据估计，手术将持续36个小时,需要150位医护人员配合，手术花费高达7000万人民币。
卡纳维洛实现了他首例换头手术的目标，他跟任晓平在实验室里完成了两具男性遗体的换头手术，那个工程师最后放弃了参与实验。换头手术的成功实现，意味着身体瘫痪的病人，有机会在新的身体上重获新生。
但也引发了很多伦理道德方面的问题，换头后的人虽然不是克隆出来的，但身体已不再是原来的身体，可能他的性格等方面会受到新身体的影响。技术的发展总会伴随一些问题，随着人们观念的改变以及法律的完善，换头手术会像器官移植一样挽救很多人的生命。
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