选择性脑超深低温技术对猴颈动脉血流阻断时限的研究

目的研究选择性脑超深低温断血流对猴神经功能、神经元超微结构和对全身主要器官功能的影响。方法通过一侧颈内动脉冷灌注,同侧颈内静脉回流,阻断其他颈部血管,建立选择性脑局部体外循环通路,60～80min后恢复脑血流,实验动物自然复苏。脑血流阻断前后监测各主要脏器的生化指标变化、观察脑神经功能变化、定时处死动物行全脑电镜检查。结果5只猴都实现了脑选择性深低温,最低脑温达15.5±2.29℃,中心体温30.4±0.96℃。降温过程中及术后猴生命体征平稳;4只长时间存活(1～40周),术后神经功能评分无异常,神经元超微结构无明显异常;各主要脏器生化指标无显著变化。结论脑选择性深低温可明显提高脑对缺血缺氧的耐受性,对全身主要器官无明显损害。为临床使用该技术提供了可靠的实验依据。

选择性脑超深低温技术对常温脑血流阻断猴的治疗作用

目的研究选择性脑超深低温技术是否对常温下脑血流阻断10min猴仍有治疗作用。方法8只恒河猴双侧颈动脉和颈静脉系统分离、常温下脑血流阻断10min、建立严重脑缺血缺氧模型。4只动物通过一侧颈内动脉灌注4℃林格氏液同侧颈内静脉回流,阻断其他颈部血管,脑温维持在(15.4±2.03)℃、中心体温(32.2±1.23)℃。60-80min后恢复脑血流。另外4只猴采用相同方法脑灌注37℃林格氏液。实验前后观察猴脑神经功能变化、MR扫描和脑电镜检查。结果4只选择性脑超深低温治疗的猴正常存活、无任何神经功能障碍、MR扫描正常、脑组织电镜检查无异常;而4只常温组猴全部死亡。结论早期采用脑选择性深低温技术对十分严重脑缺血缺氧、甚至脑无血无氧有肯定治疗作用,为今后临床使用该技术提供了可靠的实验依据。

经右锁骨下动脉选择性脑灌注对深低温停循环脑组织超微结构与自由基的影响

目的:观察深低温停循环(DHCA)时经右锁骨下动脉选择性脑灌注(SCP)对兔脑组织超微结构与自由基的影响。方法:健康大耳白兔16只,随机分为2组,每组8只:对照组(DHCA组):DHCA60min;实验组(SCP组):DHCA60min+经右锁骨下动脉顺行性选择性脑灌注。每组均经体外循环降温至鼻咽温18℃,停循环,实验组停循环期间经右锁骨下动脉SCP。DHCA60min,复温,停机,取脑组织。硫代巴比妥酸法和黄嘌呤氧化酶法测定脑组织匀浆丙二醛(MDA)含量和超氧化物岐化酶(SOD)活性,透射电镜观察脑组织超微结构的改变。结果:实验组脑组织MDA含量明显低于对照组(P<0·01);实验组SOD活性明显高于对照组(P<0·01);电镜结果示对照组脑细胞超微结构明显损伤,总体印象实验组各种神经元细胞器损伤较对照组明显减轻。结论:脑缺血后自由基含量增高是DHCA脑损伤的重要机制之一;SCP可维持DHCA时脑组织的血液供应,减轻自由基反应,减少DHCA引起的神经元损伤。

选择性超深低温对缺血猴脑神经元凋亡及PTEN表达的影响

目的探索选择性超深低温治疗对缺血猴脑皮层及海马神经元凋亡及PTEN表达的影响。方法 14只猴随机分成常温组及超深低温Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组,分别于脑血流阻断后10 min、15 min、20 min开始超深低温治疗。灌流固定后取猴脑皮层、海马及心、肝、肺、肾进行常规组织学检查、FluoroJadeB凋亡检测及PTEN免疫组织化学染色。结果超深低温Ⅰ组4只猴全部存活;超深低温Ⅱ组1只长期存活,另外3只及超深低温Ⅲ组及常温组猴全部死亡。超深低温Ⅰ组猴脑皮层及海马几乎未见凋亡神经元,而超深低温Ⅱ组猴脑皮层及海马凋亡神经元数量明显少于超深低温Ⅲ组(P<0.01),皮层外锥体细胞层及海马CA1区尤为明显。超深低温组猴心、肝、肺、肾均无组织学异常。常温组猴皮层及海马神经元PTEN阳性神经元数量明显多于超深低温Ⅰ组(P<0.01)。结论选择性超深低温对脑缺血有重要保护作用,在减少神经元凋亡的同时下调PTEN的表达。

选择性脑深低温技术的建立、脑保护作用及其临床意义

从灵长类动物选择性脑深低温技术的建立,成功转化应用于临床脑选择性深低温持续灌注技术麻醉复杂疑难心脏大血管手术患者。初步阐明了低温脑保护的新机制,为临床使用选择性脑深低温技术的发展作出了开拓性贡献。

猴脑选择性超深低温阻断血流复苏的脑电图观察

缺血性脑损伤的程度通常采用大体标本、组织病理、生化代谢变化等指标进行评定．而同时应用脑电图进行评定则较少。脑电图是一项可早期检测脑缺血的良好方法，对急性缺血性改变早期生物电活动高度敏感。深低温停循环时脑组织酸中毒、大脑低灌注等易造成脑梗死，使手术后中枢神经系统并发症增多，

选择性超深低温断血流对恒河猴脑干形态及功能的影响

目的研究选择性超深低温(14.3～16.0℃)断血流对恒河猴脑干形态及功能的影响。方法成年健康恒河猴6只,分为2血管阻断冷灌注组(n=4)和等温灌注组(n=2)。建立闭胸式脑局部体外循环。2血管阻断冷灌注组经右侧颈内动脉灌注4.0℃林格液,同侧颈内静脉回流,降低脑温至14.3～16.0℃,维持60 min后恢复脑血流,实验动物自然复苏。等温灌注组用相同方法灌注38.0℃林格液。手术中监测血流动力学指标变化,术后行神经功能缺失评分,取动物脑干行光学显微镜和电镜检查。结果 2血管阻断冷灌注组术中、术后血流动力学稳定,灌注60 min后安全复苏并长期存活,术后神经功能评分正常,脑干形态和组织结构无明显异常;等温灌注组于灌注60 min后均未能安全复苏,全部死亡,脑干形态和组织结构有不同程度异常。结论选择性超深低温断血流技术可明显提高猴脑干对缺血缺氧的耐受性,延长血流阻断时间,为临床应用选择性超深低温技术提供了理论依据。

深低温停循环选择性脑灌注技术在Debakey Ⅰ型夹层动脉瘤手术中的应用

2008年1月至2010年7月,我科室应用升主动脉及主动脉全弓置换＋支架＂象鼻＂手术治疗DebakeyI型夹层动脉瘤12例,采用深低温停循环（DHCA）加选择性脑灌注（ASCP）方法,临床效果满意,现将体外循环（CPB）经验总结如下。

常温缺血后选择性超深低温对猴脑Bc1-2和Bax表达的影响

目的观察猴脑常温缺血0 min、10 min、15 min、20 min后选择性脑超深低温断血流复苏对Bc1-2和Bax蛋白表达的影响.方法健康成年恒河猴15只,雄性,随机分为4组,0 min组(双侧颈动脉常温下阻断0 min后行脑选择性超深低温灌注,即热缺血0 min,简称0 min组,n=4),10 min组(方法同上,n=4),15min组(n=4),20 min组(n=3).依照昆明医学院第二附属医院神经外科前期方法建立模型,术后行神经功能缺失评分.实验猴灌注或复苏死亡后立即开颅取脑,长期存活猴饲养到术后4周处死开颅取脑.免疫组织化学法检测猴额叶神经细胞Bc1-2和Bax的表达水平.结果 0 min组、10 min组安全复苏并长期存活,术中、术后血流动力学稳定,术后神经功能评分无异常;15 min组长期存活2只,重残1只,死亡1只;20 min组则全部死亡.免疫组化结果表明:4组间相互比较,Bax的表达逐渐增高(P<0.05).10 min组、15 min组、20 min组3组间猴脑额叶Bc1-2表达明显逐渐降低,3组间差异有统计学意义(P<0.05);0 min组与20 min组比较差异有统计学意义(P<0.05);0 min组较10 min组、15 min组猴额叶Bc1-2的表达无明显差异,无统计学意义(P>0.05).结论超深低温能显著降低Bax的表达,促进Bc1-2的表达,从而起到脑保护的作用.

猴脑选择性超深低温断血流复苏对基质金属蛋白酶9及转化生长因子β1表达水平的影响

目的:观察猴脑选择性超深低温断血流复苏对基质金属蛋白酶9(MMP-9)和转化生长因子β1(TGF-β1)表达的变化影响,探讨超深低温相关脑保护机制。方法:选择9只成年雄性健康恒河猴作为研究对象,随机分为常温组2只与超深低温组7只,分别建立等温及超深低温断血流复苏实验模型,分别对大脑皮质脑组织切片用MMP-9、TGF-β1抗体进行免疫组化染色、图像分析,对每张切片的平均灰度值进行统计学分析,比较两组MMP-9、TGF-β1含量和平均灰度值的情况。结果:超深低温组神经细胞MMP-9表达下调,而TGF-β1表达增高。结论:超深低温能抑制MMP-9的表达,增加TGF-β1的表达,促进受损脑细胞的损伤修复,提高了脑细胞对缺血缺氧损害的耐受性,抑制细胞的凋亡,是缺血缺氧情况下脑重要的内源性保护机制之一。

选择性超深低温和复苏对猴脑缺血的影响

目的观察选择性超深低温和复苏对猴脑缺血的保护作用。方法5至6岁健康恒河猴4只,在灌注前先阻断双侧颈总动脉血流10min,然后建立闭胸式脑局部体外循环,行一侧颈内动脉冷灌注,同侧颈内静脉回流。60min后恢复脑血流,实验动物自然复苏。手术前后行头颅MRI检查,手术中持续行脑电图监护并监测血流动力学指标变化,术后行神经功能缺失评分。结果4只实验猴均成功建立实验模型,术中血流动力学稳定,术后安全复苏并长期存活,术后头颅MRI检查正常,术后脑电图正常,术后神经功能评分无异常。结论选择性超深低温和复苏对猴脑缺血有明显的保护作用。超深低温下猴脑可耐受缺血60min而无明显异常。

深低温停循环选择性脑灌注技术在主动脉瘤手术中的应用

目的探讨深低温停循环选择性脑灌注技术在主动脉瘤手术中的应用,为以后的临床治疗提供经验。方法分析20例主动脉瘤患者行主动脉弓部手术资料,术中采用深低温停循环选择性脑灌注技术。结果手术中体外循环时间(220.87±83.70)min;心肌阻断时间(125.26±72.30)min;最长停循环时间66min,平均(32.89±12.80)min;最低鼻咽温16.2℃。术后清醒时间(6.12±1.85)h,呼吸机辅助呼吸时间(24.30±15.38)h。术后死亡3例。结论深低温停循环选择性脑灌注技术在主动脉瘤手术中的应用可以提高手术成功率,提供有效的脑保护,减少术后并发症。

细胞因子对猴脑选择性超深低温断血流复苏缺血性脑保护的影响机制

目的观察猴脑选择性超深低温断血流复苏实验前后血清中细胞因子的动态变化,了解脑缺血后选择性超深低温复苏对缺血性脑保护的炎性机制。方法健康恒河猴4只,先阻断双侧颈总动脉血流10分钟,然后建立闭胸式脑局部体外循环,行一侧颈内动脉冷灌注,同侧颈内静脉回流。60分钟后恢复脑血流,自然复苏。应用ELISA法统一测定实验前后猴血清中IL-2﹑IL-10﹑TNF-α﹑IFN-γ的浓度。结果4只恒河猴术后安全复苏并长期存活,术后头颅MRI检查正常,术后神经功能评分无异常。4种细胞因子在灌注结束后较术前均明显增高(P﹤0.05),24小时后恢复至术前水平,72小时测得值与术前无显著差异(P﹥0.05)。Spearman相关系数统计显示不同时间点促炎因子IL-2、TNF-α、IFN-γ与抑炎因子IL-10之间呈明显的正相关。结论猴脑选择性超深低温断血流复苏可引起抗炎细胞因子与促炎细胞因子一过性增高,其中抑炎因子IL-10的明显表达和促炎因子之间互相抑制,互相作用,促使细胞因子网络维持动态平衡,从而减轻机体炎性反应同时抑制了脑缺血后机体炎性反应所引起的脑组织损伤,发挥脑保护作用。

猴脑选择性超深低温断血流复苏对脑电功率谱的影响

目的探讨选择性深低温灌注对猴脑严重缺血后脑电功率谱的影响。方法健康成年恒河猴3只,建立选择性超深低温断血流复温模型,使脑温维持在14.7℃~16.0℃,持续1 h,随后自然复温。全程予脑电图监测,随机采集常规电极信号,分析δ波、θ波、α波、β波4个频段的绝对功率值。结果脑电波幅随脑温降低而下降,主要以慢波为主,脑温降至18℃及以下时近乎呈直线状,复温后波幅随温度升高逐渐恢复。灌注期、低温维持期的绝对功率值与麻醉期相比差异有统计学意义(P<0.05),复温期则差异无统计学意义(P>0.05)。结论选择性脑超深低温具有脑保护作用,低温维持期主要存在以慢波(δ、θ)为主的脑电活动。

细胞因子对猴脑选择性超深低温断血流复苏缺血性脑保护的影响机制

目的观察猴脑选择性超深低温断血流复苏实验前后血清中细胞因子的动态变化,了解脑缺血后选择性超深低温复苏对缺血性脑保护的炎性机制。方法健康恒河猴4只,先阻断双侧颈总动脉血流10 min,然后建立闭胸式脑局部体外循环,行一侧颈内动脉冷灌注,同侧颈内静脉回流。60 min后恢复脑血流,自然复苏。应用ELISA法统一测定实验前后猴血清中IL-2、IL-10、TNF-α、IFN-γ的浓度。结果4只恒河猴术后安全复苏并长期存活,术后头颅MRI检查正常,术后神经功能评分无异常。四种细胞因子在灌注结束后较术前均明显增高(P<0.05),24 h后恢复至术前水平,72 h测得值与术前无显著差异(P>0.05)。Spearman相关系数统计显示不同时间点促炎因子IL-2、TNF-α、IFN-γ与抑炎因子IL-10之间呈明显的正相关。结论猴脑选择性超深低温断血流复苏可引起抗炎细胞因子与促炎细胞因子一过性增高,其中抑炎因子IL-10的明显表达和促炎因子之间互相抑制,互相作用,促使细胞因子网络维持动态平衡,从而减轻机体炎性反应同时抑制了脑缺血后机体炎性反应所引起的脑组织损伤,发挥脑保护作用。

超选择性动脉溶栓并术后局部亚低温对急性脑梗死患者血清NSE和S-100蛋白的影响

目的探讨超选择性动脉溶栓并术后局部亚低温治疗急性脑梗死的临床疗效及其对血清NSE和S-100蛋白的影响。方法选取具备溶栓指征的急性脑梗死患者120例，随机分为观察组与对照组，每组各60例。对照组予以尿激酶静脉溶栓，观察组予以超选择性动脉溶栓并术后局部亚低温治疗。于溶栓前后不同时点比较NIHSS评分及血清NSE和S-100蛋白含量，比较两组血管再通及临床疗效。结果溶栓后两组血清NSE均逐渐降低（t观察组=5．46—7．10，P〈0．01；t对照组=3．52～5．71，P〈0．05或P〈0．01），且观察组血清NSE均低于对照组相应时点（t=3．23～4．12，P〈0．05）。对照组溶栓前～溶栓后第1天、第3—7天血清S-100蛋白含量变化有统计学意义（t=3．41、4．50，P〈0．05）；观察组血清S-100蛋白含量逐渐降低（t=3，40—5．52，P〈0．05或P〈0．01），溶栓后第7、14天均低于对照组（t=3．79、4．83，P〈0．05）。溶栓后30min观察组与对照组NIHSS评分均显著降低（t观察组=6．83，t对照组=5．92，P〈0．01）；溶栓后各时点观察组NIHSS评分均低于对照组相应时点（t=3．81～6．77，P〈0．05或P〈0．01）。观察组与对照组血管再通率分别为88．33％、73．33％，临床总有效率分别为93．33％、78．33％，差异均有统计学意义（x^2=4．21，P〈0．05）。结论超选择性动脉溶栓并术后局部亚低温治疗急性脑梗死具有较好的临床疗效，溶栓后血管再通率较高，术后患者神经损伤恢复较快，血清NSE和S-100蛋白含量快速降低，效果显著优于单纯静脉溶栓。

深低温停循环逆行脑灌注与选择性顺行脑灌注脑组织自由基变化的实验研究

目的:研究深低温停循环(DHCA)两种不同脑灌注方法下脑组织的自由基变化情况。方法:健康成年犬15只,随机分为3组。单纯DHCA组(n=5),DHCA+逆行脑灌注(RCP)组(n=5),DHCA+顺行脑灌注(SCP)组(n=5)。各组分别于停循环前、停循环30 min、停循环60 min、停循环90 min、复温再灌注30min 5个时间点各取少量脑组织检测自由基指标丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)的含量并进行比较。各组于停循环90 min分别留取少量脑皮质,备作透射电镜观察脑组织超微结构,重点观察线粒体的改变。结果:单纯DHCA组随时间的推移超氧化物歧化酶活力明显下降,丙二醛含量明显上升,各时间点及复温再灌注30 min同停循环前比较有显著性差异(P<0．05-0．01);DHCA+SCP组除复温再灌注30 min外各时间点两种指标的改变均不明显(P>0．05)。DHCA+RCP组、DHCA+SCP组与单纯DHCA组在停循环60 min、停循环90 min、复温再灌注30 min 3个时间点比较超氧化物歧化酶、丙二醛均有极显著差异(P<0．01～0．001);其中在停循环90 min、复温再灌注30 min 2个时间点DHCA+RCP组与。DHCA+SCP组比较有显著差异(P<0．05-0．01)。在停循环90 min时,单纯DHCA组脑皮质神经细胞超微结构破坏显著,线粒体数量减少,肿胀变性,线粒体嵴消失;DHCA+RCP组开始出现超微结构破坏,但较单纯DHCA组程度轻;DHCA+SCP组脑组织超微结构仍基本正常。结论:①RCP、SCP均可维持DHCA时脑血流的供应,清除自由基,减轻脑损伤。②DHCA期间应用SCP符合生理情况,清除自由基效果更好。

选择性顺行性脑灌注在猪深低温停循环模型中的脑保护机制

目的:研究TLR4/NF-κB信号通路在深低温停循环(DHCA)脑损伤中的机制及选择性顺行性脑灌注(SACP)对TLR4/NF-κB通路的影响。方法:12只小猪随机分成18℃停循环组(D组,n=6)和18℃选择性顺行性脑灌注组(S组,n=6),处理80 min。ELISA测定血清IL-6,荧光TUNEL和Western blot检测细胞凋亡与NF-κB蛋白,q RT-PCR和Western blot测定TLR4 m RNA及蛋白。结果:S组血清IL-6水平在停循环末和实验终点明显低于D组(P<0.05)。凋亡指数和NF-κB蛋白表达在S组显著降低(P<0.05)。TLR4m RNA和NF-κB/P65蛋白在S组动物的表达较D组显著降低(P<0.05)。结论:TLR4/NF-κB通路在DHCA脑损伤中起重要作用。抑制TLR4/NF-κB通路表达可能是SACP的保护机制。TLR4/NF-κB信号通路可作为DHCA脑保护的新靶点。

猴脑选择性深低温对全身主要器官功能的影响

目的 :探讨猴脑选择性深低温断血流对全身主要器官功能的影响 .方法 :通过单侧颈内动脉冷灌注法 ,对 7只猴建立了脑选择性深低温断血流模型 ,观察脑温变化时生命体征的变化 ,并监测脑温变化前后主要器官酶学指标变化 .结果 :7只猴均实现了脑选择性深低温 ,最低脑温达 ( 15 5± 2 2 9)℃ ,中心体温( 3 0 4± 0 96)℃ .其中 2只于术后 2h和 10h死亡 ,5只复苏后长期存活 ( 1～ 40周 ) ,降温过程中及术后猴生命体征平稳 ,各主要脏器生化指标无显著变化 .结论 :单侧颈内动脉冷灌注可使脑组织迅速达到深低温状态 。