頸部降溫裝置的研制及其在家兔心肺復蘇中的腦保護作用
發(fā)布時間:2019-07-22 08:01
【摘要】:心肺復蘇(Cardiopulmonary resuscitation,CPR)后腦損傷是制約心搏驟停(cardiac arrest,CA)患者最終結(jié)局的瓶頸,其根本機理是全腦的缺血再灌注損傷。亞低溫(Mild hypothermia,MH)是目前唯一被大量臨床研究證明有效并得到多個專業(yè)協(xié)會強力推薦的腦保護措施。選擇性頭顱降溫因為所需降溫能量小、裝置小、對全身干擾小而越來越受到重視,但目前臨床的降溫措施或多或少存在缺陷,并且復蘇后低溫治療措施常常落后于腦再灌注損傷的發(fā)展進程,雖然有效,但治療靶點主要在后期的炎癥反應和細胞凋亡,錯過了腦再灌注損傷的早期治療窗口。頸部具有成為選擇性頭顱降溫得天獨厚的條件:(1)進出顱內(nèi)的大血管(頸動脈及椎動脈)均需通過頸部;(2)頸動脈及分支相對表淺,而且頸部沒有堅硬的外殼,可以迅速的通過熱交換達到降溫效果。此外,目前已有文獻報道復蘇時低溫較復蘇后低溫治療具有顯著的腦保護作用。因此我們設想:(1)迅速降低頸部溫度,然后通過組織間的熱傳導降低進入顱內(nèi)血流溫度,這樣就可以迅速降低腦組織溫度。(2)與復蘇后常規(guī)亞低溫(體表降溫)治療相比,在復蘇同時就啟動頸部快速深度降溫治療,在自主循環(huán)恢復(Returnof spontaneous circulation,ROSC)前充分預冷即將進入腦組織的血液,ROSC后迅速降低腦組織溫度,實現(xiàn)無創(chuàng)性低溫再灌注的理念,從而達到顯著減輕心搏驟停后腦損傷,改善中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system,CNS)功能并提高存活率的目的。 第一部分頸部降溫裝置的研制及頸部降溫裝置表面的降溫效果觀察 目的研制出可用于家兔頸部的降溫裝置并觀察降溫裝置的降溫效果。 方法采用半導體降溫原理及組織間熱傳導原理,設計頸部降溫裝置;通過溫度計探頭重復觀察4次頸部降溫裝置降溫效果,觀察時間間隔為1min,觀察總時間為60min。 結(jié)果研制出可用于家兔頸部降溫的降溫裝置并觀察其降溫效果,結(jié)果顯示在5min內(nèi)即可降至0℃以下,后維持在-4℃左右。 結(jié)論研制出的降溫裝置降溫速率快,降溫效果明確。 第二部分觀察頸部降溫裝置對家兔腦組織的降溫效果及其安全性 目的觀察頸部降溫裝置對家兔的降溫效果及其安全性。 方法5只健康家兔麻醉后,經(jīng)口氣管插管,頸部放置降溫裝置降溫60min,觀察腦部、頸部及肛門溫度,監(jiān)測血流動力學及呼吸功能指標,降溫1周后取頸部皮膚HE染色。 結(jié)果60min降溫結(jié)束后,腦溫、頸溫及肛溫分別下降了5.7±1.1℃、7.9±1.4℃、3.9±0.7℃,腦溫較肛溫下降明顯,并隨著降溫時間的延長,腦溫肛溫差越來越明顯,由0.5±0.3℃降至-1.3±0.9℃。降溫前后血流動力學、呼吸功能差異無統(tǒng)計學意義,頸部皮膚HE染色未見明顯異常。 結(jié)論頸部降溫裝置可以迅速降低家兔腦溫,并對全身溫度影響較小,安全性也較高。 第三部分觀察在心肺復蘇同時實施頸部降溫對家兔腦保護作用的影響 目的觀察在心肺復蘇同時實行頸部降溫對心搏驟停家兔的腦保護作用。 方法24只家兔麻醉后,經(jīng)口氣管插管,采用4min室顫模型,隨機分為3組,誘導右心室致顫模型,頸部降溫組(n=8)采用頸部降溫裝置降溫,在復蘇同時實施頸部降溫;全身低溫組(n=8)在復蘇成功后30min用冰塊及電風扇進行降溫;對照組(n=8)只實行常規(guī)心肺復蘇,不實行溫度干預。觀察復蘇成功率、生存時間,4小時內(nèi)腦溫、頸溫、肛溫、血流動力學、呼吸功能的變化,,72小時內(nèi)NSE的變化及24小時NDS評分。 結(jié)果頸部降溫組和全身降溫組相比可明顯降低復蘇時及復蘇成功后腦溫,于復蘇后60min左右達到最低值(29.9±0.7℃),并對核心溫度影響較。35.6±0.7℃)。按壓4min時各組的腦溫分別為37.1±0.8℃、37.9±0.2℃、37.6±0.7℃,頸溫降溫組和全身降溫組差異有統(tǒng)計學意義(P=0.044)。三組腦溫的降溫速率分別為0.14±0.70℃/min,0.06±0.02℃/min,0.02±0.01℃/min,頸部降溫組降溫速率明顯較其他兩組快,且與其他兩組差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。三組的肛溫的降溫速率分別為0.04±0.01℃/min,0.06±0.01℃/min,0.02±0.01℃/min,全身降溫組降溫速率明顯較其他兩組快,且與其他兩組差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。各組之間血流動力學及呼吸功能指標差異無明顯統(tǒng)計學意義(P>0.05),但我們發(fā)現(xiàn)頸部降溫組的血流動力學指標在ROSC后60min左右達到最低值,并且MAP的變化和腦溫及頸溫的變化密切相關(guān)(R2=0.75和0.90)。ROSC后3h及6h神經(jīng)元特異性烯醇化酶(NeuronSpecific Enolase,NSE)對照組和頸部降溫組及全身降溫組差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),生存時間、復蘇成功率及ROSC后24小時NDS評分差異無統(tǒng)計學意義。 結(jié)論在復蘇同時實施頸部降溫可明顯降低腦溫,并對全身溫度影響小,且在按壓4min時頸部降溫組已出現(xiàn)腦溫下降,實現(xiàn)了的無創(chuàng)性低溫再灌注的目的。但實驗過程中過低的腦溫及頸溫有可能造成MAP過低,造成復蘇后組織器官的低灌注,從而影響家兔的預后,有待于進一步完善降溫裝置及降溫方案。
【圖文】:

體制冷片、銅塊、銅片、散熱器及其他電器原件構(gòu)成(見圖1-1)。半導體制冷片兩邊分別接有銅塊,一邊用來降溫,一邊用來散熱,降溫側(cè)連接環(huán)繞成適合家兔頸部大小的銅片,散熱側(cè)連接散熱器。電路控制系統(tǒng)采用 12V 直流電源,溫度控制器采用單片機控制電路,可以調(diào)節(jié)溫度上下限,在電腦溫度設定范圍內(nèi)工作。圖 1-1 研制出的頸部降溫裝置

烯導管插入,到達下腔靜脈,用于給藥。以上所有導管均充滿5U/ml的肝素生理鹽水。將另一溫度計探頭由肛門放入,放入長度為4cm。將頸部降溫裝置放置于動物頸部。圖2-1 頸部裝置放置于家兔頸部示意圖2、開始降溫記錄基線下的腦溫、頸溫及肛溫,然后開始降溫,依次觀察三個部位的溫度,觀察時間間隔為 1min,觀察總時間為 60min。待實驗完成后拔除頸部及腦部探頭,注意給動物保暖,待肛溫恢復至 36℃后將動物單獨入籠,自由飲水活動。3、觀察指標(1)一般指標記錄家兔體重(Body weight,BW)、麻醉藥用量等。(2)血流動力學指標通過右側(cè)股動脈插管到胸主動脈,測壓導管充滿肝素通過壓力傳感器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接,可以測定出收縮壓及舒張壓,通過軟件分析計算可得出平均動脈壓(Meanartery pressure
【學位授予單位】:第二軍醫(yī)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:R459.7
【圖文】:
體制冷片、銅塊、銅片、散熱器及其他電器原件構(gòu)成(見圖1-1)。半導體制冷片兩邊分別接有銅塊,一邊用來降溫,一邊用來散熱,降溫側(cè)連接環(huán)繞成適合家兔頸部大小的銅片,散熱側(cè)連接散熱器。電路控制系統(tǒng)采用 12V 直流電源,溫度控制器采用單片機控制電路,可以調(diào)節(jié)溫度上下限,在電腦溫度設定范圍內(nèi)工作。圖 1-1 研制出的頸部降溫裝置
烯導管插入,到達下腔靜脈,用于給藥。以上所有導管均充滿5U/ml的肝素生理鹽水。將另一溫度計探頭由肛門放入,放入長度為4cm。將頸部降溫裝置放置于動物頸部。圖2-1 頸部裝置放置于家兔頸部示意圖2、開始降溫記錄基線下的腦溫、頸溫及肛溫,然后開始降溫,依次觀察三個部位的溫度,觀察時間間隔為 1min,觀察總時間為 60min。待實驗完成后拔除頸部及腦部探頭,注意給動物保暖,待肛溫恢復至 36℃后將動物單獨入籠,自由飲水活動。3、觀察指標(1)一般指標記錄家兔體重(Body weight,BW)、麻醉藥用量等。(2)血流動力學指標通過右側(cè)股動脈插管到胸主動脈,測壓導管充滿肝素通過壓力傳感器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接,可以測定出收縮壓及舒張壓,通過軟件分析計算可得出平均動脈壓(Meanartery pressure
【學位授予單位】:第二軍醫(yī)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:R459.7
【參考文獻】
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1 張雷;林兆奮;李新宇;周新;;心肺復蘇后大鼠神經(jīng)元氧自由基的變化及卡尼汀的干預作用[J];現(xiàn)代生物醫(yī)學進展;2010年06期
2 許松青;陳卓X;張弋;林s鉅
本文編號:2517477
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