选择性深低温与脑保护
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇选择性深低温与脑保护范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要：目前，对选择性脑低温的研究表明，选择性深低温能明显提高脑对缺血缺氧的耐受性，又无全身重要器官功能明显损害[1]。选择性深低温脑保护逐渐成为学者的研究热点。本文从选择性脑深低温的研究现状、实验性研究及其对全身与局部的影响进行了综述。
关键词：选择性深低温；脑保护；实验性研究
选择性脑深低温以其快速性、选择性降低脑温至目标温度，且极少影响全身功能等优点，日益受到学者的重视。本文就选择性脑深低温的研究进展综述如下。
1 选择性深低温的研究现状
目前，国际医学界将低温划分为轻度低温（mild hypothermia）33℃～35℃、中度低温（moderate hypothermia）28℃～32℃、深度低温（profound hypothermia）17℃～27℃、超深低温（ultraprofound hypothermia）2℃～16℃。国内外学者将28℃～35℃轻中度低温统称为亚低温[2]，但也有许多学者习惯于将32℃～35℃低温称为亚低温。常温下人大脑耐受缺血时间为5～8min，细胞能量需求随体温的降低而减少，体温降至15℃，代谢率减少为正常时10%，而脑温降至23℃，脑组织代谢率仅相当于常温时25%，此时脑组织对缺氧耐受性增加10倍[3]。深低温及超深低温一般用于心、胸、脑手术，起到脑保护作用，早在1943年，深低温技术就应用于临床治疗脑外伤患者而获得成功。Rosomoff也于1954年证实体温降至25℃～30℃，脑血流减少6.7%，脑组织耗氧量也随之减少。由于传统的低温疗法复杂，同时全身温度下降而引起诸多并发症[2]，如心排出量减少、体循环阻力增高、心肌缺血、心律失常、左室收缩力下降、免疫力低下、血小板功能减退等，限制了其临床应用。
1987年Busto[4]等研究表明34℃轻度低温具有显著的脑保护作用，亚低温脑保护进入了学者的视野。此后国内外大量实验性及临床型研究表明30℃～35℃亚低温对脑缺血和重型颅脑外伤具有显著的治疗保护作用，且对机体影响小，无严重的并发症。目前32℃～35℃亚低温被临床广泛应用于治疗重型颅脑创伤患者。然而在临床难度较高、风险较大的手术，需要快速确切地降低脑温，而不影响中心温度，以避免由于全身温度下降而带来地并发症，这为探索低温脑保护地新途径指引了方向。自1962年自Connoly等[5]开始尝试选择性深低温脑保护地实验和临床研究以来，有关脑选择性深低温和低温技术地实验研究结果相继见诸文献报告。
Verdura等[6]报道选择性地降低犬脑温度至14℃～19℃。Ohta等[7]以狗为实验动物，暂时阻断双侧颈总动脉、一侧椎动脉和一侧颈动脉，建立局部体外循环，以一种超稀释血液选择性降低脑温至（27.0±1.0）℃，而体温维持在（33.9±1.6）℃，并应用鱼精蛋白拮抗肝素化带来的不良影响。该作者[8]于1996年在前期实验基础上，在原体外回路中加入人工透析，克服了液体地体内潴留，维持了体内的液体平衡，脑温降至（17.0±1.8）℃。Schwartz等[9]报道在狒狒性实验性研究中，通过单侧颈总动脉插管、自体血冷却灌注打到选择性脑部降温。徐蔚等[1]通过建立猴脑局部外循环，单侧颈总动脉灌注冷林格式液（4.0±0.5）℃实现了脑部选择性降温至（15.5±2.29）℃，中心体温（30.4±0.96）℃，实验过程中猴全身重要器官功能无明显损害。诸多文献地报道，为选择性脑低温技术的临床应用，尤其是神经外科的临床应用提供了实验基础。
2 选择性脑深低温实验性研究的方法
2.1降温方法 Verduar等[6]于1966年结扎犬的椎动脉并阻断颈总动脉的颅外分支，从股动脉引出自体血冷却后灌注双侧颈总动脉，使脑温降至14℃～19℃，实验过程中动物出现了明显的心动过缓及血压降低。Ohta等[7]于1992年暂时阻断双侧颈动脉和一侧椎动脉，超血液灌注另侧椎动脉，选择性降低脑温至（27.0±1.0）℃，维持60min。Schwartz等[9]于1996年以狒狒为试验动物，阻断右侧颈总动脉，股动脉插管，连于离心泵，自体血经冷水降温后灌入已阻断颈外动脉的右侧颈总动脉，达到选择性脑部降温。但对于椎动脉的处理存在不同的看法[7]。1996年Ohta等[10]在狗的实验中，在体外循环中灌注冷自体血（20℃）实现脑部选择性低温28℃维持30min，但此实验需要大量肝素化（300IU/kg），易引起出血而未被广泛采用。Ohta等[7]在前期研究基础上，用超稀释血液快速灌注右侧椎动脉，脑温降至27℃，维持60min，仅需低浓度的肝素。
目前常用地灌流液有HTS-M、HTS-P和林格液。卢洪流等采用自配地灌流液（Na+146.00，K+4.9，Ca2+2.70，Mg2+3.16，Cl-106.70，HCLO3-20.00，乳酸盐36.00，甘露醇80.00，PH7.6-7.8，于术前直接加入NaHCO3）选择性脑部降温。徐蔚等[1]用冷林格氏液实现选择性脑部降温。尚有学者用人工脑脊液做灌注液[11]。
由于深低温或超深低温时，血液性质发生恶化，包括血液粘滞性升高、凝血、红细胞变形和凝聚、微循环多灶性梗死和组织坏死等，且难以通过简单的血液稀释来缓解；而且深低温时，组织代谢低下，细胞需氧锐减，而低温灌注液中溶解的可利用氧较高，同时12℃以下氧合血红蛋白解离停止，低温、超深低温时大量血液在组织内有害无益，季度血液稀释或灌注液置换成为以后灌注液的研究方向。Yasuhiro等[12]报道以盐溶液注入硬膜下腔，脑温降至33℃，而直肠温度在37℃，结果表明对短暂MACO有保护作用，但能否降至深低温尚有待于进一步研究。
在降温过程中，由于已进行过麻醉处理，实验动物体温易下降，应注意保暖，可采用电热毯包裹躯体、暖气、空调等手段给动物保温。
2.2脑温的检测方法 脑温的高地取决于下列因素：局部热能的产生量、局部脑血流量和局部灌注液的温度。在过去的低温研究中，常用中心温度代替脑温。现研究表明，脑温与中心温度（肛温）存在差异，而且脑组织浅部、深部温度也存在差异。将头皮切开，右侧颅骨顶部开颅，针形脑温传感器插入右额叶，连于脑温监测仪而直接测出脑内温度[1]。该方法直接、准确，但属于创伤操作。国内学者[13]为探索简单无创的脑温测量方法，将大鼠随机分为两组，A组测脑温和直肠温度（内1.5cm），B组测量脑温及体内温度（内7cm），结果发现B组大鼠脑温（31.4±0.64）℃，体内温度（32.34±0.94）℃，体内温度与脑温呈高度相关（r=0.987，P
2.3降温速度、程度及时间窗 选择性脑深低温技术就是选择性地、快速降低脑温至目标温度。Ohta等[7]以一种超血液稀释选择性降低犬脑温至28℃，用时（4.4±1.5）min，维持在（27.0±1.0）℃持续60min，而体温保持在（33.9±1.6）℃。Liang等[14]以狗为实验动物，利用快速选择性低温系统，在（6.9±1.7）min内将脑温降至25℃。
目前，大量研究证实在低温条件下，脑血流阻断在30min是安全的，45min内就有可能引起神经功能丧失，60min则会导致严重的功能障碍。Ohta等[7]用一种超稀释血液选择性降低脑温至（27.0±1.0）℃，维持1hr，体温维持在（33.9±1.6）℃，所有动物均安全复苏并长期存活。江基尧等[1]在猴选择性脑深低温研究中，脑温最低降至（15.5±2.29）℃，平均血流时间为（62.8±9.76）min，实验动物主要器官酶学指标无明显变化，实现了深低温下断流62.8min安全复苏，为选择性脑深低温的临床应用提供了可靠的实验依据。
3 选择性脑深低温对全身及局部的影响
选择性脑深低温在快速降温过程中抑制脑干呼吸、循环中枢而引起实验动物心率减慢、血压下降、呼吸停止等，需要在试验中维持其生命体征，实验表明选择性脑深低温对全身重要器官生理功能无明显影响[1，2]。江基尧等[1]报道选择性深低温可明显提高脑对缺血缺氧的耐受性，在最易发生缺血损伤的海马CA4区和小脑皮质，未发现损害性改变，神经元超微结构亦无明显异常。Hoffman等[15]报道在新生儿局部脑灌注中，脑氧维持在80.7±8.6，Ibayashi等[16]在实验性脑缺血模型中，皮质温度在30℃时皮质血流CBF）比36℃时显著降低4%（P
4 总结
选择性脑深低温以其快速、选择性、易控制温度、极少影响全身功能、能达到深低温、超深低温等特点，更适合于急症、重症神经外科系统的脑复苏和脑保护，有更广泛的应用前景。但目前仍有一些问题应引起学者的思考：选择合适的低温深度、时程以达到最大安全性和最佳脑保护效果；快速降温对脑干呼吸、循环中枢的抑制；尽管选择性脑深低温对全身影响极小，但中心温度仍有轻微降低；局部体外循环虽然有超滤装置，仍有液体在体内潴留；探索渐变、损伤小甚至无创的脑温测量方法；更为有效的灌流路径的选择。目前，选择性脑深低温技术还不完全成熟，尚待于进一步研究。
参考文献：
[1]江基尧，徐蔚，杨朋范，等.选择性脑超深低温技术对猴颈动脉血流阻断时限的研究[J].中华神经外科杂志，2003，19：304-306.
[2]Werner C.Mild and moderate hypothermia as a therapy concept in treatment of cerebral ischemia and craniocerebral trauma.Pathophysiologic principles[J].Anasthesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther，1997，32：210-218.
[3]Bramlett HM，Dietrich WD，Green EJ，et al.Chronic histopathological consequences of fluid-percussion brain injury in rats：effects of post-traumatic hypothermia[J].Acta Neuropathol Berl，1997，93：190-199.
[4]Busto R，Dietrich W，Globus M， et al.Small differences in intraischemic brain temperature critically determine the extent of ischemic neuronal injury[J].J Cereb Blood Flow Metab，1987，7：729-738.
[5]Connolly JE，Boyd RJ，Calvin JW ，et al.The protective effect of hypothermia in cerebral ischemia：experimental and clinical application by selective brain cooling in the human[J].Surgery，1962，52：15-24.
[6]Verdura J，White RJ，Alion MS，et al.Profound selective hypothermia and arrest of arterial circulation to the dog brain[J].J Neurosurg，1966，24：1002-1006.
[7]Ohta T，Sakayuchi I，Dong LW，et al.Selective cooling of brain using profound hemodilution in dogs[J].Neurosurgery，1992，31：1049-1055.
[8]Ohta T，Koroiwa T，Sakaguchi I，et al.Selective hypothermia perfusion of canine brain[J].Neurosugery，1996，38：1211-1215.
[9]Schwartz AE，Stone JG，Finck AD，et al.Isolated cerebral hypothermia by single carotid artery perfusion of extracorporeally cooled blood in baboons[J].Neurosurgery，1996，39：577-582.
[10]Ohta T，Aagarminaga J，Baldwin M， et al.Profound hypotension with differential cooling of the brain in dogs[J].J Neurosurg，1996，24：993.
[11]Ikonomovic M，Kelly KM，Hentosz TM，et al.Ultraprofound cerebral hypothermia and blood substitution with an acellular synthetic solution matains neuronal viability in rat hippocampus[J].Cryo letters，2001，22：19-26.
[12]Yasuhiro N，Shinsaku N，Masamitsu K，et al.A new method of inducing selective brain hypothermia with saline perfusion into the subdural space：effects on transient cerebral ischemia in rats[J].Acta medica okyama，2002，56：279-286.
[13]尹卫东，郝贯一，宋来君，等.亚低温治疗大鼠脑外伤时脑文测量技术[J].河南医科大学学报，1999，24：19-20.
[14]Lian YM，Ohta T，Ikenaka T，et al.The use of selective brain hypothermia in dogs with cold brain injury[J].Bulletin of Osaka Med College，1999，45：15-23.
[15]Hoffman GM，Stuth EA，Jaquiss RD，et al.Changes in cerebral and somatic oxygenation during stage 1 palliation of hypoplastic left heart syndrome using continuous regional cerebral perfusion[J].Journal of thoracic and cardiovascular surgery，2004，127：223-233.
[16]Ibayashi S，Takano K，Ooboshi H， et al.Effects of selective brain hypothermia on regional cerebral blood flow and tissue metabolism using brain thermo-regulator in spontaneously hypertensive rats[J].Neurochemical resecrch，2000，25：369-375.