淺談血管內(nèi)亞低溫治療儀技術(shù)的研究進(jìn)展

張曉康

（廣東省醫(yī)療器械質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，廣東 廣州 510663）

亞低溫技術(shù)已經(jīng)歷了70 多年的發(fā)展歷史，國(guó)內(nèi)外大量的研究證實(shí)了適當(dāng)?shù)牡蜏丶胺椒ǖ哪X保護(hù)臨床作用。目前，醫(yī)學(xué)界將低溫分為輕、中、深度低溫，分別為33 ～35℃、28 ～32℃及16℃以下。1993 年我國(guó)學(xué)者把輕、中度低溫定為亞低溫，隨即此概念被世界同行所廣泛引用。亞低溫技術(shù)在20 世紀(jì)50 ～60 年代逐步發(fā)展并成熟起來(lái)，在80 ～90 年代，取得舉世矚目的成果來(lái)自亞低溫治療重型顱腦損傷的實(shí)驗(yàn)研究。在80 年代中期，開(kāi)始有大量關(guān)于亞低溫與腦缺血的實(shí)驗(yàn)研究。現(xiàn)已證實(shí)，28 ～33℃的亞低溫具有確切的神經(jīng)保護(hù)作用。臨床應(yīng)用結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，亞低溫治療不產(chǎn)生任何嚴(yán)重并發(fā)癥，從而表明，亞低溫治療重型顱腦損傷患者具有安全方便和療效肯定等優(yōu)點(diǎn)。因此，治療重型顱腦損傷和腦缺血患者的有效措施是亞低溫治療法。

亞低溫經(jīng)歷了外敷冰袋、冰帽、冰毯，到低溫治療機(jī)、血管內(nèi)低溫灌注、低溫體外循環(huán)的發(fā)展歷程，這些方法雖能降低人體溫度，但由于人體差異、溫度、時(shí)間、復(fù)溫、不良反應(yīng)等諸多原因而得不到廣泛有效應(yīng)用。此次的研究，經(jīng)過(guò)十幾年臨床與基礎(chǔ)研究，總結(jié)了亞低溫的方法和經(jīng)驗(yàn)，研究得出，利用低溫介質(zhì)通過(guò)球囊導(dǎo)管在血管內(nèi)（中心靜脈）與血液進(jìn)行熱交換，使患者體溫降到理想的目標(biāo)溫度，從而實(shí)現(xiàn)了腦保護(hù)的目的。

1 作用機(jī)理

1.1 低溫可抑制代謝率

低溫可抑制腦組織的氧代謝率，保存高能磷酸化合物，抑制乳酸蓄積，維持細(xì)胞內(nèi)外的pH 值。

1.2 低溫可抑制自由基產(chǎn)生，促進(jìn)自由基清除

低溫可抑制興奮性氨基酸（EAA）和兒茶酚胺介導(dǎo)的氧化應(yīng)激、實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，低溫缺血可明顯抑制EAA 的釋放并且使腦缺血時(shí)兒茶酚胺的釋放減少60%，減少自由基的產(chǎn)生。

1.3 低溫可抑制興奮性氨基酸（EAA）生物合成、釋放和重?cái)z取

低溫可維持質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的完整性，降低細(xì)胞質(zhì)Na+和細(xì)胞外K+濃度的升高，降低對(duì)谷氨酸的重?cái)z取。研究發(fā)現(xiàn)，低溫可以降低缺血后腦組織中的谷氨酸和甘氨酸濃度。

1.4 低溫可以改變?nèi)毖蠖喾N酶的活性

研究發(fā)現(xiàn)，低溫可影響磷脂酶A2、鈣調(diào)素依賴性蛋白激酶Ⅱ、蛋白激酶、一氧化氮合成酶等多種酶的活性。腦缺血再灌注期間，磷脂酶A2的激活可使細(xì)胞膜溶解，導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞的完整性破環(huán)。低溫可促進(jìn)Na+、K+、Ca+、ATP 酶活性的恢復(fù)，減少細(xì)胞內(nèi)Ca+超載，進(jìn)而抑制磷脂酶A2的激活。低溫還可保護(hù)蛋白激酶C、鈣調(diào)素依賴性蛋白激酶Ⅱ的活性，減輕缺血性神經(jīng)元損傷。

1.5 低溫可影響信號(hào)傳遞

核因子為一種轉(zhuǎn)錄因子，在腦缺血后激活，激活可致多種炎性基因的表達(dá)。有人曾對(duì)大鼠在過(guò)性大腦中動(dòng)脈閉塞后核因子表達(dá)的影響作了研究，在缺血2h 即可見(jiàn)核因子在細(xì)胞質(zhì)表達(dá)、核內(nèi)移位、結(jié)合活性，并持續(xù)24h。低溫可使核因子移位和結(jié)合活性減弱，但并不影響核因子的總體表達(dá)。低溫對(duì)炎癥的抑制有2 種途徑：低溫可使炎細(xì)胞核因子活性減弱，導(dǎo)致炎癥的直接抑制。低溫保護(hù)的其他細(xì)胞如神經(jīng)元可因炎性信號(hào)傳遞蛋白生成的減少而影響幸存的神經(jīng)元，間接減少炎性細(xì)胞的繼發(fā)性刺激。

1.6 低溫可激活抗炎性機(jī)制

近期2 項(xiàng)研究證實(shí)，低溫可使心臟驟停復(fù)蘇后昏迷患者存活率升高，明顯改善神經(jīng)功能預(yù)后。低溫的作用機(jī)制涉及細(xì)胞保護(hù)途徑的激活。例如，低溫可誘導(dǎo)熱休克蛋白70 的表達(dá)，導(dǎo)致心肺分流時(shí)炎性級(jí)聯(lián)反應(yīng)變換，減少促炎性介質(zhì)，增加抗炎性細(xì)胞因子白介素10 的水平。

2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與技術(shù)原理

血管內(nèi)亞低溫治療儀由主機(jī)溫度控制系統(tǒng)（如圖1）、一次性導(dǎo)管連接套件（如圖2）、一次性中心靜脈球囊導(dǎo)管（如圖3）組成。

圖1 主機(jī)溫度控制系統(tǒng)

圖2 一次性導(dǎo)管連接套件

圖3 一次性中心靜脈球囊導(dǎo)管

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖4）和工作方式（見(jiàn)圖5）：

圖4 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)工作方式示意圖（見(jiàn)圖5）：

圖5 工作方式

中心靜脈球囊導(dǎo)管經(jīng)患者股靜脈穿刺（見(jiàn)圖6），置于下腔中心靜脈位置。一次性無(wú)菌套件用于連接熱交換系統(tǒng)主機(jī)和一次性中心靜脈球囊導(dǎo)管，形成封閉的循環(huán)系統(tǒng)，生理鹽水（見(jiàn)圖7）作為傳熱介質(zhì)，經(jīng)蠕動(dòng)泵推注，在閉環(huán)系統(tǒng)中，在計(jì)算機(jī)控制下，生理鹽水通過(guò)一次性無(wú)菌中心靜脈球囊導(dǎo)管的球囊與患者血管內(nèi)血液形成熱交換，從而將人體溫度平衡至亞低溫區(qū)域，從而達(dá)到亞低溫治療效果。

圖6 治療過(guò)程示意圖

3 產(chǎn)品的臨床應(yīng)用

3.1 心跳驟停后的腦復(fù)蘇

因各種原因?qū)е碌男奶E停在臨床上并不少見(jiàn)，多數(shù)患者將會(huì)死亡，部分存活者通常遺留嚴(yán)重的永久性神經(jīng)功能缺損。心臟復(fù)蘇成功后的腦保護(hù)治療對(duì)患者的預(yù)后至關(guān)重要，其中重要的一項(xiàng)措施就是盡早實(shí)施亞低溫治療。

圖7 生理鹽水流向

3.2 急性卒中

亞低溫對(duì)急性卒中具有確切的保護(hù)作用，以往的臨床研究多采用體表降溫方法。由于缺血性卒中的腦水腫高峰期在發(fā)病后3 ～4h，因此，血管內(nèi)亞低溫技術(shù)能夠及時(shí)實(shí)現(xiàn)亞低溫治療，并維持亞低溫時(shí)間48 ～72h。有研究發(fā)現(xiàn)，采用血管內(nèi)降溫方法使其核心溫度降至33℃，持續(xù)12 ～24h 后復(fù)溫至36.5℃，復(fù)溫過(guò)程歷時(shí)12h，采用哌替啶+丁螺環(huán)酮+皮膚保溫減少寒戰(zhàn)。有臨床數(shù)據(jù)表明，所有患者均能耐受血管內(nèi)降溫的不良反應(yīng)和不適感，延長(zhǎng)亞低溫持續(xù)時(shí)間至12～24h，并未出現(xiàn)明顯不良反應(yīng)。因此，認(rèn)為血管內(nèi)降溫聯(lián)合應(yīng)用抗寒戰(zhàn)治療對(duì)清醒的急性卒中患者是安全可行的。

3.3 急性心肌梗死

體溫是影響急性心肌梗死(acutemyocardialin farction，AMI)患者心肌壞死體積的重要因素，而降低心肌溫度可縮小梗死體積，即使是在冠狀動(dòng)脈閉塞后再開(kāi)始降溫也同樣有效。研究發(fā)現(xiàn)，血管內(nèi)降溫（34℃)可明顯降低心肌溫度和縮小梗死體積，低溫雖可造成心率減慢和收縮壓下降，但在復(fù)溫后均能恢復(fù)正常。42 例發(fā)病1h 內(nèi)的AMI 患者隨機(jī)分為血管內(nèi)降溫組和對(duì)照組(每組21 例)，血管內(nèi)降溫的目標(biāo)溫度為33℃，維持時(shí)間為3h，采用體表保溫、口服丁螺環(huán)酮和靜滴哌替啶以減少寒戰(zhàn)，在發(fā)病后30h 時(shí)測(cè)定梗死體積。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，20 例患者成功實(shí)施了血管內(nèi)降溫(占95%)，全部達(dá)到目標(biāo)溫度(33.2±0.9)℃，再灌注期間的平均體溫為(34.7±0.9)℃，患者均能耐受低溫，無(wú)血流動(dòng)力學(xué)障礙，心律失常發(fā)生率也未增高。低溫治療組無(wú)一例患者出現(xiàn)嚴(yán)重心臟事件，而對(duì)照組有2 例，低溫治療組梗死體積有縮小的趨勢(shì)。因此，學(xué)者認(rèn)為：血管內(nèi)降溫是AMI 患者在冠狀動(dòng)脈支架手術(shù)中的一項(xiàng)安全可行的輔助手段。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上，本技術(shù)可用于神經(jīng)內(nèi)科、外科、重癥監(jiān)護(hù)、急診科、燒傷科、麻醉科、心臟科、器官移植等，在多個(gè)臨床領(lǐng)域發(fā)揮其積極作用，且操作簡(jiǎn)單、功能齊全；臨床中亞低溫治療可以用于神經(jīng)外科腦損傷的中樞保護(hù)，在術(shù)中術(shù)后均可應(yīng)用；麻醉科在進(jìn)行低溫麻醉中，本技術(shù)具有精準(zhǔn)控制體溫的性能，因此，大大避免了低溫麻醉的并發(fā)癥；在神經(jīng)內(nèi)科，用于卒中患者的腦保護(hù)。