鼻咽喷射快速诱导脑部低温在心肺复苏早期保护作用机制的研究

最新的基础和临床研究表明，鼻咽喷射快速诱导脑部低温能够在心肺复苏早期简便、快速诱导并维持脑部和全身的亚低温，较常温对照组及系统性低温技术相比，能够显著提高心跳骤停患者的复苏成功率和长期生存率。这显示鼻咽喷射低温在心肺复苏早期可能通过多个途径产生保护作用。我们假想：在心肺复苏早期，鼻咽喷射低温可能通过在缺血\再灌注期时作用于调节微小血管张力的相关因子，影响自主神经系统对心血管系统的调控以及血液内儿茶酚胺浓度，提高复苏前后脑部和心肌的灌注和循环，从而提高心跳骤停患者的早期复苏成功率，长期生存与神经功能预后。本课题拟以健康家猪作为研究对象，通过电诱发室颤建立动物心跳骤停与复苏模型，采用鼻咽喷射技术建立选择性头部低温方法学模型，探索该技术在心肺复苏早期对复苏动物的保护作用机制。为临床采用新型低温技术抢救、治疗心跳骤停患者提供新的理论依据。

心脏性猝死仍是当前人类首要的死因之一。超过50%的病人在出院前死于复苏后的心脏或神经功能不全，而超过30%的幸存者会遗留永久性神经功能损害。低温治疗目前已经被认为是提供心跳骤停全脑缺血后神经功能保护重要的治疗措施。我们早期的研究发现：应用鼻咽喷射法（NPC）能够快速产生选择性脑部低温，在动物实验中，NPC能够在5分钟内快速将颈内静脉的温度降低3.7℃，显著增加复苏成功率，减少复苏后神经功能缺损与心功能不全，从而显著提高96小时神经功能与生存预后。通过前期研究成果，我们提出以下假说：在心肺复苏早期，选择性头部低温能够提高脑部和心肌的灌注和循环，减轻心肺复苏过程中和之后脑组织和心肌组织的缺血性损伤程度减低，这一作用可能与NPC能够导致交感神经系统活性降低，表现为缺血导致的内源性儿茶酚胺释放的减少有关，这一独特的作用机制能够提高心跳骤停患者的早期复苏成功率，改善长期生存与神经功能预后。本项目建立起大动物心肺复苏实验室，通过成功建立大动物心跳骤停与复苏模型，发现10分钟的心跳骤停时间可能是严重神经功能损害的转折点。进而采用家猪长时间（11分钟室颤）心跳停搏与复苏模型，采用鼻咽喷射快速诱导脑部低温（NPC）的方法在心肺复苏早期快速进行选择性脑部低温治疗，发现NPC治疗组动物复苏后脑损伤血清学标记物S-100β较常温对照组显著降低，脑组织病理学检测NPC治疗组动物脑组织损害显著减轻，首次通过血清学标记物与病理上证实NPC能够显著改善复苏后实验动物脑部神经功能和组织结构。课题组率先将微球法引入心肺复苏动物研究，发现NPC治疗组动物脑皮质和心内膜组织在复苏后早期血流灌注不降反升，在复苏后多个时间点组织灌注显著优于常温对照组；同时检测各时间点动物体内儿茶酚胺浓度发现亚低温维持阶段，NPC治疗组动物体内儿茶酚胺浓度显著降低。以上两项重要发现证实了项目假说。项目整体进展顺利，项目经费使用合理，与申报时预算基本相符，已公开发表SCI论著3篇，论摘1篇，待发表SCI论文3篇，项目实施达到预期效果。项目早期设计存在一定缺陷和不足导致项目进展稍延迟，但经过项目组的努力已按计划完成。该项目相关研究成果在国内外尚属首次发现，相关成果为进一步开展复合低温技术的基础应用和临床转化研究以及新型选择性头部低温设备的开发提供重要理论基础。