逆灌脑保护的作用机制研究

目的 旨在探讨维持脑低温是否作为逆灌脑保护的主要作用机制。方法 15℃深低温停循环120min期间，15头猪被分为3组：A组（n=5），停循环；B组（n=5），23—29mmHg压力冷血逆行脑灌注；C组（n=5），34—40mmHg压力冷血逆行脑灌注。然后，在37℃下转流60min。深低温停循环以脑皮层15℃为标准。连续监测脑、食管和灌注血液的温度。激光多普勒血流仪测定脑血流量，脑动、静脉血氧含量计算氧摄取率。结果 在降温和复温期间，脑温度的变化比食管温度要慢。不论停循环还是逆灌保护，脑组织都自然复温2℃-3℃，表明逆灌不能有效地维持停循环期间的脑低温，逆灌能维持躯体低温。逆灌期间，氧摄取率上升，提示逆灌可以提供营养血流到脑组织。结论在猪的急性模型，逆灌产生的脑保护作用机制主要不是维持脑的低温，而是提供营养血流或氧到脑组织。     

不同脑灌注方法对深低温停循环脑组织温度、温差的影响

目的比较不同脑灌注方法对深低温停循环(DHCA)中脑组织温度、温差的影响,以及与自由基及脑皮质超微结构改变的关系,评价不同灌注方式的脑保护效果。方法健康成年杂种犬15只,随机分为3组(n=5)。Ⅰ组单纯行DHCA,Ⅱ组DHCA RCP,Ⅲ组DHCA 选择性顺行脑灌注(SACP)。转流降温至鼻咽部温18℃时停循环,期间Ⅱ、Ⅲ组分别行逆行脑灌注(RCP)及SACP,90 min后复温,再灌注90 min。结果停循环后犬脑组织温度缓慢上升,脑皮质温度(BCT)及脑深部温度(BBT)在不同时间点间差异有统计学意义(P<0.01);3组之间BCT、BBT亦有明显差异(P<0.01),停循环时间与不同脑灌注方式之间存在交互效应。停循环过程中及复温后各组脑皮质-深部温差(Dc-bT)、SOD活性及MDA含量均有明显差异(P<0.05),Ⅰ组复温30 min时Dc-bT最大,Ⅲ组停循环前Dc-bT最小。Ⅲ组脑超微结构改变轻于Ⅰ、Ⅱ组。结论DHCA中存在脑组织自然复温及较明显的脑皮质-深部温差。RCP有利于维持脑部低温,但不能有效降低脑皮质-深部温差。SACP可保持脑温低温,有效减小脑皮质-深部温差,脑保护效果优于RCP和DHCA。     

不同深低温停循环方法对脑组织S-100蛋白表达的影响

目的观察不同深低温停循环方法对脑组织S—100蛋白表达及组织结构的影响。方法将18只实验犬随机分为3组，深低温停循环（deep hypothermic circulatory arrest，DHCA组）组，深低温停循环结合逆行脑灌注（retrograde cerebral perfusion，RCP，DHCA＋RCP组）组，深低温停循环结合顺行性间断脑灌注（intermittent antegrade cerebral perfusion，IACP，DHCA＋IACP组）组。3组犬体外循环开始后将鼻咽温降至18℃，随后停循环90min，开放循环后复温至36℃，随后停机。在停循环前、停循环后45min、90min及开放循环后15min和30min由颈静脉插管留取血液标本进行S-100蛋白含量测定。手术结束时取脑海马组织作透射电子显微镜检查，观察脑组织及神经细胞超微结构的变化。结果3组犬在停循环前颈静脉血S-100蛋白含量差异无统计学意义（P〉0．05），停循环后DHCA组和DHCA＋RCP组S-100蛋白含量较停循环前显著升高（P〈0．01），DHCA＋IACP组S-100蛋白含量停循环前后无显著变化。结论DHCA时间较长时，脑组织会发生缺血缺氧性损伤；RCP对脑组织有一定的保护作用，但易发生脑组织及神经细胞水肿；IACP的脑保护效果较为理想。     

脑灌注压对创伤性脑损伤后急性脑缺血的影响

目的 观察不同脑灌注压(CPP)对创伤性脑损伤后急性脑缺血的影响.方法 实验家兔60只,随机分为正常对照组(无损伤组)、高CPP组(90～110)mm Hg、中CPP组(70～80)mm Hg、低CPP组(50～60)mm Hg、极低CPP组(35～45)mm Hg.采用Feeney's自由落体撞击法建立急性局灶性脑挫裂伤模型,伤后80 min静脉给予升压和降压药物调控血压使CPP达到设计要求,同步进行脑血流、CPP测定,并进行图像分析,且观察不同CPP下颅脑损伤后急性脑缺血动物脑含水量及神经组织超微结构改变.结果 对照组局部脑血流量(rCBF)为156.18±6.22;高CPP组实验组rCBF为140.03±17.32,中CPP组rCBF为100.46±21.37,低CPP组rCBF为86.46±10.30,极低CPP组rCBF为60.36±8.32.对照组脑含水量为(78.21±0.26)%;高CPP组实验组脑含水量为(80.15±0.52)%,中CPP组脑含水量为(80.27±0.36)%,低CPP组脑含水量为(81.18±0.62)%,极低CPP组脑含水量为(81.34±0.83)%.实验组脑组织含水量高于对照组(P<0.01);实验组rCBF较对照组明显降低,差异有统计学意义(P<0.01);高CPP组rCBF明显高于低CPP组及极低CPP组,差异有统计学意义(P<0.01);中CPP组rCBF虽低于对照组及高CPP组,而高于低CPP组及极低CPP组,但组间比较筹异无统计学意义(P>0.05).低CPP组及极低CPP组脑含水量、超微结构较对照组差异有统计学意义(P<0.05).结论 在缺血急性期及时有效地改善脑循环、恢复脑供血是阻止脑缺血发展成为脑组织不可逆损伤的重要环节.     

深低温期间高氧血气管理对停循环兔脑组织的保护作用

目的通过研究深低温期间高氧血气管理对深低温停循环(DHCA)兔血气、生化指标、脑组织中超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、脑组织含水量的影响,探讨高氧管理的脑保护作用。方法建立兔DHCA+选择性脑灌注(ASCP)动物模型,将24只11～13周龄雄性新西兰兔(体重2.7～3.4 kg)用随机数字表法分为3组:假手术组(Sham组),ASCP组(S组),ASCP+高氧管理组(SH组),每组8只。术中检测动脉血氧分压(PaO2)、动脉血氧饱和度(SaO2)、颈静脉球血氧分压(PjvO2)、颈静脉球血氧饱和度(SjvO2)和血乳酸(Lac)含量,术后检测脑组织SOD活性、MDA含量和脑组织含水量。结果停循环前、复灌前和复灌5 min SH组PaO2、PjvO2和SjvO2均高于S组和Sham组(P0.05)。SH组脑组织SOD活性与S组[(213.53±33.52)U/mg.prot vs.(193.02±27.67)U/mg.prot]和Sham组[(213.53±33.52)U/mg.prot vs.(244.38±35.02)U/mg.prot]比较差异无统计学意义(P0.05),但S组SOD活性低于Sham组(P0.05)。SH组脑组织MDA含量低于S组[(1.42±0.30)nmol/mg.prot vs.(2.37±0.55)nmol/mg.prot,P0.05]。结论深低温期间的高氧血气管理在DHCA+ASCP中能提供更好的氧供,有效地提高兔PjvO2和SjvO2,维持脑组织SOD活性,降低MDA含量,具有脑保护作用。     

允许性高碳酸血症对大鼠脑缺血再灌注时脑水肿的影响

目的 探讨允许性高碳酸血症对大鼠脑缺血再灌注时脑水肿的影响.方法 健康雄性Wistar大鼠40只,随机分为5组(n=8):假手术组(SH组)、脑缺血再灌注组(IR组)、PaCO2 60～80 mm Hg组(P1组)、PaCO2 81～100 mm Hg组(P2组)和PaCO2101～120 mm Hg组(P3组).采用双侧颈总动脉夹闭并发低血压法建立脑缺血再灌注损伤模型.P1组、P1组和P3组于再灌注同时吸入CO22 h,使PaCO2分别维持在各组相应PaCO2允许范围内.再灌注24 h时处死大鼠,测定脑水含量和海马水通道蛋白(AQP)-4表达.结果 与SH组比较,其余4组脑水含量及AQP-4表达升高(P<0.01);与IR组、P1组和P2组比较,P1组脑水含量及AQP-4表达升高(P<0.01);与IR组比较,P1组和P2组AQP-4表达下调(P<0.05).结论 允许性高碳酸血症PaCO2101～120 mm Hg可加重大鼠脑缺血再灌注时脑水肿的程度,可能与其上调AQP-4表达有关;而PaCO2 60～100 mm Hg时不加重脑水肿的程度.     

氟碳携氧液逆行灌注脑保护的实验研究

目的　探讨经上腔静脉逆行脑灌注氟碳携氧液在深低温停循环中的脑保护作用。方法　生后 6～ 8周约克猪 1 6头 ,体重 1 5～ 1 6kg。随机分为氟碳携氧液 (PFC)组和血液组。两组除灌注液不同外 ,其余条件相同 ,PFC组上腔静脉逆行灌注氟碳携氧液 ,血液组用自体血液。逆行灌注压力 2 0mmHg,鼻咽温度 1 8～ 2 0℃ ,维持 1 2 0min ,复温至 37℃ ,取脑行病理学检查并记录逆行灌注时的流量。结果　深低温逆行脑灌注时 ,PFC组每分钟的脑灌注量显著高于血液组 [(2 1 7± 3 6)ml/1 0 0g对 (1 2± 0 9)ml/1 0 0g ,P <0 0 1 ] ,除桥脑外 ,海马、扣带回、尾状核、壳核、丘脑、新皮质、中脑灰质和浦肯野细胞各区病理损害较血液组轻。结论　经上腔静脉逆行脑灌注时 ,氟碳携氧液通过改善微循环 ,高效供氧 ,减少氧自由基产生 ,抑制白细胞的趋化和聚集等发挥显著的脑保护作用     

猪主动脉手术选择性脑灌注期间脑血流的变化

目的 观察猪主动脉手术不同阶段脑血流流量、血流分布,以及氧代谢变化状况.方法 18～22 kg雌性小型猪8只,通过右房静脉引流,右侧颈动脉和升主动脉插入动脉灌注管建立单泵双管灌注模型,降温至20℃时停止升主动脉灌注,实施右侧选择性脑灌注,60 min后恢复循环,静脉氧饱和度达到95％以上时开始复温,膀胱温度达到36C停止体外循环转流.整个过程中使用TRANSONIC超声血流仪监测动脉插管内灌注流量,记录灌注压力,使用近红外分光光度仪监测脑氧饱和度( rSO2)动态变化,不同时间点监测血气分析和生化检查.结果 观察期间右侧股动脉压力维持(60±20) mmHg.总的血液灌注流量(85.30±6.81) ml·kg-1·min-1,其中右侧脑灌注流量( 14.42±1.76) ml·kg-1·min-1,占全部灌注流量(16.72±2.77)％.停循环选择性脑灌注期间,脑灌注流量(15.11±0.44) ml·kg-1 · min-1.实验不同阶段静脉氧饱和度波动于0.40 ～0.99(0.83 ±0.13),rSO2 0.56～0.79(0.67±0.06).停循环后血糖[(8.18±3.34) mmol/L]和乳酸浓度[(9.30±2.31) mmol/L]较停循环前明显升高(P＜0.05).结论 可以连续性观测主动脉手术体外循环转流以及停循环期间的全身以及脑部血流分布、氧代谢的小型猪动物模型,是进行主动脉弓部心血管外科研究的良好模型.     

亚低温对慢性脑缺血再灌注大鼠脑氧代谢的影响

目的 评价亚低温对慢性脑缺血再灌注大鼠脑氧代谢的影响.方法 健康清洁级雌性SD大鼠12只,体重170～210 g,随机分为2组(n=6):常温再灌注组(NT组)和低温再灌注组(MH组).采用右侧颈总动脉与右侧颈外静脉端端吻合建立大鼠脑缺血再灌注模型.缺血6周后,恢复血流灌注,同时NT组采用可控性保温垫维持直肠温37℃,MH组喷洒乙醇行全身物理降温,并通过可控性保温垫维持直肠温32℃.直肠温恒定至再灌注3 h时自然复温.于再灌注前即刻(T_1)、再灌注即刻(T_2)和再灌注24 h时(T_3)行激光多普勒血流灌注成像,记录脑血流灌注量;同时采集股动脉和上矢状窦静脉血样,行血气分析,计算动脉-静脉血氧饱和度差、脑氧摄取率和动脉.静脉血乳酸浓度差.结果 与T_1时比较,NT组T_2时对侧、T_3时双侧脑血流灌注量降低,T_3时动脉-静脉血乳酸浓度差降低,MH组T_2和T_3时实验侧和对侧脑血流灌注量降低,T_2时脑氧摄取率降低(P<0.05或0.01);与NT组比较,MH组脑血流灌注量降低,再灌注即刻脑氧摄取率和动脉-静脉血乳酸浓度差降低(P<0.05),动脉.静脉血氧饱和度差差异无统计学意义(P>0.05).结论 亚低温有利于维持慢性脑缺血再灌注大鼠脑组织氧供需平衡.     

血气管理策略对停循环术中脑保护的实验研究

目的：探讨利于停循环术中脑保护的血气管理策略。方法：１８头建立体外循环,按降温其血乞管理策略随机分组：即α－稳态组（α组）,ｐＨ－稳态组（Ｐ组）;两种稳态方法联合应用组Ｐ→α组。于常温转流１０分钟降温末、复灌５分钟、复温末共４个时点测定脑血流量（ＣＢＦ）、脑氧代谢率（ＣＭＲＯ２）、脑组织ＡＴＰ含量;降温期和停循环末测鼻咽温度和脑皮层温度和深部温度;脑电图观察;复温末行脑超微结构观察。结果：降温期Ｐ     

Cerebral perfusion

Aortic arch surgery necessitates interrupted brain perfusion and carries a risk of brain injury. Various brain protective techniques have been advocated to reduce risk including hypothermic arrest and retrograde or selective antegrade perfusion. Knowledge of the pathophysiologic consequences of deep hypothermia, may aid the surgeon in deciding when to initiate circulatory arrest and for how long. Retrograde cerebral perfusion use was advocated to prolong safe arrest durations but may not improve outcomes. Selective antegrade cerebral perfusion appears to have become the preferred method of brain protection. However, the delivery conditions and optimal perfusate constitution require further study.     

肝脏体外灌流中直接灌流与间接灌流效果的比较研究

目的在体外肝脏灌流（ECLP）实施技术研究中，对直接灌流和间接灌流孰优孰劣一直存在争议。本实验拟就临床应用对这两种方法进行评价。方法实验动物供体均为普通健康长白猪，体重在20～30kg，雌雄不拘。一组受体是普通健康长白猪，标准与供体相同；另一组受体是普通健康狗，体重在20～30kg，雌雄不拘。随机分为2组，直接灌流受体为肝衰猪，间接灌流受体为肝衰狗：A组（直接灌流组，n=5）体外肝脏与受体间直接进行血液交换；B组（间接灌流组，72-4）体外肝脏用猪血液进行ECLP循环，受体血液自循环，两个循环间的血液通过中空纤维管进行物质交换。A、B两组进行ECLP灌流时间均为4h，肝衰时间为8h，8h后处死。观察体外肝脏和受体一般情况，体外肝脏的胆汁生成量、耗氧率等，受体的血氨、肝脏酶谱和血凝情况等指标。结果A、B两组在体外肝脏的胆汁生成量、耗氧率和受体方面均没有明显的差异（P〉0．05）。结论虽然直接灌注和间接灌注两者在体外肝脏的存活和灌注效果方面没有明显的差异，但考虑到间接灌注在异种灌注中具有伦理学压力较小的诸多优点，而临床应用又以异种灌注为主，故临床应用时仍推荐应用间接灌注。     

CAPS--coronary-assisted perfusion system

For the past 35 years the use of the extracorporeal bypass circuit has been a mainstay for coronary artery bypass grafting (CABG) in cardiac surgery arena. Since John Gibbon's early design, evolution of the pump has expanded rapidly with new techniques and engineering. The cardiopulmonary bypass (CPB) circuit has allowed cardiovascular surgeons to perform complete revascularization in a motionless and bloodless field. Presently, there is a new focus on CABGs because of new engineering designs of retractors and stabilizers, robotic techniques, and the monetary issues of cost and length of stay. Surgeons at our hospital perform 70% of CABG procedures off pump. We have developed a coronary-assisted perfusion system called CAPS. This is a simple shunt system that uses existing pump hardware to deliver arterial blood to the myocardium after the completion of the distal anastomosis. Flow is regulated by monitoring a pressure-sensing display either at systemic or suprasystemic pressure. Temperature of the blood is maintained with a Vanguard BCD heat exchanger (COBE Cardiovascular Inc., Arvada, CO) with a built-in temperature probe port. This system is capable of delivering optional agents for coronary vasodilatation, myocardial resuscitation, and performance through a connection to any standard medication infusion pump. The advantages of this system are that it is safe, requires no additional perfusion hardware, cost effective, easy to setup, has a low and rapid prime, has both inflow and outflow pressure monitoring sites, has heat a exchanger with temperature monitor, and has a drug additive port for pharmacologic infusion.