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高容量血液滤过治疗严重脑水肿的动物实验与临床研究

黄东健  
【摘要】:严重脑水肿是死亡率、致残率极高的一种继发性病理性的改变。脑水肿的治疗一直是临床与基础医学的重要研究课题。脑水肿不论是由于脑损伤还是脑缺血引起的,脑水肿的发生发展具有共同的发病机制和病理生理特点。近年来研究发现,严重脑水肿与局部损伤、内毒素、器官缺血再灌注等因素触发对脑神经系统以及全身各器官损害的炎性反应(SIRS)密切相关。这种炎性反应机理与活化巨噬细胞产生促炎细胞因子如肿瘤坏死因子(TNF-α)、白细胞介素(IL-1、IL6、IL8)等作用以及微循环障碍有关,同时这些因素又诱导继发性炎性介质,如一氧化氮(NO)、氧自由基、兴奋性氨基酸、钙超载等炎症介质过度释放,并介导(或参与)了神经递质、膜受体基因表达及细胞内信息传递物质、蛋白激酶系统的变化,造成脑水肿、神经细胞坏死、凋亡;此外,这个反应过程及其介质还介导其它器官和系统如体液、代谢失衡、循环衰竭、呼吸衰竭、肾衰、感染、以及多脏器功能障碍(MODS)的发生,更加剧了脑水肿的发生、发展,并造成恶性循环,这是严重脑水肿患者预后差的关键。临床医生和学者曾以不同的药物和治疗方法来抑制这种反应过程或减少其损害,达到治疗脑水肿的目的,如:钙离子拮抗剂、皮质固醇激素、细胞因子抗体以及亚低温疗法等。但这种反应机制是多因素引起的,这些拮抗单一,仅针对某些个别因素的措施对严重脑损伤的治疗实际效果并不理想。目前,脑水肿主要还是使用(高渗性和利尿性)脱水剂来降低颅内压,但其对体液平衡、肾功能与循环系统的影响已被充分认识,至今仍未发现其它良好的脱水治疗方法替代脱水剂来治疗严重脑水肿。 高容量血液滤过(High volume hemofiltration,HVHF)是连续性血液净化(CBP)的一项新技术。HVHF具有强大的对流作用,能有效地 第一军医大学2001级博士学位论文导师:徐如祥教授 清除分子量在30,000道尔顿(Da)中、小分子溶质,其中包括相当数 量的炎症介质、细胞因子,从而改善了炎症介质反应过程;同时,HVHF 能受控制地、等渗地脱水;通过床边滤过机能很好地控制体温并能更精 确地调整机体赖以生存的内环境。因此,HVHF从用于急、慢性肾功能 衰竭治疗推广到全身炎症反应综合症(SIRS)、多器官功能障碍综合症 (MoDS)、成人呼吸窘迫综合症(ARDs)、急性坏死性胰腺炎等危重患 者的治疗。 国内、外学者在治疗中发现了血液滤过(hemofiltration)对肾衰合 并脑水肿有明显的治疗作用。血液滤过治疗全脑缺血复灌注后损伤的动 物实验也表明了血液滤过对清除如乳酸等小分子物质有效。HVHF对顽 固心衰、肺水肿的治疗证实了其脱水效果和清除细胞因子和炎症介质等 重要作用。 高容量的血液滤过(High volume hemofiltration,HvHF)对没有合 并肾衰的严重脑水肿的治疗效果,以及其对脑水肿期间体温、生命体征、 内环境变化所起的作用尚未见报道。 本课题研究目的: (l)通过及外伤致脑水肿的动物模型了解高容量血液滤过(HVHF) 通过血液体外循环和大量置换液热量交换的物理降温效果。 (2)探讨高容量血液滤过(HVHF)在脑水肿亚低温治疗过程中, 对各种分子量的溶质清除,以及对内环境、血流动力学等影响,探讨 HvHF能否成为亚低温脑保护的一个安全、可行的方法。 (3)通过动物实验和临床研究,探索高容量血液滤过(HVHF)对 脑损伤和脑缺血再灌注损伤后脑水肿的病理生理改变的影响及其作用机 制,为高容量血液滤过(HVHF)用于严重脑水肿治疗提供理论依据。 本实验分三部分对上述研究目标进行研究 第一部分 高容量血液滤过用于脑水肿后亚低温治疗动物模型 以往脑水肿的亚低温疗法多为体表降温方法,近来认为,血管内降 温的方法更为快速、安全、有效。本实验采用脑损伤致脑水肿的动物模 型,采用高容量的血液滤过(HVHF)进行亚低温治疗,了解其降温和 控温的效果,及其对生命体征和内环境的影响。 一4一 第一军医大学2001级博士学位论文导师:徐如祥教授 方法: (l)健康杂种犬24只,雌雄不限,体重12.1士1.4kg,随机分成,血 液滤过组,常规降温组;甘露醇组;对照组共四组,每组6只。 (2)制作犬脑损伤模型。 (3)每组伤后6h给予不同的治疗方法:血液滤过组行HVHF,血流 量为looml,置换液为1,000一1500ml瓜;常规降温组行冰敷降温;甘露 醇组:给20%甘露醇1.0留kg,每6h补充半量;对照组:林格氏液1一3 ml/min维持出入量平衡。 (4)利用多功能生命体征监护仪、床边血气分析仪观察了犬脑损伤后 生命体征和内环境变化。 结果: (1)利用高容量的血液滤过(HVHF)成功地建立了新的脑损伤后 脑水肿亚低温治疗的动物模型,HVHF降温迅速、可靠,温度调节稳定 性好。肛温15一ZOmin内下降至维持在30℃一33℃,为进一步实验奠定了 基础。 (2)与另外三组比较,经高容量的血液滤过(HVHF)治疗8h后, 平均动脉压(MAP)显著升高(7 1 .4土3 .5 vs.65.0士3.2,65.0士2.9,65.2 士5.1),P0.05;多巴胺用量显著减少(5.7士0.5 vs.7.5士1.2,7


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