
日前,记者从昆明医学院第二附属医院获悉,由上海第二医科大学附属仁济医院神经外科江基尧教授和昆医附二院神经外科徐蔚教授领衔组成的课题组,经过1年多的实验研究,对5只猴子实施脑选择性超深低温灌注复苏实验。5只猴子在实验后全部成活,实验手术取得成功。
那么,什么是“选择性超深低温灌注复苏实验”?这一实验对临床医学有何意义?本报记者对参与这一实验的专家进行采访时,有专家称,此次实验的成功,是中国人在生命科学领域创造的世界纪录,并极有可能成为本世纪这一领域的重大发现之一。
猴子“脑死亡”后复苏
今年5月,在昆医附二院神经外科徐蔚教授的指挥和督导下,昆医附二院开始筹建实验室,准备与上海第二医科大学附属仁济医院派来的专家共同开展针对急性严重脑缺血性疾病的选择性超深低温治疗的动物实验。
由于猴与人都属于灵长目,在生理解剖结构上极其相似,本次实验动物定为恒河猴。拟做“猴脑常温阻断血流10分钟后选择性超深低温复苏术”的实验猴共5只。
课题组经过1年的精心准备,今年6月30日,用来做实验手术的第一只猴子008号被推上了手术台。之后,5只猴子相继被实施了超深低温灌注复苏手术。
7月30日,编号为014号的最后一只实验猴开始被禁食。当晚,课题专家给014号做头颅核磁共振检查发现,各方面的结果都很正常。7月31日7时,专家给014号做手术前的准备,包括常规、生化及血气检查,全麻醉,剔毛,扎针建立静脉通道等。随后,014号被推上了手术台。专家先在它的下腹部两侧开了2个小口子,建立腹部血液回流循环。专家又在它的脑门上“钻”了一个枣子那么大的小孔,把探测仪器放进去。紧接着,专家又在014号的颈部开了一个8厘米长的口子,将一侧颈动脉和颈静脉与体外循环机连接组成密闭循环系统。
等这一切都准备好以后,专家在常温下阻断014号的大脑血流10分钟。此时,手术台旁边的心电监护、血压、脑电图等仪器明显地反映着这只猴子的生命状态。014号的生命体征逐步紊乱并不断加剧,血压由180mmHg剧降至30mmHg;10分钟后,它的呼吸已经基本上停止了,双侧瞳孔散大,脑电图慢波逐渐增多并很快变成一条直线,血压必须靠升压药物维持。这种状态,临床上的确切定义为脑死亡。
超深低温灌注是在常温断血10分钟后与抢救同时进行的。通过建立的“管道”向猴脑内的血管里灌注4℃的林格氏液。6分钟后,014号的脑内温度被降到了16℃以下,而此时它的其它部位体温一直维持在33℃以上的正常范围。014号在维持低温断血流状态约80分钟后,专家让它的脑供血动脉和静脉恢复了正常血流。014号的脑内温度又逐渐恢复了正常,它的生命体征虽然还不平稳,但脑电图仪上出现了令人不可思议的变化:脑电波出现了!越来越规律并逐渐恢复为正常脑电波。它的脑功能恢复了!,紧接着,自主呼吸也恢复了!刚才已经接近死亡状态的它慢慢地苏醒过来。
灌注手术完成4个小时后,专家又对014号做头颅核磁共振检查,发现它的神经各项功能都恢复到最佳状态。此时,时间已临近8月1日凌晨3时了,最后一只猴子实验手术宣告成功结束,整台手术足足用了20个小时。
人类“脑死亡”已可尝试治疗
在对这5只猴子进行超深低温灌注复苏实验的同时,也在常温下对另外2只猴子用同样的技术使其脑部缺血,用来作为对照手术,结果2只猴子在常温条件下复温时全部死亡。
“梅花香自苦寒来”,由江基尧教授和徐蔚教授领衔的课题组,继2002年1月取得“猴脑选择性超深低温阻断血流80分钟复苏实验”成功后,经过一年多的实验研究,又于今年7月取得了“猴脑常温阻断血流10分钟后选择性超深低温复苏实验”的成功。此次实验的成功,是中国人又一次在生命科学领域创造的世界记录。
徐蔚教授解释,这两个实验是有连续性的,前者是后者的基础。前一个实验手术是在对猴脑进行降温的同时实现了缺血后复苏;后一个实验手术是先对实验猴的脑部实施人为急性脑缺血后,立即采用降温的方法来“激活”它的大脑,实现了从“脑死亡”状态到成功复苏。后一个实验手术的成功实施,对于治疗人类目前抢救成功率很低的急性严重脑缺血性疾病,比如由各种原因引起的心跳及呼吸骤停、中风、特重型颅脑损伤、颅脑复杂疑难手术、心血管的重大手术等,提供了动物实验的基础。
徐蔚说,有了动物实验的基础,应用这一技术,为治疗人脑缺血或是脑部疑难病症提供了科学实验保障,其社会经济价值无法估量。目前已经可以尝试开展人类这方面的手术了。只要有合适的机会,出现了由于急性严重脑缺血性疾病而濒临死亡的病人,比如脑死亡的病人,只要其家属同意开展手术,就可以对其实施抢救。猴脑实验是一组系列,现在还没有完成。人类目前对自己大脑的认识还非常有限,还有许多医学上解释不清的问题,仍然可以通过猴脑实验来逐步揭开。
在常温下,人和动物的大脑血液阻断极限为5-8分钟,超过这一极限的人和动物会因缺氧而死亡。4分钟之内,人的心跳发生骤停后,如果得不到及时的抢救,最先受到损害的是大脑。因此,成功建立无血循环,有效延长大脑缺血时间,处理好止血与防止缺血这一矛盾,成为横亘在世界各国医学专家面前的一道难以逾越的鸿沟。
上世纪90年代初,江基尧教授在世界上最早提出了亚低温学说。
尽管亚低温技术在治疗急性脑缺血、特重型颅脑外伤等疾病获得了空前的成功,但是亚低温治疗仍然存在着较高的死亡率。这一方面是目前临床常用的体表降温方法耗时过长,一般需要几个小时,丧失了发病后最有效的“黄金”治疗时间;另一方面则是降温程度不够,使脑细胞未得到足够的保护。
选择性超深低温治疗
实验研究结果证实,脑温越低,对脑细胞的保护效果越好。脑温每降低1℃,脑神经细胞能量代谢和氧耗可降低4%左右。当脑温由37℃降至16℃以下时,脑神经细胞能量代谢和氧耗几乎处于停滞状态,脑神经元在无血无氧条件下可长时间存活,并可有效阻断由脑缺血导致的脑神经细胞损害的病理进程。然而,全身性的降温虽然也能使脑降温至18℃甚至更低,但在复温过程中,很难避免超深低温对心脏和肺的损害,实验动物几乎无一幸免由肺水肿等严重并发症而导致死亡。
面对着超深低温可中断大脑的一切病理进程,停止氧能的消耗,实现局部无血循环,减少出血的处理时间,以延长发病后最有效的“第一”治疗时间,大大提高目前抢救成功率很低的急性严重脑缺血性疾病的抢救质量,已成为专家们亟待解决的问题。


