亚低温开始时机及持续时间对心脏骤停患者预后、神经功能及神经变性的影响

作者 添加时间 2011/12/9 点击次数 17484

Impact of therapeutic hypothermia onset and duration on survival, neurologic function, and neurodegeneration after cardiac arrest
Dongfang Che, Luchuan Li, Catherine M. Kopil,et al. Crit Care Med 2011; 39:1423–1430
一、研究背景
在心脏骤停恢复自主循环功能的患者中,轻度治疗性亚低温是目前唯一被证实能够改善其预后的措施。既往研究表明,在院外出现的室颤并昏迷的患者中,实施延长的轻度亚低温治疗能够促进机体功能恢复,进而改善预后。因此美国心脏病协会对院外出现的室颤患者,复苏成功但仍昏迷的患者推荐予亚低温治疗,其他类型心律失常导致的或院内心脏骤停患者可考虑亚低温治疗。但既往的临床研究和动物实验均未明确应在复苏后多长时间内达到亚低温治疗目标以及治疗应该持续的时间。也缺少在无脉性电活动及心脏停搏的患者中实施亚低温治疗的相关研究。本研究拟通过无脉性电活动或心脏停搏的大鼠模型,评价亚低温治疗的开始时间及持续时间是否与其疗效相关。
 
 
二、材料与方法
() 心脏骤停模型
选用雄性Long Evans大鼠,经口气管插管,行机械通气,心跳骤停前体温维持在37.0-37.5采用窒息法制作心脏骤停模型若动脉搏动消失且平均动脉压低至20mmHg,判断为心脏骤停。10分钟后予机械通气,并予肾上腺素0.005 mg/kg,碳酸氢钠1.0 mEq/kg,同时行胸外心脏按压350-400次/分。若大鼠两分钟内未恢复自主循环,则继续心肺复苏,并予追加两次肾上腺素0.01mg/kg;若四分钟未恢复,则排除出本研究。
() 研究方案
复苏后大鼠随机分成正常体温组(37±1℃, 42例)、亚低温治疗组(33±1℃,根据开始时间复苏后0小时、1小时、4小时或8小时,治疗维持时间24小时或48小时,共分为8组,每组21例)、对照组(未予窒息致心脏骤停处理及心肺复苏,6例)。
每日评估神经系统功能(表1),将评分≥450定义为神经功能良好(Good neurologic function,GNF)。预后评价指标为7天生存率及伴GNF的7天生存率。
() 组织学检查
复苏后7天仍存活的大鼠处安乐死,留取脑组织固定,冰冻后冠状切片,随机选取海马处切片行免疫标记,并通过荧光显微法及体视技术对CA1区锥体细胞作定量分析。
 
三、研究结果
() 一般情况
最终纳入正常体温组42例、亚低温治疗组共8组,每组21例。各组间基础状态、心脏骤停过程中及复苏后的血流动力学状态及通气情况无明显差异(见表2)。各治疗组体温曲线见图1。
 
 
 
(二) 心脏骤停后亚低温对生存率的影响
正常体温组生存率17%,亚低温治疗组总生存率为33%(p<0.001,图2A)。亚低温持续24小时和持续48小时组间7天生存率无明显差异(36% vs.30%, p=0.65,图2B)。复苏后0、1、4、8小时行亚低温治疗,7天生存率分别为45%, 36%, 36%, 14%(图2C)。复苏后0、1、4开始亚低温治疗组与正常体温组相比,生存率有统计学差异(p<0.01)。
 
() 心脏骤停后亚低温对神经功能的影响
亚低温治疗组伴GNF的7天生存率明显高于(17% vs.2%, p<0.05,图3A)。亚低温治疗组中,持续24小时和持续48小时组间7天生存率无明显差异(17% vs.17%,图3B)。复苏后0、1、4、8行亚低温治疗,7天生存率分别为24%, 24%, 19%, 0%(图3C)。其中复苏后0、1、4开始亚低温治疗组与正常体温组相比,伴GNF的7天生存率有统计学差异(p<0.05)。
 
 
() 心脏骤停后亚低温对神经变性的影响
海马CA1区锥体细胞计数正常体温组为9%±8%,亚低温治疗组为53%±23%(p<0.0001,图4A)。亚低温治疗48小时组比治疗24小时组海马CA1区锥体细胞计数明显增加(68%±15% vs. 42%±22%, p<0.0001,图4B)。不同时间点开始亚低温治疗,组间海马CA1区锥体细胞计数无统计学差异(0小时,53%±27%;1小时,53%±19%;4小时,51%±24%;8小时,65%±16%,p=0.5, 图4C)。脑组织切片,NeuN/Hoechs、苏木精及伊红染色见图5。
 
 
 
 
四、讨论
本研究结果提示应在心脏骤停复苏成功后尽早行亚低温治疗。在临床实践中需进一步证实自主循环功能恢复后0-4小时为亚低温治疗的理想开始时间。但需考虑到达到目标体温的时间,本研究为30分钟内,亦有研究表明在10-20分钟内达到治疗目标,可能是亚低温治疗改善患者预后的可能机制。同时本研究发现8小时开始亚低温治疗与更早地开始亚低温治疗组相比,海马CA1区锥形细胞数量并无明显差异,可能与海马CA1区锥形细胞退变在脑缺血24-48小时后才发生有关。
对生存率及神经退变影响的治疗时间窗存在差异,可能的原因包括:(1)生存率改善并不仅仅依赖于神经功能的改善,亚低温可明显改善心血管及免疫系统功能,而这些功能的改善具有与神经系统功能改善不同的时间窗。(2)本研究采用的神经系统功能评分包括感觉运动及意识水平评估,而并不包括认知功能。但海马CA1区神经功能丧失导致的学习及记忆缺失应通过评价行为认知测试进行评价。(3)需考虑到海马CA1区之外的易损伤的神经功能受影响的时间窗。
由于存活的大鼠存在不同程度的运动障碍,本研究未能将认知功能评价作为预后评价的指标。其次,本研究仅包括无脉性电活动或心脏停搏的病例,其他类型心脏骤停进行亚低温治疗开始时机及持续时间可能存在差异。再次,本研究未确定心脏骤停持续时间与亚低温治疗效果的关系。也需要进一步的临床及动物实验证实。本研究未包括心脏骤停过程中开始的亚低温治疗及复苏成功后30分钟内开始的亚低温治疗的效果评估,也未包括治疗持续大于48小时的结果;亚低温治疗时理想的温度及复温速度均未进行评价。而上述因素均可能影响亚低温治疗的效果。
 
五、评论
亚低温治疗是被证实能够降低心脏骤停患者,尤其是室颤患者病死率,改善神经功能的一项临床措施,在长程生命支持脑复苏过程中具有重要的地位。目前对于亚低温治疗的临床实施仍具有较多的不确定因素,包括开始时机、持续时间、理想的温度范围、复温速度、不同类型心脏骤停的差异等。缺乏统一的理想治疗方案。既往的研究多在亚低温治疗组与非亚低温治疗组间进行比较,而缺乏不同亚低温治疗方案间的对比。
亚低温治疗改善心脏骤停患者预后的机制仍需要进一步探索,目前认为神经功能、心血管功能及免疫功能等均可能是影响最终预后的因素。但各系统功能的改善与总体生存率改善的时间窗可能存在不一致,需要综合进行考虑与评价。

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