当前位置: 上肢动脉炎专科治疗医院 >> 上肢动脉炎护理 >> 脑血管病新研发热点脑血流自动调节功能
脑血流自动调节功能值得研究的新靶点
脑血流自动调节功能(CA)是指当血压在一定范围内波动时,机体通过调节脑小血管口径来维持脑血流量相对恒定的能力,是脑血管固有的功能,也是机体防止脑组织出现低灌注或过度灌注的主要方式。CA分为静态CA和动态CA两种,静态CA多用在动物实验中以探索CA的机制,动态CA多用于检测受试者。目前临床上可借助经颅多普勒超声、连续指尖血压监测仪和数学模型算出受试者动态CA。当患者CA受损时随着动脉血压/脑灌注压升高,脑血管若不能及时收缩以抑制过多的脑血流量,可能会出现脑组织过度灌注的现象,反之则可能引起低灌注,这些都可能会加重患者的病情。因此,及时了解患者的CA状态,可帮助患者明确疾病状态、制定治疗策略并辅助判断预后。据此,我们可以说,CA是脑血管病患者急性期治疗和一级、二级预防的新靶点。虽然CA对于脑血管病患者有重要作用,但是其尚未在临床推广应用,主要的原因是作用机制不清楚、检查手段不完善、干预措施不明确,上述问题已成为脑血管病领域亟待解决的难题。为了解决这些瓶颈问题,在“十三五”国家重点研发计划的支持下,我们围绕CA的“理论机制-技术方法-软件转化-临床应用-产业推广”链条式科学问题进行了深入研究,以期推动CA的临床转化应用。机理研究到设备开发一条线索逐步深入
我们的研究发现了不同类型脑梗死及脑出血患者的CA特点,并分别提出了改善CA的时机和程度,明确了影响脑梗死和脑出血患者CA水平的临床因素,包括Wills环、尿酸等,研究成果发表在《卒中》等期刊。在CA的干预方法方面,我们发现远隔缺血处理可显著改善受试者的CA水平,并证实其机制与远隔缺血处理调控神经保护因子(GDNF、VEGF-A)和炎症反应(TGF-β1、LIF、MMP-9和TIMP-1)相关,在CA干预方法探索方面迈出了重要一步,研究成果发表在《神经病学》期刊。CA的评估方法不够稳定,可重复性低、差异性大,仅适用于判别组间差异,而不适用于个体,是限制CA技术应用于临床的原因之一。我们将临床思维与机器学习相结合,通过集成半监督神经网络训练的方法,学习正常人和脑血管病患者的CA功能特征,在国际上首次将CA评估的准确性提升至93%。该方法具有判别个体CA的应用前景,研究成果于年作为封面文章发表于生物医学工程知名期刊《IEEE生物医学和健康信息学杂志》。此外,缺乏一体化实时分析设备也是限制CA在临床推广应用的瓶颈之一。我们借助国家重点研发项目研发出了具有自主知识产权的CA自动化评估设备,是目前国内外唯一整合了多普勒技术和无创连续逐波血压技术、内置自动数据分析软件的一体化设备,获得我国国家药品监督管理局、美国食品药品管理局和欧盟CE认证。该设备的应用使实时、多通道、自动化的CA评估得以实现,已在多家医疗和科研单位投入使用。形成成熟技术通过共识造福患者
在以上研究成果的基础上,我们牵头撰写了我国第一部CA临床应用方面的专家共识,促进了CA的临床推广应用。年,由国家卫生健康委组织的“减少百万新发残疾工程”正式实施,力求最大限度减少我国心脑血管疾病的致死、致残率。我们对CA的链条式医院推广,符合我国国情和需求。未来,我们持续推进CA评估的临床应用。与此同时,在研究方面,我们将继续本着“发现问题、分析问题、解决问题”的原则,为我国“百万减残”目标的早日实现贡献力量。杨弋教授在为患者义诊。临床医生做科研:源于临床,归于临床
缺血性脑卒中因其高致死率、高致残率、高复发率的特点成为全球重大的公共卫生问题。在中国人群中,颅内动脉狭窄是缺血性卒中的主要病因(占33%~50%)。
但是,传统的以狭窄程度为指导的颅内血管介入治疗一直存在争议,大型临床试验如SAMMPRIS研究和VISSIT研究也未得出介入治疗优于药物治疗的结论。
年,GESICA研究提示,颅内动脉狭窄患者是否合并血流动力学障碍是影响其复发的关键因素,未合并血流动力学障碍的患者卒中复发风险为38%,而合并血流动力学障碍的患者卒中复发风险高达61%。
这表明,只依据血管狭窄程度来选择治疗方式是不够全面的,还应综合评估血管的血流动力学情况,这给了当时作为临床医生的我极大启发。
我们通过进一步深入学习了解到,脑血流自动调节是评估脑血流动力学的重要指标之一,其主要反映全脑小血管的调节功能,适用于血管狭窄患者卒中发生风险的预测。以此为出发点,我们自年开始进行了脑血流自动调节功能的系列研究,旨在推动该技术由单纯科研转化到临床应用。
经过5年探索,我们在脑血流自动调节功能研究方面有了一定基础,并且有了稳定的合作团队。在此基础上,我们牵头并联合中国科学院深圳先进技术研究院、首都医科医院、清华大学、香港中文大学深圳研究院和深圳市一家医疗器械公司申报并获得了“十三五”国家重点研发计划的支持,这极大地推动了脑血流自动调节功能理论、技术和设备研发的进展。
经过5年的通力合作,我们取得了以下重要成果:建立了全国最大的脑血流自动调节功能研究数据库;完善了脑血流自动调节功能的理论机制,包括影响因素、作用机制、干预界值和干预方法等。创新了脑血流自动调节功能的算法,在国际上首次将其准确性提升至93%,且这种基于机器学习的数字驱动分析模型具有判别个体脑血流自动调节功能的应用前景。
我们牵头研发出了具有自主知识产权的一体化脑血流自动调节功能全自动评估设备,实现了设备的便捷转运及数据的实时自动化分析,目前已获得我国国家药品监督管理局、美国食品药品管理局和欧盟CE认证,填补了国际上该领域的空白,并在全球范围内逐渐投入使用。
此外,我们牵头撰写了我国第一部脑血流自动调节功能临床应用方面的专家共识。这些研究成果使脑血流自动调节功能的临床推广应用成为现实。
从临床需求出发,找到自己的研究方向,并一步步深入研究直到将其应用于临床。但这还远远不够,我们将更深入地研究脑血流自动调节功能的理论机制、更加精进算法、完善机器功能,让更多患者受益。
医学的发展与进步离不开科研,而临床医生作为临床日常诊疗行为的直接参与者,更应该具备一双“慧眼”,多问“为什么”,从临床问题出发,勤于思考、敢于创新。如此,才能推动医学的不断革新,最终使更多患者获益。
文:医院神经内科杨弋
编辑制作:夏海波
审核:方彤
本文刊于《健康报》9月15日“医视野·学术版”
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