科技奖专题 | 预防 预警 救治 缺血性脑卒中防治新体系

2020
05/06

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导报 / 中华医学信息导报
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缺血性脑卒中是我国重大疾病,具有高发病率、高复发率、高致残率和高致死率的特点

缺血性脑卒中是我国重大疾病,具有高发病率、高复发率、高致残率和高致死率的特点,虽可防可治但药物治疗并不能完全预防脑卒中发作和复发,因此加强其预防研究,提升重症预警能力,研发安全有效、经济便捷、易于推广的非药物防治新技术具有重要意义。首都医科大学宣武医院的吉训明教授带领团队开展“缺血性脑卒中非药物防治新技术的创研与应用”项目,在19项国家和省部级课题支持下,历经18年,通过啮齿类、非人灵长类动物及临床转化研究,构建了缺血性脑卒中预防-预警-救治非药物防治新技术体系,将研究成果向全国推广,为降低发病率、复发率、致残率和致死率提供了有效途径。项目成果写入全国防治规划和国内外指南及专家共识等,以国家远程卒中中心、互联网医疗诊治技术国家工程实验室和北京高原适应研究康复中心为基地,在全国范围内广泛推广应用,从整体上提高了我国缺血性脑卒中的防治水平。“缺血性脑卒中非药物防治新技术的创研与应用”荣获2019年中华医学科技奖医学科学技术奖一等奖。

提出“远隔”脑保护新理念

我国脑卒中患者的发病特点是颅内动脉狭窄比例高,脑小血管病发生率高,导致长期慢性缺血缺氧。项目组早期研究发现,预先给予反复、短暂的全身低氧或原位缺血适应训练,可激发脑对缺血缺氧损伤产生耐受,从而减轻脑缺血导致的神经损伤,达到“以低氧抗低氧,缓解慢性脑缺血缺氧”的目的。但该方法技术要求高,程度难以把握,临床推广困难。针对该问题,项目组发现对上肢进行短暂、非损伤性、反复血流阻断与恢复可同样减轻脑缺血损伤,且避免了原位低氧造成的脑组织损伤,从而提出了“双上肢远隔缺血适应脑保护”(“远隔”脑保护)新理念,由此开创了外周远隔缺血适应保护脑组织的全新研究领域。

项目组围绕“远隔”脑保护理念开展了一系列基础、临床、转化研究。实验室研究证明了“远隔”脑保护的作用,从免疫炎症、神经传导和体液调节等方面揭示了“远隔”脑保护的作用机制;临床研究证明了“远隔”脑保护的安全性和有效性,建立了符合我国缺血性脑卒中特点的干预手段;进一步转化研发了“远隔”脑保护专用仪器,获7项国内外专利,该仪器集筛选、智能判断、治疗和远程健康指导于一体,具有可穿戴、操作简单、经济实用、易于推广的特点。

发现缺血性脑卒中恶性转化:早期预警标志物

缺血性脑卒中患者常常会发生脑梗死体积增大或颅内出血等恶性转化,从而导致终生残疾或死亡,因此早期预警卒中后的恶性转化对于科学制定卒中干预策略、降低卒中的致残率和致死率至关重要。目前缺乏卒中后恶性转化的有效预警指标,针对该现状,项目组通过研究发现了缺血性脑卒中不同类型恶性转化和预后的预警指标,指导了临床早期干预。

针对静脉性卒中,研究发现,血清D-二聚体联合纤维蛋白原早期升高可预测静脉血栓重症转化,血清神经元特异性烯醇化酶和脑脊液炎症因子可以有效预测静脉性卒中患者的病情严重程度以及功能预后。项目组还研发了“磁共振黑血脑静脉血栓成像”技术,能够对静脉血栓进行人工智能可视化检测,精准量化血栓信噪比和血栓负荷,使误诊率和漏诊率降至20%以下,弥补了传统检测手段(检测静脉血流)的不足。

针对动脉性卒中,项目组通过研究首次发现,血清Occludin降解片段可预测血脑屏障破坏程度,而早期血脑屏障破坏是卒中出血转化的始动因素,从而能够预测梗死体积增大和继发出血,预警卒中恶性转化。基于此,项目组创建了外周血Occludin特异性降解片段的检测手段,易于在基层医院推广。此外,项目组首次发现4种非编码RNA可预测脑梗死体积扩大:miR-424、LncH19、miR-181c和miR-93,能够准确预测急性脑梗死恶性转化,指导早期干预。

构建“血管再通全程靶向序贯:非药物脑保护”新策略

血管再通是缺血性卒中救治的关键,但血管再通后仍有很多患者不能获得良好预后。项目组在对缺血性卒中血管再通治疗不同阶段病理机制研究的基础上,提出了血管再通前保护神经组织、再通时改善血流、再通后降低灌注损伤的“血管再通全程靶向序贯非药物脑保护”新策略。

血流再通前脑组织持续缺血缺氧,梗死体积不断扩大,导致黄金治疗时间窗短。项目组首次发现缺血脑组织存在Help-me自救机制,在此基础上,项目组通过研究发现血管再通前给予常压高浓度氧治疗可提高缺血区脑组织氧分压,维持缺血神经元存活,从而保护神经组织,拓宽再通治疗时间窗。血管再通时,微循环无复流现象导致的无效再通是患者预后不良的关键因素。项目组创建了局部血管内冲洗技术,实现血管再通的同时改善微循环灌注,减少了无效再通,提高了微循环血流灌注。血管再通后,低温可有效降低再灌注损伤,但传统全身低温副作用大,局部低温降温效果差。项目组创立了“靶向动脉内低温治疗”技术,降低了脑组织再灌注损伤,并通过基础和临床研究验证了安全性及有效性,研发了智能化自体血回输靶向动脉内低温装置,简化操作流程,进一步推广使用。

显著提高脑卒中救治水平:助力“健康中国”建设

该项目成果能够显著提高我国缺血性脑卒中的防治水平,研究数据显示,脑血管病介入手术围手术期的并发症发生率由39%降低至16%,重症静脉性卒中的救治成功率由45%提高至88%、死亡率由30%降至12%,大血管缺血性脑卒中的取栓预后好转率由43%提高至55%、死亡率由28%降至17%。该项目获国家和国际专利授权29项,研究结果受到国内外同行积极的学术评价,被国际诊疗指南、教材和专家共识采纳,提高了我国在脑卒中防治相关领域的国际地位。同时,依托该研究培养出了一批在脑卒中防治领域专业技术过硬、创新能力强、具有国际视野的青年人才和技术骨干,培养163名硕士、博士和博士后,累积培养全国各地进修医生1282名。建立了国家远程卒中中心、互联网医疗诊治技术国家工程实验室和北京高原适应研究康复中心,形成覆盖全国的双上肢远隔缺血适应技术培训与推广基地,提升了基层医院脑卒中防治水平。在经济效益方面,该项目能将颅内动脉狭窄所致缺血性脑卒中的年复发风险由26.7%降至7.9%,减少了因脑卒中复发住院而产生的直接医药费用和各项间接费用,大大减轻了患者及其家庭的经济负担。


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