基于神经介入微导管技术的脑保护灌注液及其制备方法 【技术领域】
本发明涉及一种针对急性缺血性卒中的脑保护药，更具体的说是和动脉溶栓相结合，通过介入微导管技术，选择性地对缺血脑组织灌注的脑保护液及其制备方法。
背景技术
急性缺血性脑血管病是一种中、老年常见病，致残率和死亡率高。早期溶栓是临床上唯一被证实有效的治疗方法。近年来，随着溶栓手段的丰富，尤其是大血管如大脑中动脉的急性闭塞，各种强化溶栓再通血管的措施(如接触性溶栓、血栓捕获、血管内超声及激光装置等)的临床应用，提高了血管再通率，同时也增加了并发症尤其是脑出血的发生率，其机理与再灌注对微血管结构损伤有关。同时闭塞血管的再通也并不就意味着缺血半暗带一定能获得有效的血供，动物实验和临床研究都发现，即使闭塞动脉再通，在短暂的充血后，缺血半暗带区仍将维持低灌注状态较长时间，由于缺血持续存在，那些可逆的缺血脑组织将继续受到缺血损伤转为不可逆的坏死组织，严重影响各种溶栓的效果。这种脑组织缺血再灌注后微循环灌注不佳的现象被称为无复流(no-reflow)现象。因此，对闭塞血管再通后再灌注损伤相关机制的干预，有助于提高溶栓的效果和减低出血并发症。
对于微、小血管在急性缺血性卒中缺血/再灌注损伤中的病理变化和功能障碍及其对缺血脑组织损伤进程影响的研究很少。根据以往急性缺血性卒中的研究经验，单纯针对某一环节的药物或方法，疗效往往有限，最终无法得到临床验证。因此理想的干预措施应该是能对微、小血管损伤的多个环节都产生保护作用。显然低温对缺血脑组织的多环节保护机制，虽然大都来自动物实验，仍显示了它对血管保护可能有光明的前景。特别是发表在新英格兰杂志上关于心跳骤停的临床研究，已证实低温对缺血脑组织有明显的保护作用。但目前低温实施的办法(如全身冰浴、冰帽、下腔静脉置管降温等)存在严重缺陷，表现在目标温度诱导缓慢，常错过脑卒中的治疗时间窗，同时全身低温带来的严重并发症也抵消了低温带来的脑保护作用。
而到目前为止，还没有任何一种脑保护药被临床证实具有确切的脑保护作用。最近动物实验和临床研究，证实大剂量白蛋白能产生有效的神经保护作用，而大剂量的白蛋白可能带来一些严重并发症如心、肺水肿等，在已经进行的临床实验中，需要预防应用利尿剂减轻容量负荷，考虑到相当多缺血性中风病人同时合并有心、肺疾患，因此将严重限制它的应用范围。其它许多药物尽管在动物实验中，能针对脑缺血损伤的某个环节产生作用，但都无法提高脑卒中治疗的最终疗效。
【发明内容】
本发明的目的在于提出一种基于神经介入微导管技术的脑保护灌注液及其制备方法。本发明脑保护灌注液能有效的减轻脑血管的损伤，降低脑出血的发生几率。本发明是将低温和血管内介入技术相结合，在打通血管的同时，甚至在血管再通前，通过微导管和微导丝技术在闭塞血管远端灌注本发明脑保护灌注液，达到低温和药物脑保护的双重目的，更显著的提高缺血性卒中的治疗效果。
本发明的发明思路为：1)针对急性缺血性卒中溶栓后再灌注损伤的机制，选择使用的脑保护药物成分，采用低温的方法制备成本发明脑保护液，对缺血再灌注损伤的多个级联环节进行干预；2)避免低温、各种脑保护药物单独应用时带来的并发症。
前期的动物实验证实，在缺血再灌注前，快速灌注一定剂量的生理盐水或冷血，“冲刷”缺血半暗带中有害的炎性或代谢性物质，可保护血脑屏障，显著减少脑梗死的体积，促经神经功能恢复。实验中，如降低盐水的温度(室温约20℃)或冷血灌注，能进一步减少灌注溶液的量和灌注速度，同时还能维持局部脑缺血半暗带处于亚低温状态达1小时以上。相对于传统的低温诱导方式，血管内选择性低温液体灌注，能在最短时间内达到目标温度，解决了低温治疗时间窗过窄的问题，而且对躯体核心温度影响很小，避免了全身低温带来的并发症。
因为单纯的低温生理盐水灌注即能产生良好的效果，由此我们想到如果应用一定量地脑保护药物代替生理盐水将会对缺血脑组织起到更好的保护作用。而在以往的神经保护药研究过程中发现，从动物实验过渡到临床，往往因为药物剂量过大带来的并发症，导致临床实验中断。介入微导管技术能保证针对缺血区脑组织用药，在保证药物有效浓度的同时，减少药物的用量，从而避免药物本身可能带来的严重并发症。
本发明选择了五种组分进行复配成最终的脑保护灌注液，五种组分为：白蛋白、乳酸钠、硫酸镁、碳酸氢钠、呋噻米。也可继续增加氯化钠、氯化钾、氯化钙三种组分，用以增强脑保护灌注液的效果。各组分之间起到协同作用，同时脑保护灌注液制备和保存使用的过程配合低温方式，二者结合将能减少药物用量及并发症，而目前的血管内介入技术，足以保证在闭塞血管再通时，方便、及时的予以缺血区低温脑保护液灌注。
发明人选择白蛋白：其具有神经保护作用，同时具有血液稀释、降低血液粘度、减轻细胞水肿、防止红细胞及血小板的聚集、抑制内皮细胞凋亡、调节血管紧张度及降低毛细血管的通透性等。白蛋白也是良好的自由基清除剂，及体内最重要的运输蛋白，能转运血液内各种游离脂肪酸和代谢物质，大多数药物的运输也离不开它。
乳酸钠和碳酸氢钠：弱碱性，能中和缺血脑组织局部的微环境，同时乳酸也是神经元代谢的重要来源之一。
硫酸镁：兴奋性氨基酸拮抗剂，具有重要的神经保护作用。
氯化钙：稳定细胞膜，起到一种重要的分子胶作用；还能减少毛细血管的通透性。
氯化钠和氯化钾：维持正常的电介质平衡。
呋噻米：具有快速强烈的利尿、脱水作用，能防止循环容量过负荷、急性肺水肿等并发症的发生。
为实现本发明的目的，本发明采用如下具体技术方案：
一种基于神经介入微导管技术的脑保护灌注液，其包括白蛋白：浓度为50～70；乳酸钠：浓度为5～6；硫酸镁：浓度为1～2；碳酸氢钠：浓度为4～7；呋噻米：浓度为0.04～0.06；溶剂为水。
上述的一种基于神经介入微导管技术的脑保护灌注液，其还包括有氯化钠，浓度为5～6；氯化钾，浓度为0.3；氯化钙，浓度为0.2～0.4。
上述基于神经介入微导管技术的脑保护灌注液的制备方法，其具体步骤为：
(1)将乳酸钠、呋噻米、硫酸镁搅拌溶入水中制备水溶液，使乳酸钠的浓度为5～6，呋噻米的浓度为0.04～0.06、硫酸镁的浓度为1～2；然后将该溶液温度维持在0～4℃；
(2)加入白蛋白，使其浓度为50～70，维持溶液的渗透压在310±5mmol/kg；维持溶液温度在0～4℃；
(3)在0～4℃温度下，加入碳酸氢钠，使其浓度为4～7，调整溶液的PH值为7.45～7.50；
(4)将配置好的上述溶液在0～4℃温度下保存。
上述的基于神经介入微导管技术的脑保护灌注液的制备方法，所述步骤(1)的水溶液里还包括氯化钠，其浓度为5～6；氯化钾，其浓度为0.3和氯化钙，其浓度为0.2～0.4。
注意：上述脑保护灌注液制备时需满足以下条件：温度：0～4℃；PH值：7.45～7.50；渗透压：310±5mmol/kg。
本发明脑保护液的使用方法：基于神经介入微导管技术，在打通闭塞血管的同时，通过微导管对闭塞血管远端灌注本发明的低温脑保护液，需要注意的是，本发明脑保护液的保存条件是0～4℃，在灌注脑保护液时也需将温度维持在0～4℃，效果最佳。
本发明所用原料均市场有售，各组分只要保证在灌注液中的浓度即可实现本发明所述的技术效果。
本发明的优点与效益：
1)各种药物成分的神经保护机制不一样，能协同针对缺血再灌注损伤的多个环节进行干预；
2)与各种药物单独应用时相比较，药物的含量明显减少，能减少药物本身带来的副作用或并发症；
3)脑保护液的各组成成分安全可靠；
4)能实现对脑缺血区的低温快速诱导，同时避免全身低温所带来的并发症；
5)成本较低廉、容易获得。
【附图说明】
图1选择性血管内低温脑保护液灌注对缺血侧脑组织脑温的影响；
图2选择性血管内低温脑保护液灌注对全身温度的影响(肛温)；
图3选择性血管内低温脑保护液灌注对脑梗死体积的影响；
图4选择性血管内低温脑保护液灌注在不同时间段对神经功能评分的影响；
图5脑缺血动物模型；
图6脑梗死体积(TTC染色)。
【具体实施方式】
本实施例所用原料来源：
1、白蛋白：厂家，规格浓度等北京天坛生物制品股份有限公司，20％人血白蛋白(10ml)
2、乳酸钠：上海实验试剂有限公司，规格：(china)kg
3、氯化钠：上海实验试剂有限公司，规格：4N 25g
4、氯化钾：上海实验试剂有限公司，规格：4N 25g
5、氯化钙：上海实验试剂有限公司，无水氯化钙规格：AR 500g
6、硫酸镁：上海实验试剂有限公司，硫酸镁.七水规格：4N 5g
7、碳酸氢钠：上海实验试剂有限公司，规格：AR 500g
8、呋噻米：诺德药业(江苏)有限公司，规格：2ml 20mg
实施例1脑保护灌注液的制备
原料浓度：
白蛋白：60g/L、乳酸钠：5g/L、硫酸镁：1g/L、碳酸氢钠：5g/L、呋噻米：0.04g/L。
脑保护灌注液的制备：
(1)将5g乳酸钠、0.04g呋噻米、1g的硫酸镁搅拌溶入1000mL水中制备成水溶液，然后将该溶液温度维持在0～4℃；
(2)加入白蛋白60g，搅拌均匀维持溶液的渗透压在310±5mmol/kg；维持溶液温度在0～4℃；
(3)在0～4℃温度下，加入碳酸氢钠5g，调整溶液的PH值为7.45～7.50；
(4)将配置好的上述溶液在0～4℃温度下保存。
实施例2脑保护灌注液的制备
原料浓度：
白蛋白：50g/L、乳酸钠：6g/L、硫酸镁：2g/L、碳酸氢钠：7g/L、呋噻米：0.06g/L、氯化钠：5g/L、氯化钾：0.3g/L、氯化钙：0.4g/L。
脑保护灌注液的制备：
(1)将6g乳酸钠、0.04g呋噻米、2g硫酸镁、5g氯化钠、0.3g氯化钾、0.4g氯化钙搅拌溶入1000mL水中制备成水溶液，然后将该溶液温度维持在0～4℃；
(2)加入白蛋白50g，搅拌均匀维持溶液的渗透压在310±5mmol/kg；维持溶液温度在0～4℃；
(3)在0～4℃温度下，加入碳酸氢钠7g，调整溶液的PH值为7.45～7.50；
(4)将配置好的上述溶液在0～4℃温度下保存。
实施例3本发明脑保护灌注液动物实验例
1、实验分组：
共32只成年雄性SD大鼠(体重280-320g)，分为5组：
1)对照组：脑缺血再灌注后无任何干预措施；
2)选择性血管内低温脑保护灌注液组(实施例1制备)：在脑缺血再灌注前即刻予以微导管内灌注低温(0℃)脑保护液(3ml)；
3)选择性血管内常温脑保护灌注液组：在脑缺血再灌注前即刻予以微导管内灌注常温(37℃)脑保护液(3ml)；
4)选择性血管内灌注低温(0℃)生理盐水(3ml)；
5)经股动脉全身给予常温人血白蛋白组：白蛋白的量是本脑保护液中白蛋白量的3倍。
2、可逆性脑缺血再灌注模型的制作：
先用5％异氟醚对大鼠进行麻醉诱导，然后行气管插管，再用1％～2％异氟醚进行麻醉维持，连接动物呼吸机。沿大鼠颈部正中切开皮肤，分离、电灼右侧颈外动脉(ECA)，用内含尼龙线的长18.5～19.0mm的PE-50导管(外径0.3mm，内径0.1mm)经ECA插入颈内动脉(ICA)进入颅内，当导管和尼龙线插入18mm时(此时接近大脑中动9脉(MCA)开口，尼龙线继续前进直至有阻力感，此时已达到大脑前动脉(ACA)，阻塞了MCA，造成缺血模型，2h后拔出导管和尼龙线就可形成再灌注。如果再灌注前只拔出尼龙线，则可经微导管对MCA进行动脉内输注脑保护液，输注完成后拔出导管即实现缺血区脑组织的再灌注，如图5所示。
3、脑温和体温的监测：
在缺血侧囟后3mm、外侧5mm处钻骨孔，针形测温仪分别植入两孔，在缺血前、盐水输注中及再灌注后60min内进行缺血脑组织温度监测，体温通过肛温监测获得。实验完毕大鼠清醒后放置温暖环境中3h。结果见图1、图2，低温脑保护灌注液灌注缺血区脑组织能迅速降低脑温，达到治疗性亚低温的要求，并且能维持约1小时，同时对全身体温影响很小。
4、脑梗死体积的测量：
大鼠再灌注后48小时予以处死，断头后取出脑组织，通过TTC染色及专业软件，计算出脑梗死体积。可以发现低温脑保护液局部灌注缺血脑组织能显著减少脑梗死的体积。如图3和图6所示，图3为低温脑保护液对脑梗死体积影响柱状图；图6中A为无干预对照组，B为局部低温脑保护灌注液组，C为局部常温脑保护液组，D为全身低温脑保护液组，E为低温生理盐水对照组，图中脑组织浅色的部分为脑梗死部分。从以上两图可以看出低温脑保护液局部灌注缺血脑组织能显著减少脑梗死的体积。
5、神经功能缺失评分：
采用Longa的分级法进行评分。0级，无缺陷：1级，不能伸展对侧前肢：2级，对侧前肢屈曲：3级，轻度向对侧转圈：4级，严重向对侧转圈：5级，向对侧跌倒。3级以下的大鼠排除于实验之外。分别在MCAO后30分钟、24小时和再灌注后48h进行神经功能缺失评分。结果见图4，和对照组比较，低温脑保护灌注液能显著减少脑梗死体积，提高神经功能评分。
6、结果：选择性血管内低温脑保护灌注液组与其他组比较结果如下：
(1)低温脑保护灌注液灌注缺血区脑组织能迅速降低脑温，达到治疗性亚低温的要求，并且能维持约1小时，但它对肛温的影响很小；
(2)和对照组比较，低温脑保护灌注液能显著减少脑梗死体积，提高神经功能评分；
(3)和全身给药途径相比较，选择性血管内给药，能显著减少药物的用量，同时并不影响最后的疗效；
(4)和常温治疗组及单纯的白蛋白治疗组比较，选择性血管内低温脑保护灌注液灌注具有最好的神经保护效果；
(5)治疗组无心、肺及血液功能障碍等严重并发症的发生，非常安全。
实施例3本发明脑保护灌注液临床实验
临床实验1：
选择案例：男性患者，69岁，主因头晕7天，突发意识障碍1小时入院，既往有慢性支气管炎、青光眼及冠心病病史。急诊神经查体：生理体征平稳，浅昏迷状态，四肢肌力测量不能配合完成，肌张力高，双侧病理反射征阳性。头颅CT提示：脑干梗塞。
治疗情况：予以急诊DSA检查发现，基底动脉狭窄，狭窄远端显影不佳，立即予以尿激酶溶栓治疗，血管再通后立即予以微导管内本发明低温脑保护液灌注缺血区。术后患者意识及神经、运动功能得到良好的恢复，无心、肺及颅内出血等并发症的发生。
临床实验2：
总共8例患者，其中男5例，女3例，平均年龄68±12岁，急诊就诊时，经临床查体、影像学和血管造影检查，确诊为急性缺血性脑卒中。所有患者就诊时，都已经超过溶栓治疗的时间窗，单纯的溶栓治疗无效，甚至会导致脑出血等严重并发症。但通过将单纯的动脉溶栓治疗，配合微导管灌注本发明低温脑保护灌注液，术后8例患者均意识及神经、运动功能得到良好的恢复，无心、肺及颅内出血等并发症的发生。