在缺血性中风中半腹冷却与动脉内,静脉内或主动导体头部冷却:热建模研究

科学领域:

• 神经学 神经学
• 生物医学工程 生物医学工程
• 计算医学是一种计算医学.

背景情况:

• 治疗性低温的目的是通过选择性地冷却半阴影来保护缺血性中风中的脑组织.
• 在治疗性低温症期间体内测量大脑温度是具有挑战性的,因为半暗中大脑血液流量减少.
• 各种治疗性低温方法对半暗室温度的影响在很大程度上是未知的.

研究的目的:

• 模拟不同治疗性低温方法对缺血性中风中大脑温度分布的影响.
• 为了确定任何方法是否可以选择性地冷却缺血半黑.

主要方法:

• 使用COMSOL Multiphysics®软件创建了四种不同的缺血性中风模型,核心和半阴影体积各不相同 (33-300毫升).
• 模拟每个模型的四个冷却条件:没有冷却,动脉内冷却,静脉内冷却和主动导体头冷却.
• 在每个冷却条件下分析了非缺血大脑,缺血半阴影和缺血核心的稳定状态温度.

主要成果:

• 没有冷却的基线温度是:非缺血大脑 (37.3°C),缺血半阴 (37.5-37.8°C) 和缺血核心 (38.9-39.4°C).
• 所有的冷却方法都在不同程度上降低了非缺血性大脑和缺血性半阴影温度.
• 活性导电头冷却是唯一一种选择性降低半阴部温度的方法,同时对非缺血性大脑产生最小的影响.

结论:

• 计算机建模表明,主动导电头冷却可能在中风中选择性地准缺血半阴影.
• 这种选择性冷却可能通过最小化全身低温来增强神经保护.
• 进一步测量大脑温度的临床研究是必要的,以验证这些模拟发现.