[发明专利]用于向大脑和脊髓提供局灶性冷却的装置和方法

说明书

实施例可包括脑髓积液(CSF)的体外冷却或使传热流体在含CSF空间中的导管内循环。

相关申请的交叉引用

本申请是于2015年10月6日提交的题为“用于向大脑和脊髓提供局灶性冷却的装置和方法”的美国临时申请No.62/237,867的非临时申请，其通过引用并入本文，如同在本文中完全阐述一样。

本申请中描述的实施例可与下列一个或多个中所述的主题相组合或结合使用，或以其他方式使用：

于2015年6月18日提交的题为“用于脑脊液空间的进入和导航的装置和系统”的美国专利申请No.14/743,652；

于2013年3月13日提交的题为“脑脊液净化系统”的美国专利申请No.13/801,215；以及

于2015年8月5日提交的题为“用于从生物流体中过滤物质的切向流过滤器系统”的美国临时申请No.62/201,287(代理人案号P245524.US.01)。

这些文件中的每一个均通过引用并入本文，如同其在本文中完全阐述一样。

背景技术

常常需要在神经重症监护中管理炎症。有许多可能受益于冷却的适应症，包括脊髓损伤、创伤性脑损伤、头部创伤、脑缺血、癫痫发作、发热、胸腹主动脉瘤(TAAA)、脑积水、脑脊液(CSF)泄漏、动脉瘤性蛛网膜下腔出血等。

发热出现在20-50％的危重症神经病患者中且可能对神经系统结果产生不利影响。具体地说，发热出现在高达40％的缺血性脑卒中和脑内出血患者中以及40-70％的具有严重创伤性脑损伤或动脉瘤性蛛网膜下腔出血的患者中。发热与缺血性和出血性脑卒中后增加的发病率和死亡率独立地相关联。在蛛网膜下腔出血和创伤性脑损伤患者中，温度升高与增加的颅内压相联系。

关于脊髓损伤，尽管显著的损坏是由创伤性脊髓损伤的机制所造成，但接下来的继发性损伤往往更加危险。其发生在损伤后的前12-24小时内，并能够持续5-10天，这取决于损伤的严重程度。继发性损伤导致破坏机体平衡的生理紊乱，诸如在损伤部位引发细胞炎症反应并增加自由基的释放。自由基过多导致组织缺血、脑水肿和脊柱血屏障的破裂。已表明，使用低温作为治疗剂对继发性损伤提供神经保护是有效的。研究已表明低温的益处包括降低氧气消耗、自由基生成、神经递质释放、炎症和代谢需求。即使是1-2℃的温度下降在细胞水平上也是有益的。

随着疾病意识和诊断形式的不断改善，胸腹主动脉瘤(TAAA和解剖)的患病率不断增加，每年对每100,000人的影响高达16.3人。截瘫仍然是胸腹主动脉手术中最具破坏性的并发症之一，并与发病率和死亡率两者的显著增加相关联。用来在主动脉闭塞期间控制中心性高血压的药理学和机械学形式两者都会影响CSF动力学和脊髓灌注压。尽管腰池引流已成功用于TAAA患者超过10年，但将其引入到TAAA中作为护理标准却进展缓慢。事实上，腰池引流已将截瘫率从30％降至10-15％，而微创TEVAR手术的增长意味着该比率现在保守估计为约5-7％。这仍然意味着每年大约有15,500人死亡或经受永久性虚弱和残疾。在TAAA修复期间保护脊髓的两种主要方法包括使脊髓灌注最大化以及诱导全身低温。局灶性低温可能具有较少的副作用，但硬膜外冷却可能引起CSF压力的急剧增加并减弱脊髓灌注。

创伤性脑损伤是世界范围内导致死亡和严重残疾的主要原因。仅在美国，每年就有170万人遭受创伤性脑损伤。大约52,000人死亡，80,000人永久性残疾。治疗性低温可能是降低颅内压和防止继发性缺血性神经元损伤的有效干预手段。尽管其具有治疗益处，但全身低温与许多潜在的副作用相关联，这些副作用限制了其广泛应用，这些副作用包括冷却深度、凝血障碍、寒战、心律不齐和免疫抑制，并增加了对感染和电解质紊乱的易感性。此外，在创伤性脑损伤后，已显示各种炎性细胞因子(例如，IL-1、IL-6和TNF)会加重神经炎症、导致继发性脑损伤和更差的长期预后结果。