[发明专利]冷却大脑并诊断和治疗胶质母细胞瘤的装置和方法

说明书

公开了一种用于通过使用大脑的快速和安全的冷却来防止大脑死亡的方法和设备。通过用专门设计的针/插管进入具有穿过患者颈部的入口的小脑延髓池，使小脑延髓池通过患者的颈部进入，并且使冷却的人工脑脊液(aCSF)围绕大脑内和围绕大脑的蛛网膜下隙中的空间循环，针/插管允许冷却的aCSF围绕大脑流动。aCSF从放置有温度/压力传感器的颅骨中的开口出去。将数据发送到计算机控制的机动化系统，该系统将冷却的aCSF泵送到置于小脑延髓池中的针/插管。控制aCSF的泵送以维持出口aCSF的预定温度和/或压力。

相关申请的交叉引用

本申请根据35 USC 119要求于2019年9月25日提交的序列号为62/905,996的美国临时专利申请的优先权，该美国临时专利申请通过引用并入本文。

技术领域

所示出的实施例是针对一种独特入路以安全且快速地将大脑快速冷却至深低体温(20摄氏度至25摄氏度，使用冷却至1-10℃的人工脑髓液(aCSF))，用于在大脑缺乏血液循环的情况下预防大脑死亡，包括如由于心肌梗塞、中风以及放血所致的心脏停搏的疾病。

背景技术

五十年前，罗伯特·怀特(Robert White)教授证明，当绑住脖子上所有主要的血管，在血液循环没有到猴子的大脑达一小时的情况下，将猴子的大脑冷却到15摄氏度将保护大脑的结构和功能。当围绕所有颈部血管的绑带在一小时之后被释放时，给予猴子返回室温的时间，在此之后测试显示记忆、问题解决和运动活动没有恶化。

现在，怀特教授的新工作成果目前已被心胸外科医生成功地使用，他们用主动脉假体修复主动脉弓，诸如在具有如图4中所描绘的具有主动脉夹层的马凡氏综合征的情况下。在几乎没有血液到大脑的情况下，如果他们将大脑预冷至10摄氏度，则他们可以获得30分钟的操作时间。通过将极冷的盐水引导到锁骨下动脉中，他们可以达到大脑中的这个温度。这是相当成功的，结果是预防脑损伤而没有丧失记忆或功能。图4凸显了解神经学和神经外科之外的广泛医学文献的重要性。在1975年，格里普(Griepp)等人在心胸文献中首次报道，在用心肺转流术将脑温度降低至深低体温后的情况。他们用主动脉弓的替换而成功地保留了脑功能，尽管他们的患者中有心脏停搏。对于此类手术，常见的医疗实践是包括深低体温以在没有血液到大脑的30分钟或更长时间内将大脑置于“暂停生命”。

通过将大脑的温度降低到极端低体温，大脑可以被置于暂停生命的状态，尽管没有血流。在柳叶刀(355(9201)375-376)中报道了一名29岁的放射科医生安娜·博根霍尔姆(Anna)在意外淹没已经以平的心电图方式被冻僵至13.7摄氏度。在苏醒并恢复至正常体温后，她完全恢复了所有心智能力。在2019年11月报道了，具有国防部资金的塞缪尔·蒂瑟曼(Samuel Tisherman)MD通过使用冷冻的盐水进入脑血管循环，而通过将脑冷却至极端低体温来治疗严重受创伤的患者。低体温两小时后，他能够完成手术修复，然后使患者复活。

已经报道落入结冰的湖中的儿童在极端以低体温形式淹没1小时或更长时间之后存活而没有明显的大脑损伤—在类似挑战性的情况下，成人将不会存活于结冰的水中，因为儿童可能具有开放的囟门以及更薄的颅骨允许快速冷却大脑。现今，将处于缺血性脑损伤的危险中的婴儿和儿童用中度至轻度低体温进行治疗，与不降低其全身温度的儿童相比，这些婴儿和儿童具有增加的存活率以及更少的脑损伤。

许多报道已经研究了在心脏病发作的情况下使用轻度至中度低体温，将体温降低至仅33摄氏度，其中在结果分析中具有不同的成功报告。将体温降低到小于33摄氏度可导致心律失常(由于对心室的有害影响)，以及出血问题(由于血小板聚集的中断导致出血)。