心脏病学研究|转化研究实验室

转化研究实验室

转化研究实验室(TRL)致力于提高儿童和成人心血管重症监护医学的护理标准。我们确定需要的领域，并着手为它们发明创新的解决方案。选定正在进行的项目包括:

1. 静脉输氧的发展
2. 无创心压监测
3. 心脏骤停时吸入神经保护剂
4. 用于预测心脏骤停的诊断设备

静脉输氧的发展

人类细胞利用氧气进行有效的能量生产和维持细胞内稳态。氧气供应不足可导致组织损伤和一些严重疾病的死亡。组织缺氧的原因是多种多样的，包括血液氧合不足(如面部和颈部创伤导致气道阻塞，吸入性损伤导致急性肺损伤和哮喘)，血流不足(如外伤性出血或心脏骤停)或氧气提取不足(如一氧化碳中毒)。其中许多疾病可导致死亡:急性呼吸窘迫综合征的死亡率约为40%，心脏骤停的死亡率约为80-90%，这突出表明维持供氧的重要性。此外，这些疾病的幸存者往往会因短暂的缺氧而出现严重的后遗症，如脑损伤和肾功能衰竭。该项目提出了一个解决方案，至少一个原因，缺乏血氧(即低氧血症)，通过使氧气直接注入到血液中，以快速逆转低氧血症。

代表出版物:

1. Kheir, J. N.等人(2012)。充氧微粒提供静脉氧气输送。科学转化医学．摘要
2. Seekell, R. P.等人(2016)。利用工程微粒输送氧气。美国国家科学院院刊．读文章
3. 彭，Y.，等人(2018)。界面纳米沉淀向稳定和响应微泡及其作为复苏液的使用。Angewandte Chemie -国际版，57(5), 1271 - 1276。摘要

无创心压监测

目前，压力监测是重症监护和心导管插管的主要手段。病人护理中的关键决定，例如病人是否应该接受心脏手术，几乎总是包含了有关病人生理状况的信息。常用的测量方法包括静脉压、右心室压、肺动脉压和左心房压的量化。目前，只有一种方法可以测量这些压力，那就是将导管插入相关部位。在大多数情况下，这是在心导管插入术过程中进行的，这是一种专门的检查，病人接受全身麻醉并在透视下放置导管。虽然这提供了一个合理的护理标准，但它需要前往医院的亚专科位置，并提供全身麻醉(至少对儿童是这样)，这将极大地改变我们正在量化的血液动力学。血管造影造影剂的使用和导管操作的失血量也会改变血管内容量状况和血流动力学测量，有时会改变到重要的程度。此外，由于这些原因，血液动力学测量是在单个时间点和人工条件下采集的。该项目的目标是开发和测试一种静脉颗粒，可用于发射声信号，实现实时、无创的血管内和心内压力量化。如果成功，这项技术将在儿童和成人护理的几个医学领域产生变革。

代表出版物:

1. 彭煜，李琼，Seekell, R. R. R.， Kheir, J. N.， Porter, t.m.，和Polizzotti, B. D.(2018)。可调谐非线性声波报告器使用微和纳米尺寸的多孔聚合物硬壳气泡。ACS应用材料与接口．摘要

心脏骤停时吸入神经保护剂

患有严重先天性心脏病的新生儿往往在新生儿期接受重大手术干预，需要使用体外循环(CPB)。一些研究提供了放射学证据，表明CPB后会发生新的缺血性损伤。为了缓解这个问题，几乎所有的手术都是在一定程度的低温下进行的，这会抑制脑耗氧，增强高能磷酸盐的保存，并减少有毒代谢物的积累。然而，即使是低水平的大脑缺氧也会导致超氧(O2 -)的积累，它反过来通过芬顿反应产生羟基自由基(OH)。氢气已被证明是一种有效的OH清道夫。我们最近证明，吸入H2可减轻猪实验性循环停止后的神经损伤，并且在啮齿动物中吸入H2 72小时是安全的。

代表出版物:

1. 科尔，A. R.等人(2019)。围手术期吸入氢气减少猪实验性循环停止后的神经损伤。JACC。翻译科学基础，4(2), 176 - 187。读文章

用于预测心脏骤停的诊断设备

评估氧气输送到组织的充分性是至关重要的，特别是在重症监护、医学和外科领域。当向细胞输送氧气不足时，线粒体氧化还原状态的变化先于细胞功能的变化。该项目与Pendar Medical合作，旨在开发一种使用共振拉曼光谱技术持续监测线粒体氧化还原状态的临床设备。

代表出版物:

1. 佩里，D. A.， Salvin, J. W.， Romfh, P.，陈，P.， Krishnamurthy, K.，汤姆森，L. M.，…凯尔，J. N.(2017)。心肌线粒体氧化还原状态的响应性监测预测即将发生的心脏骤停。科学转化医学，9(408)。摘要

人

	约翰·n·凯尔医学博士 哈佛医学院儿科副教授 波士顿儿童医院心脏病科欧宝彩票平台 联系人:John.Kheir@cardio.chboston.org
	翳风彭博士 哈佛医学院儿科讲师 波士顿儿童医院心脏病科欧宝彩票平台 联系人:yifeng.peng@childrens.harvard.edu