陳斌,徐霞,黃俊,胡元平,徐瑞
(1.溫州醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院 超聲影像科,浙江 溫州 325000;2.溫州市鹿城區(qū)人民醫(yī)院 超聲影像科,浙江 溫州 325000)
左前降支冠狀動(dòng)脈聲學(xué)造影的實(shí)驗(yàn)研究
陳斌1,徐霞2,黃俊1,胡元平1,徐瑞1
(1.溫州醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院 超聲影像科,浙江 溫州 325000;2.溫州市鹿城區(qū)人民醫(yī)院 超聲影像科,浙江 溫州 325000)
目的:探討左前降支冠狀動(dòng)脈聲學(xué)造影在評(píng)價(jià)左前降支冠狀動(dòng)脈狹窄中的作用。方法:開胸雜種犬6條,對(duì)每條犬依次建立不同程度左前降支狹窄模型(基礎(chǔ)狀態(tài):無狹窄;輕度狹窄:內(nèi)徑狹窄<50%;中度狹窄:50%~75%;重度狹窄:內(nèi)徑狹窄≥75%),每種狀態(tài)下經(jīng)外周靜脈注射聲學(xué)造影劑(聲諾維),獲取左前降支冠狀動(dòng)脈內(nèi)造影劑時(shí)間-強(qiáng)度曲線,于結(jié)扎點(diǎn)前、后測(cè)量平臺(tái)期強(qiáng)度A、平均充盈速率k,計(jì)算狹窄點(diǎn)前、后時(shí)間-強(qiáng)度曲線平臺(tái)期強(qiáng)度A比值(RA),對(duì)各參數(shù)進(jìn)行組間比較。結(jié)果:充盈速度k在基礎(chǔ)狀態(tài)下與不同狹窄程度時(shí)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。狹窄點(diǎn)前、后峰值強(qiáng)度的比值(RA)在基礎(chǔ)狀態(tài)下與輕度狹窄時(shí)比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),與中度狹窄及重度狹窄時(shí)比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。結(jié)論:左前降支冠狀動(dòng)脈聲學(xué)造影能準(zhǔn)確檢測(cè)內(nèi)徑狹窄≥50%的左前降支冠狀動(dòng)脈狹窄。
聲學(xué)造影;冠狀動(dòng)脈;狹窄;犬
聲學(xué)造影劑作為一種紅細(xì)胞的示蹤劑,在評(píng)價(jià)心肌微循環(huán)的研究中有重要作用,而心肌微循環(huán)狀態(tài)在評(píng)價(jià)心外膜冠狀動(dòng)脈狹窄時(shí)受心肌負(fù)荷狀態(tài)、側(cè)支循環(huán)等諸多因素影響,因此單獨(dú)應(yīng)用心肌聲學(xué)造影技術(shù)在判斷心外膜冠狀動(dòng)脈有無狹窄上存在一定的局限性。冠狀動(dòng)脈造影有導(dǎo)致血管破裂、心肌梗死、嚴(yán)重心律失常等風(fēng)險(xiǎn),且價(jià)格昂貴。通過心外膜冠狀動(dòng)脈聲學(xué)造影的實(shí)驗(yàn)研究,來探討該技術(shù)在評(píng)價(jià)左前降支狹窄中的作用。
1.1 動(dòng)物準(zhǔn)備 10只健康雜種犬(溫州醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供),雌雄不拘,體質(zhì)量12.0~18.0(14.3±1.6)kg。麻醉前肌內(nèi)注射地西泮及阿托品。30 min后用氯胺酮2 mg·kg-1誘導(dǎo)麻醉。建立股靜脈通道,用氯胺酮1 mg·kg-1·h-1靜脈維持。氣管插管,接呼吸機(jī)給氧直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束。連接多道生理監(jiān)護(hù)儀。常規(guī)觀察二導(dǎo)聯(lián)心電圖及動(dòng)脈血壓。行胸骨正中開胸術(shù),剪開心包膜懸吊于胸壁,形成心包吊籃,分離左前降支冠狀動(dòng)脈中段約1 cm,2號(hào)絲線穿過其后方備結(jié)扎,先測(cè)量該處血管內(nèi)徑,選用不同直徑(0.2~1.2 mm)的銅絲用絲線將冠狀動(dòng)脈與銅絲扎緊,抽出銅絲后可制成不同程度狹窄的動(dòng)物模型(基礎(chǔ)狀態(tài):無狹窄;輕度狹窄:內(nèi)徑狹窄<50%;中度狹窄:50%~75%;重度狹窄:內(nèi)徑狹窄≥75%)。對(duì)每條犬從基礎(chǔ)狀態(tài)開始,完成造影記錄,剪開絲線,觀察到心腔內(nèi)造影劑消失后,依次制作輕度、中度、重度狹窄模型,每次制模成功后待心率和血壓穩(wěn)定再開始心外膜冠狀動(dòng)脈聲學(xué)造影。
1.2 心外膜冠狀動(dòng)脈聲學(xué)造影方法 應(yīng)用GE Vivid 7型超聲診斷儀,M3s探頭,諧波頻率1.7~3.3 MHz,機(jī)械指數(shù)0.04,深度6 cm,將探頭通過水囊置于所檢測(cè)的冠狀動(dòng)脈上方,同一切面上盡可能顯示較長(zhǎng)的冠狀動(dòng)脈,增益調(diào)節(jié)至略可識(shí)別出冠狀動(dòng)脈即可,成像條件調(diào)至最佳后保持不變。采用意大利Bracco公司生產(chǎn)的Sono Vue超聲造影劑25 mg和配套用0.9%氯化鈉溶液5 mL,混合后劇烈搖蕩20 s,注射前振動(dòng)搖勻,取造影劑1 mL經(jīng)股靜脈60 s恒速推注完畢。然后開始冠狀動(dòng)脈造影記錄,在不同部位記錄15個(gè)心動(dòng)周期的圖像存儲(chǔ)(基礎(chǔ)狀態(tài)下記錄包括:擬結(jié)扎部位的上游段、下游段,結(jié)扎后記錄部位同基礎(chǔ)狀態(tài))。
1.3 資料保存 全部資料存儲(chǔ)于磁光盤上備脫機(jī)分析。
1.4 數(shù)據(jù)測(cè)量 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,從機(jī)載硬盤或磁光盤中調(diào)出以上存儲(chǔ)圖像,然后將儀器設(shè)置切換為定量分析,回放造影圖像,將取樣框置于冠狀動(dòng)脈待測(cè)處,手動(dòng)跟蹤每個(gè)心動(dòng)周期舒張期部位的變化,收縮期不予跟蹤(取樣框位于舒張末處),軟件系統(tǒng)自動(dòng)顯示造影劑微泡信號(hào)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化趨勢(shì)圖,得出冠狀動(dòng)脈內(nèi)聲學(xué)造影劑時(shí)間-強(qiáng)度曲線,讀出平臺(tái)期強(qiáng)度A值、平均充盈速率k值(反映充盈速度)。
1.5 重復(fù)性檢驗(yàn) 隨機(jī)選取3條犬各自在4種不同狹窄程度時(shí)的時(shí)間-強(qiáng)度曲線,2位獨(dú)立觀察者采用
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法 采用SPSS11.5統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件。所有計(jì)量資料均以±s表示,多組均數(shù)比較用單因素方差分析,兩組間均數(shù)比較用t檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
10條實(shí)驗(yàn)犬中,共6條犬完成了整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程,2條犬在麻醉后死亡,另2條在結(jié)扎冠狀動(dòng)脈左前降支后出現(xiàn)室顫死亡。
2.1 基礎(chǔ)狀態(tài)下及不同程度狹窄時(shí)雜種犬心率、收縮壓及舒張壓差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)在重度狹窄時(shí)與基礎(chǔ)狀態(tài)下、輕度狹窄及中度狹窄時(shí)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,基礎(chǔ)狀態(tài)下、輕度狹窄及中度狹窄時(shí)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(見表1)。雙盲法分別測(cè)量A值、k值,對(duì)同一觀察者在不同時(shí)間的2次測(cè)量值以及2位觀察者間的測(cè)量值進(jìn)行變異性分析。
表1 各種狀態(tài)下心率、收縮壓、舒張壓及LVEF的比較(n=6±s)
表1 各種狀態(tài)下心率、收縮壓、舒張壓及LVEF的比較(n=6±s)
與其他各組比:##P<0.01
LVEF(%)69±6.4 67±7.6 68±7.1 49±5.8##組別基礎(chǔ)狀態(tài)輕度狹窄中度狹窄重度狹窄心率(次/min)158±26 155±31 160±29 163±33收縮壓(mmHg)88±13 91±22 86±20 93±18舒張壓(mmHg)51±10 54±14 48±9 57±11
2.2 基礎(chǔ)狀態(tài)下及不同程度狹窄時(shí)不同兩點(diǎn)處的平均充盈速率k差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,不能反映冠狀動(dòng)脈有無狹窄。狹窄處前、后平臺(tái)期強(qiáng)度的比值(RA)在基礎(chǔ)狀態(tài)下與輕度狹窄時(shí)比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),與中度狹窄及重度狹窄時(shí)比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)(見表2、圖1)。
表2 各種狀態(tài)下平均充盈速率k值及RA的比較(n=6±s)
表2 各種狀態(tài)下平均充盈速率k值及RA的比較(n=6±s)
注:k1為上游點(diǎn)或狹窄前處平均充盈速率;k2為下游點(diǎn)或狹窄后處平均充盈速率;RA為前、后兩點(diǎn)處平臺(tái)期強(qiáng)度A的比值。與基礎(chǔ)狀態(tài)及輕度狹窄組比:##P<0.01;與中度狹窄組比:**P<0.01
組別基礎(chǔ)狀態(tài)輕度狹窄中度狹窄重度狹窄k1(s-1)14.7±6.8 15.1±8.7 16.3±9.2 14.5±7.1 k2(s-1)15.4±7.7 14.7±8.1 14.9±7.9 15.2±6.5 RA 2.3±0.4 2.6±0.7 4.1±1.5##7.7±2.1##**
2.3 重復(fù)性檢驗(yàn)表明:A值測(cè)量的觀察者內(nèi)及觀察者間變異系數(shù)分別為9.3%±3.5%、12.7%±4.3%;K值測(cè)量的觀察者內(nèi)及觀察者間變異系數(shù)分別為11.2%±4.6%、14.1%±5.1%。
圖1 實(shí)驗(yàn)犬左前降支不同狀態(tài)下聲學(xué)造影時(shí)間-強(qiáng)度曲線(A:基礎(chǔ)狀態(tài);B:輕度狹窄;C:中度狹窄;D:重度狹窄。RA分別為1.1、1.1、6.1、11.6。黃色:狹窄前;綠色:狹窄后)
心肌聲學(xué)造影技術(shù)能在心肌微循環(huán)水平評(píng)價(jià)心肌梗死范圍及血運(yùn)重建術(shù)的療效,檢測(cè)無復(fù)流現(xiàn)象。有研究[1]表明:心肌聲學(xué)造影顯示冠心病患者血運(yùn)重建血管相關(guān)節(jié)段的心肌血流量仍低于正常冠脈供應(yīng)的節(jié)段,在沒有冠狀動(dòng)脈造影結(jié)果的提示下,血運(yùn)重建術(shù)后無復(fù)流現(xiàn)象的心肌聲學(xué)造影表現(xiàn)不能明確是真正的無復(fù)流還是心外膜冠狀動(dòng)脈出現(xiàn)再狹窄。另外,由于X綜合征患者合并微血管內(nèi)皮功能異常,心肌血流速度緩慢,造成心肌血流量的降低[2-3],冠脈造影發(fā)現(xiàn)冠狀動(dòng)脈血流緩慢,冠狀動(dòng)脈管腔正常,心肌聲學(xué)造影顯示患者心肌顯影的最大強(qiáng)度與正常對(duì)照組比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而心肌組織的血流速度及心肌的血流量明顯低于正常對(duì)照組。也有研究[4]證實(shí):在靜息狀態(tài)下,狹窄程度>90%的冠狀動(dòng)脈病變,聲學(xué)造影顯示局部心肌組織血流灌注水平較正常偏低;而血管狹窄程度≤90%時(shí),心肌灌注水平與正常組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。所以上述現(xiàn)象表明:靜息狀態(tài)及側(cè)支循環(huán)會(huì)影響心肌聲學(xué)造影對(duì)冠狀動(dòng)脈狹窄程度的評(píng)價(jià),造成對(duì)狹窄程度的低估。 因此,靜息狀態(tài)下的心肌聲學(xué)造影方法在評(píng)價(jià)心外膜冠狀動(dòng)脈狹窄時(shí)存在不足之處。
既往研究[5]表明,左前降支狹窄處存在較大的壓力階差和流速。Caldero’n等[6]研究表明,壓力階差較大及血流速度較快時(shí)促使微泡破裂,理論上狹窄處下游聲學(xué)造影強(qiáng)度較其上游下降,本研究也證實(shí)了這一現(xiàn)象。應(yīng)用狹窄處上、下游聲學(xué)造影強(qiáng)度的比值RA作為有意義指標(biāo),可消除影響血流動(dòng)力學(xué)的各種因素對(duì)狹窄處上、下游平臺(tái)期強(qiáng)度A的影響而導(dǎo)致的誤差,如:心率、血壓、心功能、冠脈血流速度、造影劑濃度等的影響。應(yīng)用該指標(biāo)能可靠檢測(cè)出狹窄程度大于50%的心外膜冠狀動(dòng)脈。而反映平均充盈速率的k值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,不能用來反映冠狀動(dòng)脈有無狹窄。
本研究的不足之處是樣本量較小,同時(shí),造影劑的注射是手工操作,注射速度不穩(wěn)定,可能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有不同程度的影響,建議在以后的研究中應(yīng)用微泵精確控制注射速度和劑量,保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更可靠。
綜上所述,該項(xiàng)目為心外膜冠狀動(dòng)脈聲學(xué)造影技術(shù)靜息狀態(tài)下經(jīng)胸、無創(chuàng)性診斷冠狀動(dòng)脈狹窄提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù),為聲學(xué)造影技術(shù)同時(shí)評(píng)價(jià)心外膜冠狀動(dòng)脈和心肌微循環(huán)打下基礎(chǔ),可作為心肌聲學(xué)造影、選擇性冠狀動(dòng)脈造影的重要補(bǔ)充。
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Experimental study on contrast-enhanced ultrasound imaging of the left anterior descending coronary artery
CHEN Bin*,XU Xia,HUANG Jun,HU Yuanping,XU Rui.
*Department of Medical Ultrasound,the First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical College,Wenzhou,325000
Objective:To explore the value of contrast-enhanced ultrasound imaging in the assessment of the stenotic left anterior descending coronary artery.Methods:In vivo experiments were performed in 6 anesthetized open-chest canines. Stenotic models of the left anterior descending coronary artery were performed in each canine by gradually constricting the left anterior descending coronary arterial diameter from 0%(baseline diameter)to diameter stenosis ≥75%(severe). Parameters such as A and k at pre- and post-stenotic sites were obtained from the time-intensity curve of the left anterior descending coronary artery after intravenous injections of SonoVue under graded stenotic models(base:0%;mild:diameter stenosis<50%;moderate:50%~75%;severe:diameter stenosis≥75%). The ratio(RA)of A value at prestenotic site to that at post- stenotic site was calculated.Results:RAwas significantly higher under moderate and severe conditions than those under base and mild conditions(P<0.01). There was no significant difference in RA between base and mild condition(P>0.05).K value at pre- and post-stenotic site showed no significant differences among the four conditions(P>0.05).Conclusion:Contrast-enhanced ultrasound imaging of the left anterior descending coronary artery can be used to detect the stenotic lesion(diameter stenosis≥50%)in the left anterior descending coronary artery.
contrast-enhanced ultrasound imaging;coronary artery;stenosis;canine
R541.4;R540.45
A
1000-2138(2011)06-0531-03
2011-03-23
溫州市科技局科研基金資助項(xiàng)目(Y20070164)。
陳斌(1968-),男,湖北嘉魚人,副主任醫(yī)師,副教授,碩士生導(dǎo)師。
胡苗苗)
·臨床經(jīng)驗(yàn)·