張 圓 ZHANG Yuan

李玉宏 LI Yuhong

吳存剛 WU Cungang

張佳怡 ZHANG Jiayi

葛麗麗 GE Lili

高 靜 GAO Jing

論著 Original Research

實(shí)時(shí)三維超聲評價(jià)犬左心室頓抑心肌收縮同步性的研究

張 圓 ZHANG Yuan

李玉宏 LI Yuhong

吳存剛 WU Cungang

張佳怡 ZHANG Jiayi

葛麗麗 GE Lili

高 靜 GAO Jing

目的應(yīng)用實(shí)時(shí)三維超聲探討犬左心室頓抑心肌收縮同步性的改變。材料與方法對12只犬于缺血前、缺血期間（5 min、15 min）及再灌注期間（30 min、60 min、90 min、120 min）行實(shí)時(shí)三維超聲檢查，采用3DQA軟件分析左心室達(dá)最小容積時(shí)間（Tmsv）的最大差值（Tmsv-Dif）、標(biāo)準(zhǔn)差（Tmsv-SD）及各時(shí)間點(diǎn)Tmsv的最大差值和標(biāo)準(zhǔn)差的標(biāo)化值。結(jié)果與缺血前相比，隨缺血時(shí)間的延長，Tmsv-SD、Tmsv-Dif、Tmsv-SD%、Tmsv-Dif%逐漸升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；隨灌注時(shí)間的延長，Tmsv-SD、Tmsv-Dif、Tmsv-SD%、Tmsv-Dif%逐漸減低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論犬頓抑心肌隨缺血時(shí)間的延長，非同步性越來越明顯；隨灌注時(shí)間的延長，其同步性逐漸恢復(fù)。

心肌缺血；超聲心動(dòng)描記術(shù)，多普勒，彩色；心室功能，左；心肌收縮；疾病模型，動(dòng)物；狗

存活心肌是心肌缺血后的一種特殊存在形式，包括冬眠心肌和頓抑心肌，具有結(jié)構(gòu)上的完整性，頓抑心肌收縮功能減低是可逆的，血流再通后其功能可以部分或完全恢復(fù)[1,2]。Braunwald等[3]于1982年首次提出頓抑心肌的概念，指心肌短時(shí)間缺血不發(fā)生心肌壞死，所引起的結(jié)構(gòu)、代謝和功能的變化于再灌注后需要數(shù)小時(shí)、數(shù)天乃至數(shù)周才能恢復(fù)的現(xiàn)象。心肌缺血后，心功能的改善與心肌缺氧及水腫有關(guān)，Thibault等[4]探討了長時(shí)間心肌缺血（缺血時(shí)間＞20 min、心肌梗死后）再灌注后心臟收縮功能的變化，但對于頓抑心肌左心室收縮同步性隨時(shí)間的變化規(guī)律研究較少。本研究擬應(yīng)用實(shí)時(shí)三維超聲探討不同灌注時(shí)間犬頓抑心肌左心室收縮同步性隨時(shí)間的變化規(guī)律，分析灌注時(shí)間對犬左心室頓抑心肌收縮同步性的影響。

1 材料與方法

1.1 材料 成年雜種犬12只，雌雄不限，體重12～18 kg，平均（14.3±2.1）kg。

1.2 動(dòng)物模型的建立 實(shí)驗(yàn)犬常規(guī)行胸部及頸部備皮。先經(jīng)腹腔注射3%戊巴比妥鈉30 mg/kg進(jìn)行麻醉，再進(jìn)行快速氣管插管，連接呼吸機(jī)及肢體導(dǎo)聯(lián)心電圖。分離股動(dòng)、靜脈，建立靜脈通道，采用胸骨正中切口開胸，暴露心臟，剪開心包，懸吊心包床，于左冠狀動(dòng)脈前降支近分叉處游離冠狀動(dòng)脈，穿線并套入軟管。犬左冠狀動(dòng)脈前降支結(jié)扎15 min后再灌注，分別于缺血前（基礎(chǔ)狀態(tài)）、缺血期間（5 min、15 min時(shí)）及再灌注期間（30 min、60 min、90 min、120 min時(shí)）進(jìn)行超聲檢查。

1.3 實(shí)時(shí)三維超聲檢查 應(yīng)用Philips iE33彩色多普勒超聲顯像儀，三維探頭（3X-1），頻率1～3 MHz。連接心動(dòng)圖之后，于心尖四腔切面，待圖像清晰符合要求時(shí)，按下“Full Volume”鍵，調(diào)節(jié)按鈕并微調(diào)探頭，待顯示屏上四腔觀圖像顯示滿意后，按“Acquire”鍵采集并存儲 “金字塔”形全容積三維數(shù)據(jù)圖像。將所采集的圖像以Dicom格式存儲。

1.4 圖像分析 將圖像導(dǎo)入Qlab 5.2工作站，用3DQA軟件進(jìn)行脫機(jī)分析。打開圖像，點(diǎn)擊3DQA軟件進(jìn)行圖像分析并記錄參數(shù)[5]，包括左心室多節(jié)段達(dá)最小容積時(shí)間（Tmsv）的最大差值（Tmsv-Dif）及標(biāo)準(zhǔn)差（Tmsv-SD）。為了去除心率的影響，軟件自動(dòng)得出每個(gè)參數(shù)的標(biāo)化值（將上述各參數(shù)除以心動(dòng)圖R-R間期的時(shí)間再乘以100%，即各參數(shù)占各自心動(dòng)周期的百分比），分別記為Tmsv-Dif%、Tmsv-SD%。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 17.0軟件，不同時(shí)間點(diǎn)Tmsv-Dif、Tmsv-SD、Tmsv-Dif%及Tmsv-SD%比較采用單因素方差分析，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 缺血及再灌注前后犬常規(guī)超聲指標(biāo)變化 犬左心室頓抑心肌缺血期間與缺血前（基礎(chǔ)狀態(tài)）相比，隨著缺血時(shí)間的延長，心率加快，左心室收縮末期容積（LVEDV）及舒張末期容積（LVESV）增加，左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）減少。再灌注期間與缺血前相比，隨著再灌注時(shí)間的延長，心率、LVEDV、LVESV及LVEF逐漸恢復(fù)，至灌注120 min時(shí)與基礎(chǔ)狀態(tài)比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；而心率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見表1。

2.2 各時(shí)間點(diǎn)Tmsv-Dif及Tmsv-SD比較 與缺血前（基礎(chǔ)狀態(tài)）相比，犬左心室頓抑心肌缺血期間，隨缺血時(shí)間的延長，Tmsv-SD、Tmsv-Dif逐漸升高，缺血期間及再灌注后與缺血前比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；再灌注期間，隨再灌注時(shí)間的延長，Tmsv-SD、Tmsv-Dif逐漸恢復(fù)，至灌注120 min時(shí)Tmsv-SD、Tmsv-Dif與缺血前（基礎(chǔ)狀態(tài)）比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表1及圖1。

圖1 實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖時(shí)間-容積曲線。A.缺血前左心室心肌Tsmv一致；B.缺血期間左心室心肌Tsmv差異較大，曲線紊亂

2.3 各時(shí)間點(diǎn)Tmsv-Dif%及Tmsv-SD%比較 與缺血前（基礎(chǔ)狀態(tài)）相比，左心室頓抑心肌缺血期間、再灌注后Tmsv-SD%、Tmsv-Dif%增大。缺血期間，隨缺血時(shí)間的延長，Tmsv-SD%、Tmsv-Dif%逐漸增大，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；再灌注期間，隨再灌注時(shí)間的延長，Tmsv-SD%、Tmsv-Dif%逐漸減低，至灌注120 min時(shí)Tmsv-SD%、Tmsv-Dif%與基礎(chǔ)狀態(tài)比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表1。

表1 缺血及再灌注前后常規(guī)超聲測量指標(biāo)比較

3 討論

既往評價(jià)心肌運(yùn)動(dòng)的幅度與時(shí)間主要靠目測，主觀性很強(qiáng)，并且缺乏客觀的評價(jià)依據(jù)，不能定量分析節(jié)段性室壁運(yùn)動(dòng)功能[6]。傳統(tǒng)的組織多普勒超聲成像技術(shù)雖然相對不受心臟整體運(yùn)動(dòng)和鄰近心肌節(jié)段的被動(dòng)牽拉對室壁運(yùn)動(dòng)速度的影響[7]，但是該技術(shù)具有角度依賴性。本實(shí)驗(yàn)研究采用實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖檢查克服了以上缺點(diǎn)，可以直接顯示左心室的三維立體形態(tài)，準(zhǔn)確地反映左心室容積在心動(dòng)周期中的變化。

本實(shí)驗(yàn)研究主要討論不同缺血時(shí)間及心肌缺血后隨著再灌注時(shí)間的延長，左心室收縮同步性運(yùn)動(dòng)的變化情況。關(guān)秀萍等[8]的研究結(jié)果表明左冠狀動(dòng)脈前降支支配范圍廣泛，對整個(gè)左心室功能影響較大。因此，本實(shí)驗(yàn)選擇結(jié)扎左冠狀動(dòng)脈前降支。

心肌運(yùn)動(dòng)與心臟的血供密切相關(guān)。正常情況下，心肌運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)并且有力，從而保證機(jī)體有充足的血液供應(yīng)。急性心肌缺血會(huì)引起相應(yīng)灌注區(qū)域心肌的收縮功能異常，導(dǎo)致射血分?jǐn)?shù)下降，與缺血前相比有明顯差異，隨再灌注時(shí)間的延長，心肌的血供得到及時(shí)恢復(fù)，其運(yùn)動(dòng)及收縮功能均改善明顯，射血分?jǐn)?shù)有增加的趨勢[9,10]。

既往研究將QRS＞120 ms作為非同步化的標(biāo)準(zhǔn)[11]，然而左心室不同步性與心電不同步?jīng)]有必然的聯(lián)系，且機(jī)械同步性比QRS期間能夠更好地評價(jià)左心室同步性。本實(shí)驗(yàn)中測量的參數(shù)Tmsv-dif、Tmsv-SD、Tmsv-dif%、Tmsv-SD%可以定量分析左心室整體是否存在機(jī)械收縮不同步。正常人左心室各節(jié)段心肌Tmsv一致。再灌注能有效改善左心室缺血心肌局部的收縮功能，并隨著時(shí)間的延長改善更加明顯[12]。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，缺血期間，隨缺血時(shí)間的延長左心室心肌的非同步性越來越明顯；在短暫缺血后，隨再灌注時(shí)間的延長，頓抑心肌同步性逐漸恢復(fù)，但未完全恢復(fù)。左前降支供血節(jié)段前壁、前室間隔和心尖的收縮功能與同步性的恢復(fù)對左心室整體收縮功能與同步性的影響較大。正常時(shí)左心室前壁對整體收縮功能的影響較下壁大，前壁心肌缺血對左心整體收縮功能的損害比下壁顯著，前壁心肌缺血更容易發(fā)生心肌構(gòu)型改變和心腔擴(kuò)大[8]，導(dǎo)致心肌收縮運(yùn)動(dòng)受到影響，出現(xiàn)非同步性運(yùn)動(dòng)。因此，心肌缺血是影響心肌同步性運(yùn)動(dòng)的主要因素之一。

缺血導(dǎo)致心肌出現(xiàn)非同步性運(yùn)動(dòng)，本實(shí)驗(yàn)所用指標(biāo)的敏感性高于心電圖及二維超聲檢查，即短暫缺血時(shí)，心電圖及二維超聲檢查結(jié)果顯示正常，而同步性指標(biāo)即有相應(yīng)的改變。因此，當(dāng)心電圖及二維超聲檢查結(jié)果正常，而同步性指標(biāo)有變化時(shí)，即說明存在心肌缺血，為臨床疾病診斷提供依據(jù)。張瑞芳等[13]研究發(fā)現(xiàn)，正常人左心室心肌的舒縮運(yùn)動(dòng)是同步的。然而本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，再灌注期間左心室心肌尚存在非同步性運(yùn)動(dòng)，與陳冬冬等[14]的研究結(jié)果一致，可能與灌注時(shí)間較短、心肌的血供未完全恢復(fù)正常有關(guān)。

本實(shí)驗(yàn)的局限性在于：實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖采集的圖像幀頻較低（15～25 Hz），圖像時(shí)間和空間分辨率有限。此外，本實(shí)驗(yàn)樣本量較少，容易產(chǎn)生偏倚。因此，尚需要在相同條件下進(jìn)行多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

總之，本實(shí)驗(yàn)采用實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖評價(jià)犬左心室頓抑心肌的運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)在缺血期間，犬左心室頓抑心肌的同步性隨缺血時(shí)間的延長，非同步性運(yùn)動(dòng)越來越明顯，并隨灌注時(shí)間的延長逐漸恢復(fù)。實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖可以定量評價(jià)心肌缺血，較以往其他檢查具有一定的優(yōu)勢，但其仍有一定的局限性，可以從心臟全容積圖像進(jìn)行分析以克服其局限性。

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（責(zé)任編輯 張春輝）

Real-time Three-dimensional Echocardiography in Assessing Myocardial Stunning of Left Ventricular Systolic Synchrony in Dogs

PurposeTo assess the changes of myocardial stunning of left ventricular systolic synchrony in dogs with real-time three-dimensional echocardiography.Materials and MethodsTwelve dogs underwent ultrasound examination before ischemia, during ischemia (at intervals of 5 min and 15 min) and reperfusion period (at intervals of 30 min, 60 min, 90 min and 120 min) with real-time three-dimensional echocardiography. Minimum volume time (Tmsv), standard deviation (Tmsv-SD) and the maximum different (Tmsv-Dif) at each time point were analyzed with 3DQA software.ResultsCompared with those before ischemia, Tmsv-SD, Tmsv-dif, Tmsv-SD% and Tmsv-dif% gradually increased along with the duration of ischemia (difference with statistic significance, P＜0.05); Tmsv-SD, Tmsv-dif, Tmsv-SD% and Tmsv-dif% gradually decreased along with the duration of perfusion time (difference with statistic signifcance, P＜0.05).ConclusionAsynchronization tends to be obvious along with the duration of ischemia, whilst the prolonging perfusion time may recover synchronization gradually.

Myocardial ischemia; Echocardiography, Doppler, color; Ventricular function, left; Myocardial contraction; Disease models, Animal; Dog

遼寧醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院超聲科 遼寧錦州 121001

李玉宏

Department of Ultrasound, the First Affliated Hospital of Liaoning Medical University,

Jinzhou 121001, China

Address Correspondence to: LI Yuhong

E-mail: yuhong_jiahui@163.com

遼寧省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2013022020）。

R-33；R445.1

2013-08-26

修回日期：2013-12-18

中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志

2014年 第22卷 第1期：1-3

Chinese Journal of Medical Imaging

2014 Volume 22(1): 1-3

10.3969/j.issn.1005-5185.2014.01.001