王美霞，薛紅紅

(1.西北大學(xué)附屬神木市醫(yī)院超聲科，陜西 神木 719300;2.延安大學(xué)附屬醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科，陜西 延安 716000)

由于各種因素的影響，心肌功能障礙在臨床上的病例越來越多，由于其癥狀不明顯，在臨床上的診斷比較困難[1-2]。超聲檢查具有動態(tài)成像、可重復(fù)性好、操作簡便、無創(chuàng)、實(shí)時(shí)等優(yōu)點(diǎn)，可通過測量左室短軸縮短率(Fractional shortening，F(xiàn)S)、左心室射血分?jǐn)?shù)(Ejection fraction，EF)評估左心室整體的收縮功能。不過傳統(tǒng)超聲存在主觀性強(qiáng)等不足，特別可受到患者心肌順應(yīng)性及性別、心臟負(fù)荷改變、體質(zhì)量指數(shù)多方面因素的影響，可能會使超聲效果受到限制[3-4]。隨著超聲技術(shù)的發(fā)展，斑點(diǎn)追蹤成像(Speckle tracking imaging，STI)技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，克服了角度依賴的限制，能夠準(zhǔn)確測量左心室各節(jié)段應(yīng)變及應(yīng)變率，能提供心臟局部運(yùn)動更多有價(jià)值的信息，從而可敏感地評價(jià)心肌缺血程度[5]。并且當(dāng)前斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)能夠量化左心室功能的變化，能夠觀察到心臟解剖結(jié)構(gòu)變化，有可能更為早期的發(fā)現(xiàn)心肌功能的變化，可客觀的評價(jià)心肌的力學(xué)功能情況[6-7]。本研究通過建立SD大鼠的鹽酸阿霉素急性心臟中毒模型，探討了大鼠心肌功能障礙模型的超聲斑點(diǎn)追蹤評價(jià)體系的建立與應(yīng)用價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料 清潔級3月齡成年SD雄性大鼠(購自北京華阜康生物科技股份有限公司，n=48)，體重285～305 g，飼養(yǎng)于本院實(shí)驗(yàn)動物中心。飼養(yǎng)條件：通風(fēng)良好，環(huán)境整潔，溫度25 ℃左右，相對濕度50%左右，晝夜顛倒，維持日照時(shí)間12 h，自由取食與飲水。阿霉素購自上海復(fù)旦張江生物醫(yī)藥股份有限公司(國藥準(zhǔn)字H20084432)，ES-100V3型動物超聲設(shè)備購自北京永安吉信科技有限公司(探頭頻率10～12 MHz，配有后處理工作站)，7100型全自動生化儀分析購自日本日立公司，病理檢測試劑盒購自武漢谷歌生物公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)分組 48只大鼠隨機(jī)平分為三組：正常組、阿霉素低劑量組、阿霉素高劑量組，在各個(gè)籠上貼好標(biāo)記。阿霉素低劑量組、阿霉素高劑量組按12 mg/kg給予腹腔注射濃度為1 mg/ml、2 mg/ml的鹽酸阿霉素溶液，正常組按6 ml/kg給予腹腔注射0.9%生理鹽水。

1.3 超聲檢查 大鼠麻醉后固定為仰臥，獲取左心室乳頭肌水平短軸切面標(biāo)準(zhǔn)圖像，采集并存儲至少連續(xù)3 個(gè)以上心動周期的超聲心動圖圖像。測定與記錄大鼠的室間隔厚度(Interventricular septum thickness，IVS)、左房內(nèi)徑(Left atrium diameter，LA)、左心室后壁厚度(Left ventricular posterior wall thickness，LVPW)、左心室射血分?jǐn)?shù)(Left ventricular ejection fraction，LVEF)等指標(biāo)。然后啟動超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)，手動勾畫心內(nèi)膜后，調(diào)整感興趣區(qū)寬度，測定左心室收縮期前壁與后壁的徑向應(yīng)變率。

1.4 血液生化指標(biāo)檢測 脊椎脫臼法處死大鼠，在下腔靜脈取血1 ml左右，4 ℃放置30 min后，2000 r/min離心10 min，取上層血清，放于-20 ℃冰箱凍存。采用全自動生化儀檢測血清心肌酶譜含量，包括羥丁酸脫氫酶(Hydroxybutyrate dehydrogenase，HBDH)、肌酸激酶(Creatine kinase，CK)、乳酸脫氫酶(Lactate dehydrogenase，LDH)等。

1.5 病理檢查 剖開大鼠胸腔，暴露心臟行心臟逆行性灌注，取前壁心肌組織在4%多聚甲醛溶液中固定24 h，然后進(jìn)行脫水、組織包埋、切片、病理染色與鏡下觀察，由病理科醫(yī)生分析及判讀。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 21.00統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析，計(jì)量資料均采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差形式，兩兩對比為t檢驗(yàn)，多組間對比為方差分析，相關(guān)性分析采用Pearson分析，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié) 果

2.1 一般情況比較 正常組大鼠精神好，活動量正常，飲食情況無異常。阿霉素低劑量組和阿霉素高劑量組大鼠一定程度的精神萎靡，沒有明顯的掉毛現(xiàn)象，活動量稍減少，被毛蓬松，飲食情況尚正常。

2.2 三組常規(guī)超聲指標(biāo)比較 三組的IVS、LVEF、LVPW、LA等常規(guī)超聲指標(biāo)比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)，見表1。

表1 三組常規(guī)超聲指標(biāo)比較(mm)

2.3 三組左心室收縮期超聲斑點(diǎn)追蹤參數(shù)比較 阿霉素低劑量組、阿霉素高劑量組的左心室收縮期前壁與后壁徑向應(yīng)變率都低于正常組(均P<0.05)，阿霉素高劑量組低于阿霉素低劑量組(P<0.05)，見表2。

2.4 三組血液生化指標(biāo)比較 阿霉素低劑量組、阿霉素高劑量組的血清CK、LDH與HBDH水平都高于正常組(均P<0.05)，阿霉素高劑量組高于阿霉素低劑量組(P<0.05)，見表3。

表2 三組左心室收縮期超聲斑點(diǎn)追蹤參數(shù)比較(%)

表3 三組血液生化指標(biāo)比較(U/L)

2.5 三組病理特征 正常組心肌細(xì)胞排列整齊、結(jié)構(gòu)規(guī)則，心肌間質(zhì)的纖維組織含量正常。阿霉素低劑量組、阿霉素高劑量組心肌細(xì)胞局灶性水腫，心肌細(xì)胞核萎縮、溶解，間隙增寬，心肌細(xì)胞空泡樣變心肌間質(zhì)水腫。見圖1。

圖1 三組病理特征(HE染色，×40)

2.6 大鼠心肌功能障礙模型超聲斑點(diǎn)追蹤指標(biāo)與血液生化指標(biāo)相關(guān)性分析 在阿霉素低劑量組、阿霉素高劑量組32只大鼠中，Pearson分析顯示左心室收縮期前壁、后壁徑向應(yīng)變率與CK、LDH、HBDH存在負(fù)相關(guān)性(均P<0.05)。見表4。

表4 大鼠心肌功能障礙模型超聲斑點(diǎn)追蹤指標(biāo)與血液生化指標(biāo)相關(guān)性分析(n=32)

3 討 論

心肌功能檢測是臨床上始終關(guān)注的熱點(diǎn)問題，隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，超聲檢測得到了廣泛應(yīng)用[8]。不過大鼠的體積比較小，心臟位于皮下的深度較淺，心臟體積也較小，常規(guī)超聲很難無法準(zhǔn)確分辨其心臟的結(jié)構(gòu)。本研究顯示三組的IVS、LVEF、LVPW、LA等常規(guī)超聲指標(biāo)對比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)，表明大鼠心肌功能障礙模型在常規(guī)超聲上很難有明確改變。從機(jī)制上分析，常規(guī)超聲的探頭穿透力較弱，不能準(zhǔn)確反映機(jī)體的心功能狀態(tài)[9]。

斑點(diǎn)追蹤技術(shù)是以應(yīng)變及應(yīng)變率顯像為基礎(chǔ)心肌運(yùn)動定量分析的新技術(shù)，可以在完整的心動周期中連續(xù)追蹤每個(gè)斑點(diǎn)的運(yùn)動軌跡，從而得到節(jié)段心肌組織在收縮和舒張過程中產(chǎn)生的變化情況[10]。本研究顯示阿霉素低劑量組、阿霉素高劑量組的左心室收縮期前壁與后壁徑向應(yīng)變率都低于正常組(均P<0.05)，阿霉素高劑量組低于阿霉素低劑量組(P<0.05)，表明超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)能有效判定大鼠心肌功能障礙情況。當(dāng)前也有研究顯示，超聲斑點(diǎn)追蹤能獲得不同方向局部心肌的應(yīng)變值，也跟蹤局部聲學(xué)斑點(diǎn)的運(yùn)動軌跡，最大程度地避免了斑點(diǎn)丟失的問題，縮短了檢查時(shí)間，測得的左室整體應(yīng)變具有更好的可重復(fù)性，提高了檢查質(zhì)量[11]。

本研究顯示阿霉素低劑量組、阿霉素高劑量組的血清CK、LDH與HBDH水平都高于正常組(均P<0.05)，阿霉素高劑量組高于阿霉素低劑量組(P<0.05)。從機(jī)制上分析，LDH是一種存在于心肌、骨骼肌、腎臟的糖酵解酶，心肌損傷時(shí)可導(dǎo)致血清LDH升高，但是其升高較晚，持續(xù)時(shí)間較長[12]。CK主要存在于心肌和骨骼肌的胞漿和線粒體中，當(dāng)心肌功能障礙時(shí)時(shí)，血清CK水平可快速升高，但其持續(xù)時(shí)間相對較短。血清HBDH水平能夠反應(yīng)LDH 同工酶 的活性，在心肌損傷中具有很高的特異性。心肌功能障礙可導(dǎo)致大鼠心肌細(xì)胞的線粒體功能失衡，使得大鼠心肌細(xì)胞膜及線粒體膜受損，使得CK、LDH與HBDH水平升高[13]。但是血液生化指標(biāo)分析對于標(biāo)本的檢測時(shí)限要求比較高，同時(shí)CK、LDH與HBDH指標(biāo)升高的時(shí)間不同，很難及時(shí)反映機(jī)體的心肌功能狀況[14]。

超聲斑點(diǎn)追蹤是一種不依賴于角度的評估左心室收縮功能的檢查方法，可有效反映左心室收縮期室壁各節(jié)段應(yīng)變能力[15-16]。有研究表明左心室心肌由三層走形不一的心肌纖維構(gòu)成，超聲斑點(diǎn)追蹤可反映三層心肌的形變差異，可對左心室肌壁進(jìn)行分層應(yīng)變分析，來反映三層心肌的收縮功能變化[17]。超聲斑點(diǎn)追蹤也能較客觀的評價(jià)局部心肌的形變，從而更敏感發(fā)現(xiàn)心臟局部的病理狀況[18-19]。本研究Pearson分析顯示大鼠心肌功能障礙模型的左心室收縮期前壁、后壁徑向應(yīng)變率與CK、LDH、HBDH存在負(fù)相關(guān)性(均P<0.05)，表明超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)能有效評價(jià)大鼠心肌功能障礙模型的心功能。特別是左心室收縮期前壁、后壁徑向應(yīng)變率是反映心肌收縮力的非負(fù)荷依賴指標(biāo)，可有效提供反映局部收縮功能的信息[20]。

綜上所述,超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)能有效評價(jià)大鼠心肌功能障礙模型的心功能，左心室收縮期徑向應(yīng)變率與血液心肌功能生化指標(biāo)存在相關(guān)性。