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

實時三維超聲評價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

目的應用實時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）行實時三維超聲檢查，采用3DQA軟件分析左心室達最小容積時間（Tmsv）的最大差值（Tmsv-Dif）、標準差（Tmsv-SD）及各時間點Tmsv的最大差值和標準差的標化值。結果與缺血前相比，隨缺血時間的延長，Tmsv-SD、Tmsv-Dif、Tmsv-SD%、Tmsv-Dif%逐漸升高，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；隨灌注時間的延長，Tmsv-SD、Tmsv-Dif、Tmsv-SD%、Tmsv-Dif%逐漸減低，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。結論犬頓抑心肌隨缺血時間的延長，非同步性越來越明顯；隨灌注時間的延長，其同步性逐漸恢復。

心肌缺血；超聲心動描記術，多普勒，彩色；心室功能，左；心肌收縮；疾病模型，動物；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，具有結構上的完整性，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[1,2]。Braunwald等[3]于1982年首次提出頓抑心肌的概念，指心肌短時間缺血不發(fā)生心肌壞死，所引起的結構、代謝和功能的變化于再灌注后需要數(shù)小時、數(shù)天乃至數(shù)周才能恢復的現(xiàn)象。心肌缺血后，心功能的改善與心肌缺氧及水腫有關，Thibault等[4]探討了長時間心肌缺血（缺血時間＞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間的變化規(guī)律研究較少。本研究擬應用實時三維超聲探討不同灌注時間犬頓抑心肌左心室收縮同步性隨時間的變化規(guī)律，分析灌注時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 動物模型的建立 實驗犬常規(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進行麻醉，再進行快速氣管插管，連接呼吸機及肢體導聯(lián)心電圖。分離股動、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，于左冠狀動脈前降支近分叉處游離冠狀動脈，穿線并套入軟管。犬左冠狀動脈前降支結扎15 min后再灌注，分別于缺血前（基礎狀態(tài)）、缺血期間（5 min、15 min時）及再灌注期間（30 min、60 min、90 min、120 min時）進行超聲檢查。

1.3 實時三維超聲檢查 應用Philips iE33彩色多普勒超聲顯像儀，三維探頭（3X-1），頻率1～3 MHz。連接心動圖之后，于心尖四腔切面，待圖像清晰符合要求時，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 將圖像導入Qlab 5.2工作站，用3DQA軟件進行脫機分析。打開圖像，點擊3DQA軟件進行圖像分析并記錄參數(shù)[5]，包括左心室多節(jié)段達最小容積時間（Tmsv）的最大差值（Tmsv-Dif）及標準差（Tmsv-SD）。為了去除心率的影響，軟件自動得出每個參數(shù)的標化值（將上述各參數(shù)除以心動圖R-R間期的時間再乘以100%，即各參數(shù)占各自心動周期的百分比），分別記為Tmsv-Dif%、Tmsv-SD%。

1.5 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 17.0軟件，不同時間點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)計學意義。

2 結果

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

2.2 各時間點Tmsv-Dif及Tmsv-SD比較 與缺血前（基礎狀態(tài)）相比，犬左心室頓抑心肌缺血期間，隨缺血時間的延長，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)計學意義（P＜0.05）；再灌注期間，隨再灌注時間的延長，Tmsv-SD、Tmsv-Dif逐漸恢復，至灌注120 min時Tmsv-SD、Tmsv-Dif與缺血前（基礎狀態(tài)）比較，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。見表1及圖1。

圖1 實時三維超聲心動圖時間-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 各時間點Tmsv-Dif%及Tmsv-SD%比較 與缺血前（基礎狀態(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，隨缺血時間的延長，Tmsv-SD%、Tmsv-Dif%逐漸增大，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；再灌注期間，隨再灌注時間的延長，Tmsv-SD%、Tmsv-Dif%逐漸減低，至灌注120 min時Tmsv-SD%、Tmsv-Dif%與基礎狀態(tài)比較，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1 缺血及再灌注前后常規(guī)超聲測量指標比較

3 討論

既往評價心肌運動的幅度與時間主要靠目測，主觀性很強，并且缺乏客觀的評價依據(jù)，不能定量分析節(jié)段性室壁運動功能[6]。傳統(tǒng)的組織多普勒超聲成像技術雖然相對不受心臟整體運動和鄰近心肌節(jié)段的被動牽拉對室壁運動速度的影響[7]，但是該技術具有角度依賴性。本實驗研究采用實時三維超聲心動圖檢查克服了以上缺點，可以直接顯示左心室的三維立體形態(tài)，準確地反映左心室容積在心動周期中的變化。

本實驗研究主要討論不同缺血時間及心肌缺血后隨著再灌注時間的延長，左心室收縮同步性運動的變化情況。關秀萍等[8]的研究結果表明左冠狀動脈前降支支配范圍廣泛，對整個左心室功能影響較大。因此，本實驗選擇結扎左冠狀動脈前降支。

心肌運動與心臟的血供密切相關。正常情況下，心肌運動協(xié)調(diào)并且有力，從而保證機體有充足的血液供應。急性心肌缺血會引起相應灌注區(qū)域心肌的收縮功能異常，導致射血分數(shù)下降，與缺血前相比有明顯差異，隨再灌注時間的延長，心肌的血供得到及時恢復，其運動及收縮功能均改善明顯，射血分數(shù)有增加的趨勢[9,10]。

既往研究將QRS＞120 ms作為非同步化的標準[11]，然而左心室不同步性與心電不同步?jīng)]有必然的聯(lián)系，且機械同步性比QRS期間能夠更好地評價左心室同步性。本實驗中測量的參數(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，并隨著時間的延長改善更加明顯[12]。

本實驗結果表明，缺血期間，隨缺血時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，隨再灌注時間的延長，頓抑心肌同步性逐漸恢復，但未完全恢復。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對左心室整體收縮功能與同步性的影響較大。正常時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)生心肌構型改變和心腔擴大[8]，導致心肌收縮運動受到影響，出現(xiàn)非同步性運動。因此，心肌缺血是影響心肌同步性運動的主要因素之一。

缺血導致心肌出現(xiàn)非同步性運動，本實驗所用指標的敏感性高于心電圖及二維超聲檢查，即短暫缺血時，心電圖及二維超聲檢查結果顯示正常，而同步性指標即有相應的改變。因此，當心電圖及二維超聲檢查結果正常，而同步性指標有變化時，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動是同步的。然而本實驗結果顯示，再灌注期間左心室心肌尚存在非同步性運動，與陳冬冬等[14]的研究結果一致，可能與灌注時間較短、心肌的血供未完全恢復正常有關。

本實驗的局限性在于：實時三維超聲心動圖采集的圖像幀頻較低（15～25 Hz），圖像時間和空間分辨率有限。此外，本實驗樣本量較少，容易產(chǎn)生偏倚。因此，尚需要在相同條件下進行多次重復實驗以驗證實驗結果。

總之，本實驗采用實時三維超聲心動圖評價犬左心室頓抑心肌的運動，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間的延長，非同步性運動越來越明顯，并隨灌注時間的延長逐漸恢復。實時三維超聲心動圖可以定量評價心肌缺血，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行分析以克服其局限性。

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（責任編輯 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

遼寧省自然科學基金項目（2013022020）。

R-33；R445.1

2013-08-26

修回日期：2013-12-18

中國醫(yī)學影像學雜志

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