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《第一军医大学》 2001年
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经静脉心肌声学造影评价冠脉微血管内皮功能的研究

黄晓波  
【摘要】: 研究目的: 为探讨经静脉心肌声学造影(MCE)检出不伴冠脉粥样硬化病 变的心肌微血管内皮功能障碍的可行性,本研究在糖尿病一周及急 性高血糖2小时犬整体动物模型上,采用经静脉MCE技术观察心肌 微血管对内皮依赖性舒张因子(Ach)和非内皮依赖性舒张因子 (NTG)的反应,并与放射性微球测定的心肌血流量(MBF)对照; 在相应的离体灌注心肌微动脉模型上,利用显微录像摄像系统及荧 光强度测定技术,观察单根离体心肌微动脉对Ach、NTG的反应, 以及氟碳气体白蛋白微泡与微血管内皮细胞之间的相互作用。 材料和方法: 30条健康成年杂种犬,按实验顺序随机分成正常对照组 (n=10),高血糖组(n=10),和糖尿病组(n=10)。常规麻醉、插管、 开胸、悬吊心包床,二维超声获得理想的左室乳头肌短轴切面后, 分别在基础状态(无药物干预状态),Ach状态(注射Ach后即刻)、 NTG状态(注射NTG后即刻)行经静脉MCE,同期冠状窦采血测 定NO、ET及左房注射放射性微球测定心肌血流量。整个实验过程 中持续监测心率、呼吸、主动脉压,每30分钟监测血糖、血气1次。 在整体动物模型实验全部结束后,用除颤仪电击致心脏停搏后按常 规方法采集光镜、电镜、放射性计数心肌组织。利用剩余组织按 Y.Yuan方法建立离体灌注心肌微动脉模型,采用显微录像摄像系统 及荧光分光光度仪等技术,直接观察单根离体冠脉微动脉对Ach(100 μmol)和NTG(100umol)的反应,观察荧光标记的氟碳气体微泡 在离体灌注的冠脉微动脉内的充盈与排空速度及其与血管壁内皮细 胞之间的相互作用。 MCE心肌视频强度一时间曲线中峰强度(PI)表示微泡在心肌 微血管中的充盈量,心肌前壁区与左心腔区 PI比值(PI ration,PIR) 表示局部心肌相对血流灌注量。心肌达峰强度时间(Tp)代表蛋白 微泡在心肌微血管中的充盈速度,心肌前壁区与左心腔区pp比值 叮p ration,Tp R)表示局部心肌的微泡相对充盈速度卜心肌峰强度 减半时间(TllZ)代表蛋白微泡在心肌内的排空速度,心肌前壁区与 左心腔区乃 比值(TI/2 fatioll,TIo)表示局部心肌微泡相对排空 速度。 结果: 1.心率、血压、血糖及血气的变化:注射造影剂对心率、血压、 血糖及血气无影响;注射ACh后心率下降,注射NTG后血压下降, 高血糖犬及糖尿病犬的血糖值明显高于对照组(详见全文表3)。 2.MCE时间一强度曲线各参数的变化:对照组注射 ACh和 NTG后, PI、PIR均明显增大,Tp、TpR和 TI/2、TI/ZR均明显减少;高血糖组 注射NTG后,PI、PIR均增大,Tp、TpR与乃、TI/ZR明显减少, 但注射ACh后,PI、PIR Tp、TpR及1、TIQR无明显变化;糖尿 病组注射ACh后,PI、PIR减小,Tp、TpR及乃、TI/ZR反而明显增 大,注射NTG后,PI、PIR增大,Tp、TpR及乃、TI/ZR明显减少(详 见全文表4、表5、表6)。 3,0肌血流量(Al3F)的变化:对照组注射 ACh和 NTG后,MBF 明显增加;高血糖组注射NTG后,MBF仍明显增加,但注射Ach后 MBF无变化;糖尿病组注射NTG后,MBF增加,但注射ACh后MBF 明显下降(详见全文表7)。 4.心肌血流量(MBF)与MCE时间-强度曲线各参数的相关关系: 各指标与心肌血流量相关,相关系数在0.68-0.95之间,以峰值强度比 值与心肌血流量相未性最好(详见全文表8)o 5.冠状窦血浆一氧化氮浓度变化:高血糖犬及糖尿病犬冠状窦血浆 -二- NO浓度明显低于正常对照组(详见全文表9)。 6.冠状窦血内皮素浓度的变化:高血糖犬与糖尿病犬冠状窦血浆ET 浓度均明显高于正常对照组(详见全文表10)。 7.心肌病理改变:对照组心肌组织内微血管结构、内皮细胞、心肌 纤维均正常。高血糖组心肌组织内微血管内皮细胞轻度水肿,间隙增 大,心肌细胞间连接尚正常,闰盘结构清楚,肌纤维间糖原颗粒增多, 线粒体大部分正常,少数轻微肿胀。糖尿病组心肌组织内血管内皮细 胞肿胀,基底膜稍增厚,部分腔壁可见炎性细胞附壁现象,心肌纤维 排列大致正常,肌纤维间可见大量糖原颗粒,部分线粒体肿胀,形状 不规则。 8.离体灌注冠脉微血管舒张功能的变化:对照组滴注 ACh和 NTG 后,血管明显扩张;高血糖组微动脉滴注ACh后,血管直径无变化; 滴注NTG后,血管明显扩张;糖尿病组滴注ACh后,血管明显收缩, 滴注NTG后血管明显扩张(详见全文表11)。 9.氟碳微泡在离体灌注冠脉微动脉内的充盈及排空速度的变化:糖 尿病及高血糖犬微动脉内微泡的充盈速度及排空速度均明显小于对照 组(详见全文表12)。 10.离体灌注冠脉微血管内蛋白微泡与血管内皮的粘附情况:正常血 管内皮不粘附蛋白微泡:高血糖犬血管内皮细胞上可见粘附微泡;糖 尿病犬冠脉血管内皮上可见明显微泡附壁情况。 结论: (一)慢性高血糖(糖尿病一周)及急性高血糖2小时可成功 建立。0肌微血管内皮细胞损伤模型。该方法简单、方便、成功率高,
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