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家兔挤压伤后心肌继发损伤评价的实验研究

郭进春  
【摘要】:目的 通过制作家兔挤压伤模型,综合评价挤压伤后心肌继发损伤状况。观察肢体挤压伤后各时段的血清电解质(血钾K~+、血钙Ca~(2+)、肌酐Cr、尿素氮BUN)、肌红蛋白(MYO)、肌酸激酶(CK)、肌钙蛋白I (cTnI)、肌酸激酶心肌同功酶(CK-MB);心肌及血浆内活性物质心钠素(Atrial Natriuretic Peptide,ANP)、内皮素(Endothelin-1,ET-1)的改变;制作病理切片,光镜及电镜下观察各时间点心肌受损改变;应用多功能心脏复合超声显像技术评价挤压伤后心脏继发损伤情况,探讨应用超声技术评价挤压伤后心肌继发损伤的准确性和可行性。 方法 1、动物模型制作 健康新西兰家兔42只,体重约(2.5~3.0kg,成都医学院动物中心提供),雌雄不拘,随机分为实验对照组(6只)和挤压伤组(36只)。采用自制挤压器械制作挤压伤模型,挤压重20kg,集中挤压于家兔臀部及双后腿,连续挤压6小时后解除挤压。再根据解压后不同时间段将挤压伤组分为:解压后即刻组、6h、12h、24h、48h及72h组,每组6只。各组分别在B超引导下从颈内静脉取血约4ml,检测血清BUN、Cr、K~+、Ca~(2+)、CK、MYO等浓度,并观察这些指标在不同时段的变化情况。对照组及实验组在解除挤压后各时间点处死家兔,大腿肌肉取材。观察被挤压部位肌肉HE染色病理变化情况。 2、家兔挤压伤后心肌继发损伤的实验室与病理检查 同上建立家兔挤压伤模型,仍将其为实验对照组(6只)和挤压伤组(36只),根据解压后时间点再将其分为:解压后即刻组、6h、12h、24h、48h及72h组。①各组分别在B超引导下从颈内静脉取血约6ml,其中2ml置于洁净试管,采用ACS-180型自动化学发光系统,检测肌钙蛋白-I(cTnI)及肌酸激酶心肌同功酶(CK-MB)浓度;剩余4ml采用应用放射免疫法检测血浆ANP、ET-1浓度。②各组家兔在取血后处死,打开胸腔,在心脏仍跳动时剪开心脏。取部分心肌应用放射免疫法检测心肌组织中的ANP、ET-1含量。③另取部分心肌应用光学显微镜及透视电子显微镜观察挤压伤后不同时间段心肌组织光学病理及超微结构变化情况。 3、多功能复合超声评价挤压伤后心肌继发损伤情况 采用Philips iE33彩色多普勒超声诊断仪,S5-1心脏探头,频率2~5MHz,帧频为70帧/s。常规超声检查,测量左室结构、左室整体收缩功能及左室整体舒张功能:左室射血分数(LVEF)、左室周径缩短率(LVFS)、左室室壁增厚(△T)及每分钟输出量(CO);快速充盈期峰值血流速度(PFVE)、缓慢充盈期峰值血流速度(PFVA)、快速充盈期与缓慢充盈期峰值血流比值(PFVE/PFVA)、舒张期充盈速率PFR等。左室壁运动状态采用斑点追踪成像技术评价:记录并存储胸骨旁左心室短轴切面二尖瓣水平、乳头肌水平及心尖水平切面、标准心尖两腔、三腔、四腔切面至少3个心动周期的二维超声动态图像。导入仪器内置的QLAB分析软件,测量家兔心肌径向应变(radial strain,RS)、周径应变(circumferential strain,CS)、长轴应变(longitudinal strain,LS)。扭转指标:左心室整体扭转角度峰值(Peak twist angle,Ptw)。 4、统计学方法 所有数据均为计量资料,采用均数±标准差(x±s)表示。应用SPSS17.0统计软件分析,以Ρ0.05认为差异有统计学意义。多组比较采用方差分析,组间两两比较采用LSD-t检验。 结果 1、挤压伤后家兔血清K+、Cr、BUN、CK、MYO等指标均不同程度升高(Ρ0.05),约在12h达到峰值,并持续至伤后24h,72h后逐渐降至正常,血清Ca2+则有所下降,至72h逐渐恢复。受挤压处臀部及肢体肌肉组织病理呈现水肿、出血、坏死等病变。 2、血清肌钙蛋白-I(cTnI)、肌酸激酶心肌同功酶(CK-MB)及心肌活性物质ANP、ET-1均有相应改变,心肌组织ANP、ET-1含量则有所下降,提示存在心肌损伤。 3、心肌病理改变:心肌组织及心肌细胞超微结构均出现病理改变。光镜下心肌组织常规HE染色见:组织水肿、充血,有炎症细胞浸润;电镜下观察心肌细胞超微结构:可见线粒体水肿、嵴小梁断裂及细胞核破坏等改变。随着解压时间延长,其病理改变逐渐加重,在12-24h最为明显。提示肢体挤压伤可致心肌继发损伤。 4、多功能复合超声检查 左室整体收缩功能指标LVEF、LVFS、△T及CO均有所下降,特别是在挤压后6h及12h明显。左室整体舒张功能PFVE、PFVA、PFVE/PFVA、PFR则在解压后12~24h有所改变。斑点追踪技术检测解压后各时间段左室长轴应变LS、径向应变RS、周径应变CS及扭转功能指标Ptw均减低,差异有统计学意义(P0.05)。解压后6h和12h下降最为明显(P0.01)。解压后72h上述指标有所改善,但仍维持在较低水平。差异有统计学意义(P0.05)。 结论 1、肢体挤压伤可导致心肌继发损伤:特征性心肌实验室检测指标、心肌组织病理及超微结构的改变均提示心肌受损。心肌受损程度在解除挤压后一定时间窗内逐渐加重,至解压后12~24h达到受损峰值。 2、常规超声心动图能够评价挤压伤后心脏形态学、血流动力学和心脏功能等情况,超声检测结果与心肌标志物、心肌组织病理、超微病理等改变在时间上及程度上具有高度一致性。 3、斑点追踪显像技术由于其不受心脏整体运动和检查角度的影响,能更真实、准确地反应室壁运动状态。常规超声心动图结合斑点追踪技术评价挤压伤后心肌继发损伤具有准确可靠、方便快捷及重复性好的优点。 4、有关对肢体挤压伤后心肌继发损伤的综合评价,尤其应用复合超声心动图技术无创评价挤压伤后心肌室壁运动状态及心脏整体功能在查新范围内鲜见报道。


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