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实时三维超声及应变率成像技术定量评价犬急性右室缺血时心室及心肌功能的基础研究

张立敏  
【摘要】: 前言 虽然单纯右室梗死(right ventricular myocardial infarction,RVMI)发病率很低,不足3%,但伴随着左室下壁心肌梗死的右室心梗发病率却很高,文献报道可达50%。急性右室心肌缺血常导致右室严重的收缩、舒张功能损害,同时对左心系统的功能产生重要影响,常常伴有严重的血液动力学障碍,导致较高的病死率。因而,早期发现右室心肌梗死,并准确评价左、右心室功能是临床诊疗中的关键。 目前,实时三维超声心动图(Real-time three dimensional echocar-diography,RT-3DE)技术已有了快速发展,在临床中已得到了初步应用,在评价左室容积及功能方面得到了较好的效果。但对右室容积和功能的评价仍然停留在实验阶段,特别对急性右室缺血时的右室容积和功能评价很少,针对心梗后附壁血栓等心内异物大小的评价亦较少,因而本实验拟通过应用实时三维超声评价右室心肌梗死模型来论证实时三维超声对急性缺血时右室容积及异物定量的准确性,进而,无创评价急性右室缺血时两心室功能,探讨急性右室缺血对左室功能的影响。 应变/应变率超声成像(strain/strain rate imaging,SRI)是在组织多普勒(Doppler tissue imaging,DTI)技术基础上发展起来的一项定量评价局部心肌运动及功能的新技术,大量动物及临床实验研究已表明SRI技术评价局部心肌具有很高的敏感性及特异性。本实验拟应用SRI技术,通过定量评价急性缺血时两心室部分心肌,探讨急性右室心肌缺血情况下,两心室容积改变同时,两室壁心肌的局部运动和功能变化。 方法 第一部分 1、结扎15只犬右冠状动脉、部分左冠状动脉,制成犬右室心肌梗死模型。 2、在离体心脏右室内放入1-2块异物,按离体前右室舒张末压力(RVDEP),将生理盐水计量注入充盈右室。将异物及盐水体积共同作为真实右室容积。 3、应用二维超声心动图(2DE)测定右室容积(RVV)及异物最大直径和面积。 4、应用RT-3DE系统,分别采用X-plane成像方法、Full volume成像方法采集右室图像,计时online测量RVV;切割Full volume图像选择异物最大切面并测量其最大直径和面积。 5、每次实验结束后,将心肌组织进行2%氯化三苯四氮唑(TTC)染色,鉴定模型情况。 第二部分 9只犬,暴露心脏,于右冠状动脉阻断前后分别测量右室舒张末压(RVEDP)、右室收缩末压(RVESP);左室舒张末压(LVEDP)、左室收缩末压(LVESP)且于右冠状动脉阻断前后分别行RT-3DE及SRI心脏检查。犬右冠状动脉阻断前为正常对照组(NC组);右冠状动脉阻断后为实验组(IRCA组)。 RT-3DE容积检测:应用Philips-iE33型超声显像仪,X3-1心脏探头,取标准心尖四腔切面图像,在四个连续心动周期内获得全容积图像并存储。启动仪器自带的Qlab软件3DQ Advance插件分析图像,测量RVEDV、RVESV、LVEDV、LVESV并计算每搏量(SV)和射血分数(EF),及后间隔的节段射血分数(rEF)。 SRI检测:采用S5-1 2DE心脏探头,启动多普勒组织成像程序,取标准心尖四腔切面,获取三个连续心动周期图像并存储。以心肌收缩期峰值速度(V_(peak sys))、收缩期峰值应变(S_(peak sys))及收缩期峰值应变率(SR_(peak sys))、舒张期峰值应变率(SR_(peak dia))作为评价局部心肌运动功能指标,测量右室游离壁(RFW)、左室侧壁(LLW)及后间隔(PIVS)的基底段(Bas)、中间段(Mid)心肌的各指标。 病理检测:实验结束后,取右室及后间隔心肌组织进行电镜检查,观察该处心肌超微结构。 结果 第一部分 1、Full volume、X-plane成像所测RVV与实际注液量相比较无统计学差异,且显著正相关(r=0.90;r=0.83)。 2、X-plane成像时间较Full volume成像时间明显缩短,有统计学意义。 3、二维Simpson法所测RVV与Full volume成像、X-plane成像测值间比较有统计学差异。二维Simpson法测值与实际注液量正相关(r=0.67),但明显较前二者低,且差异显著,较实际值低估22.9%。 4、RT-3DE、2DE测量的异物直径和面积与实测值显著正相关(直径相关性分别为:r=0.96,r=0.85,面积相关性分别为r=0.88,r=0.77)。但2DE测量直径和面积较实测值分别低估31.1%、36.4%,且与实测值比较有统计学意义。 第二部分 1、阻断右冠状动脉不影响室间隔血供。 2、IRCA组RVEDP显著升高,RVESP显著降低;而LVESP明显降低,LVEDP虽升高,但与NC组比较无统计学意义。 3、IRCA组RVEDV及RVESV均显著增加,LVEDV显著减小。IRCA组RVSV及RVEF均明显减低,与NC组比较有统计学意义:LVSV亦明显降低,LVEF虽然减低,但与NC组比较无统计学意义。IRCA组PIVS的rEF较NC组显著降低,有统计学差异。 4、NC组及IRCA组RVEDV、RVEDP之间显著正相关(r=0.86,r=0.92);NC组及IRCA组LVEDV、LVEDP之间显著正相关(r=0.88,r=0.89)。 5、IRCA组的RFW及PIVS的各项SRI参数较NC组显著降低,LLW的S_(peak sys),SR_(peak sys),SR_(peak dia)较NC组降低,而V_(systole peak)与NC组比较无显著差异。 6、RFW的S_(peak sys)及LLW的S_(peak sys)与SV显著正相关(r=0.80,r=0.84);PIVS的S_(peak sys)与RVSV显著正相关(r=0.75),与LVSV无明显相关性。 结论 1、RT-3DE较2DE能准确测定犬右室梗死后RVV及心内异物的最大直径和面积。 2、在实际应用中,X-plane成像法较Full volume成像法测定RVV简便快捷。 3、急性右室心肌缺血导致右室增大严重影响了左室功能。 4、RT-3DE能无创定量评价急性右室心肌缺血后心室间相互作用、反映血流动力学变化、定量评价右室和左室收缩功能及心肌节段收缩功能。SRI技术能敏感地定量评价局部心肌运动及收缩、舒张功能。


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