实时三维超声心动图定量评价心肌顿抑犬和心肌梗死犬左室容积、局部几何形状、心肌灌注及其局部收缩功能的实验研究

摘要

心肌缺血是临床常见的病理生理过程。心肌顿抑和心肌梗死均由心肌缺血引起，但两者缺血的严重程度和持续时间不同，因此在后果上存在明显差异。顿抑心肌由于缺血时间短(2～20min)、程度轻，未造成心肌坏死，在血运重建术后其功能障碍是可逆转的；而梗死心肌由于严重持久(180min)的缺血，造成心肌死亡，血运重建术对其是无效的。故前瞻性地评价存活的顿抑心肌和非存活的梗死心肌对介入治疗适应证的选择具有指导意义。多巴酚丁胺负荷超声心动图(DSE)广泛应用于冠心病心肌存活性的检测，但其结果的判断是根据对左室整体及局部功能的定性分析，具有主观性。传统二维超声心动图(2DE)研究表明：分析DSE过程中左室容积的变化可以定量方式为冠心病的诊断提供有用信息。然而，2DE测量左室容积是在对左室形态作某些几何学假设的基础上进行，左室形态有变异时易出现测量误差。近年来的研究表明：实时三维超声心动图(RT-3DE)能够准确测量各种形态下的左室容积。 急性心肌缺血明显地改变了左室局部的几何形状，这种几何形状的改变影响局部室壁应力的分布，因而造成缺血心肌功能的改变。左室容积、重量及射血分数是评价左室功能最常测量的指标，而作为左室功能重要决定因素的心室几何形状一直未作为常规测量，其原因主要是：到目前为止还没有一个简单可行的方法定量左室局部几何形状。应用二维超声心动图评价左室几何形状的方法，如长/宽比值(L/D)、傅力叶分析或曲率分析均是依赖有限的二维切面描述具有三维特征的左室，在评价左室局部几何形状方面显示出其局限性。三维超声心动图的出现为全面评价左室局部几何形状提供了可能。动态三维超声心动图的实验研究表明：应用心内膜至中心轴(二尖瓣环中点至心尖部心内膜最远点的轴线)的径向距离定量评价左室局部几何形状，所有测量值与实体测值平均差值仅(0.9±0.8)mm。表明可以应用上述径向距离作为定量评价左室局部几何形状的指标。但该方法图像的采集及左室表面重建时心内膜的勾画烦琐费时，难以常规应用于临床。近年来，RT-3DE得到广泛应用。RT-3DE可以实时采集、同步显示心脏结构的立体形态。动物实验研究表明：应用RT-3DE心尖长轴8平面法勾画心内膜和心外膜边界，能准确、快速地重建左室三维几何形状。 随着各种新的治疗措施的应用，越来越多缺血性心脏病患者有机会在冠脉闭塞后得到及时的再灌注治疗。临床上常可遇见以下情况：急性冠脉闭塞后，缺血心肌恢复血流灌注，但其局部收缩功能仍未恢复正常。判断其原因是心肌顿抑或心肌梗死，对确定治疗方案及估计预后具有重要意义。诊断心肌顿抑或心肌梗死必须建立在同时测定心室功能及心肌血流的基础上。传统二维超声心动图可以通过分析节段性室壁运动状况评价左室局部收缩功能，因其扫查切面观有限，显示整体室壁运动尚有一定局限性；经外周静脉注射进行心肌造影超声心动图能够识别急性心肌缺血造成的灌注异常及随后心肌再灌注的情况，但因每次注射造影剂后显示气泡反射的持续时间较短，故只能观察某一切面观，不易全面了解心肌灌注；造影增强实时三维超声心动图(CE-RT3DE)在一次弹丸注射后能立即获取整个左室容积和整体心肌造影全容积数据库，可同步观察整体室壁运动及造影效果。 本研究在犬的心肌顿抑和心肌梗死模型中，应用RT-3DE定量评价了实验犬DSE过程中左室容积的变化；并对多巴酚丁胺对实验犬左室局部几何形状的作用进行定量评价；同时，应用CE-RT3DE定量评价了实验犬的心肌灌注及其局部收缩功能。研究分三个部分： 第一部分应用实时三维超声心动图定量评价心肌顿抑犬和心肌梗死犬多巴酚丁胺负荷实验过程中左室容积的变化 第二部分实时三维超声心动图定量评价多巴酚丁胺对心肌顿抑犬和心肌梗死犬左室局部几何形状的作用 第三部分应用造影增强实时三维超声心动图定量评价心肌顿抑犬和心肌梗死犬的心肌灌注及其局部收缩功能 结论： (1)2组实验犬DSE过程中左室容积的变化：冠脉结扎-再灌注后，心肌顿抑组平均LVEDV和LVESV均与心肌梗死组有不同的变化趋势：心肌顿抑组的平均LVEDV和LVESV在Dob＜20μg·kg-1·min-1时呈减小趋势，在Dob≥20μg·kg-1·min-1时呈增大趋势；而心肌梗死组的平均LVEDV和LVESV虽在Dob＜20μg·kg-1·min-1时也呈减小趋势，但在Dob≥20μg·kg-1·min-1时明显增大。心肌顿抑组的平均△VLVEDV％和平均△VLVESV％均明显小于心肌梗死组。 (2)多巴酚丁胺对2组实验犬左室局部几何形状的作用：冠脉结扎-再灌注后，于收缩末期多巴酚丁胺对心肌顿抑组左室局部几何形状的作用不同于心肌梗死组：所选研究平面结扎冠脉供血区平均R值在输注Dob后与静息状态比较，心肌顿抑组，上述平均R值均明显减小，但未恢复至冠脉结扎前输注Dob后的水平；心肌梗死组，上述平均R值较静息状态下均无明显变化；所选研究平面形状在输注Dob后与静息状态比较，心肌顿抑组，所选研究平面形状更接近圆形，并且与冠脉结扎前输注Dob后的形状比较，无明显差异。心肌梗死组，尽管所选研究平面向圆形接近，但与冠脉结扎前输注Dob后的形状比较，仍有明显差异。 (3)2组实验犬心肌灌注及其收缩功能的变化：冠脉结扎导致2组实验犬结扎冠脉供血区均出现WMA及PMD，且CE-RT3DE所测VWMA＞VPMD。冠脉结扎-再灌注后，与冠脉结扎期间比较，心肌顿抑组的VWMA无明显变化，但VPMD减小为0；而心肌梗死组的VWMA无明显变化，VPMD明显减小。CE-RT3DE所测危险心肌、梗死心肌体积分别与伊文思蓝染色和TTC蓝染色结果无明显差异；CE-RT3DE所确定的顿抑心肌，TTC染色证实该心肌无明显坏死。 通过应用RT-3DE分析DSE过程中左室容积的变化、应用RT-3DE分析Dob对左室局部几何形状的作用及应用CE-RT3DE分析左室心肌灌注及其局部收缩功能，可以判断心肌顿抑和心肌梗死，并准确测量危险心肌、梗死心肌的体积。RT-3DE有望为临床判断心肌顿抑和心肌梗死及定量评价顿抑心肌与梗死心肌提供一项有效手段。

目录

摘要

前言

材料与方法

结果

讨论

结论

临床意义

参考文献

第二部分 实时三维超声心动图定量评价多巴酚丁胺对心肌顿抑犬和心肌梗死犬左室局部几何形状的作用

摘要

前言

材料与方法

结果

讨论

结论

临床意义

参考文献

第三部分 造影增强实时三维超声心动图定量评价心肌顿抑犬和心肌梗死犬的心肌灌注及其局部收缩功能

摘要

前言

材料与方法

结果

讨论

结论

临床意义

参考文献

附图（一）

附图（二）

综述实时三维超声心动图及其定量评价左室功能的研究现状

博士研究生期间论文发表情况

致谢