机械心瓣膜患者脑动脉微栓子信号与凝血活性的相关性研究
作者：倪秀石 朱文辉 袁翠英 王淦
单位：倪秀石 朱文辉(210008 南京大学医学院附属鼓楼医院神经内科)；袁翠英(实验中心)；王淦(胸外科)
关键词：经颅多普勒；微栓子信号；人工心瓣膜；凝血活性
中国超声医学杂志991010
摘 要 目的：研究机械心瓣膜患者脑动脉微栓子信号(MES)的数量及相对强度与凝血活性的相关性。方法：采用双门深经颅多普勒(TCD)检测机械心瓣膜患者脑动脉MES，同时检测患者凝血酶原时间国际通用比值(INR)，观察MES数量及相对强度与INR的相关性。结果：MES阳性发现率86.1%(31/36),MES出现频率0～384(中位数39)个/h，MES平均相对强度14～31(24.55±4.33)dB。INR 1.27～3.18(1.99±0.53)。MES数量及相对强度与INR无相关性。结论：机械心瓣膜患者脑动脉MES与凝血活性无关，提示微栓子物质不是血栓性的。
, http://www.100md.com
A Study on Relationship between Cerebral Arterial Microembolic Signals and Coagulation Activity of Patients with Mechanical Heart Valves
Ni Xiushi,Zhu Wenhui,Yuan Cuiying,et al
Dept.Neurology,Gulou Hospital,Medical School of Nanjing University,Nanjing 210008
ABSTRACT Objective:To investigate the relationship between the number and relative intensity of cerebral arterial microembolic signals(MES)and the coagulation activity in patients with mechanical heart valves.Methods：Bigated transcranial Doppler(TCD)was used to detect the MES.The international normalized ratio(INR)of prothrombin time was measured simultaneously.The correlation between the number and relative intensity of MES and the INR were analyzed.Results:The MES were detected in 86.1%(31/36)patients.MES frequency was 0～384(median 39)/hour.MES mean relative intensity was 14～31(24.55±4.33)dB.INR was 1.27～3.18(1.99±0.53).No correlation between the number and relative intensity of MES and the INR was found.Conclusion:The lack of correlation between the number and relative intensity of MES and the coagulation activity of patients with mechanical heart valves suggested that the embolic material in these patients is not thrombotic.
, 百拇医药
KEY WORDS Transcranial Doppler Microembolic signal Mechanical heart valve Coagulation activity
近年来经颅多普勒(TCD)研究发现，机械心瓣膜患者脑动脉血流中检测到无症状微栓子信号(MES)，对这些MES的确切性质及临床意义目前尚未完全明了〔1，2〕。本研究采用双门深TCD检测机械心瓣膜患者脑动脉MES，并探讨MES数量及相对强度与凝血活性的相关性，旨在进一步研究机械心瓣膜患者MES的性质及临床意义。
资料与方法
研究对象 机械心瓣膜置换患者36例，其中男28例，女8例，年龄19～67岁，平均41.86±12.51岁。其中二尖瓣置换9例，主动脉瓣置换12例，双瓣(二尖瓣合并主动脉瓣)置换15例。术后时间0.2～168个月，中位数19个月。术前均无脑血管病病史，术后3天起常规服用抗凝剂华法令，剂量1.5～6.0mg/日，平均2.95±0.79mg/日。
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微栓子信号检测 患者安静、全身放松坐在靠背椅上或仰卧在床上，采用德国DWL公司multi-Dop X4 TCD仪，两个2MHz脉冲波监护探头通过弹性头带放置在两侧颞窗，待获得两侧大脑中动脉(MCA)最佳血流信号后固定探头。采用8.00q版TCD-8栓子检测软件，MCA取样深度45～60mm，双门深探头取样间距5.0mm，取样容积8.0mm，以尽可能低的增益显示清楚多普勒频谱图。不同软件计算MES相对强度的方法不尽相同。TCD-8软件以包括无频谱区域的整个屏幕为背景，自动计算MES相对强度。本研究设置MES相对强度阈值≥9dB。每例检测、记录时间30min。在观察、记录多普勒频谱的同时监听多普勒音频信号的改变。本研究采用第九届国际脑血液动力学会议制订的MES识别标准〔3〕，以在线状态下一名有经验医师的人工判断为MES识别、计数的金标准。在离线状态下根据放大的多普勒频谱图和快速傅立叶转换前的原始多普勒信号，分析、测量MES超出多普勒频谱背景信号的相对强度。
凝血活性检测 TCD检测当日空腹抽血，以0.129mol/L的枸橼酸钠1∶9抗凝，300r/min离心15min，取上层血浆0.1ml，加入凝血活酶试剂(上海医科大学华山医院技协试剂所生产)0.1ml混合后，加入0.025mol/L氯化钙溶液0.1ml，立即启动秒表，不停地轻轻倾斜试管，记录液面停止流动时间，即为凝血酶原时间(PT)。患者PT/正常人平均PT＝凝血酶原时间比值(PR)。国际通用比值(INR)＝PRISI。ISI为凝血活酶试剂的国际敏感度指数。
, 百拇医药
统计学处理 采用SPSS/PC统计软件包，正态分布数据计算平均数和标准差，非正态分布数据计算中位数。采用直线相关分析法观察MES数量及相对强度与INR的相关性。
结 果
本组36例机械心瓣瓣患者，MES阳性发现率86.1%(31/36)，MES出现频率0～384(中位数39)个/小时，MES平均相对强度14～31(24.55±4.33)dB，INR 1.27～3.18(1.99±0.53)。直线相关分析显示：MES数量与INR的相关系数为0.0889，P＝0.623；MES平均相对强度与INR的相关系数为-0.2079，P＝0.298。
讨 论
机械心瓣膜患者术后常规口服抗凝剂以预防机械心瓣膜上血栓形成以及由此造成的动脉栓塞。抗凝治疗后，严重动脉栓塞的年发生率由原来的4%下降到1%〔4〕。近年TCD研究发现，机械心瓣膜患者脑动脉血流中检测到大量MES，对这些MES的性质、临床意义目前尚未完全明了。本研究观察机械心瓣膜患者MES是否与凝血活性有关，以进一步探讨MES的性质。
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体外实验研究发现，机械心瓣膜可以产生气泡栓子。Mackay等〔1〕在配有人工瓣膜的体外模拟循环中充满无血细胞有形成分的盐水，TCD检测发现类似于机械心瓣膜患者的MES。但Shu等〔2〕研究认为，机械心瓣膜产生的气泡栓子既小又少，且持续时间很短，TCD难于检测。
临床研究也提示，机械心瓣膜患者的MES可能是气泡栓子。Kaps等〔5〕发现人工心瓣膜患者的MES数量随患者血氧分压的改变而变化。面罩吸入100%纯氧可使MES的数量减少，而在2.5KPa的高压氧舱内吸入100%纯氧可使MES数量增加。Georgiadis等〔16〕也发现机械心瓣膜患者的MES数量吸氧后明显减少。Droste等〔7〕发现机械心瓣膜患者的MES数量吸氧后明显减少，而动脉源性MES数量不因吸氧而变化，提示机械心瓣膜患者的MES可能是气泡栓子。Georgiadis等〔8〕对机械心瓣膜患者在TCD监测MCA的同时采用彩色双功能超声2MHz探头监测同测颈总动脉(CCA)，结果发现CCA的MES数量明显多于MCA，提示栓子物质可能是气泡，因为气泡随时间延长而不断破裂。
, 百拇医药
本研究发现，机械心瓣膜患者MES的数量及相对强度与INR不相关，提示抗凝治疗所致的患者凝血活性的改变并不影响MES，这一发现与国外文献报告的结果相一致〔9〕。Georgiadis等〔10〕通过对200个固体栓子和200个气泡栓子所致的MES的频谱研究发现，根据MES的最大振幅(maximal amplitude)及振幅总和(sum of amplitude)鉴别固体或气泡栓子的敏感性为99%，特异性为96.5%。该方法应用于机械心瓣膜患者，发现92.4%的MES符合气泡栓子的特征性改变。我们认为，虽然机械心瓣膜患者MES可能也包括一部分血栓性栓子，但极大多数MES可能是气泡栓子。在没有鉴别固体或气泡栓子的情况下，机械心瓣膜患者MES的数量和强度不能作为抗凝治疗的观察指标。对机械心瓣膜患者气泡栓子的潜在危害性尚需进一步研究。
本课题为国家教委及江苏省科委资助项目
参考文献
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1 Mackay TG,Georgiadis D,Grosset DG,et al.Transcranial Doppler ultrasound signals associated with prosthetic heart valves:An in vitro study.J Heart Valve Dis,1995,4:414～419
2 Shu MC,Gross JM,Johnson KM.Can cavitation bubbles generated by mechanical heart valves be detected by transcranial Doppler?J Heart Valve Dis,1995,4:542～552
3 Consensus Committee of the Ninth International Cerebral Hemodynamic Symposium.Basic identification criteria of Doppler microembolic signals.Stroke,1995,26:1123
, http://www.100md.com
4 Cannegieter SC,Rosendaal FR.Brio E.Thromboembolic and bleeding complications in patient with mechanical heart valve prostheses.Circulation,1994,89:635～641
5 Kaps M,Hansen J,Weiher M,et al.Clinically silent microemboli in patient with artificial prosthetic aortic valves are predominantly gaseous and not solid.Stroke,1997,28:322～325
6 Georgiadis D,Wenzel A,Lehmann D,et al.Influence of oxvgen ventilation on Doppler microemboli signals in patients with artificial heart valves.Stroke,1997,28:2189～2194
, 百拇医药
7 Droste DW,Hansberg T,Keme ny V,et al.Oxygen inhalation can differentiate gaseous from nongaseous microemboli detected by transcranial Doppler ultrasound.Stroke,1997,28:2453～2456
8 Georgiadis D,Baumgartner RW,Karatschai R,et al.Further evidence of gaseous embolic material in patient with artificial heart valves.J Thorac Cardiovasc Surg,1998,115:808～810
9 Georgiadis D,Grosset DG,Kelman AW,et al.Incidence and characteristics of intracranial microemboli signals patients with different types of prosthetic cardiac valves.Stroke,1994,25:587～592
10 Georgiadis D,Mallinson A,Grosset DG,et al.Coagulation activity and emboli counts in patient with prosthetic cardiac valves.Stroke,1994,25:1211～1214
(1999-03-22收稿), http://www.100md.com
单位：倪秀石 朱文辉(210008 南京大学医学院附属鼓楼医院神经内科)；袁翠英(实验中心)；王淦(胸外科)
关键词：经颅多普勒；微栓子信号；人工心瓣膜；凝血活性
中国超声医学杂志991010
摘 要 目的：研究机械心瓣膜患者脑动脉微栓子信号(MES)的数量及相对强度与凝血活性的相关性。方法：采用双门深经颅多普勒(TCD)检测机械心瓣膜患者脑动脉MES，同时检测患者凝血酶原时间国际通用比值(INR)，观察MES数量及相对强度与INR的相关性。结果：MES阳性发现率86.1%(31/36),MES出现频率0～384(中位数39)个/h，MES平均相对强度14～31(24.55±4.33)dB。INR 1.27～3.18(1.99±0.53)。MES数量及相对强度与INR无相关性。结论：机械心瓣膜患者脑动脉MES与凝血活性无关，提示微栓子物质不是血栓性的。
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A Study on Relationship between Cerebral Arterial Microembolic Signals and Coagulation Activity of Patients with Mechanical Heart Valves
Ni Xiushi,Zhu Wenhui,Yuan Cuiying,et al
Dept.Neurology,Gulou Hospital,Medical School of Nanjing University,Nanjing 210008
ABSTRACT Objective:To investigate the relationship between the number and relative intensity of cerebral arterial microembolic signals(MES)and the coagulation activity in patients with mechanical heart valves.Methods：Bigated transcranial Doppler(TCD)was used to detect the MES.The international normalized ratio(INR)of prothrombin time was measured simultaneously.The correlation between the number and relative intensity of MES and the INR were analyzed.Results:The MES were detected in 86.1%(31/36)patients.MES frequency was 0～384(median 39)/hour.MES mean relative intensity was 14～31(24.55±4.33)dB.INR was 1.27～3.18(1.99±0.53).No correlation between the number and relative intensity of MES and the INR was found.Conclusion:The lack of correlation between the number and relative intensity of MES and the coagulation activity of patients with mechanical heart valves suggested that the embolic material in these patients is not thrombotic.
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KEY WORDS Transcranial Doppler Microembolic signal Mechanical heart valve Coagulation activity
近年来经颅多普勒(TCD)研究发现，机械心瓣膜患者脑动脉血流中检测到无症状微栓子信号(MES)，对这些MES的确切性质及临床意义目前尚未完全明了〔1，2〕。本研究采用双门深TCD检测机械心瓣膜患者脑动脉MES，并探讨MES数量及相对强度与凝血活性的相关性，旨在进一步研究机械心瓣膜患者MES的性质及临床意义。
资料与方法
研究对象 机械心瓣膜置换患者36例，其中男28例，女8例，年龄19～67岁，平均41.86±12.51岁。其中二尖瓣置换9例，主动脉瓣置换12例，双瓣(二尖瓣合并主动脉瓣)置换15例。术后时间0.2～168个月，中位数19个月。术前均无脑血管病病史，术后3天起常规服用抗凝剂华法令，剂量1.5～6.0mg/日，平均2.95±0.79mg/日。
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微栓子信号检测 患者安静、全身放松坐在靠背椅上或仰卧在床上，采用德国DWL公司multi-Dop X4 TCD仪，两个2MHz脉冲波监护探头通过弹性头带放置在两侧颞窗，待获得两侧大脑中动脉(MCA)最佳血流信号后固定探头。采用8.00q版TCD-8栓子检测软件，MCA取样深度45～60mm，双门深探头取样间距5.0mm，取样容积8.0mm，以尽可能低的增益显示清楚多普勒频谱图。不同软件计算MES相对强度的方法不尽相同。TCD-8软件以包括无频谱区域的整个屏幕为背景，自动计算MES相对强度。本研究设置MES相对强度阈值≥9dB。每例检测、记录时间30min。在观察、记录多普勒频谱的同时监听多普勒音频信号的改变。本研究采用第九届国际脑血液动力学会议制订的MES识别标准〔3〕，以在线状态下一名有经验医师的人工判断为MES识别、计数的金标准。在离线状态下根据放大的多普勒频谱图和快速傅立叶转换前的原始多普勒信号，分析、测量MES超出多普勒频谱背景信号的相对强度。
凝血活性检测 TCD检测当日空腹抽血，以0.129mol/L的枸橼酸钠1∶9抗凝，300r/min离心15min，取上层血浆0.1ml，加入凝血活酶试剂(上海医科大学华山医院技协试剂所生产)0.1ml混合后，加入0.025mol/L氯化钙溶液0.1ml，立即启动秒表，不停地轻轻倾斜试管，记录液面停止流动时间，即为凝血酶原时间(PT)。患者PT/正常人平均PT＝凝血酶原时间比值(PR)。国际通用比值(INR)＝PRISI。ISI为凝血活酶试剂的国际敏感度指数。
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统计学处理 采用SPSS/PC统计软件包，正态分布数据计算平均数和标准差，非正态分布数据计算中位数。采用直线相关分析法观察MES数量及相对强度与INR的相关性。
结 果
本组36例机械心瓣瓣患者，MES阳性发现率86.1%(31/36)，MES出现频率0～384(中位数39)个/小时，MES平均相对强度14～31(24.55±4.33)dB，INR 1.27～3.18(1.99±0.53)。直线相关分析显示：MES数量与INR的相关系数为0.0889，P＝0.623；MES平均相对强度与INR的相关系数为-0.2079，P＝0.298。
讨 论
机械心瓣膜患者术后常规口服抗凝剂以预防机械心瓣膜上血栓形成以及由此造成的动脉栓塞。抗凝治疗后，严重动脉栓塞的年发生率由原来的4%下降到1%〔4〕。近年TCD研究发现，机械心瓣膜患者脑动脉血流中检测到大量MES，对这些MES的性质、临床意义目前尚未完全明了。本研究观察机械心瓣膜患者MES是否与凝血活性有关，以进一步探讨MES的性质。
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体外实验研究发现，机械心瓣膜可以产生气泡栓子。Mackay等〔1〕在配有人工瓣膜的体外模拟循环中充满无血细胞有形成分的盐水，TCD检测发现类似于机械心瓣膜患者的MES。但Shu等〔2〕研究认为，机械心瓣膜产生的气泡栓子既小又少，且持续时间很短，TCD难于检测。
临床研究也提示，机械心瓣膜患者的MES可能是气泡栓子。Kaps等〔5〕发现人工心瓣膜患者的MES数量随患者血氧分压的改变而变化。面罩吸入100%纯氧可使MES的数量减少，而在2.5KPa的高压氧舱内吸入100%纯氧可使MES数量增加。Georgiadis等〔16〕也发现机械心瓣膜患者的MES数量吸氧后明显减少。Droste等〔7〕发现机械心瓣膜患者的MES数量吸氧后明显减少，而动脉源性MES数量不因吸氧而变化，提示机械心瓣膜患者的MES可能是气泡栓子。Georgiadis等〔8〕对机械心瓣膜患者在TCD监测MCA的同时采用彩色双功能超声2MHz探头监测同测颈总动脉(CCA)，结果发现CCA的MES数量明显多于MCA，提示栓子物质可能是气泡，因为气泡随时间延长而不断破裂。
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本研究发现，机械心瓣膜患者MES的数量及相对强度与INR不相关，提示抗凝治疗所致的患者凝血活性的改变并不影响MES，这一发现与国外文献报告的结果相一致〔9〕。Georgiadis等〔10〕通过对200个固体栓子和200个气泡栓子所致的MES的频谱研究发现，根据MES的最大振幅(maximal amplitude)及振幅总和(sum of amplitude)鉴别固体或气泡栓子的敏感性为99%，特异性为96.5%。该方法应用于机械心瓣膜患者，发现92.4%的MES符合气泡栓子的特征性改变。我们认为，虽然机械心瓣膜患者MES可能也包括一部分血栓性栓子，但极大多数MES可能是气泡栓子。在没有鉴别固体或气泡栓子的情况下，机械心瓣膜患者MES的数量和强度不能作为抗凝治疗的观察指标。对机械心瓣膜患者气泡栓子的潜在危害性尚需进一步研究。
本课题为国家教委及江苏省科委资助项目
参考文献
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1 Mackay TG,Georgiadis D,Grosset DG,et al.Transcranial Doppler ultrasound signals associated with prosthetic heart valves:An in vitro study.J Heart Valve Dis,1995,4:414～419
2 Shu MC,Gross JM,Johnson KM.Can cavitation bubbles generated by mechanical heart valves be detected by transcranial Doppler?J Heart Valve Dis,1995,4:542～552
3 Consensus Committee of the Ninth International Cerebral Hemodynamic Symposium.Basic identification criteria of Doppler microembolic signals.Stroke,1995,26:1123
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4 Cannegieter SC,Rosendaal FR.Brio E.Thromboembolic and bleeding complications in patient with mechanical heart valve prostheses.Circulation,1994,89:635～641
5 Kaps M,Hansen J,Weiher M,et al.Clinically silent microemboli in patient with artificial prosthetic aortic valves are predominantly gaseous and not solid.Stroke,1997,28:322～325
6 Georgiadis D,Wenzel A,Lehmann D,et al.Influence of oxvgen ventilation on Doppler microemboli signals in patients with artificial heart valves.Stroke,1997,28:2189～2194
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7 Droste DW,Hansberg T,Keme ny V,et al.Oxygen inhalation can differentiate gaseous from nongaseous microemboli detected by transcranial Doppler ultrasound.Stroke,1997,28:2453～2456
8 Georgiadis D,Baumgartner RW,Karatschai R,et al.Further evidence of gaseous embolic material in patient with artificial heart valves.J Thorac Cardiovasc Surg,1998,115:808～810
9 Georgiadis D,Grosset DG,Kelman AW,et al.Incidence and characteristics of intracranial microemboli signals patients with different types of prosthetic cardiac valves.Stroke,1994,25:587～592
10 Georgiadis D,Mallinson A,Grosset DG,et al.Coagulation activity and emboli counts in patient with prosthetic cardiac valves.Stroke,1994,25:1211～1214
(1999-03-22收稿), http://www.100md.com