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编号:10289102
多普勒组织成像技术结合多巴酚丁胺负荷试验评价缺血后心肌存活状态
http://www.100md.com 《中华超声影像学杂志》 2000年第9期
     作者:冀瑞平 王新房 刘望彭 李治安 刘莉

    单位:冀瑞平 刘望彭(030001 太原,山西医科大学第一医院);王新房 李治安 刘莉(武汉同济医科大学附属协和医院超声科)

    关键词:超声检查;多普勒组织成像;多巴酚丁胺;心肌顿抑;心肌缺血

    中华超声影像学杂志000916

    【摘要】 目的 探讨多普勒组织成像(DTI)技术评价缺血后心肌存活状态的价值。方法 应用Acuson Sequoia C256彩色多普勒超声诊断系统,对冠脉结扎时间不同的犬心脏收缩活动进行观测,术后标本经氯化三苯四氮唑(TTC)染色证实有无坏死。结果 A组:心肌顿抑组实验犬6条,冠脉结扎15 min;B组:心肌坏死组实验犬6条,冠脉结扎3~6 h。基础状态测值两组无显著性差异;A组冠脉结扎15 min,B组结扎3 h时进行取样测量,DTI指标中心肌速度阶差(MVG)出现显著性差异,再灌注15 min后测定,两组比较EF值无显著性差异,而缺血室壁内膜收缩速度(Vs)、内、外膜速度差值△V1及MVG均有显著性差异(P<0.01),应用多巴酚丁胺后,A组所测指标均高于B组(P<0.05),与基础状态相比,心内膜速度增长率△V2在A组明显高于B组(P<0.001)。结论 DTI技术可实时定量反映缺血后心肌的室壁运动信息,与小剂量多巴酚丁胺负荷试验相结合,可准确判断缺血后心肌状态。
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    Aassessing the postischemic myocardial condition by combination of Doppler tissue imaging and dobutamine stress echocardiography

    JI Ruiping WANG Xinfang LIU Wangpeng

    (Department of Ultrasound,the First Hospital of Shanxi Medical University,Taiyuan 030001,China)

    【Abstract】 Objective To evaluate the value of Doppler tissue imaging (DTI) combined with dobutamine stress echocardiography(DSE) in identifying postischemic myocardial condition. Methods Twelve mongrel dogs were studied in an open-chest model of coronary occlusion of various durations followed by reperfusion and dobutamine administration by Acuson Sequoia C256 color Doppler imaging system. Postmortem triphenyltetrazolium chlorde (TTC) staining was used to identify myocardial necrosis. Results Six dogs underwent brief (15 min) occlusions and developed no necrosis (group A). The other six dogs underwent prolonged (3-6 h) occlusions and had infarctions. During occlusion (group A, 15 min; group B, 3 h), only myocardial velocity gradient (MVG) was different (P<0.05) between the two groups. After releasing of occulusion, myocardial systolic wave (Vs), the difference of endocardial and epicardial velocity (△V1) and MVG were different (P<0.01) between the two groups. During dobutamine administration, the parameters of group A were significantly different from those of group B(P<0.05).Conclusions DTI technique could be used to quantitate the postischemic myocardial wall motion in real time and could identify the viable myocardium sensitively and accurately when combined with DSE.
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    【Key words】 Ultrasonography;Doppler tissue imaging;Dobutamine;Myocardial stunning;Myocardial ischemia

    本研究采用DTI技术与多巴酚丁胺负荷试验(dobutamine stress echocardiography, DSE)相结合的方法,对缺血后心肌顿抑、心肌坏死等状态进行观察,并与病理结果对照,以探讨DTI技术在评价心肌存活性方面的价值。

    材 料 与 方 法

    一、动物准备

    健康杂种犬12条, 体重 9.0~16.5 kg,平均(12.2±2.2)kg。气管插管,人工呼吸, 左侧第四肋间开胸,纵行切开心包,游离左冠状动脉前降支(LAD)近段,置丝线于动脉下方,以备结扎。实验过程监护血压及心电图。
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    二、实验仪器

    美国产Acuson Sequoia C256彩色多普勒超声成像系统,该机装有DTI软件,探头频率 5.0~7.0 MHz。日本产TEC 5200 B心脏监护除颤仪。

    三、组织标本处理

    实验后平行于心脏冠状窦将心脏切成 5.0~7.0 mm的薄片,与超声切面一致,标本经三苯四氮唑溶液(TTC))染色,结果分析:心肌被染成红色,说明心肌无坏死;若心肌局部仍呈心肌原色,说明心肌有坏死。在需观察的区域选材,HE染色,显微镜下观察心肌细胞有无坏死。

    四、多巴酚丁胺负荷试验(DSE)

    多巴酚丁胺(Dob)10 μg/(kg*min),持续用药10 min,用药3 min后进行检查。
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    五、实验方案

    1.分组:A组(心肌顿抑组,6条犬):结扎LAD,心肌缺血区颜色青紫,LAD血流频谱不能探及。15 min后松解冠脉,原心肌缺血区逐渐转红,但室壁运动仍异常,TTC染色及组织切片均证实心肌无坏死。B组(心肌坏死组,6条犬):结扎LAD 3~6 h,可见缺血局部颜色青紫,室壁运动明显异常。TTC染色及组织切片均证实心肌坏死。

    2.测量指标及方法:①血压、心率。②传统超声测量:射血分数(EF),以Heger九分段法为标准,观察乳头肌水平四个节段的室壁运动计分,室壁运动正常计1分,运动减弱计2分,运动消失计3分,室壁矛盾运动计4分;DSE试验后室壁运动计分减少1级的节段定为存活心肌节段。③DTI测量:心室壁内膜收缩峰值速度(Vs);室壁内外膜收缩速度差值(△V1);收缩期跨壁速度阶差(MVG)=(内膜收缩速度-外膜收缩速度)/室壁厚度。④Dob用药前后内膜收缩速度变化率:△V2=(用Dob后速度值-用Dob前速度值)/用Dob前速度值×100%。△V2大于30%表示心肌存活。各项指标分别于基础状态、冠脉闭塞后(A组15min,B组3h)、再灌注后15 min及再灌注后30 min进行Dob负荷试验期间测量。
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    六、统计学方法

    测量结果以均值±标准差表示, A组与B组之间比较采用t检验。

    结 果

    组别

    基础状态

    结扎冠脉

    前降支

    再灌注

    多巴酚丁胺

    A组

    心率(分/min)

    158.00±26.10
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    145.00±22.30

    144.25±21.67

    165.23±25.30

    平均动脉压 (mmHg)

    90.00±10.25

    85.25±15.30

    80.20±14.00

    93.50±11.25

    B组

    心率(分/min)

    165.50±20.73
, 百拇医药
    150.00±19.32

    140.25±15.68*

    158.20±17.34

    平均动脉压

    (mmHg)

    92.20±13.28

    87.90±10.20

    76.20±10.25*

    89.25±15.32

    注:*与基础状态比P<0.05

    二、心肌顿抑组与心肌坏死组的测值进行比较,见表2。表2 A组与B组测量结果比较(±s) 项目
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    射血分数(%)

    室壁内膜收缩峰值速度(cm/s)

    室壁外膜收缩速度差值(cm/s)

    收缩期跨壁速度阶差(/s)

    A组

    B组

    A组

    B组

    A组

    B组

    A组

    B组

, 百拇医药     基础状态

    74.05±8.90

    68.53±11.12

    7.23±1.05

    7.13±1.23

    1.82±0.77

    2.00±0.48

    1.46±0.48

    1.49±0.42

    前降支结扎

    38.25±6.19

    33.02±11.56
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    4.28±0.58

    3.42±1.84

    0.04±0.56

    -0.50±1.06

    0.31±0.66

    -0.68±0.86*

    血流再灌注

    49.45±7.10

    40.33±13.21

    5.98±1.06

    4.25±0.94*
, 百拇医药
    1.21±0.38

    0.02±0.77* *

    1.26±0.17

    0.03±0.99*

    多巴酚丁胺

    70.07±10.28

    53.20±8.23*

    8.52±1.41

    5.85±0.91* *

    1.73±0.16

, http://www.100md.com     0.58±0.55* * *

    1.44±0.40

    0.80±0.60*

    注:A组与B组比较,*P<0.05; **P<0.01;***P<0.001

    心肌顿抑(A组)与心肌坏死(B组)比较可看出:A组冠脉闭塞缺血15 min、B组缺血3 h后,MVG在两组之间出现差异(P<0.05),但其余指标无明显改变;再灌注后,在EF值未出现变化时,Vs、△V1及MVG出现显著性差异(P均<0.01);给予Dob后A组频谱波形较用Dob前有明显变化,收缩波峰值速度明显增快(图1),Vs、△V1、高于再灌注15 min; Vs、△V1、MVG均高于冠脉闭塞期间,与基础状态测值无显著性差异;B组频谱波形无明显变化,收缩波峰值速度仍较低,DTI指标与再灌注时无显著性差异(图2),仍明显低于基础状态。A组所测各指标均高于B组,与基础状态相比,速度增长率△V2在A组明显高于B组[(17.80±4.57)% vs (-17.95±6.33)%,P<0.001]; 与再灌注状态相比,A组亦高于B组[(42.40±12.33)% vs (37.64±11.09)%, P>0.05],但未见显著性差异。结果说明,A组与B组在不同状态测值不同,Dob用药期间A组与B组反应亦不同。
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    三、DTI与DSE相结合评价心肌存活性的敏感性与特异性(表3)。

    表3 DTI与DSE结合评价心肌存活性的敏感性与特异性 检测方法

    敏感性(%)

    特异性(%)

    阳性预测值(%)

    阴性预测值(%)

    DTI+DSE

    86

    80

    86

    80

, 百拇医药     2DE+DSE

    71

    80

    71

    80

    讨 论

    一、存活心肌的概念

    图1 心肌顿抑组:DSE前后频谱速度图比较

    图2 心肌坏死组:DSE前后频谱速度图比较

    对12条犬进行观察,以TTC染色及病理切片证实心肌无坏死为存活性的标准进行对比。 心肌存活的标准为:①局部心肌代谢活动存在;②负荷刺激状态局部存在室壁运动。顿抑心肌、冬眠心肌统称为存活心肌。顿抑心肌即指心肌短时间缺血后,当冠脉血流恢复正常或接近正常时,心肌细胞未发生坏死,但心肌机械功能可出现一过性的异常状态,这种异常可持续数小时,数天甚至数周。本研究以顿抑心肌为模型进行研究,并与坏死心肌作对比。
, 百拇医药
    二、DTI技术与DSE结合评价缺血后心肌状态

    心肌状态的识别对指导临床早期实施治疗方案有很大的价值,但目前尚无满意的临床诊断方法。二维超声为目前观察室壁运动异常首选可靠指标,其特异性高,但敏感性低。不能识别存活心肌的收缩储备功能。小剂量Dob可使正常和存活心肌的室壁收缩期增厚率增加,而坏死心肌无此反应,从而能够从异常运动室壁的节段中检出存活心肌。研究表明,小剂量Dob与二维超声结合对存活心肌的诊断及血管重建术后心功能的改变预测有较高价值,其准确性不低于201TI SPECT法[1]

    然而,传统超声判断室壁运动的方法易受主观因素影响,并且对小剂量Dob引起的微弱变化不敏感[2],局部室壁增厚率的计算,受取样线的影响,有些部位不易直接测量,需脱机分析。新近报道DTI技术可准确敏感监测正常心肌对小剂量Dob的反应[3],其敏感性优于传统二维超声。本实验表明,DTI技术与小剂量Dob相结合,判断存活心肌的敏感性为86%,特异性为80%,与二维室壁评分法与DSE结合相比,敏感性明显提高。
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    DSE后,顿抑心肌组各指标恢复正常,与基础状态无显著性差异;而在坏死心肌组,各指标仍未恢复正常,明显低于基础状态,由此可区别顿抑心肌与坏死心肌。DSE后坏死组变化小于顿抑组, 但亦有提高,说明收缩储备的存在不能排除局部有坏死,这个结论与Sklener[4]在犬模型中的研究结果相符,可能与坏死区内残存有少量存活心肌有关,除此以外,尚可能与心外膜的限制关系或缺血区周围正常组织的舒缩活动有关[5]

    DTI指标中以MVG较为敏感,在冠脉闭塞期间,EF及Vs、△V尚未发生明显改变时, MVG已敏感检测出两组的差别。MVG为反映局部收缩功能的指标,且不受心脏转位的影响[6]

    三、临床应用价值及局限性

    DTI与DSE相结合评价心肌的存活性,有重要的临床价值,如①及时识别急性心梗早期溶栓成功、血栓自溶、冠状动脉成形术后及不稳定心绞痛发作后发生的心肌顿抑并给予监护治疗,提高治愈率;②为介入治疗适应症的选择提供新的可靠标准;③监测心肌功能的恢复情况,判断介入治疗的成功与否,以及缺血性心脏病的预后。
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    本实验冠脉结扎解除后血流完全恢复,而临床PTCA或成功溶栓术后、患者往往仍然存在轻或重度冠脉的狭窄,严重的狭窄可限制反应性充血状态的发生,本实验结果仅符合冠脉轻度狭窄的患者。DTI技术本身有其局限性,如室壁运动方向与声束之间的夹角,可影响速度测值准确性,本实验采用短轴切面观测,而临床多采用心尖切面,测量时尽量使角度减小,还可测量MVG以排除心脏转动的影响。本实验样本数较小,区分心肌存活与坏死的临床标准尚待进一步研究完善。

    参 考 文 献

    1,刘金耀,郭华朝.多巴酚丁胺超声心动图检测缺血后存活心肌.中华超声影像学杂志,1998,7:142-144.

    2,Schiller NB, Shah PM, Crawford M, et al. Recommendations for quantitation of the left ventricle by two-dimensional echocardiography. J Am Soc Echocardiogr, 1989,2:358-367.
, http://www.100md.com
    3,Gorcsan Ⅲ John, Deswal A, Mankand S, et al. Quantification of the myocardial response to low-dose dobutamine using tissue Doppler echocardiographic measures of velocity and velocity gradient. Am J Cardial, 1998,81:615-623.

    4,Sklenar J, Ismail SZ, Villanueva FS, et al. MCE for determining the extent of myocardial salvage after reperfusion: an experimental evaluation. Circulation, 1994,90:1502-1512.

    5,Bolli R, Patel BS, Hartley CJ et al . Nonuniform transmural recovery of contractile function in the "stunned" myocardium. Am J Physiol, 1989,257:H375-385.

    6,Uematsu M, Miyatake K, Tanaka N, et al. Myocardial velocity gradient as a new indicator of regional left ventricular contraction: detection by a two-dimensional tissue Doppler imaging technique. J Am Coll Cardiol, 1995, 26:217-223.

    (收稿日期:1999-12-02), 百拇医药