作者：陈德伟 张利荣 连亮华
【摘要】 目的：应用定量组织速度成像(quantitative tissue velocity imaging，QTVI)技术评价急性缺血再灌注对犬左室心肌收缩功能的影响，为QTVI应用于临床判断心肌缺血再灌注后心肌收缩功能的评估提供实验依据。方法：将健康杂种犬14只随机分为两组，对照组(Con组)7只，结扎左前降支60分钟后再灌注180分钟;缺血后适应组(Post-C组)7只，结扎左前降支60分钟后，再通30秒、再夹闭30秒，循环3次，然后再灌注180分钟。实验犬分别于缺血前基础状态、缺血60分钟、再灌注180分钟时进行心脏收缩功能指标参数，即收缩峰值速度(Vs)、收缩峰值位移(Ds)、左室射血分数(EF)测量。结果：Vs、Ds和EF相关性良好，两组在基础状态时，Vs、Ds和EF差异无统计学意义(P&>0.05)，缺血60分钟后各值均较基础状态时降低(P&<0.05)，再灌注180分钟后各值均有改善，且Post-C组明显高于Con组(P&<0.05)，但均未达到基础水平。结论：QTVI技术可较准确评价急性心肌缺血再灌注犬心脏收缩功能变化，与2-DE有较好的相关性。
【关键词】 定量组织速度显像;二维超声;缺血再灌注
Abstract Objective： To evaluate the myocardial systolic function after acute ischemia and reperfusion by quantitive tissue velocity imaging(QTVI)， and provide experimental basis for QTVI in estimating the myocardial function of myocardial ischemia and post-reperfusion in clinic.Methods: All the experimental animals were randomly pided into two groups: control group (Con， n=7) and ischemia postconditioning group (Post-C， n=7). In control group， after the left anterior descending artery (LAD) was occluded for 60 min ， the heart was reperfused for 180 min; in ischemic postconditioning group， after 60 min of LAD occlusion， reperfusion was initiated for 30 s followed by 30 s of re-occlusion， repeated for three cycles， reperfusion was continued for a total of 180 min in all experiments. All indexes of systolic function (systolic peak velocity Vs、systolic peak displacement Ds、 and ejective fraction of left ventricle EF)were examined against baseline， at the end of 60 min ischemia and after 180 min reperfusion. Results: the Vs and Ds measured by QTVI were well correlated with EF. Vs、Ds and EF had no significant difference in baseline between the two groups(P&>0.05)， Indexes of systolic function was significantly reduced in the ischemia group (P&<0.05) .At the end of 180 min of reperfusion， compared to the Con group， the indexes were higher in the Post-C group(P&<0.05). Conclusion: QTVI technique could evaluate systolic function exactly in acute myocardial ischemia-reperfusion injury(MIRI)，and is well correlated with 2-DE.
Key words Quantitative tissue velocity imaging (QTVI); Two dimensional echocardiography; Ischemia-reperfusion
常规应用二维超声心动图的方法评价心脏功能已得到肯定。基于1992年由MickDicken等[1]首先开始应用的组织多普勒成像(DTI)技术，新近研发了定量组织速度成像(QTVI)，该技术在分析室壁运动方面较传统的组织多普勒技术有很大提高，是一种有效的定量评价心脏收缩功能的技术。已有较多的研究证实，缺血预适应(ischemic preconditioning，IPreC)对心脏的保护作用[2]，近几年国内外学者提出了缺血后适应(ischemic postconditioning，IPostC)的概念，但确切的机制仍需进一步研究。本研究应用QTVI技术评价急性心肌缺血再灌注犬心功能变化的可行性及准确性，探讨缺血后适应对再灌注心肌的保护作用。
1 材料与方法
1.1 动物模型与分组 健康杂种犬14只，雄雌不限，体重12.4～16.2kg，平均14.3kg。14只犬随机分为对照组(Con组)7只和缺血后适应组(Post-C组)7只。术前禁食，3 %戊巴比妥钠麻醉，连接呼吸机行机械辅助通气，试验过程监护心电图和动脉血压。取胸骨正中切口开胸，纵行剪开心包，悬吊心包。游离冠状动脉左前降支，在第一、二对角支之间，留置无损伤丝线于动脉下方。Con组结扎冠状动脉左前降支(LAD)，持续缺血60分钟，再灌注180分钟;Post-C组同样方法持续缺血60分钟后，进行再灌注30秒、再夹闭30秒的3次循环，然后再灌注180分钟。
1.2 仪器与方法 使用GE公司的Vivid 7彩色超声显像仪，探头频率1.7～3.4MHz。所有实验犬分别于缺血前基础状态、缺血60分钟、再灌注180分钟行心脏收缩功能指标测量，包括收缩期峰值速度(Vs)、收缩期峰值位移(Ds)和左室射血分数(EF)，分别采样并存储两组犬心尖四腔、心尖两腔和心尖左室长轴切面的各3～5个心动周期的动态组织速度图。进行脱机分析，将取样点置于二尖瓣环处心内膜下心肌组织，以同步心电图波形划分收缩期与舒张期，获取6个壁的心肌组织运动速度曲线和位移曲线，取Vs、Ds平均值。用Simpson法测定左室射血分数(LVEF)。以上值均测量3次取平均值。
1.3 统计分析 数据用均数±标准差(x±s)表示，应用SPSS 13.0统计软件，采用单因素方差分析，采用Pearson相关进行相关分析，P&<0.05为差异有统计学意义。
2 结果14只犬均成功制备了心肌缺血再灌注模型。结扎之前，两组犬心率和血压没有变化，两组在不同时间段，左室各节段心肌运动速度曲线从心尖至心底逐渐升高，速度和位移均呈梯度样增高，用Vs、Ds、EF评价左室心肌整体收缩功能，在缺血前基础状态Vs、Ds、EF最高，缺血60分钟时三者达最小值，两个时间点差异有统计学意义(P&<0.05)。再灌注180分钟后Vs、Ds、EF均逐渐升高，但均未达到缺血前基础状态水平。组间对比可看出，在缺血前状态，两组间Vs、Ds、EF差异均无统计学意义(P&>0.05);在缺血60分钟时，两组Vs、Ds及EF值均减低，但组间差异无统计学意义(P&>0.05)。再灌注180分钟后，Vs、Ds、EF值在Con组比Post-C组低，差异有统计学意义(P&<0.05)。见表1。
Vs、Ds与EF呈正相关，相关系数分别为r=0.845(P&<0.05)，r=0.810(P&<0.05)。见图1、图2。表1 两组犬各个时间点Vs、Ds及EF变化
3 讨论
左室射血分数的大小可以直接反映心脏整体的射血功能，已有研究证实超声心动图与放射核素所测的射血分数有很好的相关性[3]。QTVI测量心肌收缩速度和位移时，取样点固定，能真实反应心肌的整体收缩功能。同时，心内膜下心肌纤维主要为长轴方向分布，70 %的纵行肌纤维主导着长轴方向的运动，当心肌缺血时心内膜下心肌首先受累，最早出现长轴方向运动异常，二尖瓣环处的改变最为明显。本实验中测量的Vs、Ds是二尖瓣环处左室壁运动指标，在反映心肌缺血早期收缩功能下降方面比EF值更敏感，缺血后适应组相应指标恢复程度较对照组显著。相关性分析表明，Vs、Ds与EF呈线性正相关。上述结果与以往研究结果相似[4-6]，说明QTVI技术评价左室收缩运动的方法是可行的，具备客观、重复性好、测量简便等优点。
IPostC的概念首先是由Zhao等[7]在2003年对犬实验基础上提出来，是对应于缺血预适应而言的。他们发现将犬左冠状动脉前降支结扎1小时后，予以重复开通再结扎，经连续几次循环后，恢复冠状动脉血流，可使梗死范围较对照组减小44 %，与IPreC减小心肌梗死程度相同。本实验以犬为研究对象，借鉴上述理论基础，在再灌注前进行30秒再灌注/30秒再闭循环3次的处理。结果显示，Post-C组的收缩峰值速度、峰值位移和左室射血分数在同一时期均较Con组增加，可见缺血后适应可以促进左室整体收缩功能恢复，从而减少心肌缺血再灌注损伤。在临床实践当中，为心肌缺血再灌注后减小心肌损伤提供依据。
QTVI技术与传统组织多普勒一样，存在一些客观及主观限制，如室壁运动方向和超声束夹角、仪器增益控制、操作者取样点的偏差都是影响观测结果的因素。另外，本试验样本量较小，细小差别可能无法确定。然而，收缩功能的测定与左室射血分数的良好相关，提示Vs和Ds是敏感的、可靠的评价心肌收缩功能的指标。
参考文献
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