经静脉心肌造影二次谐波成像对犬心肌灌注的实验研究
作者：牟善初 王新明 周桂芳
单位：解放军总医院南楼超声科，北京 100853
关键词：心肌灌注；静脉用造影剂；二次谐波成像
军医进修学院学报990109 摘要 目的：初步探讨经周围静脉心肌造影二次谐波成像对心肌灌注的应用效果及意义。方法：对 10 只正常开胸犬经周围静脉注入SHU-508A 在二次谐波功能支持下行左室乳头肌短轴切面超声心动图检查，用视频密度仪对造影前后心肌视频密度进行定量分析。结果：造影剂灌注心肌的峰值强度、曲线下面积、时间密度改变及曲线升支斜率均较造影前差异显著(P<0.05)。结论：二次谐波超声心脏成像与声学造影剂结合是新的临床评价心肌灌注情况的安全和有效的诊断方法。
中国图书资料分类法分类号 R 322.11
Study onmyocardial perfusion with second harmonic imaging
, 百拇医药
and new intravenous ultrasound agent in dog
Mu Shanchu, Wang Xinming, Zhou Guifang
(Department of Ultrasound, PLA General Hospital, Beijing 100853)
Abstract Objective：The aim of this study was designed to assess whether second harmonic with SHU-508A would improve left ventricular opacification. Methods:In 10 open-chest normal dogs, an intravenous injection of SHU-508A was performed in second harmonic echocardiographicmyocardial opacification and compared with pre-injection by quantitative assessment of videointensity at short axis views of the papillarymuseles.Results：the peak intensity、area under wash-in curve、time of intensity change and slope of wash-in curve were significanly higher than the control group (both P<0.05).Conclusion:Second harmomic imaging with transpulmonary ultrasourd contrast agent is a safe and efficient clinical diagnostic toolfor assessingmyocardial perfusion.
, 百拇医药
Key words myocardial perfusion; intravenous agent; second harmonic imaging.
近年来发展的经周围静脉注入超声造影剂并利用二次谐波超声心肌显像技术实现了由有创介入向非浸入性检查诊断的过渡阶段〔1〕。作者旨在探讨经周围静脉心肌造影超声二次谐波成像的应用效果及意义。
1 材料和方法
1.1 实验动物 健康杂种犬 10 只，雌雄不限，体重 16～24kg，其中 7 只使用复方氯胺酮注射液 0.2ml/kg进行肌注麻醉，3 只用 2.5% 硫喷妥钠 10～15ml静脉麻醉，气管插管，接德国产 900B 呼吸机，常规连接Ⅱ导心电图，并行左侧开胸术切开心包，将一水囊置于心脏表面探查。
1.2 超声心动图仪 选用美国ATL-HDI-3000CV型机，探头为P 3-2，分别经胸及心脏外膜表面的水囊，用二次谐波软件进行左室乳头肌短轴切面探查，并保持此切面的相对稳定性及仪器运行状态，将造影过程记录于录像带上备今后分析之用。
, http://www.100md.com
1.3 声学造影剂 应用德国Schering公司产SHU-508A 超声造影粉剂，剂量 2.5g/只，其主要成份为半乳糖+棕榈酸+空气微泡，将粉剂溶解后放置 2～3min经犬前肢静脉通道快速注入。
1.4 实验方法及测定指标 在常规及二次谐波超声技术支持下，观察记录静脉注入SHU-508A前、后心脏各腔室及心肌显像情况，运动状况，抽取用药前、后 2 h静脉血，测定血清GPT、GOT、CPK、CK-Mb、BUN、Cr、K、Na、Cl及动脉血气分析指标，并记录犬在注药过程前后的反应状况。
1.5 定性分析 由两名医师对心肌运动及显像程度进行视觉判定，按心内膜移动距离来确定心室壁运动状态：心内膜运动≤2mm为无运动，2～4mm为运动减弱，≥5mm为运动正常。心肌造影后显像效果分为：①无心肌显像；②心肌部分显像；③心肌显像尚满意；④心肌显像满意共四种级别。
1.6 定量分析 使用德国Tom-Tec图像处理工作站，对录像带造影前后视频密度信号进行定量分析，密度灰阶值为0～255级，采用心电触发方法动态采集注药前、中及后收缩期左室乳头肌短轴切面图像，将视频密度取样容积确定于左室壁上的相应部位，得到超声造影剂由冠状动脉灌注入心肌微循环及被清除的一条灌注-清除曲线及相应数值资料。
, 百拇医药
1.7 统计学处理 计量资料用均数±标准差(
±s)表示，两组均数的比较用配对t检验。
2 结果
SHU-508A注入前后心肌运动、心肌酶学、肝、肾功能生化指标均未见显著改变，心肌超声造影视觉差别在心肌部分显像及显像尚满意两种级别处(表1～3)。视频密度分析：心肌造影前、后比较两组间存在显著的统计学差异(P<0.05)。
表 1 注入SHU-508A前后犬血清生化指标改变(
±s) 项 目
注入前
注入后
, 百拇医药
n
P(0.05)
CK(U)
154±80.8
195±100.6
7
0.454
CK-Mb(U)
222.6±111.9
216±73.5
7
0.921
, http://www.100md.com GOT(U)
18±5.5
18±6.0
7
0.843
GPT(U)
17±4.1
17±4.1
7
0.566
BUN
2.3±0.8
2.2±0.8
, http://www.100md.com
7
0.163
Cr(mmol/L)
76±13
74±11
7
0.534
K(mmol/L)
5.18±0.7
4.8±0.8
6
0.030
Na(mmol/L)
, http://www.100md.com
146±3.5
143±3.4
6
0.007
Cl(mmol/L)
115±6.3
113±5.8
6
0.084
Glu(mmol/L)
6.6±2.8
12±5.1
, http://www.100md.com
7
0.012
表 2 注入SHU-508A前后犬血气指标改变(
±s，n=7) 项 目
注入前
注入后
P(<0.05)
pH
7.22±0.39
7.29±0.05
0.023
PO2(mmHg)
, 百拇医药
74.5±8.1
77.7±12.8
0.537
PCO2(mmHg)
48.7±5.2
38.4±3.4
0.001
O2S(%)
90.1±2.8
91.5±6.9
0.609
HCO3(mmHg)
, 百拇医药
19.6±1.2
18±1.7
0.015
表 3 SHU-508A注入前后视频度仪测量结果
(n=7,
±s，密度灰价值)
注药后
注药前
P
TIC
2.025±0.82
0.2±0.08
, http://www.100md.com
<0.05
PI
4.455±0.30
2.2±0.53
<0.05
WICA
147.39±16.3
22.37±8.70
<0.05
WICS
12.34±2.07
5.14±0.76
, 百拇医药
<0.05
注：TIC时间-密度改变；PI峰值密度；WICA灌注面积；WICS灌注曲线升支斜率
3 讨论
SHU-508A是一种白色粉剂，加入生理盐水溶解后，形成的微小气泡吸附于半乳糖周围，棕榈酸形成微小气泡的外壳。微泡直径为 4～8μm，与红细胞大小相似，由周围静脉注入后经 3～5个心动周期即可见右室明显显像，再经 2～3 个心动周期可见左室腔显像，继而心肌出现显像。注入SHU-508A后犬无异常表现，心室壁运动正常，心肌酶学，肝、肾功能生化指标及动脉血气分析结果均未出现明显的异常改变。心腔及心肌显像时间超过 5min。
二次谐波超声心肌显像超声探头的晶体具有其特定的频率，微泡也因其直径大小及弹性壳性质决定了其固有振动频率，当探头发射频率与微泡固有频率一致时，微泡将产生共振或谐振，生成二次或三次谐波，二次谐波的频率达到双倍于基础发射频率，经仪器接收处理形成二次谐波图像，目的是突出心肌微循环中微泡的异常增强的图像成份〔2，3〕。结果显示：犬的心肌二次谐波成像在注入超声造影剂后较注入前视觉上有一定程度的改善；超声造影剂进入心肌的峰值强度(PI)。灌注-清除曲线下的面积(MICA)，时间-密度改变(TIC)灌注升支斜率(WICS)均较造影前有显像差异(P<0.05)。经静脉超声心肌造影二次谐波成像是一种较理想的观察心肌灌注与评价心肌活性的无创、有效而可靠的检测手段。
, 百拇医药
参考文献
[1]Howard CD, Anne LK, PatrickP et al.Cardiac ultrasoud using second harmonics and intravenously administered Albumin Shellmicrospheres.JACC, 1996， 5(Supple A)∶127A
[2]Carlo C, Pierluigi A, Sabino I et al.Improved doppler detection of proximal leftanterior descending coronary artery stenosis after intravenons injection of a lung-crossing contrast agent: a transesophageal doppler echocardiographic study.JACC, 1996，27∶1413
[3]Amico AF, Zomackm, Petik J et al.Second harmonicmode imaging improves contrasta gent.JACC, 1995， Speical Issue∶38A
(1998—09—26收稿，1998—11—20修回), 百拇医药
单位：解放军总医院南楼超声科，北京 100853
关键词：心肌灌注；静脉用造影剂；二次谐波成像
军医进修学院学报990109 摘要 目的：初步探讨经周围静脉心肌造影二次谐波成像对心肌灌注的应用效果及意义。方法：对 10 只正常开胸犬经周围静脉注入SHU-508A 在二次谐波功能支持下行左室乳头肌短轴切面超声心动图检查，用视频密度仪对造影前后心肌视频密度进行定量分析。结果：造影剂灌注心肌的峰值强度、曲线下面积、时间密度改变及曲线升支斜率均较造影前差异显著(P<0.05)。结论：二次谐波超声心脏成像与声学造影剂结合是新的临床评价心肌灌注情况的安全和有效的诊断方法。
中国图书资料分类法分类号 R 322.11
Study onmyocardial perfusion with second harmonic imaging
, 百拇医药
and new intravenous ultrasound agent in dog
Mu Shanchu, Wang Xinming, Zhou Guifang
(Department of Ultrasound, PLA General Hospital, Beijing 100853)
Abstract Objective：The aim of this study was designed to assess whether second harmonic with SHU-508A would improve left ventricular opacification. Methods:In 10 open-chest normal dogs, an intravenous injection of SHU-508A was performed in second harmonic echocardiographicmyocardial opacification and compared with pre-injection by quantitative assessment of videointensity at short axis views of the papillarymuseles.Results：the peak intensity、area under wash-in curve、time of intensity change and slope of wash-in curve were significanly higher than the control group (both P<0.05).Conclusion:Second harmomic imaging with transpulmonary ultrasourd contrast agent is a safe and efficient clinical diagnostic toolfor assessingmyocardial perfusion.
, 百拇医药
Key words myocardial perfusion; intravenous agent; second harmonic imaging.
近年来发展的经周围静脉注入超声造影剂并利用二次谐波超声心肌显像技术实现了由有创介入向非浸入性检查诊断的过渡阶段〔1〕。作者旨在探讨经周围静脉心肌造影超声二次谐波成像的应用效果及意义。
1 材料和方法
1.1 实验动物 健康杂种犬 10 只，雌雄不限，体重 16～24kg，其中 7 只使用复方氯胺酮注射液 0.2ml/kg进行肌注麻醉，3 只用 2.5% 硫喷妥钠 10～15ml静脉麻醉，气管插管，接德国产 900B 呼吸机，常规连接Ⅱ导心电图，并行左侧开胸术切开心包，将一水囊置于心脏表面探查。
1.2 超声心动图仪 选用美国ATL-HDI-3000CV型机，探头为P 3-2，分别经胸及心脏外膜表面的水囊，用二次谐波软件进行左室乳头肌短轴切面探查，并保持此切面的相对稳定性及仪器运行状态，将造影过程记录于录像带上备今后分析之用。
, http://www.100md.com
1.3 声学造影剂 应用德国Schering公司产SHU-508A 超声造影粉剂，剂量 2.5g/只，其主要成份为半乳糖+棕榈酸+空气微泡，将粉剂溶解后放置 2～3min经犬前肢静脉通道快速注入。
1.4 实验方法及测定指标 在常规及二次谐波超声技术支持下，观察记录静脉注入SHU-508A前、后心脏各腔室及心肌显像情况，运动状况，抽取用药前、后 2 h静脉血，测定血清GPT、GOT、CPK、CK-Mb、BUN、Cr、K、Na、Cl及动脉血气分析指标，并记录犬在注药过程前后的反应状况。
1.5 定性分析 由两名医师对心肌运动及显像程度进行视觉判定，按心内膜移动距离来确定心室壁运动状态：心内膜运动≤2mm为无运动，2～4mm为运动减弱，≥5mm为运动正常。心肌造影后显像效果分为：①无心肌显像；②心肌部分显像；③心肌显像尚满意；④心肌显像满意共四种级别。
1.6 定量分析 使用德国Tom-Tec图像处理工作站，对录像带造影前后视频密度信号进行定量分析，密度灰阶值为0～255级，采用心电触发方法动态采集注药前、中及后收缩期左室乳头肌短轴切面图像，将视频密度取样容积确定于左室壁上的相应部位，得到超声造影剂由冠状动脉灌注入心肌微循环及被清除的一条灌注-清除曲线及相应数值资料。
, 百拇医药
1.7 统计学处理 计量资料用均数±标准差(
±s)表示，两组均数的比较用配对t检验。2 结果
SHU-508A注入前后心肌运动、心肌酶学、肝、肾功能生化指标均未见显著改变，心肌超声造影视觉差别在心肌部分显像及显像尚满意两种级别处(表1～3)。视频密度分析：心肌造影前、后比较两组间存在显著的统计学差异(P<0.05)。
表 1 注入SHU-508A前后犬血清生化指标改变(
±s) 项 目注入前
注入后
, 百拇医药
n
P(0.05)
CK(U)
154±80.8
195±100.6
7
0.454
CK-Mb(U)
222.6±111.9
216±73.5
7
0.921
, http://www.100md.com GOT(U)
18±5.5
18±6.0
7
0.843
GPT(U)
17±4.1
17±4.1
7
0.566
BUN
2.3±0.8
2.2±0.8
, http://www.100md.com
7
0.163
Cr(mmol/L)
76±13
74±11
7
0.534
K(mmol/L)
5.18±0.7
4.8±0.8
6
0.030
Na(mmol/L)
, http://www.100md.com
146±3.5
143±3.4
6
0.007
Cl(mmol/L)
115±6.3
113±5.8
6
0.084
Glu(mmol/L)
6.6±2.8
12±5.1
, http://www.100md.com
7
0.012
表 2 注入SHU-508A前后犬血气指标改变(
±s，n=7) 项 目注入前
注入后
P(<0.05)
pH
7.22±0.39
7.29±0.05
0.023
PO2(mmHg)
, 百拇医药
74.5±8.1
77.7±12.8
0.537
PCO2(mmHg)
48.7±5.2
38.4±3.4
0.001
O2S(%)
90.1±2.8
91.5±6.9
0.609
HCO3(mmHg)
, 百拇医药
19.6±1.2
18±1.7
0.015
表 3 SHU-508A注入前后视频度仪测量结果
(n=7,
±s，密度灰价值)注药后
注药前
P
TIC
2.025±0.82
0.2±0.08
, http://www.100md.com
<0.05
PI
4.455±0.30
2.2±0.53
<0.05
WICA
147.39±16.3
22.37±8.70
<0.05
WICS
12.34±2.07
5.14±0.76
, 百拇医药
<0.05
注：TIC时间-密度改变；PI峰值密度；WICA灌注面积；WICS灌注曲线升支斜率
3 讨论
SHU-508A是一种白色粉剂，加入生理盐水溶解后，形成的微小气泡吸附于半乳糖周围，棕榈酸形成微小气泡的外壳。微泡直径为 4～8μm，与红细胞大小相似，由周围静脉注入后经 3～5个心动周期即可见右室明显显像，再经 2～3 个心动周期可见左室腔显像，继而心肌出现显像。注入SHU-508A后犬无异常表现，心室壁运动正常，心肌酶学，肝、肾功能生化指标及动脉血气分析结果均未出现明显的异常改变。心腔及心肌显像时间超过 5min。
二次谐波超声心肌显像超声探头的晶体具有其特定的频率，微泡也因其直径大小及弹性壳性质决定了其固有振动频率，当探头发射频率与微泡固有频率一致时，微泡将产生共振或谐振，生成二次或三次谐波，二次谐波的频率达到双倍于基础发射频率，经仪器接收处理形成二次谐波图像，目的是突出心肌微循环中微泡的异常增强的图像成份〔2，3〕。结果显示：犬的心肌二次谐波成像在注入超声造影剂后较注入前视觉上有一定程度的改善；超声造影剂进入心肌的峰值强度(PI)。灌注-清除曲线下的面积(MICA)，时间-密度改变(TIC)灌注升支斜率(WICS)均较造影前有显像差异(P<0.05)。经静脉超声心肌造影二次谐波成像是一种较理想的观察心肌灌注与评价心肌活性的无创、有效而可靠的检测手段。
, 百拇医药
参考文献
[1]Howard CD, Anne LK, PatrickP et al.Cardiac ultrasoud using second harmonics and intravenously administered Albumin Shellmicrospheres.JACC, 1996， 5(Supple A)∶127A
[2]Carlo C, Pierluigi A, Sabino I et al.Improved doppler detection of proximal leftanterior descending coronary artery stenosis after intravenons injection of a lung-crossing contrast agent: a transesophageal doppler echocardiographic study.JACC, 1996，27∶1413
[3]Amico AF, Zomackm, Petik J et al.Second harmonicmode imaging improves contrasta gent.JACC, 1995， Speical Issue∶38A
(1998—09—26收稿，1998—11—20修回), 百拇医药