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编号:10219434
三种无创性心脏检测在犬小灶心肌梗死中的应用比较
http://www.100md.com 《心脏杂志》 2000年第4期
     作者:张燕 牛国保 臧益民 王跃民

    单位:张燕(空军总医院特诊科,北京 100036);牛国保 臧益民 王跃民(第四军医大学生理学教研室)

    关键词:心脏收缩时间间期;心电描记术,高频;体层摄影术,发射型计算机,单光子;心肌梗死,陈旧性;狗

    心脏杂志000414摘要:目的:比较犬心肌陈旧性梗死时三种无创性检测法参数的动态变化及特点,初步评价其诊断价值。方法:结扎冠状动脉左前降支远端二级分支,建立犬陈旧性局灶性心肌梗死模型,观察心脏收缩时间间期(使用STI),高频心电图(HFECG)和心肌灌注显像(使用SPECT)的变化特点。结果:陈旧性局灶性心肌梗死后,STI的各项指标虽有改变,但不显著。HFECG的切迹数在2~4周时明显增多,而在8周时恢复;在2~4周时,SPECT显示心肌前壁梗死区呈放射性稀疏及缺损,而在8周时,该异常明显恢复。结论:STI对局灶性心肌梗死不敏感,HFECG对局灶性心肌梗死较敏感,可以反映缺血性心脏病的严重程度,而SPECT能直观的反映心肌缺血和心肌梗死,是三者中最灵敏的检测方法。
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    中图分类号:R540.4;R542.22 文献标识码:A 文章编号:1005-3271(2000)04-0289-04

    Comparison of three noninvasive cardiac detection methods used in canine myocardial infarction model

    ZHANG Yan

    (Department of Diagnosis, Airforce Hospital,Beijing 100036,China)

    NIU Guo-bao ZANG Yi-min WANG Yue-min

    (Departemtn of Physiology,Fourth Military Medical University)
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    Abstract:AIM:According to the comparison of dynamical data and character of three noninvasive cardiac detection methods in canine myocardial infarction model, the diagnostic value was basically evaluated. METHODS:The remote regional myocardial infarction model was founded after the distal and second level branch of canine left anterior descending coronary artery was ligated. Changes in noninvasive cardiac detection such as systolic time interval (STI),high frequency electrocardiogram (HFECG) and myocardial imaging (by SPECT) were observed. RESULTS:After remote regional myocardial infarction,the parameters of STI did not significantly change; the total notching number in HFECG increased markedly within 2~4 weeks and recovered at 8th week;the radial rarefaction and defect were indicated in infarction area of anterior wall of myocardium with 2~4 weeks in SPECT, and these abnormalities ameliorated obviously at 8th week. CONCLUSION:STI was not sensitive to regional myocardial infarction. HFECG was relatively sensitive to regional myocardial infarction,it could reflect the severe extent of ischemic heart disease. SPECT could reflect myocardial ischemia and myocardial infarction,and it was the most sensitive method.
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    Key words:systolic time interval;electrocardiography,high frequency;tomography,emission-compulted,single-photon;myocardial infarction,remote regional;dogs

    缺血性心脏病的危害极大,因而其早期诊断至关重要。自无创检测手段在临床应用以来,特别是心脏收缩时间间期(STI)[1],高频心电图(HFECG)[2,3]和心肌灌注显像(使用SPECT)[4,5]等3种较灵敏简便并极具应用价值的无创方法在实践中得到了广泛的重视。但是这些技术方法在实验研究领域多以急性动物实验为主,而在小灶性心肌缺血中的诊断价值则少有报道。作者拟结扎犬远端小冠状动脉,建立慢性梗死性心肌缺血模型,观察在小灶性心梗状态下,对比研究上述3种无创检测方法参数的动态变化及特点,探讨它们在陈旧性微小病变的心梗疾病及缺血性心脏病诊断中的潜在价值。
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    1 材料和方法

    1.1 实验动物 选健康杂种犬10只,雌雄不拘,体重15~20 kg。所有犬均经常规ECG检测,若ECG出现异常,则不用。

    1.2 小灶性心肌梗死模型的建立 用戊巴比妥钠静脉麻醉(30 mg/kg),右侧卧位固定于手术台上,行股静脉插管以备补液及维持麻醉,行人工呼吸,左侧第5肋间小创口开胸,暴露心脏,剪开心包约2 cm,在小手术视野直视下,仔细分离左心室前降支远端的二级小分支,结扎该分支并认真缝合心包膜,抽出左侧胸腔内残余气体,并依次缝合好胸部切口。在心电监护下约2 h,当犬自主呼吸恢复后即可停止人工呼吸机工作,送放动物室进行人工饲养,专人护理。

    1.3 STI的指标 以下指标作为评价心脏功能状态的无创参数:①心率(HR);②左室射血时间(LVET);③射血前时间(PEP);④等容收缩期(ICT);⑤射血分数(EF);⑥射血前时间/左室射血时间(PEP/LVET);⑦等容收缩期/左室射血时间(ICT/LVET)等7个被认为是STI检测中较敏感的指标。分别于正常\心肌梗死后2周,4周及8周时,用心功能检测仪同步记录心电图(ECG),心音图(PCG),颈动脉搏动图(CPT)等,并测算以上7个指标。
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    1.4 HFECG的指标 具体测算方法如下[6]:①切迹(N),表现为在QRS波上出现既有斜率变化,又有方向改变的电活动。②扭挫(S),指在QRS波形上仅有斜率改变而无方向改变的电活动,必须要求该扭挫清晰可辨。分别于犬正常,小灶性心肌梗死后2周、4周及8周时用HFECG检测仪进行检测。以上指标的测定均由高频心电图自动识别和分析系统完成[7],本文动物实验均选择XYZ正交导联方式,QRS波的起点和终点可在屏幕上显示,分别计算X轴,Y轴,Z轴各导联上的切迹、扭挫数及总切迹和总扭挫数。

    1.5 SPECT的使用及显像方法 SPECT显像仪器用美国GE starcam 3000 AC型单光子发射型计算机断层显像仪。显像剂用99mTc-MIBI冰干品,系北京师范大学应用化学研究所生产。SPECT的显像方法如下:先将麻醉犬固定于实验架上,从股静脉注射99mTc-MIBI 370~550 MBq(10~15 mCi),40 min后喂脂肪餐(油煎荷包蛋两个),1.5 h后行心肌显像。图像采集:用平行孔低能通用型准直器,取仰卧位,探头贴近胸壁,采集右前斜位45°至左后斜45°,每5.6°采集一帧,每帧采集时间20~30 s,共采集32帧。用滤波反投影法重建图像,采用GE Starcam重建软件。沿心脏本身的长短轴重建3个方向的断层图像(即短轴、水平长轴和垂直长轴断层影像)。层面厚度定为1个象素。
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    图像采用周边剖面分析法,取每只犬短轴断面近中部相同的心肌断层影像,以左心室腔中心为圆点,等角度(9°)地将短轴断面分成40个区域,求出各个区域的放射性计数,制成圆周剖面曲线,剖面曲线从9点位开始,逆时针旋转1周(360°),在曲线坐标图上,纵坐标为心肌内99mTc-MIBI的放射性百分比(相同计数%),横坐标为心室弧度,代表心室区域。对3次结果所得圆周剖面曲线按各自的总放射性计数作归一化处理,在处理后的曲线坐标图上,三条曲线分别代表结扎冠状动脉远端小分支的2周,4周和8周时的心肌显像曲线,曲线下降深度代表放射性稀疏缺损程度。

    2 结果

    2.1 STI的变化 心肌梗死2,4,8周时HR,EF等较正常普遍下降,而PEP,ICT,PEP/LVET,ICT/LVET等则呈上升趋势。但统计学检验均无显著性差异,经心率校正后,结果亦然(均P>0.05)。

    表1 犬小灶性心肌梗死后不同时期STI的变化 (±s)
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    梗死时间(周)

    参数

    对照

    (n=10)

    2(n=10)

    4(n=8)

    8(n=7)

    HR(次/min)

    160±34

    132±35

    139±35

    149±29

, 百拇医药     LVET(ms)

    140±14

    150±25

    143±19

    139±22

    PEP(ms)

    85±19

    95±16

    90±15

    96±18

    ICT(ms)

    36±13

    46±15
, 百拇医药
    45±9

    51±12

    PEP/LVET

    0.61±0.13

    0.64±0.11

    0.64±0.14

    0.70±0.13

    ICT/LVET

    0.26±0.09

    0.31±0.10

    0.32±0.07

    0.37±0.09
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    EF

    0.37±0.16

    0.32±0.13

    0.32±0.18

    0.25±0.15

    2.2 HFECG的变化 记录仪对所采集的HFECG图样进行100次叠加,观察X,Y,Z正交导联上切迹、扭挫及其总数的变化。结扎前切迹数和扭挫数符合常规HFECG的诊断范围(即N<3),诊断结论呈阴性。心肌梗死2周和4周后,切迹数有递增趋势,其中切迹总数较正常对照时明显增多(P<0.01,表2),而扭挫数虽亦有递增趋势,但较正常对照无明显统计学差异(P>0.05),8周时的切迹和扭挫数明显恢复,诊断结论多呈阴性。表2 犬小灶性心肌梗死后高频心电图的变化(±s) 指标
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    导联轴

    正常组

    冠脉结扎时间(周)

    (n=10)

    2(n=10)

    4(n=8)

    8(n=7)

    切迹

    X

    0.9±0.9

    1.5±1.0

    1.5±0.9

    1.0±0.8
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    Y

    0.4±0.5

    1.0±0.9

    1.1±1.4

    0.6±1.0

    Z

    0.8±0.6

    1.1±0.9

    1.5±1.4

    1.0±1.0

    T

    1.9±0.8

    3.6±1.7b
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    4.1±1.5b

    2.6±2.4

    扭挫

    X

    2.2±1.8

    3.0±2.2

    3.1±2.2

    2.9±1.4

    Y

    2.9±0.7

    3.0±2.0

    2.4±2.1
, 百拇医药
    2.9±0.8

    Z

    2.3±1.0

    2.8±1.7

    2.3±1.7

    2.6±1.3

    T

    7.4±2.0

    8.8±5.1

    7.6±4.3

    8.3±4.0

    与结扎前比较,bP<0.01。
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    2.3 SPECT的变化 结扎左前降支的8只犬,其心肌显像异常部位均为前壁及心尖部,心肌摄取99mTc-MIBI降低的室壁节段与冠状动脉结扎部位相吻合,从每只犬2,4,8周的3次心肌显像放射性分布动态观察,发现拮扎2周时,其病变区域放射性呈明显稀疏缺损改变,而结扎4周及8周时同一区域的放射性分布明显改善,而略呈放射性稀疏改变,见图1。

    图1 心肌显像归-化后的圆周剖面曲线

    图1显示了放射性动态变化的周围剖面曲线定量分析坐标图,冠状动脉结扎致心肌梗死2周时前壁放射性计数为(1.9±0.4)%,而结扎4周及8周时相应对应点的前壁放射性计数分别为(2.6±0.6)%和(2.7±0.8)%,均比2周时明显增加(均P<0.05),8周与4周时相比较,虽略有增加,但无统计学差异(P>0.05)。
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    3 讨论

    3.1 模型的建立及评价 目前对各种心脏检测方法研究心脏病诊断价值的动物实验,多以急性动物实验为主,而研究缺血性心脏病的动物模型或探讨心肌梗死发生、发展的实验研究往往多采用结扎前降支或左旋支等冠状动脉主干而制成大面积急性梗死性心脏缺血模型[8~10]。本研究的动物实验模型则选择结扎犬冠状动脉前降支远端二级分支,建立陈旧性小灶性心肌梗死模型,并饲养动物。从而探索动物慢性心肌缺血和小面积梗死后的变化,目的在于观察三种心脏检测方法的变化特点,对比各种检测方法对小灶性心肌梗死发展过程的诊断意义。

    3.2 STI的变化特点及评价 本研究结果显示,在心肌梗死后2,4,8周,HR,EF等指标呈下降趋势,而PEP,ICT及PEP/LVET和ICT/LVET等指标呈上升趋势,表明随心肌梗死时间的推移出现规律性特征性的变化,但上述变化趋势并未出现明显的统计学差异。可能与例数有限和局灶性心肌梗死对心脏收缩功能影响不明显有关。
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    临床患者的心肌梗死形成多是因冠状动脉主干或多支受累,从而产生面积较大的心肌梗死区域,此时心脏功能明显下降,即使在恢复期,亦会因为心脏功能的明显低下,而导致STI各指标的显著性变化。

    3.3 HFECG的变化特点及评价 本实验结果显示,冠脉结扎1个月内(2~4周)高频切迹总数较正常对照明显增加,而8周时的切迹总数有所减少,不出现统计学意义的差异,可能是因为小灶性心肌梗死在8周时已进入恢复期,结合肉眼所见,心肌组织缺血面积减小,其原因可能是侧支循环业已建立。文献报道急性心肌梗死时高频切迹数较陈旧性心梗的切迹数多,从急性期到恢复期可见到切迹数明显减少的现象。结合我们的实验结果,提示高频切迹数可作为心肌受损程度的无创检查方法并用以观察病情演变和疗效的评价[11]。本实验中,扭挫数虽在小灶性心肌梗死后略有增多,但无明显统计学差异,说明HFECG在诊断小灶性陈旧性心肌梗死时,扭挫数作为其观察指标可能实用价值不大。Anderson等(1975)及Sapoznikov等(1977)报道在心肌梗死患者冠脉造影明显狭窄者,HFECG多异常,说明HFECG在心肌梗死等缺血性心脏病中有较高的诊断价值。
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    3.4 SPECT的变化特点及评价 99mTc-MIBI静脉注射后,可迅速被有活性的心肌细胞摄取,其摄取量与心肌局部血流量成正比,可见心肌灌注显像的特点在于心肌摄取99mTc-MIBI的多少与冠状动脉供血成正比。本实验结果显示:结扎前降支小分支的8只犬,在形成小灶性心肌梗死后2周时,病变区多呈明显稀疏及缺损改变,随着时间的推移心肌梗死的面积已减小,即4~8周时,病变区域的放射性分布明显恢复,提示在梗死后4周和8周时,心肌摄取99mTc-MIBI增加,其原因可能是梗死区吻合支开放或侧支循环建立,从而使冠脉结扎相应供血区域的心肌血流量增加,致其摄取99mTc-MIBI也增加。用剖面曲线定量分析其放射性相对计数亦显示上述相同结果,说明在实验条件下的SPECT呈现规律性的变化。以上动物实验结果表明SPECT能够直观地显示缺血或心肌梗死的部位和大小,根据其放射性分布的变化可对缺血性心脏病做出极有价值的诊断。

    3.5 3种检测方法的对比评价 目前的研究多以常规ECG及冠状动脉造影作为对照,观察和分析某种检测方法的优势或局限性。关于STI,HFECG及SPECT等检测方法的相互对比,尚未见报道。本研究结合动物实验观察和分析了3种方法在局灶性心肌梗死后的变化特点和诊断价值,根据本文的研究结果,我们进行综合评估,初步认为STI对于小灶性心肌梗死的诊断价值不大,HFECG能检出小灶性心梗的缺血性损伤,而SPECT可直观地反映心肌缺血或梗死的部位、范围,其灵敏度高(对心肌梗死可达100%),准确性强,可能是3种诊断缺血性心脏病方法中最理想方法。但仪器昂贵,检测费用高,因而临床使用受到了一定的限制。
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    (收稿 1999-12-02 修回 2000-01-24), 百拇医药