Dobutamine对心肌背向散射积分的影响
作者：陈宇翔 钱蕴秋 周晓东 张 军 李 军
单位：钱蕴秋 周晓东 张 军 李 军(710032西安市第四军医大学西京医院超声科)；陈宇翔(解放军第202医院特诊科工作)
关键词：背向散射积分；多巴酚丁胺；心肌
中国超声医学杂志990503 摘 要 目的：探讨正性肌力药对心肌背向散射特性的影响。方法：本研究应用背向散射积分联机分析技术，观察8只活体开胸犬静脉灌注多巴酚丁胺前后心肌标化背向散射积分(IBS%)，背向散射积分周期变异率(CVIB%)及跨壁CVIB%的变化。结果：静脉灌注多巴酚丁胺后，CVIB%明显增加(37.9±8.9 vs 49.3±14.2，P<0.05)，心内膜下与心外膜下心肌的CVIB%均明显增加，但心外膜下心肌CVIB%增加的幅度较大，表现为跨壁梯度减低(1.56±0.21 vs 1.14±0.25，P<0.01)。IBS无明显变化。结论：多巴酚丁胺能够增加正常心肌的背向散射积分周期变异幅度，周期变异的增加主要由心外膜下心肌周期变异增加所致。
, http://www.100md.com
Influence of Dobutamine on Myocardial Integrated Backscatter
Chen Yuxiang,Qian Yuanqiu,Zhou Xiaodong,et al
Xijing Hospital,Fourth Military Medical University,Xi'an 710032
ABSTRACT Objective:To discuss the influence of dobutamine on myocardial integrated backscatter(IBS).Methods：Calibrated myocardial integrated backscatter,cyclic variation of integrated backscatter(CVIB%)and CVIB% transmural gradient were measured with a commercially available system in 8 anesthetized open-chest dogs before and after dobutamine infusion.Results:After dobutamine infusion,the CVIB% increased significantly(37.9±8.9 vs 49.3±14.2，P<0.05).CVIB of endocardium and epicardium all increased,the increased extent of epicardium was higher than endocardium showing a decreased CVIB transmural gradient(1.56±0.21 vs 1.14±0.25，P<0.01).The IBS had no significant changes.Conclusion:Dobutamine could increase CVIB of normal myocardium especially of epicardium.
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KEY WORDS Integrated backscatter Dobutamine Myocardium
背向散射积分超声组织定征能定量测定并敏感地反映组织结构及成分的变化。心肌背向散射的产生和变化机理及影响因素目前尚无定论。本研究应用背向散射积分联机分析技术，观测一组犬正常心肌静脉灌注多巴酚丁胺前后心肌背向散射积分的变化，探讨正性肌力药对心肌背向散射积分的作用。
资料与方法
仪器与试剂 HP SONOS 2500 LE型超声诊断仪，5.0MHz相控阵探头(美国惠普公司)；多巴酚丁胺注射液(上海禾丰制药有限公司，批号970801)。
实验动物 健康成年杂种犬8只，体重17～28kg。
实验方法 将实验犬静脉注射3%戊巴比妥钠麻醉(30mg/kg)后开胸，充分暴露心脏，将探头置于心外膜表现，取左室长轴观检查并测量收缩末和舒张末各腔室大小、室壁厚度和室壁运动幅度，然后将机器设置调至背向散射积分采样分析状态，总增益为70，侧向增益补偿为0，调节时间增益补偿，使后壁心肌回声适中，各项设置调节后整个试验期间不变。调节取样容积大小，使之与所观察心肌区域相一致，然后采样测量。检测部位：左室后壁中部心肌、中部心内膜下心肌、中部心外膜下心肌、后壁心包膜。检测指标：室壁增厚率＝[(收缩末室壁厚度-舒张末室壁厚度)/舒张末室壁厚度]×100%，标化背向散射积分(IBS%)＝[舒张末期背向散射积分/心包背向散射积分]×100%，背向散射积分周期变异率(CVIB%)＝[舒张末背向散射积分(IBS)-收缩末背向散射积分(IBS)/舒张末IBS]×100%，背向散射积分周期变异跨壁梯度＝心内膜下心肌CVIB%/心外膜下心肌CVIB%。静脉灌注多巴酚丁胺(10ug/kg)后重复检测上述指标。
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数据统计 每一参数的测值取3次测量的平均值。数据以均数加减标准差表示。数据比较用配对资料t检验，数据统计用微软Excel 97统计分析软件进行。
结 果
基础状态下心肌IBS%随心动周期变化，舒张末最高，收缩末最低，心内膜下心肌周期变异幅度大于心外膜下心肌。多巴酚丁胺静脉灌注后室壁增厚率明显增加，CVIB%明显增加，心内膜下与心外膜下心肌的CVIB%均明显增加，但心外膜下心肌CVIB%增加的幅度较大(见图1)，表现为CVIB%跨壁梯度减低。IBS无明显变化，见表1。
左图：注射多巴酚丁胺前正常心肌背向散射积分曲线
右图：注射多巴酚丁胺后正常心肌背向散射积分曲线
, 百拇医药
I：心内膜下1/2心肌，X：心外膜下1/2心肌
图1 注射多巴酚丁胺前后正常心肌背向散射积分比较
表1 多巴酚丁胺对正常心肌背向散射特性的影响(n＝8) 组 别
室壁增厚率
IBS%
CVIB%
心内膜下
CVIB%
心外膜下
CVIB%
CVIB
, 百拇医药
跨壁梯度
基础
多巴酚丁胺
42.3±10.3
61.4±18.0*
49.6±4.8
48.9±6.8
37.9±8.9
49.3±14.2*
39.4±7.6
49.7±12.9*
, 百拇医药
25.1±8.1
43.4±11.8**
1.56±0.21
1.14±0.25**
注：*与基础状态相比，P<0.05，**与基础状态相比P<0.01讨 论
应用背向散射的超声组织定征是通过处理、分析组织散射的射频信号来判断组织的结构病理变化。因为导致散射发生的组织结构和组织成分非常小，而且射频信号是没有经过压缩等后处理的原始信号，因此理论上较以往其他超声组织定征方法能更准确、更敏感地反映组织成分和结构的细微变化。应用该技术对心肌进行组织定征，动物实验和临床研究均有报道〔1，2〕。已有的研究表明正常心肌背向散射积分随心动周期变化，心内膜下心肌背向散射积分的周期变异幅度大于心外膜下心肌。周期变异的幅度与心肌收缩功能有关，心肌缺血时CVIB幅度减低，再灌注后CVIB恢复。目前对心肌背向散射的形成和变化机理尚无定论，可能与肌纤维、胶原纤维的结构、含量，血流灌注等因素有关。
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多巴酚丁胺作为正性肌力药物已被用于识别心肌的存活性〔3，4〕。多巴酚丁胺对心肌超声散射特性的影响目前尚有争议。Natio等认为多巴酚丁胺能增加正常心肌的CVIB幅度，并以此来鉴别正常心肌与扩张性心肌病心肌〔5，6〕。而Feinberg则认为多巴酚丁胺仅增加心肌收缩力并不改变心肌CVIB〔7〕。本研究结果表明静脉灌注多巴酚丁胺后，在室壁增厚率增加的同时心肌CVIB也明显增加，心肌IBS无明显变化，与Natio等人的研究结果相一致。心肌CVIB的增加主要以心外膜下心肌CVIB增加为主，表现为CVIB跨壁梯度明显减低。这一现象考虑与心肌的生理特点有关。因为静息状态下室壁的增厚主要由心内膜下的心肌收缩所致，收缩力储备较少，而心外膜下心肌的收缩储备力相对较大，所以静注多巴酚丁胺后心外膜下的收缩力增加明显，心肌背向散射积分变化的幅度较大。多巴酚丁胺这一特性有助于与检测心肌收缩力储备，有可能提高背向散射积分超声组织定征识别心肌存活性的敏感性，对鉴别缺血性心肌病与扩张性心肌病有潜在的应用价值。
, 百拇医药
多巴酚丁胺能够增加正常心肌的背向散射积分周期变异幅度，周期变异的增加主要由心外膜下心肌周期变异增加所致。
参考文献
[1]Gones MB,Karr SS,Martin GR,et al.Cyclic variation of integrated ultrasound backscatter:Normal and abnormal myocardial patterns in children.J Am Soc Echocardiogr,1996,9:616～621
[2]Barzilai B,Vered Z,Mohr GA,et al.Myocardial ultrasonic backscatter for characterization of ischemia and reperfusion:Relationship to wall motion.Ultrasound Med Biol 1990,16:391～398
, http://www.100md.com
[3]Afridi I,Kleiman NS,Raizner AE,et al.Dobutamine echocardiography in myocardial hibernation.Circulation,1995,91:663～670
[4]Smart SC,Swada SG,Ryan T,et al.Dobutamine echocardiography predicts recovery after thrombosis in myocardial infarction.Circulation,1990,80:3
[5]Naito J,Masuyama T.Influence of preload,afterload and contractilty on mayocardial ultrasonic tissue characterization with integrated backscatter.Ultrasound Med Biol.1996,22:305～312
, http://www.100md.com
[6]Naito J,Masuyama T.Dobutamine stress ultrasonic myocardial tissue characterization in patients with dilated cardiomyopathy.J Am Soc Echocardiogr,1996,9:470～479
[7]Feinberg MS,Gussak HM,Davila-Roman VG,et al.Dissociation between wall thickening of normal myocardium and cyclic variation of backscatter during inotropic stimulation.Am Cardiol,1996,77:515～520
(1998-11-02收稿，1998-12-28修回), 百拇医药
单位：钱蕴秋 周晓东 张 军 李 军(710032西安市第四军医大学西京医院超声科)；陈宇翔(解放军第202医院特诊科工作)
关键词：背向散射积分；多巴酚丁胺；心肌
中国超声医学杂志990503 摘 要 目的：探讨正性肌力药对心肌背向散射特性的影响。方法：本研究应用背向散射积分联机分析技术，观察8只活体开胸犬静脉灌注多巴酚丁胺前后心肌标化背向散射积分(IBS%)，背向散射积分周期变异率(CVIB%)及跨壁CVIB%的变化。结果：静脉灌注多巴酚丁胺后，CVIB%明显增加(37.9±8.9 vs 49.3±14.2，P<0.05)，心内膜下与心外膜下心肌的CVIB%均明显增加，但心外膜下心肌CVIB%增加的幅度较大，表现为跨壁梯度减低(1.56±0.21 vs 1.14±0.25，P<0.01)。IBS无明显变化。结论：多巴酚丁胺能够增加正常心肌的背向散射积分周期变异幅度，周期变异的增加主要由心外膜下心肌周期变异增加所致。
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Influence of Dobutamine on Myocardial Integrated Backscatter
Chen Yuxiang,Qian Yuanqiu,Zhou Xiaodong,et al
Xijing Hospital,Fourth Military Medical University,Xi'an 710032
ABSTRACT Objective:To discuss the influence of dobutamine on myocardial integrated backscatter(IBS).Methods：Calibrated myocardial integrated backscatter,cyclic variation of integrated backscatter(CVIB%)and CVIB% transmural gradient were measured with a commercially available system in 8 anesthetized open-chest dogs before and after dobutamine infusion.Results:After dobutamine infusion,the CVIB% increased significantly(37.9±8.9 vs 49.3±14.2，P<0.05).CVIB of endocardium and epicardium all increased,the increased extent of epicardium was higher than endocardium showing a decreased CVIB transmural gradient(1.56±0.21 vs 1.14±0.25，P<0.01).The IBS had no significant changes.Conclusion:Dobutamine could increase CVIB of normal myocardium especially of epicardium.
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KEY WORDS Integrated backscatter Dobutamine Myocardium
背向散射积分超声组织定征能定量测定并敏感地反映组织结构及成分的变化。心肌背向散射的产生和变化机理及影响因素目前尚无定论。本研究应用背向散射积分联机分析技术，观测一组犬正常心肌静脉灌注多巴酚丁胺前后心肌背向散射积分的变化，探讨正性肌力药对心肌背向散射积分的作用。
资料与方法
仪器与试剂 HP SONOS 2500 LE型超声诊断仪，5.0MHz相控阵探头(美国惠普公司)；多巴酚丁胺注射液(上海禾丰制药有限公司，批号970801)。
实验动物 健康成年杂种犬8只，体重17～28kg。
实验方法 将实验犬静脉注射3%戊巴比妥钠麻醉(30mg/kg)后开胸，充分暴露心脏，将探头置于心外膜表现，取左室长轴观检查并测量收缩末和舒张末各腔室大小、室壁厚度和室壁运动幅度，然后将机器设置调至背向散射积分采样分析状态，总增益为70，侧向增益补偿为0，调节时间增益补偿，使后壁心肌回声适中，各项设置调节后整个试验期间不变。调节取样容积大小，使之与所观察心肌区域相一致，然后采样测量。检测部位：左室后壁中部心肌、中部心内膜下心肌、中部心外膜下心肌、后壁心包膜。检测指标：室壁增厚率＝[(收缩末室壁厚度-舒张末室壁厚度)/舒张末室壁厚度]×100%，标化背向散射积分(IBS%)＝[舒张末期背向散射积分/心包背向散射积分]×100%，背向散射积分周期变异率(CVIB%)＝[舒张末背向散射积分(IBS)-收缩末背向散射积分(IBS)/舒张末IBS]×100%，背向散射积分周期变异跨壁梯度＝心内膜下心肌CVIB%/心外膜下心肌CVIB%。静脉灌注多巴酚丁胺(10ug/kg)后重复检测上述指标。
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数据统计 每一参数的测值取3次测量的平均值。数据以均数加减标准差表示。数据比较用配对资料t检验，数据统计用微软Excel 97统计分析软件进行。
结 果
基础状态下心肌IBS%随心动周期变化，舒张末最高，收缩末最低，心内膜下心肌周期变异幅度大于心外膜下心肌。多巴酚丁胺静脉灌注后室壁增厚率明显增加，CVIB%明显增加，心内膜下与心外膜下心肌的CVIB%均明显增加，但心外膜下心肌CVIB%增加的幅度较大(见图1)，表现为CVIB%跨壁梯度减低。IBS无明显变化，见表1。
左图：注射多巴酚丁胺前正常心肌背向散射积分曲线
右图：注射多巴酚丁胺后正常心肌背向散射积分曲线
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I：心内膜下1/2心肌，X：心外膜下1/2心肌
图1 注射多巴酚丁胺前后正常心肌背向散射积分比较
表1 多巴酚丁胺对正常心肌背向散射特性的影响(n＝8) 组 别
室壁增厚率
IBS%
CVIB%
心内膜下
CVIB%
心外膜下
CVIB%
CVIB
, 百拇医药
跨壁梯度
基础
多巴酚丁胺
42.3±10.3
61.4±18.0*
49.6±4.8
48.9±6.8
37.9±8.9
49.3±14.2*
39.4±7.6
49.7±12.9*
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25.1±8.1
43.4±11.8**
1.56±0.21
1.14±0.25**
注：*与基础状态相比，P<0.05，**与基础状态相比P<0.01讨 论
应用背向散射的超声组织定征是通过处理、分析组织散射的射频信号来判断组织的结构病理变化。因为导致散射发生的组织结构和组织成分非常小，而且射频信号是没有经过压缩等后处理的原始信号，因此理论上较以往其他超声组织定征方法能更准确、更敏感地反映组织成分和结构的细微变化。应用该技术对心肌进行组织定征，动物实验和临床研究均有报道〔1，2〕。已有的研究表明正常心肌背向散射积分随心动周期变化，心内膜下心肌背向散射积分的周期变异幅度大于心外膜下心肌。周期变异的幅度与心肌收缩功能有关，心肌缺血时CVIB幅度减低，再灌注后CVIB恢复。目前对心肌背向散射的形成和变化机理尚无定论，可能与肌纤维、胶原纤维的结构、含量，血流灌注等因素有关。
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多巴酚丁胺作为正性肌力药物已被用于识别心肌的存活性〔3，4〕。多巴酚丁胺对心肌超声散射特性的影响目前尚有争议。Natio等认为多巴酚丁胺能增加正常心肌的CVIB幅度，并以此来鉴别正常心肌与扩张性心肌病心肌〔5，6〕。而Feinberg则认为多巴酚丁胺仅增加心肌收缩力并不改变心肌CVIB〔7〕。本研究结果表明静脉灌注多巴酚丁胺后，在室壁增厚率增加的同时心肌CVIB也明显增加，心肌IBS无明显变化，与Natio等人的研究结果相一致。心肌CVIB的增加主要以心外膜下心肌CVIB增加为主，表现为CVIB跨壁梯度明显减低。这一现象考虑与心肌的生理特点有关。因为静息状态下室壁的增厚主要由心内膜下的心肌收缩所致，收缩力储备较少，而心外膜下心肌的收缩储备力相对较大，所以静注多巴酚丁胺后心外膜下的收缩力增加明显，心肌背向散射积分变化的幅度较大。多巴酚丁胺这一特性有助于与检测心肌收缩力储备，有可能提高背向散射积分超声组织定征识别心肌存活性的敏感性，对鉴别缺血性心肌病与扩张性心肌病有潜在的应用价值。
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多巴酚丁胺能够增加正常心肌的背向散射积分周期变异幅度，周期变异的增加主要由心外膜下心肌周期变异增加所致。
参考文献
[1]Gones MB,Karr SS,Martin GR,et al.Cyclic variation of integrated ultrasound backscatter:Normal and abnormal myocardial patterns in children.J Am Soc Echocardiogr,1996,9:616～621
[2]Barzilai B,Vered Z,Mohr GA,et al.Myocardial ultrasonic backscatter for characterization of ischemia and reperfusion:Relationship to wall motion.Ultrasound Med Biol 1990,16:391～398
, http://www.100md.com
[3]Afridi I,Kleiman NS,Raizner AE,et al.Dobutamine echocardiography in myocardial hibernation.Circulation,1995,91:663～670
[4]Smart SC,Swada SG,Ryan T,et al.Dobutamine echocardiography predicts recovery after thrombosis in myocardial infarction.Circulation,1990,80:3
[5]Naito J,Masuyama T.Influence of preload,afterload and contractilty on mayocardial ultrasonic tissue characterization with integrated backscatter.Ultrasound Med Biol.1996,22:305～312
, http://www.100md.com
[6]Naito J,Masuyama T.Dobutamine stress ultrasonic myocardial tissue characterization in patients with dilated cardiomyopathy.J Am Soc Echocardiogr,1996,9:470～479
[7]Feinberg MS,Gussak HM,Davila-Roman VG,et al.Dissociation between wall thickening of normal myocardium and cyclic variation of backscatter during inotropic stimulation.Am Cardiol,1996,77:515～520
(1998-11-02收稿，1998-12-28修回), 百拇医药