单光子发射计算机断层照相机检测心肌挫伤后右心室功能变化
作者：闵家新 朱佩芳 王正国
单位：闵家新(第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所，重庆 400042)；朱佩芳(第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所，重庆 400042)；王正国(第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所，重庆 400042)
关键词：心肌挫伤；心功能；右心室；单光子发射计算机断层照相机
中国危重病急救医学000302 摘 要：目的：探讨心肌挫伤(MC)后右心室功能的变化规律。方法：采用单光子发射计算机断层照相机(SPECT)检测中度至重度MC模型兔右心室功能。结果：右心室射血分数(EF)、1/3射血分数(1/3 EF)、1/3射血率(1/3 ER)在伤后24小时[分别为0.29±0.04、0.27±0.12和(537±123)×10-2/s]仍然明显低于伤前[分别为0.39±0.07、0.37±0.10和(788±175)×10-2/s]，P<0.05；高峰充盈率(PFR)在伤后2小时下降明显[(1 254±188)×10-2/s比(1 874±624)×10-2/s，P<0.05]，然后开始上升，24小时为(2 014±787)×10-2/s，与伤前比较差异不显著(P>0.05)；1/3充盈分数(1/3 FF)在伤后0.5小时下降明显(0.44±0.16比0.26±0.07，P<0.05)，而1/3充盈率(1/3 FR)上升明显[(974±402)×10-2/s比(1 247±886)×10-2/s,P<0.05]，伤后2小时又明显下降，8小时恢复[分别为0.50±0.03和(860±168)×10-2/s]，P均>0.05；PFR/PER、1/3FR与1/3ER比值在伤后0.5小时即开始下降(分别为0.91±0.43和0.82±0.65，P<0.05)，PFR/PER在伤后24小时(0.98±0.50)恢复至伤前水平，1/3FR与1/3ER比值在伤后24小时(1.02±0.50)仍下降明显(P<0.05)。结论：MC后右心室功能障碍主要表现为收缩功能障碍，而对舒张功能的影响相对较小。利用SPECT检测右心室功能对诊断MC是有益的。
, 百拇医药
分类号：R817.1 文献标识码：A
文章编号：1003-0603(2000)03-0134-03
Diagnosis of right ventricular function after myocardial contusion utilizing single photonemission computed tomography
MIN Jia-xin,ZHU Pei-fang,WANG Zheng-guo
(Research Institute of Surgery,Daping Hospital,Third Military Medical University,Chongqing 400042)
Abstract：Objective：To investigate the changes in right ventricular dysfunction after myocardial contusion (MC).Methods：Using the model of moderate to severe MC in rabbits,we examined the right ventricular dysfunction with single photon-emission computed tomography.Results：The ejection fraction(EF,0.29±0.04),1/3 ejection fraction (1/3 EF,0.27±0.12) and 1/3 ejection rate of the right ventricle [1/3 ER,(537±123)×10-2/s]were decreased markedly [0.39±0.07，0.37±0.10 and (788±175)×10-2/s] 24 hours after injury (P<0.05).The peak filling rate(PFR),1/3 filling rate (1/3 FR),1/3 filling fraction (1/3 FF) and PFR/PER recovered 24 hours after MC.The 1/3 FR∶1/3ER was decreased obviously 24 hours after MC.Conclusions：The right ventricular dysfunction after MC was mainly reflected by systolic dysfunction but not diastolic dysfunction.The utilization of single photonemission computed tomography is beneficial to the diagnosis of MC.
, 百拇医药
Key words：myocardial contusion;right ventricular function;single photon-emission computed tomography▲
在闭合性胸部创伤中，心脏创伤发生率约为10%～16%，其中以心肌挫伤(myocardial contusion,MC)最为常见[1]。MC后可引起程度不等的心脏并发症，如严重心律失常、传导异常、血心包、心源性休克及心脏破裂等[2，3]。本实验用兔胸部钝性创伤后致中度至重度MC模型，用单光子发射计算机断层照相机(single photon-emission computed tomography,SPECT)检查MC后右心室功能变化规律，并观察SPECT在MC中的诊断作用，为临床诊断和治疗MC提供依据。
1 材料与方法
1.1 取四川健康家兔12只，雌雄不限，体重1.8～2.5 kg，平均(2.28±0.21)kg，经耳缘静脉注射3%戊巴比妥钠30 mg/kg麻醉，然后将兔固定于兔架上。采用我室自行研制的BIM-Ⅱ型生物水平撞击机撞击兔胸部，撞击中心点在第4、5肋间胸骨左缘旁0.5 cm。
, 百拇医药
1.2 利用锝焦磷酸钠(99mTc-pyrophosphate)标记物进行红细胞标记，在检查前30分钟经兔耳缘静脉注射0.02 mg/kg。首先作撞击前SPECT检测正常右心室功能，作为正常参考值。然后采用一定的撞击参数(驱动压力800 kPa，撞击面积1.77 cm2，撞击时相为收缩末期，胸壁向内压缩3.0 cm)造成兔中度至重度MC模型(参考Lau等[4]的方法，并经解剖证实，即心脏损伤分数在3分以上，心内膜下出血面积在10%以上或有心肌出血 )，然后分别在撞击后0.5、1、2、4、6、8和24小时作SPECT检测右心室功能。有3只兔分别在撞击后即刻、撞击后4小时和5小时死亡，未统计在内。
1.3 统计学方法：计量资料均以均数±标准差(
±s)表示，分别采用χ2检验和t检验进行统计学处理。P<0.05为相差显著，P<0.01为相差非常显著。
, 百拇医药
2 结 果
MC后右心室功能改变主要表现为收缩功能障碍。具体表现为代表心室收缩功能的射血分数(EF)、1/3射血分数(1/3EF)和1/3射血率(1/3ER)在伤后24小时仍然明显低于伤前(P均<0.05)；高峰射血率(PER)伤后24小时与伤前无明显差别(P>0.05)。而代表舒张功能的1/3充盈分数(1/3FF)在伤后0.5小时即开始下降(P<0.05)，1/3充盈率(1/3FR)在伤后0.5小时上升明显(P<0.05)，伤后2小时即明显下降(P<0.05)，两者在伤后8小时后已恢复至伤前水平(P均>0.05)；高峰充盈率(PFR)在伤后2小时下降(P<0.05)，之后开始上升，伤后24小时右心室舒张末容积(EDV)恢复至撞击前水平，而收缩末容积(ESV)仍上升明显(P<0.05)，每搏量(SV)下降明显(P<0.05)。PFR/PER和1/3 FR与1/3ER比值在伤后0.5小时即开始下降(P<0.05)，PFR/PER在24小时后恢复至伤前水平。1/3FR与1/3ER比值在伤后24小时后仍下降明显(P<0.05)。见表1。
, 百拇医药
表1 MC伤后心室收缩和舒张功能变化(±s) 时间点
动物数(只)
EF
1/3EF
1/3ER(×10-2/s)
PER(×10-2/s)
ESV(ml)
SV(ml)
伤前
9
, 百拇医药
0.39±0.07
0.37±0.10
788±175
1 434±282
0.75±0.05
0.51±0.10
伤后时间(h) 0.5
9
0.28±0.04*
0.36±0.11
1 058±130*
, 百拇医药
2 061±287*
0.80±0.06*
0.40±0.12
1
9
0.20±0.07*
0.14±0.06**
730±375
2 291±617*
0.86±0.06*
, 百拇医药
0.28±0.12*
2
9
0.25±0.07*
0.36±0.14
751±269
1 636±430
0.84±0.06*
0.30±0.10*
4
9
, http://www.100md.com
0.41±0.05
0.40±0.15
893±253
1 578±141
0.72±0.04
0.53±0.09
6
9
0.36±0.04
0.33±0.08
750±175
1 323±216
, 百拇医药
0.78±0.03
0.46±0.05
8
9
0.26±0.14*
0.27±0.02*
1 131±140*
2 011±244*
0.84±0.10*
0.44±0.14
24
, 百拇医药
9
0.29±0.04*
0.27±0.12*
537±123*
1 508±280
0.80±0.06*
0.34±0.05*
时间点
动物数(只)
1/3FF
1/3FR(×10-2/s)
, 百拇医药
PFR(×10-2/s)
EDV(ml)
PFR/PER
1/3FR∶1/3ER
伤前
9
0.44±0.16
974±402
1 874±624
1.25±0.05
1.12±0.35
1.49±0.24
, 百拇医药
伤后时间(h) 0.5
9
0.26±0.07*
1 247±886*
2 543±376
1.20±0.06
0.91±0.43*
0.82±0.65*
1
9
0.27±0.14*
, http://www.100md.com
1 003±638
1 759±398
1.14±0.06*
1.23±0.39
0.96±0.70*
2
9
0.31±0.06*
605±79*
1 254±188*
1.16±0.06*
, 百拇医药
0.98±0.42
1.06±0.50*
4
9
0.27±0.19*
444±268*
982±381*
1.25±0.06
0.62±0.22*
0.65±0.36**
, 百拇医药 6
9
0.23±0.13*
536±331*
1 526±300*
1.22±0.03
1.10±0.33
0.62±0.35**
8
9
0.50±0.03
, http://www.100md.com
860±168
1 500±44*
1.16±0.12*
0.81±0.04*
0.76±0.10**
24
9
0.36±0.12
1 020±456
2 014±787
1.20±0.06
, 百拇医药
0.98±0.50
1.02±0.50*
注：与伤前比较：*P<0.05，**P<0.01
3 讨 论
胸部钝性创伤后引起心脏损伤，最常见的是MC。目前，对胸部钝性创伤后MC的主要诊断手段如心电图、血清肌酸激酶(CK)及其同工酶(CK-MB)、乳酸脱氢酶同工酶1(LDH1)等方法确诊率不高。有人采用心脏肌钙蛋白-T和心脏肌钙蛋白-I来诊断心肌细胞损伤，特异性和敏感性都有了进一步提高。无创的SPECT检查在MC后的诊断作用如何目前报道较少，并有争议[57]。
SPECT是核素断层显像的重要设备，它利用γ相机探头在不同角度位置采集的平面影像，经过滤波反射重显成为不同层面的断层影像。采用SPECT技术作心脏功能检查(核素门控心血池显像)，观察室壁运动和心肌收缩时序，目前已用于诊断冠心病、室壁瘤、心肌激动传导异常；监测急性心肌梗死患者心功能进行预后判断，评估心脏手术前心功能状况和监测药物对心脏的毒性作用等[8]。
, 百拇医药
EF是最常用的心室收缩功能指标。当心室收缩功能受损时，EF、1/3EF、1/3ER和PER下降。PFR是最常用的舒张功能指标，它反映心室充盈期(即舒张期)的容积最大变化速率。1/3FF和1/3FR反映前1/3充盈期心室早期舒张功能。当心室舒张功能受损时，PFR、1/3FF和1/3FR降低。采用PFR/PER、1/3FR与1/3ER比值可扩大正常与异常的差异，可更灵敏地反映心脏功能的异常，并可抵消心率的影响[8]。
本实验结果表明，在采用SPECT检测胸部钝性创伤致MC后右心室功能中，代表心室收缩功能的EF、1/3EF和1/3ER在伤后24小时仍然明显低于伤前(P均<0.05)；而代表舒张功能的1/3FF和1/3FR在伤后24小时与伤前无显著性差别(P均>0.05)，表明胸部钝性创伤后所致的MC引起的右心室功能障碍主要是收缩功能障碍，而对其舒张功能的影响相对较小，其具体机制尚待进一步研究。结果也说明胸部钝性创伤后采用SPECT检测右心室功能并以此诊断MC是有益的。
, 百拇医药
基金项目：国家自然科学基金重点项目(39630330)
作者简介：闵家新(1962-)，男(汉族)，四川泸州人，博士，主治医师，讲师。主要从事心脏创伤方面的研究；已发表论文10余篇。
参考文献：
[1]Olsovsky M R,Wechsler A S,Topaz O.Cardiac trauma:diagnosis,management,and current therapy.Angiology,1997,48(5):423-432.
[2]Foil M B,Mackersie R C,Furst S R,et al.The asymptomatic patient with suspected myocardial contusion.Am J Surg,1990,160(6):638-642.
, http://www.100md.com
[3]Biffl W L,Moore F A,Moore E E,et al.Cardiac enzymes are irrelevant in the patient with suspected myocardial contusion.Am J Surg,1994,168(6):523-527.
[4]Lau V K,Viano D C.Influence of impact velocity on the severity of nonpenetrating hepatic injury.J Trauma,1981,21(2):115-123.
[5]Holness R,Waxman K.Diagnosis of traumatic cardiac contusion utilizing single photonemission computed tomography.Crit Care Med,1990,18(1):1-3.
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[6]McCarthy M C,Pavlina P M,Evans D K,et al.The value of SPECTthallium scanning in screening for myocardial contusion.Cardiovasc Intervent Radiol,1991,14(4):238-240.
[7]Adachi K,Kawata M,Araki S,et al.A case of Crush syndrome with giant negative T waves and reversible left ventricular dysfunction.Jpn Circ J,1996,60(10):809-814.
[8]潘中允主编.临床核医学.第1版.北京：原子能出版社，1994.210-230.
收稿日期：1999-05-04
修稿日期：1999-12-27, http://www.100md.com
单位：闵家新(第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所，重庆 400042)；朱佩芳(第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所，重庆 400042)；王正国(第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所，重庆 400042)
关键词：心肌挫伤；心功能；右心室；单光子发射计算机断层照相机
中国危重病急救医学000302 摘 要：目的：探讨心肌挫伤(MC)后右心室功能的变化规律。方法：采用单光子发射计算机断层照相机(SPECT)检测中度至重度MC模型兔右心室功能。结果：右心室射血分数(EF)、1/3射血分数(1/3 EF)、1/3射血率(1/3 ER)在伤后24小时[分别为0.29±0.04、0.27±0.12和(537±123)×10-2/s]仍然明显低于伤前[分别为0.39±0.07、0.37±0.10和(788±175)×10-2/s]，P<0.05；高峰充盈率(PFR)在伤后2小时下降明显[(1 254±188)×10-2/s比(1 874±624)×10-2/s，P<0.05]，然后开始上升，24小时为(2 014±787)×10-2/s，与伤前比较差异不显著(P>0.05)；1/3充盈分数(1/3 FF)在伤后0.5小时下降明显(0.44±0.16比0.26±0.07，P<0.05)，而1/3充盈率(1/3 FR)上升明显[(974±402)×10-2/s比(1 247±886)×10-2/s,P<0.05]，伤后2小时又明显下降，8小时恢复[分别为0.50±0.03和(860±168)×10-2/s]，P均>0.05；PFR/PER、1/3FR与1/3ER比值在伤后0.5小时即开始下降(分别为0.91±0.43和0.82±0.65，P<0.05)，PFR/PER在伤后24小时(0.98±0.50)恢复至伤前水平，1/3FR与1/3ER比值在伤后24小时(1.02±0.50)仍下降明显(P<0.05)。结论：MC后右心室功能障碍主要表现为收缩功能障碍，而对舒张功能的影响相对较小。利用SPECT检测右心室功能对诊断MC是有益的。
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分类号：R817.1 文献标识码：A
文章编号：1003-0603(2000)03-0134-03
Diagnosis of right ventricular function after myocardial contusion utilizing single photonemission computed tomography
MIN Jia-xin,ZHU Pei-fang,WANG Zheng-guo
(Research Institute of Surgery,Daping Hospital,Third Military Medical University,Chongqing 400042)
Abstract：Objective：To investigate the changes in right ventricular dysfunction after myocardial contusion (MC).Methods：Using the model of moderate to severe MC in rabbits,we examined the right ventricular dysfunction with single photon-emission computed tomography.Results：The ejection fraction(EF,0.29±0.04),1/3 ejection fraction (1/3 EF,0.27±0.12) and 1/3 ejection rate of the right ventricle [1/3 ER,(537±123)×10-2/s]were decreased markedly [0.39±0.07，0.37±0.10 and (788±175)×10-2/s] 24 hours after injury (P<0.05).The peak filling rate(PFR),1/3 filling rate (1/3 FR),1/3 filling fraction (1/3 FF) and PFR/PER recovered 24 hours after MC.The 1/3 FR∶1/3ER was decreased obviously 24 hours after MC.Conclusions：The right ventricular dysfunction after MC was mainly reflected by systolic dysfunction but not diastolic dysfunction.The utilization of single photonemission computed tomography is beneficial to the diagnosis of MC.
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Key words：myocardial contusion;right ventricular function;single photon-emission computed tomography▲
在闭合性胸部创伤中，心脏创伤发生率约为10%～16%，其中以心肌挫伤(myocardial contusion,MC)最为常见[1]。MC后可引起程度不等的心脏并发症，如严重心律失常、传导异常、血心包、心源性休克及心脏破裂等[2，3]。本实验用兔胸部钝性创伤后致中度至重度MC模型，用单光子发射计算机断层照相机(single photon-emission computed tomography,SPECT)检查MC后右心室功能变化规律，并观察SPECT在MC中的诊断作用，为临床诊断和治疗MC提供依据。
1 材料与方法
1.1 取四川健康家兔12只，雌雄不限，体重1.8～2.5 kg，平均(2.28±0.21)kg，经耳缘静脉注射3%戊巴比妥钠30 mg/kg麻醉，然后将兔固定于兔架上。采用我室自行研制的BIM-Ⅱ型生物水平撞击机撞击兔胸部，撞击中心点在第4、5肋间胸骨左缘旁0.5 cm。
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1.2 利用锝焦磷酸钠(99mTc-pyrophosphate)标记物进行红细胞标记，在检查前30分钟经兔耳缘静脉注射0.02 mg/kg。首先作撞击前SPECT检测正常右心室功能，作为正常参考值。然后采用一定的撞击参数(驱动压力800 kPa，撞击面积1.77 cm2，撞击时相为收缩末期，胸壁向内压缩3.0 cm)造成兔中度至重度MC模型(参考Lau等[4]的方法，并经解剖证实，即心脏损伤分数在3分以上，心内膜下出血面积在10%以上或有心肌出血 )，然后分别在撞击后0.5、1、2、4、6、8和24小时作SPECT检测右心室功能。有3只兔分别在撞击后即刻、撞击后4小时和5小时死亡，未统计在内。
1.3 统计学方法：计量资料均以均数±标准差(
±s)表示，分别采用χ2检验和t检验进行统计学处理。P<0.05为相差显著，P<0.01为相差非常显著。, 百拇医药
2 结 果
MC后右心室功能改变主要表现为收缩功能障碍。具体表现为代表心室收缩功能的射血分数(EF)、1/3射血分数(1/3EF)和1/3射血率(1/3ER)在伤后24小时仍然明显低于伤前(P均<0.05)；高峰射血率(PER)伤后24小时与伤前无明显差别(P>0.05)。而代表舒张功能的1/3充盈分数(1/3FF)在伤后0.5小时即开始下降(P<0.05)，1/3充盈率(1/3FR)在伤后0.5小时上升明显(P<0.05)，伤后2小时即明显下降(P<0.05)，两者在伤后8小时后已恢复至伤前水平(P均>0.05)；高峰充盈率(PFR)在伤后2小时下降(P<0.05)，之后开始上升，伤后24小时右心室舒张末容积(EDV)恢复至撞击前水平，而收缩末容积(ESV)仍上升明显(P<0.05)，每搏量(SV)下降明显(P<0.05)。PFR/PER和1/3 FR与1/3ER比值在伤后0.5小时即开始下降(P<0.05)，PFR/PER在24小时后恢复至伤前水平。1/3FR与1/3ER比值在伤后24小时后仍下降明显(P<0.05)。见表1。
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表1 MC伤后心室收缩和舒张功能变化(
±s) 时间点动物数(只)
EF
1/3EF
1/3ER(×10-2/s)
PER(×10-2/s)
ESV(ml)
SV(ml)
伤前
9
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0.39±0.07
0.37±0.10
788±175
1 434±282
0.75±0.05
0.51±0.10
伤后时间(h) 0.5
9
0.28±0.04*
0.36±0.11
1 058±130*
, 百拇医药
2 061±287*
0.80±0.06*
0.40±0.12
1
9
0.20±0.07*
0.14±0.06**
730±375
2 291±617*
0.86±0.06*
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0.28±0.12*
2
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0.25±0.07*
0.36±0.14
751±269
1 636±430
0.84±0.06*
0.30±0.10*
4
9
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0.41±0.05
0.40±0.15
893±253
1 578±141
0.72±0.04
0.53±0.09
6
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0.36±0.04
0.33±0.08
750±175
1 323±216
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0.78±0.03
0.46±0.05
8
9
0.26±0.14*
0.27±0.02*
1 131±140*
2 011±244*
0.84±0.10*
0.44±0.14
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0.27±0.12*
537±123*
1 508±280
0.80±0.06*
0.34±0.05*
时间点
动物数(只)
1/3FF
1/3FR(×10-2/s)
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PFR(×10-2/s)
EDV(ml)
PFR/PER
1/3FR∶1/3ER
伤前
9
0.44±0.16
974±402
1 874±624
1.25±0.05
1.12±0.35
1.49±0.24
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伤后时间(h) 0.5
9
0.26±0.07*
1 247±886*
2 543±376
1.20±0.06
0.91±0.43*
0.82±0.65*
1
9
0.27±0.14*
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1 003±638
1 759±398
1.14±0.06*
1.23±0.39
0.96±0.70*
2
9
0.31±0.06*
605±79*
1 254±188*
1.16±0.06*
, 百拇医药
0.98±0.42
1.06±0.50*
4
9
0.27±0.19*
444±268*
982±381*
1.25±0.06
0.62±0.22*
0.65±0.36**
, 百拇医药 6
9
0.23±0.13*
536±331*
1 526±300*
1.22±0.03
1.10±0.33
0.62±0.35**
8
9
0.50±0.03
, http://www.100md.com
860±168
1 500±44*
1.16±0.12*
0.81±0.04*
0.76±0.10**
24
9
0.36±0.12
1 020±456
2 014±787
1.20±0.06
, 百拇医药
0.98±0.50
1.02±0.50*
注：与伤前比较：*P<0.05，**P<0.01
3 讨 论
胸部钝性创伤后引起心脏损伤，最常见的是MC。目前，对胸部钝性创伤后MC的主要诊断手段如心电图、血清肌酸激酶(CK)及其同工酶(CK-MB)、乳酸脱氢酶同工酶1(LDH1)等方法确诊率不高。有人采用心脏肌钙蛋白-T和心脏肌钙蛋白-I来诊断心肌细胞损伤，特异性和敏感性都有了进一步提高。无创的SPECT检查在MC后的诊断作用如何目前报道较少，并有争议[57]。
SPECT是核素断层显像的重要设备，它利用γ相机探头在不同角度位置采集的平面影像，经过滤波反射重显成为不同层面的断层影像。采用SPECT技术作心脏功能检查(核素门控心血池显像)，观察室壁运动和心肌收缩时序，目前已用于诊断冠心病、室壁瘤、心肌激动传导异常；监测急性心肌梗死患者心功能进行预后判断，评估心脏手术前心功能状况和监测药物对心脏的毒性作用等[8]。
, 百拇医药
EF是最常用的心室收缩功能指标。当心室收缩功能受损时，EF、1/3EF、1/3ER和PER下降。PFR是最常用的舒张功能指标，它反映心室充盈期(即舒张期)的容积最大变化速率。1/3FF和1/3FR反映前1/3充盈期心室早期舒张功能。当心室舒张功能受损时，PFR、1/3FF和1/3FR降低。采用PFR/PER、1/3FR与1/3ER比值可扩大正常与异常的差异，可更灵敏地反映心脏功能的异常，并可抵消心率的影响[8]。
本实验结果表明，在采用SPECT检测胸部钝性创伤致MC后右心室功能中，代表心室收缩功能的EF、1/3EF和1/3ER在伤后24小时仍然明显低于伤前(P均<0.05)；而代表舒张功能的1/3FF和1/3FR在伤后24小时与伤前无显著性差别(P均>0.05)，表明胸部钝性创伤后所致的MC引起的右心室功能障碍主要是收缩功能障碍，而对其舒张功能的影响相对较小，其具体机制尚待进一步研究。结果也说明胸部钝性创伤后采用SPECT检测右心室功能并以此诊断MC是有益的。
, 百拇医药
基金项目：国家自然科学基金重点项目(39630330)
作者简介：闵家新(1962-)，男(汉族)，四川泸州人，博士，主治医师，讲师。主要从事心脏创伤方面的研究；已发表论文10余篇。
参考文献：
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[8]潘中允主编.临床核医学.第1版.北京：原子能出版社，1994.210-230.
收稿日期：1999-05-04
修稿日期：1999-12-27, http://www.100md.com