SPECT对心肌挫伤后左心室功能判断作用的实验研究
作者：闵家新 朱佩芳 王正国 翁格文
单位：第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所第四研究室，重庆 400042
关键词：心肌挫伤；SPECT；左心室功能；心肌挫伤诊断
提要 目的
提要 目的：探讨心肌挫伤后左心室功能的变化规律。方法：采用兔钝性胸部创伤模型，致成中度至重度心肌挫伤，分别在伤前、伤后30 min、1、2、4、6、8 h和24 h采用SPECT检查左心室功能。结果：心肌挫伤后，左心室功能障碍主要表现为舒张功能障碍，而对收缩功能的影响较小。结论：心肌挫伤后利用SPECT检查左心室功能对诊断是有益的。
中图法分类号 R654.2 文献标识码 A
文章编号：1000-5404(1999)12-0887-03
, 百拇医药
Value of single photon-emission computed tomography in diagnosis of left ventricular function after traumatic cardiac contusion in rabbits
MIN Jia-xin,ZHU Pei-fang,WANG Zheng-guo,LIU Bao-song,WENG Ge-wen
(Research Institute of Field Surgery,Daping Hospital,Third Military Medical University,Chongqing 400042)
Abstract Objective: To explore the rule of changes in the left ventricular function after traumatic cardiac contusion.Methods: The left ventricular function was investigated with single photon-emission computed tomography (SPECT) in rabbits before and at the 30th min,1st h,2nd h,4th h,6th h,8th h and 24th h after they were inflicted with moderate to severe traumatic cardiac contusion.Results: After the contusion,the left ventricular function presented as diastolic dysfunction and slight systolic dysfunction.Conclusion: SPECT is beneficial for diagnosis of traumatic cardiac contusion.
, 百拇医药
Key words traumatic cardiac contusion; SPECT; left ventricular function; diagnosis
在胸部钝性创伤中，心脏创伤发生率约为10%～16%，其中以心肌挫伤(Cardiac contusion，CC)最为常见，不但发生于交通事故中，而且可发生于高处坠落、挤压、爆炸所致高压冲击波或体育运动时，发生率为9%～76%不等[1]。CC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、以及心脏破裂等，发生率约为5%[2，3]。本实验采用兔胸部钝性创伤后致中至重度CC模型，利用单光子发射计算机断层照相机(Single photon-emission computed tomography,SPECT)检查，观察CC后左心室功能变化规律，并探讨SPECT在CC中的诊断作用，为临床诊断和治疗CC提供实验依据。
1 材料与方法
, 百拇医药
1.1 实验动物和致伤方法
随机选取四川健康家兔12只，雌雄不限，体重1.8～2.5 kg[(2.28±0.21)kg]，经耳缘静脉注射戊巴比妥钠30 mg/kg麻醉，然后将兔固定于兔架上，将兔架直立。采用我室自行研制的BIM-Ⅱ型生物撞击机撞击兔胸部，撞击中心点在第4、5肋间胸骨左缘旁0.5 cm。利用锝焦磷酸钠(99 m Tc-pyrophosphate)标记物进行红细胞标记，在检查前30 min经兔耳缘静脉注射0.02 mg/kg。首先作撞击前SPECT检测正常心功能，作为心功能正常参考值。然后设置一定的撞击参数(驱动压力为800 kPa，撞击直径为1.5 cm，撞击时相为呼气末，收缩末期，胸壁向内压缩3 cm)造成兔中至重度CC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30 min、1、2、4、6、8、24 h作SPECT检测左心室功能。有3只兔分别在撞击后即刻、撞击后4 h和5 h死亡，未统计在内。
, 百拇医药
1.2 统计学处理
数据以x±s表示，分别采用t检验和Student′s test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。
2 结果
2.1 左心室收缩功能变化
射血分数(EF)在撞击后1～2h下降显著(P<0.05)，24 h后恢复至撞击前水平(P>0.05)。高峰射血率(PER)在撞击前后无明显改变(P>0.05)。1/3射血率(1/3 ER)在撞击1 h后下降明显(P<0.05)，至4 h下降最为明显(P<0.01)，此后逐渐上升，24 h后与撞击前无差别(P>0.05)，但1/3射血分数(1/3 EF)在撞击后24 h未恢复至撞击前水平(P<0.05)，说明CC后对左心室收缩功能影响较小，见表1。
表1 兔心肌挫伤后左心室收缩功能变化
, 百拇医药
Tab 1 Changes of the left ventricular systolic functions
after cardiac contusion in rabbits
Time
EF(%)
1/3 EF(%)
PER(%/s)
1/3 ER(%/s)
Pre-injury
32.6±8.6
34.8±10.6
, 百拇医药
1 760±423
1 162.1±249
Post-injury
30 min
36.8±9.3
22.1±3.63※
1 795±380
916±295
1 h
28.3±12※
24.7±3.6※
, 百拇医药
1 803±297
772.3±83.9※
2 h
29.0±14.8※
26.7±7.1※
1 996±587
775.1±176.6※
4 h
34.3±6.1
22.7±4.0※
1 679±196
, 百拇医药
550.1±192※※
6 h
36.0±14.3
24.8±6.4※
1 779±416
951.4±328.7
8 h
27.8±3.5※
28.3±1.9※
1 951±597
1006.7±266.4
, 百拇医药
24 h
36.9±3.0
29.1±6.7※
2 157±151
1102.2±193.2
※：P<0.05,※ ※：P<0.01 vs pre-injury
2.2 左心室舒张功能变化
高峰充盈率(PFR)、1/3充盈分数(1/3 FF)、1/3充盈率(1/3 FR)在撞击后30 min即下降明显(P<0.05)，24 h后未恢复至撞击前水平(分别P<0.05和P<0.01)。PFR/PER在撞击前为1.28±0.70，在撞击后30 min下降非常明显(P<0.01，此后有所上升，但仍然明显低于撞击前(P<0.05),24 h后再次下降，与撞击前相比相差非常显著(P<0.01)。1/3 FR/1/3 ER在撞击前为1.45±0.37，撞击后30 min下降非常明显直至撞击后24 h(P<0.01)，见表2。
, http://www.100md.com
表2 兔心肌挫伤后左心室舒张功能变化
Tab 2 Changes of the left ventricular diastolic functions after cardiac contusion in rabbits
Time
1/3 EF(%)
PFR(%/s)
PFR/PER
1/3 FR/ 1/3 ER
1/3 FR(%/s)
Pre-injury
58.4±15.8
, 百拇医药
2 286±1 004
1.28±0.70
1.45±0.37
1 304.8±328.2
Post-injury
30 min
33.5±13.4※
1 674±551※
0.69±0.25※※
0.63±0.23※※
, 百拇医药
485.6±161※※
1 h
19.3±5.3※※
1 576±424※
0.80±0.17※
0.52±0.23※※
624.7±468※※
2 h
34.8±17.7※
1 492±738※
, 百拇医药
0.90±0.40※
0.81±0.51※※
615.3±455※※
4 h
40.1±21.8※
1 351±403※
0.73±0.12※
0.67±0.44※※
496.3±277.5※※
, http://www.100md.com 6 h
39.2±7.3※
1 590±613※
0.92±0.25※
0.91±0.2※
780.4±379※※
8 h
37.1±8.4※
1 700±640※
0.84±0.12※
, 百拇医药
0.63±0.24※※
574.5±116.2※※
12 h
13.9±11.3※※
1 519±669※
0.69±0.31※※
0.41±0.37※※
197.3±165.8※※
※：P<0.05,※ ※：P<0.01 vs pre-injury
, 百拇医药
3 讨论
胸部钝性创伤引起心脏损伤，最常见的是CC。目前，对CC的主要诊断手段如心电图、血清肌酸激酶(CK)及其心肌型同功酶(CK-MB)、乳酸脱氢酶同功酶1(LDH-1)等方法确诊率不高，这是因为骨骼肌和血细胞中分别有这些酶极微量存在而使其特异性不尽人意。作为无创的SPECT检查观察CC后左心室功能改变，及其在CC中的诊断作用如何目前报道较少，并有争议[5～7]。
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)可用于测定左心室总的或局部收缩功能和舒张功能、右心功能、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、监测急性心肌梗塞患者 心功能进行预后判断、评估心脏手术前心功能状况、监测药物对心脏的毒性作用等[8]。
, http://www.100md.com
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、1/3 EF、1/3 ER、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。1/3 FF和1/3 FR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、1/3 FF、1/3 FR降低。采用心室舒张功能和收缩功能比值PFR/PER、1/3 FR/ 1/3 ER可扩大正常与异常的差异，可能更灵敏反映心脏功能的异常，并可抵消心率的影响[8]。
实验结果表明在胸部钝性创伤引起的CC中，左心室功能障碍主要表现为舒张功能障碍，而对收缩功能的影响相对较小。CC后24 h，在左心室收缩功能基本恢复的情况下，仍然存在左心室舒张功能障碍，其具体机制尚待进一步研究。结果说明在胸部钝性创伤后采用SPECT检测左心室功能并以此诊断CC是有帮助的。
基金项目：国家自然科学基金重点项目(39630330)
, 百拇医药
Foundation item: National Natural Science Foundation of China(39630330)
作者简介：闵家新，男，1962.07.05生，四川省泸州市人，在读博士生，主治医师，讲师，主要从事心脏撞击伤发生机制方面的研究，发表论文10余篇。电话：023(68755156)
参考文献
[1] Olsovsky M R,Wechsler A S,Topaz O.Cardiac trauma: Diagnosis,management,and current therapy[J].Angio-logy,1997,48(5):423-432.
[2] Foil M B,Mackersie R C,Furst S R,et al.The asymptomatic patient with suspected myocardial contusion[J].Am J Surg,1990,160(6):638-642.
, 百拇医药
[3] Biffl W L,Moore F A,Moore E E,et al.Cardiac enzymes are irrelevant in the patient with suspected myocardial contusion[J].Am J Surg,1994,168(6):523-527.
[4] Lau V K,Viano D C.Influence of impact velocity on the severity of nonpenetratig hepatic injury[J].J Trauma,1981,21(2):115-123.
[5] Holness R,Waxman K.Diagnosis of traumatic cardiac contusion utilizing single photon-emission computed tomography[J].Crit Care Med,1990,18(1):1-3.
, http://www.100md.com
[6] McCarthy M C,Pavlina P M,Evans D K,et al.The va-lue of SPECT-thallium scanning in screening for myocardial contusion[J].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[J].Jpn Circ J,1996,60(10):809-814.
[8] 潘中允.临床核医学[M].北京：原子能出版社，1994.210-230.
收稿日期：1999-05-23；修回日期：1999-10-15, 百拇医药
单位：第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所第四研究室，重庆 400042
关键词：心肌挫伤；SPECT；左心室功能；心肌挫伤诊断
提要 目的
提要 目的：探讨心肌挫伤后左心室功能的变化规律。方法：采用兔钝性胸部创伤模型，致成中度至重度心肌挫伤，分别在伤前、伤后30 min、1、2、4、6、8 h和24 h采用SPECT检查左心室功能。结果：心肌挫伤后，左心室功能障碍主要表现为舒张功能障碍，而对收缩功能的影响较小。结论：心肌挫伤后利用SPECT检查左心室功能对诊断是有益的。
中图法分类号 R654.2 文献标识码 A
文章编号：1000-5404(1999)12-0887-03
, 百拇医药
Value of single photon-emission computed tomography in diagnosis of left ventricular function after traumatic cardiac contusion in rabbits
MIN Jia-xin,ZHU Pei-fang,WANG Zheng-guo,LIU Bao-song,WENG Ge-wen
(Research Institute of Field Surgery,Daping Hospital,Third Military Medical University,Chongqing 400042)
Abstract Objective: To explore the rule of changes in the left ventricular function after traumatic cardiac contusion.Methods: The left ventricular function was investigated with single photon-emission computed tomography (SPECT) in rabbits before and at the 30th min,1st h,2nd h,4th h,6th h,8th h and 24th h after they were inflicted with moderate to severe traumatic cardiac contusion.Results: After the contusion,the left ventricular function presented as diastolic dysfunction and slight systolic dysfunction.Conclusion: SPECT is beneficial for diagnosis of traumatic cardiac contusion.
, 百拇医药
Key words traumatic cardiac contusion; SPECT; left ventricular function; diagnosis
在胸部钝性创伤中，心脏创伤发生率约为10%～16%，其中以心肌挫伤(Cardiac contusion，CC)最为常见，不但发生于交通事故中，而且可发生于高处坠落、挤压、爆炸所致高压冲击波或体育运动时，发生率为9%～76%不等[1]。CC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、以及心脏破裂等，发生率约为5%[2，3]。本实验采用兔胸部钝性创伤后致中至重度CC模型，利用单光子发射计算机断层照相机(Single photon-emission computed tomography,SPECT)检查，观察CC后左心室功能变化规律，并探讨SPECT在CC中的诊断作用，为临床诊断和治疗CC提供实验依据。
1 材料与方法
, 百拇医药
1.1 实验动物和致伤方法
随机选取四川健康家兔12只，雌雄不限，体重1.8～2.5 kg[(2.28±0.21)kg]，经耳缘静脉注射戊巴比妥钠30 mg/kg麻醉，然后将兔固定于兔架上，将兔架直立。采用我室自行研制的BIM-Ⅱ型生物撞击机撞击兔胸部，撞击中心点在第4、5肋间胸骨左缘旁0.5 cm。利用锝焦磷酸钠(99 m Tc-pyrophosphate)标记物进行红细胞标记，在检查前30 min经兔耳缘静脉注射0.02 mg/kg。首先作撞击前SPECT检测正常心功能，作为心功能正常参考值。然后设置一定的撞击参数(驱动压力为800 kPa，撞击直径为1.5 cm，撞击时相为呼气末，收缩末期，胸壁向内压缩3 cm)造成兔中至重度CC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30 min、1、2、4、6、8、24 h作SPECT检测左心室功能。有3只兔分别在撞击后即刻、撞击后4 h和5 h死亡，未统计在内。
, 百拇医药
1.2 统计学处理
数据以x±s表示，分别采用t检验和Student′s test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。
2 结果
2.1 左心室收缩功能变化
射血分数(EF)在撞击后1～2h下降显著(P<0.05)，24 h后恢复至撞击前水平(P>0.05)。高峰射血率(PER)在撞击前后无明显改变(P>0.05)。1/3射血率(1/3 ER)在撞击1 h后下降明显(P<0.05)，至4 h下降最为明显(P<0.01)，此后逐渐上升，24 h后与撞击前无差别(P>0.05)，但1/3射血分数(1/3 EF)在撞击后24 h未恢复至撞击前水平(P<0.05)，说明CC后对左心室收缩功能影响较小，见表1。
表1 兔心肌挫伤后左心室收缩功能变化
, 百拇医药
Tab 1 Changes of the left ventricular systolic functions
after cardiac contusion in rabbits
Time
EF(%)
1/3 EF(%)
PER(%/s)
1/3 ER(%/s)
Pre-injury
32.6±8.6
34.8±10.6
, 百拇医药
1 760±423
1 162.1±249
Post-injury
30 min
36.8±9.3
22.1±3.63※
1 795±380
916±295
1 h
28.3±12※
24.7±3.6※
, 百拇医药
1 803±297
772.3±83.9※
2 h
29.0±14.8※
26.7±7.1※
1 996±587
775.1±176.6※
4 h
34.3±6.1
22.7±4.0※
1 679±196
, 百拇医药
550.1±192※※
6 h
36.0±14.3
24.8±6.4※
1 779±416
951.4±328.7
8 h
27.8±3.5※
28.3±1.9※
1 951±597
1006.7±266.4
, 百拇医药
24 h
36.9±3.0
29.1±6.7※
2 157±151
1102.2±193.2
※：P<0.05,※ ※：P<0.01 vs pre-injury
2.2 左心室舒张功能变化
高峰充盈率(PFR)、1/3充盈分数(1/3 FF)、1/3充盈率(1/3 FR)在撞击后30 min即下降明显(P<0.05)，24 h后未恢复至撞击前水平(分别P<0.05和P<0.01)。PFR/PER在撞击前为1.28±0.70，在撞击后30 min下降非常明显(P<0.01，此后有所上升，但仍然明显低于撞击前(P<0.05),24 h后再次下降，与撞击前相比相差非常显著(P<0.01)。1/3 FR/1/3 ER在撞击前为1.45±0.37，撞击后30 min下降非常明显直至撞击后24 h(P<0.01)，见表2。
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表2 兔心肌挫伤后左心室舒张功能变化
Tab 2 Changes of the left ventricular diastolic functions after cardiac contusion in rabbits
Time
1/3 EF(%)
PFR(%/s)
PFR/PER
1/3 FR/ 1/3 ER
1/3 FR(%/s)
Pre-injury
58.4±15.8
, 百拇医药
2 286±1 004
1.28±0.70
1.45±0.37
1 304.8±328.2
Post-injury
30 min
33.5±13.4※
1 674±551※
0.69±0.25※※
0.63±0.23※※
, 百拇医药
485.6±161※※
1 h
19.3±5.3※※
1 576±424※
0.80±0.17※
0.52±0.23※※
624.7±468※※
2 h
34.8±17.7※
1 492±738※
, 百拇医药
0.90±0.40※
0.81±0.51※※
615.3±455※※
4 h
40.1±21.8※
1 351±403※
0.73±0.12※
0.67±0.44※※
496.3±277.5※※
, http://www.100md.com 6 h
39.2±7.3※
1 590±613※
0.92±0.25※
0.91±0.2※
780.4±379※※
8 h
37.1±8.4※
1 700±640※
0.84±0.12※
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0.63±0.24※※
574.5±116.2※※
12 h
13.9±11.3※※
1 519±669※
0.69±0.31※※
0.41±0.37※※
197.3±165.8※※
※：P<0.05,※ ※：P<0.01 vs pre-injury
, 百拇医药
3 讨论
胸部钝性创伤引起心脏损伤，最常见的是CC。目前，对CC的主要诊断手段如心电图、血清肌酸激酶(CK)及其心肌型同功酶(CK-MB)、乳酸脱氢酶同功酶1(LDH-1)等方法确诊率不高，这是因为骨骼肌和血细胞中分别有这些酶极微量存在而使其特异性不尽人意。作为无创的SPECT检查观察CC后左心室功能改变，及其在CC中的诊断作用如何目前报道较少，并有争议[5～7]。
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)可用于测定左心室总的或局部收缩功能和舒张功能、右心功能、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、监测急性心肌梗塞患者 心功能进行预后判断、评估心脏手术前心功能状况、监测药物对心脏的毒性作用等[8]。
, http://www.100md.com
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、1/3 EF、1/3 ER、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。1/3 FF和1/3 FR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、1/3 FF、1/3 FR降低。采用心室舒张功能和收缩功能比值PFR/PER、1/3 FR/ 1/3 ER可扩大正常与异常的差异，可能更灵敏反映心脏功能的异常，并可抵消心率的影响[8]。
实验结果表明在胸部钝性创伤引起的CC中，左心室功能障碍主要表现为舒张功能障碍，而对收缩功能的影响相对较小。CC后24 h，在左心室收缩功能基本恢复的情况下，仍然存在左心室舒张功能障碍，其具体机制尚待进一步研究。结果说明在胸部钝性创伤后采用SPECT检测左心室功能并以此诊断CC是有帮助的。
基金项目：国家自然科学基金重点项目(39630330)
, 百拇医药
Foundation item: National Natural Science Foundation of China(39630330)
作者简介：闵家新，男，1962.07.05生，四川省泸州市人，在读博士生，主治医师，讲师，主要从事心脏撞击伤发生机制方面的研究，发表论文10余篇。电话：023(68755156)
参考文献
[1] Olsovsky M R,Wechsler A S,Topaz O.Cardiac trauma: Diagnosis,management,and current therapy[J].Angio-logy,1997,48(5):423-432.
[2] Foil M B,Mackersie R C,Furst S R,et al.The asymptomatic patient with suspected myocardial contusion[J].Am J Surg,1990,160(6):638-642.
, 百拇医药
[3] Biffl W L,Moore F A,Moore E E,et al.Cardiac enzymes are irrelevant in the patient with suspected myocardial contusion[J].Am J Surg,1994,168(6):523-527.
[4] Lau V K,Viano D C.Influence of impact velocity on the severity of nonpenetratig hepatic injury[J].J Trauma,1981,21(2):115-123.
[5] Holness R,Waxman K.Diagnosis of traumatic cardiac contusion utilizing single photon-emission computed tomography[J].Crit Care Med,1990,18(1):1-3.
, http://www.100md.com
[6] McCarthy M C,Pavlina P M,Evans D K,et al.The va-lue of SPECT-thallium scanning in screening for myocardial contusion[J].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[J].Jpn Circ J,1996,60(10):809-814.
[8] 潘中允.临床核医学[M].北京：原子能出版社，1994.210-230.
收稿日期：1999-05-23；修回日期：1999-10-15, 百拇医药