快速刺激誘發(fā)室顫過(guò)程中混沌動(dòng)力學(xué)變化的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、目的：
　　 心室顫動(dòng)(ventricular fibrillation VF)是絕大多數(shù)心源性猝死的直接原因，其機(jī)制尚不完全清楚，目前關(guān)于室顫的機(jī)制最受推崇的是Winfree提出的“混沌”學(xué)說(shuō)。該學(xué)說(shuō)認(rèn)為室顫時(shí)心肌細(xì)胞的電活動(dòng)處于一種“混沌”運(yùn)動(dòng)，存在時(shí)間、空間的不穩(wěn)定性，其基礎(chǔ)是螺旋波的出現(xiàn)和破碎。
　　 為探討正常心肌和急性心肌梗死后快速刺激誘發(fā)心室顫動(dòng)的“混沌機(jī)制”，觀察室顫過(guò)程中心電參數(shù)的非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)特征，觀察

2、快速刺激誘發(fā)室顫過(guò)程中旋波的產(chǎn)生與破碎;同時(shí)目前除藥物及直流電除顫外，仍無(wú)理想的除顫方法。因此，弄清室顫的發(fā)生機(jī)制及尋求安全而有效的除顫方法是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)研究以計(jì)算機(jī)模擬仿真，應(yīng)用FHN方程在計(jì)算機(jī)上誘發(fā)出螺旋波為基礎(chǔ);以刺激間期為控制參量，采用快速刺激犬的在體正常心肌并誘發(fā)室顫;通過(guò)阻斷心臟冠狀動(dòng)脈左前降支近段、終止遠(yuǎn)端血流，制造急性心肌梗死模型并誘發(fā)室顫，用64導(dǎo)心外膜標(biāo)測(cè)系統(tǒng)記錄室顫時(shí)的心肌細(xì)胞電生理參數(shù)及室顫發(fā)生

3、過(guò)程中心外膜電圖，Poincare'作圖對(duì)室顫演變過(guò)程中的激動(dòng)周期進(jìn)行非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)分析。
　　 驗(yàn)材料與方法：
　　 1.1主要儀器心臟除顫器為日本產(chǎn)Cardiolife TEC-8251k系列;心臟起搏-刺激儀為中國(guó)江蘇電子儀器廠(chǎng)生產(chǎn)。呼吸機(jī)為8200型呼吸機(jī);64道心外膜標(biāo)測(cè)系統(tǒng)（由復(fù)旦大學(xué)研制）是一種利用計(jì)算機(jī)對(duì)直接取自心臟表面的多路心電信號(hào)進(jìn)行分析處理，并以圖像方式表達(dá)心肌各處的激動(dòng)順序以及傳播途徑的系統(tǒng)。

4、>　　 1.2實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
　　 健康成年雜種犬35只，雌雄不限，體重13-16kg，由中國(guó)醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供。1％戊巴比妥鈉3ml/kg腹腔內(nèi)注射麻醉后，氣管插管、上呼吸機(jī)（8200型呼吸機(jī)），潮氣量為20ml/kg。靜脈滴入生理鹽水以維持血壓，左側(cè)7肋間開(kāi)胸暴露心臟，懸吊心包膜，于右心室流出道縫制“煙包”，將四極刺激電極置于右室間隔近心尖處;64導(dǎo)心外膜標(biāo)測(cè)電極固定于左室近心尖游離壁處。給心肌程序化刺激(S1S1)從30

5、0ms開(kāi)始，刺激強(qiáng)度為10J，每次持續(xù)20-25次，每遞減20ms重復(fù)刺激直至整體心肌VF發(fā)作，每次VF發(fā)作后10J心內(nèi)除顫，待心律恢復(fù)竇性、血液動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定后給予下一次刺激。15支犬于冠狀動(dòng)脈前降支近端、距左主干5-8mm處，縫制一個(gè)阻斷帶，用以阻斷前降支遠(yuǎn)端血流，制造急性心肌梗死模型。順序測(cè)量起搏時(shí)心外膜電圖的R-R間期，以顯示激動(dòng)周期隨心率的增快而變化的趨勢(shì);同時(shí)64導(dǎo)心外膜電圖記錄心肌電傳導(dǎo)的波動(dòng)圖。在離體心肌表面人工劃分邊界，縮

6、小旋波存活的空間，使單位面積內(nèi)旋波在邊界處湮滅、終止室顫。
　　 結(jié)果：
　　 1)在室顫過(guò)程中，隨著刺激間期（控制參量）的縮短可以觀察到行波的失穩(wěn)、旋波形成及破碎。
　　 2)與正常心肌相比，隨著心肌急性缺血時(shí)間的延長(zhǎng)，心室肌的室顫的閾值明顯降低，激動(dòng)周期呈現(xiàn)交替節(jié)律、倍周期分岔、準(zhǔn)周期乃致混沌等非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)行為，更容易出現(xiàn)混沌的非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)行為。
　　 3)與在體心肌相比，快速刺激離體的右室心肌能誘發(fā)

7、出纖維性顫動(dòng)，平均誘發(fā)纖顫的刺激間期為97.2±15.1 ms，心外膜標(biāo)測(cè)系統(tǒng)記錄到旋波的生成及破碎;人工分割邊界后，相同的刺激均未誘發(fā)出纖顫。
　　 結(jié)論：
　　 1)快速刺激可以誘發(fā)旋波產(chǎn)生及破碎，使心肌可激媒質(zhì)系統(tǒng)發(fā)生時(shí)、空的不穩(wěn)定性而導(dǎo)致室顫的發(fā)生。
　　 2)急性心肌梗死后，激動(dòng)周期更易出現(xiàn)時(shí)空的不均勻，更容易出現(xiàn)交替節(jié)律、倍周期分岔、準(zhǔn)周期等非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)行為，證實(shí)了通向室顫過(guò)程中的非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)行為和室