冠狀動(dòng)脈狹窄時(shí)心肌組織灌注和心肌舒縮功能的研究.pdf

1、第一部分冠狀動(dòng)脈狹窄時(shí)心肌組織灌注和心肌舒縮功能的研究 背景和目的：冠狀動(dòng)脈狹窄時(shí)，靜息和負(fù)荷狀態(tài)下心肌血流灌注的情況、心肌舒縮功能的變化以及心肌血流灌注和舒縮功能的關(guān)系是心血管研究領(lǐng)域長期以來密切關(guān)注的問題。應(yīng)用超聲心動(dòng)圖等無創(chuàng)性影像技術(shù)評價(jià)冠狀動(dòng)脈狹窄時(shí)靜息和負(fù)荷狀態(tài)下節(jié)段心肌血流灌注的情況、心肌收縮功能的變化以及心肌血流灌注和收縮功能關(guān)系已進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，并有了較全面的了解。但對冠脈狹窄時(shí)節(jié)段心肌舒張功能的變化，以及心肌

2、組織血流灌注與舒張功能關(guān)系的研究比較少。 近年，隨著組織多普勒技術(shù)以及在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的應(yīng)變和應(yīng)變率成像技術(shù)的出現(xiàn)，人們應(yīng)用這些方法對冠脈狹窄時(shí)節(jié)段心肌舒縮功能的改變，以及心肌組織血流灌注和舒縮功能之間的關(guān)系進(jìn)行探討。這些研究不但更精確地反映冠脈狹窄時(shí)心肌舒縮功能的變化情況，而且進(jìn)一步深化了對心肌血流灌注與心肌收縮功能關(guān)系的認(rèn)識，同時(shí)還表明心肌血流灌注與舒張功能之間同樣是密切相關(guān)的。然而，由于DTI技術(shù)和應(yīng)變、應(yīng)變率成像技術(shù)對

3、超聲束的入射角度有很大的依賴性，所以僅能準(zhǔn)確定量分析長軸上心肌的局部舒縮功能，不能同時(shí)顯示和比較同一截面各個(gè)心肌節(jié)段的舒縮功能。 最近新興的速度向量成像能夠定量分析心臟各個(gè)方向上的舒縮功能，它克服了DTI技術(shù)的不足，不僅能夠評估心臟的整體功能，而且能夠評價(jià)長軸、短軸和旋轉(zhuǎn)軸上心肌的局部舒縮功能。同時(shí)心肌聲學(xué)造影(MCE)定量評價(jià)心肌血流灌注的準(zhǔn)確性已得到普遍的認(rèn)同。 基于以上原因，本研究擬應(yīng)用VVI并結(jié)合MCE技術(shù)評價(jià)靜

4、息和負(fù)荷狀態(tài)下，冠狀動(dòng)脈狹窄時(shí)各節(jié)段的心肌血流灌注和心肌舒縮功能狀態(tài)，以及心肌血流灌注和舒縮功能的關(guān)系。 方法：制備不同程度單支冠脈狹窄的實(shí)驗(yàn)犬模型，輕中度冠脈狹窄、重度狹窄，在冠脈狹窄前后于靜息和多巴酚丁胺注射達(dá)峰值劑量時(shí)，取二維圖像并行心肌聲學(xué)造影。調(diào)整探頭待取得滿意的畫面后，固定探頭的位置，二維圖像取左室短軸乳突肌切面；MCE也取左室短軸乳突肌切面。MCE經(jīng)股靜脈持續(xù)輸入白蛋白造影劑后，采用間歇觸發(fā)成像，觸發(fā)間隔設(shè)置為1-

5、20個(gè)心動(dòng)周期。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過程中持續(xù)監(jiān)測血壓、心率的變化情況。 應(yīng)用syngoUSWorkplace2.0軟件和MCEanalysissoftware2.7軟件分別對二維圖像和聲學(xué)造影圖像進(jìn)行分析，測定心肌的血流量A·β值、心肌圓周方向上的應(yīng)變、收縮期峰值應(yīng)變率和舒張期峰值應(yīng)變率。 結(jié)果： 1.靜息的情況下，冠狀動(dòng)脈輕中度狹窄(LAD血流量減少<70％)時(shí)，LAD供血區(qū)和正常區(qū)的心肌血流灌注A·β值比較無顯著性

6、差異(P>0.05)，而當(dāng)重度冠脈狹窄(LAD血流量減少>70％)時(shí)，LAD供血區(qū)的A·β值明顯低于正常區(qū)的A·β值(P<0.05)。多巴酚丁胺負(fù)荷下，兩種不同程度的冠脈狹窄時(shí)，LAD供血區(qū)的A·β值較靜息時(shí)均顯著增大(P<0.05)，但明顯小于正常區(qū)心肌的A·β值增加(P<0.05)；重度冠脈狹窄時(shí)，LAD供血區(qū)心肌A·β值的增加明顯小于輕中度冠脈狹窄時(shí)心肌A·β值的增加(P<0.05)。 2.在靜息的情況下，輕中度冠脈狹窄(

7、LAD血流量減少<70％)時(shí)，其供血心肌節(jié)段間圓周方向上的應(yīng)變、收縮期峰值應(yīng)變率和舒張期峰值應(yīng)變率值，與正常冠脈心肌節(jié)段比較未見顯著差異(P>0.05)；而重度冠脈狹窄(LAD血流量減少>70％)時(shí)，其供血區(qū)(前壁和前間隔)的應(yīng)變、收縮期峰值應(yīng)變率和舒張期峰值應(yīng)變率，明顯小于正常冠脈供血區(qū)心肌節(jié)段的相應(yīng)指標(biāo)(P<0.05)。 在多巴酚丁胺負(fù)荷時(shí)，正常冠脈心肌節(jié)段的應(yīng)變、收縮期峰值應(yīng)變率和舒張期峰值應(yīng)變率較靜息狀態(tài)均明顯增加(P<

8、0.05)；輕中度冠脈狹窄(LAD血流量減少<70％)，多巴酚丁負(fù)荷時(shí)狹窄冠脈供血心肌節(jié)段以上的運(yùn)動(dòng)指標(biāo)值與靜息時(shí)相比均也明顯增加，但其增加的程度明顯小于正常冠脈心肌節(jié)段相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)指標(biāo)值(P<0.05)；然而，重度冠脈狹窄(LAD血流量減少>70％)時(shí)，多巴酚丁負(fù)荷狀態(tài)下狹窄冠脈供血心肌節(jié)段的運(yùn)動(dòng)指標(biāo)值與其靜息時(shí)相比無明顯增加(P>0.05)；并與靜息時(shí)正常冠脈的運(yùn)動(dòng)指標(biāo)值相比也沒有明顯增加(P>0.05)。 3.應(yīng)變和應(yīng)變率三

9、維圖像顯示：在靜息的情況下，冠脈狹窄前和輕中度冠脈狹窄各心肌節(jié)段均表現(xiàn)為以藍(lán)色的負(fù)向波為主并伴有少量的紅色正向波(應(yīng)變?nèi)S圖像)，以及收縮期以黃色為主的負(fù)向波和舒張期以藍(lán)色為主的正向波(應(yīng)變率三維圖像)。當(dāng)靜息的情況下重度冠脈狹窄，以及多巴酚丁胺負(fù)荷下兩種不同程度的冠脈狹窄時(shí)，缺血區(qū)心肌節(jié)段的應(yīng)變的藍(lán)色負(fù)向主波、應(yīng)變率的收縮期黃色負(fù)向波和舒張期藍(lán)色正向波的波峰與正常冠脈供血區(qū)之間的對稱性基本消失。 4.相關(guān)分析顯示：靜息狀態(tài)下，

10、LAD供血區(qū)標(biāo)化的A·β值和心肌圓周方向上的應(yīng)變、收縮期峰值應(yīng)變率和舒張期峰值應(yīng)變率之間均呈現(xiàn)良好的正相關(guān).標(biāo)化的A·β值與應(yīng)變的相關(guān)關(guān)系為：y=13.59572x+4.7698(r為0.553，P<0.001)，標(biāo)化的A·β值與收縮期峰值應(yīng)變率的相關(guān)關(guān)系為：y=1.316233x+0.570462(r為0.560，P<0.001)，標(biāo)化的A·β值與舒張期峰值應(yīng)變率的相關(guān)關(guān)系為：y=1.311623X+0.652567(r為0.567，

11、P<0.001)；多巴酚丁胺負(fù)荷情況時(shí)，LAD供血區(qū)標(biāo)化的A·β值和心肌圓周方向上的應(yīng)變、收縮期峰值應(yīng)變率和舒張期峰值應(yīng)變率之間也均呈現(xiàn)良好的正相關(guān)，標(biāo)化的A·β值與應(yīng)變的相關(guān)關(guān)系為：y=5.565819x+14.04001(r為0.683，P<0.001)，標(biāo)化的A·β值與收縮期峰值應(yīng)變率的相關(guān)關(guān)系為：y=0.722061x+1.617544(r為0.714，P<0.001)，標(biāo)化的A·β值與舒張期峰值應(yīng)變率的相關(guān)關(guān)系為：y=0.79

12、3923x+1.794039(r為0.715，P<0.001)。 結(jié)論： 1.靜息時(shí)，輕中度冠脈狹窄，狹窄冠脈供血區(qū)的心肌血流灌注和短軸圓周方向上心肌的舒縮功能并未發(fā)生明顯改變。只有在重度冠脈狹窄，狹窄冠脈供血區(qū)心肌血流灌注減少，心肌的舒縮功能也發(fā)生減弱； 2.多巴酚丁胺負(fù)荷狀態(tài)下，在輕中度冠脈狹窄時(shí)即可發(fā)現(xiàn)其供血區(qū)的心肌血流灌注和舒縮功能較正常冠脈供血區(qū)降低；而重度冠脈狹窄時(shí)，其供血區(qū)心肌血流灌注和心肌舒縮功能

13、降低更加明顯。應(yīng)用VVI技術(shù)結(jié)合多巴酚丁胺負(fù)荷，可以早期的評價(jià)冠脈狹窄時(shí)局部心肌舒縮功能的改變，進(jìn)而評價(jià)早期冠脈的狹窄； 3.WI技術(shù)的應(yīng)變和應(yīng)變率三維圖像可以直觀、定性和定量的顯示節(jié)段心肌的舒縮功能變化； 4.反映短軸心肌舒縮功能變化的指標(biāo)：圓周方向上的應(yīng)變、收縮期峰值應(yīng)變率、舒張期峰值應(yīng)變率與心肌的血流量之間呈現(xiàn)良好的相關(guān)性，表明WI技術(shù)不僅能夠用于評價(jià)短軸心肌節(jié)段舒縮功能，而且能在一定的程度上反映心肌血流灌注的變化

14、情況。 第二部分自制脂質(zhì)超聲造影劑與白蛋白造影劑心肌顯影效果的對比 研究背景：由于目前已商業(yè)化生產(chǎn)并用于臨床診斷的超聲造影劑均為國外產(chǎn)品，價(jià)格昂貴，而由南方醫(yī)院自主研制生產(chǎn)的人血白蛋白超聲造影劑(商品名為全氟顯)，已經(jīng)通過臨床三期試驗(yàn)并獲國家食品和藥品監(jiān)督管理局I類新藥證書，將很快商業(yè)化生產(chǎn)并用于臨床診斷。盡管如此，國內(nèi)尚缺乏一種自主研制且性能穩(wěn)定的脂質(zhì)超聲造影劑，仍不能最大限度的滿足臨床的需求。與白蛋白造影劑相比：(1

15、)脂質(zhì)在液體中容易形成與生物膜相似的雙分子層結(jié)構(gòu)，具有良好的可變性，有利于配體的裝配；(2)由脂質(zhì)構(gòu)成外殼具有易于進(jìn)行化學(xué)修飾的特性，較白蛋白更易于連接抗體和肽片斷等多種配體。所以脂質(zhì)微泡在構(gòu)置靶向微泡方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢，因此有必要研制國產(chǎn)脂質(zhì)造影劑。 目的：制備一種新型的脂質(zhì)造影劑，并將其與人血白蛋白造影劑(全氟顯)比較，評價(jià)該脂質(zhì)造影劑的心肌顯影效果和對血流動(dòng)力學(xué)的影響。 方法： 1.脂質(zhì)造影劑的制備、微泡的

16、測定 將膽固醇、DPPC和PEG-4000等脂質(zhì)材料按一定的比例置于容器瓶中，加入適量蒸餾水混勻，于加熱的恒溫水浴箱上充分溶解，通入全氟丙烷(C3F8)氣體飽和溶液，采用聲振法，制得包裹全氟丙烷氣體的脂質(zhì)微泡，分裝于安瓿中，冷藏保存?zhèn)溆谩?2.脂質(zhì)造影劑心肌顯影效果的評定 制作不同程度單只冠脈(前降支和回旋支)狹窄的實(shí)驗(yàn)犬模型，隨機(jī)先后經(jīng)靜脈持續(xù)輸注自制的脂質(zhì)造影劑和人血白蛋白造影劑(全氟顯)，定性和定量分析兩種

17、造影劑心肌血流灌注的情況以及血壓和心率的變化，并檢測超聲造影劑的大小和濃度。 結(jié)果： 1.成功制備脂質(zhì)造影劑，測得自制脂質(zhì)超聲造影劑的濃度和大小(1.06±0.22×109個(gè)/ml和3.04±0.34μm)與全氟顯(1.31±0.33×109個(gè)/ml和2.88±0.58μm)相近，P>0.05。 2.兩種造影劑的心肌顯影均為3級，但對心率和血壓均無明顯影響(P>0.05)。定量分析顯示：兩種造影劑獲得的正常冠脈區(qū)