家豬心梗模型中梗塞相關(guān)冠狀動脈零流量壓的研究

家豬心梗模型中梗塞相關(guān)冠狀動脈零流量壓的研究

嚴(yán)重的心肌細(xì)胞損傷后，心臟細(xì)胞損傷可能會出現(xiàn)心肌壞死和現(xiàn)有的心肌。存活心肌數(shù)量對心肌梗塞患者選擇再血管化治療的適應(yīng)證、估測療效和預(yù)后判斷具有重要價值。零流量壓(zeroflowpressure,Pzf)是指冠狀動脈內(nèi)血流速度為零時相關(guān)冠脈內(nèi)的壓力。有研究發(fā)現(xiàn)病變冠脈Pzf與心梗后存活心肌的面積之間存在一定的聯(lián)系。作者應(yīng)用冠狀動脈成形術(shù)球囊封堵冠狀動脈,制作家豬急性心肌梗塞(AMI)模型,觀察心梗模型中存活心肌占左心室心肌面積的百分?jǐn)?shù)與冠脈內(nèi)Pzf數(shù)值的關(guān)系,評價冠脈內(nèi)Pzf數(shù)值預(yù)測存活心肌的準(zhǔn)確性和可行性。1數(shù)據(jù)和方法1.1動物中心提供服務(wù)13只普通8～12個月的家豬,體重35～60kg,雌雄不限,由新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院動物中心提供。試驗材料包括數(shù)字造影系統(tǒng),除顫儀,麻醉機,美國VOLCANO公司的CompMap系統(tǒng)及冠脈內(nèi)多普勒導(dǎo)絲,各種導(dǎo)絲(長、短導(dǎo)絲及球囊導(dǎo)絲),動脈鞘,各種導(dǎo)管(冠狀動脈造影導(dǎo)管、豬尾導(dǎo)管及動脈鞘管)。1.2呼吸改善及心電圖檢測豬耳后肌肉注射阿托品1mg、氯胺酮10～14mg/kg。約3～5min后豬站立不穩(wěn)而倒下,迅速用套管針在豬耳靜脈建立靜脈通路,緩慢靜脈注射6%戊巴比妥鈉液0.5ml/kg麻醉后,將豬移到手術(shù)臺上,用雙側(cè)三角架將家豬仰臥固定,行氣管插管術(shù),應(yīng)用呼吸機輔助呼吸后實施手術(shù)。術(shù)中須注意動物神志和腹式呼吸變化,需要補充戊巴比妥鈉液時依具體情況酌情增補藥量。常規(guī)消毒鋪巾,分離右側(cè)股動脈,結(jié)扎遠(yuǎn)心端。經(jīng)右側(cè)股動脈置入8F動脈鞘管。自動脈鞘管中注入肝素10000U,術(shù)中每小時追加1000U。分別行左、右冠狀動脈造影,觀察家豬冠狀動脈的分布情況。造影結(jié)束后通過左冠狀動脈指引導(dǎo)管送入PTCA導(dǎo)絲至左冠狀動脈前降支遠(yuǎn)端,在導(dǎo)絲指引下置入20～30mm球囊至冠狀動脈左前降支的第二對角支后或第一對角支的遠(yuǎn)端的堵塞部位,以6～10atm打開球囊堵閉實驗家豬的前降支,造影示球囊遠(yuǎn)端血流中斷(見圖1)。監(jiān)測體表心電圖見球囊封堵后心電圖導(dǎo)聯(lián)出現(xiàn)ST段持續(xù)性弓背樣抬高(上移>0.5mV),R波振幅降低,證實實驗家豬發(fā)生心肌梗塞,60～100min后撤除球囊及導(dǎo)絲。術(shù)中給予連續(xù)心電監(jiān)護(hù)以及動脈內(nèi)壓力監(jiān)測,常規(guī)應(yīng)用1∶1濃度利多卡因(100mg/100ml)靜脈維持,AMI模型制備成功后酌情給予靜脈美托洛爾,控制家豬心率與球囊堵塞前盡可能保持一致。1.3冠狀動脈侵權(quán)檢測冠狀動脈Pzf的計算方法同文獻(xiàn)報道,在舒張期內(nèi)冠狀動脈內(nèi)血流速度與冠狀動脈的壓力呈直線相關(guān),因此Pzf的數(shù)值可以通過計算舒張期內(nèi)冠狀動脈內(nèi)血流速度為零時的冠脈壓力得到。冠脈造影結(jié)束后,將冠脈內(nèi)多普勒導(dǎo)絲連接后進(jìn)行調(diào)零;將多普勒導(dǎo)絲送至前降支遠(yuǎn)端,注意在送入冠脈后導(dǎo)絲能靠在血管壁上,維持多普勒探頭在管腔中央的固定位置,通過耳緣靜脈注射腺甘(劑量為140μg/kg·min),當(dāng)冠狀動脈誘發(fā)的最大充血達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時,記錄每一心動周期的冠脈血流頻譜,同時記錄通過指引導(dǎo)管記錄的冠脈壓力。以冠脈壓力為橫坐標(biāo),即時血流頻譜速度為縱坐標(biāo),繪制坐標(biāo)圖(見圖2),建立舒張期內(nèi)冠狀動脈內(nèi)血流速度與冠狀動脈的壓力之間的直線方程并計算Pzf數(shù)值。在完成球囊堵塞制備心梗模型后,撤出球囊和導(dǎo)絲,通過耳緣靜脈再次注射腺甘,通過相同的方法計算心梗模型制備后前降支的Pzf數(shù)值,對兩次計算出的Pzf數(shù)值進(jìn)行比較。1.4左心室心肌組織病理學(xué)檢測冠脈內(nèi)多普勒血流測量結(jié)束后維持家豬存活4h,通過靜脈推注10%KCL處死家豬,迅速開胸取出心臟,用生理鹽水將殘余血液沖洗干凈,放入-40℃冰箱中冰凍12h,待心肌硬度適度后取出,垂直于心臟長軸,自心尖向心底將心臟切成4mm厚的短軸面切片,然后置于1%TTC磷酸鹽緩沖液中,放入37℃恒溫水浴箱20min之后在10%福爾馬林中固定。取出晾干后數(shù)碼相機拍照,根據(jù)不同的顏色區(qū)別梗塞心肌(呈蒼白色)、存活心肌(淡紅色)和正常心肌(磚紅色)(圖3,見封三)。用手術(shù)刀將左心室心肌從標(biāo)本中分離出來,采用圖像分析儀(Imagetool3.0)將染色差異性區(qū)域顯像像素轉(zhuǎn)化為具體數(shù)據(jù),用%表示。記錄代表存活心肌的顏色占整個左心室的百分?jǐn)?shù),觀察其與梗塞后冠脈內(nèi)Pzf數(shù)值的關(guān)系。1.5數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差的計算采用SPSS15.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析,計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(xˉ±s)(xˉ±s)表示,比較采用配對t檢驗,P<0.05為差異有顯著性。兩組數(shù)據(jù)關(guān)系的分析先繪制散點圖,如條件滿足采用線性回歸分析,建立回歸方程。2結(jié)果2.1家豬成功建立ami模型所有家豬均完成冠狀動脈左前降支遠(yuǎn)端的封堵,其中2只家豬分別在堵閉45和65min時因發(fā)生心室纖顫,經(jīng)反復(fù)除顫搶救無效死亡,總死亡率為15.4%(2/13)。存活11只家豬成功地建立AMI模型,其中2只家豬在球囊堵塞后37和74min時也發(fā)生心室纖顫,均經(jīng)200～250J非同步直流電復(fù)律后消失,13只動物中室顫發(fā)生率30.8%(4/13)。另有5只家豬分別發(fā)生短陣室速、頻發(fā)室早、室性自主心律等室性心律失常,在靜脈維持利多卡因條件下心律失常消失,室性心律失常發(fā)生率69.2%(9/13)。其原理為在脫氫酶完整的組織(正常和存活心肌)內(nèi)形成紅色沉淀(磚紅色或淡紅色),而缺乏完整脫氫酶系統(tǒng)的梗塞心肌不染色,呈蒼白色。2.2球囊堵塞前后pzf值的變化本研究中有11只家豬完成球囊堵塞前后冠脈內(nèi)多普勒血流測定及零流量壓的計算,在球囊堵塞前前降支的Pzf數(shù)值為(40.13±19.53)mmHg,堵塞后Pzf數(shù)值顯著升高至(53.06±23.01)mmHg(P<0.001)。2.3心肌占左心室面積百分?jǐn)?shù)之間的相關(guān)性11只家豬處死后取出心臟切片后行TTc染色,采用圖像分析儀分析存活心肌占左心室面積的百分?jǐn)?shù)為(57.57±20.00)%。繪制前降支的Pzf和存活心肌占左心室面積的百分?jǐn)?shù)之間的散點圖,二者呈直線負(fù)相關(guān)趨勢。對兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行線性回歸分析并建立回歸方程y=-0.764x+98.10,相關(guān)系數(shù)r=-0.879,P<0.001,二者相關(guān)性具有顯著性,以心梗模型制備后冠脈內(nèi)Pzf數(shù)值為橫坐標(biāo)、存活心肌占左心室心肌的百分?jǐn)?shù)為縱坐標(biāo)建立坐標(biāo)軸(見圖4),從坐標(biāo)軸上可以看出隨著AMI后存活心肌占左心室的百分?jǐn)?shù)的增加,冠脈內(nèi)Pzf數(shù)值呈遞減趨勢。提示Pzf的測定可以作為預(yù)測心梗后存活心肌范圍的一個指標(biāo)。3麻醉效果和其他指標(biāo)的影響本研究運用介入方法堵閉冠狀動脈,建立大型動物心肌梗塞模型,進(jìn)行存活心肌的相關(guān)研究。堵閉家豬的主要冠狀動脈尤其是前降支后極易引起大范圍心肌梗塞和各種惡性心律失常,死亡率較高,因此選擇合適的堵塞部位非常重要。我們選擇第二對角支后或第一對角支的遠(yuǎn)端進(jìn)行球囊堵塞,以避免過大面積的心梗造成家豬死亡。在球囊堵塞前降支后,常規(guī)靜脈維持1∶1利多卡因可有效防止惡性心律失常的發(fā)生,提高除顫搶救成功率。我們將堵閉前降支的時間控制在60～100min,避免缺血時間過長。一方面可以降低梗塞動物的死亡率,另一方面避免心肌梗塞范圍過大,存活心肌范圍小不利于分析。實驗中家豬的血液粘稠度大,血液極易凝集形成血栓,從而擴大心肌梗塞范圍,使死亡率升高,術(shù)中大劑量靜注肝素(10000單位以上)會減少逆行性血栓發(fā)生率,提高制備模型的成功率。另外良好的麻醉是完成實驗的重要保障。本研究用氯胺酮做誘導(dǎo)麻醉,氣管插管呼吸機輔助呼吸,并應(yīng)用戊巴比妥麻醉后施行手術(shù),麻醉效果滿意,保證了實驗的順利進(jìn)行。TTC染色是動物實驗中確定存活心肌與梗塞心肌的可靠方法。Pzf不是一個直接測得的數(shù)值,它是通過繪制血流速度-壓力坐標(biāo)軸,對舒張間期冠狀動脈血流速度與壓力的關(guān)系建立線性回歸方程,計算冠脈內(nèi)血流為零時壓力軸上的截距計算所得。Pzf可以反映微血管能力。Shimada等使用定量氟脫氧葡萄糖(FDG)正電子發(fā)射斷層攝影術(shù)(FDGPET)對Pzf與成功血管成形術(shù)后殘存心肌活性之間的關(guān)系進(jìn)行研究。結(jié)果提示Pzf與FDGPET檢測出存活心肌的面積百分?jǐn)?shù)呈顯著相關(guān)。本研究通過應(yīng)用冠脈多普勒導(dǎo)絲測算Pzf數(shù)值,與TTC染色檢測心梗后存活心肌占左心室重量的百分?jǐn)?shù)進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果證實存活心肌的百分比與測得的Pzf數(shù)值呈負(fù)相關(guān),應(yīng)用多普勒導(dǎo)絲測算Pzf可以反映存活心肌的存在及范