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前言 急性肺栓塞(acutepulmonaryembolism,APE)是以各种外源性或内源性栓子阻塞肺动脉引起急性肺循环障碍,增加右心室后负荷的临床和病理生理综合征。急性肺栓塞是一种常见疾病,且病死率较高,随着对急性肺栓塞研究的不断深入,急性肺栓塞后右心室功能的变化越来越受到临床医生的关注。栓子通过阻塞肺动脉及其分支,导致肺循环阻力增加,肺动脉高压,至一定程度引起急性肺源性心脏病,右心室扩大,右心功能不全,体静脉系统淤血,急性肺栓塞主要死亡原因是急性右心功能不全及右心衰竭。研究证明,急性肺栓塞所致的右心功能不全与急性肺栓塞的治疗和预后存在明显相关性。因此,准确评价急性肺栓塞所导致的右心功能不全对患者的治疗是非常重要的,可以明显改善病人的预后。急性肺栓塞导致右心室扩张,使室间隔向左心室面塌陷,造成左心室构型改变,短轴观左心室由正常的“O”型变为“D”型,从而影响左心室的功能。但是目前尚缺乏急性肺栓塞对左心室功能损害的定量研究。 评价心功能的技术有核磁共振成像、螺旋CT、心导管、超声心动图等。超声心动图具有方便、快捷、无创、可重复等优点。本研究将采用斑点追踪技术(speckletrackingechocardiography,STE)和实时三维超声心动图(real-timethree-dimensionalechocardiography,RT-3DE)定量评价犬急性肺栓塞致不同程度肺动脉高压后左、右心室功能的改变。 方法 1、动物模型制备 实验犬32只,通过右心导管注射自体血栓的方式建立急性肺栓塞模型。根据监测的肺动脉压分为三组,NOR组:对照组;MPAH组:中度肺动脉高压组;SPAH组:重度肺动脉高压组。 2、导管测量血流动力学 肺动脉收缩压(PASP)、肺动脉舒张压(PADP)、肺动脉平均压(PAMP)、右心室收缩压(RVSP)、右心室舒张末压(RVEDP)、右心室压力最大上升速率(RV+dp/dtmax)、右心室压力最大下降速率(RV-dp/dtmax)、主动脉收缩压(AOSP)、主动脉舒张压(AODP)、左心室收缩压(LVSP)、左心室舒张末压(LVEDP)、左心室压力最大上升速率(LV+dp/dtmax)、左心室压力最大下降速率(LV-dp/dtmax)。 3、超声心动图测量 (1)常规超声心动图:右心室舒张末期内径(RVEDD),三尖瓣舒张早期血流速度峰值与三尖瓣环舒张早期运动速度峰值比值(RV-E/E);左心室舒张末期内径(LVEDD),二尖瓣舒张早期血流速度峰值与二尖瓣环舒张早期运动速度峰值比值(LV-E/E)。 (2)实时三维超声心动图(RT-3DE):测量右心室舒张末期容积(RVEDV)、右心室收缩末期容积(RVESV)、右心室每搏量(RVSV)和右心室射血分数(RVEF);左心室舒张末期容积(LVEDV)、左心室收缩末期容积(LVESV)、左心室每搏量(LVSV)和左心室射血分数(LVEF)。 (3)斑点追踪技术(STE):测量并计算右心室游离壁基底段、中间段、心尖段及右心室游离壁整体纵向收缩期峰值应变(S)、收缩期峰值应变率(SRs)、舒张早期峰值应变率(SRe)、舒张晚期峰值应变率(SRa)、舒张早期峰值应变率与舒张晚期峰值应变率比值(SRe/SRa);左心室前壁、前间隔、后间隔、下壁、后壁、侧壁及左心室整体S、SRs、SRe、SRa、SRe/SRa。 4、实验室检查 监测血脑钠肽(BNP)、氧分压(PaO2)、二氧化碳分压(PaCO2)。 结果 1、32只实验犬,2只实验过程中意外死亡。 2、右心室功能参数的变化 (1)导管测量肺动脉、右心室血流动力学参数的变化:SPAH组与MPAH组、NOR组相比:PASP、PAMP、PADP、RVSP、RVEDP增加,RV+dp/dtmax、RV-dp/dtmax减低,有统计学意义。MPAH组与NOR组相比:PASP、PAMP、PADP、RVSP、RVEDP、RV+dp/dtmax增加,RV-dp/dtmax减低,有统计学意义。 (2)常规超声心动图测量右心室参数的变化:SPAH组与MPAH组、NOR组相比:RVEDD、RV-E/E增加,有统计学意义。MPAH组与NOR组相比:RVEDD、RV-E/E增加,有统计学意义。 (3)RT-3DE测量右心室参数的变化:SPAH组与MPAH组、NOR组相比:RVEDV、RVESV增加,RVEF减低,有统计学意义。SPAH组与MPAH组相比:RVSV减低,有统计学意义。MPAH组与NOR组相比:RVEDV、RVSV、RVEF增加,有统计学意义。 (4)STE测量右心室参数的变化:SPAH组与MPAH组、NOR组相比:右心室游离壁基底段、中间段、心尖段及右心室游离壁整体S、SRs、SRe、SRa、SRe/SRa减低,有统计学意义。MPAH组与NOR组相比:右心室游离壁基底段、中间段、心尖段及右心室游离壁整体S、SRs增加,SRe、SRe/SRa减低,有统计学意义。 (5)超声心动图测量右心室功能参数与导管测量右心室血流动力学参数的相关性分析:RVEF、右心室游离壁整体S、SRs与RV+dp/dtmax呈显著正相关(r1=0.701,r2=0.652,r3=0.691,P<O.001)。RV-E/E与RV-dp/dtmax呈显著负相关(r4=-0.703,P<O.001),右心室游离壁整体SRe、SRe/SRa与RV-dp/dtmax呈显著正相关(r5=0.678,r6=0.706,P<0.001)。 3、左心室功能参数的变化 (1)导管测量主动脉、左心室血流动力学参数的变化:SPAH组与MPAH组、NOR组相比:AOSP、AODP、LVSP、LV+dp/dtmax、LV-dp/dtmax减低,LVEDP增加,有统计学意义。MPAH组与NOR组相比:LV-dp/dtmax减低,LVEDP增加,有统计学意义。 (2)常规超声心动图测量左心室参数的变化:SPAH组与MPAH组、NOR组相比:LVEDD减低,LV-E/E增加,有统计学意义。MPAH组与NOR组相比:LV-E/E增加,有统计学意义。 (3)RT-3DE测量左心室参数的变化:SPAH组与MPAH组、NOR组相比:LVEDV、LVSV、LVEF减低,有统计学意义。MPAH组与NOR组相比:LVSV减低,有统计学意义。 (4)STE测量左心室参数的变化:SPAH组与MPAH组、NOR组相比:左心室前壁、前间隔、后间隔、下壁、后壁、侧壁及左心室整体S、SRs、SRe、SRe/SRa减低,后间隔SRa减低,有统计学意义。SPAH组与NOR组相比:左心室前壁、前间隔、下壁、左心室整体SPa减低,有统计学意义。MPAH组与NOR组相比:前间隔、后间隔S、SRs增加,前间隔、后间隔SRe、SRe/SRa减低,左心室整体SRe/SRa减低,有统计学意义。 (5)超声心动图测量左心室功能参数与导管测量左心室血流动力学参数的相关性分析:LVEF、左心室整体S、SRs与LV+dp/dtmax呈显著正相关(r1=0.714,r2=0.685,r3=0.695,P<0.001)。LV-E/E与LV-dp/dtmax呈显著负相关(r4=-0.729,P<0.001),左心室整体SRe、SRe/SRa与LV-dp/dtmax呈显著正相关(r5=0.677,r6=0.756,P<0.001)。 4、左、右心室功能的相关性分析 RV+dp/dtmax与LV+dp/dtmax呈显著正相关(r1=0.694,P<0.001),RV-dp/dtmax与LV-dp/dtmax呈显著正相关(r2=0.655,P<0.001)。 5、实验室检查结果 SPAH组与MPAH组、NOR组相比:PaO2、PaCO2减低,BNP增加,有统计学意义。MPAH组与NOR组相比:PaO2、PaCO2减低,BNP增加,有统计学意义。 结论 1、急性肺栓塞致中度肺动脉高压右心室收缩功能增强,舒张功能减低;急性肺栓塞致重度肺动脉高压右心室收缩及舒张功能减低。 2、急性肺栓塞致中度肺动脉高压左心室收缩功能无明显变化,舒张功能减低;急性肺栓塞致重度肺动脉高压左心室收缩及舒张功能减低。 3、斑点追踪技术可定量评价急性肺栓塞后心室局部及整体心肌的收缩和舒张功能。实时三维超声心动图能够反应急性肺栓塞后心室的血流动力学变化,定量评价心室的收缩功能。