快速刺激誘發(fā)室顫過程中混沌動力學(xué)變化的實驗研究.pdf

1、目的：
　　 心室顫動(ventricular fibrillation VF)是絕大多數(shù)心源性猝死的直接原因，其機制尚不完全清楚，目前關(guān)于室顫的機制最受推崇的是Winfree提出的“混沌”學(xué)說。該學(xué)說認(rèn)為室顫時心肌細胞的電活動處于一種“混沌”運動，存在時間、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)心室顫動的“混沌機制”，觀察室顫過程中心電參數(shù)的非線性動力學(xué)特征，觀察

2、快速刺激誘發(fā)室顫過程中旋波的產(chǎn)生與破碎;同時目前除藥物及直流電除顫外，仍無理想的除顫方法。因此，弄清室顫的發(fā)生機制及尋求安全而有效的除顫方法是當(dāng)今國內(nèi)外的研究熱點。本實驗研究以計算機模擬仿真，應(yīng)用FHN方程在計算機上誘發(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;通過阻斷心臟冠狀動脈左前降支近段、終止遠端血流，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)測系統(tǒng)記錄室顫時的心肌細胞電生理參數(shù)及室顫發(fā)生

3、過程中心外膜電圖，Poincare'作圖對室顫演變過程中的激動周期進行非線性動力學(xué)分析。
　　 驗材料與方法：
　　 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-刺激儀為中國江蘇電子儀器廠生產(chǎn)。呼吸機為8200型呼吸機;64道心外膜標(biāo)測系統(tǒng)（由復(fù)旦大學(xué)研制）是一種利用計算機對直接取自心臟表面的多路心電信號進行分析處理，并以圖像方式表達心肌各處的激動順序以及傳播途徑的系統(tǒng)。

4、>　　 1.2實驗動物
　　 健康成年雜種犬35只，雌雄不限，體重13-16kg，由中國醫(yī)科大學(xué)動物實驗中心提供。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（8200型呼吸機），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開始，刺激強度為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、血液動力學(xué)穩(wěn)定后給予下一次刺激。15支犬于冠狀動脈前降支近端、距左主干5-8mm處，縫制一個阻斷帶，用以阻斷前降支遠端血流，制造急性心肌梗死模型。順序測量起搏時心外膜電圖的R-R間期，以顯示激動周期隨心率的增快而變化的趨勢;同時64導(dǎo)心外膜電圖記錄心肌電傳導(dǎo)的波動圖。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間的延長，心室肌的室顫的閾值明顯降低，激動周期呈現(xiàn)交替節(jié)律、倍周期分岔、準(zhǔn)周期乃致混沌等非線性動力學(xué)行為，更容易出現(xiàn)混沌的非線性動力學(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，平均誘發(fā)纖顫的刺激間期為97.2±15.1 ms，心外膜標(biāo)測系統(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、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，激動周期更易出現(xiàn)時空的不均勻，更容易出現(xiàn)交替節(jié)律、倍周期分岔、準(zhǔn)周期等非線性動力學(xué)行為，證實了通向室顫過程中的非線性動力學(xué)行為和室