超聲心動圖及應(yīng)變率成像技術(shù)評估閉合性肝外傷左室功能的實驗研究.pdf

1、肝區(qū)受到強烈鈍性外力撞擊時，腹腔急劇壓縮、變形，使肝臟受壓，肝實質(zhì)局部相對于周邊肝組織發(fā)生移位，導(dǎo)致肝發(fā)生閉合性損傷，同時還會引起心臟發(fā)生間接損傷，從而引起心臟功能發(fā)生變化。在臨床實踐中，人們非常重視肝外傷的救治，使得肝外傷的救治技巧不斷改善和提高，然而，人們在對肝外傷救治過程中發(fā)現(xiàn)，閉合性肝外傷的患者大約有23％的病人會出現(xiàn)心臟受損，并發(fā)生心率失常、低血壓，嚴(yán)重者可發(fā)生心力衰竭，雖然人們很好地對肝外傷進行了救治，仍然很大一部分患者卻因

2、心力衰竭而死亡。因此，人們在救治閉合性肝外傷的同時，日益重視對其引發(fā)的心臟創(chuàng)傷的救治。準(zhǔn)確評估肝撞擊傷后心功能的變化對采取綜合治療方法非常重要。目前臨床上評估心臟功能的主要方法包括：心電圖、超聲心動圖、超高速計算機斷層掃描（Ultra fast computed tomography，UFCT）、磁共振顯像技術(shù)（magnetic resonance imaging，MRI）、正電子發(fā)射技術(shù)（Position emission tomog

3、raphy，PET）和心血管造影。心電圖主要用于評估心臟電傳導(dǎo)情況，在對心率失常的診斷方面具有不可替代的價值，但無法評估心臟收縮、舒張及心臟各節(jié)段的運動情況。UFCT、MRI、PET和心血管造影對心功能的評價均具有一定的臨床價值，但均非常規(guī)檢查項目，均需在患者血流動力學(xué)穩(wěn)定的前提下進行檢查，且儀器體積龐大、重量大、移動不便、操作復(fù)查費用高昂，而急性閉合性肝外傷大部分需在床旁或事故現(xiàn)場對患者進行檢查，因此，限制了其在臨床評估心功能方面的應(yīng)

4、用。超聲心動圖具有移動方便、無創(chuàng)、重復(fù)性好、檢查費用廉價等優(yōu)點，是目前臨床上評估心臟功能的最常用的方法。隨著超聲心動圖新技術(shù)的不斷開發(fā)，其對評估心功能的價值越來越成熟，應(yīng)變和應(yīng)變率是近幾年出現(xiàn)的新技術(shù)，是在組織多普勒顯像的基礎(chǔ)上進行心肌兩點形變以及變形速度的判斷，克服了傳統(tǒng)超聲主觀性和經(jīng)驗性較強的缺點，可以較客觀、較準(zhǔn)確地定量反映局部心肌功能。已被廣泛應(yīng)用于冠心病，高血壓、心肌病等的心臟疾病心功能變化的診斷中。本研究采用應(yīng)變率成像技術(shù)對

5、肝撞擊傷后引發(fā)的心功能變換進行了研究，旨在探討應(yīng)變率成像技術(shù)在肝撞擊傷后超急性期評估心功能的價值。值得重視的是，在外傷后心功能測定的動物研究方面，選用合適的動物、建立理想的動物損傷模型對開展與之相關(guān)的研究至關(guān)重要。本研究采用豬建立肝臟撞擊傷模型，由于豬的心臟、腹腔結(jié)構(gòu)及其特征與人類相似，與以往的研究相比具有更好的代表性，結(jié)果也更加可靠。還采用自制小型撞擊器，利用火藥爆炸產(chǎn)生的高壓氣流推動撞擊桿，撞擊桿受力后快速運動并將作用力作用于物體表

6、面，與以往的研究相比可更準(zhǔn)確的控制撞擊力的大小和方向，撞擊模型穩(wěn)定，可比性強，科學(xué)性好。為臨床救治急性肝外傷的同時，重視改善心臟功能的治療提供理論依據(jù)。 材料和方法: 1．采用自制小型撞擊器對24只廣東家豬肝區(qū)進行撞擊建立閉合性肝外傷動物模型，根據(jù)自制撞擊器壓縮深度分別為2cm、3cm和4cm，將實驗動物隨機平均分為3組。撞擊前及撞擊后1h抽血檢查實驗動物心肌酶變化情況。經(jīng)靜脈注入肝素150U/kg。實驗動物取仰臥位，撞

7、擊器垂直臺面，于豬劍突下10cm處肝區(qū)體表進行撞擊，建立閉合性肝外傷伴活動性出血動物模型。撞擊后即刻對肝臟進行超聲造影。超聲造影結(jié)束后，處死實驗動物，開腹檢查肝臟，評估肝損傷級別，取出心臟，觀察心包、冠脈損傷情況，剖開心臟，觀察心內(nèi)膜、瓣膜、乳頭肌、腱索等損傷情況，取樣進行浸泡、固定、切片進行光鏡和電鏡檢查。 2．采用GEVivid7彩色超聲診斷儀，有源面陣探頭，頻率為1．5～4．0MHz，幀頻>50幀/s，對14只健康廣州家豬

8、撞擊肝區(qū)，觀察撞擊前、后心功能的變化。撞擊前、撞擊后即刻采用超聲心動圖測量左室舒張末期和收縮末期容積、舒張末期室間隔和左室后壁的厚度，計算射血分?jǐn)?shù)和左室短軸縮短率等指標(biāo)。取心尖四腔切面，將脈沖多普勒取樣容積置于二尖瓣口，取得舒張早期快速充盈峰值血流速度和舒張晚期充盈峰值血流速度，計算其比值。采用彩色多普勒監(jiān)測撞擊前、后二尖瓣上收縮期是否存在反流。 3．采用GEVivid7彩色超聲診斷儀，配置應(yīng)變率成像及相關(guān)的分析軟件，M3S探頭

9、，探頭頻率為1．7～3．4MHz。對10只廣東家豬撞擊前、后徑向應(yīng)變率的變化進行研究。實驗豬呈仰臥位，連接心電圖，撞擊前及撞擊后10min內(nèi)采集腱索水平和乳頭肌水平左室短軸切面3-5個心動周期，掃描角度控制在30-45度，幀頻大于60幀/s。在EchoPAC影像工作站進行脫機分析，將取樣線置于左室前壁、下壁、前間隔、后壁、后間隔、側(cè)壁6個壁的基底段和中間段的心內(nèi)膜下心肌層，得到各自的應(yīng)變率-時間曲線，測量各室壁節(jié)段：收縮期峰值應(yīng)變率、舒

10、張早期峰值應(yīng)變率、舒張晚期峰值應(yīng)變率。每一指標(biāo)取三個不同的心動周期的平均值。原始數(shù)據(jù)采集結(jié)束后，處死實驗動物，開腹檢查肝臟損傷情況，之后取出心臟，觀察心包、冠脈損傷情況，剖開心臟，觀察心內(nèi)損傷情況。取出心臟進行TTC染色并進行常規(guī)HE染色。 結(jié)果: 1．24只豬閉合性肝外傷伴活動性出血模型均成功建立，損傷級別為Ⅱ～Ⅳ級。24例均發(fā)生不同程度的左心室心內(nèi)膜下片狀、點狀出血，乳頭肌見片狀出血。4例見左冠狀動脈淤血。3例見左心

11、耳淤血。右室心肌損傷不明顯。組織病理檢查發(fā)現(xiàn)心肌細胞發(fā)生不同程度的變性、壞死。 2．撞擊前、后射血分?jǐn)?shù)無明顯變化（P>0．05）。左室舒張末容積和收縮末容積明顯低于撞擊前。舒張末室間隔和左室后壁厚度明顯高于撞擊前。左室舒張功能撞擊后明顯低于撞擊前。撞擊后出現(xiàn)二尖瓣反流或反流加重共6例。 3．撞擊前應(yīng)變率-時間曲線輪廓整齊，表現(xiàn)為收縮期正向S波和舒張早期負向E波及舒張晚期負向A波。撞擊后，基底段前壁、側(cè)壁、后壁及前間隔SR

12、s明顯降低，與撞擊前比較具有顯著性差異（P<0．01），中間段SRs輕微增高，但與撞擊前比較無顯著性差異（P>0．05）?；锥魏椭虚g段左室各壁SRE、SRA均顯著降低，大部分與撞擊前相比均有顯著性差異（P<0．01）。 結(jié)論: 1．本研究采用的自制小型撞擊器能建立較穩(wěn)定的閉合性肝外傷動物模型，壓縮深度越大，肝損傷級別越高，撞擊器的撞擊作用導(dǎo)致心臟的損傷的程度越大，提示臨床上在對肝臟傷情進行評估時，也要重視對心肌損傷的評

13、估。心臟損傷主要表現(xiàn)為心內(nèi)膜下出血，心肌纖維斷裂、淤血，線粒體損傷，部分見冠脈損傷。其中心肌損傷急性期cTnI定性診斷意義重大，cTnI是由心肌肌鈣蛋白原肌球蛋白構(gòu)成的一種復(fù)合抑制蛋白，對心肌的損傷敏感性非常高，與心肌損傷程度呈正相關(guān)。 2．肝臟撞擊傷后導(dǎo)致心臟發(fā)生間接損傷，并引起相應(yīng)的左室功能的減低。二尖瓣下舒張早期和晚期血流峰值的比值E/A是一項較敏感的評估左室整體舒張功能的指標(biāo)。本組豬肝撞擊傷后左室舒張功能減低與心肌的損傷

14、直接相關(guān)。心肌細胞及其內(nèi)的細胞器結(jié)構(gòu)和功能的完整是保證左室舒張功能的基礎(chǔ)，心肌細胞的損傷直接影響到心臟的舒張功能。另外，肝撞擊傷后，心肌間質(zhì)發(fā)生的一系列變化使左室心肌僵硬度增加、順應(yīng)性減低，這會引起左室舒張功能降低。經(jīng)胸超聲心動圖能快速、較準(zhǔn)確地對肝臟撞擊傷后心臟功能的變化進行無創(chuàng)性評估，能為臨床救治肝臟撞擊傷及其導(dǎo)致的間接性心臟損傷提供參考依據(jù)。 3．肝撞擊傷后左室心肌發(fā)生不同程度的損傷，主要表現(xiàn)為心內(nèi)膜下淤血、部分心肌纖維斷

15、裂，這些病理變化必然會引起局部心肌收縮和舒張功能發(fā)生變化。常規(guī)超聲心動圖對評估左室局部心肌功能敏感性較差，應(yīng)變率成像技術(shù)是在組織多普勒顯像技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而成的顯示心肌形變特征的無創(chuàng)性超聲心動圖新技術(shù)，研究表明，應(yīng)變率成像的影響因素小，克服了傳統(tǒng)超聲心動圖主觀性和經(jīng)驗性較強的缺點，可以更準(zhǔn)確、更客觀地定量評價肝撞擊傷后超急性期左室各節(jié)段心肌功能的變化。心臟發(fā)生間接損傷后，在超急性期心肌間質(zhì)內(nèi)水腫、淤血，導(dǎo)致室壁彌漫性增厚，室壁的增厚使得心