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经静脉心肌声学造影的二次谐波显像评价钬激光心肌再血管

2022-07-29
来源:求医网
关键词: 心肌声学造影;心肌再灌注;二次谐波显像;钬激光心肌再血管化术

【摘要】目的利用经静脉心肌声学造影的二次谐波技术非损伤性评价钬激光心肌再血管化(transmyocardial laser revascularization,TMLR)治疗心肌缺血的效果。方法本实验包括11条杂种犬,体重15~28kg。超声二次谐波显像条件下分别于正常、缺血及心肌激光打孔后经静脉注射声学造影剂FX430(0.01ml/kg)。肉眼观察心肌血流灌注并定量分析心肌声学密度,结果进行统计学处理。结果(1)正常心肌声学造影显像良好,心肌灌注均匀。缺血后显示缺血区明显,缺血部位与结扎的冠状动脉供血范围一致。心肌打孔后造影效果表明,心肌供血改善并可清晰地见到造影剂沿透壁隧道注入心肌。(2)缺血区结扎冠状动脉前后声学密度分别为11.69±1.61dB,5.40±1.81dB,P<0.001;打孔后为11.02±2.01dB,较缺血时显著提高,P<0.001,与正常心肌接近,P>0.05。(3)缺血前待结扎冠状动脉供血区(11.69±1.61dB)与对照部位(13.26±1.82dB)无显著性差异,P>0.05;缺血后5.40±1.81dB vs 12.60±1.82dB,P<0.001;打孔后11.02±2.01dB vs 12.82±1.81dB,差别消失,P>0.05。(4)非缺血区心肌声学密度无显著性差异,P值大于0.05。(5)激光打孔区心肌显影均先于冠状动脉供血区一个心动周期。结论经静脉声学心肌造影的方法用于评价缺血性心肌病治疗效果是可行的,透壁心肌激光打孔治疗急性心肌缺血有一定疗效且为收缩期供血。

evaluation of myocardial perfusion in experimental myocardial ischemia treated by HO:YAG laser using myocardial echocardiographic contrastXie Feng, Li Peng, Wang Liqing, et al. Fu Wai Hospital, CAMS &PUMC, Beijing 100037

【Abstract】ObjectivesTo estimate the value of second harmonic imaging by intravenous perfluorocarbon-exposed sonicated dextrose albumin (FX430) in immediately assessing the therapeutic effect of experimental myocardial ischemia with HO: YAG laser channels.MethodsEleven open chest dogs (15-28kg) received intravenous injections of FX430 (0.01ml/kg) before and after ligation of the LAD artery and imaged by harmonic transient response imaging. Transmural laser channels were created by HO:YAG laser in the acute ischemic myocardium of LAD area. The regional myocardial perfusion was instantly evaluated after one injection of FX430. ResultsVisually discernible myocardial echocardiographic contrast was different among the normal, ischemic and laser treated myocardium in the LAD area in all the dogs. The acoustic densitometries (AD) of the LAD areas were 11.69±1.61dB and 5.40±1.81dB, respectively before and after ligation of LAD (P<0.001), and 11.02±2.01dB after transmyocardial laser revascularization, while no differences among the other regions in different periods. The contrast agent passed through laser channels was also discerned. ConclusionMyocardial ultrasound contrast produced by intravenous injection of FX430 is an effective method to assess the transmyocardial laser channels in acute myocardial ischemia. Transmural laser channels can improve the regional reperfusion of ischemic myocardium.

【Key words】echocardiographic myocardial contrastmyocardial perfusionsecond harmonic imagingHO:YAG laser transmyocardial laser revascularization

经静脉注射新型声学造影剂能够较好地评价正常及异常心肌血流灌注[1~4]。二次谐波显像(second harmonic imaging,SHI)能够利用微泡在声场中的共振作用,增强对造影剂的敏感性,既能够减少造影剂的注射剂量又能够减轻声影的干扰[5~7]。透壁心肌激光打孔治疗缺血性心脏病已经用于临床,但是尚无直观可靠的办法评价激光打孔对心肌血流灌注的改善程度。本文经静脉注射新型声学造影剂FX430进行动物实验,探讨利用二次谐波技术经静脉心肌声学造影在治疗中的应用,评价钬激光打孔治疗心肌缺血的效果。

材料与方法

动物制备及超声检查:本实验包括11条杂种犬,体重15~28kg,性别不限。使用2.5%硫喷妥钠+安定全身麻醉后,连接人工呼吸机及心电图,行左侧开胸术。切开心包,游离冠状动脉前降支。心脏表面放置水囊,超声探头置于水中,取心脏短轴后固定。超声仪设置为二次谐波条件,瞬间心动图触发,标定图像深度、增益、对比度以及探头发射功率等条件保持同一。超声诊断仪采用美国惠普公司的HP Sonos 2500-LE型样机。该机配有二次谐波显像技术及声学密度定量分析技术(acoustic densitometry,AD)。探头发射频率为1.8MHz,接受频率3.6MHz。

声学造影剂及注射方法:声学造影剂采用我们实验室自行制作的含有氟碳气体的声振微泡声学造影剂FX430。该造影剂采用40%右旋糖酐与人血白蛋白按3∶1的比例混合,加入全氟丁烷(C4F10)后声振而成。微泡平均直径为5±2μ,其中95%以上小于10μ,微泡直径范围约1~15μ,微泡浓度约1.2~1.4×109

经静脉注射新型声学造影剂FX430评价正常心肌血流灌注,注射剂量为0.01ml/kg。注射后即用10ml生理盐水冲洗管道。注射的同时关闭呼吸机约45~50秒,以减小心脏在胸腔内的位移,从而确保数据分析的准确性。每条犬注射2次,用于观察结果的重复性。连续注射间隔至少5分钟以便确保前次注射的造影剂完全消失,注射过程在录像带及光盘上。

结扎冠状动脉前降支,制成满意的缺血模型。结扎冠状动脉10~20分钟后再次经静脉注射声学造影剂评价缺血心肌血流灌注并记录注射过程,剂量同前。

心肌激光打孔术:激光治疗仪系美国Elipse外科技术公司提供的钬激光心肌打孔仪。该机能发射波长为2.1μm的激光束,发射功率20瓦,脉冲波长250毫秒。光导纤维采用该公司生产的含有96%纤维的Crystalpoint 705-80100,打孔直径为1mm。使用钬激光打孔仪在缺血心肌上垂直行透壁心肌打孔,打孔密度1个/cm2。打孔完毕后即刻行经静脉心肌声学造影评价效果,步骤同上。

资料分析:定性分析由非参与实验医师完成,分级方法按照0级:无心肌显像;1级:少量心肌显影;2级:明显心肌显影并出现轻微声影;3级:强烈心肌显影并出现明显声影。

定量分析采用AD技术,该技术排除呼吸干扰及使用瞬间心电触发技术后,心脏图像十分稳定,不同医师多次重复测量结果吻合。ROI固定为椭圆形,取样范围设置为40×40位象素,分别计算造影剂注射前后同一区域正常、缺血及打孔后的声学密度峰值变化(PI),同时计算相同切面中非缺血部位的声学密度作为对照。每条犬同一阶段的2次注射结果取均数后行均数配对t检验,统计软件采用Microsoft Excel 5.0系统中的统计软件,P<0.05为有统计学意义。

结果

1.定性分析:视觉观察正常心肌声学造影显像良好,心肌灌注均匀。22次注射中,14次显影强烈(3级),8次显影显著(2级)(图1);缺血后显示缺血区明显,22次注射显示缺血部位与结扎的冠状动脉供血范围一致(图2),普通超声心动图显示该部分心肌变薄,收缩运动消失或呈矛盾运动;心肌打孔后22次注射均出现显著造影效果并可清晰地见到造影剂沿透壁隧道注入心肌(图3)。

图1左室短轴切面显示的正常心肌显像:左图为注射造影剂前,右图为注射后

2.定量分析:(1)缺血区结扎冠状动脉前后声学密度分别为11.69±1.61dB,5.40±1.81dB,P<0.001;打孔后为11.02±2.01dB,较缺血时显著增高,P<0.001,与正常心肌接近,P>0.05。(2)缺血区(前壁)与非缺血区(侧壁)比较:缺血前声学密度分别为11.69±1.61dB,13.36±1.82dB,无统计学意

图2结扎LAD后左室乳头肌水平短轴切面:左图为注射前,无法判断缺血区;右图为注射后,LAD供血区(箭头指示区)无造影剂

图3激光打孔后的乳头肌水平左室短轴切面(与图1、图2为同一条犬)。左图为注射前;右图为注射后:LAD供血区心肌显像效果明显,与正常心肌接近,后壁回声脱失系声影所致。箭头标识处的2条显著的明亮条索状光带是激光隧道,打孔前无此现象(参见图1,图2)

义,P>0.05;缺血后5.40±1.81dB vs 12.60±1.82dB,P<0.001;打孔后11.02±2.01dB vs 12.82±1.81dB,无显著性差异,P>0.05。(3)各时期非缺血区(侧壁)声学密度分别为13.36±1.82dB,12.60±1.82dB,12.82±1.81dB,P值均大于0.05。

3.其他:正常情况下心腔出现造影剂2~3个心动周期后心肌显影,而激光打孔部位一般较正常对照区提前一个心动周期(图4)。

1例实验中即刻评价打孔后心肌供血改善较差,根据造影显示部位再次打孔,直到效果满意;2例打孔治疗后能够见到血液进入隧道,但缺血区血供改善效果仍不<