【doc】 超声评价不同心脏起搏位点对犬血流动力学的影响

【doc】 超声不同心脏起搏位点对犬血流动力学的影响 超声评价不同心脏起搏位点对犬血流动力 学的影响 ? 20o?2005年8月第2卷第4期ChinJMedUltrasound(ElectronicVersion),A’!!:医 超声评价不同心脏起搏位点 对犬血流动力学的影响 左明良尹立雪李春梅罗安果邓燕程力剑李爽王珊 余洋TimLaskeZHAOYongNicholasSkadsberg 【摘要】目的探讨采用不同起搏位点及不同起搏位点组合行犬心脏起搏时的血流动力学改 变.方法选用健康杂种犬6只,随机进行右心耳(RAM起搏,右心室心尖(RVA)起搏,右心室间隔 (RVS)起搏,左心室侧壁(LVL)起搏,左心室心尖(LVA)起搏,左心室间隔(LVS)起搏,右心室间隔+ 左心室侧壁(RVS+LVL)起搏,右心室心尖+左心室侧壁(RVA+LVL)起搏,在窦性心律(SNR)和每 种起搏状态下稳定5min后应用超声心动图测定各腔室内径,血流动力学参数及心功能指标,每个参 数均在3,5个心动周期测定并取平均值,然后进行组间比较.结果 RVA起搏状态下左心室射血 分数(LVEF),左心室每搏量(LVSV),较左心室起搏,双心室起搏减低(P<0.05);LVA较LVL起搏状 态下的LVEF有增高趋势但差异无统计学意义 (P>0.05),RVS+LVL较RVA+LVL起搏状态下的 LVEF增高但差异无统计学意义(P>0.05);RVA起搏状态下的左心室舒张末期容积(LVEDV)最小, 与SNR比较差异有统计学意义(P<0.05),LVL起搏状态下的LVEDV最大,但与SNR状态下相比差 异无统计学意义(P>0.05);左心起搏,双室起搏状态下与SNR状态下相比心腔容量,射血功能差异 无统计学意义(P>0.05).结论RVA起搏使左心室心功能减低,左心室起搏及双心室起搏能够获 得较佳的心功能状态,是心脏较理想的起搏位点. 【关键词】超声心动描记术;人工心脏起搏;血流动力学 Echocardiographicevaluationofacuteeffectsofhighlyselectivepacingonca rdiachemodynamics:8n open?chestcaninemodelstudyZUOMing—liang’,YINLi—,LIChun—mei,LUOAn—guo,DENGYan, CHENGLiqian,LIShuang,WANGShan,YUYang,TimLaske,ZHAOYong ,NicholasSkadsberg.’Depart— merttofEchocardiography,SichuanProvincialHospital,Chengdu610071, China 【Abstract】ObjectiveToinvestigatethecardiachemodynamic. changesassociatedwithhighly selectivepacingatdifferentsitesbyechocardiographicevaluation.Me~odsSixhealthydogsunderwent leadsplacementandpacinginthisstudy.Cardiacpacingat8sites,includingrightatrialappendage (RAA),rightventricularapex(RVA),rightventricularseptum(RVS),leftventricularlateralwall (LVL),leftventricularapex(LVA),leftventricularseptum(LVS),RVS+LVLandRVA+LVLwitha pacingrateof130beats/minwasperformedunderarandomsequence.Echocardiographywasusedtomeas— urethediameter,v01ume,hemodynamicparametemofeachcardiacchambers.valvularorifices.globalsys. tolicanddiastolicfunctionatbaselinewithsinusrhythm.andaftercardiacpacingstatebeingachievedand stabilizedfor5minutesatdifferentpacingsitessequentiallyandseparately.Andtheparameterswerecom— paredamongthegroupswithpacingatdifferentsites.ResultsTheLVEFandLVSVduringRVApacing werelowerthanthoseduringleftventricularpacingandbi—ventricularpacin g(P<0.05).TheLVEFduring LVApacingwashigherthanthatduringLVLpacing,butthedifferencewasnotsignificantbetweenthem (P>0.05).TheLVEFduringRVS+LVLpacingwashigherthanthatduringRVA+LVLpacing.butthere wasnosignificantdifferencebetweenthem(P>O.05).Theleftventricularend.diastolicvolume(LVEDV) duringRVApacingwaslowerthanthatduringanyothersitepacing;therewassignificantdifferencein LVEDVbetweenRVApacingandsinusrhythm(P<0.05).TheLVEDVduringLVLpacingwashigher thanthatduringanyothersitepacing.buttherewasnosignificantdifferenceinLVEDVbetweenLVLpacing 基金项目:国家自然科学基金(60172059),美国MedtronicInc科学研究 基金 作者单位:610072成都,四川省医学科学院四川省人民医院心脏超声 科(左明良,尹立雪,李春梅,罗安果, 邓燕,程力剑,李爽,王珊,余洋);~151MedtronicInc心脏节律控制部 (Tjmke.ZHAOYong,NicholasSkadsberg) . 基础研究 2005年8月第2卷第4期 ChinJMedUltrasound(ElectronicVersion),August2005,Vol2,No.4 andsinusrh~hmfP>O.05).Thechambervolumeandejectionfunctionduringleftventricularpacingand bi.ventricularpacingwerenotsignificantlydifferentcomp~edwiththoseundersinusrhythm(P>0.05)? ConclusionsRVApacingcanreduceleftventricularfunction.Leftventricularpacingandbi—ventricular pacinginducearelativelyoptimalcardiachemodynamics,therefore,aretheidealcardiacpacingsites- 【Keywords】Echocardiography;Artificialcardicpacing;Hemodynamics 现有的心脏起搏模式如心室按需型起搏(ven— tricularpacing,ventricularsensation,inhibition,VVI) 和双腔起搏(dualchambersensation,dualchamber pacing,inhibition+triggered,DDD),由于心室起搏电 极位于右心室心尖和右心耳,起搏后导致了心室激 动顺序异常,心房激动延迟混乱或房室收缩同步性 丧失,而影响心脏泵血?.本研究旨在探讨多种起 搏位点对犬血流动力学的急性影响以寻求接近生理 性的心脏起搏位点. 材料和方法 一 ,实验材料和仪器 实验材料:健康犬6只,雌雄各半,体重36, 44kg,平均(38.83土2.04)kg. 仪器:采用AcusonSequoia512型彩色多普勒超 声诊断仪,日本ShimadzuAngiorackr20型单平面x 线机,美国Medtronic9700型和2380型高输出程序 控制起搏电刺激仪及Medtronic公司导向鞘管和螺 旋电极,德国DragerSula808V型呼吸机. 二,实验方法 起搏方法:以氯丙嗪(0.4me/kg)肌肉注射预先 镇静动物,15min后静脉注射硫喷妥钠(2.5%溶液 15m1)予以麻醉.气管插管后连接呼吸机,用异氟 烷及氧的混合气体(1.7%,2.0%)维持麻醉.将麻 醉成功犬置于左侧卧位并固定四肢,开胸,切开心 包,缝制心包吊床.分离右颈内静脉及右颈总动脉, 以备插管.插管前,用肝素溶液擦洗所有将置人血 管的鞘管和电极.将9F血管鞘导入右侧颈内静脉, 在心脏面超声扫查引导及x线透视辅助下,于右 心室间隔和右心室心尖植入起搏螺旋电极,并固定 于右心室间隔上部及右心室心尖.分别于左心室侧 壁,右心耳心外膜下心肌内置入固定电极.在窦性 心律及不同起搏状态,超声引导及x线透视辅助下, 经右颈总动脉于左心室心尖,左心室后室间隔置人 双极刺激电极. 起搏参数:电压为(3.0?1.0)V,脉冲宽度为 0.5ms. 起搏方式:采用自身对照,按照不同起搏位置随 机组合成以下各种起搏位点:右心耳(rightatrial appendage,RAA)起搏,右心室心尖(rightventricular apex,RVA)起搏,右心室间隔(rightventricularsep— turn,RVS)起搏,左心室侧壁(1eftventricularlateral wall,LVL)起搏,左心室心尖(1eftventricularapex, LVA)起搏,左心室间隔(1eftventricularseptum, LVS)起搏,右心室间隔+左心室侧壁(RVS+LVL) 起搏,右心室心尖+左心室侧壁(RVA+LVL)起搏. 超声测量方法:心包腔内加入医用耦合剂,将 V4c(频率为2.0,4.0MHz)探头置于右心室前壁心 脏表面.首先观察基础窦性心率(sinusnode rhythm,SNR),随后随机进行RAA,RVA,RVS,LVL, LVS,LVA,RVA+LVS,RVS+LVL8种起搏位点及 其组合无序起搏.起搏心律控制在130~/min,每 种起搏方式稳定5min后开始各参数,两次起 搏之间间隔为10rain,待所有参数恢复到起搏前自 身水平,测量和计算心脏解剖结构,血流动力学和心 脏功能参数.每个参数均在3,5个心动周期测定 并取其平均值. 心脏解剖结构参数:左心室长轴切面测量收缩 期主动脉瓣环内径(aorticvalveannulusdiameter, AVAnD),左心室舒张末期内径(1eftventricularend. diastolicdiameter,LVDd),右心室舒张末期内径 (rightventricularend—diastolicdiameter,RVDd);大动 脉短轴切面测量肺动脉瓣环径(pulmonaryvalvean. nulusdiameter,PVAnD). 血流动力学参数:大动脉短轴切面脉冲多普勒测 定肺动脉瓣血流速峰值(pulmonaryvalvepeakvelocity ofsystole,PVmax)及其收缩期速度.时间积分[pulmo. naryvalvesystolicvelocity—timeintegral,SVI(PV)];将 取样容积置于心尖五腔心切面主动脉瓣环水平测定 主动脉瓣血流速度峰值(aorticvalvepeakvelocityof systole,AVmax),描绘血流频谱轮廓,仪器自动得出 主动脉瓣收缩期流速.时间积分[aorticvalvesystolic velocity—timeintegral,SVI(AV)];心尖四腔心切面舒 张期将取样容积置于二尖瓣口测定舒张早期峰值E (mitralvalveorificepeakvelocityofearlydiastole, MVE)和舒张晚期峰值A(mitralvalveorificepeakve. 1ocityoflatediastole,MVA),以及舒张早期和晚期峰 值比值(E/A);右心室流人道切面测定三尖瓣收缩期 反流压差(tricuspidvalveregurgitationpressuregradi. ent,TRPG),观察其余瓣膜口有无反流及定性观察反 2005年8月第2卷第4期ChinJMedUltrasound(Electic望): 流长度和面积. 心功能参数:心尖四腔心切面Simpson法测定 左心室收缩末期容积(1eftventricularend-systolicvol- ume.LVESV),左心室舒张末期容积(1eftventricular end.diastolicvolume.LVEDV)及左心室射血分数 (1eftventricularejectionfraction,LVEF);计算左心 室每搏量(1eftventricularstrokevolume,LVSV)= LVEDV—LVESV,左心室每分输出量(CO)= LVSV×HR. 三,统计学处理 计量资料以元?s表示,采用配对t检验,配对设 计采用方差和q检验,所有统计学分析均采用 SPSS12.0统计学软件完成. 结果 不同起搏位点对心脏各腔室内径的影响:各组间 比较LVA起搏组LVDd最大,与RVA起搏组比较差 异有统计学意义(P<0.05),但与SNR状态下比较差 异无统计学意义(P>0.05);其余各腔室内径各组间 比较差异均无统计学意义(P>0.05)(图1). 不同起搏位点对心腔内各瓣膜口血流速度的影 响(表I):RVA,RVS+LVL起搏状态下TRPG较 SNR状态下有升高趋势,尤其RVS+LVL起搏状态 下更明显,提示右心系统心腔内压力变化有增高趋 势,但差异无统计学意义(P=0.06);左心室起搏, RVA+LVL起搏状态下TRPG与SNR状态下比较, 右心系统心腔内压力变化差异无统计学意义. 不同起搏位点对心功能的影响(表2):LVEF, LVSV在RVA起搏状态下较左心起搏,双室起搏及 SNR状态下减低(P<0.05);LVA较LVL起搏状态 下的LVEF有增高趋势但差异无统计学意义(P> 0.05),RVS+LVL较RVA+LVL起搏状态下的 LVEF增高但差异无统计学意义(P>0.05);RVA起 搏状态下的LVEDV最小.与SNR状态下比较差异 有统计学意义(P<0.05),LVL起搏状态下的 LVEDV最大,但与SNR状态下相比差异无统计学意 义(P>0.05);左心起搏,双室起搏状态下与SNR状 态下相比心腔容量,射血功能差异无统计学意义 (P>0.05). 表1不同起搏位点对心腔内各瓣膜口血流速度的影响(x?s) 表2不同起搏位点对犬心功能的影响(?s) 注:与RVA相比,’P<0.05;与SNR相比.P<0.05 2005年8月第2卷第4期ChinJMedUltrasound(Elec—tronic—Version 讨论 自20世纪50年代临床开展经静脉永久性心脏 起搏技术以来,右心室心尖部一直作为临床常规心 室刺激位点,其具有定位明确,操作简单,起搏可靠 等优点.但由于该起搏方式导致房室协同性丧失, 心室激动顺序异常(右心室心尖间隔部首先激动, 造成左心室收缩延迟,左心室电活动中止于基底部 或侧后壁),使室间隔和心尖部呈不协调收缩甚至 矛盾运动,心室压力一时间变化较心房单腔起搏低, 与本实验结果一致.此外RVA起搏可引起心房压 增高,长期起搏该部位可致心房重构.国内外学 者一直在寻找血流动力学和心功能更优化的心脏起 搏位点. 正常心室的激动顺序由心底部间隔开始,然后 传至心尖部及左右心室游离壁导致向心性收缩和扭 转摆动.心脏舒缩活动在空间和时间上的不协调将 引起各节段收缩,舒张的不同步,从而影响心脏整体 泵血功能.起搏状态下心室功能恶化的程度与起搏 所引起心室的不协同程度成比例,电活动的异常顺 序比所谓”机械收缩的同步性”对心脏血流动力学 影响更大.而心室起搏电机械的非协同程度和 心室起搏点与希氏一浦肯野(HisPurkinje)纤维的距 离呈正相关.探讨左心室不同起搏位点对血流动力 学的影响具有重要I临床意义.理论上起搏点距传导 系统越远,QRS波群越宽,电离散度越大.I_affitte 等发现左心室起搏时电机械延迟显着短于慢性 心衰和RVA起搏患者,且左心室前壁,侧壁运动速 率增高.因此,认为对于慢性心衰病患者最适宜采 用左心室起搏.本研究结果提示,IA起搏较IJVL 和LVS起搏效果好,LVA起搏对血流动力学影响小 的可能原因为侧壁距优势路径远,偏向于左心室流 出道,起搏诱导的电扩布延迟,必然影响其随后的机 械收缩的协同过程,导致左右心室和心室内各部心 肌收缩协同性降低,心室收缩不协调,对心功能影响 更大.虽然左心室后间隔距希氏束近,电活动顺序 接近正常,但不如心尖起搏效果好,考虑原因可能为 实验过程中仍存在间隔起搏定位不精确的问题.我 们的前期研究曾发现希氏束起搏时左心室壁内心肌 电机械兴奋顺序与SNR,RAA起搏下相同,三者间 射血分数差异无统计学意义,进一步证实高选择 起搏位点对血流动力学和心功能具有重要意义.此 外,由于正常心脏心肌一旦接受到刺激,兴奋将迅速 扩步.因此,激动左心室任何部位兴奋传导时间差 异小,对心肌收缩的协同性影响小. 双腔起搏(右心房+右心室心尖起搏)虽保持了 房室传导顺序,但引起室间隔矛盾运动或心室收缩不 同步,从而使心脏泵血功能受到影响.双心室起搏利 用起搏电极通过冠状静脉窦二级分支直接将起搏信 号传递给左心室,理论上即可避免传统双腔起搏引起 间隔矛盾运动的产生,使室内及室间电机械收缩顺序 及同步I生优化.Kanzaki等对充血性心力衰竭和左 束支传导阻滞患者在行双室起搏治疗后,采用组织多 普勒定量检测发现,患者左心室机械收缩同步性增 加,避免了室间隔矛盾样运动.Popovic等H认为双室 起搏是治疗充血性心力衰竭的最佳方法,其可以减轻 患者左心室后负荷或增加心肌收缩力,且同时心肌氧 耗并没有增加甚至降低.双心室起搏可以显着改善 充血性心力衰竭患者的心功能,其原因可能由于心室 节段性收缩协同更好,舒张期延长,二尖瓣反流明显 减轻,且具有更好的房室激动顺序.大量临床研究 表明,行双心室起搏的最主要指标不是QRS> 130ms,而是房室,心室间及心室内的非协同程度,因 非协同程度与心功能呈反比. 本研究结果显示,双心室起搏较单腔RVS和 RVA起搏对血流动力学及心功能影响小,故我们推 测双心室起搏与正常心脏传导激动顺序接近.同时 观察到RVS+LVL较RVA+LVL起搏对血流动力 学及心功能影响更小,说明RVA使心室收缩的电机 械顺序性及协同性减低.另外,设定合适的双心室 起搏间期,可能会更为优化血流动力学及心功能. 有研究发现,双心室顺序起搏(双心室起搏间期局 限在一个很小的范围)与同时起搏的心脏血流动力 学结果不同.我们认为可以根据起搏电极的位置设 定起搏间期,左心室起搏电极位置距希氏束越远,可 以考虑间期越长.同时,还应充分考虑到心房心室 的协同性,以维持更好的心房收缩功能和增加心房 对心室的充盈能力. 综上所述,我们认为慢性心力衰竭患者存在室 内传导阻滞时,应采用LVA起搏,其次为双心室起 搏中的RVS+IJVL.如果存在节段性矛盾运动,可 以通过起搏该部位来避免,从而增加该节段对整个 心室的做功.如果RVS和LVL起搏能够顺序起搏 (有恰当的时间间隔),可能对血流动力学及心功能 的影响更小.Varma等研究发现,左心室起搏和 双心室起搏使心室收缩的协同性较右心起搏更低, 循环有效性差(内径一压力).因此,需要更为深入地 探讨不同起搏部位的起搏效应.通过组织多普勒, 应力和三维超声局部容积曲线的观察以设定更佳的 房室间,心室间,心室内协同性,缩短最延迟部位的 电机械延迟时间,以选择最优化起搏位点将是我们 进一步探索的课题. ? 2o4?2005年8月第2卷第4期 ChinJMedUltrasound(ElectronicVersion2.Ls【?: 由于舒张充盈时间(fillingtime)延长,使每搏输 出量增加,而在本实验中起搏心率设定为 1300~/min,是否因心率过快致舒张充盈时间缩短 从而增加了对血流动力学的影响在今后的实验中尚 需进一步研究,即通过设计恰当的房室延迟时间以 增加心房对心室辅助做功.本实验中虽然RVA, RVS+LVL起搏对右心系统压力有增高趋势,但差 异无统计学意义.同时,LVA和RVS+LVL起搏能 获得较佳血流动力学效果,但差异也无统计学意义. 因此,尚需加大样本量进一步研究.确定正常生理 状态下最佳起搏位点后,亦需进行长期的实验和临 床研究以明确不同病理状态下所谓最佳起搏位点的 心脏血流动力学效应. (本文图1见光盘) 参考文献 1华伟,支力大,张澍,等.心脏右侧DDD起搏对心功能和心室收 缩同步性的影响.中华心律失常学杂志,2002,6:143.146. 2KolettisTM,KyriakidesZS,TsiaprasD,eta1.Improvedleftven- tricularrelaxationduringsh0rt-termrightventricularoutflowtract . comparedtoapicalpacing.Chest,2000,117:60-64 3WymanBT,HunterWC,PrinzenFW,eta1.Mappingpropagation ofmechanicalactivationinthepacedheartwithMRItagging.AmJ Physiol,1999,276:H881-891. 4La~tteS,GarrigueS,PermnJM,eta1.Improvementofleftven- tricularwallsynchronizationwithmuhisiteventricularpacinginheart failure:aprospectivestudyusingDoppertissueimaging.EurJ HeartFail,2004,6:203-212. 5尹立雪,蔡力,李春梅,等.心腔内超声评价希氏束起搏心脏血流动 力学和解剖结构重构.中国医学影像技术,2004,20.:670-672. 6KanzakiH,JacquesD,SadeLE,eta1.Regionalcorrelationbycol- or-codedtissueDopplertoquantifyimprovementsinmechanicalyen- tricularsynchronyafterbiventricularpacingtherapy.AmJCardio1. 2003,92:752-755. 7PopovicZB,GrimmRA,PerilicC,eta1.Noninvasiveassessment ofcardiacresynchronizationtherapyforcongestiveheartfailureusing myocardialstrainandleftventricularpeakpowerasparametersof myocardialsynchronyandfunction.JoumalofCardiovascularElec- trophysiology,2002,13:1203-1208. 8Nielsenjc,BotteherM,JensenHK,eta1.Regionalmyocardial perfnsionduringchronicbiventricularpacingandafterchangeofthe pacingmodeinpatientswithcongestiveheartfailureandbundle blocktreatedwithanatrioventricularsequentialbiventricularpace? maker.EurJHeartFai1,2003,5:179.186. 9SogaardP,EgebladH,PedersenAK.eta1.Sequentialvenussimu1. tgneousbiventricularresynchronizationforsevereheartfailureevalua. tionbytissueDopplerimaging.Circulation,2002,106:2078-2084. 10VarmaC,O’CalhghanP,MahonNG.eta1.Effectofmuhisitepa. cingonventricularcoordination.Heart,2002,87:322-328. (收稿日期:2005-04.13) (本文编辑:鲁玉红) 胎儿唇裂,腭裂合并脑积水超声表现一例 李晓春 患者女,23岁,孕32”周,孕1产0.1周前曾在外院行 常规超声检查提示胎儿脑积水,来我院要求进一步复查.采 用GELogiq4OO彩色超声仪,探头频率为4MHz.超声显示: 单胎头位,双顶径为8.4cm,颅骨回声完整,颅内正常结构消 失,大部分显示为无回声区(图1);胎心搏动规则,胸,腹腔 内脏器位置正常;胎儿上唇弧形回声带连续性中断约 1.0cm,两断端回声增强增厚,并向鼻部呈”Y”形延伸(图 2),待胎儿张口允吸时,仔细观察见两断端间为无回声区(图 3).超声诊断:宫内妊娠,单胎存活;胎儿先天畸形(唇裂,腭 裂合并脑积水).经引产产下一死女婴,尸检证实唇裂,腭裂 合并脑积水. 讨论唇裂(包括腭裂)及脑积水为较常见的胎儿先天 畸形.10%,20%的胎儿唇裂,腭裂及其他畸形与染色体 异常有关,故早期诊断有助于及时处理.常规超声对复杂 的面部曲线显示较困难,对疑有唇裂,腭裂的胎儿,超声扫查 作者单位:341000江西省赣州市三六二医院生理功能科 . 病例报告. 要选用多切面,等待胎儿张口允吸时观察上唇的完整性.脑 积水分为脑室系统积水和脑室外系统积水.过多的脑脊液 积存于脑室内,使脑室扩张,同时压迫脑组织,使其萎缩变 薄,侧脑室,第?,?脑室及导水管均可扩大.脑脊液如积存 于脑与硬脑膜之间称为脑室外积水,可能并存大脑,小脑及 延髓发育不全或缺如.先天性脑积水发生率为1,2/1000, 发病原因可能与染色体异常,遗传和环境因素有关?].该孕 妇的丈夫从事室内装修多年,不能排除化学有害物质的影 响.但孕20周以前诊断脑积水需谨慎,因此时侧脑室可有 暂时性失调现象. (本文图1,3见光盘) 参考文献 1周永昌,郭万学,徐南图,主编.超声医学.第4版.北京:科学技 术文献出版社,2002. (收稿t3期:2005-04-21) (本文编辑:鲁玉红)