劉文君,謝富強,葉曉敏

(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院,北京 海淀 100193;2.河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院 ,河南 鄭州 450046)

右美托咪定(Dexmedetomidine,Dex)是一種α2-腎上腺素受體激動劑,因其鎮(zhèn)靜效果較好,對動物呼吸影響小,使用相對安全,已廣泛運用于獸醫(yī)臨床鎮(zhèn)靜和輔助麻醉[1]。但是大量研究表明,右美托咪定不適用于罹患心臟疾病的犬和老年犬,因其會導(dǎo)致心率降低,血壓短暫性升高,對心血管有較顯著影響。也有一些研究表明,右美托咪定在手術(shù)中可以降低心肌缺血面積和心肌梗死的發(fā)生率,具有心肌保護作用。

本試驗旨在運用超聲心動圖新技術(shù),評估右美托咪定對心肌功能的影響,探討不同劑量右美托咪定導(dǎo)致心臟各項指標(biāo)的變化。為臨床安全應(yīng)用右美托咪定提供更全面的心臟相關(guān)數(shù)據(jù),同時為臨床應(yīng)用超聲心動圖新技術(shù)評估心臟與心肌功能進行技術(shù)探討。

1　試驗材料

1.1試驗動物 本試驗采用9只小型成年雜種犬,平均年齡3 歲(2～5歲),平均體重7.2 kg(6～8.8 kg),購自北京沙河通利試驗動物養(yǎng)殖場。試驗犬經(jīng)血常規(guī)、血液生化、心電圖和心臟超聲檢查后確定健康且無心臟疾病。

1.2試驗器材 通用電氣公司彩色多普勒超聲心動圖診斷儀GE VIVID S6;通用電氣公司相控陣探頭S6。

1.3試驗藥品 右美托咪定注射液(500 μg/mL),芬蘭Orion制藥廠Espoo生產(chǎn)廠(2011),外獸藥證字45號。

2　試驗方法

2.1試驗分組 按照所用藥物的劑量將動物分為4組,每組使用相同9只犬,循環(huán)使用,每組試驗間隔2周。D 0組為不給右美托咪定(Dexmedetomidine,Dex)的空白對照組,D 1組靜脈推注5 μg/kg·bw Dex注射液,D 2組靜脈推注10 μg/kg·bw Dex注射液,D 3組靜脈推注20 μg/kg·bw Dex注射液。每組在給藥后5分鐘時開始進行超聲心動圖掃查,測量常規(guī)超聲心動圖指標(biāo)與心肌功能指標(biāo),并記錄相關(guān)測量數(shù)據(jù)。

2.2超聲心動圖檢查方法

2.2.1常規(guī)超聲心動圖評價 使用聽診器記錄犬心率后,按照心臟超聲檢查規(guī)則進行標(biāo)準(zhǔn)操作,在B模式下觀察心臟結(jié)構(gòu),于M型模式下在右側(cè)胸骨旁長軸五腔切面測得左心室內(nèi)徑和室壁厚度,后由機器自動計算出縮短分?jǐn)?shù)(FS)、射血分?jǐn)?shù)(EF);手動測量二尖瓣環(huán)尖端到室間隔距離(EPSS)。在脈沖多普勒模式下于左側(cè)心尖四腔切面測得二尖瓣(E、A)、肺動脈瓣(VP)和主動脈瓣(VAO)瓣口血流速度。在彩色血流多普勒模式下,觀察各個瓣口血流情況。在B模式下使用辛普森雙平面測量法測得左心室收縮期容積(LVESV)和舒張期容積(LVEDV)。

2.2.2定量組織速度成像法評價 在B模式下掃出左室心尖四腔切面、左室心尖五腔切面和左室心尖三腔切面,之后進入彩色組織多普勒模式,調(diào)節(jié)幀頻至100幀以上,采集5個心動周期圖像;將圖像儲存于內(nèi)存卡中,再轉(zhuǎn)入工作站,進入數(shù)據(jù)分析模式,即可出現(xiàn)曲線圖;將取樣點分別放置于各切面左心室壁的二尖瓣環(huán)處[2],測量收縮期峰值速度(Sm,cm/s)、舒張早期期峰值速度(Em,cm/s),舒張晚期期峰值速度(Am,cm/s),最后求得二尖瓣環(huán)處室壁速度均值。

2.2.4組織同步成像評價 在B模式下獲得的基本切面及操作同2.2.2。激活TSI鍵,進入數(shù)據(jù)分析模式,即可出現(xiàn)曲線圖。根據(jù) Beckman18節(jié)段法先對左室壁進行劃分,取前間隔、后間隔、側(cè)壁、下壁、前壁和后壁的基底段和中間段共12個節(jié)段進行定量分析。將取樣點置于相應(yīng)節(jié)段后,則出現(xiàn)位移曲線,測量從心電圖Q波起點至心肌收縮Sm波頂點時間Ts,以及從Q波起點到心肌舒張Em波頂點時間Te[3],并儲存相應(yīng)的曲線圖。得到所有節(jié)段的Ts和Te值后,再將各個節(jié)段的Ts和Te值進行對比。

2.2.5斑點追蹤成像評價 選取左室心尖四腔切面、左室心尖五腔切面和左室心尖三腔切面;在二維圖像顯示清晰時,調(diào)節(jié)幀頻在40～70幀之間,每個切面采集5個心動周期圖像;將圖像儲存于內(nèi)存卡中,再轉(zhuǎn)入工作站,于測量包中選中AFI功能,先在左側(cè)心尖五腔切面動態(tài)圖上手動勾勒左心室心內(nèi)膜,自動或手動確定主動脈瓣關(guān)閉時間,之后再分別在心尖四腔切面和兩腔切面上勾勒左心室心內(nèi)膜,要求所有節(jié)段均顯示追蹤成功,之后由機器自動測得十八個節(jié)段的縱向應(yīng)變峰值(GLPS)并顯示牛眼圖。

2.3統(tǒng)計與分析 使用SPSS 22統(tǒng)計學(xué)軟件進行分析,所有測量值用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,采用ANOVA單因素方差分析進行數(shù)據(jù)分析,再進行平均數(shù)的多重比較分析組間差異性,P＜0.05時差異顯著。

3　試驗結(jié)果

3.1常規(guī)超聲心動圖檢測右美托咪定對心臟功能的影響 由表1可見,給藥前與給藥后犬的心率變化極其顯著,但隨著給藥劑量增大并不會進一步引起心率降低。EF、FS和EPSS值在D0組與D1、D2、D3組之間均有顯著差異(P＜0.05),組間比較差異也顯著,并且有一定的劑量相關(guān)性。D0組與D1、D2、D3組之間A、E/A、Vp和VAO均有顯著性差異(P＜0.05),給藥后A、Vp和VAO降低,E/A升高,但不具有劑量相關(guān)性,而E值在D0、D1、D2、D3組之間差異不顯著,說明Dex對該指標(biāo)沒有顯著影響。給藥后左心室舒張末期容積顯著增加,但不隨給藥劑量增大而發(fā)生顯著變化。Tei指數(shù)增加,預(yù)示著心臟整體功能的下降,也不具有明顯的劑量相關(guān)性(見表1)。另外,D1、D2、D3組實驗犬給藥后二尖瓣瓣口處均出現(xiàn)了明顯返流,并且隨著劑量加大,返流更為明顯;D2中有7只犬出現(xiàn)了肺動脈瓣瓣口返流,D3中有8只犬出現(xiàn)了肺動脈瓣瓣口返流;4組中均未見主動脈瓣瓣口返流和三尖瓣瓣口返流。

表1　D0、D1、D2和D3組常規(guī)超聲心動圖參數(shù)的比較

3.2右美托咪定對心肌運動速度和位移的影響組織多普勒成像指標(biāo)顯示,Sm值D0組與D1、D2、D3組之間有顯著差異,并且D1、D2與D3組之間差異也顯著,隨著Dex劑量增大,Sm值下降明顯;Em和E/Em值各組之間差異不顯著,P＞0.05。說明心肌收縮期運動速度降低,且與給藥劑量呈正相關(guān)(見表2,中插彩版圖1)。組織追蹤成像指標(biāo)顯示,位移峰值D0組與D1、D2、D3組差異顯著,P＜0.05,D1組與D2組之間也有顯著性差異,而D2和D3組之間差異不顯著,說明該指標(biāo)存在一定的劑量相關(guān)性(見表2)。

表2　D0、D1、D2和D3組心肌運動速度和位移峰值數(shù)據(jù)比較

3.3右美托咪定對左室心肌十二節(jié)段同步性的影響 組織同步成像指標(biāo)測得心肌十二節(jié)段中各節(jié)段的Ts和Te值之后,再使用EXCEL計算出Ts-SD、Te-SD、Tsmax-min和 Temax-min等值,進行數(shù)據(jù)分析。結(jié)果表明,D0、D1、D2、D3組之間的Ts-SD、Te-SD、Tsmax-min和 Temax-min指標(biāo)并沒有顯著差異(P＞0.05),說明給藥前和給藥后室壁之間的同步性沒有明顯變化。而TSI曲線也顯示各組不同節(jié)段所得到的曲線基本重疊,沒有出現(xiàn)較大差異(見表3)。

表3　D0、D1、D2、D3 組心肌12 節(jié)段的 Ts-SD、Te-SD、Tsmax-min和 Temax-min指標(biāo)數(shù)據(jù)比較

3.4右美托咪定對左室心肌十八節(jié)段應(yīng)變值的影響

斑點追蹤成像技術(shù)所得牛眼圖顯示,隨Dex劑量增大,多個心肌節(jié)段收縮期應(yīng)變峰值下降(見中插彩版圖2)。另外對各個節(jié)段的應(yīng)變峰值進行分析發(fā)現(xiàn)-D1、D2、D3組的左室心尖四腔切面各節(jié)段應(yīng)變峰值(GLPS-A4C)、左室心尖兩腔切面各節(jié)段應(yīng)變峰值(GLPS-A2C)、左室心尖三腔觀各節(jié)段應(yīng)變峰值(GLPS-LAX)、左室十八節(jié)段平均應(yīng)變峰值(GLPSAvg)均顯著低于D0組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。 D1、D2、D3 組之間的 GLPS-A4C、GLPS-A2C、GLPS-LAX和GLPS-Avg值均有顯著差異,表明隨著右美托咪定劑量增大,這些指標(biāo)數(shù)值降低。

4　討論

4.1常規(guī)超聲心動圖指標(biāo)變化 給予Dex后5 min心率明顯下降,所有犬都出現(xiàn)了心動過緩,前期是因為Dex引起血管收縮,使得血壓短暫性升高,從而激活動脈壓感受器,引起心動過緩。后期則因為血壓降低而導(dǎo)致心率減慢,但隨著劑量升高,心率等不再有顯著變化,這與之前對美托咪定的研究結(jié)果一致[4]。FS和EF值在給藥后顯著降低,表明左心室收縮功能下降,EPSS值的升高也與收縮功能下降有關(guān),同時也再次證明了左心室發(fā)生擴張。

E值變化不大,但A值明顯降低,從而導(dǎo)致E/A值顯著升高,預(yù)示心臟舒張功能降低。另外E/A比值也受心率和傳導(dǎo)異常影響,并且二尖瓣口返流的嚴(yán)重程度也會影響該值的準(zhǔn)確性[5-6],故需要同時結(jié)合組織多普勒及其他指標(biāo)對心臟輸出功能進行評判[7]。主動脈與肺動脈血流速度降低可能與心動過緩有關(guān),并且血壓在給藥后下降也是導(dǎo)致主動脈流速降低的原因之一,收縮功能下降也會導(dǎo)致主動脈流速降低。給藥后Tei指數(shù)顯著升高,整體反映了心臟功能下降,在Dex劑量為5 μg/kg體重時達到最大值,進一步增加劑量,心功能沒有明顯改變。

所有犬都在給藥后出現(xiàn)明顯的二尖瓣返流,可能是因為心臟前負(fù)荷和舒張期容積增加所致,而且由于心率降低,血液過度積累從而增加了心室容積,使得兩個瓣膜之間的間隙加大,更容易出現(xiàn)返流現(xiàn)象。本試驗觀察到D3組、D2組和D1組之間二尖瓣返流面積存在明顯差異,劑量越大返流越嚴(yán)重,這與其他研究結(jié)果一致[8]。

4.2心肌運動速度和位移參數(shù)變化 二尖瓣環(huán)處心肌運動速度反映的是左室長軸運動情況,正常情況下犬二尖瓣環(huán)處心肌運動速度最高且為正值,這也是左心室收縮與舒張功能的一個重要的評估指標(biāo)[9]。Sm值是左心室收縮功能損傷的敏感指標(biāo),即使有時EF值正常,Sm值也能預(yù)測出心臟收縮功能存在的問題[10],一般采用三個切面六個二尖瓣環(huán)處所得的平均值為Sm最準(zhǔn)確的結(jié)果,本試驗也采用了相同的采集方法。在使用Dex后,Sm值明顯降低,D0組與 D1、D2、D3 組差異顯著,而 D1、D2、D3組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義,說明Dex可能導(dǎo)致心臟收縮功能減弱,但無劑量依賴性,這與前面所測的EF值和FS值的結(jié)果一致。

Em降低是提示舒張功能障礙的最早期標(biāo)志,并且在舒張功能不全的所有階段都有所表現(xiàn),不會出現(xiàn)假性正常的現(xiàn)象。Nagueh等人的研究表明,Em受前負(fù)荷的影響較小,前負(fù)荷增加時,E值平均升高70%而Em值只升高13%[11]。本試驗中,Em和E/Em各組之間數(shù)據(jù)差異不顯著,說明心肌舒張功能基本正常,Dex對舒張功能的影響較小。

4.3左室心肌十二節(jié)段同步性指標(biāo)變化 組織同步成像技術(shù)(Tissue synchronization imaging,TSI)是繼TDI之后發(fā)展出來的測量心室壁同步性的新工具,敏感性較高。本試驗中,給藥前和給藥后Ts-SD、Te-SD、Ts max-min 和Te max-min等指標(biāo)并沒有出現(xiàn)明顯變化,說明Dex不會引起心肌節(jié)段同步性的改變。

4.4左室心肌18節(jié)段應(yīng)變值的變化 收縮期應(yīng)變峰值體現(xiàn)的是心肌的變形能力,由試驗結(jié)果可知,給藥后大多數(shù)心肌節(jié)段收縮期應(yīng)變峰值下降,并隨著劑量增加而下降明顯,但并沒有出現(xiàn)反向運動或停止運動的情況。前間隔壁受藥物影響最小,收縮期應(yīng)變峰值幾乎沒有變化。正常情況下左室各室壁的收縮期縱向峰值應(yīng)變存在一定規(guī)律,即心尖段＞中間段＞基底段,給藥后該規(guī)律并未消失。左室各切面總應(yīng)變值也出現(xiàn)了下降,并與右美托咪定給藥劑量呈現(xiàn)較高的相關(guān)性,因此不能排除右美托咪定對心肌造成損傷的可能性。由此說明Dex對心肌收縮功能有一定影響,且與劑量有關(guān)。

參考文獻: