曾德才，吳棘，陳輝，車雪瑜，譚穎，張婷，蘇春曉

廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院超聲科，廣西南寧 530021；

急性肺栓塞是內(nèi)源性或外源性栓子堵塞肺循環(huán)系統(tǒng)導(dǎo)致的病理生理綜合征。急性肺栓塞是常見的心血管疾病，因其癥狀不典型，極易漏診和誤診，病死率高[1]。美國(guó)心臟協(xié)會(huì)根據(jù)其臨床表現(xiàn)及預(yù)后將肺栓塞分為大面積肺栓塞、次大面積肺栓塞和低風(fēng)險(xiǎn)性肺栓塞。血栓大小與栓塞面積密切相關(guān)，是影響肺栓塞危險(xiǎn)分層及預(yù)后的重要因素。右心室功能障礙是肺栓塞預(yù)后不良的指標(biāo)[2]。因此，本實(shí)驗(yàn)研究擬采用超聲心動(dòng)圖監(jiān)測(cè)兔急性肺栓塞模型右心室功能與栓子大小的相關(guān)性，為肺栓塞患者的臨床管理及預(yù)后評(píng)估提供實(shí)驗(yàn)參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 健康新西蘭兔33只，月齡3～4個(gè)月，由廣西醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供（合格證號(hào)：SCXK桂2014-0002），其中雌兔15只，雄兔18只，體重2.0～2.5 kg。采用隨機(jī)數(shù)字表法分為大栓子組、小栓子組和對(duì)照組，每組11只。

1.2 自體血栓制備 經(jīng)兔耳緣靜脈采血 2 ml，快速注入直徑分別為1 mm或2 mm的無菌聚乙烯管內(nèi)，放入37℃水浴箱中靜置40 min，取出血栓，制成大小分別為1 mm×1 mm×6 mm（小栓子）、2 mm×2 mm×6 mm（大栓子）的圓柱形血栓，用無菌生理鹽水反復(fù)沖洗，懸浮于0.9%生理鹽水中，備用。

1.3 動(dòng)物模型建立 采用3%戊巴比妥鈉（購自美國(guó)Sigma公司）按1 ml/kg劑量經(jīng)兔耳緣靜脈注射，麻醉后固定于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，常規(guī)胸前區(qū)及右側(cè)頸前區(qū)備皮，碘伏消毒右側(cè)頸前區(qū)皮膚，手術(shù)鈍性分離軟組織，暴露右側(cè)頸總靜脈，近心端用血管夾阻斷血流，待血管充盈后，行遠(yuǎn)心端結(jié)扎，楔形剪開頸靜脈，插入6F三通管，采用2 ml肝素（100 U/ml）封管。實(shí)驗(yàn)組采用注射器通過三通管注入5 ml自體血栓（4條）與生理鹽水的混合液，并快速尾注5 ml生理鹽水；對(duì)照組注入10 ml生理鹽水。同步超聲心動(dòng)圖監(jiān)測(cè)。造模成功后拔出三通管，結(jié)扎頸靜脈近心端，縫合手術(shù)切口，碘伏消毒，無菌紗布包扎。

1.4 超聲儀器 采用Philips iE33彩色多普勒超聲診斷儀，配備S5-1探頭，探頭頻率1.0～5.0 MHz。

1.5 圖像采集 常規(guī)麻醉兔后，取左側(cè)臥位或仰臥位，于血栓注入后1 h采用超聲心動(dòng)圖觀察栓塞組及對(duì)照組兔右心室形態(tài)及功能改變，并同步連接心電圖，存儲(chǔ)連續(xù)5個(gè)心動(dòng)周期的圖像。于心尖四腔觀測(cè)量右心室舒張末期橫徑（right ventricular transverse diameter，RVTD）、左心室舒張末期橫徑（left ventricular transverse diameter，LVTD），計(jì)算舒張末期右心室與左心室橫徑比值（right/left ventricular enddiastolic diameter ratio，RV/LV）。采用描記法手動(dòng)勾畫出右心室舒張末期面積（right ventricular end-diastolic area，RVAd）、收縮末期面積（right ventricular end-systolic area，RVAs），并計(jì)算右心室面積變化率（right ventricular fractional area change，RVFAC）。將取樣線置于三尖瓣環(huán)游離壁，調(diào)整聲束方向，使聲束平行于右心室游離壁長(zhǎng)軸方向，用 M 型超聲測(cè)量三尖瓣環(huán)收縮期位移（tricuspid annular plane systolic excursion，TAPSE），用組織多普勒超聲測(cè)量游離壁側(cè)三尖瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)，并計(jì)算右心室心肌做功指數(shù)（right ventricular index of myocardial performance，Tei指數(shù)）、等容收縮加速度（isovolumic acceleration，IVA），見圖1，每個(gè)指標(biāo)測(cè)量3次，取平均值。

圖1 等容收縮期加速度（IVA）計(jì)算方法。IVV：等容收縮期峰值速度；IVA：等容收縮加速度；t：等容收縮期加速時(shí)間

1.6 病理標(biāo)本制作 數(shù)據(jù)采集結(jié)束后，用 10%氯化鉀 5 ml經(jīng)耳緣靜脈快速注入處死兔，并迅速開胸取出肺組織，觀察肺組織外觀，于肺梗死區(qū)域取材，在10%甲醛溶液中固定72 h，常規(guī)石蠟包埋、切片、HE染色，光學(xué)顯微鏡下觀察兔肺組織病理改變。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 17.0軟件，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示，多組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD法，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。采用Medcalc 15.2.2軟件進(jìn)行受試者工作特性（ROC）曲線分析。

2 結(jié)果

2.1 造模情況 實(shí)驗(yàn)組22只兔，麻醉意外死亡1只，3只兔血栓注入即刻因急性右心衰竭死亡，造模成功18只，其中小栓子組10只，大栓子組8只。實(shí)驗(yàn)觀察期間，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組均無兔死亡。

2.2 超聲心動(dòng)圖檢測(cè)結(jié)果 與對(duì)照組相比，肺栓塞組右心室形態(tài)及功能指標(biāo)均有不同程度的改變，小栓子組 RVFAC和 IVA較對(duì)照組降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但RVTD、RV/LV比值、TAPSE及Tei指數(shù)與對(duì)照組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；大栓子組右心室明顯增大，右心室功能顯著降低，與對(duì)照組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；大栓子組與小栓子組比較，RVTD、RVFAC、RV/LV比值、Tei指數(shù)、IVA差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但TAPSE與小栓子組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表1）。在評(píng)價(jià)急性肺栓塞右心室形態(tài)及功能改變的指標(biāo)中，RVFAC、Tei指數(shù)盡管特異度較高（90.9%、90.2%），但敏感度差（76.9%、72.7%），而RVTD、RV/LV及TAPSE敏感度和特異度均不高；IVA的截?cái)嘀禐?.15 m/s2時(shí)敏感度（94.4%）及特異度（81.8%）均較高，綜合比較IVA對(duì)急性肺栓塞的診斷價(jià)值更高（表2）。

表1 急性肺栓塞兔右心室形態(tài)及功能指標(biāo)比較（ ±s）

表1 急性肺栓塞兔右心室形態(tài)及功能指標(biāo)比較（ ±s）

注：與對(duì)照組比較，*P＜0.05；與小栓子組比較，#P＜0.05。RVTD：右心室舒張末期橫徑；RV/LV：舒張末期右心室與左心室橫徑比值；RVFAC：右心室面積變化率；TAPSE：三尖瓣環(huán)收縮期位移；Tei指數(shù)：右心室心肌做功指數(shù)；IVA：等容收縮期加速度

分組動(dòng)物數(shù)（只）RVTD（cm）RV/LV RVFAC（%）TAPSE（cm）Tei IVA（m/s2）對(duì)照組 11 0.79±0.13 0.76±0.08 54±5 0.57±0.04 0.40±0.08 8.81±0.91 10小栓子組0.84±0.09 0.84±0.07 49±6*0.53±0.04 0.44±0.06 7.28±1.33*大栓子組 8 1.05±0.15*# 0.94±0.13*# 42±4*# 0.49±0.05* 0.60±0.07*# 5.24±1.36*#F值11.28 8.53 24.59 5.96 19.76 20.40 P 值 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01

表2 急性肺栓塞兔右心室形態(tài)及功能指標(biāo)的ROC曲線分析

2.3 肺組織病理結(jié)果 病理組織切片顯微鏡下觀察大栓子多栓塞于肺葉動(dòng)脈，栓塞局部肺泡組織萎縮，間質(zhì)水腫；肺動(dòng)脈內(nèi)見形態(tài)規(guī)則的血栓，并見大量紅細(xì)胞滲出。小栓子多栓塞于肺段動(dòng)脈及更小的肺動(dòng)脈，肺動(dòng)脈內(nèi)紅細(xì)胞少量滲出（圖2）。

3 討論

圖2 急性肺栓塞兔肺血管病理改變。肺葉動(dòng)脈內(nèi)見柱形血栓栓塞及大量紅細(xì)胞滲出，肺栓塞局部可見肺泡組織萎陷（HE，×100，A）；肺細(xì)小動(dòng)脈管腔內(nèi)見血栓阻塞，管腔內(nèi)未見明顯紅細(xì)胞滲出（HE，×400，B）

目前急性肺栓塞模型制備的方法較多，主要包括微粒體栓子、縫線線段、凝膠海綿和自體靜脈血凝塊等[3]。自體靜脈血凝塊栓塞仍是最常用的方法，其優(yōu)點(diǎn)是能夠模擬血栓脫落的病理生理過程。本研究結(jié)果顯示，不同大小的自體血栓導(dǎo)致不同嚴(yán)重程度的肺栓塞，較大栓子易栓塞肺葉動(dòng)脈，導(dǎo)致右心室后負(fù)荷急劇增加，右心室明顯擴(kuò)大，右心室收縮及舒張功能降低。較小栓子易栓塞肺段或亞段動(dòng)脈，由于肺血管床有很好的代償能力，栓塞面積較小時(shí)，右心室形態(tài)及功能改變不明顯。吳頌紅等[4]使用直徑為1～2 mm、長(zhǎng)度為4～5 mm的自體血栓制備兔急性肺栓塞模型，通過觀察肺大體標(biāo)本，發(fā)現(xiàn)栓子主要栓塞于肺葉動(dòng)脈和段動(dòng)脈，與本研究結(jié)果相符。

右心室功能障礙是急性肺栓塞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)后的重要影響因素[5-6]。急性肺栓塞導(dǎo)致肺血管阻塞，肺動(dòng)脈壓力升高，繼而導(dǎo)致右心室后負(fù)荷增加。右心室通過Frank-Starling機(jī)制進(jìn)行代償，同時(shí)，神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的激活進(jìn)一步增強(qiáng)右心室收縮力，共同維持右心室排血量。但右心室對(duì)壓力負(fù)荷的代償能力有限，隨著肺動(dòng)脈壓力增大，右心室失代償，右心室擴(kuò)大及心肌損害，最后導(dǎo)致右心衰竭。超聲心動(dòng)圖作為一種常規(guī)的肺栓塞檢查手段，特別是對(duì)于右心室形態(tài)及功能的評(píng)估具有重要意義[7]。因超聲心動(dòng)圖對(duì)肺栓塞直接征象的顯示有一定的局限性，特別是栓塞于細(xì)小分支的肺動(dòng)脈，既往研究主要采用超聲心動(dòng)圖觀察右心房室及肺動(dòng)脈的形態(tài)改變，從而間接提示肺栓塞的可能性[8]。既往研究表明，RV/LV與急性肺栓塞的嚴(yán)重程度有關(guān)，右心室明顯擴(kuò)大時(shí)，室間隔向左心室偏移，呈“D”字征，RV/LV比例增加[9]。由于肺血管床具有較好的代償能力，對(duì)于肺段或亞段栓塞所致的右心室形態(tài)改變不明顯，同時(shí)，右心室形態(tài)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常規(guī)二維超聲不能早期、準(zhǔn)確反映右心室功能改變[10]。既往研究結(jié)果證實(shí) TAPSE反映游離壁整體長(zhǎng)軸運(yùn)動(dòng)，對(duì)急性肺動(dòng)脈栓塞的危險(xiǎn)分層及預(yù)后評(píng)估具有重要價(jià)值。但TAPSE易受角度影響，代表右心室基底段水平游離壁心肌長(zhǎng)軸方向的位移，不能反映整體的右心室功能[11]。Mcconnell等[12]研究表明，急性肺栓塞患者右心室心尖段徑向運(yùn)動(dòng)正常，而主要表現(xiàn)為右心室游離壁基底段及中間段功能失常，尤以右心室游離壁中間段為著。因此TAPSE對(duì)急性肺栓塞患者的右心室整體收縮功能的評(píng)估價(jià)值有限[13]。組織多普勒成像是通過定量分析心肌組織運(yùn)動(dòng)而評(píng)價(jià)心室功能的一種新技術(shù)[14]。王靜等[15]采用組織多普勒的Tei指數(shù)評(píng)估急性肺栓塞的右心室整體功能，發(fā)現(xiàn)Tei指數(shù)可以早期、敏感地反映右心室整體功能，但是合并房顫時(shí)，Tei指數(shù)對(duì)右心室功能的評(píng)估價(jià)值有限，同時(shí)Tei指數(shù)易受到右心室前、后負(fù)荷的影響。IVA是定義等容收縮期心肌峰值速度與等容加速時(shí)間的比值，是用于評(píng)價(jià)右心室功能的新指標(biāo)，不受壓力負(fù)荷和容量負(fù)荷的影響，重復(fù)性較好，既往研究已證實(shí)IVA與右心室功能障礙密切相關(guān)，特別適用于右心室功能急劇改變的評(píng)估[16]。

本研究中肺栓塞組RVTD、RV/LV、右心室Tei指數(shù)較對(duì)照組均有不同程度升高，TAPSE較對(duì)照組降低，但小栓子組較對(duì)照組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能原因是對(duì)于栓塞于肺段的小面積肺栓塞，右心室形態(tài)及功能改變不明顯。采用ROC曲線比較IVA和其他右心室形態(tài)、功能指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)IVA能敏感地反映右心室功能改變，對(duì)于不同程度的肺栓塞右心室功能評(píng)估具有重要的臨床意義。

栓子的大小和量與栓塞面積密切相關(guān)，是影響肺栓塞嚴(yán)重程度及預(yù)后的重要因素，筆者僅討論了栓子大小對(duì)右心室功能的影響，擬在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中繼續(xù)探索栓子量對(duì)右心室功能的影響。右心室形態(tài)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，盡管 IVA對(duì)右心室功能的評(píng)估具有一定優(yōu)勢(shì)，但仍需結(jié)合多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析。同時(shí)，IVA易受心率影響，不同心率下其測(cè)值可能存在差異。

總之，栓子大小是影響肺栓塞嚴(yán)重程度的重要因素。超聲心動(dòng)圖對(duì)于肺栓塞右心室形態(tài)及功能的評(píng)估具有重要意義。IVA是一種新的評(píng)估指標(biāo)，能敏感地反映右心室功能改變，可作為臨床無創(chuàng)評(píng)價(jià)肺栓塞患者右心室功能的指標(biāo)，為臨床早期診斷及干預(yù)治療提供新的依據(jù)。

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