当前位置: 首页 > 期刊 > 《中国医学影像技术》 > 2000年第8期
编号:10264150
多巴酚丁胺负荷心肌声学造影评价冠状动脉狭窄
http://www.100md.com 《中国医学影像技术》 2000年第8期
     作者:宾建平 Robert A Pelberg 刘伊丽 吴风林 陆洁 Sanjiv Kaul

    单位:宾建平 刘伊丽 吴风林 陆洁(广东广州市南方医院心内科,广东 广州 510515);Robert A Pelberg(美国弗吉尼亚大学医学中心心内科);Sanjiv Kaul(美国弗吉尼亚大学医学中心心内科)

    关键词:心肌声学造影;冠脉狭窄;多巴酚丁胺;心肌血流量

    中国医学影像技术000814[摘 要] 目的 为评价多巴酚丁胺负荷心肌声学造影(MCE)诊断静息无血流限制冠脉狭窄的准确性。方法 在慢性冠脉狭窄闭胸犬模型上同步进行MCE和放射性微球测定心肌血流量(MBF)。结果 负荷状态时,异常冠脉供血区(MBF储备<3)呈现灌注缺损,峰值声强度(VI)较正常冠脉供血区低(33±13与48±14;P<0.01);且异常和正常冠脉供血区峰值VI比值(0.7±0.2)与相应MBF比值呈良好的线性正相关(r=0.86,P<0.0001)。结论 多巴酚丁胺可作为一种负荷药物用于MCE评价冠脉狭窄。
, http://www.100md.com
    [中图分类号] R540.4+5 R543.3 [文献标识码] A

    [文章编号]1003-3289(2000)08-0643-03

    Detection of Coronary Stenosis with Myocardial Contrast Echocardiography during Dobutamine Stress

    BIN Jian-ping, Robert A Pelberg, LIU Yi-li, et al

    (Cardiovascular Division,Nanfang Hospital,the First Military Medical University,Guangzhou 510515,China)

, 百拇医药     [Abstract] Objective The aim of this study was to assess the accuracy of myocardial contrast echocardiography (MCE) with dobutamine for detecting non-flow-limitting coronary stenosis. Methods MCE was performed using intravenously injected microbubbles (MRX-115) and radiolabled microspheres were used to measure myocardial blood flow (MBF) in 16 closed chest dogs with chronically instrumental coronary stenoses. Results Perfusion defects were seen in abnormal beds (MBF reserve <3) with dobutamine. The peak video intensity (VI) in the abnormal beds was lower (33±13 vs 48±14;P<0.01) than in normal beds during dobutamine. An excellent linear relation was noted between the peak VI ratio (0.7±0.2,abnormal/normal) and that of MBF using dobutamine (r=0.86,P<0.0001). Conclusion Dobutamine may be used as a stress agent for MCE in detecting coronary stenoses.
, 百拇医药
    [Key words] Coronary stenosis; Dobutamine; Myocardial blood flow; Myocardial contrast echocardiography

    本研究的目的是在慢性多支冠脉狭窄闭胸犬模型上评价多巴酚丁胺负荷作用下,经外周静脉小剂量微泡弹丸式注射法心肌声学造影(MCE)诊断冠脉狭窄的准确性。

    1 材料和方法

    1.1 慢性多支冠脉狭窄犬模型的制备 共19条健康杂种犬,均为雄性,体重30~45 kg。应用安放“水膨胀式”缩窄器(Ameroid)的方法建立慢性多支冠脉狭窄犬模型[4]。方法:在无菌条件下,首先建立股动脉留置导管,以供监测动脉血压和放射微球注射时抽取血样本用。然后,开胸、分离左前降支(LAD)和左回旋支(LCX)主干,安放适宜大小的缩窄器(1.5~3.5 mm),并结扎缩窄器上端LAD和LCX的细小分支。最后,建立左房留置导管,该导管供注射放射性微球和监测左房血压用。
, 百拇医药
    1.2 MCE 采用第二代微泡造影剂MRX-115(美国ImaRx Pharmaceutical公司),微泡的平均内径为2.3μm,微泡浓度为1.2×109个/ml。经外周静脉微泡弹丸注射法进行MCE,先将微泡造影剂(0.02~0.03ml)注射到静脉输液管内,然后再用5~10ml生理盐水冲管。仪器使用美国ATL公司相控阵超声系统(HDI3000CV),用谐波(harmonic)和间断超声发射进行超声成像,以ECG门控超声的发射,超声发射的触发(trigging)设置在收缩末期,每个心动周期采一幅超声图像。超声探头的发射频率为1.67MHz,接收频率为3.3MHz。狗被摆放为左侧卧位,从右侧胸骨旁获取超声图像,于左室乳头肌中部和心尖部两个短轴水平取样。MCE图像的分析采用图像后处理系统进行。心肌声强度(VI)随时间变化的规律用γ-函数方程拟合[1],评价异常与正常冠脉供血区峰值声强度(Peak VI)及其比值(Ratio)。由于图像伪像、明显衰减或无理想的对照,仅19对供血区适用于峰值VI的对比分析。同时,还对超声图像进行了彩色编码[1,3]。采用红色、橙色和白色依次代表心肌显影的强度由弱到强。
, 百拇医药
    1.3 测定心肌血流量(MBF) 应用放射性微球法射注[5]测定MBF(ml.min-1.g-1)。取与MCE取样一致的两个短轴水平(乳头肌中部和心尖)切片测定LAD和LCX供血区的MBF,16条狗(共64个供血区)完成实验方案被用于MBF分析。以MBF储备为标准,划分“异常冠脉”供血区35个(MBF储备<3)和“正常冠脉”供血区29个(≥3)。MBF储备等于多巴酚丁胺负荷时MBF除以静息状态下的MBF。

    图1 一条狗静息状态时的左室短轴乳头肌水平MCE彩色编码左室心肌声像图,示

    左室心肌显像均匀一致

, 百拇医药     图2 同一条狗(与图1)多巴酚丁胺负荷时的左室短轴乳头肌水平MCE彩色编码左室

    心肌声像图,示LCX供血区呈灌注缺损

    1.4 实验方案 术前,进行第一次静息和负荷状态下MCE检查,并监测ECG和主动脉血压等。首先,进行静息状态的MCE;然后,经外周静脉输注多巴酚丁胺,采用逐渐加量法进行,从5μg.kg-1.min-1开始,每给药4min后开始增加剂量,依次为10、20、30和40μg.kg-1.min-1。在多巴酚丁胺给药的最大剂量(30或40μg.kg-1.min-1)时行MCE检查,资料采集过程中持续维持给药。缩窄器安放术后7~10天,进行第二次静息和负荷状态下MCE检查,并同时进行左房内放射性微球注射。实验完成后将相应MCE左室成像的心肌切片作核素计数测定,计算MBF。
, 百拇医药
    1.5 统计学处理 所有数据用±s表示,数据之间的比较采用方差分析(ANOVA),显示出差异后用q-检验进行比较。相关性采用最小二乘法(Least-squares)进行线性回归分析。差异性检验水准为P<0.05(双侧)。

    2 结果

    2.1 血流动力学参数 16条狗完成实验方案。所有16条狗的血流动力学参数见表1。多巴酚丁胺峰值剂量时与静息状态相比,术前或术后动脉平均压无明显差异(P=NS);但多巴酚丁胺峰值剂量时心率明显增快(P<0.01),心率和动脉平均压乘积亦明显增加(P<0.01)。

    表1 多巴酚丁胺给药前后的血流动力学变化 参数

    动脉压(mmHg)
, http://www.100md.com
    心率(bpm)

    血压.心率/100

    术前

    术后

    术前

    术后

    术前

    术后

    静息

    87±13

    89±14

    81±18

    79±16
, 百拇医药
    71±20

    70±22

    负荷

    88±13

    91±13

    145±19*

    151±19*

    136±18*

    134±19*

    *=P<0.01与静息比较表2 多巴酚丁胺给药前后异常和正常

    冠脉供血区MBF和MBF储备 参 数
, http://www.100md.com
    异常

    正常

    异常/正常

    静息MBF

    1.0±0.4

    1.1±0.5

    1.0±0.2

    负荷MBF

    2.5±1.1*

    3.9±1.1*

    0.7±0.2*

    MBF储备
, 百拇医药
    2.1±0.6

    3.8±0.7

    0.6±0.3

    *=P<0.05与静息比较,=P<0.05与异常冠脉供血区比较

    2.2 MBF 异常和正常冠脉供血区在静息和多巴酚丁胺负荷下的MBF(见表2)。在静息状态下,异常与正常冠脉供血区的MBF无明显差异(P=NS),表明静息状态下正常和异常冠脉供血区MBF均正常,无血流限制。在负荷状态下,异常冠脉供血区MBF增加的幅度明显小于正常冠脉供血区(P<0.01),MBF储备能力也较正常冠脉供血区低(P<0.01)。但在负荷状态下,异常冠脉供血区MBF较静息状态下明显增高(P<0.01),表明异常冠脉供血区仍具有一定的MBF储备能力。

    2.3 MCE 在静息状态下,MCE显示左室心肌显影均匀一致,无明显的灌注缺损,正如表3所示,异常和正常冠脉供血区峰值VI无明显差异(P=NS),异常与正常冠脉供血区峰值VI比值为1.0±0.1。图1为一条狗静息状态时的左室短轴乳头肌水平彩色编码MCE左室心肌声像图,示左室心肌显像均匀一致。然而,在多巴酚丁胺负荷状态下,MCE显示MBF储备明显低下的异常冠脉供血区可见灌注缺损。正如表3所示,在负荷状态下,异常冠脉供血区的峰值VI均较正常冠脉明显低(P<0.01),异常与正常冠脉供血区峰值VI的比值为0.7±0.2。图2为同一条狗在多巴酚丁胺负荷状态下,左室短轴乳头肌水平彩色编码MCE左室心肌声像图,示LCX供血区呈灌注缺损。图3示在多巴酚丁胺作用下,放射性微球测定的异常和正常冠脉供血区的MBF比值与MCE测定的峰值VI比值呈直线正相关(r=0.86,P<0.0001),相关方程为:y=0.79x+0.19。
, 百拇医药
    图3 多巴酚丁胺负荷下,异常和正常冠脉供血区

    MBF比值与相应峰值VI比值呈线性相关

    表3 多巴酚丁胺给药前后异常和正常冠脉供血区峰值VI 参 数

    异常

    正常

    异常/正常

    静息VI

    25±9

    27±8

    1.0±0.1

    负荷VI

    33±13
, 百拇医药
    48±14*

    0.7±0.2

    *=P<0.05与异常冠脉供血区比较,=P<0.05与静息比较

    3 讨论

    本研究选择缩窄器安放术后7~10天,同步进行MCE检查和放射性微球注射测定MBF,目的是评价多巴酚丁胺负荷MCE探测静息状态无血流限制的冠脉狭窄的能力。我们既往的研究结果显示[4],缩窄器安放术两周内静息MBF不降低,本研究结果亦显示缩窄器安放术后7~10天,异常与正常冠脉供血区的MBF无明显差异(P=NS),表明静息状态下异常冠脉供血区MBF正常,无血流限制。

    静息状态无血流限制的冠脉狭窄(<85%管腔狭窄),由于狭窄冠脉供血区和正常冠脉供血区MBF相等[6],同时心肌血容积(MBV)亦相近[1],故本实验结果显示两供血区的峰值VI无明显差异(P=NS),峰值VI比值为1.0±0.1,彩色编码图显示左室心肌显像均匀一致,无心肌灌注缺损区。
, 百拇医药
    在运动或药物负荷状态下,由于异常冠脉供血区MBF增加较正常冠脉供血区少,即异常冠脉血流储备能力降低,异常和正常冠脉血流储备能力存在着差异,这构成了心肌灌注影像技术评价冠脉狭窄的病理生理基础[6,7]。急性开胸犬实验显示,在冠脉扩张剂负荷作用下,经外周静脉注射微泡行MCE能定量的评价冠脉狭窄[1,2]。本研究在慢性多支冠脉狭窄闭胸犬模型上,采用小剂量微泡经外周静脉弹丸式注射法行多巴酚丁胺负荷MCE,结果显示:异常冠脉供血区峰值VI降低,异常与正常冠脉供血区峰值VI比值异常,彩色编码图显示冠脉明显狭窄的供血区呈现心肌灌注缺损;且异常与正常冠脉供血区MBF比值与相应的峰值VI的比值呈良好的正比关系,研究表明,在闭胸犬模型上,经外周静脉小剂量微泡弹丸式注射MCE,在儿茶酚胺类药物负荷下能探测冠脉狭窄的存在和严重程度。

    多巴酚丁胺是通过β1-、β2-和α1-肾上腺素能受体的作用,综合结果导致心率增快,血压轻微增加和心肌收缩力增加,从而增加心肌耗氧量进而继发性引起冠脉血流量增加[7]。多巴酚丁胺等儿茶酚胺类药物引起冠脉血流量增加的程度和诱发出冠脉血流储备的能力,与冠脉扩张剂类药物相似,因此,经外周静脉注射微泡行MCE时,儿茶酚胺类药物探测冠脉狭窄的能力与冠脉扩张剂类药物相近。需要指出的是,儿茶酚胺类药物负荷时心肌需氧量增加[8],MCE出现的心肌灌注缺损既代表该心肌节段MBF的储备能力异常也有可能表明该心肌节段缺血。
, 百拇医药
    本研究是在模拟人类冠状动脉粥样硬化性心脏病的慢性闭胸犬模型上完成,结果表明,在多巴酚丁胺药物负荷作用下,MCE能准确的评价静息状态无血流限制的冠脉狭窄;多巴酚丁胺可作为一种负荷药物用于MCE等心肌灌注影像探测冠脉狭窄。

    基金项目:本研究获国家自然基金资助(编号:39900058)。

    作者简介:宾建平(1964—),男,桂林人,博士,主治医师、讲师。

    [参考文献]

    [1] Wei K,Jayaweera AR,Linka A,et al. Basis for detection of stenosis using venous administration of microbubbles during myocardial contrast echocardiography:Bolus or continuous infusion?[J]. J Am Coll Cardiol,1998,32:252-60.
, 百拇医药
    [2] Firschke C,Lindner JR,Wei K,et al. Myocardial perfusion imaging in the setting of coronary artery stenosis and acute myocardial infarction using venous injection of a second-generation echocardiographic contrast agent[J]. Circulation,1997,96:959-967.

    [3] Kaul S,Senior R,Dittrich H,et al. Detection of coronary artery Disease with myocardial contrast echocardiography:Comparison with 99mTc-sestamibi single-photon emission computed tomography[J]. Circulation,1997,96:785-792.
, 百拇医药
    [4] Firoozan S,Wei K,Linka A,et al. A canine model of chronic ischemic cardiomyopathy:Characterization of regional flow-function relations[J]. Am J Physiol,1999,276(Heart Circ Phsiol 45):H446-H455.

    [5] Heyman Ma,Payne BD,Hoffman JI,et al. Blood flow measurements with radionuclide-labeled particles[J]. Prog Cardiovas Dis,1977,20:52-79.

    [6] Gould KL,Lipscomb K. Effects of coronary stenoses on coronary flow reserve and resistance[J]. Am J Cardiol,1974,34:48-55.
, 百拇医药
    [7] Iskandrian AS,Verani MS,Heo J. Pharmacologic stress testing:Mechanism of action,hemodynamic responses,and results in detection of coronary artery disease[J]. J Nucl cardiol,1994,1:94-111.

    [8] Hays JT,Mahmarian JJ,Cochran AJ,et al. Dobutamine thallium-201 tomography for evaluating patient with suspected coronary artery disease unable to undergo exercise or vasodilator pharmacologic stress testing[J]. J Am Coll Cardiol,1993,21:1583-90.

    收稿日期:1999-11-25, 百拇医药