速度向量成像技術(shù)評(píng)價(jià)大鼠不同切面左心室心肌運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)研究*

金玥彤，高藝花，金鉉順

（延邊大學(xué)附屬醫(yī)院1.超聲科，2.心內(nèi)科，吉林 延吉133000）

速度向量成像技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一種超聲技術(shù)，通過采集較高幀頻二維超聲灰階圖像，將組織對(duì)超聲能量散射及反射所形成的斑點(diǎn)，通過像素點(diǎn)追蹤與像素的空間技術(shù)進(jìn)行處理，用于評(píng)估心肌運(yùn)動(dòng)和整體心功能[1]。同時(shí)對(duì)多個(gè)節(jié)段的局部心肌進(jìn)行采樣，定量心肌在心尖四腔觀左心室，以及胸骨旁短軸二尖瓣水平的收縮期縱向峰值速度（Vs）、舒張期縱向峰值速度（Vd）、縱向峰值應(yīng)變（SR）、收縮期縱向峰值應(yīng)變率（SRs）和舒張期縱向峰值應(yīng)變率（SRd）。目前速度向量成像技術(shù)主要用于評(píng)價(jià)人和較大動(dòng)物模型的心肌運(yùn)動(dòng)[2]，由于大鼠心率快，心臟體積小，超聲圖像往往模糊不清，且不同切面測(cè)量難度不一，所以速度向量成像技術(shù)在評(píng)價(jià)大鼠心肌運(yùn)動(dòng)中比較少見。本研究旨在應(yīng)用速度向量成像技術(shù)，探討大鼠心尖四腔觀左心室與胸骨旁短軸二尖瓣水平相應(yīng)室壁運(yùn)動(dòng)的相關(guān)性，為研究大鼠的心肌運(yùn)動(dòng)提供更多依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取18 只10 周齡健康SD 大鼠（延邊大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心），體重180～200 g，在通風(fēng)、恒溫的鼠籠中飼養(yǎng)，標(biāo)準(zhǔn)鼠飼料定量供給，自由飲水，常規(guī)飼養(yǎng)4 周。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)：SCXK（Ji2017-0003），實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用許可證號(hào)：SYXK（20190175）。

1.2 儀器與方法

采用德國西門子公司的Acuson S2000 彩色多普勒超聲儀，10 V4 探頭（頻率10 MHz），該系統(tǒng)配有速度向量成像技術(shù)。實(shí)驗(yàn)前1 天大鼠禁食、禁水。實(shí)驗(yàn)當(dāng)天腹腔注射30%烏拉坦麻醉后，用脫毛膏脫去大鼠前胸鼠毛，暴露心前區(qū)，將大鼠仰臥固定于檢查臺(tái)上。同步記錄心電圖，經(jīng)心尖四腔觀左心室和胸骨旁短軸二尖瓣水平切面，對(duì)大鼠進(jìn)行超聲心動(dòng)圖檢查和速度向量成像動(dòng)態(tài)圖像采集，并保存數(shù)據(jù)，脫機(jī)后進(jìn)行速度向量成像分析。由經(jīng)驗(yàn)豐富的高年資醫(yī)生進(jìn)行心臟超聲操作，在大鼠心尖四腔觀左心室及胸骨旁短軸二尖瓣水平進(jìn)行心內(nèi)膜描記，每只大鼠的速度向量成像分析5 次（見圖1、2）。獲得理想的追蹤片段后，系統(tǒng)自動(dòng)分析讀取各個(gè)節(jié)段的數(shù)據(jù)，其中包括心尖四腔觀左心室側(cè)壁和后間隔的基底段、中段及胸骨旁短軸二尖瓣水平的側(cè)壁和后間隔段。獲得目的節(jié)段的Vs、Vd、SR、SRs 和SRd，采集5 次取平均值。

圖2 VVI分析左室心尖四腔觀

圖1 VVI分析胸骨旁左室短軸二尖瓣水平切面

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 20.0 統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，相關(guān)性分析用Pearson法，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 大鼠心尖四腔觀左心室側(cè)壁基底段與胸骨旁短軸二尖瓣水平側(cè)壁段心肌運(yùn)動(dòng)各指標(biāo)的相關(guān)性

胸骨旁短軸二尖瓣水平側(cè)壁段與心尖四腔觀左心室側(cè)壁基底段的Vd 呈正相關(guān)（P＜0.05），與Vs、SR、SRs 及SRd 無相關(guān)性（P＞0.05）。見表1。

表1 大鼠心尖四腔觀左心室側(cè)壁基底段與胸骨旁短軸二尖瓣水平側(cè)壁段心肌運(yùn)動(dòng)各指標(biāo)的相關(guān)性 （n=18）

2.2 大鼠心尖四腔觀左心室側(cè)壁中段與胸骨旁短軸二尖瓣水平側(cè)壁段心肌運(yùn)動(dòng)各指標(biāo)的相關(guān)性

胸骨旁短軸二尖瓣水平側(cè)壁段與心尖四腔觀左心室側(cè)壁中段的Vd、SRs 和SRd 呈正相關(guān)（P＜0.05），與SR 無相關(guān)性（P＞0.05）。見表2。

表2 大鼠心尖四腔觀左心室側(cè)壁中段與胸骨旁短軸二尖瓣水平側(cè)壁段心肌運(yùn)動(dòng)各指標(biāo)的相關(guān)性 （n=18）

2.3 大鼠心尖四腔觀左心室后間隔基底段與胸骨旁短軸二尖瓣水平后間隔段心肌運(yùn)動(dòng)各指標(biāo)的相關(guān)性

胸骨旁短軸二尖瓣水平后間隔段與心尖四腔觀左心室后間隔基底段的Vd、SRs 呈正相關(guān)（P＜0.05），與Vs、SR 及SRd 無 相 關(guān) 性（P＞0.05）。見表3。

表3 大鼠心尖四腔觀左心室后間隔基底段與胸骨旁短軸二尖瓣水平后間隔段心肌運(yùn)動(dòng)各指標(biāo)的相關(guān)性 （n=18）

2.4 大鼠心尖四腔觀左心室后間隔中段與胸骨旁短軸二尖瓣水平后間隔段心肌運(yùn)動(dòng)各指標(biāo)的相關(guān)性

胸骨旁短軸二尖瓣水平后間隔段與心尖四腔觀左心室后間隔中段的Vs、Vd、SR、SRs 和SRd 均呈正相關(guān)（P＜0.05）。見表4。

表4 大鼠心尖四腔觀左心室后間隔中段與胸骨旁短軸二尖瓣水平后間隔段心肌運(yùn)動(dòng)各指標(biāo)的相關(guān)性 （n=18）

3 討論

超聲是一種便捷無輻射的檢查手段，已被廣泛應(yīng)用于心臟功能的檢查。速度向量成像分析作為一種超聲斑點(diǎn)成像的技術(shù)[3]，可規(guī)避心臟整體運(yùn)動(dòng)、周圍心肌牽拉、角度依賴的影響[4]，且操作簡便、無創(chuàng)、可重復(fù)性好。速度以向量圖方式于二維聲像圖上同步疊加，主要觀察指標(biāo)為Vs、Vd、SR、SRs 和SRd[5]。因此，速度向量成像技術(shù)在心臟功能定量評(píng)價(jià)方面較常規(guī)超聲及組織多普勒等技術(shù)更有優(yōu)勢(shì)[6]，為臨床和科學(xué)研究開辟了新的領(lǐng)域，為心血管疾病的診斷和治療提供了一種輔助手段，具有極高的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的發(fā)展前景[7]。

速度向量成像用于人類和中大型動(dòng)物模型心尖四腔觀和短軸觀的研究已有初步探索[8-9]。大鼠是心血管疾病實(shí)驗(yàn)研究中常用的動(dòng)物模型，隨著超聲技術(shù)的不斷發(fā)展，大鼠模型用于各種心肌和心功能的研究越來越廣泛，但是大鼠心率快，心臟體積小，常規(guī)超聲掃查難度很大。大鼠模型心尖四腔觀相關(guān)研究結(jié)果很少，動(dòng)物模型方面的研究僅限于大動(dòng)脈短軸觀或左室長軸觀[10]。本研究利用速度向量成像技術(shù)對(duì)大鼠左心室心肌運(yùn)動(dòng)進(jìn)行初步探索，擬進(jìn)一步開拓速度向量成像技術(shù)在左心室心肌運(yùn)動(dòng)和左心功能評(píng)價(jià)方面的應(yīng)用。

本研究結(jié)果中，胸骨旁短軸二尖瓣水平側(cè)壁段與心尖四腔觀左心室側(cè)壁基底段的Vd 呈正相關(guān)，其與心尖四腔觀左心室側(cè)壁中段的Vd、SRs 和SRd呈正相關(guān)。這與WANG 等[11]的人類模型的研究結(jié)果相似，表明心尖四腔觀左心室側(cè)壁可以很好地評(píng)估大鼠模型中的心肌運(yùn)動(dòng)。胸骨旁短軸二尖瓣水平后間隔段與心尖四腔觀左心室后間隔基底段的Vd、SRs 呈正相關(guān)，與心尖四腔觀左心室后間隔中段的Vs、Vd、SR、SRs 和SRd 均呈正相關(guān)，這與王小燕等[12]的豬模型的研究結(jié)果相似，表明大鼠心尖四腔觀左心室后間隔具有很好的顯示效果，可適當(dāng)?shù)赜糜诖笫蟾鞣N模型中心功能的研究。本研究結(jié)果顯示Vd、SR、SRs 和SRd 在兩個(gè)不同切面相同節(jié)段的相關(guān)性比較中，具有很好的效果，這與其他學(xué)者的報(bào)道一致[13-14]。說明以上指標(biāo)能更好地證明2 個(gè)不同切面相同節(jié)段是否有相關(guān)性，可用來評(píng)估左室心尖四腔和短軸視圖的心肌運(yùn)動(dòng)，但其具體機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。但是大鼠心臟體積小，心率快，短軸觀顯示不如人類；而且本實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)量有限，故本研究結(jié)果有一定的局限性。

綜上所述，利用速度向量成像技術(shù)進(jìn)行大鼠心臟心尖四腔觀左心室壁運(yùn)動(dòng)和心功能的研究具有一定的可行性，可用來探討正常大鼠左室節(jié)段運(yùn)動(dòng)的特征，為大鼠心臟心肌節(jié)段運(yùn)動(dòng)和心功能的實(shí)驗(yàn)研究提供依據(jù)。但是本研究尚存在許多不足之處，大鼠的心率較快，心動(dòng)周期中心肌的瞬時(shí)信息有可能缺失，樣本量較少。今后將進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量，為大鼠的左室心肌運(yùn)動(dòng)分析提供更可靠的依據(jù)。