多层螺旋CT对小型猪急性心肌梗死模型的早期诊断价值

叶振，崔永春，张宏，罗富良，田毅，李昊，唐跃(中国医学科学院，北京协和医学院，国家心血管病中心，阜外心血管病医院，心血管疾病国家重点实验室，心血管植入材料临床前研究评价北京市重点实验室，北京100037)

多层螺旋CT对小型猪急性心肌梗死模型的早期诊断价值

叶振，崔永春，张宏，罗富良，田毅，李昊，唐跃
(中国医学科学院，北京协和医学院，国家心血管病中心，阜外心血管病医院，心血管疾病国家重点实验室，心血管植入材料临床前研究评价北京市重点实验室，北京100037)

摘要:目的探讨多层螺旋CT(MDCT)用于评价小型猪急性心肌梗死模型梗死早期冠状动脉血流及梗死面积的价值。方法选取五指山小型猪18只，随机分成假手术组6只和模型组12只。模型组采用胸腔镜下结扎左冠状动脉左前降支制作心肌梗死模型。术前30min和冠状动脉结扎后行冠状动脉造影，术后4 h进行MDCT扫描，96 h行超声心动图检测;最后处死动物，取心脏进行病理学染色，观察心肌缺血和梗死情况。结果假手术组各项检查均未发现异常，病理染色未发现缺血及梗死区。模型组冠状动脉造影显示术前冠状动脉通畅，血流正常，结扎冠状动脉后左前降支第一对角支远端血流完全中断;mDCT冠状动脉扫描显示左前降支血流中断，梗死区域主要分布于心尖及左心室前壁及少量的室间隔，与超声心动图及病理学染色结果一致。结论MDCT可用于评估急性心肌梗死早期冠状动脉血流及梗死面积。

关键词:多层螺旋CT;冠状动脉造影;心肌梗死;猪

Earlydiagnostic value ofmDCT in acutemyocardial ischemiamodels ofmini swine

YE Zhen，CUI Yong-chun，ZHANG Hong，LUO Fu-liang，TIAN Yi，LI Hao，TANG Yue(Chinese Academy ofmedical Sciences and Peking Unionmedical College，State Key Laboratory of Cardiovasculardisease，Fu Wai Hospital，National Center for Cardiovasculardiseases，Beijing Key Laboratory of Pre-clinical Research and Evaluation for Cardiovascular
Implantmaterials，Beijing 100037，China)

Abstract:Objective Todetermine the value ofmultidetector computed tomography(MDCT)in evaluating the coronary artery blood flow and infarction size in the early phase ofmini swinemodels with acutemyocardial infarction.Methods

Eighteen swine were randomlydivided into the sham operation group(n = 6)and themodel group(n = 12).In themodel group，mini swine were used to establishmyocardial ischemiamodels by ligating LAD via thoracoscopy after coronary angiography.The 12-Lead ECGmonitor was used to record the signals of swine 30min before the experiment and after ligation of coronary artery.After 4 and 96 hours surgery，the ischemiamodels weredetected bymDCT and echocardiography，respectively.At the end of the experiment，swine were sacrificed for pathological staining as well asmyocardial ischemia and infarction.ResultsIn pathological staining，no ischemia and infarction tissue and other abnormalities were found in the sham operation group.The coronary angiography results showed that the blood flow was normal but the firstdiagonal branch was completely interrupted after ligation of coronary artery in themodel group，andmDCT coronary artery scanning showed no blood flow in left anteriordistal coronary artery.Besides，the infarction size ofmDCT scanning was consistent to echocardiography and Evans，TTC staining，whichmainlydistributed apex and left anterior ventricle and part of interventricular septum.ConclusionMDCT can be used to evaluate the early coronary blood flow and infarction size of acutemyocardial infarction.

Key words:multidetector computed tomography; coronary angiography;myocardial infarction;swine

心脏成像技术对左心室功能的准确评价和心脏疾病的早期治疗具有重要作用［1］。多层螺旋CT(MDCT)检测扫描速度快，图像质量高，克服了普通CT分辨率低、对早期心肌梗死确诊率低的弊端，能够提供可靠的心功能［2］、心肌延迟对比增强［3］和心肌血流量检测［4］，有望成为心肌梗死早期理想的确诊手段。2010年12月～2013年12月，我们采用MDCT观察小型猪急性心肌梗死后的冠状动脉血流及梗死面积，探讨MDCT对急性心肌梗死的早期诊断价值。

1　材料与方法

1.1动物五指山小型猪18只，体质量(23.9±

3.2)kg，雌雄各半，购自北京市琉璃河科兴实验动物养殖中心。

1.2动物分组与模型制作将动物随机分成模型组12只和假手术组6只。术前8 h禁食，氯胺酮35mg/kg、地西泮1.5mg/kg肌内注射诱导麻醉，耳缘静脉注射生理盐水。采用12导联心电监护仪(GEmAC 1200ST)监测动物术前、术中及术后心电图。于第3、4肋间微创开胸，置入Olympus OTV-S7胸腔镜内窥镜，观察左冠状动脉走行，在冠状动脉左前降支(LAD)第一对角支与第二对角支之间结扎。心电图显示ST段和(或)T波出现典型的心肌缺血性改变为模型制作成功。缝合，关闭胸腔。假手术组只穿线，不结扎，其他操作与模型组相同。

1.3心肌梗死观察

1.3.1mDCT采用GE Light Speed 64排螺旋CT扫描仪。动物结扎冠状动脉4 h后，维持麻醉绑定于仰卧位，采用MDCT冠状动脉成像扫描模式，头—尾向扫描。心率维持在60次/min左右，若较快可用美托洛尔控制。MDCT扫描范围从主动脉根部层面至心脏膈面。对比剂用量350mg/100mL，注射对比剂后1、5、7min分别再次启动MDCT在同一范围扫描。间隔5%，对30%～80% R-R间期内图像进行手动拆分。观察心脏左心室前壁、室间隔和左心室壁的首过灌注和延迟增强图像，根据首过区和延迟区CT值判断梗死面积。计算左心室舒张末期容积(LVEDV)、左心室收缩末期容积(LVESV)、左心室射血分数(LVEF)。

1.3.2冠状动脉造影术前30min、术后即刻、术后96 h行冠状动脉造影。在全身麻醉状态下，经右侧股动脉介入5 F鞘管，推入10mL造影剂，观察冠状动脉走行。

1.3.3超声心动图采用Philip7500超声心动仪，探头频率3mHz，术前1 h和术后96 h测量左心室室壁、室间隔厚度及异常运动情况，测算LVEDV、LVESV、LVEF。

1.3.4病理检查静脉注射15%的KCl 20mL，对动物实施安乐死，待心脏停跳后将其取出称重、测量长轴和短轴。先分别从左、右冠状动脉注入2%依文思蓝染色，5min后将心脏自心尖到心底部于垂直室间隔方向切成6层厚度约8mm的薄片。1% TTC染色，37℃水浴15～20min，观察左心室、室间隔、侧壁的染色情况。正常存活心肌被依文思蓝均匀染色呈蓝色，缺血心肌被TTC染色呈红色，梗死区心肌无着色。

1.4统计学方法应用Sigma Stat统计软件。结果以珋x±s表示，手术前后比较采用配对t检验。P ＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

模型组2只小型猪结扎冠状动脉后出现室颤伴传导阻滞，抢救无效死亡，尸检结果显示左心室大面积梗死。其余16只于终点取材前均正常存活。

2.1mDCT检查结果模型组LVEDV、LVESV、LVEF分别为(47.61±1.00)mL、(24.18±1.07)mL、49.31%±1.42%，假手术组分别为(53.53± 0.09)mL、(21.14±0.34)mL、60.49%±0.50%，两组比较，P均＜0.05。假手术组首过区及延迟区1、5、7min的CT值均为0，模型组分别为(32.38± 7.99)、(51.2±6.22)、(60.48±5.50)、(65.04± 4.16)HU，两组比较，P均＜0.05。冠状动脉扫描显示，血流至冠状动脉LAD处中断，梗死区域主要分布于心尖及左心室前壁及少量室间隔;假手术组未见异常。

2.2冠状动脉造影结果模型组术前、假手术组术前及术后冠状动脉造影结果显示，LAD血流通畅，无血管狭窄、栓塞等病变;模型组术后LAD第二对角支远端血流完全中断。

2.3超声心动图检测结果见表1。

表1　两组手术前后超声心动图检测结果比较()

表1　两组手术前后超声心动图检测结果比较()

注:与假手术组术后比较，*P＜0.05。

组别　n　LVEDV(mL)　LVESV(mL)　LVEF(%)模型组10术前　36.05±2.54　10.48±1.43　70.84±2.73术后　36.64±2.86　18.21±1.24*50.45±1.63*假手术组　6术前　35.03±2.90　9.39±1.51　73.32±3.37术后36.05±2.91　9.99±1.15　72.10±2.09

2.4病理检查结果假手术组未见缺血及梗死区域。模型组梗死区显著，主要分布于心尖、左心室前壁，室间隔梗死面积较小，梗死区呈灰白色。TTC、

依文思蓝染色与MDCT扫描梗死部位一致。

3　讨论

急性心肌梗死的早期诊断对指导临床治疗具有重要意义。目前除了根据患者早期临床表现、心电图、血清酶学诊断急性心肌梗死外，常用的检查方法有磁共振成像(MRI)、超声心动图、MDCT等。MRI无辐射、不需要使用对比剂，对心脏和血管结构可任意平面成像，能准确测定LVEF和心肌梗死面积;但有金属植入物和心脏起搏器患者禁用，且检查时间长、过程相对复杂和费用高，对冠状动脉狭窄程度判断精确度不高［5］。超声心动图操作简便，时间分辨率较MRI好，但重复性差、数据不稳定，易受患者及操作者因素影响［6］。MDCT采用回顾性心电门控技术，呈螺旋状扫描，扫描速度快且不间断，空间分辨率高、时间分辨率也显著提高［7］，可清晰显示冠状动脉狭窄程度和粥样斑块［8］。

小型猪心脏解剖结构和血管走行与人类很接近［9］。本研究采用胸腔镜下小切口定点结扎的方法制作急性心肌梗死模型，其优点是创伤小、均一性好、成模率高、应激性小［10］。急性心肌梗死后4 h是药物溶栓和经皮冠状动脉介入(PCI)有效治疗的最佳阶段，此时血清酶学变化显著;心肌梗死后96 h是药物治疗观察期，此阶段不适合PCI及冠状动脉旁路移植［11］。本研究以冠状动脉造影为金标准检测冠状动脉闭塞情况，其结果与MDCT冠状动脉扫描结果相符。表明MDCT检查在心肌梗死早期具有很高的敏感性和准确性。此外，MDCT对模型组心肌梗死区扫描结果与超声心动图、病理检查结果一致。表明MDCT对急性心肌梗死早期冠状动脉成像及梗死面积评估真实、准确、可靠。MDCT的不足之处在于:①由于MDCT时间分辨率不高，心室舒张期和收缩期测量不准确，因此对心功能评估有限。②扫描时对心率要求较高，需多次静注美托洛尔控制心率［12］，影响左心室功能的准确测量。本研究中MDCT检测的假手术组LVEF偏低，与超声心动图结果存在差异。③MDCT扫描前需用高压注射器注入大量对比剂。

综上所述，MDCT在急性心肌梗死早期能准确、快速、清晰显示冠状动脉血流情况及梗死区域，对缺血性心肌病的早期检查具有重要意义。

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收稿日期:( 2015-03-26)

通信作者简介:唐跃(1958-)，男，主任医师，医学博士。研究方向为心血管外科疾病的诊治及临床前植入器械研发及安全性评价。E-mail: tangyue1226@ vip.sina.com

作者简介:第一叶振(1985-)，男，研究实习员，医学硕士。研究方向为药理学及临床前植入器械及药物安全性评价。E-mail: yezhen2018@ 126.com

基金项目:北京市科委科技支撑项目(Z101107052210004)。

文章编号:1002-266X(2015)34-0004-03

文献标志码:A

中图分类号:R542.2

doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2015.34.002