低氧肺动脉高压大鼠经胸超声心动图成像方法的探讨

李颖

低氧肺动脉高压大鼠经胸超声心动图成像方法的探讨

李颖

目的探讨肺动脉高压大鼠超声心动图的基本成像与测量方法。方法选择6～8周龄健康雄性SD大鼠30只，通过慢性低氧诱导建立肺动脉高压模型。并通过检测右心室收缩压、肺组织病变情况、肺动脉血管壁厚度、肺动脉肌化程度来确认模型建立成功。水合氯醛（4%）腹腔注射麻醉。采用飞利浦公司iE33声诊断仪，探头频率12 MHz于胸骨左缘扫查，采集心脏超声图像，并进行心脏右室腔内径、右室壁厚度、肺动脉内径及左心功能的测量。并用采用配对样本t检验和独立样本t检验分析观察者内和观察者间的测量误差。结果30只肺动脉高压大鼠中27（90%）例成功完成了超声图像的采集，胸骨旁左室长轴观、左室短轴观、主动脉弓长轴观、升主动脉长轴观、主动脉短轴观、肺动脉长轴观、心尖四腔观均可清晰显示， 并顺利进行右室腔内径、右室壁厚度、肺动脉内径及左心功能的测量。3例大鼠在注射完水合氯醛后死亡，未能完成图像采集。统计结果显示观察者内和观察者间的重复性较好。结论超声心动图可以获得清晰的肺动脉高压大鼠的心脏结构的图像，可以用于评价肺动脉高压大鼠心脏疾病模型的心脏结构及功能。

肺动脉高压；大鼠；成像；超声

肺动脉高压[1]（pulmonary hypertension，PH）是一类由于各种原因引起的严重威胁人类的肺血管疾病，其主要引起肺动脉压力升高、肺血管阻力增加，其形态学特征是肺动脉血管结构重建和右心室肥大。肺动脉髙压模型的测量在相关肺动脉高压的研究中就显得尤为重要。本文采用大鼠置于低氧状态下（10% O2）诱导肺动脉高压模型3周诱导大鼠肺动脉高压模型后，对大鼠进行常规超声心动图测量[2]。

1 材料与方法

1.1 研究对象

SD大鼠30只，雄性，6～8周龄，通过中国医科大学附属盛京医院中心实验室采购，在中心实验室动物SPF级饲养。在实验过程中严格按照《实验动物管理条例》（中华人民共和国科学技术委员会令第22号，1988）和《实验动物许可证管理方法（试行）》（国科发财字[2001]545号）相关规定来执行。

1.2 主要仪器

超声诊断仪：Philip公司iE33彩色超声诊断仪，S12-1探头，频率12 MHz，heart：pen档。

1.3 建立肺动脉高压模型

参照文献报道的方法将大鼠置于低氧状态下（10% O2）诱导肺动脉高压模型，培养21 d。

1.4 验证模型

通过检测右心室收缩压、肺组织病变情况、肺动脉血管壁厚度、肺动脉肌化程度来评价模型建立。

1.5 超声测量

大鼠腹腔注射麻醉后，同步连接心电图，对大鼠进行心功能测量，并对结果进行分析。测量方法：（1）于左室长轴切面测量右室腔、右室壁厚度，利用M型超声心动图测量大鼠心功能；（2）于左室短轴切面，测量肺动脉管径。

1.6 观察可重复性

2名超声医师（观察者A和观察者B）对大鼠以常规超声测量相关数值;比较观察者A的两次测量误差;比较观察者A和观察者B间的测量误差。

1.7 统计学分析

采用SPSS 17.0统计学软件，计量资料以（均数±标准差）表示。采用配对样本t检验和独立样本t检验比较观察者A的两次测量误差；比较观察者A和观察者B间的测量误差，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 模型验证结果

大鼠的右心室收缩压明显升高，小动脉明显肌化，动脉中层变厚，平滑肌细胞增生明显，管腔变小，甚至部分小动脉由于中层平滑肌细胞增生导致动脉闭塞，这些结果表明大鼠低氧性肺动脉高压模型建立成功。

2.2 超声测量重复性检验

观察者内和观察者（见表1、2）间测量值，差异均无统计学意义（P＞0.05），说明观察者内及观察者间超声测值有较好的一致性，重复性较好。

3 讨论

超声心动图在诊断心血管疾病、指导治疗措施等方面已经成为心血管内、外科临床的重要辅助手段[3-6]。近年来，大鼠作为医学研究的常见模型动物，越来越多地被选择应用于肺动脉高压模型的建立，评价肺动脉高压大鼠心脏疾病模型的心脏结构及功能是研究的重要内容之一[7-8]，随着彩色超声多普勒诊断仪机器灵敏度和分辨能力的提高，明显提高了图像清晰度、分辨率及帧频，可清晰显示大鼠心脏的解剖结构， 获取多普勒血流信息。然而，目前有关肺动脉高压大鼠心脏超声图像的采集及测量的研究尚罕见报道。

表1 超声测量值的观察者内比较（±s，n=30）

表1 超声测量值的观察者内比较（±s，n=30）

观察者A EF（%） 右室壁厚度（mm） 右室腔内径（mm） 肺动脉内径（mm）第1次测量 60±10.2% 0.80±0.23 3.5±0.48 3.1±0.58第2次测量 59±8.2% 0.78±0.33 3.4±0.56 3.3±0.41t-1.28 -0.44 -0.35 -0.46P0.21 0.71 0.62 0.78

表2 超声测量值的观察者间比较（±s，n=30）

表2 超声测量值的观察者间比较（±s，n=30）

EF（%） 右室壁厚度（mm） 右室腔内径（mm） 肺动脉内径（mm）观察者A 60±10.2% 0.80±0.23 3.5±0.48 3.1±0.58观察者B 61±8.2% 0.79±0.32 3.5±0.42 3.2±0.45t-1.29 -0.64 -0.45 -0.49P0.31 0.62 0.57 0.43

本文采用低氧法诱导大鼠肺动脉高压模型的建立后，通过检测右心室收缩压、肺组织病变情况、肺动脉血管壁厚度、肺动脉肌化程度来评价模型来验证模型建立成功。

对大鼠进行超声图像采集时，30只肺动脉高压大鼠中27（90%）例成功完成了超声图像的采集，胸骨旁左室长轴观、左室短轴观、主动脉弓长轴观、升主动脉长轴观、主动脉短轴观、肺动脉长轴观、心尖四腔观均可清晰显示，并顺利进行右室腔内径、右室壁厚度、肺动脉内径及左心功能的测量。3例大鼠在注射完水合氯醛后死亡，未能完成图像采集。统计结果显示观察者内和观察者间的重复性较好。同时，清晰的超声心动图的采集与检查者的手法和大鼠的体重相关，大鼠的体重越大，心脏所获得的图像越清晰。

4 结论

常规经胸超声心动图可以获得清晰的肺动脉高压大鼠的心脏结构的图像，可以用于评价肺动脉高压大鼠心脏疾病模型的心脏结构及功能。

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Study on Transthoracic Echocardiography in Hypoxic Pulmonary Hypertension Rats

LI Ying Department of Ultrasonography, Shengjing Hospital Affiliated to China Medical University, Shenyang Liaoning 110004, China

ObjectiveTo investigate the basic imaging and measurement of pulmonary hypertension in rats.Methods30 healthy male SD rats aged 6～ 8 weeks were selected to establish the model of pulmonary hypertension by chronic hypoxia. The success of the model was confirmed by the detection of right ventricular systolic pressure, pulmonary pathological changes, pulmonary artery wall thickness, and pulmonary artery muscle.Ⅰntraperitoneal injection of chloral hydrate (4%) was using the PHⅠLPS iE33 acoustic diagnostic instrument, the probe frequency 12MHz was scanned at the left edge of the sternum, and the heart ultrasound images were collected. The diameter of the right ventricular cavity, the thickness of the right ventricular wall, the diameter of the pulmonary artery and the left ventricular function were measured. The paired samplesttest and independent samplettest were used to analyze the measurement error between the observer and the observer.Results30 rats with pulmonary hypertension in 27 cases (90%) successfully completed the ultrasound image acquisition, parasternal long axis view and left ventricular short axis view, long axis view of the aortic arch and aortic long axis view, short axis view of aortic and pulmonary artery long axis view, apical four chamber view could be clearly displayed. And the smooth measurement of right ventricular diameter, right ventricular wall thickness, pulmonary artery diameter and left ventricular function. 3 rats died after injection of chloral hydrate and failed to complete image acquisition. The statistical results show that the repeatability between the observer and the observer is better.ConclusionEchocardiography can be used to evaluate the cardiac structure and function of rats with pulmonary hypertension.

pulmonary hypertension; rat; imaging; ultrasound

中图分类号】R543.2

A

1674-9308（2017）03-0192-03

10.3969/j.issn.1674-9308.2017.03.109

中国医科大学附属盛京医院超声科，辽宁 沈阳 110004

李颖，E-mail：liy2@sj-hospital.org