速度向量成像技術評價大鼠不同切面左心室心肌運動的實驗研究*

金玥彤，高藝花，金鉉順

（延邊大學附屬醫院1.超聲科，2.心內科，吉林 延吉133000）

速度向量成像技術是近年來發展起來的一種超聲技術，通過采集較高幀頻二維超聲灰階圖像，將組織對超聲能量散射及反射所形成的斑點，通過像素點追蹤與像素的空間技術進行處理，用于評估心肌運動和整體心功能[1]。同時對多個節段的局部心肌進行采樣，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）、縱向峰值應變（SR）、收縮期縱向峰值應變率（SRs）和舒張期縱向峰值應變率（SRd）。目前速度向量成像技術主要用于評價人和較大動物模型的心肌運動[2]，由于大鼠心率快，心臟體積小，超聲圖像往往模糊不清，且不同切面測量難度不一，所以速度向量成像技術在評價大鼠心肌運動中比較少見。本研究旨在應用速度向量成像技術，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室壁運動的相關性，為研究大鼠的心肌運動提供更多依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取18 只10 周齡健康SD 大鼠（延邊大學實驗動物中心），體重180～200 g，在通風、恒溫的鼠籠中飼養，標準鼠飼料定量供給，自由飲水，常規飼養4 周。實驗動物生產許可證號：SCXK（Ji2017-0003），實驗動物使用許可證號：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），該系統配有速度向量成像技術。實驗前1 天大鼠禁食、禁水。實驗當天腹腔注射30%烏拉坦麻醉后，用脫毛膏脫去大鼠前胸鼠毛，暴露心前區，將大鼠仰臥固定于檢查臺上。同步記錄心電圖，經心尖四腔觀左心室和胸骨旁短軸二尖瓣水平切面，對大鼠進行超聲心動圖檢查和速度向量成像動態圖像采集，并保存數據，脫機后進行速度向量成像分析。由經驗豐富的高年資醫生進行心臟超聲操作，在大鼠心尖四腔觀左心室及胸骨旁短軸二尖瓣水平進行心內膜描記，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，系統自動分析讀取各個節段的數據，其中包括心尖四腔觀左心室側壁和后間隔的基底段、中段及胸骨旁短軸二尖瓣水平的側壁和后間隔段。獲得目的節段的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 統計學方法

數據分析采用SPSS 20.0 統計軟件，計量資料以均數±標準差（±s）表示，相關性分析用Pearson法，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 大鼠心尖四腔觀左心室側壁基底段與胸骨旁短軸二尖瓣水平側壁段心肌運動各指標的相關性

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

表1 大鼠心尖四腔觀左心室側壁基底段與胸骨旁短軸二尖瓣水平側壁段心肌運動各指標的相關性 （n=18）

2.2 大鼠心尖四腔觀左心室側壁中段與胸骨旁短軸二尖瓣水平側壁段心肌運動各指標的相關性

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

表2 大鼠心尖四腔觀左心室側壁中段與胸骨旁短軸二尖瓣水平側壁段心肌運動各指標的相關性 （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動各指標的相關性

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（P＜0.05），與Vs、SR 及SRd 無 相 關 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動各指標的相關性 （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動各指標的相關性

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（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動各指標的相關性 （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成像的技術[3]，可規避心臟整體運動、周圍心肌牽拉、角度依賴的影響[4]，且操作簡便、無創、可重復性好。速度以向量圖方式于二維聲像圖上同步疊加，主要觀察指標為Vs、Vd、SR、SRs 和SRd[5]。因此，速度向量成像技術在心臟功能定量評價方面較常規超聲及組織多普勒等技術更有優勢[6]，為臨床和科學研究開辟了新的領域，為心血管疾病的診斷和治療提供了一種輔助手段，具有極高的應用價值和廣闊的發展前景[7]。

速度向量成像用于人類和中大型動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驗研究中常用的動物模型，隨著超聲技術的不斷發展，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，常規超聲掃查難度很大。大鼠模型心尖四腔觀相關研究結果很少，動物模型方面的研究僅限于大動脈短軸觀或左室長軸觀[10]。本研究利用速度向量成像技術對大鼠左心室心肌運動進行初步探索，擬進一步開拓速度向量成像技術在左心室心肌運動和左心功能評價方面的應用。

本研究結果中，胸骨旁短軸二尖瓣水平側壁段與心尖四腔觀左心室側壁基底段的Vd 呈正相關，其與心尖四腔觀左心室側壁中段的Vd、SRs 和SRd呈正相關。這與WANG 等[11]的人類模型的研究結果相似，表明心尖四腔觀左心室側壁可以很好地評估大鼠模型中的心肌運動。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，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，這與王小燕等[12]的豬模型的研究結果相似，表明大鼠心尖四腔觀左心室后間隔具有很好的顯示效果，可適當地用于大鼠各種模型中心功能的研究。本研究結果顯示Vd、SR、SRs 和SRd 在兩個不同切面相同節段的相關性比較中，具有很好的效果，這與其他學者的報道一致[13-14]。說明以上指標能更好地證明2 個不同切面相同節段是否有相關性，可用來評估左室心尖四腔和短軸視圖的心肌運動，但其具體機制還有待進一步研究。但是大鼠心臟體積小，心率快，短軸觀顯示不如人類；而且本實驗樣本數量有限，故本研究結果有一定的局限性。

綜上所述，利用速度向量成像技術進行大鼠心臟心尖四腔觀左心室壁運動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段運動的特征，為大鼠心臟心肌節段運動和心功能的實驗研究提供依據。但是本研究尚存在許多不足之處，大鼠的心率較快，心動周期中心肌的瞬時信息有可能缺失，樣本量較少。今后將進一步擴大樣本量，為大鼠的左室心肌運動分析提供更可靠的依據。