论文摘要
第一部分冠状动脉狭窄时心肌组织灌注和心肌舒缩功能的研究背景和目的:冠状动脉狭窄时,静息和负荷状态下心肌血流灌注的情况、心肌舒缩功能的变化以及心肌血流灌注和舒缩功能的关系是心血管研究领域长期以来密切关注的问题。应用超声心动图等无创性影像技术评价冠状动脉狭窄时静息和负荷状态下节段心肌血流灌注的情况、心肌收缩功能的变化以及心肌血流灌注和收缩功能关系已进行了系统的研究,并有了较全面的了解。但对冠脉狭窄时节段心肌舒张功能的变化,以及心肌组织血流灌注与舒张功能关系的研究比较少。近年,随着组织多普勒技术（DTI）以及在其基础上发展起来的应变和应变率成像技术（SRI）的出现,人们应用这些方法对冠脉狭窄时节段心肌舒缩功能的改变,以及心肌组织血流灌注和舒缩功能之间的关系进行探讨。这些研究不但更精确地反映冠脉狭窄时心肌舒缩功能的变化情况,而且进一步深化了对心肌血流灌注与心肌收缩功能关系的认识,同时还表明心肌血流灌注与舒张功能之间同样是密切相关的。然而,由于DTI技术和应变、应变率成像技术对超声束的入射角度有很大的依赖性,所以仅能准确定量分析长轴上心肌的局部舒缩功能,不能同时显示和比较同一截面各个心肌节段的舒缩功能。最近新兴的速度向量成像（VVI）能够定量分析心脏各个方向上的舒缩功能,它克服了DTI技术的不足,不仅能够评估心脏的整体功能,而且能够评价长轴、短轴和旋转轴上心肌的局部舒缩功能。同时心肌声学造影（MCE）定量评价心肌血流灌注的准确性已得到普遍的认同。基于以上原因,本研究拟应用VVI并结合MCE技术评价静息和负荷状态下,冠状动脉狭窄时各节段的心肌血流灌注和心肌舒缩功能状态,以及心肌血流灌注和舒缩功能的关系。方法:制备不同程度单支冠脉狭窄的实验犬模型,轻中度冠脉狭窄（LAD血流量减少＜70%）、重度狭窄（LAD血流量减少＞70%）,在冠脉狭窄前后于静息和多巴酚丁胺注射达峰值剂量时,取二维图像并行心肌声学造影。调整探头待取得满意的画面后,固定探头的位置,二维图像取左室短轴乳突肌切面;MCE也取左室短轴乳突肌切面。MCE经股静脉持续输入白蛋白造影剂后,采用间歇触发成像,触发间隔设置为1-20个心动周期。在整个实验的过程中持续监测血压、心率的变化情况。应用syngo US Workplace 2.0软件和MCE analysis software 2.7软件分别对二维图像和声学造影图像进行分析,测定心肌的血流量A·β值、心肌圆周方向上的应变、收缩期峰值应变率和舒张期峰值应变率。结果:1.静息的情况下,冠状动脉轻中度狭窄（LAD血流量减少＜70%）时,LAD供血区和正常区的心肌血流灌注A·β值比较无显著性差异（P＞0.05）,而当重度冠脉狭窄（LAD血流量减少＞70%）时,LAD供血区的A·β值明显低于正常区的A·β值（P＜0.05）。多巴酚丁胺负荷下,两种不同程度的冠脉狭窄时,LAD供血区的A·β值较静息时均显著增大（P＜0.05）,但明显小于正常区心肌的A·β值增加（P＜0.05）;重度冠脉狭窄时,LAD供血区心肌A·β值的增加明显小于轻中度冠脉狭窄时心肌A·β值的增加（P＜0.05）。2.在静息的情况下,轻中度冠脉狭窄（LAD血流量减少＜70%）时,其供血心肌节段间圆周方向上的应变、收缩期峰值应变率和舒张期峰值应变率值,与正常冠脉心肌节段比较未见显著差异（P＞0.05）;而重度冠脉狭窄（LAD血流量减少＞70%）时,其供血区（前壁和前间隔）的应变、收缩期峰值应变率和舒张期峰值应变率,明显小于正常冠脉供血区心肌节段的相应指标（P＜0.05）。在多巴酚丁胺负荷时,正常冠脉心肌节段的应变、收缩期峰值应变率和舒张期峰值应变率较静息状态均明显增加（P＜0.05）;轻中度冠脉狭窄（LAD血流量减少＜70%）,多巴酚丁负荷时狭窄冠脉供血心肌节段以上的运动指标值与静息时相比均也明显增加,但其增加的程度明显小于正常冠脉心肌节段相应的运动指标值（P＜0.05）;然而,重度冠脉狭窄（LAD血流量减少＞70%）时,多巴酚丁负荷状态下狭窄冠脉供血心肌节段的运动指标值与其静息时相比无明显增加（P＞0.05）;并与静息时正常冠脉的运动指标值相比也没有明显增加（P＞0.05）。3.应变和应变率三维图像显示:在静息的情况下,冠脉狭窄前和轻中度冠脉狭窄各心肌节段均表现为以蓝色的负向波为主并伴有少量的红色正向波（应变三维图像）,以及收缩期以黄色为主的负向波和舒张期以蓝色为主的正向波（应变率三维图像）。当静息的情况下重度冠脉狭窄,以及多巴酚丁胺负荷下两种不同程度的冠脉狭窄时,缺血区心肌节段的应变的蓝色负向主波、应变率的收缩期黄色负向波和舒张期蓝色正向波的波峰与正常冠脉供血区之间的对称性基本消失。4.相关分析显示:静息状态下,LAD供血区标化的A·β值和心肌圆周方向上的应变、收缩期峰值应变率和舒张期峰值应变率之间均呈现良好的正相关,标化的A·β值与应变的相关关系为:y=13.59572 x+4.7698（r为0.553,P＜0.001）,标化的A·β值与收缩期峰值应变率的相关关系为:y=1.316233x+0.570462（r为0.560,P＜0.001）,标化的A·β值与舒张期峰值应变率的相关关系为:y=1.311623X+0.652567（r为0.567,P＜0.001）;多巴酚丁胺负荷情况时,LAD供血区标化的A·β值和心肌圆周方向上的应变、收缩期峰值应变率和舒张期峰值应变率之间也均呈现良好的正相关,标化的A·β值与应变的相关关系为:y=5.565819x+14.04001（r为0.683,P＜0.001）,标化的A·β值与收缩期峰值应变率的相关关系为:y=0.722061x+1.617544（r为0.714,P＜0.001）,标化的A·β值与舒张期峰值应变率的相关关系为:y=0.793923x+1.794039（r为0.715,P＜0.001）。结论:1.静息时,轻中度冠脉狭窄,狭窄冠脉供血区的心肌血流灌注和短轴圆周方向上心肌的舒缩功能并未发生明显改变。只有在重度冠脉狭窄,狭窄冠脉供血区心肌血流灌注减少,心肌的舒缩功能也发生减弱;2.多巴酚丁胺负荷状态下,在轻中度冠脉狭窄时即可发现其供血区的心肌血流灌注和舒缩功能较正常冠脉供血区降低;而重度冠脉狭窄时,其供血区心肌血流灌注和心肌舒缩功能降低更加明显。应用VVI技术结合多巴酚丁胺负荷,可以早期的评价冠脉狭窄时局部心肌舒缩功能的改变,进而评价早期冠脉的狭窄;3.VVI技术的应变和应变率三维图像可以直观、定性和定量的显示节段心肌的舒缩功能变化;4.反映短轴心肌舒缩功能变化的指标:圆周方向上的应变、收缩期峰值应变率、舒张期峰值应变率与心肌的血流量之间呈现良好的相关性,表明VVI技术不仅能够用于评价短轴心肌节段舒缩功能,而且能在一定的程度上反映心肌血流灌注的变化情况。第二部分自制脂质超声造影剂与白蛋白造影剂心肌显影效果的对比研究背景:由于目前已商业化生产并用于临床诊断的超声造影剂均为国外产品,价格昂贵,而由南方医院自主研制生产的人血白蛋白超声造影剂（商品名为全氟显）,已经通过临床三期试验并获国家食品和药品监督管理局Ⅰ类新药证书,将很快商业化生产并用于临床诊断。尽管如此,国内尚缺乏一种自主研制且性能稳定的脂质超声造影剂,仍不能最大限度的满足临床的需求。与白蛋白造影剂相比:（1）脂质在液体中容易形成与生物膜相似的双分子层结构,具有良好的可变性,有利于配体的装配;（2）由脂质构成外壳具有易于进行化学修饰的特性,较白蛋白更易于连接抗体和肽片断等多种配体。所以脂质微泡在构置靶向微泡方面有其独特的优势,因此有必要研制国产脂质造影剂。目的:制备一种新型的脂质造影剂,并将其与人血白蛋白造影剂（全氟显）比较,评价该脂质造影剂的心肌显影效果和对血流动力学的影响。方法:1.脂质造影剂的制备、微泡的测定将胆固醇、DPPC和PEG-4000等脂质材料按一定的比例置于容器瓶中,加入适量蒸馏水混匀,于加热的恒温水浴箱上充分溶解,通入全氟丙烷（C3F8）气体饱和溶液,采用声振法,制得包裹全氟丙烷气体的脂质微泡,分装于安瓿中,冷藏保存备用。2.脂质造影剂心肌显影效果的评定制作不同程度单只冠脉（前降支和回旋支）狭窄的实验犬模型,随机先后经静脉持续输注自制的脂质造影剂和人血白蛋白造影剂（全氟显）,定性和定量分析两种造影剂心肌血流灌注的情况以及血压和心率的变化,并检测超声造影剂的大小和浓度。结果:1.成功制备脂质造影剂,测得自制脂质超声造影剂的浓度和大小（1.06±0.22×109个/ml和3.04±0.34μm）与全氟显（1.31±0.33×109个/ml和2.88±0.58μm）相近,P＞0.05。2.两种造影剂的心肌显影均为3级,但对心率和血压均无明显影响（P＞0.05）。定量分析显示:两种造影剂获得的正常冠脉区和狭窄冠脉区心肌血流容积（A）、血流速度（β）和血流量（A·β）均无显著差异,P＞0.05,并且两种造影剂各参数间均呈显著性相关(P＜0.05,rA=0.809,rβ=0.932,rA·β=0.925)。结论:自制的脂质超声造影剂具有与全氟显相同良好的心肌显影效果,可用于定量评价心肌灌注显影,并且对血流动力学无明显影响。
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