应用三维超声心动图对比观察微创外科左室心外膜多点电极的动物实验研究

摘要：目的 探讨三维超声心动图评价微创外科方法植入左室心外膜电极的CRT的可行性和疗效。方法 应用三维超声心动图对左室心外膜多点电极起搏器植入13例心衰模型小型中华猪行左室心肌同步性检测。经Q-lab后处理软件分析，得到术前与术后3w的左心室舒张末期容积（LVEDV）、收缩末期容积（LVESV）、每搏量（ SV）、射血分数（ LVEF）、17节段时间-容积曲线。结果 对照术前与术后3 w的LVEDV、LVESV、LVEF、SV、LVEF、CO数据，术后实验组较对照组LVEDV、LVESV减小，实验组较对照组LVEF、SV、CO提高，统计学具有显著性差异（ P

关键词：三维超声心动图；左室心外膜多点电极；CRT；实验

应用三维超声心动图（Three dimensional Echocardiography，3D-Ech）新技术评价微创外科方法植入左室心外膜电极的CRT的可行性和疗效，特别是从三维空间角度分析心脏电-机械运动与左心室收缩及舒张功能的相互关系，可以为寻找评价心脏不同步的敏感指标、三维空间定位和指导外科左室心外膜电极植入位置提供科学的理论依据和安全有效地操作方法，对于CRT治疗方案进一步完善和个性化治疗有重要意义。本文旨在通过三维超声心动图对左室心外膜单点与多点电极起搏器植入，对左室心肌收缩同步性存在的差异进行准确定量评价。

1资料与方法

1.1一般资料 健康中华小型猪13只，质量22.0～26.0 Kg雌雄不限，采用快速心室起搏导致III度房室传导阻滞的方法制备猪心力衰竭动物模型，以左室舒张期末压力（LVEDP）>18 mmHg和心输出量（CO）下降>30%认定为小型猪心力衰竭模型为成功。造模过程中，死亡2只。将剩余11只小型猪通过超声引导对其进行小切口左室心外膜增加临时起搏电极的多点电极起搏器植入方法治疗。

1.2方法 仪器为Philips IE33彩色多普勒超声仪，矩阵三维探头，型号X3-1频率1～3 MHz，数据通过QLab定量分析工作站处理分析。通过介入方法置入右心电极，在超声引导下通过外科小切口对心衰猪模型放置左室心外膜单点与多点电极于最佳位置。分别于术前及术后3 w将三维探头置于心尖部，取得满意的心尖四腔观图像后，启动全容积显像方式，收集全容积成像三维数据， 将图像传输至工作站。脱机后在工作站中打开QLab 定量分析软件，应用3DQ 软件进行定量分析。分别在舒张末期和收缩末期调节矢状切面和冠状切面位于左室中央，横切面位于二尖瓣环水平，分别选定四腔心切面二尖瓣环水平的室间隔及侧壁、二腔心切面二尖瓣环水平的下壁及前壁、心尖顶点5个左室心内膜取样点后，软件自动描绘出动态三维心内膜轮廓。在进行序列分析后，软件自动输出左心室舒张末期容积（left ventricular end-diastolic volume，LVEDV）、收缩末期容积（left ventricular end-Systolic volume，LVEDV）、每搏输出量（stroke volume，SV）、射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）、左室的17节段整体时间-容积曲线图，并计算多普勒指数（Doppler index，也称Tei指数）。

1.3统计学分析 采用SPSS 11.0统计软件，数据以均数±标准差（x±s）表示，组间比较采用成组t检验，P

2结果

2.1小型猪的左室舒张末期容积（left ventricular end-diastolic volume，LVEDV）术后相对于术前明显减小（P

2.2通过小切口左室心外膜增加临时起搏电极的多点电极起搏器植入后，小型猪Tei指数较术前显著提高（P

3讨论

CRT治疗是针对存在心室运动不同步的患者，对于不存在心室运动不同步者实施CRT是无反应的；理论上，将左室电极放置在左室收缩最延迟节段能取得最佳的效果，因此CRT术前适应证的选择（即心脏不同步的判定）和左室电极的植入位置是CRT技术的关键，也是影响和决定CRT疗效的两点重要因素。三维超声心动图可以对最晚激动节段位置的确定起到潜在的优化作用，而且还可以显示电极与心腔和室壁的空间关系，确定不同步节段的部位和范围，并对起搏导线进行心腔定位，为置入电极选择最佳的起搏部位，观察有无起搏器植入并发症发生，提高CRT 疗效。

急性血液动力学研究已证明，起搏部位对提高心室功能至关重要。因此可假定，CRT无反应者其起搏部位不是最佳的。目前植入左室电极的常用方法是经冠状静脉窦逆行置于冠状静脉内，但是由于冠状静脉的变异等原因使8%～10%的左室电极不能成功植入和近半数左室电极位置的不够精确[1]。随着技术的发展，经心脏静脉植入失败或不适合内科CRT的患者，可通过外科方法（尤其是微创外科方法）植入左室心外膜电极导线。微创外科心外膜导线植入术具有成功率高、可放置到左心室电极理想位置（靶位置）、脱位率低等优点，可使心衰患者最大受益于CRT。笔者应用实时三维超声心动图技术来定量分析评价左室整体容积、射血分数及左室17节段时间-容积变化曲线等参数， 结果显示LVESV、LVSV、LVEF在术前与术后具有显著性差异（P

研究中，左室做功指数在术后得到显著提高（P

过去认为由于心肌纤维解剖和心电传导复杂性以及超声二维技术本身的局限性[3]，到目前为止，公认的CRT适应证的选择仍沿用电活动参数（QRS>120 ms）作为评价心脏不同步的指标，而关于超声评价心脏同步性的最佳方法和指标的讨论一直都很激烈，尚未发现公认的最佳的超声预测指标[4-5]，但是很明显，电活动指标（心电图）并不能完全代表心脏的机械运动同步性，因此需要通过前瞻性的动物实验结合血流动力学状态筛选出评价心脏不同步的最优指标。三维超声心动图技术是建立在三维灰阶基础之上的，可以真实反映三维立体空间容积与室壁运动情况，在空间全方位地、立体地显示心室形态、容量，可以对左室延迟节段的部位和范围进行三维空间的定位，为CRT的开展与疗效评价提供理论和技术上的支持。

笔者应用超声定量新技术观察微创外科左室心外膜多点电极的动物实验研究。采用猪心力衰竭动物模型，应用超声新技术评价微创外科方法植入左室心外膜电极的CRT的可行性和疗效，特别是对左室心外膜多点电极与单点电极两种植入方法的疗效的对比，从三维空间角度分析心脏电-机械运动改善与心室收缩剂舒张的关系，为寻找评价心脏不同步的敏感指标、三维空间定位和指导外科左室心外膜电极植入位置提供科学的理论依据和安全有效地操作方法，对于CRT治疗方案进一步完善和个性化治疗有重要意义，必将具有广阔的应用前景。

参考文献：

[1]Chase D， Kumar V， Hooda A. Dual-site right ventricular and left ventricular pacing in a patient with left ventricular systolic dysfunction and atrial fibrillation using a standard CRT-D device.J Saudi Heart Assoc.2013，25（3）：213-218.

[2]Tei C， Ling LH， Hodge DO， et al. New index o f combined systolic and diastolic myocardial performance：a simple and r eproducible measure of cardiac function，astudy in normal and dilated cardiomyopathy.J Cardio l.1995，26（6）：357-366.

[3]Yu CM， Bax JJ， Gorcsan J， 3rd. Critical appraisal of methods to assess mechanical dyssynchrony[J].Curr Opin Cardiol.2009，24（1）：18-28.

[4]Gorcsan J， 3rd， Abraham T， Agler DA， Bax JJ， Derumeaux G，Grimm RA，Martin R，Steinberg JS，Sutton MS，Yu CM.Echocardiography for cardiac resynchronization therapy：recommendations for performance and reporting--a report from the American Society of Echocardiography Dyssynchrony Writing Group endorsed by the Heart Rhythm Society.J Am Soc Echocardiogr.2008，21（3）：191-213.

[5]Rush EM， Ogburn AL， Hall J， Rush D， Lau Y， Dillon AR， Garmon L， Tillson DM， Kay GN. Surgical implantation of a cardiac resynchronization therapy device in a western lowland gorilla（Gorilla gorilla gorilla）with fibrosing cardiomyopathy.J Zoo Wildl Med.2010 Sep，41（3）：395-403.编辑/张燕