多普勒导丝评价猪急性冠状动脉闭塞侧支循环状态及硝酸甘油的影响

　　作者：吴建东，徐 晤，张超群，王志荣，夏 勇，李东野 作者单位：徐州医学院附属医院心内科，江苏 徐州221002

　　【摘要】 目的 应用冠状动脉内多普勒导丝评价猪冠状动脉急性闭塞后侧支循环状况及硝酸甘油对其的影响。 方法使用冠状动脉内多普勒导丝测定14头小型家猪正常状态及左回旋支急性闭塞后远端血管的血流频谱，并观察冠状动脉内应用硝酸甘油对其的影响。 结果 急性闭塞左回旋支远端的平均峰值流速(APV)明显低于正常[(0.97±1.05)cm/s vs.(25.78±4.36)cm/s， P<0.01];应用硝酸甘油后梗死相关血管(IRA)血流呈现逆向或双向，APV绝对值较用药前明显增加[(0.97±1.05)cm/s vs.(8.32±1.53)cm/s，P<0.01];闭塞后90 min基础及重复用药后APV分别为(0.99±1.14)cm/s和(9.02±1.47)cm/s，较闭塞即刻差异均无统计学意义。结论 多普勒导丝可用来评价冠状动脉侧支循环，猪急性冠状动脉闭塞时侧支循环自身建立不足，硝酸甘油可明显增加冠状动脉侧支循环血流。

　　【关键词】 冠状动脉侧支循环,多普勒导丝,硝酸甘油

　　【Abstract】 Objective To evaluate coronary collateral circulation and the effect of intracoronary nitroglycerin after acute coronary occlusion in pigs by intracoronary Doppler ultrasound. Methods Left circumflex artery (LCX) blood flow spectrum of 14 pigs in basic state, after acute occlusion and after intracoronary administration of nitroglycerin were measured respectively by intracoronary Doppler ultrasound. Results Compared with baseline, average peak velocity (APV) of LCX decreased significantly after acute occlusion [(25.78±4.36)cm/s vs. (0.97±1.05)cm/s, P<0.01]. Direction of blood flow became reverse or bidirectional after intracoronary nitroglycerin; APV increased from (0.97±1.05)cm/s to (8.32±1.53)cm/s after nitroglycerin injection(P<0.01). APVs 90 minutes after occlusion, and after nitroglycerin administration were not different from baseline APV immediately after occlusion [(0.99±1.14)cm/s, (9.02±1.47)cm/s vs. (0.97±1.05)cm/s, P>0.05]. Conclusions Intracoronary Doppler ultrasound can be used to evaluate coronary collateral circulation in pigs.and nitroglycerin can improve it after acute coronary occlusion

　　Key words： Coronary collateral circulation; Intracoronary Doppler ultrasound; Nitroglycerin

　　心肌梗死后冠状动脉侧支循环可以减轻心肌缺血、保护心功能、降低心血管事件发生率及死亡率[1，2]。硝酸甘油可明显改善慢性冠状动脉狭窄患者侧支循环情况[3]。本研究通过闭胸法建立猪急性冠状动脉闭塞侧支循环模型，应用冠状动脉内多普勒导丝技术，评价急性冠状动脉闭塞后早期侧支循环情况及硝酸甘油对其的影响。

　　1 资料和方法

　　1.1 研究对象

　　14只小型家猪，4～5月龄，质量(43.82±3.56)kg，雌雄不拘，由徐州医学院实验动物中心提供，经检疫证实为健康状态。

　　1.2 仪器与方法

　　1.2.1 仪器：(1)Cardiometrics FloMap Ⅱ型超声诊断仪及多普勒导丝系统。多普勒导丝为直径0.036 cm的易弯曲导丝，顶端为“J”型，长175 cm。超声探头频率为12 MHz，单向声束散射角14°，取样容积距导丝顶端为4 mm，纵向直径为0.65 mm，横向直径为2.25 mm。来自冠状动脉的回声信号经超声诊断仪的快速傅立叶转换，以连续频谱的形式实时显示(包括流速趋势显示)，可观测血流速度及其变化;(2)AdvantaxCLV/DLX大型数字减影机(digital subtraction angiography,DSA)。进行冠状动脉造影，并用于导管、多普勒导丝、导引钢丝及球囊的定位;(3)LEAD2000B多道生理记录仪用于心电监测、记录冠状动脉内压力。

　　1.2.2 急性冠状动脉闭塞侧支循环模型的制备

　　家猪称重后，先予盐酸氯胺酮20 mg/kg + 阿托品0.04 mg/kg肌注行基础麻醉，从耳缘静脉建立静脉通路，2.5%硫喷妥钠静脉推注，达麻醉满意状态(四肢肌反射消失)，将实验动物呈仰卧固定。将针型电极分别刺入右、左上肢和右下肢行心电监护。穿刺双侧股动脉成功后依次送入导引钢丝、6F动脉鞘管，8000 U肝素经鞘管全身肝素化。将增强器置于正位，经左侧鞘管导入6F左冠Judkins导引导管置于左冠状动脉开口处，与生理记录仪相连，监测冠状动脉压力。将76%泛影葡胺1∶1稀释，行冠状动脉造影。经导引导管导入多普勒导丝，至左回旋支(left circumflex artery，LCX)中远端，并同时进入0.014导引钢丝达LCX远端。先行记录正常冠状动脉血流频谱做基础。根据LCX内径选择相应大小球囊[2.0 mm(直径)×20 mm(长度)～3.0 mm×20 mm]，沿导引钢丝将球囊导入LCX近端。利用高压泵，按所需压力膨胀球囊，重复冠状动脉造影示LCX完全闭塞，TIMI血流0级，多普勒导丝测得血流速度保持在0 cm/s左右，证实闭塞远端已无血流存在，完成急性冠状动脉闭塞侧支循环模型的建立。

　　1.2.3 观察指标 分别于模型制备前、制备后即刻、10、60和90 min记录LCX的血流频谱，得到平均峰值流速(APV)、舒张收缩流速比值(DSVR)，其间于10 min和90 min，左冠状动脉内注入0.2 mg硝酸甘油(其前先注入生理盐水10 ml，APV无变化)。取血流逆向的绝对值和双向血流的逆向数值的绝对值记录APV和DSVR的变化。并记录各时间点心率(HR)和平均动脉血压(MBP)的变化。记录冠状动脉血流频谱时，仔细调整好多普勒导丝顶端的位置，直至血流频谱信号稳定(信号较致密、重复性好、包络线清晰)(图1A)。

　　1.3 统计学处理

　　采用SPSS11.0统计分析软件, 所有计量资料用均数±标准差(±s)表示，采用重复测量数据的单因素方差分析，使用q检验两两比较。P<0.05认为差异有统计学意义。

　　2 结果

　　2.1 一般结果

　　试验过程中2只猪分别死于心室颤动和呼吸抑制，最终共有12只猪得到完整数据。

　　2.2 冠状动脉血流指标的改变(表1)

　　2.2.1 冠状动脉自身侧支循环建立情况 急性冠状动脉闭塞侧支循环模型梗死相关血管(IRA)远端在冠状动脉闭塞即刻其APV明显低于正常水平(P<0.01);在心肌梗死后10、60和90 min时，其APV较冠状动脉闭塞即刻时不增加(P>0.05);在120 min复灌后即刻APV恢复到正常水平。而DSVR始终无明显变化(P>0.05)(图1A，图1B)表1 12只猪各种状态下血流动力学指标的改变注：与正常状态时相比，a P<0.01;与闭塞10 min时相比，b P<0.01;与闭塞90 min时相比，c P<0.01

　　图1 冠状动脉血流频谱信号

　　A 猪正常状态时冠状动脉血流及模式;B 猪心肌梗死时梗死相关冠状动脉血流图谱;C 图中显示冠状动脉血流为逆向

　　2.2.2 硝酸甘油对冠状动脉侧支循环的影响 急性冠状动脉闭塞侧支循环模型建立10 min时应用硝酸甘油后，IRA的血流为逆向或双向，APV的绝对值明显增加(P<0.01);90 min时重复用药，IRA的逆向或双向血流APV再次增加(P<0.01);而DSVR始终无明显变化(P>0.05)(图1C)。

　　2.2.3 硝酸甘油对血压和心率的影响 模型制备和用药前后平均动脉压(MAP)和心率(HR)有所变化，但无统计学意义(P>0.05)。3 讨论

　　猪的冠状动脉循环在解剖和生理上与人类很相似[4]。猪本身固有的侧支血管很少,但是在主要冠状动脉闭塞后,可以开放壁内侧支血管,这种情况也与人类冠状动脉侧支非常相似。本实验采用闭胸法，可以避免开胸造成的对血流动力学的影响。

　　冠状动脉内压力测定侧支血流指数(CFI)的方法评价侧支循环功能较为准确，但该方法主要优势在于慢性病例的不同个体之间的比较[3]。本实验是急性动物模型的同一个体闭塞用药前后的比较，只要有侧支循环存在，冠状动脉闭塞远端就会有侧支血流出现，冠状动脉内多普勒导丝技术对判断血流时相、方向以及血流速度等方面有明显的优越性[5，6]。本研究使用多普勒导丝评价急性冠状动脉闭塞后侧支循环情况，方法选择合理，结果准确可靠。

　　心肌缺血后侧支循环的建立主要靠原有侧支血管的开放和新生侧支血管的形成。曾有文献报道硝酸甘油可改善慢性狭窄病变的侧支循环。本实验观察到冠状动脉内注射硝酸甘油后急性闭塞远端血管出现反向或双向的血流，APV绝对值明显增加，由于用药在冠状动脉急性闭塞早期，考虑作用机制为开放或扩张原有侧支血管。为临床上急性心肌梗死患者早期常规使用硝酸酯类药物提供了直接理论依据。由于本试验采用冠状动脉内用药，剂量较小，动物血压、心率均无显著改变，而血压、心率亦是影响冠状动脉血流状态的重要因素，因此全身用药时对侧支血流的影响尚需进一步研究以明确;此外，由于本试验观察时间较短，长期用药对侧支循环的影响还不清楚。

　　【参考文献】

　　[1]Koerselman J, Jaegere PP, Verhaar MC, et al. Cardiac ischemic score determines the presence of coronary collateral circulation[J]. Cardiovasc Drugs Ther, 2005, 19: 283289.

　　[2]Smith RD, Ilsley CD. Clinical contribution of the collateral circulation to myocardial protection[J]. Coron Artery Dis, 2004,15: 393398.

　　[3]Werner GS, Ferrari M, Heinke S, et al. Angiographic assessmen of collateral connection in comparison with invasively determined collateral function in chronic coronary occlusion[J]. Circulation, 2003, 107:19721977.

　　[4]White FC, Carrol SM, Magnet A, et al. Coronary collateral development in swine after coronary artery occlusion [J]. Circ Res，1992, 71: 14901500.

　　[5]Doucette JW, Corl PD, Payne HM, et al. Validation of a Doppler guide wire for intravascular measurement of coronary artery flow velocity[J]. Circulation, 1992, 85: 18991911.

　　[6]徐 晤，吴建东，张超群，等. 应用血管内多普勒超声评价主动脉瓣返流对冠状动脉血流的影响[J]. 中国心血管杂志，2007，12：187190.