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MRI評估兔心肌梗死模型術後粘連

  龔良庚,夏黎明,李連東,李治群,黃璐,龐穎,阮磊

  【摘要】目的:探討MRI對兔心肌梗死模型術後心髒與周圍組織粘連程度的評估價值。方法:25隻日本長耳白兔,開胸結紮冠狀動脈製備心肌梗死模型,隨機分成兩組,其中常規手術組11隻,防粘連膜放置組14隻。術後2-3個月分別行活體MRI檢查和二次開胸手術,分別評估粘連程度,結果采用Wilcoxon秩和檢驗。結果:MRI評估常規手術組無粘連、輕度粘連、重度粘連分別為3、3和5隻,防粘連膜放置組分別為,4、9和1隻。二次開胸手術評估常規手術組和防粘連膜放置組相應粘連程度分別為2、4、5隻和5、7、2隻。常規手術組和防粘連膜放置組心髒粘連程度有統計學差異(MRI與手術評估的P值分別為0.021和0.025)。MRI和二次開胸手術評估不同粘連程度相互吻合的數量分別為5、9和6隻,兩種評估方法的一致性檢驗Kappa值為0.69,P<0.001。結論:MRI與開胸手術評估心髒術後粘連程度具有較好的一致性。MRI可以很好地評估心髒術後粘連的程度。

  【關鍵詞】心肌梗死;模型;動物;磁共振成像

  【中圖分類號】R445.2;R542.22

  【文獻標識碼】A【文章編號】1000-0313(2011)10-1046-03

  本研究試圖探索MRI對心髒術後粘連程度評價能力及心肌梗死模型製備的改良方法。

  材料與方法

  日本長耳白兔25隻,雄性,體重2.0-2.5kg/隻,取2%戊巴比妥1ml/kg和烏拉混合麻醉。仰臥位固定四肢,肢體導聯心電監護,備皮消毒鋪巾後,切開胸壁,暴露並剪開心包,辨認冠狀動脈左旋支的左室壁大分支後於距離心尖部約1.0cm處結紮冠脈。見結紮冠脈遠端室壁變蒼白,搏動減弱或消失,將心髒放回心包腔,監護導聯ST斷弓背狀抬高提示模型製備成功。因兔子心包菲薄均,不縫合心包。隨機分為常規手術組和防粘連膜置放組。常規手術組逐層關胸;防粘連膜置放組關胸前於心髒和胸壁間放置防粘連膜。術後常規處理。

  MRI掃描及評估方法:術後8周,所有實驗動物行心髒MRI電影檢查,所有檢查均在1.5T高場MRI(GE Signa Excite HD)上完成。掃描參數:3英寸顳頜關節線圈,耳脈門控(指脈門控觸點緊貼耳正中動脈並用膠帶固定)。MRI電影序列(FIESTA),TR5.1ms,TE1.9ms,層厚4.5-5.0mm,間隔0,視野16cm×12cm,翻轉角65°,距陣160×128,掃描時間24s,成像方位包括心髒短軸麵、四腔心麵和二腔心麵。

  MRI評價粘連指標:連續觀察MRI電影的動態影像或結合靜態圖像幀,出現以下5個征象時提示異常。1心髒收縮時,心尖部不收縮且無明顯旋轉;2心尖部或前壁見局部呈尖角狀牽拉;3心髒收縮時,心尖區脂肪無明顯移位;4心髒收縮時,前壁呈不規則變形,輪廓僵硬;5前壁與胸壁區呈寬接觸麵,邊緣在收縮期成角。

  MRI對粘連分級的標準:1無以上征象或僅符合第1項指標定義為無粘連(圖1);2符合第1項且同時符合第2、3中的任意一項指標定義為輕度粘連;3符合前3項或第4、5項中的任一項指標定義為重度粘連(圖2)。

  統計學方法:采用SPAA17.0統計軟件包,對常規手術組和防粘連膜置放組的粘連程度進行Wilcoxon秩和檢驗, 對MRI與開胸手術評價粘連程度進行Kappa一致性檢驗。P<0.05為有統計學意義。

  結果

  剔除死亡或術後感染致切口周圍廣泛粘連的實驗兔後,共有25隻實驗兔進入統計學處理。其中常規手術組11隻,防粘連膜放置,14隻。所有實驗動物均接受二次開胸手術和MRI檢查評估心髒術後的粘連程度並記錄。

  MRI評估心髒與周圍組織粘連程度(表1)

  防粘連膜組粘連程度輕於對照組,經Wilcoxon檢驗,檢驗統計量T=101,P=0.021。

  表1 MRI電影評估心髒與周圍組織粘連程度的結果(隻)

  粘連程度 常規手術組 防粘連膜置放組 合計

  無粘連 3 4 7

  輕度粘連 3 9 12

  重度粘連 5 1 6

  合計 11 14 25

  開胸評價心髒與周圍組織粘連程度(表2)

  防粘連膜組粘連程度輕於對照組,經Wilcoxon檢驗,檢驗統計量T=102.5,P=0.025。

  表2 開胸評價心髒與周圍組織粘連程度的結果(隻)

  粘連程度 常規手術組 防粘連膜置放組 合計

  無粘連 2 5 7

  輕度粘連 4 7 11

  重度粘連 5 2 7

  合計 11 14 25

  MRI評估粘連程度與開胸手術結果的一致性

  圖1 防粘連膜放置組,無粘連。a)四腔心麵舒張末期成像,左室壁輪廓光整(箭);b)四腔心麵收縮末期成像,心室壁輪廓弧線平整光滑(箭);c)開胸觀察見左室前壁與胸壁間無需器械即可分離,剝離的脂肪麵光滑,判斷為無粘連。圖2 常規手術組,重度粘連。a)二腔心麵舒張末期成像,左室前壁近心尖部較僵硬(箭);b)二腔心麵收縮末期成像,左室心尖部收縮不明顯,前壁輪廓成角明顯,且與胸壁間呈寬基底接觸麵(箭);c)開胸觀察左室前壁與胸壁緊密粘連,難以剝離,判斷為重度粘連(箭)。

  以二次開胸判斷無粘連,輕度粘連和重度粘連計數分別為7、11和7隻,MRI的評估分別為7、12和6隻,其中兩種方法評估相吻合數量分別為5、9和6隻,一致性檢驗Kappa值為0.69,P<0.001(確切概率法)。

  討論

  因為兔子特殊的胸腔結構,手術過程無需呼吸機輔助呼吸,甚至不需要吸氧,因此被很多學者用於心肌梗死模型的製作。但赌博游戏實驗室前期工作中發現開胸結紮冠狀動脈製備的心肌梗死模型常伴有心髒和周圍組織嚴重的粘連,會影響心髒功能參數測定的準確性。在實驗中常常靠開胸解剖後評估心髒粘連的程度再決定實驗動物是否納入研究中,在一定程度上浪費了實驗資源。

  Leak等研究了心包炎模型的病理過程,總結出粘連形成的4個階段:液體炎性細胞和纖維蛋白單體的滲出;受損的間皮細胞脫落伴炎性細胞聚集在間皮層表麵及纖維素沉積;纖維蛋白溶解和膠原沉積,新生的血管和淋巴管生長入新的結締組織中;粘連局灶的發展。

  以往臨床MRI評估心包與周圍組織粘連主要是觀察心包的形態及信號變化。Olov等研究認為心電圖門控的自旋回波序列下正常的心包顯示為心髒周圍的低信號線。當心包低密度線變得不清晰或消失時對判斷心包內的粘連很有價值。尤其在心包積液時MRI判斷粘連效果可靠。Yoshioka等采用的MRI電影(FIESTA序列)直接觀察收縮期及舒張期心腔形態結構的動態變化來判斷粘連是否存在,另辟了一條評估粘連程度的蹊徑。

  由於開胸目測可以判斷粘連的麵積比例,因此在分級上做得更細,可以做出無、輕、中、重4級的區分,而在MRI上隻能做無、輕和重度的區分。心功能評價中隻有重度粘連才會明顯影響到心功能的測定,因此,本研究將手術評估中的輕、中度合並為輕度並與MRI進行對比分析。在一致性檢驗中,如果Kappa值>0.75時,則表示具有很好的一致性。本研究對MRI與開胸法評估的一致性檢驗時,Kappa值為0.69,提示兩者有較好的一致性。因此赌博游戏認為MRI可以取代開胸手術觀察心髒術後的粘連程度.

  目前有很多研究利用不同方法減少粘連形成,如聚四氟乙烯、矽樹脂、異種移植物、可吸收聚合物、纖維蛋白溶解劑透明質酸鈉等等。本研究中采用聚乳酸防粘連膜,聚乳酸防粘連膜的主要成分是醫用乳酸聚合物,防粘連膜其最終降解物是CO2和H2O,可被機體吸收和代謝,無殘留,對機體生理功能幹擾小,不影響吻合口切口的修複愈合,良好的組織相容性使該膜在放置後可見其服貼附著於組織器官之間,是一種組織相容性良好的可吸收降解的體內植入生物材料。本研究表明在防粘連膜置放組心髒粘連的數量和程度遠少於常規手術組,因此赌博游戏認為在心肌梗死模型製備中放置防粘連膜會減少因粘連造成的心功能測定的偏差。減少因重度粘連而被剔除的實驗動物數量可以高效地利用有限的實驗動物資源。