论文摘要
前言左室扭转（left ventricular torsion,LVT）指由心尖向心底观察收缩期心尖逆时针旋转与心底顺时针旋转形成的左室扭转运动,其大小等于心尖旋转减心底旋转。左室扭转可敏感地评价左室收缩功能。左室旋转（left ventricular rotation,LVR）是指左室壁围绕左室长轴的角度变化。心底呈顺时针旋转且旋转幅度小,心尖呈逆时针旋转且旋转幅度大,所以左室扭转的大小主要取决于心尖旋转的大小。心尖在左室扭转中所起的作用尚不清楚,本研究用超声心动图技术（echocardiography）评价心尖在左室扭转中的作用并探讨其作用机制。用加热的方法破坏实验犬心尖使其坏死失去收缩功能,心尖收缩产生的主动旋转消失,测量心尖破坏前、后左室扭转的变化来评价心尖在左室扭转中的作用;通过测量分析心肌梗死累及心尖者与健康者间左室扭转的差异,评价心尖在左室扭转中的作用。组织多普勒成像技术（tissue Doppler imaging,TDI）能准确反映心肌运动速度,本研究用TDI测量心肌旋转运动速度,并根据速度积分公式通过计算机编程来计算左室扭转;实时三维超声（real-time three-dimensional echocardiography,RT-3DE）测量左室射血分数（left ventricular ejection fraction,LVEF）来评价心尖在左室收缩功能中的作用;应变率成像（strain rate imaging,SRI）评价相关心肌的收缩功能。方法将14只实验犬施加实验条件后列为实验组,施加实验条件前为对照组。开胸、开心包后,通过心尖表面对心尖实施加热使心尖加热区发生透壁性坏死。对心尖实施加热的装置为电加热器,加热温度为206℃±2℃,加热面积为3.0cm2的圆形。加热时间与加热区心肌坏死深度及加热区周边心肌损伤范围的规律己于本实验前进行了实验研究,并掌握了其规律。加热时间根据加热区心室壁的最大厚度确定,以心尖表面的尖为加热区的中心对心尖进行对称性加热。本研究的每例实验结束后均对加热区及其周边心肌的损伤情况进行肉眼、光镜及电镜的检查,以评价加热的效果及实验指标测量位置选择的准确与否。超声指标的测量均用Philip iE33型超声诊断仪。对实验犬进行如下指标的测量:用TDI测量加热前、后左室侧壁及室间隔心肌旋转速度,根据速度积分公式计算左室旋转及扭转;测量前壁及后壁的运动速度,计算随时间变化的左室半径。于四个左室短轴切面进行TDI的检测:心尖坏死区、与加热区邻近的心尖上方正常区（尖上区）、赤道部及心底部。心尖坏死区定位方法是将左室短轴切面向心尖方向下移到左室腔即将消失前的左室短轴切面;心底部的定位标记为二尖瓣;尖上区定位在距加热区中心（心尖表面的尖）18mm处并于侧壁心肌表面置标记物（距加热区5mm以外的心肌为正常心肌,面积为3.0cm2的圆形加热区半径为9.9mm,即距加热区中心14.9mm以外的心肌为正常心肌,为确保测量的部位为正常心肌再向外延伸3mm即17.9mm,约18mm）;赤道部定位在与心尖和心底短轴切面等距离的位置并于侧壁心肌表面置标记物。产生左室旋转及扭转的力主要取决于心肌短轴方向的收缩情况,因此测量加热前、后左室侧壁及室间隔的圆周SRI评价心肌收缩功能,测量切面包括:心尖坏死区、尖上区、赤道部及心底部,定位方法同TDI的测量。SR工值用左室侧壁及室间隔的平均圆周SRI表示。左室射血分数的测量用RT-3DE进行。通过左室腔内猪尾导管记录左室收缩压;记录左室收缩压加速时间（心电图的QRS波起点到左室收缩压峰值时间）占左室收缩期持续时间（心电图的QRS波起点到PW记录的主动脉瓣关闭时间）的百分比。心肌组织电镜及HE染色光镜检查。实验结束后处死实验犬,于心尖加热区、距加热区3mm、距加热区5mm及距加热区5mm以上的部位取心肌组织进行病理检查。观察犬心肌纤维走行。由于本实验犬经心尖加热并取心肌标本后已无法进行心肌纤维走行的观察,遂选则8棵未施加任何条件的犬心脏进行心肌纤维走行的观察。将取出的心脏用100℃的水煮15min,待冷却后徒手剥开心肌观察左室心肌纤维走行。心肌梗死累及心尖者27例为实验组,15例健康志愿者为对照组。超声测量用Philip iE33型超声诊断仪。用TDI测量左室侧壁及室间隔心肌旋转速度,根据速度积分公式计算左室旋转及扭转;测量前壁及后壁的运动速度,计算随时间变化的左室半径。SRI的测量包括左室侧壁及室间隔的圆周SRI、左室前壁及后壁的短轴SRI,左室短轴切面的定位同TDI测量,均包括四个左室短轴切面:心底短轴切面的解剖标记为二尖瓣;赤道短轴切面的解剖标记为乳头肌,即乳头肌水平的左室短轴切面;将超声探头向心尖方向扫查,于右室腔恰好消失前的左室短轴切面定为心尖上部短轴切面,该切面测量的左室旋转称尖上旋转;向心尖方向继续扫查,于左室腔恰好消失前的左室短轴切面定为心尖短轴切面。用RT-3DE测量左室射血分数。结果1、对心尖加热后心肌破坏情况的评价结果。14只实验犬加热区心肌剖开肉眼观察均呈灰白色为心肌蛋白质变性成为透壁性凝固性坏死的心肌;圆形加热区的中心与左室腔最低点内外对应为心尖对称性加热,14只实验犬以心尖表面的尖为圆形加热区的中心其结果均为心尖对称性加热;光镜及电镜结果显示加热区及距加热区3mm的心肌均有改变,距加热区5mm的心肌部分电镜下有改变、光镜下无改变,距加热区5mm以上的心肌组织均无改变,因此距加热区中心18mm的心肌为正常心肌,于该处进行邻近加热区的正常心肌TDI及SRI的检测是可靠的。2、左室扭转及旋转。心尖加热后左室扭转显著减低（P＜0.001）,其主要原因为心尖旋转明显减低（P＜0.001）,而心底旋转绝对值却有一定程度的增大,即心底顺时针旋转增加（P＜0.01）。赤道旋转及心尖上方相邻正常区旋转（尖上旋转）无明显变化。3、心肌应变率。心尖加热后加热区心肌应变率收缩期S波的绝对值显著减低（P＜0.001）;尖上区及赤道部心肌应变率无明显变化;心底部心肌应变率收缩期S波的绝对值有一定程度的增大（P＜0.05）,与心底旋转绝对值相关（r=0.54,P＜0.005）。4、心尖加热后左室收缩压减低（P＜0.05）;左室收缩压加速时间占左室收缩期持续时间的百分比增大（P＜0.01）;左室射血分数减低（P＜0.01）;左室舒张末压增高（P＜0.01）。5、LVT与LVEF密切相关（r=0.66,P＜0.001）;LVT与左室收缩压加速时间占左室收缩期持续时间的百分比呈负相关（r=-0.52,P＜0.005）;左室收缩压加速时间占左室收缩期持续时间的百分比与LVEF呈明显负相关（r=-0.68,P＜0.001）。6、对8棵经沸水加温的心脏进行左室心肌纤维走行的观察,发现心尖部的外层心肌纤维与左室长轴间的角度较心尖上方更大,即心尖部外层心肌纤维走行更趋于横行走行,尤其是左室前壁心肌;而心尖内层心肌纤维走行则无此特点。7、心肌梗死累及心尖者左室扭转明显减低（P＜0.001）,主要因为心尖旋转的显著减低（P＜0.001）。尖上旋转也明显减低（P＜0.002）;赤道旋转也有一定程度的减低,但无统计学意义;心底旋转无明显变化。8、与对照组相比心肌梗死累及心尖者心尖圆周应变率收缩期S波的绝对值显著减低（P＜0.001）,而心尖上部、赤道部及心底部的圆周应变率无明显变化;与对照组相比心肌梗死累及心尖者的心尖、心尖上部、赤道部及心底部短轴应变率收缩期S波的绝对值均不同程度的减低（其中心尖及心尖上部变化显著,P＜0.001;赤道部及心底部则P＜0.05）。9、心肌梗死累及心尖者与对照组相比左室射血分数明显减低（P＜0.001）,左室扭转与左室射血分数密切相关（r=0.79,P＜0.001）结论1、心尖在左室扭转中起重要作用,左室扭转的大小主要取决于心尖旋转。2、心尖在左室扭转中的作用源于心尖心肌收缩产生的心尖主动旋转。3、心尖在左室扭转中的重要作用与以下因素有关:心尖外层肌纤维更趋于横行走行,其收缩力在短轴方向的矢量最大,产生的心尖旋转最大;心尖外层心肌与内层心肌的体积比最大;心尖的游离状态最显著,因而心尖旋转幅度最大。4、心尖在收缩期左室压力形成及左室射血中起重要作用。这与左室心肌收缩顺序开始于心尖,使心尖较早地参与左室压力的形成有关;并与心尖的解剖位置在左室收缩期排出血液的反方向端有关,功能正常的心尖收缩有助于形成前向血流冲量利于左室射血,并能抵抗左室射血形成的反向冲量。5、心尖在左室扭转中起重要作用,决定左室扭转大小的心尖旋转主要由心尖收缩产生;左室扭转是左室心肌收缩的组成部分,它形成了使左室排出血液的扭力,并可敏感地评价左室收缩功能。