心肌挫傷診斷指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)研究

王 斌 ，陳 燦 ，徐鳳丹 *

1.東莞市厚街醫(yī)院，廣東東莞 523945；2.廣東醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院，廣東湛江 524023

隨著交通事業(yè)的飛速發(fā)展，交通事故導(dǎo)致的重癥復(fù)合傷逐漸增多。其中胸部創(chuàng)傷引起患者死亡僅次于顱腦損傷[1]，而心臟損傷占胸部創(chuàng)傷的10%～16%，其中以心肌挫傷（Myocardial contusion）最為常見(jiàn)，發(fā)生率 3%～56%不等[2-3]。心肌挫傷后常會(huì)出現(xiàn)不同程度的并發(fā)癥，輕者可無(wú)臨床癥狀，重者則導(dǎo)致嚴(yán)重心律失常、心力衰竭甚至死亡，但因臨床表現(xiàn)差異性很大，易造成漏診和誤診。臨床上至今尚缺乏特異性的診斷指標(biāo)及早判斷胸部創(chuàng)傷患者是否伴有心肌挫傷，而早期、準(zhǔn)確地判斷挫傷的范圍、程度及心功能的改變，是爭(zhēng)取搶救時(shí)間、提高救治成功率的關(guān)鍵所在[3]。本研究在成功建立兔心前區(qū)閉合性損傷模型的基礎(chǔ)上，觀察心電圖、超聲心動(dòng)圖、漂浮導(dǎo)管、肌鈣蛋白Ⅰ、CK-MB在兔心肌挫傷后早期診斷中的真實(shí)性及診斷價(jià)值，為臨床診斷和治療提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和心前區(qū)閉合性損傷模型的建

健康新西蘭大白兔36只（由南方醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供），雌雄不限，體重(2.51±0.17)kg。采用自制的重物自由落體打擊法制造心前區(qū)閉合性損傷模型，方法如下：

1.1.1 造模裝置 參考王晶等[4]改良的自由落體裝置，自制重物自由落體打擊裝置，裝置包括：①PVC管：長(zhǎng)350 cm，內(nèi)直徑4.8 cm，外直徑5.1 cm。垂直固定。②打擊重物：長(zhǎng)300 cm，直徑4.0 cm，重30 kg的垂直撞擊桿一根，一端用繩子垂直固定于上方。

1.1.2 模型制造 新西蘭大白兔稱(chēng)重編號(hào)，3%戊巴比妥鈉以劑量1 ml/kg經(jīng)耳緣靜脈注射麻醉成功后，仰臥固定于兔板上，胸前褪毛，并用紗布?jí)|將背部墊起，以防止其懸空。將兔放置于PVC管下方，使兔第3、4肋骨正對(duì)PVC管口。調(diào)整撞擊桿上端繩子的長(zhǎng)度使撞擊桿恰好緊貼兔胸前壁，提起撞擊桿從0.5 m高度（即3.3 m/s的速度）自由落體撞擊兔胸前壁，造成心前區(qū)閉合性損傷模型。

1.2 心電圖檢查

放置肢體導(dǎo)聯(lián)記錄創(chuàng)傷前和傷后 1、6、12、24、48 h心電圖變化。

1.3 超聲心動(dòng)圖檢查

利用彩色多普勒超聲儀（GE公司，型號(hào)：VIVI7，高頻探頭，頻率：5～7 MHz）測(cè)量創(chuàng)傷前和傷后 1、6、12、24、48 h 的各項(xiàng)指標(biāo)變化，包括左室收縮內(nèi)徑、左室舒張內(nèi)徑、肺動(dòng)脈估測(cè)壓差、室間收縮時(shí)間差、左室內(nèi)收縮時(shí)間差、舒張末期左室面積、舒張末期左室面積。

1.4 漂浮導(dǎo)管檢查

創(chuàng)傷前和傷后 1、12、24、48 h 利用漂浮導(dǎo)管（5F）經(jīng)兔右側(cè)頸外靜脈插管至右房測(cè)中心靜脈壓，再放至肺小動(dòng)脈，測(cè)量肺動(dòng)脈壓。

1.5 肌鈣蛋白I、CK-MB檢測(cè)

分別于創(chuàng)傷前和傷后 1、6、12、24、48 h抽取靜脈血檢測(cè)肌鈣蛋白 I、CK-MB。

1.6 心肌標(biāo)本處理及光鏡觀察

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，立即解剖，觀察胸壁及肋骨損傷情況，開(kāi)胸觀察心包積液情況，剪斷大血管取出心臟，觀察心臟表面大體傷情，記錄挫傷具體位置及范圍。剪去大血管，心房和心臟外周的脂肪，沿左室短軸自心尖到心底部垂直于室間隔切成10 mm心肌薄片，10%甲醛溶液中固定，后分別切取小塊組織行石蠟包埋，石蠟組織塊連續(xù)切片，常規(guī)組織學(xué)處理，HE染色后，制作心肌切片標(biāo)本通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀察心肌組織形態(tài)學(xué)變化。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

有數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用SPSS軟件，應(yīng)用配對(duì)資料t檢驗(yàn)對(duì)心肌挫傷組和非心肌挫傷組及撞傷前和撞傷后各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行比較分析，P＜0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 模型的建立情況

實(shí)驗(yàn)中有2只兔死于麻醉過(guò)量，2只在撞擊后立即死亡，另有3只分別在撞擊后2、16、20 h后死亡，以上均未統(tǒng)計(jì)在內(nèi)。其余29只均順利完成實(shí)驗(yàn)。根據(jù)病理結(jié)果分為心肌挫傷組（共17只）和非心肌挫傷組（共12只）兩組。所有兔撞擊后均出現(xiàn)明顯的呼吸加快，心率減慢。隨著傷后時(shí)間的延長(zhǎng)，呼吸和心率逐漸恢復(fù)至傷前水平。

2.2 心電圖的改變

傷后1 h，所有兔心率均較傷前減慢；其余心電圖改變?yōu)椋篠T-T改變，包括ST段壓低或抬高，T波高尖或低平、倒置（心肌挫傷組10只，占58.8%；非心肌挫傷組3只，占25%）。其余兔心電圖傷前傷后無(wú)明顯變化。靈敏度為58.8%，特異度為75%，陰性預(yù)測(cè)值為56.2%。傷后6 h，心肌挫傷組仍有4只（23.5%）兔心率較傷前減慢，6只（35.3%）仍有ST-T改變，其余均恢復(fù)至傷前水平。非心肌挫傷組心率及心電圖均恢復(fù)至傷前水平。傷后12 h后，所有兔心電圖均恢復(fù)正常。

2.3 超聲心動(dòng)圖的改變

2.3.1 撞擊前后兔左心功能變化 傷后1 h，心肌挫傷組有7只兔（41.2%）射血分?jǐn)?shù)（ejection fraction，EF）較傷前明顯下降。非心肌挫傷組有1只EF下降。傷后6 h，出現(xiàn)EF下降的動(dòng)物數(shù)量最多，心肌挫傷組有11只（64.7%），非心肌挫傷組有2只（16.7%）。靈敏度為64.7%，特異度為83.3%，陰性預(yù)測(cè)值為62.5%。傷后24 h平均EF值降至最低，傷后48 h平均EF值恢復(fù)至傷前水平。

左室收縮末期面積（ESV）和舒張末期面積（EDV）在傷后6 h開(kāi)始呈持續(xù)性升高，傷后24 h ESV無(wú)明顯升高，EDV基本恢復(fù)正常，傷后48 h，兩者均恢復(fù)至傷前水平。左室收縮末期內(nèi)徑（SD）和舒張末期內(nèi)徑（DD）在傷后有所增大，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.3.2 室間收縮時(shí)間差及左室內(nèi)收縮時(shí)間差 傷后1 h，心肌挫傷組有6只兔（35.3%）左室內(nèi)收縮時(shí)間差比傷前明顯延長(zhǎng)。非心肌挫傷組所有兔無(wú)變化。傷后6 h，出現(xiàn)陽(yáng)性結(jié)果的兔數(shù)量最多，心肌挫傷組有10只兔（58.8%）室間收縮時(shí)間差比傷前明顯延長(zhǎng)，左室內(nèi)收縮時(shí)間差比傷前明顯延長(zhǎng)。非心肌挫傷組有2只兔室間收縮時(shí)間差比傷前明顯延長(zhǎng)，左室內(nèi)收縮時(shí)間差比傷前明顯延長(zhǎng)。靈敏度為58.8%，特異度為83.3%，陰性預(yù)測(cè)值為47.6%。傷后12 h室間收縮時(shí)間差及左室內(nèi)收縮時(shí)間差逐漸減小，至48 h僅余1只兔左室內(nèi)收縮時(shí)間差仍較傷前延長(zhǎng)，其余均恢復(fù)至正常。

2.3.3 肺動(dòng)脈估測(cè)壓差 傷后1 h，心肌挫傷組有13只兔（76.5%）出現(xiàn)肺動(dòng)脈估測(cè)壓差較傷前明顯升高。非心肌挫傷組有3只兔（25%）出現(xiàn)肺動(dòng)脈估測(cè)壓差較傷前明顯升高。傷后6 h，肺動(dòng)脈估測(cè)壓差較傷前升高的動(dòng)物數(shù)量最多，心肌挫傷組共有14只（82.4%），非心肌挫傷組有3只兔（25%）。靈敏度為93.3%，特異度為78.6%，陰性預(yù)測(cè)值為91.7%。肺動(dòng)脈估測(cè)壓差在傷后1 h明顯高于傷前，傷后24 h升至最高，傷后48 h恢復(fù)至傷前水平。

2.4 漂浮導(dǎo)管檢測(cè)中心靜脈壓和肺動(dòng)脈壓的改變

傷后1 h，中心靜脈壓及肺動(dòng)脈壓較傷前升高的動(dòng)物數(shù)量最多，心肌挫傷組所有兔（100%）中心靜脈壓及肺動(dòng)脈壓均較傷前升高。非心肌挫傷組，有2只兔（16.7%）中心靜脈壓及肺動(dòng)脈壓較傷前升高。靈敏度為100%，特異度為83.3%，陰性預(yù)測(cè)值為100%。傷后6 h，心肌挫傷組有15只兔（88.2%）中心靜脈壓及肺動(dòng)脈壓較傷前升高。非心肌挫傷組，所有兔中心靜脈壓及肺動(dòng)脈壓均恢復(fù)至傷前水平。24 h中心靜脈壓及肺動(dòng)脈壓平均水平升至最高，48 h恢復(fù)至傷前水平。

2.5 肌鈣蛋白I、CK-MB的改變

2.5.1 肌鈣蛋白I 心肌挫傷組及非心肌挫傷組，血清肌鈣蛋白I在傷前含量為小于0.05 ng/ml（正常參考值為＜0.05 ng/ml），傷后1 h均無(wú)變化。心肌挫傷組傷后6 h肌鈣蛋白I較傷前升高的動(dòng)物數(shù)量最多，有16只兔（94.1%）均升高為大于1.0 ng/ml，非心肌挫傷組，血清肌鈣蛋白I在傷前傷后無(wú)明顯變化。靈敏度為94.1%，特異度為100%，陰性預(yù)測(cè)值為92.3%。心肌挫傷組傷后12 h，有4只下降為小于0.05 ng/ml，另有6只較傷后6 h有所下降，但仍比傷前明顯上升。肌鈣蛋白Ⅰ平均含量在傷后24 h達(dá)最高峰，48 h后逐漸下降，但仍明顯大于傷前水平。

2.5.2 CK-MB心肌挫傷組及非心肌挫傷組，血清CK-MB在傷前含量為小于 4.3 ng/ml（正常參考值為：0～4.3 ng/ml），傷后1 h均無(wú)變化。心肌挫傷組，6 h出現(xiàn)CK-MB明顯上升，12h血清CK-MB升高的動(dòng)物數(shù)量最多，有15只兔大于4.3ng/ml（88.2%）。非心肌挫傷組，傷后12 h血清CK-MB升高的動(dòng)物數(shù)量最多，有4只兔升高大于4.3 ng/ml（33.3%）。靈敏度為88.2%，特異度為66.7%，陰性預(yù)測(cè)值為80%。血清CK-MB在傷后12 h達(dá)最高峰，24 h后開(kāi)始下降，至48 h恢復(fù)至傷前水平。

2.6 病理改變

2.6.1 大體標(biāo)本觀察 肉眼可見(jiàn)所有兔胸壁皮下淤血；部分有胸骨骨折，不同程度心包積液；部分有心包膜下出血，多見(jiàn)于左心室室間隔面和右心室室間隔面；心臟肥大；部分于心尖部或心前壁可見(jiàn)瘀斑或出血點(diǎn)。

2.6.2 心肌光鏡觀察 鏡下可見(jiàn)出現(xiàn)心肌挫傷的兔共有17只（58.6%），主要表現(xiàn)為撞擊處心肌纖維不同程度充血、水腫和變性；部分心肌纖維局灶性排列紊亂、壞死；心肌纖維間見(jiàn)不同程度淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)；心肌間質(zhì)水腫，間質(zhì)小血管不同程度擴(kuò)張充血；心肌間質(zhì)出血。另外12只（41.4%）心肌組織鏡下未見(jiàn)明顯的改變。

各項(xiàng)診斷指標(biāo)真實(shí)性及診斷價(jià)值的比較見(jiàn)表1。

3 討論

交通事故中由于常合并各種損傷，如頭部損傷、肋骨骨折、胸骨骨折、四肢損傷等，心肌挫傷常常被忽略，尤其在伴有多發(fā)傷、意識(shí)障礙的患者，其他癥狀往往掩蓋了心肌挫傷的表現(xiàn)。而心肌挫傷診斷的忽略或延誤，往往導(dǎo)致失去治療的最佳時(shí)機(jī)，甚至使患者出現(xiàn)生命危險(xiǎn)。因此，尋找心肌挫傷的早期、特異的診斷標(biāo)準(zhǔn)顯得極為重要。

本實(shí)驗(yàn)心前區(qū)閉合性損傷模型的撞擊設(shè)備是參考王晶等[4]改良的自由落體裝置，自制的重物自由落體打擊裝置。能通過(guò)控制撞擊桿的高度調(diào)節(jié)撞擊力度，并能準(zhǔn)確設(shè)定撞擊部位。經(jīng)過(guò)多次預(yù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)合病理結(jié)果，最終找到最佳的撞擊力度。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該撞擊設(shè)備具有簡(jiǎn)單操作、物理參數(shù)容易控制、撞擊部位準(zhǔn)確、可重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)，制造的心肌挫傷動(dòng)物發(fā)病機(jī)制接近臨床心肌挫傷患者，為臨床研究提供了理想的動(dòng)物模型。

表1 各項(xiàng)診斷指標(biāo)真實(shí)性及診斷價(jià)值比較

既往研究顯示，心肌挫傷是心律失常的危險(xiǎn)因子[5]，而心電圖是發(fā)現(xiàn)心律失常的一種簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)的床旁檢查，但50%異常心電圖都沒(méi)有特異表現(xiàn)[3,6,7]。本研究顯示，傷后心電圖改變出現(xiàn)時(shí)間早，表現(xiàn)為心率減慢、非特異性ST-T改變，但靈敏度、特異度、陰性預(yù)測(cè)值均不高。傷后短時(shí)間內(nèi)所有兔心電圖均恢復(fù)正常，且臨床上心電圖易受年齡、原有疾病、情緒等因素的影響，因此，心電圖雖然是診斷心肌挫傷的早期、簡(jiǎn)便的檢查方法，但不敏感且缺乏特異性，僅作為參考指標(biāo)使用。

EF是最常用的心室收縮功能指標(biāo)。本研究結(jié)果顯示，兔心肌挫傷后1 h，41.4%EF明顯下降；左室收縮末期面積（ESV）和舒張末期面積（EDV）在傷后6 h開(kāi)始呈持續(xù)性升高，而左室SD和DD在傷后有所增大，提示超聲心動(dòng)圖能將兔心肌挫傷后早期左室收縮功能障礙反映出來(lái)，其靈敏度、特異度及陰性預(yù)測(cè)值均較好。但對(duì)室壁運(yùn)動(dòng)異常的檢測(cè)，其靈敏度及陰性預(yù)測(cè)值不高。對(duì)肺動(dòng)脈估測(cè)壓差的檢測(cè)，超聲心動(dòng)圖顯示出較高的靈敏度和陰性預(yù)測(cè)值，與有創(chuàng)檢測(cè)（漂浮導(dǎo)管檢測(cè)值）符合度高，能較好地反映兔心肌挫傷后早期右心功能障礙。綜上所述，超聲心動(dòng)圖能早期發(fā)現(xiàn)心肌挫傷后左心及右心功能的變化，尤其是對(duì)傷后肺動(dòng)脈估測(cè)壓差的異常變化的發(fā)現(xiàn)。

中心靜脈壓及肺動(dòng)脈壓能反映右心功能情況，以往的研究中甚少有漂浮導(dǎo)管檢測(cè)心肌挫傷中心靜脈壓和肺動(dòng)脈壓的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。本研究顯示，心肌挫傷組所有兔中心靜脈壓及肺動(dòng)脈壓在傷后1 h即升高，至24 h升至最高，48 h恢復(fù)至傷前水平。漂浮導(dǎo)管還能檢測(cè)肺毛細(xì)血管楔壓，從而反映左心功能情況，但由于本實(shí)驗(yàn)中使用的漂浮導(dǎo)管管徑過(guò)大而未能檢測(cè)，在以后的實(shí)驗(yàn)中可進(jìn)一步完善。漂浮導(dǎo)管在以上所有檢測(cè)項(xiàng)目中具有較高的靈敏度、特異度及陰性預(yù)測(cè)值，能更早期準(zhǔn)確地反映出兔心肌挫傷后右心功能的變化。但此項(xiàng)檢查為有創(chuàng)性檢查，限制了其在臨床診斷中的應(yīng)用。

肌鈣蛋白Ⅰ及CK-MB均能反映心肌挫傷。肌鈣蛋白存在于骨骼肌和心肌纖維中，但兩者在結(jié)構(gòu)和免疫性上有很大差別，因此可將兩者區(qū)別開(kāi)來(lái)。在心肌細(xì)胞膜完整的情況下，肌鈣蛋白Ⅰ不能透過(guò)細(xì)胞膜，當(dāng)心肌細(xì)胞受損時(shí)，胞漿內(nèi)的肌鈣蛋白Ⅰ則迅速入血，可早期在血液中檢出[8]。而在骨骼肌和血細(xì)胞中有極微量的CK及CK-MB存在，除心肌挫傷外，很多情況如急慢性肌肉損傷等都可以使CK及CK-MB升高。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，肌鈣蛋白Ⅰ和CK-MB在兔心肌挫傷后早期即上升。但肌鈣蛋白Ⅰ升高更明顯，持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，具有更高的靈敏度、特異度及陰性預(yù)測(cè)值，其對(duì)心肌挫傷的診斷比CK-MB更具有重要作用。

綜上所述，漂浮導(dǎo)管、超聲心動(dòng)圖、心電圖均能較早檢測(cè)出心肌挫傷，而肌鈣蛋白Ⅰ和CK-MB則稍晚。漂浮導(dǎo)管檢測(cè)心肌挫傷的真實(shí)性和診斷價(jià)值最好，其次為肌鈣蛋白Ⅰ和超聲心動(dòng)圖對(duì)肺動(dòng)脈估測(cè)壓差的檢測(cè)，CK-MB和心電圖真實(shí)性和診斷價(jià)值較差。

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