壓力容積導管系統評價心梗模型心功能的意義

曾宇　張三印

摘要：目的應用壓力容積導管系統對心肌梗死大鼠進行左心室血液動力學檢測。方法采用結扎左冠狀動脈前降支的方法制備心肌梗死模型作為模型組，行假手術作為假手術組。2周后，分別對2組大鼠進行左心功能進行檢測，大鼠麻醉后經頸動脈向左心室插入Millar導管，記錄大鼠左心室的血流動力學參數值，然后進行分析。結果模型組在反應左心室排血功能的參數SW（P<001）、CO（P<001）、SV（P<001）、Pes（P<001）、EF（P<001）、PowMax（P<001）、-dV/dt min（P<001）均降低和Ves（P<001）增加；模型組在反應左心室舒張功能的參數Ved（P<001）、Ped（P<001）均升高和-dP/dtmin（P<005）、+dV/dtmax（P<001）均降低。結論2周后心肌梗死模型組大鼠左心室主動舒張功能無障礙，但是左心室收縮功能降低，可見壓力容積導管系統可以客觀準確的評價大鼠的心功能變化。

關鍵詞：心肌梗死；左心功能；壓力；容積

中圖分類號：R54文獻標志碼：A文章編號：1007-2349（2014）10-0065-03

【Abstract】Objective：To test the left ventricular hemodynamics of myocardial infarction rats by the use of pressure-volume catheter system. Methods：A myocardial infarction model was made by the ligation of left anterior descending coronary artery and sham surgery used as a sham surgery group. The left ventricular function of the two groups were detected two weeks later and the left ventricular hemodynamic parameters were recorded and analyzed after the rats were anesthetized by inserting Millar catheter into the left ventricle through carotid artery. Results：The left ventricular ejection function parameters of the model group，SW（P<0.01），CO（P<0.01），SV（P<0.01），Pes（P<0.01），EF（P<0.01），PowMax（P<0.01），-dV/dt min（P<0.01）lowered while Ves（P<0.01）increased. The left ventricular diastolic function parameters of the model group，Ved（P<0.01）and Ped（P<0.01）rose while-dP / dtmin（P<0.05）and + dV / dtmax（P<0.01）lowered. Conclusion：The left ventricular diastolic function of the myocardial infarction rat model group was accessible two weeks later，but the left ventricular systolic function reduced. It can be seen the pressure-volume catheter system can accurately evaluate the changes of rat heart function objectively.

【Key words】myocardial infarction，left ventricular function，pressure，volume

國內許多學者在實驗動物上應用多普勒超聲檢測心功能，并不斷嘗試拓寬多普勒超聲的適用范圍，但是在實驗小動物的心功能檢測方面研究的不多，這可能限于多普勒超聲主要是針對人而設計。為獲得小動物的壓力容積關系，近年來國外采用了壓力容積導管系統[1～2]對實驗動物進行心功能評價，但其操作程序比價復雜，技術要求高，因此在國內的基礎性研究中的使用還不廣泛。在本研究中，筆者應用壓力容積導管系統對假手術大鼠與心肌梗死大鼠進行心功能進行比較分析，希望此方法在國內得到推廣。

1實驗材料

11實驗動物與分組40只SD大鼠，體重（180±10）g（購自四川簡陽達碩生物科技有限公司，動物生產許可證號：SCXK（川）2008-24），實驗前適養3 d。考慮心肌梗死模型制作死亡率高，故隨機抽取25只做為模型組，15只做為假手術組。

12試劑和儀器水合氯醛（成都市科龍化工試劑廠），Inspira系統動物呼吸機（Inspira 7059，Harvard），PowerLab8/35八通道研究型高速記錄主機含LabChart Pro專業版軟件（PL3508B35，ADInstruments），壓力容積導管（SPR-869，Millar）。

2實驗方法

21心肌梗死模型制備[3～4]給予10%水合氯醛03 mL/（100 g）腹腔注射。經口氣管插管，機械通氣。連接心電圖。開胸，采用開瞼器撐開胸腔，充分暴露出心底，找到肺動脈和左心耳，結扎左冠狀動脈前降支，關胸。扎后大鼠心電圖可見J點上移，T波寬大，為造模成功。單獨飼養14天后，假手術組和模型組分別隨機選取10只大鼠進行心功能檢測。endprint

22應用壓力容積系統對大鼠心功能進行檢測由于導管系統本身存在系統誤差，因此在檢測過程中需要應用LabChart Pro專業版軟件進行壓力校正、容積校正、鹽水校正[5]。采用頸動脈插管插入Millar導管。

檢測左心室心功能參數：采用軟件對所得的壓力、容積的曲線進行分析得到每只大鼠的心功能參數：每搏功SW、每分心輸出量CO、每搏輸出量SV、收縮期容積Ves、舒張期容積Ved、收縮壓Pes、舒張壓Ped、心率HR、射血分數EF、壓力上升速率最大值+dP/dtmax、壓力下降速率最大值-dP/dtmin、容積上升速率最大值+dV/dtmax、容積下降速率最大值-dV/dt min、左室心肌松弛時間常數Tau。

5討論

本研究采用結扎左冠狀動脈前降支的方法建立心肌梗死模型，然后采用壓力容積導管系統檢測兩組大鼠的左心功能情況。壓力容積導管存在誤差，容易低估心室的絕對容積，使結果偏低[6]。雖然壓力容積導管存在不足，但其任是評價左心室心功能變化的“金標準”之一，廣泛的應用于實驗動物在生理、病理狀態下心功能的研究[7～8]。

從統計的2組大鼠的左心室收縮功能參數可以得出：模型組在反應左心室排血功能的參數SW、CO、SV、Pes、EF、PowMax、-dV/dt min均降低和Ves增加，提示模型組的左心室的射血的能力降低，即收縮功能已經受損；但+dP/dt max（P>005）無明顯差異，提示還未發展到心衰。

從統計的兩組大鼠的左心室舒張功能參數可以得出：模型組在反應左心室舒張功能的參數Ved、Ped均升高和-dP/dtmin、+dV/dtmax均降低，說明舒張末期的心室容積和心室壓力均有較大程度的升高；參數Tau的值與左心室的主動舒張功能成反比[9]，但 Tau（P>005）說明兩組大鼠的Tau值的差異無明顯的統計學意義，則提示模型組的左心室主動舒張功能無障礙。

綜上所述，2周后心肌梗死模型組大鼠左心室舒張末期的心室容積和心室壓力均有明顯的升高，但其主動舒張功能無明顯障礙；左心室收縮功能有明顯降低，但未發展到心衰。可見壓力容積導管系統可以客觀準確的評價大鼠的心功能變化。

參考文獻：

[1]Pal Pacher，Takahiro Nagayama，partha Mukhopadhyay et alMeasurement of cardiac function using pressure-volume conductance catheter technique in mice and rats[J].Nat Protoc，2008，3（9）：1422-1434

[2]Krystyna MShioura，David LGeenen，Paul HGoldspinkAssessment of cardiac function with the pressure-volume conductance system following myocardial infarction in mice[J].Heart and Circulatory Physiology，2007，293：H2870-2877

[3]施新遒心血管疾病動物模型。現代醫學實驗動物學[M].北京：

人民出版社，2001，461-472

[4]HSelye，EBajusz，SGrasso and PMendellSimple Techniques for the Surgical Occlusion of Coronary Vessels in the Rat[J].Angiology，1960，11：398-407

[5]Nielsen JM，Kristiansen SB，Ringgaard S，et alLeft ventricular volume measurement in mice by conductance catheter：evaluation and optimization of calibration[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol，2007，293：H534-540

[6]Costandi PN，Frank LR，McCulloch AD，et alRole of diastolic properties in the transition to failure in a mouse model of the cardiac dilatation[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol，2006，291：H2971-2979[7]Murphy AM，Kogler H，Georgakopoulos D，et alTransgenic mouse model of stunned myocardium[J].Science，2000，287：488-491

[8]Joho S，Liaudet L，Bai P，et alLeft ventricular pressure-volume relationship in conscious mice[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol，2007，292：H369-377

[9]Davis KL，Mehlhorn U，Schertel ER，Geissler HJ，Trevas D，et alVariation in tau，the time constant for isovolumic relaxation，along the left ventricular base-to-apex axis[J].Basic Res Cardiol，1999：94：41-48

（收稿日期：2014-06-28）endprint

22應用壓力容積系統對大鼠心功能進行檢測由于導管系統本身存在系統誤差，因此在檢測過程中需要應用LabChart Pro專業版軟件進行壓力校正、容積校正、鹽水校正[5]。采用頸動脈插管插入Millar導管。

檢測左心室心功能參數：采用軟件對所得的壓力、容積的曲線進行分析得到每只大鼠的心功能參數：每搏功SW、每分心輸出量CO、每搏輸出量SV、收縮期容積Ves、舒張期容積Ved、收縮壓Pes、舒張壓Ped、心率HR、射血分數EF、壓力上升速率最大值+dP/dtmax、壓力下降速率最大值-dP/dtmin、容積上升速率最大值+dV/dtmax、容積下降速率最大值-dV/dt min、左室心肌松弛時間常數Tau。

5討論

本研究采用結扎左冠狀動脈前降支的方法建立心肌梗死模型，然后采用壓力容積導管系統檢測兩組大鼠的左心功能情況。壓力容積導管存在誤差，容易低估心室的絕對容積，使結果偏低[6]。雖然壓力容積導管存在不足，但其任是評價左心室心功能變化的“金標準”之一，廣泛的應用于實驗動物在生理、病理狀態下心功能的研究[7～8]。

從統計的2組大鼠的左心室收縮功能參數可以得出：模型組在反應左心室排血功能的參數SW、CO、SV、Pes、EF、PowMax、-dV/dt min均降低和Ves增加，提示模型組的左心室的射血的能力降低，即收縮功能已經受損；但+dP/dt max（P>005）無明顯差異，提示還未發展到心衰。

從統計的兩組大鼠的左心室舒張功能參數可以得出：模型組在反應左心室舒張功能的參數Ved、Ped均升高和-dP/dtmin、+dV/dtmax均降低，說明舒張末期的心室容積和心室壓力均有較大程度的升高；參數Tau的值與左心室的主動舒張功能成反比[9]，但 Tau（P>005）說明兩組大鼠的Tau值的差異無明顯的統計學意義，則提示模型組的左心室主動舒張功能無障礙。

綜上所述，2周后心肌梗死模型組大鼠左心室舒張末期的心室容積和心室壓力均有明顯的升高，但其主動舒張功能無明顯障礙；左心室收縮功能有明顯降低，但未發展到心衰。可見壓力容積導管系統可以客觀準確的評價大鼠的心功能變化。

參考文獻：

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（收稿日期：2014-06-28）endprint

22應用壓力容積系統對大鼠心功能進行檢測由于導管系統本身存在系統誤差，因此在檢測過程中需要應用LabChart Pro專業版軟件進行壓力校正、容積校正、鹽水校正[5]。采用頸動脈插管插入Millar導管。

檢測左心室心功能參數：采用軟件對所得的壓力、容積的曲線進行分析得到每只大鼠的心功能參數：每搏功SW、每分心輸出量CO、每搏輸出量SV、收縮期容積Ves、舒張期容積Ved、收縮壓Pes、舒張壓Ped、心率HR、射血分數EF、壓力上升速率最大值+dP/dtmax、壓力下降速率最大值-dP/dtmin、容積上升速率最大值+dV/dtmax、容積下降速率最大值-dV/dt min、左室心肌松弛時間常數Tau。

5討論

本研究采用結扎左冠狀動脈前降支的方法建立心肌梗死模型，然后采用壓力容積導管系統檢測兩組大鼠的左心功能情況。壓力容積導管存在誤差，容易低估心室的絕對容積，使結果偏低[6]。雖然壓力容積導管存在不足，但其任是評價左心室心功能變化的“金標準”之一，廣泛的應用于實驗動物在生理、病理狀態下心功能的研究[7～8]。

從統計的2組大鼠的左心室收縮功能參數可以得出：模型組在反應左心室排血功能的參數SW、CO、SV、Pes、EF、PowMax、-dV/dt min均降低和Ves增加，提示模型組的左心室的射血的能力降低，即收縮功能已經受損；但+dP/dt max（P>005）無明顯差異，提示還未發展到心衰。

從統計的兩組大鼠的左心室舒張功能參數可以得出：模型組在反應左心室舒張功能的參數Ved、Ped均升高和-dP/dtmin、+dV/dtmax均降低，說明舒張末期的心室容積和心室壓力均有較大程度的升高；參數Tau的值與左心室的主動舒張功能成反比[9]，但 Tau（P>005）說明兩組大鼠的Tau值的差異無明顯的統計學意義，則提示模型組的左心室主動舒張功能無障礙。

綜上所述，2周后心肌梗死模型組大鼠左心室舒張末期的心室容積和心室壓力均有明顯的升高，但其主動舒張功能無明顯障礙；左心室收縮功能有明顯降低，但未發展到心衰。可見壓力容積導管系統可以客觀準確的評價大鼠的心功能變化。

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[5]Nielsen JM，Kristiansen SB，Ringgaard S，et alLeft ventricular volume measurement in mice by conductance catheter：evaluation and optimization of calibration[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol，2007，293：H534-540

[6]Costandi PN，Frank LR，McCulloch AD，et alRole of diastolic properties in the transition to failure in a mouse model of the cardiac dilatation[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol，2006，291：H2971-2979[7]Murphy AM，Kogler H，Georgakopoulos D，et alTransgenic mouse model of stunned myocardium[J].Science，2000，287：488-491

[8]Joho S，Liaudet L，Bai P，et alLeft ventricular pressure-volume relationship in conscious mice[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol，2007，292：H369-377

[9]Davis KL，Mehlhorn U，Schertel ER，Geissler HJ，Trevas D，et alVariation in tau，the time constant for isovolumic relaxation，along the left ventricular base-to-apex axis[J].Basic Res Cardiol，1999：94：41-48

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