壓力超負荷左心室肥大過程中兔心電圖的變化*

閆書妹，常　超，衡紫微，劉桂芝

鄭州大學第一附屬醫院物理診斷科 鄭州 450052

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壓力超負荷左心室肥大過程中兔心電圖的變化*

閆書妹，常超，衡紫微，劉桂芝#

鄭州大學第一附屬醫院物理診斷科 鄭州 450052

關鍵詞兔；壓力超負荷；左心室肥厚；心電圖

摘要目的：觀察壓力超負荷左心室肥大(LVH)過程中兔心電圖的動態變化。方法：將55只兔隨機分為模型組30只和對照組25只。模型組采用腎上腹主動脈次全結扎法制成壓力超負荷LVH模型；對照組除不行腹主動脈縮窄外，其余同上。術前及術后2、4、6、8周行心電圖檢查，測量12導聯QRS波振幅、心電軸、QRS波寬度及QTc間期；同時行超聲心動圖檢查測定左心室下壁厚度(LVIW)、左室后壁厚度(LVPW)及室間隔厚度(IVS)；術前及術后8周行X線檢查測量心胸比值。結果：模型組死亡3只，對照組死亡2只。從術后第4周開始模型組兔LVIW、LVPW及IVS明顯增增大并逐漸增加(P<0.05)，術后第8周心胸比值高于術前(P<0.05)。模型組從術后第2周開始，各導聯QRS波振幅明顯增大并逐漸增加(P<0.05)；從術后第4周開始QRS波時間、QTc間期和V1～V3導聯R/S比值明顯增大并逐漸增加(P<0.05)。對照組上述指標術前術后無明顯變化(P>0.05)。結論：壓力超負荷LVH過程中兔心電圖主要表現為下壁及胸前導聯QRS波振幅增大、QRS波時間及QTc間期延長、胸前導聯R/S比值增大;心電圖的變化早于超聲表現，具有一定的早期診斷價值。

Dynamic alterations of electrocardiogram during development of pressure over-load cardiac hypertrophy of rabbits

YANShumei，CHANGChao，HENGZiwei，LIUGuizhi

PhysicsDiagnosticDivision,theFirstAffiliatedHospital,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052

Key wordsrabbit;pressure over-load;left ventricular hypertrophy;electrocardiogram

AbstractAim: To find the electrocardiogram(ECG) characteristics during the pressure over-load left ventricular hypertrophy(LVH) of rabbits.Methods: A total of 55 rabbits were randomly allocated into model group(n=30) and control group(n=25). The model group was induced to LVH by constriction of abdominal aorta partly. Before operation and the 2nd,4th,6th,and 8th week after operation, 12-lead ECGs were performed to detect QRS-wave amplitude, QRS duration, QTc and R/S ratio; the cardiac ultrasonography was performed to detect left ventricular inferior wall,posterior wall and septal thickness(LVIW, LVPW and IVS);before operation and the 8th week after operation, chest X-ray examination was performed to detect cardiothoracic ratio.Results: Three rabbits died in model group and two died in control group. From the 4th week, LVIW,LVPW and IVS of model group began to increase and increased gradually(P<0.05); cardiothoracic ratio at the 8th week was higher than that before operation(P<0.05). QRS-wave amplitude increased in inferior leads and precardiac leads from the 2nd week in model group;from the 4th week in model group, QRS-wave duration and QTc were markedly extended and R/S ratio increased in V1,V2 and V3 leads. The indexes mentioned above in control group had no significant changes(P>0.05).Conclusion: The main changes of ECG during pressure over-load cardiac hypertrophy of rabbits are the increasing of QRS-wave amplitude in inferior leads and precardiac leads,QRS-wave duration,QTc and the R/S ratio in precardiac leads.ECG has certain value in the early diagnosis of hypertensive left ventricular hypertrophy.

左心室肥大(left ventricular hypertrophy，LVH)是高血壓最常見的并發癥之一，也是心血管事件的獨立危險因素[1-2]，其與心律失常、猝死的關系極為密切。心電圖是臨床上評價心臟肥大的主要手段之一。實驗動物兔心電圖特征國內外已有報道[3-4]，但LVH兔12導聯心電圖特征報道較少。該研究擬建立兔壓力超負荷LVH模型，結合心臟超聲和X線結果，連續動態監測從正常至LVH進展過程中模型兔體表心電圖改變，以期發現心電圖早期預警LVH的指征，為兔壓力超負荷LVH的基礎研究提供數據資料，進而揭示心電圖在臨床LVH中的診斷價值。

1材料與方法

1.1動物模型制備12周齡雄性日本大耳白兔[SYXK(豫)2011-0001]55只，體重2.0～3.0 kg，隨機分為模型組30只和對照組25只，由河南省實驗動物中心提供并飼養。采用側腹部入路腎上腹主動脈次全結扎法，制作左心室高后負荷致LVH模型。方法：動物術前禁食12 h，不禁水，用質量分數為20%的烏拉坦10 mL/kg腹腔麻醉后，于左側腹部縱向切開皮膚，分離肌層，在腹膜外沿腎臟暴露腎動脈，于左腎動脈上5～10 mm處鈍性分離腹主動脈；將20 mL注射器針頭與腹主動脈平行放置，將動脈與注射器針頭同時絲線結扎，撤出注射器針頭后腹主動脈縮窄50%～60%。術后依次縫合腹壁肌肉及皮膚，肌內注射青霉素80萬U/d，共3 d。對照組除不行腹主動脈縮窄外，其余同模型組。

1.2實驗藥品及儀器烏拉坦由上海伊卡生物技術有限公司提供；青霉素由江蘇華東貝爾生物藥業有限公司提供。ECG-9130P心電圖機(日本光電株式會社)，Philips IE33型超聲儀器(飛利浦公司)，GE R500型X線儀器(通用電氣公司)，電子分析天平(上海民橋精密科學儀器有限公司)。

1.3心電圖檢查分別于術前、術后2周、4周、6

1.4超聲心動圖檢查分別于術前、術后2周、4周、6周和8周，在麻醉狀態下行心臟超聲檢查，兔仰臥位，測定左心室下壁厚度(LVIW)、左室后壁厚度(LVPW)及室間隔厚度(IVS)。

1.5X線檢查分別于術前和術后第8周行X線檢查，兔于麻醉狀態下取仰臥位拍攝X線胸部平片，測量心胸比值。

1.6統計學處理采用SPSS 17.0進行數據處理。兩組心臟超聲指標、QRS波振幅、QRS波時間及QTc間期、R/S比值的比較采用重復測量數據的方差分析，若不能滿足球形檢驗，采用校正自由度Greenhouse-Geisser的檢驗；手術前后心胸比值的比較采用配對t檢驗。檢驗水準α=0.05。

2結果

2.1一般情況模型組兔死亡3只，分別死于術中大血管破裂、心衰和足癬；對照組死亡2只，1只死于切口感染，另1只因麻醉過深死亡。故資料完整的兔共50只：模型組27只，對照組23只。模型組兔于術后第6周開始，普遍出現精神差、活動少、食量減少及體重稍下降；對照組兔于術后飼養過程中無明顯異常。

2.2兩組心臟超聲測量指標的比較見圖1、表1。由圖1、表1可以看出模型組兔LVIW、LVPW和IVS術后逐漸增加；對照組兔各指標變化不大(P>0.05)。

A:對照組；B:模型組；C:模型組兔腹主動脈縮窄處。圖1　對照組和模型組兔術后8周超聲心動圖

組別nLVIW/mmLVPW/mmIVS/mm對照組術前232.12±0.212.22±0.242.16±0.21術后2周232.21±0.152.12±0.142.18±0.12術后4周232.25±0.212.23±0.122.30±0.20術后6周232.43±0.182.30±0.102.15±0.13術后8周232.35±0.322.25±0.122.18±0.54模型組術前272.15±0.172.16±0.192.26±0.18術后2周272.46±0.11#2.48±0.21#2.46±0.32#術后4周272.97±0.57*#2.87±0.37*#2.82±0.32*#術后6周273.38±0.31*#3.36±0.31*#3.46±0.26*#術后8周273.76±0.33*#3.86±0.33*#4.04±0.29*#F組間(P)48.231(0.019)93.546(0.018)68.165(0.015)F時間(P)176.245(0.001)34.856(0.034)288.256(0.002)F交互(P)28.129(0.045)31.749(0.037)37.484(0.037)

*：與術前比較，P<0.05；#：與對照組比較，P<0.05。

2.3兩組X線檢查指標的比較大部分兔術前心影稍偏左，與人類相似，小部分兔心影稍偏右或居中。兩組心胸比值的比較見表2。術后第8周，模型組兔心胸比值高于術前，對照組兔心胸比值術前術后無明顯變化。

表2　兩組兔心胸比值的變化

2.4兩組心電圖的比較兔心電圖與人類大致相似，呈竇性心律，可見P波、QRS波、T波、PR段及ST段。模型組術前、術后4周、術后8周的心電圖表現見圖2。

圖2　模型組兔肢體導聯心電圖(左)和胸前導聯心電圖(右)

2.4.1QRS波振幅見表3和表4。從術后第2周開始，模型組兔下壁及胸前各導聯QRS波振幅明顯增大并逐漸增加；對照組各導聯QRS波振幅無明顯變化。

表3　兩組兔肢體導聯QRS波振幅的比較　mV

*：與術前比較，P<0.05；#：與對照組比較，P<0.05。

表4　兩組兔胸前導聯QRS波振幅的比較　mV

*：與術前比較，P<0.05；#：與對照組比較，P<0.05。

2.4.2胸前導聯R/S比值見表5。兔心電圖與人類相似，胸前V1～V6導聯R/S比值逐漸增大，但V1導聯R/S比值較大，V1到V6導聯R/S比值遞增較慢。從術后第4周開始，模型組兔V1～V3導聯R/S比值顯著增大并逐漸增加；對照組術前術后R/S比值無明顯差異。

表5　兩組兔胸前導聯R/S比值變化　mV

*：與術前比較，P<0.05; #：與對照組比較，P<0.05。

2.4.3QRS波時間及QTc間期見表6。從術后第4周開始，模型組QRS波時間和QTc間期明顯增大并逐漸增加；對照組術后QRS波時間和QTc間期無明顯變化。

表6　兩組兔QRS波時間和QTc間期變化　s

*：與術前比較，P<0.05; #：與對照組比較，P<0.05。

3討論

體表心電圖可反映心臟興奮發生、傳導及恢復的過程，是一種非常簡便實用的無創性檢查方法，可為臨床多種心臟疾病的診斷提供依據。高血壓可使左心室壓力超負荷，最終導致LVH。LVH引起心室的電學重構和結構重構，而結構重構促使和加重心臟電學重構，是產生室性心律失常的病理基礎。現有研究[5]已公認心肌肥厚是心力衰竭、腦卒中、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、猝死等疾病的獨立危險因素。

該研究結果顯示，兔作為一種哺乳動物，其心電圖表現與人類大致相似，均呈竇性心律，可見P波、QRS波、T波、PR段及ST段，胸導聯R/S比值逐漸遞增，是較為理想的實驗動物之選。實驗中采用王彥珍等[6-7]改良的側腹部入路腎上腹主動脈次全結扎法成功制備了兔壓力超負荷LVH模型，并經心臟超聲和X線檢查證實。該方法摒棄傳統的腹正中切口開腹的方法，可有效避免進入腹腔操作，避免損傷腸管，減少腸梗阻的發生，同時減少潛在的感染風險，并且操作簡單。

該研究結果顯示：在壓力超負荷LVH形成過程中，兔心電圖表現為下壁及胸前導聯QRS波振幅逐漸增大，與超聲心動圖左心室下后壁和室間隔逐漸增厚的結果相一致。其原因可能為，LVH形成過程中，左心室質量的增加、表面積的增大、左心室心腔內血容量的增加以及擴大的心室到胸壁的距離變短，導致QRS波振幅增大[8]。LVH時，增大的QRS向量環有相當程度的變動范圍，在向左后增大的基礎上向下方偏移時，投影在標Ⅱ、標Ⅲ和aVF導聯的正側，使這些導聯振幅增高[9]。由兔胸部X線片可知，兔的心臟多位于胸腔的正中稍偏左，個別偏右，與人類存在一定差異，此可能是標Ⅰ、aVL導聯QRS波振幅并未增大的原因。

術后隨著時間的推移，模型組兔QRS波時間和QTc間期逐漸延長。LVH時，增厚的左心室壁自心內膜向心外膜除極時間延長，QRS波時間延長，同時心臟復極時間也相應延長，從而引起QTc間期延長。吳婧[10]發現小鼠LVH早期可出現QRS波時間和QTc間期明顯延長。臨床有報道體表心電圖中QRS波時間的延長是左室功能不全的指征，表明心室肥厚過程中存在心室中興奮傳導的延遲，提示左心室功能不全。Oikarinen等[11]發現，QRS波時間延長是心血管死亡的獨立預測因子。也有研究[12-14]表明，QTc間期延長是心臟性猝死和卒中的獨立危險因子。

作者還發現，模型組兔于術后胸前各導聯R/S比值逐漸增大。胸前導聯R/S比值增大表示指向左前方的向量增大，心臟向左下擴大，與術后X線觀察結果相一致。

對比心電圖和超聲觀測結果，模型組超聲下左心室下后壁和室間隔從術后第4周開始顯著增厚，而心電圖參數，從術后第2周開始就與術前相比差異有統計學意義。提示LVH所致的心電圖變化早于心臟超聲的結構變化。究其原因，心電圖反映的是心臟的電學改變，而心臟超聲反映的是心臟的形態學改變。研究[15-16]表明，血流動力學、兒茶酚胺和醛固酮等致壓力超負荷LVH的因素能影響心肌細胞的離子通道特性，在較短的時間內使其發生電學重塑，進而使心電圖參數發生變化。而壓力超負荷LVH的結構性改變，是由于血流動力學負荷、神經激素的激活和其他因素的長期作用造成的。

綜上所述，壓力超負荷性LVH過程中，兔心電圖發生連續變化，主要表現為下壁及胸前導聯QRS波振幅增大、QRS波時間及QTc間期延長、胸前導聯R/S比值逐漸增大，并且心電圖的變化早于超聲下心臟的結構改變，心電圖對壓力超負荷LVH具有一定的早期診斷價值。

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中圖分類號R540.4

#通信作者，女，1962年12月生，博士，副主任醫師，研究方向：心肌電生理，E-mail：15838023091@163.com

doi：10.13705/j.issn.1671-6825.2016.02.020

*河南省衛生廳科技攻關項目2011020016