大鼠陳舊性心肌梗死中碎裂QRS波與心力衰竭的關系研究

陶長艷，張野，馬蘭，江昕，陳久紅

(安徽醫科大學第二附屬醫院,a 心內科,b 麻醉科，合肥 230601)

病理性Q波是目前對于陳舊性心肌梗死最為公認的診斷標志，但由于近年來冠脈血管重建和侵襲性管理技術的發展，病理性Q波的發生率大大降低[1]。碎裂QRS波(fQRS)是Das于2006年提出，被定義為十二導聯心電圖上冠脈供血區相鄰兩個以上導聯出現的各種形態的RSR’波形，可表現為≥1個R’波或R波、S波存在切跡，除外束支阻滯的波形[2]。碎裂QRS波在指導陳舊性心肌梗死的診斷上由于較病理性Q波具有更高的敏感性和陰性預測價值而逐漸被重視[1-2]。研究表明，碎裂QRS波與心肌梗死后不良心血管事件有關，其中包括有心源性猝死、惡性心律失常及心力衰竭[3]。本文旨在從動物模型的水平上，研究陳舊性心肌梗死碎裂QRS波的發生情況及碎裂QRS與心力衰竭的關系。

1 材料與方法

1.1 實驗動物的準備 選取60只健康雄性SD大鼠[(280±20)g]，購自安徽醫科大學實驗動物繁育中心(動物編號：3400020000075)。本實驗在安徽醫科大學第二附屬醫院生理實驗室進行，并按照3R原則給予實驗動物人道主義關懷。

1.2 試劑與儀器的選擇 10%的水合氯醛、ALC-V9動物呼吸機(上海奧爾科特公司)、彩色多普勒超聲儀(德國西門子公司)、心電圖儀 (上海光電公司)，常用手術器械。

1.3 實驗方法

1.3.1 實驗動物的分組 將60只SD大鼠隨機按照1至60編號，編號為奇數的大鼠分入心肌梗死組，編號為偶數的大鼠分入假手術組，每組均為30只，心肌梗死組結扎前降支冠狀動脈誘導出急性心肌梗死，假手術組僅施行假手術，無冠脈結扎。4周后將心肌梗死組存活的大鼠按照心電圖有無碎裂QRS波分為兩組即有碎裂QRS組和無碎裂QRS組。

1.3.2 實驗動物模型的建立 建模方法參照文獻[4]：手術施行前將所有實驗動物麻醉(腹膜內注射10%水合氯醛3.0 mL/kg)。麻醉起效后將大鼠取仰臥位固定于手術臺，四肢用膠布固定，門齒勾于夾子上，挑起舌根，在大鼠聲帶開啟的瞬間迅速插5F動脈穿刺套管針，拔出針芯，連接小動物呼吸機，調節呼吸機吸氣與呼氣比為1∶1.2，潮氣量為30～35 mL/kg，通氣頻率70 次/分。左側胸部脫毛、消毒，在第三或第四肋間打開胸腔，鈍性分離皮下組織、肌肉，小心剪開心包，輕輕將心臟擠壓至切口邊緣，在左心耳尖端約2 mm水平處進針，5-0手術縫線結扎前降支。由于大鼠心率較快，穿針時應避免撕裂心肌，冠脈結扎完成后，擴張肺部，關閉胸腔。術后注意保暖，單次給予注射長效青霉素。

1.4 心臟電生理檢測 將大鼠麻醉后，將無菌針頭分別刺入大鼠四肢及左胸前皮下，連接心電圖儀鉗夾，導聯位置參照人類十二導聯體表心電圖，參數設置為:紙速50 mm/s，電壓10 mm/mV。采集每只大鼠術前、結扎后20 min、結扎后4周的心電圖。

1.5 心功能檢測 術后4周大鼠給予七氟烷吸入麻醉，麻醉滿意后用彩色多普勒超聲儀進行心臟超聲檢查，分別測量每只大鼠的左室舒張末期內徑(LVEDd)、左室收縮末期內徑(LVESd)、射血分數(EF)的值。每只大鼠測量數值取三個心動周期的平均值。

1.6 病理學觀察 將術后4周大鼠統一處死后取出心臟，清洗干凈去除非心肌組織后放置于4%的多聚甲醛中固定，用石蠟包埋心肌組織后切片，切片的厚度為3～4 μm，分別行HE染色及Masson染色，制作病理切片后置于顯微鏡下觀察。

2 結果

2.1 大鼠存活情況 由于前期預實驗的反復練習，正式實驗后，心肌梗死組30只大鼠有24只存活至實驗終點，其中術中因室顫、Ⅲ度房室傳導阻滯死亡2只，失血過多死亡1只，術中痰液堵塞氣道死亡1只，術后24 h因手術創傷及心力衰竭死亡2 只。假手術組30只大鼠，共有29只存活至實驗終點，其中1只大鼠死亡原因系麻醉藥物使用過量。

2.2 心電圖改變 與術前相比，心肌梗死組術后20 min心電圖可見多導聯R波振幅減低，J點上抬，T波高聳。4周后，心肌梗死組偏移的J點基本回落，多導聯T波低平，部分導聯出現病理性Q波。假手術組大鼠術前、術后20 min、術后4周心電圖未見明顯動態變化。此時心肌梗死組及假手術組均可見碎裂QRS波的出現，其中假手術組只有1只大鼠檢測到碎裂QRS波(1/29)，心肌梗死組有19只大鼠檢測到碎裂QRS波(19/24)，通過對兩組大鼠碎裂QRS發生率的統計學分析提示兩者差異有統計學意義(χ2=32.044,P<0.001 )。見表1。

表1 假手術組和心肌梗死組 fQRS波發生率比較[只(%)]

2.3 心臟超聲的結果 術后4周，可以觀察到心肌梗死組大鼠與假手術組大鼠相比，室壁變薄，室腔變大，運動幅度減低。如表2所示：與假手術組相比，心肌梗死組大鼠的LVEDd、LVESd增大(P<0.01)，EF值減小(P<0.01)。而對于心肌梗死組的大鼠有碎裂QRS波大鼠較無碎裂QRS波大鼠LVEDd增大(P<0.05)、LVESd增大(P<0.01)，EF值減小(P<0.01)，見表3。

表2 術后4周心肌梗死組和假手術組心功能的比較

表3 術后4周心肌梗死組有碎裂QRS波組與無碎裂QRS波組心功能的比較

2.4 組織病理學改變 4周后大鼠統一處死，開胸，心肌梗死組大鼠心臟病理切片可見前壁梗死區與正常心肌存在分界，梗死區顏色發白，室壁變薄。假手術組HE染色未見梗死區，心肌細胞排列規整；心肌梗死組可見心肌細胞數目減少，大量纖維組織增生，肌纖維排列紊亂，見圖1；假手術組Masson染色示胞漿著色均勻，呈紅色，未見明顯纖維增生。心肌梗死組心肌細胞胞漿著色為紅色，顏色稍淺，增生的膠原纖維著色為藍色，縱橫交錯穿插在殘余的心肌細胞周圍，見圖2。

A：假手術組 B：心肌梗死組

圖1兩組大鼠心肌病理切片HE染色的比較(20×)

A：假手術組 B：心肌梗死組

圖2兩組大鼠心肌病理切片Masson染色的比較(20×)

3 討論

目前，對于碎裂QRS的發生機制較為公認的說法是局限性心肌纖維化和瘢痕的形成導致沖動傳導異常引起心室的非同步化運動[1,5-6]。冠狀動脈的閉塞和心肌微循環灌注的異常誘發了心肌缺血，缺血的心肌表現出異常的松弛和僵硬，這是早期舒張性心功能不全的發病基礎，而持續的心肌缺血和瘢痕的形成可引起收縮功能障礙，最終導致心力衰竭[7]。Flowers等[8]通過對128名患者的尸體解剖中發現碎裂QRS波的形成可能與心室的體積擴大有關。Korhonen等[9]的觀點也認為逐漸增加的碎裂QRS波提示著心室激動的異常擴散，致心臟收縮的不同步，最終表現為心力衰竭。

根據Das等[2]的研究，碎裂QRS在陳舊性心肌梗死患者中具有較高的發生率(34.9%)。前期實驗中，本研究通過結扎大鼠冠脈前降支建立大鼠急性心肌梗死模型，結果顯示心肌梗死組的大鼠碎裂QRS波的發生率明顯高于假手術組大鼠，且與心肌梗死的時間呈正相關，結扎引起的心肌缺血時間越長，碎裂QRS波出現率越高[10]。本實驗中術后4周心肌梗死組碎裂QRS波的發生率遠遠高于假手術組，與前期實驗一致。病理可見心肌梗死組心肌細胞大量減少，被纖維膠原組織取代，心肌瘢痕形成，而假手術組無明顯的心肌纖維化及瘢痕形成，進一步驗證了碎裂QRS波的出現可能與冠脈前降支結扎后，心肌缺血壞死心肌瘢痕的形成有關。

目前有較多的研究[11-15]認為碎裂QRS波對心力衰竭有一定的預測價值。本實驗中，結扎大鼠左前降支主要造成前壁心肌梗死，而前壁心肌梗死最直接的并發癥是急慢性的左心功能不全，EF值減低，因此通過此方法評價碎裂QRS波與心功能的關系更具有針對性。結果顯示碎裂QRS波組與無碎裂QRS波組相比，LVEDd、LVESd增大(P<0.05)，EF值降低(P<0.01)，提示碎裂QRS波可能與前壁心肌梗死后心室擴大及射血分數減低成正相關。

本實驗也存在著一定的不足，由于大鼠心率較快，對碎裂QRS波的判讀困難，致使碎裂QRS波由不同人來統計時可能出現偏差。同時在觀察碎裂QRS波與心功能的關系中，由于無碎裂QRS波的大鼠較少，使得兩者心功能的分析上存在一定偶然因素。此外，本實驗未進一步對心肌梗死面積與心功能的關系做進一步的定量分析，事實上梗死的面積的大小與心力衰竭的嚴重程度密切相關。

綜上所述，碎裂QRS波作為一種全新的無創電生理學指標，具有價格便宜、容易獲得的特點，其檢出可以協助陳舊性心肌梗死的診斷。碎裂QRS波與心力衰竭是否一定存在關聯，仍需要后期大量研究來進一步論證。

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