超聲引導(dǎo)激光消融犬室間隔的實驗研究

1、超聲引導(dǎo)激光消融犬室間隔的實驗研究    【摘要】 目的 評價超聲引導(dǎo)下經(jīng)皮激光消融犬室間隔的實驗研究。 方法 本實驗使用超聲引導(dǎo)下激光消融犬室間隔（消融2針，1W3min180J和1W5min300J），應(yīng)用超聲心動圖記錄術(shù)前術(shù)后全心及局部室壁運動，測量術(shù)前術(shù)后心肌酶水平，使用4甲醛固定，蘇木精伊紅（HE）染色,肉眼與顯微鏡組織學(xué)觀察消融灶術(shù)后改變。 結(jié)果 消融術(shù)后所有研究對象均存活。超聲可見消融部位回聲較正常組織有明顯強化，心包內(nèi)無暗性液區(qū)。室間隔消融部位M-型波幅有減小趨勢，組織多普勒無明顯變化（P0.05）；主動脈反流量減少，二尖瓣反流量增加（P

2、0.05）；EF值及E/A差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P0.05）；術(shù)后心肌酶有顯著升高（p0.05）。術(shù)后處死實驗犬，300J較180J消融范圍增加不明顯（P0.05），消融部位肉眼可見碳化灶，HE染色發(fā)現(xiàn)消融區(qū)域內(nèi)心肌細胞凝固性壞死，周圍心肌細胞水腫。 結(jié)論 經(jīng)超聲引導(dǎo)激光消融犬室間隔是安全有效的方法。 【關(guān)鍵詞】 激光消融；介入；室間隔；超聲心動圖 【Abstract】 Objective To study the ultrasound - guided percutaneous laser ablation of canine ventricular septum. Methods This e

3、xperiment ablated two sites at basal segment of the canine ventricular septum using laser under the guidance of ultrasound(2 ablations, 1W3min (180J) and 1W5min (300J). Echocardiography was applied to evaluate the cardiac function and regional ventricular wall motion before and after ablation. Preop

4、erative and postoperative variation in myocardial enzyme was recorded. Specimens were fixed with 4 formaldehyde,stained using hematoxylin eosin (HE) staining. Postoperative histological changes of ablated regions were observed using microscope. Results All subjects were alive after ablation. Hyper-e

5、cho was found in the ablation site compared with the normal tissues, no dark fluid region was found in the pericardial area. M-mode amplitude decreased in the ventricular septal ablation parts. No significant change was found in EF、E/A、 tissue Doppler imaging、aortic regurgitation and mitral regurgit

6、ation(P>0.05). Postoperative myocardial enzymes were elevated significantly(P0.05). Carbonized zone at ablation site was visible. In the figure of HE staining，necrosis of was found in the ablation area and edema around the myocardial cells. Conclusion The ultrasound - guided laser ablation of can

7、ine ventricular septum is a safe and effective treatment.    【Keywords】: Laser ablation；intervention；septum；echocardiography    目前肥厚型心肌病主要以藥物、手術(shù)切除及無水酒精消融為常用治療手段1, 2，超聲引導(dǎo)下經(jīng)皮激光消融肥厚室間隔的研究較少。經(jīng)皮激光消融的優(yōu)點在于：穿刺創(chuàng)傷小、無血管通路限制，不會損傷血管內(nèi)膜，不需開胸建立體外循環(huán)，避免長時間心臟停搏造成心肌損傷。本實驗通過超聲引導(dǎo)下經(jīng)

8、皮對室間隔進行消融，探索梗阻性肥厚型心肌病的新型治療方法。 材料與方法 一、實驗動物 健康雜種犬6只，雌雄不限（體重13±2Kg），由第四軍醫(yī)大學(xué)實驗動物中心提供。 二、實驗儀器及設(shè)備 百勝一體化激光介入超聲系統(tǒng)（Esaote EchoLaser，意大利），包括：激光消融儀EchoLaser X4，發(fā)射釹釔激光（Nd：YAG Laser），波長1064nm，光纖直徑300um，一次性光纖配套設(shè)備（一次性21G引導(dǎo)針、引導(dǎo)架及連接頭）； Acuson Sequoia512型彩色多普勒超聲儀（西門子，德國）監(jiān)視消融過程，心電圖術(shù)中監(jiān)測； iE33彩色多普勒超聲儀（飛利浦，荷蘭），術(shù)前術(shù)后

9、犬心功能。 三. 實驗方法 1.犬后肢靜脈注射3的戊巴比妥鈉麻醉，補充劑量戊巴比妥鈉維持全身麻醉。手術(shù)方法：術(shù)前犬仰臥位固定，使用8 Na2S脫毛，暴露犬心前區(qū)皮膚，常規(guī)消毒、鋪巾，連接心電圖。在Acuson Sequoia512型彩色多普勒超聲儀心臟模式下，使用4V1c探頭，左室長軸切面下，使用引導(dǎo)線進行穿刺前定位，將引導(dǎo)針通過引導(dǎo)架，經(jīng)前胸、右心室到達室間隔預(yù)消融部位，拔出針芯，放置激光光纖至針尖位置，并后退針管保持光纖尖端暴露2-3mm（圖1）。超聲實時監(jiān)測進針過程，防止穿刺過深穿透室間隔進入左室。每只犬室間隔消融兩針，分別為1W3min180J和1W5min300J。消融過程中保持探頭

10、及光纖穩(wěn)定，記錄心電圖。    圖 1 左室長軸切面顯示室間隔，白色箭頭為消融針進入室間隔預(yù)消融部位。    2.超聲心動圖 術(shù)前術(shù)后使用iE33超聲診斷設(shè)備進行心功能評估，消融部位M型波幅和組織多普勒（TDI），主動脈和二尖瓣返流量， EF值和E/A，分別采集3個心動周期儲存待測量。 3.血清學(xué)檢查 消融前和消融后（3h）分別抽血檢測血清內(nèi)心肌酶含量。 4.觀察與取材 實驗結(jié)束處死實驗犬，取心臟暴露右心室沿針道長軸剖開室間隔，觀察消融區(qū)域大體表現(xiàn)并測量消融灶形態(tài)及大小，后用4甲醛固定，蘇木精伊紅（HE）染色后觀察

11、鏡下病理表現(xiàn)。    統(tǒng)計學(xué)方法 計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，均數(shù)間差異性比較采用自身對照t檢驗和方差分析，P0.05認為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。    結(jié)果 體內(nèi)消融實驗結(jié)束后，實驗犬均存活,術(shù)后即刻超聲顯示消融部位可見高回聲區(qū)，心包腔內(nèi)無暗性液區(qū)。 一、超聲心動圖 在消融開始后光纖尖端產(chǎn)生氣化現(xiàn)象，針尖部可見高回聲區(qū)，隨消融時間延長，高回聲區(qū)逐漸增大。消融結(jié)束后二維超聲圖像上心包內(nèi)未見暗性液區(qū)，室間隔消融部位形成橢圓形消融灶，中央?yún)^(qū)可見強回聲光斑，周邊部分可見環(huán)形低回聲區(qū)（圖2）。 表1顯示術(shù)前術(shù)后心功能變

12、化，消融部位室間隔M型波幅有所降低，組織多普勒TDI峰值減低但無明顯變化（P0.05）（圖3），二尖瓣返流量增加、主動脈反流量減少（P0.05），EF及E/A值在消融前后無顯著性改變（P0.05）。    圖 2 左室長軸切面顯示室間隔，白色箭頭所指為消融開始后高回聲區(qū)。    圖 3 a術(shù)前；b術(shù)后組織多普勒成像(TDI)顯示消融區(qū)域峰值速度下降    二、血清學(xué)變化結(jié)果：表2顯示心肌酶譜（AST：天門冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶；LDH：乳酸脫氫酶；CK-MB：肌酸激酶同工酶；CK：肌酸

13、激酶）顯著增高（P0.05），說明心肌因激光消融產(chǎn)生損傷。    三、病理學(xué)檢查結(jié)果 表3結(jié)果顯示心肌消融部位1W5min300J與1W3min180J相比，消融范圍與體積有所增加，但增加幅度不大（P0.05）。圖4為大體病理：肉眼可見消融區(qū)域呈橢圓形，中央為黑色碳化灶，邊緣區(qū)為同心圓灰白色，周圍附以暗紅色水腫區(qū)；周圍正常肌肉組織與消融區(qū)域分界清晰。圖5為鏡下病理，消融區(qū)域中央碳化灶呈現(xiàn)凝固性壞死，細胞結(jié)構(gòu)消失；邊緣區(qū)可見心肌細胞間隙增大，細胞水腫呈現(xiàn)廣泛性變性；周圍正常心肌組織形態(tài)及排列正常。    圖 4 消融

14、區(qū)大體病理標(biāo)本，白色箭頭所示為術(shù)后消融部位大體病理表現(xiàn)。    圖 5 消融術(shù)后心肌的病理表現(xiàn)，消融區(qū)域心肌呈現(xiàn)凝固性壞死，周圍心肌細胞正常。    討論 本實驗通過結(jié)合超聲與激光消融，初步評估了超聲引導(dǎo)下激光消融實驗犬室間隔后局部及整體心功能變化，并觀察消了融后急性生物學(xué)效應(yīng)。激光消融是治療心臟疾病如心律失常和心肌血運重建術(shù)等的重要手段3, 4。先進的超聲介入技術(shù)為消融提供了直觀且實時的引導(dǎo)方法，使得消融的過程更加安全有效，已被應(yīng)用于射頻和微波消融室間隔5-7。活體心臟呈節(jié)律性運動，室間隔隨之小幅度運動，從消融進針到結(jié)束，術(shù)者須通過超聲圖像觀察引導(dǎo)針針尖及光纖在室間隔中的位置，全程顯示激光消融室間隔過程，為準(zhǔn)確消融提供必要的條件。 本實驗重點觀察了消融前后局部室壁運動和整體心功能的變化。消融術(shù)后可見消融部位局部運動發(fā)生改變，即室間隔M型波幅較消融前降低，組織多普勒顯示收縮期Sa峰值舒張期Ea波和Aa波峰值速率無明顯變化，主動脈返流減少，二尖瓣返流增加。激光消融室間隔時可使組織間產(chǎn)生熱效應(yīng)，當(dāng)組織加熱到高于某一特定溫度并持續(xù)一定時間時，肌纖維彈性與心肌遲緩順應(yīng)性亦隨之降低，局部收縮能力減弱，同時靶區(qū)周圍心肌細胞水腫，造成消融部位室間隔基底部增厚，使得左室流出道狹窄，因此表現(xiàn)為室間隔消融部位M型波幅