压力容积导管系统评价心梗模型心功能的意义

曾宇　张三印

摘要：目的应用压力容积导管系统对心肌梗死大鼠进行左心室血液动力学检测。方法采用结扎左冠状动脉前降支的方法制备心肌梗死模型作为模型组，行假手术作为假手术组。2周后，分别对2组大鼠进行左心功能进行检测，大鼠麻醉后经颈动脉向左心室插入Millar导管，记录大鼠左心室的血流动力学参数值，然后进行分析。结果模型组在反应左心室排血功能的参数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；模型组在反应左心室舒张功能的参数Ved（P<001）、Ped（P<001）均升高和-dP/dtmin（P<005）、+dV/dtmax（P<001）均降低。结论2周后心肌梗死模型组大鼠左心室主动舒张功能无障碍，但是左心室收缩功能降低，可见压力容积导管系统可以客观准确的评价大鼠的心功能变化。

关键词：心肌梗死；左心功能；压力；容积

中图分类号：R54文献标志码：A文章编号：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

国内许多学者在实验动物上应用多普勒超声检测心功能，并不断尝试拓宽多普勒超声的适用范围，但是在实验小动物的心功能检测方面研究的不多，这可能限于多普勒超声主要是针对人而设计。为获得小动物的压力容积关系，近年来国外采用了压力容积导管系统[1～2]对实验动物进行心功能评价，但其操作程序比价复杂，技术要求高，因此在国内的基础性研究中的使用还不广泛。在本研究中，笔者应用压力容积导管系统对假手术大鼠与心肌梗死大鼠进行心功能进行比较分析，希望此方法在国内得到推广。

1实验材料

11实验动物与分组40只SD大鼠，体重（180±10）g（购自四川简阳达硕生物科技有限公司，动物生产许可证号：SCXK（川）2008-24），实验前适养3 d。考虑心肌梗死模型制作死亡率高，故随机抽取25只做为模型组，15只做为假手术组。

12试剂和仪器水合氯醛（成都市科龙化工试剂厂），Inspira系统动物呼吸机（Inspira 7059，Harvard），PowerLab8/35八通道研究型高速记录主机含LabChart Pro专业版软件（PL3508B35，ADInstruments），压力容积导管（SPR-869，Millar）。

2实验方法

21心肌梗死模型制备[3～4]给予10%水合氯醛03 mL/（100 g）腹腔注射。经口气管插管，机械通气。连接心电图。开胸，采用开睑器撑开胸腔，充分暴露出心底，找到肺动脉和左心耳，结扎左冠状动脉前降支，关胸。扎后大鼠心电图可见J点上移，T波宽大，为造模成功。单独饲养14天后，假手术组和模型组分别随机选取10只大鼠进行心功能检测。endprint

22应用压力容积系统对大鼠心功能进行检测由于导管系统本身存在系统误差，因此在检测过程中需要应用LabChart Pro专业版软件进行压力校正、容积校正、盐水校正[5]。采用颈动脉插管插入Millar导管。

检测左心室心功能参数：采用软件对所得的压力、容积的曲线进行分析得到每只大鼠的心功能参数：每搏功SW、每分心输出量CO、每搏输出量SV、收缩期容积Ves、舒张期容积Ved、收缩压Pes、舒张压Ped、心率HR、射血分数EF、压力上升速率最大值+dP/dtmax、压力下降速率最大值-dP/dtmin、容积上升速率最大值+dV/dtmax、容积下降速率最大值-dV/dt min、左室心肌松弛时间常数Tau。

5讨论

本研究采用结扎左冠状动脉前降支的方法建立心肌梗死模型，然后采用压力容积导管系统检测两组大鼠的左心功能情况。压力容积导管存在误差，容易低估心室的绝对容积，使结果偏低[6]。虽然压力容积导管存在不足，但其任是评价左心室心功能变化的“金标准”之一，广泛的应用于实验动物在生理、病理状态下心功能的研究[7～8]。

从统计的2组大鼠的左心室收缩功能参数可以得出：模型组在反应左心室排血功能的参数SW、CO、SV、Pes、EF、PowMax、-dV/dt min均降低和Ves增加，提示模型组的左心室的射血的能力降低，即收缩功能已经受损；但+dP/dt max（P>005）无明显差异，提示还未发展到心衰。

从统计的两组大鼠的左心室舒张功能参数可以得出：模型组在反应左心室舒张功能的参数Ved、Ped均升高和-dP/dtmin、+dV/dtmax均降低，说明舒张末期的心室容积和心室压力均有较大程度的升高；参数Tau的值与左心室的主动舒张功能成反比[9]，但 Tau（P>005）说明两组大鼠的Tau值的差异无明显的统计学意义，则提示模型组的左心室主动舒张功能无障碍。

综上所述，2周后心肌梗死模型组大鼠左心室舒张末期的心室容积和心室压力均有明显的升高，但其主动舒张功能无明显障碍；左心室收缩功能有明显降低，但未发展到心衰。可见压力容积导管系统可以客观准确的评价大鼠的心功能变化。

参考文献：

[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]施新遒心血管疾病动物模型。现代医学实验动物学[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应用压力容积系统对大鼠心功能进行检测由于导管系统本身存在系统误差，因此在检测过程中需要应用LabChart Pro专业版软件进行压力校正、容积校正、盐水校正[5]。采用颈动脉插管插入Millar导管。

检测左心室心功能参数：采用软件对所得的压力、容积的曲线进行分析得到每只大鼠的心功能参数：每搏功SW、每分心输出量CO、每搏输出量SV、收缩期容积Ves、舒张期容积Ved、收缩压Pes、舒张压Ped、心率HR、射血分数EF、压力上升速率最大值+dP/dtmax、压力下降速率最大值-dP/dtmin、容积上升速率最大值+dV/dtmax、容积下降速率最大值-dV/dt min、左室心肌松弛时间常数Tau。

5讨论

本研究采用结扎左冠状动脉前降支的方法建立心肌梗死模型，然后采用压力容积导管系统检测两组大鼠的左心功能情况。压力容积导管存在误差，容易低估心室的绝对容积，使结果偏低[6]。虽然压力容积导管存在不足，但其任是评价左心室心功能变化的“金标准”之一，广泛的应用于实验动物在生理、病理状态下心功能的研究[7～8]。

从统计的2组大鼠的左心室收缩功能参数可以得出：模型组在反应左心室排血功能的参数SW、CO、SV、Pes、EF、PowMax、-dV/dt min均降低和Ves增加，提示模型组的左心室的射血的能力降低，即收缩功能已经受损；但+dP/dt max（P>005）无明显差异，提示还未发展到心衰。

从统计的两组大鼠的左心室舒张功能参数可以得出：模型组在反应左心室舒张功能的参数Ved、Ped均升高和-dP/dtmin、+dV/dtmax均降低，说明舒张末期的心室容积和心室压力均有较大程度的升高；参数Tau的值与左心室的主动舒张功能成反比[9]，但 Tau（P>005）说明两组大鼠的Tau值的差异无明显的统计学意义，则提示模型组的左心室主动舒张功能无障碍。

综上所述，2周后心肌梗死模型组大鼠左心室舒张末期的心室容积和心室压力均有明显的升高，但其主动舒张功能无明显障碍；左心室收缩功能有明显降低，但未发展到心衰。可见压力容积导管系统可以客观准确的评价大鼠的心功能变化。

参考文献：

[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

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[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应用压力容积系统对大鼠心功能进行检测由于导管系统本身存在系统误差，因此在检测过程中需要应用LabChart Pro专业版软件进行压力校正、容积校正、盐水校正[5]。采用颈动脉插管插入Millar导管。

检测左心室心功能参数：采用软件对所得的压力、容积的曲线进行分析得到每只大鼠的心功能参数：每搏功SW、每分心输出量CO、每搏输出量SV、收缩期容积Ves、舒张期容积Ved、收缩压Pes、舒张压Ped、心率HR、射血分数EF、压力上升速率最大值+dP/dtmax、压力下降速率最大值-dP/dtmin、容积上升速率最大值+dV/dtmax、容积下降速率最大值-dV/dt min、左室心肌松弛时间常数Tau。

5讨论

本研究采用结扎左冠状动脉前降支的方法建立心肌梗死模型，然后采用压力容积导管系统检测两组大鼠的左心功能情况。压力容积导管存在误差，容易低估心室的绝对容积，使结果偏低[6]。虽然压力容积导管存在不足，但其任是评价左心室心功能变化的“金标准”之一，广泛的应用于实验动物在生理、病理状态下心功能的研究[7～8]。

从统计的2组大鼠的左心室收缩功能参数可以得出：模型组在反应左心室排血功能的参数SW、CO、SV、Pes、EF、PowMax、-dV/dt min均降低和Ves增加，提示模型组的左心室的射血的能力降低，即收缩功能已经受损；但+dP/dt max（P>005）无明显差异，提示还未发展到心衰。

从统计的两组大鼠的左心室舒张功能参数可以得出：模型组在反应左心室舒张功能的参数Ved、Ped均升高和-dP/dtmin、+dV/dtmax均降低，说明舒张末期的心室容积和心室压力均有较大程度的升高；参数Tau的值与左心室的主动舒张功能成反比[9]，但 Tau（P>005）说明两组大鼠的Tau值的差异无明显的统计学意义，则提示模型组的左心室主动舒张功能无障碍。

综上所述，2周后心肌梗死模型组大鼠左心室舒张末期的心室容积和心室压力均有明显的升高，但其主动舒张功能无明显障碍；左心室收缩功能有明显降低，但未发展到心衰。可见压力容积导管系统可以客观准确的评价大鼠的心功能变化。

参考文献：

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[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]施新遒心血管疾病动物模型。现代医学实验动物学[M].北京：

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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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