大鼠陳舊性心肌梗死中碎裂QRS波與心力衰竭的關(guān)系研究

陶長艷，張野，馬蘭，江昕，陳久紅

(安徽醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院,a 心內(nèi)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(shù)的發(fā)展，病理性Q波的發(fā)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(dǎo)聯(lián)心電圖上冠脈供血區(qū)相鄰兩個以上導(dǎo)聯(lián)出現(xiàn)的各種形態(tài)的RSR’波形，可表現(xiàn)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(dǎo)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(yù)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(guān)，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(fā)生情況及碎裂QRS與心力衰竭的關(guān)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(yī)科大學(xué)實驗動物繁育中心(動物編號：3400020000075)。本實驗在安徽醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)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(guān)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(shù)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(shù)的大鼠分入心肌梗死組，編號為偶數(shù)的大鼠分入假手術(shù)組，每組均為30只，心肌梗死組結(jié)扎前降支冠狀動脈誘導(dǎo)出急性心肌梗死，假手術(shù)組僅施行假手術(shù)，無冠脈結(jié)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(shù)施行前將所有實驗動物麻醉(腹膜內(nèi)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(shù)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(diào)節(jié)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(cè)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(shù)縫線結(jié)扎前降支。由于大鼠心率較快，穿針時應(yīng)避免撕裂心肌，冠脈結(jié)扎完成后，擴張肺部，關(guān)閉胸腔。術(shù)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(dǎo)聯(lián)位置參照人類十二導(dǎo)聯(lián)體表心電圖，參數(shù)設(shè)置為:紙速50 mm/s，電壓10 mm/mV。采集每只大鼠術(shù)前、結(jié)扎后20 min、結(jié)扎后4周的心電圖。

1.5 心功能檢測 術(shù)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(nèi)徑(LVEDd)、左室收縮末期內(nèi)徑(LVESd)、射血分數(shù)(EF)的值。每只大鼠測量數(shù)值取三個心動周期的平均值。

1.6 病理學(xué)觀察 將術(shù)后4周大鼠統(tǒng)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(jié)果

2.1 大鼠存活情況 由于前期預(yù)實驗的反復(fù)練習(xí)，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(shù)中因室顫、Ⅲ度房室傳導(dǎo)阻滯死亡2只，失血過多死亡1只，術(shù)中痰液堵塞氣道死亡1只，術(shù)后24 h因手術(shù)創(chuàng)傷及心力衰竭死亡2 只。假手術(shù)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(shù)前相比，心肌梗死組術(shù)后20 min心電圖可見多導(dǎo)聯(lián)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(dǎo)聯(lián)T波低平，部分導(dǎo)聯(lián)出現(xiàn)病理性Q波。假手術(shù)組大鼠術(shù)前、術(shù)后20 min、術(shù)后4周心電圖未見明顯動態(tài)變化。此時心肌梗死組及假手術(shù)組均可見碎裂QRS波的出現(xiàn)，其中假手術(shù)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(fā)生率的統(tǒng)計學(xué)分析提示兩者差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=32.044,P<0.001 )。見表1。

表1 假手術(shù)組和心肌梗死組 fQRS波發(fā)生率比較[只(%)]

2.3 心臟超聲的結(jié)果 術(shù)后4周，可以觀察到心肌梗死組大鼠與假手術(shù)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(shù)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(shù)后4周心肌梗死組和假手術(shù)組心功能的比較

表3 術(shù)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(xué)改變 4周后大鼠統(tǒng)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(qū)與正常心肌存在分界，梗死區(qū)顏色發(fā)白，室壁變薄。假手術(shù)組HE染色未見梗死區(qū)，心肌細胞排列規(guī)整；心肌梗死組可見心肌細胞數(shù)目減少，大量纖維組織增生，肌纖維排列紊亂，見圖1；假手術(shù)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(shù)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(shù)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(fā)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(dǎo)致沖動傳導(dǎo)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(huán)灌注的異常誘發(fā)了心肌缺血，缺血的心肌表現(xiàn)出異常的松弛和僵硬，這是早期舒張性心功能不全的發(fā)病基礎(chǔ)，而持續(xù)的心肌缺血和瘢痕的形成可引起收縮功能障礙，最終導(dǎo)致心力衰竭[7]。Flowers等[8]通過對128名患者的尸體解剖中發(fā)現(xiàn)碎裂QRS波的形成可能與心室的體積擴大有關(guān)。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(xiàn)為心力衰竭。

根據(jù)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(fā)生率(34.9%)。前期實驗中，本研究通過結(jié)扎大鼠冠脈前降支建立大鼠急性心肌梗死模型，結(jié)果顯示心肌梗死組的大鼠碎裂QRS波的發(fā)生率明顯高于假手術(shù)組大鼠，且與心肌梗死的時間呈正相關(guān)，結(jié)扎引起的心肌缺血時間越長，碎裂QRS波出現(xiàn)率越高[10]。本實驗中術(shù)后4周心肌梗死組碎裂QRS波的發(fā)生率遠遠高于假手術(shù)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(shù)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(xiàn)可能與冠脈前降支結(jié)扎后，心肌缺血壞死心肌瘢痕的形成有關(guān)。

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(yù)測價值。本實驗中，結(jié)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(fā)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(guān)系更具有針對性。結(jié)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(shù)減低成正相關(guān)。

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(tǒng)計時可能出現(xiàn)偏差。同時在觀察碎裂QRS波與心功能的關(guān)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(guān)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(guān)。

綜上所述，碎裂QRS波作為一種全新的無創(chuàng)電生理學(xué)指標，具有價格便宜、容易獲得的特點，其檢出可以協(xié)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(guān)聯(lián)，仍需要后期大量研究來進一步論證。

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