急性缺血时左心室内膜心肌电生理性质的改变及室颤的发生机制前言心室颤动是心脏病患者猝死的主要原因，而急性心肌梗塞是临床上诱发室颤的最常见疾病。近百年来，虽然人们对室颤进行了不断的研究，但是有关室颤的确切机制仍然没有定论。在室颤的治疗方面，除了50年代出现的电击转律以外，几乎没有什么进展。而对于室颤的预防，ICD由于昂贵的价格限制了其广泛的应用，且多数患者死于室颤的首次发作。因此，研究室颤的机制，尤其在急性心肌梗塞时，室颤的发生机制及影响因素，具有重要的现实意义。心肌梗塞后，心肌电生理性质的改变是室颤产生的基础。目前已有的关于急性缺血对心肌电生理性质影响的研究主要局限在少数几个点的缺血心肌，不能反映心脏的整体变化；研究的内容主要是动作电位时程，复极离散等这些固有异质性的改变，但越来越多的证据显示，在室颤的发生和维持过程中，电生理性质的动态改变(复极性质)可能起更重要的作用。本实验应用非接触标测技术，首次研究了急性缺血对左心室内膜复极离散和恢复性质的整体的影响；系统标测室颤初始阶段，激动在心内膜传导的方式和特点。对急性缺血时，心室颤动的发生机制进行了初步的探索。方法1、实验过程健康成年杂种犬10只，雌雄不限，体重25-30 kg，由中国医科大学盛京医院动物实验中心提供。3％戊巴比妥钠1 mL／kg腹腔内注射(必要时适量补充)。麻醉后，予气管插管和人工通气(8200型呼吸机)。解剖暴露双侧股动，静脉。分别穿刺并植入鞘管。在X光引导下，经动脉送入标测球囊和大头导管达左心室，构建心腔三维几何模型。经静脉送入起搏电极达右心室。左侧开胸暴露心脏，悬吊心包膜。分别采用S1S1和S1S2刺激以获得需要的电生理参数。于冠状动脉前降支近中段(第1对角支发出后)缝制一个阻断带，以阻断前降支远端血流，制造急性心肌缺血模型，心肌缺血以体表心电图ST段改变、心外膜发绀和局部运动不良来确认。缺血30min后，重复缺血前S1S1和S1S2刺激以获得缺血后的电生理参数。完成全部刺激程序后，以快速起搏诱发心室颤动。记录室颤发生最初的10—15秒，然后以电击复律；间隔5—10分钟，待心肌基本恢复后，再次快速起搏诱发室颤，反复4—5次后结束实验。2、电生理参数的测量在左心室三维几何模型上将整个心室分为13个区域，每个区域内放置虚拟电极。分别测量每一电极所在位置虚拟电图的AT、ARI和RT。AT为从起搏信号到ARI起始的时间；ARI的测量以QRS波dV／dtmin的位置作为起点，终点位置根据虚拟电图T波的形态分为3种：负向T波时以dV／dtmax为终点；正向T波时以dV／dtmin为终点；双向T波时取dV／dtmin与dV／dtmax的中间值；复极时间(RT)为AT与ARI之和。以S1S1刺激时心室内各标测点的AT、ARI、RT的最大与最小值之差做为该项指标的离散度。舒张间期(DI)为前一周期ARI的终点至随后周期ARI的起点。以S1S2刺激时，S2的ARI值为纵坐标，相对应的舒张间期(DI)为横坐标画出恢复曲线，采用分段线性回归的方法计算出该曲线最大斜率。3、室颤特点的分析分别以等时图和等势图回放室颤起始阶段心内膜标测记录，分析在每一心搏中激动的传导特点，测量不同部位的激动频率。4、统计分析使用SPSS13.0统计软件进行数据分析，以P＜0.05为有统计学意义。结果1、缺血前，心内膜电生理参数的特点缺血前，AT与ARI呈现明显的负相关。随着AT的逐渐延长，ARI相应缩短。正常心室内膜存在复极梯度，ARId平均为42±8ms。但是由于AT与ARI相反的变化趋势，使得RT局限于较小的范围内，ARId明显大于RTd(29±6ms)。各区域恢复曲线存在一定差异。从心尖部向心底部，曲线的斜率呈逐步下降的趋势，左心室内膜恢复曲线的斜率总体上小于1，最大斜率平均值为0.74±0.16。少数犬在室间隔一侧及心尖部恢复曲线最大斜率大于1。2、缺血后，复极离散度的改变缺血30min后，缺血区AT延长(由23±2ms增至73±18ms，p＜0.01)，而ARI明显缩短，AT与ARI的相关性消失。在非缺血区，各区域AT及ARI的变化不明显。心室内膜复极梯度明显增大。缺血区与非缺血区之间测得的ATd，ARId，RTd都有明显延长，与缺血前比较差异具有显著性(p＜0.01)。3、缺血后，恢复曲线的改变缺血区恢复曲线变平，最大斜率明显减低；而在部分非缺血区(室间隔后部接近心底部及心室流出道附近)恢复曲线变陡峭，斜率显著升高，最大的曲线斜率大于1，与缺血前比较差异明显(p＜0.05)。4、旋波的产生及分布特点在室颤的起始阶段于心内膜均可以记录到旋波。旋波的寿命短暂，大多数看不到一个完整的周期。在一个心搏中多数只有一个旋波出现，偶尔可以看到2个以上旋波同时出现在心内膜不同部位。旋波头不是随机分布的，主要出现在两个区域。40％的旋波头位于室间隔后部接近心底部的区域(非缺血心肌)；43％位于靠近心尖的室间隔和前壁区域(缺血心肌)。在非缺血心肌，不同区域内旋波头出现的频率与该区域此前测得的动作电位恢复曲线斜率之间有明显的相关性(r=0.83，p＜0.05)5、室颤的频率特点在非缺血区，完整的旋波的周期平均为41.2±18.6ms，室颤的激动频率平均为11.7±1.3Hz；而在缺血区，完整旋波的周期平均为74.3±22.8ms，激动频率平均为8.9±1.2Hz。两者比较有显著性差异(P＜0.05)。结论(1)急性冠状动脉闭塞后，缺血心肌的传导减慢和激动恢复时间(即动作电位时程)缩短共同导致心内膜复极离散性增加，有利于心律失常的发生。(2)急性缺血时，缺血心肌和非缺血心肌的动力学因素都发生变化。部分非缺血心肌的动作电位恢复曲线斜率显著增加，最大斜率＞1。(3)在左心室内膜，旋波是室颤发生时激动的主要传导方式之一；缺血心肌和非缺血心肌都参与了旋波的产生，旋波和激动频率的特点提示急性缺血时，两种类型的室颤同时存在。