截肢手术对兔心脏功能及电活动的影响研究

摘要

背景与目的:心律失常是围手术期常见的并发症之一,国内外报道术后心律失常的发生率在10％-56%不等。由于近年来自然灾害的频发及交通事故发生率的逐年上升,断肢创伤和行截肢手术的患者越来越多的出现在我们的生活当中,目前国内外对于截肢手术创伤对心功能的影响以及引起心律失常的机制尚未明确。本实验采用手术的方法建立兔右后肢截肢手术创伤模型,并利用单相动作电位技术动态观察术中、术后不同时间点兔心电图、右心室心内膜单相动作电位及左心室内压的变化及相关抗心律失常药物的干预效果,同时观察截肢前和截肢后2h兔心脏超声、CRP、CTNI、PBNP、IL-6及TNF-α的变化,了解截肢手术创伤对心脏功能、心脏电活动的影响并初步探讨其可能的机制及抗心律失常药物的选择及其作用机理。
　　方法:
　　第一部分:健康雄性日本大耳白兔30只,体重(2.81±0.44)kg,随机分为5组(n=6),第一组为截肢对照组,第二组为利多卡因(lidocaine,Lid)干预组,第三组为盐酸艾司洛尔(esmolol,Esm)干预组,第四组为胺碘酮(amiodarone,Ami)干预组,第五组为维拉帕米(verapamil,Ver)干预组。麻醉动物后,将针形电极插入四肢皮下,记录标准Ⅱ导联心电图,经右侧颈外静脉置入电极至右心室,记录右心室心内膜单相动作电位(monophasic action potential,MAP),经左侧颈总动脉置入导管至左心室,记录左心室内压(left ventricular pressure,LVP)。待心电图(electrocardiogram,ECG)、MAP及LVP波形稳定后,实施截肢手术,各组给予相应药物干预。动态观察并记录术前、术中及术后5min、15min、30min、45min、60min、90min、120min的ECG、MAP及LVP各项指标的变化。
　　第二部分:取截肢对照组、Esm组及Ami组兔,在麻醉兔后,分别于手术前及术后2h行超声心动图检查,并留取无菌静脉血4ml,离心后取血清,采用放射免疫法测定肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白介素6(interleukin-6,IL-6),采用免疫比浊法测定C反应蛋白(Creactive protein,CRP),采用非均相免疫法测定心肌肌钙蛋白I(cardiac troponini,CTNI),采用单克隆非均相免疫法测定B型氨基端利钠肽原(N-terminal Pro-Brain Natuiuretic Peptide,PBNP)。
　　结果:
　　第一部分:截肢对照组截肢后有50%的兔出现室性心律失常,表现为室早及短阵室速,所有兔在术后120min均出现ST-T改变。与术前比较,截肢对照组截肢术后45min心率增快约15%(P<0.05);QT间期术后45min缩短最明显(P<0.05);LVSP、LVEDP术后45min开始明显下降(P<0.05),120min达到最低(P<0.01);-dp/dmtax术后5min开始升高(P<0.05),120min达到最高(P<0.01);+dp/dmtax、MAPA、MAPD90、MAPD50及Vmax术后30min开始均明显下降(P<0.05),120min达到最低(P<0.01)。
　　Lid组在截肢后未出现室性心律失常,有5只兔于截肢后120min出现不同程度ST-T改变。与截肢对照组相应时间点比较,Lid组手术前后各时间点QT间期、LVSP、MAPA、Vmax、MAPD90及MAPD50均明显降低(P<0.05),-dp/dmtax均明显升高(P<0.05);截肢后30min至120min各时间点LVEDP均明显下降(P<0.05);术前与截肢后5min至60min各时间点+dp/dmtax均明显下降(P<0.05)。
　　Esm组在截肢后有1只兔偶有室性早搏,有5只兔于截肢后120min出现不同程度ST-T改变。与截肢对照组相应时间点比较,Esm组手术前后各时间点心率、LVSP均明显降低(P<0.05),MAPD90及MAPD50均明显缩短(P<0.05),-dp/dmtax均明显升高(P<0.05);术前及术后90min、120minPR间期明显延长(P<0.05);术前及术后5min、15minQT间期明显缩短(P<0.05);术前及术后5min至90min各时间点+dp/dmtax均明显下降(P<0.05);术前及术后30min至120min各时间点LVEDP均明显下降(P<0.05)。
　　Ami组在截肢后未见室性心律失常,有3只在截肢后120min出现ST-T改变。与截肢对照组相应时间点比较,Ami组手术前后各时间点心率均明显降低(P<0.05),PR间期、MAPD90均明显延长(P<0.05);术前及术后5min、15min+dp/dmtax明显下降(P<0.05);术前及术后60min、120min-dp/dmtax明显升高(P<0.05);LVSP、LVEDP、MAPA、Vmax、MAPD50在手术前后各时间点与截肢对照组相应时间点比较无差异(P>0.05)。
　　Ver组在截肢后有1只偶有发生室性早搏,有5只兔于截肢后120min出现不同程度ST-T改变。与截肢对照组相应时间点比较,Ver组手术前后各时间点PR间期、-dp/dmtax均明显增高(P<0.05),LVSP、LVEDP、+dp/dmtax、MAPD90、MAPD50均明显下降(P<0.05);术前及术后5minQT间期明显缩短(p<0.05);MAPA、Vmax手术前后各时间点与截肢对照组相应时间点比较无差异(P>0.05)。
　　第二部分:与截肢术前比较,截肢对照组术后2h反应左室收缩功能的LVEF及LVFS均明显下降,未见局部室壁运动受限,未见心包积液,CTNI、PBNP、TNF-α及IL-6均明显增高(p<0.05)。与截肢对照组相应时间点比较,Ami组术后2hLVEF及LVFS均明显下降(p<0.05),术前及术后2hPBNP明显增高(p<0.05)。CTNI、CRP、TNF-α及IL-6手术前后各时间点与截肢对照组相应时间点比较无差异(P>0.05)。与截肢对照组相应时间点比较,Esm组术前及术后2hLVEF及LVFS均明显下降(p<0.05),CRP均明显增高(p<0.05),术后2hCTNI、PBNP明显增高(p<0.05)。TNF-α及IL-6手术前后各时间点与截肢对照组相应时间点比较无差异(P>0.05)。
　　结论:1、截肢创伤可致(1)心肌缺血性改变,包括心电图ST-T改变、MAPA、Vmax的下降、CTNI升高;(2)心功能受损,包括LVEF、LVFS、LVSP、LVEDP及+dp/dmtax的下降,-dp/dmtax、PBNP的升高;(3)心律失常,包括心率增快、室性早搏、短阵室性心动过速,与MAPD90与MAPD50的缩短有关;(4)血清TNF-α、IL-6明显升高,CRP亦有增高的趋势,提示截肢后体内前炎症因子水平增高,可能与加重心肌细胞损伤有关。2、利多卡因、艾司洛尔、维拉帕米可减少截肢后室性心律失常的发生,加重截肢后心功能的受损,对心肌缺血无改善作用。3、胺碘酮可降低心率,减少室性心律失常的发生,对心肌缺血有一定防护作用,并对心功能具有一定的负性作用,但负性心肌的作用相对较弱。因此我们对于截肢创伤后心律失常的治疗首选胺碘酮。

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前言

第一部分：截肢手术对兔心脏电活动的影响

1材料与方法

1.1实验动物

1.2 实验分组

1.3 实验药品与器材

1.4 实验过程

1.5 观察指标

1.6 统计学分析

2 结 果

2.1 截肢前后心电图ECG的变化

2.2 截肢前后LVP的变化

2.3 截肢前后右心室心内膜MAP的变化（见附图2）

3 结 论

第二部分 截肢手术对兔心脏功能的影响

1 材料与方法

1.1实验动物

1.2 实验分组

1.3 实验药品与器材

1.4 实验过程

1.5 统计学分析

2 结 果

2.1截肢前后心脏超声指标的变化：见附表12。

2.2 截肢前后血清心肌标志物水平的变化：

2.3 截肢前后血清部分炎症因子的变化：

3 结 论

讨论

展 望

参考文献

综 述

攻读硕士期间发表论文

致谢