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3种不同手振声学造影剂在右心声学造影中应用的对比研究.doc

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3 种不同手振声学造影剂在右心声学造 影中应用的对比研究 冯坤 唐炯 范新荣 何川 黄深 龙小滨 范忠才 西南医科大学附属第一医院心内科 成都大学附属医 院心内科 成都市第三人民医院心内科 摘 要: 目的:比较使用手振激活加血生理盐水、手振激活 50%葡萄糖溶液与传统手振激 活生理盐水进行右心声学造影的稳定性、有效性、敏感性、安全性, 为临床选择 右心声学造影剂提供参考。方法:选取2015-01-2017-08成都市第三人民医院、 成都大学附属医院门诊及住院患者中怀疑有右向左分流 (RLS) 的患者 (不明原 因脑卒中、短暂性脑缺血发作、先兆性偏头痛) 105例。所有患者均采用振荡 20 次的3 种不同手振声学造影剂进行造影。记录患者右心微泡显影持续时间;观察 RLS情况并进行半定量分析;监测患者造影前后的心率、血压、呼吸频率、血氧 饱和度。结果:手振加血激活生理盐水、手振激活 50%葡萄糖溶液较传统手振激 活生理盐水空气微气泡使用时右心微泡显影持续时间长, 差异有统计学意义 (P0.05) , 但手振加血激活生理盐水对于Ⅱ、Ⅲ级 分流敏感度更高, 差异有统计学意义 (P0.05) 。结论:手振加血激活生理 盐水、手振激活50%葡萄糖溶液是2种经济、安全、有效的右心声学造影剂, 尤 其是手振加血激活生理盐水, 其造影效果较传统手振激活生理盐水更好, 制备 方便, 值得临床推广。 关键词: 声学造影; 微泡; 生理盐水; 葡萄糖; 卵圆孔未闭; 作者简介:范忠才, E-mail:zhongcai9665@126.com A comparative study on hand-agitated saline solution with blood, hand-agitated 50% glucose solution and traditional hand-agitated saline solution in right heart contrast echocardiography FENG Kun TANG Jiong FAN Xinrong HE Chuan HUANG Shen LONG Xiaobin FAN Zhongcai Department of Cardiology, the First Affiliated Hospital of Southwest Medical University; Department of Cardiology, the Third People's Hospital of Chengdu; Department of Cardiology, the Affiliated Hospital of Chengdu University; Abstract: Objective:To compare the stability, effectiveness, sensitivity and safety of hand-agitated saline with blood, hand-agitated 50% glucose and hand-agitated saline solution, and to provide reference points in clinical examination.Method:One hundred and five inpatients or outpatients suspected of right to left shunt (RLS;including cryptogenic stroke, transient ischemic attack, migraine with aura) in the Third People's Hospital of Chengdu and the Affiliated Hospital of Chengdu University.All patients underwent contrast transthoracic echocardiography in which three different contrast agents had been hand-agitated for 20 times.We observed the right heart microbubbles developing time of three groups, semi-quantitatively analyzed the RLS and monitored the change of heart rate, respiratory rate, oxygen saturation.Result:The right heart microbubbles developing time of hand-agitated saline with blood and hand-agitated 50% glucose are longer than hand-agitated saline, the difference was statistically significant (P0.05) , hand-agitated saline with blood was more sensitive in detection of GradeⅡ and GradeⅢ, the difference was statistically significant (P0.05) .Conclusion:Hand-agitated saline with blood and hand-agitated 50% glucose are two cost-effective, safe, effective right heart contrast agents.Especially, the contrast effect of hand-agitated saline with blood is better than traditional hand-agitated saline.Hand-agitated saline with blood is easy to prepare and deserves extensive application. Keyword: contrast echocardiography; microbubbles; saline; glucose; patent foramen ovale; 右心声学造影最早由Joyner于1966年提出, 已经成为一种广泛应用于诊断心血 管疾病的技术, 其主要原理是利用微气泡 (microbubbles) 与血液间巨大的声 阻抗差, 从而发生强烈反射, 在常规超声心动图中显示特殊的微泡图像, 从而 协助诊断心血管疾病, 尤其是判断血流的分流方向以及半定量分析[1-2]。人体 肺毛细血管直径6~9μm, 而右心声学造影剂微泡直径>10μm, 因此, 正常情况 下经静脉注射的右心声学造影剂不能通过肺循环进入左心内, 如果操作者在左 心内检测到微气泡的信号, 说明心腔内或者心脏外存在异常通道, 使得右心造 影剂可以经其分流至左心系统。 尽管随着超声设备的发展, 彩色多普勒的广泛应 用, 极大提高了超声心动图诊断左向右分流 (left to right shunt, LRS) 心血 管病的准确率, 但对于卵圆孔未闭中的右向左分流 (right to left shunt, RLS) , 右心声学造影显示了其独有的敏感性, 即使对于极其微量的低速分流也 能清晰显示[3]。经过几十年的发展, 右心声学造影剂种类繁多, 主要包括含二 氧化碳类造影剂、双氧水、含空气类造影剂等, 临床常用的造影剂为手振含空气 类造影剂, 2014年美国超声心动图协会 (american society of echocardiography, ASE) 声学造影指南以及2016年中国心血管超声造影检查专 家共识仍将手振激活生理盐水 (agitated saline solution, AS) 这一传统造影 剂作为推荐使用右心声学造影剂[4-5]。然而, 近年来, 随着卵圆孔未闭与心脑 血管疾病的相关研究越来越受到关注, 通过右心声学造影提高 RLS的检出率对 患者得到合理治疗十分重要, 传统AS造影的方法不断被改进, 常见的改进方法 为手振加血激活生理盐水 (agitated saline solution with blood, ASB) , 也 有文献报道将手振激活 50%葡萄糖 (agitated 50%glucose solution, AGS) 用 于动物及人体进行右心声学造影取得了更好的效果[6-10]。本研究首次将 ASB、 AGS、AS 三者同时在经胸超声心动图右心声学造影 (contrast transthoracic echocardiography, cTTE) 中的应用效果进行对比研究, 为临床寻找更为方便、 安全、有效的右心声学造影剂提供参考。 1 对象与方法 1.1 对象 选取2015-01-2017-08成都市第三人民医院、 成都大学附属医院门诊及住院疑似 RLS患者。入选标准:不明原因脑卒中 (cryptogenic stroke, CS) 、短暂性脑 缺血发作 (transient ischemic attack, TIA) 、先兆性偏头痛 (migraine with aura, MA) 患者。 排除标准:经胸超声心动图 (transthoracic echocardiography, TTE) 切面显示不清, 不能配合完成Valsalva 动作 (valsalva maneuver, VM) 者。纳入患者105例, 男45例, 女60例;年龄 16~55岁, 平均 (40±10) 岁。 其中CS 患者41例 (39%) , TIA患者33例 (31%) , MA患者31例 (30%) 。所 有患者均已被告知右心声学造影目的、方法、可能存在风险及应对措施, 并签署 知情同意书。 1.2 仪器与方法 采用Philips IE 33 彩超机, S5-1电子相控阵探头, 探头频率1.7~3.4 MHz。所 有超声图像均固定由 1名高年资心血管彩超医生操作采集, 所有造影图像均选 取标准心尖四腔切面, 连续动态采集并存储图像, 同时由2名医生分别负责记 录时间, 1 名医生负责造影剂的配制与注射。所有患者均先行常规 TTE, 观察心 脏结构及功能。 患者取左侧卧位, 留置针穿刺右侧肘正中静脉并连接三通管。造影剂制备: (1) AS:20 ml空针抽取 9ml生理盐水, 另一支空针抽取 1ml空气, 2支空针通过三通 管互相快速推送震荡 20次, 制成AS。 (2) ASB:20ml 空针抽取8ml 生理盐水后 再回抽1ml血液, 另一支空针抽取 1ml空气, 2支空针通过三通管互相快速推送 震荡20 次, 制成ASB。 (3) AGS:20ml空针抽取 9ml 50%葡萄糖溶液, 另一支空 针抽取1ml空气, 2 支空针通过三通管互相快速推送震荡 20次, 制成 AGS。 每例患者均先后使用 3种不同的手振激活造影剂进行 cTTE。嘱患者行用力吹气 测压法VM, 使用水银压力表吹气测压, 使胸腔压≥40 mmHg (1mmHg=0.133kPa) , 用力吹气测压法VM 较传统VM对于RLS的检出率高[11]。VM开始后约 5s以弹丸 方式将激活造影剂注射入右侧肘静脉, 当造影剂充满右心时立即松气, 记录右 心开始显影到微气泡逐渐减少到每帧图像低于10个微气泡的时间 (T-R) , 然后 逐帧回放, 观察左心内有无微气泡出现, 并进行半定量分析。 按照回放静止的单 帧图像上左心腔内出现的微气泡数量将 RLS 进行分级, 分级标准依次为:0级, 左心腔内没有出现微泡, 无RLS;Ⅰ级, 左心腔内可见 1~10个微泡/帧, 为少量 RLS;Ⅱ级, 左心腔内可见10~30个微泡/帧, 为中量RLS;Ⅲ级:左心腔内可见>30 个微泡/帧, 或左心腔几乎充满微泡, 心腔显影浑浊, 为大量RLS;同时根据左 心腔微泡显影时间, 判断RLS来源于心脏内或肺动静脉畸形通道, 显影时间在 3~5个心动周期内, RLS 多来源于PFO, 超过 5个心动周期多考虑为肺动静脉畸 形通道[12-14]。3 种手振微气泡造影剂注射顺序随机, 任意2种微气泡注射间 隔10min 以上, 造影前确保心腔内无前次造影剂残留。 采用多参数心电监护仪全程监测患者造影前后心率、血压、呼吸频率、血氧饱和 度。 1.3 统计学处理 应用SPSS19.0 软件进行统计学处理。T-R、心率、呼吸频率、血氧饱和度经统计 学分析均符合正态分布, 以 表示。采用单因素方差分析比较应用各组造影 剂患者T-R差异, 进一步组间两两比较采用 LSD-t检验;采用χ比较各组患者 RSL检出率差异, 采用χ分割检验进一步组间两两之间比较;采用秩和检验比较 各组造影剂检出RLS 半定量分析结果, 采用 Nemenyi检验进一步组间两两比较; 采用配对t检验比较造影前后患者心率、呼吸频率、血氧饱和度。以 P0.05) 。 2.4 RLS 半定量分析结果比较 105例患者中, 有31例患者使用3种右心造影剂均未发现RLS;余下的74例患者 中, 有20例使用AS造影未发现RLS;3种造影剂的RLS半定量分析结果差异有统 计学意义 (PAGS>AS (图1) 。 表1 不同手振右心声学造影剂 RLS半定量分析结果比较 Table 1 The semi-quantitative analysis of three groups 下载原表 2.5 使用不同造影剂前后心率、血压、呼吸频率、血氧饱和度比较 所有患者在检查前后均未诉特殊不适, 无不良事件发生, 心电图未见特殊改变。 注射不同微泡造影剂的前后心率、呼吸频率、血氧饱和度差异均无统计学意义 (P>0.05) , 见表2。 图1 同一患者应用不同手振激活造影剂对 RLS 进行检测Figure 1 cTTE performed using different contrast agents in the same patient 下载 原图 a:ASB组, 可见大量的RLS, 整个左心充满微泡, 心腔显影浑浊;b:AGS组, 可见 大量的RLS, 但密度低于 ASB组;c:AS组, RLS 明显降低, 微泡密度稀疏。 表2 使用不同造影剂注射前后监护参数比较 Table 2 Life-parameters before and after cTTE 下载原表 3 讨论 近年来, 对于卵圆孔未闭相关的隐源性脑卒中、偏头痛等问题越来越受到重视, 临床亟需一种安全、方便、有效的方法对卵圆孔未闭引起的 RLS进行验证, 右心 声学造影这一传统的技术越来越受到重视[3,15]。从 20世纪60年代, 国外学者 便开始尝试将AS应用于右心声学造影[16-17]。 在数十年的发展过程中, 我国学 者王新房等[1]先后将双氧水、二氧化碳制剂等应用于右心声学造影, 并取得了 良好的效果, 然而, 双氧水及二氧化碳制剂等造影剂因制备不便、 不良反应较多, 临床已不常应用。 高云华等[10]对比研究了AGS与AS应用于右心声学造影的效果, 认为AGS比AS 具有微泡持续时间更长、显影浓度更高的优势, 这可能是由于50%葡萄糖溶液具 有更大的黏度, 从而使微泡形态更加稳定。 Wang等[18]对比研究了ASB与AS, 从显微镜下观察同样使用 1 ml空气且同样手振 20次的ASB与AS, ASB 组镜下显示 产生微泡数量明显多于 AS组, 微泡大小无明显差异, 证明体外环境中 ASB中微 泡的稳定性更好;同时在体内造影试验中, ASB 组造影效果及RLS检出率也明显 优于AS组, 这一方面可能由于加血生理盐水在同样20次的振荡次数中, 能够产 生更多微泡, 另一方面可能与加血生理盐水微泡在血管内流动过程中形态更稳 定有关。 本研究将ASB、 AGS与 AS的T-R进行对比, 结果显示 ASB组>AGS组>AS 组, 说明 ASB、AGS 微泡具有更好的稳定性和持久性, 且ASB微泡效果更佳。ASB、AGS较 传统AS造影剂对RLS具有更高的检出率, AS对于RLS的检出具有一定假阴性率。 表1显示, 尽管ASB与AGS对RLS的检出率无明显统计学差异, 但是在RLS分级 中, ASB 组对Ⅱ、Ⅲ级分流检出例数更多, 说明ASB造影剂具有更高的敏感性。 2015年《卵圆孔未闭处理策略中国专家建议》及 2017年《卵圆孔未闭预防性封 堵术中国专家共识》 均将 RLS的半定量分级作为了封堵卵圆孔的重要依据, 尤其 是Ⅱ、 Ⅲ级的RLS是卵圆孔未闭封堵术的重要适应证之一[12,19]。 本研究中, ASB 造影剂对RLS检出率高, 且对Ⅱ、 Ⅲ级分流敏感性更好, 更能为临床提供诊疗依 据。 右心声学造影很少发生不良反应 (约0.062%) , 且发生时间短暂, 常为一过性 症状, 如焦虑、头痛、呼吸频率增快、心率增快、心律失常等, 文献尚未报道严 重并发症者;AS经长期右心声学造影应用, 其安全性也得到了充分肯定, 未查 及文献报道AS进行右心声学造影时不良事件发生[20-22]。本研究中, 105例患 者造影前后均常规进行了生命体征监测, 均未诉特殊不适, 心电图无特殊改变, 监测生命体征平稳, 心率、呼吸频率、血氧饱和度等数据无统计学差异, 证明了 ASB、AGS 的安全性不低于 AS。 为了取心尖四腔切面时图像显示清晰, 嘱患者采用了左侧卧位, 故肘静脉留置 针均穿刺右侧肘静脉, 以免左侧卧位阻碍造影剂快速回流入腔静脉。 同时, 静脉 留置针均采用了型号较大的 18G, 一方面利于制备加血生理盐水时回抽血液通 畅, 另一方面利于快速弹丸式推注造影剂, 使右心内造影剂浓度短时间内达到 最高水平。为了使 VM标准化以及提高RLS的检出率, 笔者均使用了改良的用力 吹气测压法VM。 综上所述, 同样使用 1 ml空气制备的手振激活声学造影剂, 在右心声学造影时 ASB及 AGS 均较AS 体现出了更大的优势, 尤其是 ASB对Ⅱ、Ⅲ级RLS 检出率更 高。ASB制作简单、取材方便, 不增加患者额外经济负担, 造影效果良好, 安全 性高, 临床可推广使用。 参考文献 [1]王新房, 谢明星.超声心动图学[M].5版.北京:人民卫生出版社, 2016:144-161. 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