基于双能量CT多模态影像技术评价山羊冠状动脉微循环障碍模型的实验研究

发布时间：2020-09-08 21:03

　　第一部分山羊冠状动脉微循环障碍模型的制备目的:以单分散聚苯乙烯微球为栓塞剂,采用经皮微导管介入方法建立可存活的萨能奶山羊冠状动脉微循环障碍模型,探讨建立慢性心肌缺血动物模型的方法。方法:实验用萨能奶山羊10只,雌雄不限,5-8月龄挑选实验动物。麻醉后经股动脉选择性插管,于不同分支冠状动脉远端缓慢注入相同浓度不同剂量单分散聚苯乙烯微球,于术后第7天后采用空气栓塞处死实验动物,取出心脏冰冻后自心尖到心底部于垂直室间隔方向切成厚约2mm薄片,平展至于培养皿中,使用氯化三苯基四氮唑染色约20 min后,取心肌各节段进行固定,对心肌组织行TTC染色和组织病理学观察,苏木精-伊红(HE)染色证实有无心肌损伤,确定心肌微循环灌注障碍区域。结果:实验动物8只雄性,2只雌性,体重(18.61±3.01)kg,实验动物术中死亡3只,余7只实验动物顺利完成造模,微球计数为1.14×10~6/ml,注射总量为1ml时实验动物可长期存活。心肌TTC染色和病理示微血管栓塞区域心肌梗死或缺血。结论:通过以单分散聚苯乙烯微球为栓塞剂,可以建立存活萨能奶山羊冠状动脉微循环障碍模型。第二部分山羊冠状动脉微循环障碍的多模态影像学评价目的:通过建立萨能奶山羊冠状动脉微循环障碍模型,以组织病理学为金标准,比较双源CT双能量心肌血池成像(Dual-source CT Myocardial Perfusion Imaging,DECT-MPI)和单光子发射计算机断层成像(Single-Photon Emission Com-puted Tomography,SPECT)、正电子发射计算机断层成像(Positron Emission Computed Tomography,PET)以及磁共振(Magnetic Resonance Imaging,MRI)评价心肌灌注成像诊断冠状动脉微循环障碍的准确性,探讨多模态影像学诊断心肌微循环障碍的应用价值。方法:第一部分实验动物术后7天后分别行DECT-MPI、SPECT/CT心肌灌注、PET/CT氨水心肌灌注显像及MRI心肌灌注-心肌延迟强化成像。结果:(1)实验动物术中死亡3只,余7只实验动物顺利完成造模、DECT-MPI、SPECT/CT心肌灌注、PET/CT心肌灌注显像及MRI心肌灌注-心肌延迟强化成像。共计119个心肌节段,病理证实有缺血心肌节段18个,正常心肌节段101个;共评估119个心肌节段。(2)以病理学为金标准,DECT-MPI诊断冠状动脉微循环障碍的敏感性为55.56%(10/18)、特异性为98.02%(99/101)、阳性预测值为83.33%(10/12)、阴性预测值为92.52%(99/107)、准确性为91.60%(109/119);(3)(99m Tc-MIBI)SPECT-MPI诊断冠状动脉微循环障碍的敏感性为66.75(11/16)、特异性为98.83%(85/86)、阳性预测值为91.66%(11/12)、阴性预测值为94.44%(85/90)、准确性为94.12%(96/102);(13N-NH3)PET-MPI诊断冠状动脉微循环障碍的敏感性为93.75%(15/16)、特异性为97.68%(84/86)、阳性预测值为88.23%(15/17)、阴性预测值为98.82%(84/85)、准确性为97.06%(99/102)。(4)CMR-MPI诊断冠状动脉微循环障碍敏感性为50%(2/4)、特异性为100%(13/13)、阳性预测值为100%(2/2)、阴性预测值为86.67%(13/15)、准确性为88.24%(15/17)结论:(1)以组织病理学为金标准,多模态影像学评估冠状动脉微循环障碍与病理学对照有较好的一致性。(2)DECT可一站式同时完成冠状动脉和心肌微循环的评估,可半定量评估心肌微循环灌注情况,图像质量及准确性的影响因素有:心室内碘剂的线束硬化、心肌运动导致的伪影及心脏周围结构等因素。(3)(13N-NH3)PET-MPI诊断CMD准确性高,但不能同时评价冠状动脉情况。由于空间分辨率低,图像质量受到影响。(4)(99m Tc-MIBI)SPECT-MPI评价CMD准确性高,缺点是:扫描时间长,存在运动伪影,心脏周围组织的衰减也可产生伪影。(5)CMR诊断CMD准确性较高,敏感性较低,缺点是:评价冠状动脉存在局限性。
【学位单位】：内蒙古医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R-332;R541.4
【部分图文】：

实验流程,丙泊酚,静脉留置针,禁水

图 1 实验流程图1.2 方法1.2.1 实验动物准备及麻醉实验山羊麻醉前禁食 36 h 禁水 8h，使用外科备皮包备皮，耳缘静脉穿刺静脉留置针，根据 3~4mg/kg 给予丙泊酚诱导麻醉，连接三通管，持续泵入丙泊酚24~32mg/kg 维持麻醉。1.2.2 动物模型制备

建模,心肌疾病,实验动物,微球

图 2 实验动物 1 号图图 A 为建模前 CAD 示建模前冠状动脉未见狭窄、闭塞及其他心肌疾病；图 B 为建模时于前降支远端注射微球 1.14×106个；图 C 为心尖段 TTC 染色 20min 后病理图；图 D 为 HE 染色，可见心肌细胞水肿或细胞核碎裂溶解，伴有炎细胞浸润。3. 讨论本研究以单分散聚苯乙烯微球为栓塞剂，通过 10 只萨能奶山羊采用经皮微导管介入方法，建立冠状动脉微循环障碍模型。结果显示，利用单分散聚苯乙烯微球作为栓子，采用经股动脉穿刺微导管介入的方法建立 CMD 模型，模型建立成功，实验动物存活时间长，提供了一种冠状动脉微循环障碍模型。本研究以冠状动脉造影和病理学结果为标准，证实心肌为冠状动脉微循环障碍导致的缺血状态，相应的大血管未见血栓及狭窄，提示造模成功。3.1 建模参数分析本实验选用瑞士萨能奶山羊，体重（12.5~22.7）kg，平均（18.61±3.01）kg，心率（152.28±14.58）bpm，实验选用丙泊酚进行动物实验麻醉，根据 3.3~4mg/kg

假阳性,实验动物,敏感性,预测值

图 3-2 17 心肌节段2.3 多模态影像学诊断准确性评估2.3.1 DECT-MPI 诊断准确性评价诊断冠状动脉微循环障碍的敏感性为 55.56%、特异性为 98.02%、阳性预测值为 83.33%、阴性预测值为 92.52%、准确性为 91.60%（见表 3）。DLP 为 241.82±77.09 mGy·cm，ED=6.29±2.00mSv。本研究中假阳性心肌节段共 2 个，考虑其中一例是由于实验动物心肌碘浓度是受周围组织高低密度的组织结构影响导致假阳性的发生，另一例是由于心肌运动产生的断层伪影导致，并且研究发现高心率实验动物的 DECT-MPI 检查成功率低，易出现假阳性的发生。2.3.2 (99mTc-MIBI)SPECT-MPI 诊断准确性评价SPECT-MPI诊断冠状动脉微循环障碍的敏感性为66.75%、特异性为98.83%、

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