急性心肌梗死(acute myocardial infarction, AMI)是心外膜冠状动脉完全闭塞造成血流的突然中断引起心肌细胞的缺血和坏死,从而引起一系列的临床表现。目前经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary artery,PCI)是开通梗死相关冠状动脉(infarct related artery,IRA),恢复濒临坏死或严重缺血的心肌组织再灌注最直接有效的方法。随着对AMI研究的逐步深入,人们发现心外膜冠状动脉一旦完全闭塞,即可导致其相关的微小动脉和毛细血管发生相应的损害,这部分患者在PCI术后冠状动脉造影上显示管腔达到再通,且残余狭窄≤10 %,但仍然存在冠状动脉远端缺血区域微循环前向血流障碍(TIMI≤2级) ,这种现象称之为“缓血流”现象(slow reflow phenomenon, SRP)或“无复流”现象(no reflow phenomenon, NRP)。有文献报道,在接受PCI治疗的AMI病人中,其发生率为10%～30%。无复流现象实质上是一种无效再灌注,其所致的组织损伤是缺血性损伤的延伸和叠加,无复流现象是AM I患者进行PCI术中出现的严重的并发症,在急诊PCI术中发生率更高,此时,虽然IRA已经开通,但心肌几乎得不到有效的血流灌注,可直接导致严重的血流动力学障碍和心功能的恶化甚至发生心室颤动、心脏停搏等严重心脏事件。临床上对无复流的判断和界定是预防和治疗的前提。心肌灌注评价仅仅根据TIMI血流判定存在明显局限性,TIMI计帧分级(TFCs)以及心肌组织灌注分级(TMPG)可作为当前简便易行的心肌组织灌注评价方法。而冠脉内应用Doppler导丝可以从另一方面评价心肌组织的灌注水平。急性心肌梗死后部分患者伴有严重的心肌重塑,研究证实心肌重塑与心力衰竭的进程及梗死后的各种严重并发症密切相关,因此抑制心肌重塑已成为急性心肌梗死治疗方案中的重要环节。目前改善无复流现象和逆转心室重塑的药物较少,寻求一种更为理想的药物或方法,将成为临床医生共同关注的课题。问世不久的重组人脑钠尿肽(rhBNP)作为一种心脏保护因子可明显的扩张冠状动脉大血管和阻力血管,提高冠状动脉灌注压力和流量,降低冠脉微血管阻力,改善冠脉微循环灌注,同时增强心肌抗缺氧能力,兼有拮抗交感神经系统、RAAS等神经内分泌系统活性,阻抑心肌纤维增殖等多种生物效应。作为脑钠尿肽(Brain natriuretic peptide, BNP)外源性替代物,重组人脑钠尿肽(recombinant human brain natriuretic peptide,rhBNP)临床应用的安全性、改善血流动力学的有效性已在诸多急性失代偿心力衰竭的试验中得到证实。有鉴于此,本研究在导管超选冠脉LAD技术的支持下,应用经皮冠脉球囊堵塞-再灌注-冠脉内无菌复合微血栓悬液注入建立猪无复流模型,通过冠脉内Doppler导丝血流和压力测定并结合TMPG、TFCs观察rhBNP对冠脉血流和压力变化的影响,从而为临床冠脉内应用rhBNP是否能防治无复流的发生提供实验依据;用心肌灌注显像结合平衡法核素心室显像及超声心动图的方法探讨急性前壁心肌梗死PCI术后患者在常规治疗的基础上应用重组人脑利钠肽(rhBNP)对进一步阻抑心室重塑,提高左心功能,改善患者预后的影响。本研究内容分为以下三个部分:第一部分经皮冠脉球囊堵塞与微血栓悬液注入建立约克猪急性心肌梗死无复流模型的实验研究目的:本研究采用Seldinger’s法穿刺股动脉在导管超选冠脉前降支(left anterior descending branch, LAD)的基础上采用经皮冠脉球囊堵塞-再灌注-冠脉内注入无菌复合微血栓悬液的方法,制备符合人类急性心肌梗死病生理特征的约克猪无复流模型。方法:12头3～5个月龄的约克猪,采用经皮股动脉介入技术、自身对照的方法,应用4F JL3.5、JR4.0冠脉造影导管分别行左、右冠脉造影(coronary angiography,CAG),用6FGuiding超选LAD,在心肌缺血预适应后,球囊堵塞冠脉>45min,撤出球囊心肌再灌注同时间歇注入微血栓悬液,应用可量化的TIMI血流计帧数(TIMI frame count,TFC)、心肌组织灌注分级(TIMI myocardial perfusion grade,TMPG)评价冠脉血流状态和心肌组织灌注水平,以TIMI血流≤2级或TFC≥36.2帧、TMPG≤1级作为急性心肌梗死无复流模型成功标准。同时应用4F Pigtail导管行左室造影,并记录左室舒张末期压力(left ventricular end diastolic pressure , LVEDP)和左室收缩压(left ventricular systolic pressure,LVS.P);应用压力及血流测量仪器( ComboMap System Model 6800)测定冠脉内远(Pd)、近(Pa)端压力,平均峰值血流速度(APV)、舒张期收缩期流速比(DSVR);并应用5F四腔温敏球囊漂浮导管至右室及肺动脉测量平均右房压(mRAP)、平均右室压(mRVP)、平均肺动脉压(mPAP)及肺毛细血管楔嵌压(PCWP);热稀释法测心输出量(CO);监测心电图及动脉血压的变化,并于5、60、120分钟,动脉内抽取血液标本,测定心肌坏死标记物CK-MB、TnI。结果:1、制模共有9头约克猪成活,并达到急性缺血无复流动物模型标准( TIMI血流≤2级,TMPG≤1级),模型成功率为75%(9/12),平均微血栓悬液注射次数为3.2±0.6次。2、无复流模型制作成功后,ECG可见胸前导联ST段弓背向上抬高,可与高大的T波形成单向曲线,然后R波逐渐降低。3、所有制模成功后cTnI和CK-MB均较微血栓悬液注入前增高[(CK-MB 149.89±26.68ng/ml vs. 19.13±3.94ng/ml) , (cTnI 110.14±21.08ng/ml vs. 16.41±3.61ng/ml)]。4、急性心肌梗死无复流后即刻、30、60、120分钟所测PAP、PCWP、LVEDP均较前升高,且有显著性差异(P<0.05),无复流模型制作成功后心率明显增加(P<0.05)。LVS.P在无复流制模成功后明显下降,(P<0.05)。5、冠脉内多普勒血流和压力结果显示:无复流前冠脉APV为25.24±3.64cm/s,DSVR为2.23±0.74。而无复流形成后APV下降至18.51±4.52 cm/s。DSVR为2.15±1.14。CBF由30.09±13.45ml/min降低到20.65±11.29ml/min,CR由4.12±0.92 mmHg·min/ml增加到4.74±0.63 mmHg·min/ml,均有统计学差异。在心肌梗死无复流模型建立后,冠脉内平均压明显降低,分别由无复流前的129.9±19.7 mmHg降低至无复流后的Pa105.2±13.0 mmHg、Pd106.0±11.8 mmHg。远端压力与近端压力变化基本一致。小结:本研究采用Seldinger’s法穿刺股动脉应用我科特有的4F(0.97mm)微型导管行冠脉造影后,以导管超选冠状动脉LAD,采用球囊阻塞-再灌注-冠脉内微血栓悬液灌注方法制作约克猪急性心肌梗死无复流模型,进行冠脉内多普勒导丝评价无复流时冠脉血流变化。具有直观、简便、重复性好、低创伤性、不开胸、成功率高等优点,较以往结扎冠脉制作无复流动物模型的方法更直观,更加符合人类急性心肌梗死无复流发生发展进程,为急性心梗无复流现象及心肌微循环障碍的研究提供了较好的实验动物模型。第二部分应用冠脉内Doppler导丝量化评价rhBNP对急性心肌梗死无复流现象的逆转效应目的:本研究在建立约克猪冠脉狭窄和无复流实验模型的基础上,通过冠脉内应用Doppler导丝结合心肌组织灌注分级,探讨冠脉内注入rhBNP对冠脉血流尤其是无复流的影响及全身血流动力学的变化,为临床应用提供实验依据。方法:12头3-5个月龄的约克猪,均于球囊不完全堵塞情况下左冠状动脉内注射腺苷24ug,测定冠状动脉血流储备(CFR)。并采用冠脉内Doppler流量导丝评价rhBNP应用前后冠脉血流变化。其中有10头约克猪达到稳态急性心肌梗死无复流模型,随机分为rhBNP组5头,腺苷组5头。应用4F JL3.5、JR4.0冠脉造影导管分别行CAG。无复流模型制成后,两组分别即刻给予rhBNP0.5μg /Kg、腺苷24μg冠脉内弹丸式注射。两组分别于给药前及给药后1、3、5、10和15min行CAG观察血流的变化,并记录TIMI计帧数(TFC)、心肌组织灌注分级(TMPG)。应用QCA测量系统行管腔直径的定量分析、5F四腔温敏球囊漂浮导管测量无复流模型用药前及用药后1、3、5、10、15分钟mRAP、mPAP及PCWP的变化;应用冠脉内Doppler导丝评价无复流用药前后AVP的变化。根据血流动力学相关参数计算冠状动脉血流量(coronary blood flow,CBF)、冠脉循环阻力(coronary resistance,CR) ,公式如下: CBF(ml/min)=π(D2/4)(APV/2)(0.6) ,CR(mmHg·min/mL)=(MAP-mRAP)/CBF。结果: (1)rhBNP对冠脉不完全阻塞模型冠脉功能及血流动力学指标的影响:用药前测量CFR为2.62±0.68。冠脉内应用rhBNP后,APV由基线21.8±5.72cm/s增加到34.3±3.92cm/s并达到峰值,增幅57.34%(P< 0.05) ,冠状动脉直径、CBF分别由基线(2.26±0.53mm, 26.22±13.45ml/Hg)逐渐升高到(2.42±0.46mm, 46.62±14.47ml/Hg)达到峰值,增幅分别为(7.08%,77.80%,P均<0.05)。MAP、MRAP、CR分别由基线(26.22±13.45mmHg,6.39±1.34mmHg,3.21±0.92mmHg·min/ml)逐渐降至最低分别为(84.45±13.26 mmHg, 4.63±1.23 mmHg, 1.71±0.65 mmHg·min/ml)降幅分别为(6.63%,27.54%,46.73%,P均<0.05)。(2)冠脉内注入不同药物对急性心梗无复流模型血流动力学指标的影响:rhBNP组:给药后MRAP、MPAP、PCWP、MAP、HR逐渐降低,分别由基线水平(6.41±1.51mmHg, 18.73±4.33 mmHg, 15.32±2.34 mmHg, 90.32±15.63mmHg, 147±11bpm)降至最低(4.54±1.28mmHg, 14.34±3.24 mmHg, 13.82±4.2 mmHg, 85.12±13.44mmHg, 137±18bpm),降幅达(29.17%,23.44%,9.79%,5.76%,6.80%, P均<0.05) ,均较基线有统计学差异。而adenosine组:给药后MRAP、MPAP、PCWP、MAP、HR均较基线水平无统计学差异。(3)冠脉内注入不同药物对急性心肌梗死无复流模型冠脉功能指标的影响:rhBNP组:给药后冠脉直径、CBF分别由基线水平(2.27±0.62mm,20.78±7.02 ml/min)增至(2.38±0.72mmHg, 35.94±4.99 ml/min),增幅分别达(4.85%,72.95%,P均<0.05)。CR逐渐降低由基线水平4.04±2.22 mmHg?min/ml降至2.27±1.98mmHg?min/ml,降幅达77.97% ,P<0.05,有统计学差异。APV于给药后10分钟达到峰值26.94±7.17cm/s,增幅达57.36%, P<0.05,有统计学差异。adenosine组:冠脉直径于冠脉给药后1分钟、3分钟变化幅度最大,与基线水平2.24±0.53mm比较增幅分别达6.70%、7.59%,P<0.05,较基线有统计学差异,与rhBNP组峰值相比无统计学差异。CBF、APV和CR于3分钟达峰值分别为52.59±5.68 ml/min(增幅137.53%)、38.45±5.12 cm/sec(增幅105.18%)和1.57±2.14mmHg·min/ml(降幅58.90%),均较基线有统计学差异,与rhBNP组峰值相比有统计学差异。(4)不同药物冠脉内给注入对TFC、TMPG的影响:rhBNP组: TIMI计帧在给药后第1、3、5、10、15分钟分别为49.33±4.1、48.24±3.4、47.51±4.9、44.23±2.4、45.42±5.9,较给药前的80.24±7.1降幅分别为38.52%、39.88%、40.79%、44.88%、43.39%(P<0.05)。TMPG分级均≤1级,TIMI计帧>36.2,仅1头猪(1/5)冠脉TIMI分级达到3级。adenosine组:TIMI计帧在给药后第1、3、5、10、15分钟分别为36.33±7.1、35.14±8.1、34.53±7.2、32.33±7.6、33.22±7.5帧,较给药前的81.25±6.8帧降幅分别为55.27%、56.75%、57.50%、60.21%、59.11%(P<0.05)。其中3头猪(3/5)冠脉TIMI分级均达到3级,且TMPG分级达到2级,与rhBNP组比较有统计学意义(P<0.05)。小结:1冠脉内注射rhBNP可扩张冠状动脉大血管和阻力血管,降低冠脉阻力,增加冠脉血流。2冠脉内注射rhBNP在一定程度上改善急性心肌梗死后无复流状态但不能逆转。第三部分重组人脑利钠肽对急性前壁心肌梗死PCI术后患者心室重塑和心室收缩同步性的影响目的:通过99mTc-MIBI心肌灌注显像(SPECT)结合平衡法核素心室显像(ERNA)及超声心动图(UCG)的方法探讨急性前壁心肌梗死PCI术后患者在常规治疗的基础上应用重组人脑利钠肽(rhBNP)对进一步阻抑心室重塑,提高左心功能,改善患者预后的影响。方法:共入选前壁AMI患者48例,男33例,女15例。平均年龄54.8±6.3岁。其中rhBNP组25例,对照组23例,两组患者在年龄、性别、危险因素、血压水平、Killip心功能分级以及持续胸痛发作至得到再灌注的时间、CK-MB和CK峰值水平等方面均无显著性差异。于PCI术后1、4和24周进行二维超声心动图检查,观察LVEDVI、LVESVI、LVMI等心肌重塑指标的变化。两组患者中进行99mTc -MIBI心肌灌注显像、平衡法核素心室显像者rhBNP组12例,对照组12例。所有患者于PCI前由核素室专业人员注射99mTc-MIBI,剂量740MBq,于PCI术后选择病情允许者送往核素室行静息状态下99mTc-MIBI(SPECT)作为基线对照,PCI术后1周时再次行静息状态下99mTc-MIBI(SPECT),观察ES、?S、U?S前/Umax等指标的改变。PCI术后24小时以内、1周时和24周时予两组患者行ERNA检查,评价收缩功能指标(LVEF、LVPER、LVTPER),舒张功能指标(LVPFR、LVTPFR)收缩同步性指标(PS、FWHM、PSD)的变化。结果:1.rhBNP组与对照组患者之间收缩功能指标对比rhBNP组和对照组基线时左室收缩功能情况的指标LVEF、LVPER、LVTPER均无明显差异。rhBNP组1周时,LVEF、LVPER较前有所升高(41.42±3.26% vs. 37.98±3.42%,1.60±0.07EDV/s vs. 1.38±0.05EDV/s,P<0.01),而LVTPER则显著缩短(178±17 ms vs. 216±25ms,P<0.01)。对照组1周时,LVEF、LVPER较前有所升高( 40.88±3.47% vs. 36.92±3.79% ,1.59±0.10EDV/s vs. 1.40±0.08EDV/s,P<0.01),而LVTPER则显著缩短(184±11ms vs. 218±14ms,P<0.01)。两组间各项指标比较无统计学差异。6个月时两组各项指标较1周时进一步改善。rhBNP组LVEF、LVPER与1周时比较均增高(50.45±6.23% vs. 41.42±3.26%,2.68±0.11EDV/s vs. 1.60±0.07EDV/s,P<0.01),而LVTPER则显著缩短(151±16 ms vs. 178±17 ms,P<0.01)。对照组与1周时相比(45.14±4.56% vs. 40.88±3.47%,2.18±0.14EDV/s vs. 1.59±0.10EDV/s,P<0.01),而LVTPER也进一步缩短(168±15 ms vs. 184±11 ms,P<0.01)。但rhBNP组较对照组改善明显。2. rhBNP组与对照组患者舒张功能指标对比rhBNP组和对照组基线时左室舒张功能情况的指标LVPFR、LVTPFR均无明显差异。rhBNP组1周时,LVPFR较前有所升高(1.76±0.21EDV/s vs. 1.54±0.23EDV/s,P<0.01),而LVTPFR则显著缩短(202±25 ms vs. 232±24ms,P<0.01)。对照组1周时,LVPFR较前有所升高(1.71±0.43EDV/s vs. 1.52±0.20EDV/s,P<0.01),而LVTPFR则显著缩短(209±28ms vs. 234±30ms,P<0.01)。两组间各项指标比较无统计学差异。6个月时两组各项指标较1周时进一步改善。rhBNP组LVPFR与1周时比较( 2.38±0.33EDV/s vs. 1.76±0.21EDV/s,P<0.01),而LVTPFR缩短(164±15 ms vs. 202±25 ms,P<0.01 )。对照组与1周时相比LVPFR ( 2.36±0.15EDV/s vs. 1.71±0.43EDV/s,P<0.01),而LVTPFR也进一步缩短(170±22 ms vs. 209±28 ms,P<0.01)。两组间各项指标比较无显著性差异。3. rhBNP组与对照组患者左室收缩同步性指标对比rhBNP组和对照组基线时左室收缩同步性指标PS、FWHM、PSD均无明显差异。rhBNP组1周时,PS、FWHM、PSD较前有所减少(68.73±22.47°vs.74.27±28.54°,31.62±12.48°vs. 36.54±19.36°,14.14±4.26°vs. 16.26±3.32°,P<0.01)。对照组1周时,PS、FWHM、PSD较前有所减少(70.33±34.56°vs. 75.91±39.04°,33.12±13.54°vs. 37.07±15.79°,14.94±3.45°vs. 15.98±4.56°, P<0.01)。两组间各项指标比较无统计学差异。6个月时两组各项指标较1周时进一步改善。rhBNP组PS、FWHM、PSD与1周时比较(41.92±16.75°vs. 68.73±22.47°,19.53±5.66°vs. 31.62±12.48°,9.14±1.28°vs. 14.14±4.26°,P<0.01)。对照组与1周时相比(53.16±20.36°vs. 70.33±34.56°,25.85±8.36°vs. 33.12±13.54°,11.77±2.34°vs. 14.94±3.45°,P<0.01)。但rhBNP较对照组改善明显,有统计学差异。4.rhBNP组与对照组患者心室重构指标对比rhBNP组与对照组患者一周时LVESVI、LVEDVI、LVMI均无明显差异。rhBNP组4周时LVESVI、LVEDVI、LVMI较前有所改善(40.74±4.93ml/m2 vs. 51.23±6.58ml/m2 , 67.51±6.24ml/m2 vs. 83.48±14.37ml/m2,121.87±5.48g/m2 vs. 132.75±11.58g/m2,P<0.05)。对照组4周时LVESVI、LVEDVI、LVMI均较1周时有所改善( 46.49±5.87ml/m2 vs. 53.46±6.22 ml/m2 , 79.98±15.11ml/m2 vs.87.94±12.67ml/m2,124.72±13.41g/m2 vs. 136.84±12.47g/m2,P<0.05)。两组间比较rhBNP组LVESVI、LVEDVI下降更为明显,有统计学差异,而LVMI无统计学差异。6月时rhBNP组比4周时LVESVI、LVEDVI、LVMI有显著降低(25.86±4.34ml/m2 vs. 40.74±4.93ml/m2,53.47±4.71ml/m2 vs. 67.51±6.24ml/m2,106.57±7.26g/m2 vs. 121.87±5.48g/m2,P<0.05),对照组LVESVI、LVEDVI (32.68±4.72ml/m2 vs. 46.49±5.87ml/m2 ,62.61±9.96ml/m2 vs.79.98±15.11ml/m2,P<0.05)有统计学差异,而LVMI与4周时相比无统计学差异(119.20±11.86g/m2 vs. 124.72±13.41g/m2 ,P>0.05)。两组比较rhBNP组优势进一步扩大。5.rhBNP组和对照组患者99mTc -MIBI心肌灌注显像(SPECT)结果比较在再灌注治疗前,rhBNP组和对照组患者ES、U?S/Umax均无显著性差异,分别为(0.56±0.08 vs. 0.55±0.11,28.33±6.77 vs. 29.26±6.38,P均>0.05)。在PCI术后1周时,两指标改善明显,rhBNP组为(0.28±0.06 vs. 0.56±0.08,51.26±5.76 vs. 28.33±6.77,P均<0.05),对照组为(0.43±0.07 vs. 0.55±0.11,42.13±9.26 vs. 29.26±6.38,P均<0.05),两组比较有统计学差异,并且rhBNP组?S较对照组改善明显,有统计学差异。结论:1.急性心肌梗死患者PCI术后在常规治疗基础上加用rhBNp可进一步减轻心肌损伤程度和缩小梗死面积。2.急性心肌梗死患者PCI术后在常规治疗基础上加用rhBNp可进一步减轻AMI急性左室重构的改变,改善左室功能和收缩的同步性,阻抑左室重构的过程。