三維斑點追蹤技術(shù)評價乳腺癌不同化療周期左室功能

姜艷娜 黃樸忠 李焱 趙瑩瑩 趙洋

近年來，乳腺癌上升為女性最常見的惡性腫瘤之一[1]。化療是乳腺癌綜合治療的重要手段，而蒽環(huán)類藥物作為乳腺癌患者術(shù)后化療方案的基本用藥，其對心臟具有很強的毒副作用，且呈劑量累積性，對心臟的損傷為不可逆性[2-5]。在心臟未出現(xiàn)臨床癥狀前心臟結(jié)構(gòu)及功能已發(fā)生改變，但常規(guī)超聲心動圖往往難以檢出。三維斑點追蹤技術(shù)（3D-STI）作為心肌應(yīng)變領(lǐng)域的新技術(shù)，可全面評價心臟整體容積、整體及局部功能的變化，已應(yīng)用于臨床[6-9]。本文應(yīng)用3D-STI技術(shù)分析化療藥物對乳腺癌患者心肌收縮功能的影響，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2013年9月-2014年9月于本院就診的乳腺癌術(shù)后輔助化療患者53例作為研究對象，均為女性，年齡40~61歲，平均（48.21+7.9歲）。納入標準：（1）此未接受化療、放療及內(nèi)分泌治療，并此次化療均采用蒽環(huán)類藥物為主的CEF方案（環(huán)磷酰胺+表柔比星+5-氟尿嘧啶）；（2）心電圖未見明顯異常；（3）排除高血壓、冠心病、糖尿病、腎病、高脂血癥及先天性心臟病等影響心臟功能的基礎(chǔ)疾病，預計生存期>24個月。（4）超聲圖像基本清晰，達到3D-STI采集與分析要求。根據(jù)檢測時間點分為T0、T1、T2、T3、T4、T5和T6共7組，T0組為化療前、T1組為第1周期化療組、T2組為第2周期化療組、T3組為第3周期化療組、T4組為第4周期化療組、T5組為第5周期化療組、T6組為第6周期化療組。

1.2 儀器與方法 采用GE Vivid E9 彩色超聲診斷儀，4V探頭：頻率1.7~3.5 MHz；M5S探頭：1.7~3.3 MHz。囑患者左側(cè)臥位，連接心電圖，平靜呼吸，所有測值均連續(xù)測量3次，取平均值。常規(guī)超聲測量：采用M5S探頭于胸骨旁左室長軸切面常規(guī)測量左室舒張末期內(nèi)徑（LVDD）、左室收縮末期內(nèi)徑（LVSD）、室間隔厚度（IVST）及左室后壁舒張末期厚度（LVPWT）。Simpson雙平面法測量左室射血分數(shù)（LVEF）。3D-STI檢查：將4V探頭于心尖部將整個左室包括在圖像范圍內(nèi)，得到心尖四腔觀，調(diào)整儀器以清晰顯示心內(nèi)膜為理想圖像。用EchoPAC軟件脫機分析，軟件自動描繪左室心內(nèi)膜及心外膜邊界，如自動描繪不精確時可行手動調(diào)整，軟件自動追蹤感興趣區(qū)內(nèi)心肌在三維空間中的運動，獲取三維LVEF，左室心肌質(zhì)量及左室整體的峰值縱向應(yīng)變（GLS）、圓周應(yīng)變（GCS）、面積應(yīng)變（GAS）及徑向應(yīng)變（GRS）。4種應(yīng)變指標的正負號代表心肌運動方向，本文以絕對值大小反應(yīng)心肌運動幅度，若超過3個節(jié)段無法跟蹤，此圖像不列入研究之內(nèi)。

1.3 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 20.0統(tǒng)計學軟件對所得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學處理，計量資料用（x-±s）表示，若方差齊采用t檢驗或單因素方差分析，否則采用秩和檢驗，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 常規(guī)超聲測量結(jié)果比較 各組LVDD、LVSD、IVST、LVPWT及LVEF比較差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05），見表 1。

表1 常規(guī)超聲測量結(jié)果比較（x-±s）

2.2 3D-STI應(yīng)變參數(shù)比較 T3組GLS、GAS開始明顯減低，但與T0組比較差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）；T4、T5、T6組GLS、GAS均低于T0組，比較差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。T6組GRS、GCS低于T0組，比較差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），見表2。典型病例：女，48歲，乳腺癌，見圖1。

表2 3D-STI各整體應(yīng)變值比較（x-±s） %

圖1 GAS圖像注：圖A：化療前GAS為30.27%；圖B：化療6個周期后GAS為26.42%

3 討論

蒽環(huán)類化療藥物具有廣譜抗癌性，但其能產(chǎn)生氧自由基和阿霉素代謝產(chǎn)物，與心肌的親和力明顯高于機體其他組織，影響心肌能量代謝和心臟收縮舒張功能，甚至導致心肌細胞壞死，且具有劑量累積性[10-11]。用藥早期多為心臟亞臨床期，心臟結(jié)構(gòu)和功能多無明顯變化，傳統(tǒng)超聲檢查測得T1~T6組LVDD、LVSD、IVST、LVPWT及LVEF與T0組比較無明顯差異，亦證實此情況。若長期用藥可致心力衰竭，如果在化療中無創(chuàng)、連續(xù)、準確地評價其心臟毒性對心功能的影響，就可以更好了解蒽環(huán)類化療藥物的劑量、時間間隔及心肌保護用藥的使用。

3D-STI是心肌應(yīng)變領(lǐng)域的新技術(shù)，它通過對連續(xù)的心臟全容積圖像進行處理、分析，從三維空間上更精確的追蹤回聲斑點的運動軌跡，彌補了二維斑點追蹤成像技術(shù)二維平面斑點追蹤的不足，更能準確的評價心臟的運動，3D-STI通過獲得心肌運動的應(yīng)變、應(yīng)變率、旋轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)角度的參數(shù)，進而評價心臟整體容積、整體功能和局部功能。本研究應(yīng)用3D-STI技術(shù)評價不同化療周期左室收縮功能。研究結(jié)果顯示，T4、T5、T6組GLS、GAS均較T0組減低，T6組GRS、GCS均較T0組減低，比較差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。GLS、GAS的減低早于GRS、GCS的改變，可能是由于70%心肌由縱行心肌纖維組成，其收縮運動直接反映主要分布于左室游離壁的心內(nèi)膜下縱行心肌纖維的收縮功能，更容易受到缺血及其他病理因素的影響，并且其收縮無法通過徑向收縮功能進行代償，而蒽環(huán)類藥物累積到一定量時使心內(nèi)膜下心肌細胞空泡變性和水腫，肌原纖維溶解，心肌呈灶性或彌漫性壞死，間質(zhì)纖維化，使心臟發(fā)生不可逆的心肌損害，使GLS減低[12-13]。GAS是包括縱向、圓周及徑向應(yīng)變的一個綜合三維應(yīng)變指標，作為3D-STI技術(shù)特有參數(shù)，更能客觀準確地評價心肌發(fā)生形變的能力，且重復性好，并能早期發(fā)現(xiàn)心臟功能減低，可為蒽環(huán)類化療藥物的心臟損害提供可靠的參考數(shù)據(jù)[14-15]。而GRS、GCS的減低比較延遲，可能是由于GRS為心肌短軸方向上心肌向心性運動的應(yīng)變，為心內(nèi)外膜追蹤數(shù)據(jù)計算得出的數(shù)值，而蒽環(huán)類化療藥物早期僅損害心內(nèi)膜，當累積量較大時可對整個心肌層造成損傷，GCS為心肌短軸方向上的圓周運動，由于環(huán)形心肌纖維占心肌纖維比例較小，可造成GCS減低延遲。

本研究的局限性在于部分患者左側(cè)乳腺切除術(shù)后，胸壁瘢痕的影響，圖像采集時部分節(jié)段追蹤失敗。3D-STI技術(shù)時間及空間分辨率較低，有待進一步提高。對心內(nèi)外膜的邊界要求較高，手動調(diào)節(jié)時可造成測量誤差。

綜上所述，3D-STI技術(shù)可早期、敏感的檢測出蒽環(huán)類化療藥物對心肌收縮功能的影響，提高早期蒽環(huán)類藥物所致心臟亞臨床損傷的檢出率，并為化療方案調(diào)整提供重要佐證。

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