三維斑點追蹤技術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，而蒽環類藥物作為乳腺癌患者術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]。在心臟未出現臨床癥狀前心臟結構及功能已發生改變，但常規超聲心動圖往往難以檢出。三維斑點追蹤技術（3D-STI）作為心肌應變領域的新技術，可全面評價心臟整體容積、整體及局部功能的變化，已應用于臨床[6-9]。本文應用3D-STI技術分析化療藥物對乳腺癌患者心肌收縮功能的影響，現報道如下。

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、放療及內分泌治療，并此次化療均采用蒽環類藥物為主的CEF方案（環磷酰胺+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。囑患者左側臥位，連接心電圖，平靜呼吸，所有測值均連續測量3次，取平均值。常規超聲測量：采用M5S探頭于胸骨旁左室長軸切面常規測量左室舒張末期內徑（LVDD）、左室收縮末期內徑（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（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，得到心尖四腔觀，調整儀器以清晰顯示心內膜為理想圖像。用EchoPAC軟件脫機分析，軟件自動描繪左室心內膜及心外膜邊界，如自動描繪不精確時可行手動調整，軟件自動追蹤感興趣區內心肌在三維空間中的運動，獲取三維LVEF，左室心肌質量及左室整體的峰值縱向應變（GLS）、圓周應變（GCS）、面積應變（GAS）及徑向應變（GRS）。4種應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心肌運動幅度，若超過3個節段無法跟蹤，此圖像不列入研究之內。

1.3 統計學處理 采用SPSS 20.0統計學軟件對所得數據進行統計學處理，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為差異有統計學意義。

2 結果

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

表1 常規超聲測量結果比較（x-±s）

2.2 3D-STI應變參數比較 T3組GLS、GAS開始明顯減低，但與T0組比較差異無統計學意義（P>0.05）；T4、T5、T6組GLS、GAS均低于T0組，比較差異均有統計學意義（P<0.05）。T6組GRS、GCS低于T0組，比較差異有統計學意義（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

蒽環類化療藥物具有廣譜抗癌性，但其能產生氧自由基和阿霉素代謝產物，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，心臟結構和功能多無明顯變化，傳統超聲檢查測得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、連續、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是心肌應變領域的新技術，它通過對連續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變、應變率、旋轉、扭轉角度的參數，進而評價心臟整體容積、整體功能和局部功能。本研究應用3D-STI技術評價不同化療周期左室收縮功能。研究結果顯示，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，而蒽環類藥物累積到一定量時使心內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，間質纖維化，使心臟發生不可逆的心肌損害，使GLS減低[12-13]。GAS是包括縱向、圓周及徑向應變的一個綜合三維應變指標，作為3D-STI技術特有參數，更能客觀準確地評價心肌發生形變的能力，且重復性好，并能早期發現心臟功能減低，可為蒽環類化療藥物的心臟損害提供可靠的參考數據[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變，為心內外膜追蹤數據計算得出的數值，而蒽環類化療藥物早期僅損害心內膜，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乳腺切除術后，胸壁瘢痕的影響，圖像采集時部分節段追蹤失敗。3D-STI技術時間及空間分辨率較低，有待進一步提高。對心內外膜的邊界要求較高，手動調節時可造成測量誤差。

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

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