三維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)評(píng)價(jià)化療對(duì)肺癌患者心肌收縮功能的影響

李朝密，鄭 慧，姚 文，周 旺，陳 娜，萬(wàn) 穎

三維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)評(píng)價(jià)化療對(duì)肺癌患者心肌收縮功能的影響

李朝密，鄭 慧，姚 文，周 旺，陳 娜，萬(wàn) 穎

目的探討應(yīng)用實(shí)時(shí)三維斑點(diǎn)追蹤成像（RT-3DSTI）技術(shù)評(píng)價(jià)化療藥物對(duì)肺癌患者左心室心肌收縮功能的影響。方法選取 41例肺癌患者，每例分為化療前、化療中和化療后 3個(gè)階段。應(yīng)用二維超聲測(cè)量左心室內(nèi)徑、室壁厚度，應(yīng)用 RT-3DSTI技術(shù)獲得左心室整體 面積應(yīng)變（GAS）、整體縱向應(yīng)變（GLS）、整體圓周應(yīng)變（GCS）、整體徑向應(yīng)變（GRS）及左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）、心率（HR）等基本參數(shù)，并對(duì)上述參數(shù)進(jìn)行比較分析。結(jié)果3組間 GAS、GLS、GCS、LVEF隨化療周期的進(jìn)行均減低，且 3組間 GAS、GLS比較顯示化療前與化療中、化療中與化療后及化療前與化療后之間減低差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），3組間 GCS比較顯示化療中與化療后及化療前與化療后之間減低差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。化療后與化療前之間三維應(yīng)變參數(shù) GAS的差值（r=0.58，P＜0.01）、GLS的差值（r=0.36，P＜0.05）均與LVEF的差值呈正相關(guān)。結(jié)論RT-3DSTI技術(shù)所獲得的應(yīng)變參數(shù)對(duì)發(fā)現(xiàn)化療藥物對(duì)肺癌患者早期心肌損害，評(píng)價(jià)左心室心肌收縮功能，指導(dǎo)臨床治療有較高的應(yīng)用價(jià)值。

三維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)；應(yīng)變；肺癌；左心室心肌收縮功能；左室射血分?jǐn)?shù)

近50年來(lái)肺癌的發(fā)病率顯著增高，化療仍為臨床上治療肺癌的主要手段，特別是對(duì)于失去手術(shù)治療機(jī)會(huì)的患者。培美曲塞通過(guò)破壞細(xì)胞內(nèi)葉酸依賴性的正常代謝過(guò)程，抑制細(xì)胞復(fù)制，從而抑制腫瘤的生長(zhǎng)，被廣 泛應(yīng)用 于 非 小細(xì)胞肺癌 （non-small cell lung cancer，NSCLC）的治療。培美曲塞不僅可以作為一線藥物在臨床上應(yīng)用，還可以在患者疾病進(jìn)一步發(fā)展前的維持治療中受益［1］，但是該肺癌化療方案使患者發(fā)生心血管疾病的危險(xiǎn)性增加。實(shí)時(shí)三維斑點(diǎn) 追 蹤 成 像 （real-time three-dimensional speckle tracking imaging，RT-3DSTI）技術(shù)是在實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖（real-time three-dimensional echocardiography，RT-3DE）及斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)更準(zhǔn)確地追蹤心肌三維運(yùn)動(dòng)的新技術(shù)，其能夠?qū)崟r(shí)顯示心臟立體結(jié)構(gòu)，不受心臟形狀的影響。該研究旨在應(yīng)用 RT-3DSTI評(píng)估肺癌化療方案對(duì)患者左心室心肌收縮功能的影響，為早期檢測(cè)化療藥物的心肌毒性，指導(dǎo)臨床用藥提供參考。

1 材料與方法

1.1 病例資料選取 2014年7月 ～2015年 7月在安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院呼吸內(nèi)科住院的肺癌患者 41例，其中女 27例，男 14例，年齡 45～77歲，中位年齡 64歲。化療方案為培美曲塞（500 mg／m2）加順鉑（75mg／m2），間隔時(shí)間為 21 d，一個(gè)療程為 6個(gè)周期。經(jīng)臨床和相關(guān)的輔助檢查排除高血壓、冠心病、糖尿病、高脂血癥等心血管疾病及排除吸煙患者造成的圖像不清晰。

1.2 儀器與方法

1.2.1二維超聲檢查 采用 GE ViVid E9彩色多普勒超聲診斷儀，應(yīng)用 M5S探頭。受檢者取左側(cè)臥位，囑患者平靜呼吸，同步連接心電圖。在左心室長(zhǎng)軸切面測(cè)量室間隔舒張末厚度（interventricular septal thickness at end-diastole，IVSD）、左室舒張末內(nèi)徑（left ventricular internal dimension at end-diastole，LVDd）、左室后壁舒張末厚度（left ventricular posterior wall thickness attend-diastole，LVPW）。

1.2.2三維斑點(diǎn)追蹤檢查 應(yīng)用 GE ViVid E9的4V-D心臟容積探頭，頻率 1.7～3.3 MHz，且配有Echo PAC在機(jī)分析軟件。囑受檢者取左側(cè)臥位，同步連接心電圖。于心尖四腔心切面采集清晰圖像，將幀頻（幀頻約 60）調(diào)節(jié)至患者心率的 40%，然后按下 4D“全容積”成像按鈕。同時(shí)檢查儀器上自動(dòng)給出的多切面是否完全包含在全容積圖像中。在確保左心室整體包含在內(nèi)的前提下，囑患者屏住呼吸，存儲(chǔ)無(wú)拼接間隔的3個(gè)心動(dòng)周期的左心全容積動(dòng)態(tài)圖像。然后啟動(dòng)四維自動(dòng)左室心功能分析（4D Auto LVQ）軟件，通過(guò)自動(dòng)（AUTO）按鈕自動(dòng)校準(zhǔn)四腔心切面的二尖瓣環(huán)及心尖水平。如果自動(dòng)校準(zhǔn)不準(zhǔn)確，也可以手動(dòng)校準(zhǔn)（即分別在心尖四腔心切面的舒張末期和收縮末期點(diǎn)擊心尖部及二尖瓣環(huán)的中點(diǎn)的心內(nèi)膜面），然后分析軟件自動(dòng)追蹤心內(nèi)膜和心外膜，也可手動(dòng)調(diào)整勾畫出心內(nèi)膜及心外膜。通過(guò)軟件自動(dòng)分析，可計(jì)算出心輸出量（cardiacoutput，CO）、心 率 （human rate，HR）、左室 舒 張 末期 容 積（left ventricular end-diastolic volume，EDV）、收縮末期容積（left ventricular end-systolic volume，ESV）、左室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）、球形指數(shù)（sphericity index，SPI）、左室舒張末期質(zhì)量（left ventricular end-diastolicmass，EDmass）、收縮末期質(zhì)量（left ventricular end-systolicmass，ESmass）及左室整體面積應(yīng)變（global area strain，GAS）、整體縱向應(yīng)變（global longitudinal strain，GLS）、整體圓周應(yīng)變（global circular strain，GCS）、整 體徑向應(yīng) 變（global radial strain，GRS）。以及隨之產(chǎn)生的應(yīng)變曲線和彩色編碼的 17節(jié)段牛眼圖（其上分布選定參數(shù)的節(jié)段值，標(biāo)記為“×”的節(jié)段被拒絕）。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理應(yīng)用 SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，計(jì)量資料以 ˉx±s表示。3組之間的比較采用單因素方差分析，兩兩之間的比較采用 SNK檢驗(yàn)，LVEF差值與應(yīng)變參數(shù)差值之間的相關(guān)性采用 Pearson相關(guān)分析。

圖1 三維應(yīng)變參數(shù)值及參數(shù)應(yīng)變曲線A：化療前；B：化療后

2 結(jié)果

2.1 左心室非應(yīng)變參數(shù)間的比較3組間非應(yīng)變參數(shù) LVDd、IVSTd、PWTd、CO、HR、SV、SPI、EDmass、EVmass、LVEF之間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見(jiàn)表 1。

2.2 3D-STI應(yīng)變參數(shù)之間的比較3組間應(yīng)用單因素方差分析顯示 GAS、GCS、GLS比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），GRS比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；兩兩之間 GAS、GLS比較應(yīng)用 SNK檢驗(yàn)顯示化療前與化療中、化療中與化療后及化療前與化療后兩兩間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），兩兩之間 GCS比較應(yīng)用 SNK檢驗(yàn)顯示化療中與化療后及化療前與化療后兩兩間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意意 （P＜0.05），見(jiàn)表2。

表1 非應(yīng)變參數(shù)之間的比較（ˉx±s）

表2 3D-STI應(yīng)變參數(shù)之間的比較（%，ˉx±s）

2.3 各參數(shù)間的相關(guān)性相關(guān)分析結(jié)果顯示，化療前與化療后之間 GAS的差值與 LVEF的差值呈正相關(guān)（r=0.58，P＜0.01），兩組間 GLS的差值與LVEF的差值之間呈正相關(guān)（r=0.36，P＜0.05），兩組間 GCS的差值與 LVEF的差值相關(guān)性不明顯（r= 0.22）。

3 討論

應(yīng)用培美曲塞加順鉑化療方案的患者心律失常的發(fā)生率增加。研究［2］表明心臟損害可能與順鉑的腎小管毒性所引起的低鎂血癥有關(guān)，經(jīng)順鉑治療后長(zhǎng)期生存的患者，發(fā)生心血管疾病的危險(xiǎn)性增加。RT-3DSTI技術(shù)能從三維空間上追蹤心內(nèi)膜及心外膜邊界的運(yùn)動(dòng)，計(jì)算出心肌 17個(gè)節(jié)段的總體徑向、縱向及圓周應(yīng)變率，對(duì)局部心肌的收縮功能進(jìn)行量化，得出心肌真實(shí)的三維應(yīng)變［3］。研究［4］表明，三維成像方法能夠更好的描計(jì)心內(nèi)膜的運(yùn)動(dòng)，對(duì)測(cè)量值的量化更準(zhǔn)確，特別是對(duì)于心肌區(qū)域應(yīng)變的變化更加敏感。

本研究采用患者自身作為對(duì)照，避免了年齡、性別、身高、體重等影響檢測(cè)結(jié)果的因素。研究［5-6］表明隨著年齡的增長(zhǎng)，縱向應(yīng)變下降，圓周應(yīng)變明顯擴(kuò)增，環(huán)向應(yīng)變與身高呈負(fù)相關(guān)、與性別呈正相關(guān)，縱向應(yīng)變與性別呈負(fù)相關(guān)。

本研究獲得的三維應(yīng)變參數(shù) GAS、GLS、GCS值化療后均較化療前明顯減低，表明左心室舒張末期至收縮末期心肌內(nèi)膜面整體面積、縱向、圓周變化率化療后較化療前均明顯減弱，說(shuō)明左心室心肌的收縮功能減弱，進(jìn)一步表明化療藥物對(duì)心肌存在毒害。唐水娟 等［7-8］應(yīng)用三維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)對(duì)癌癥患者化療前后三維應(yīng)變參數(shù)的研究證實(shí) GAS和GCS值減低差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。同樣，化療后組與化療中組間 GAS、GLS、GCS值，化療中組與化療前組間 GAS、GLS值的減低也說(shuō)明化療前后心肌出現(xiàn)損害。3組間以上數(shù)值的變化表明隨著化療周期的增加，患者左心室心肌收縮功能逐漸減弱，心肌的損害也隨之增加。本研究不同之處在于 GLS的減低差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，部分學(xué)者的研究結(jié)果也表明患者應(yīng)用化療藥物后 GLS減低差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。研究［9］表明應(yīng)變參數(shù) GCS、GRS及 GLS中 GLS變化最為敏感，可以用來(lái)早期檢測(cè)心肌應(yīng)變率的改變。就其原因可能是因?yàn)樾募≡诮Y(jié)構(gòu)上的分布和走行存在差異，左室壁縱行纖維占 70%，而環(huán)形纖維僅占30%［7］。除此之外，由于以上文獻(xiàn)所用藥物與本研究所用藥物不同，藥物的藥理作用存在差異，所以研究結(jié)果存在差異。

對(duì)于應(yīng)變指標(biāo)的敏感性，本研究表明 GAS最敏感，GLS次之，GCS再次之，GRS最不敏感，這可能是由于前3項(xiàng)應(yīng)變參數(shù)為追蹤心內(nèi)膜斑點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生，GRS為追蹤心內(nèi)膜及心外膜斑點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生。而 GAS為整合了 GLS及 GCS的一項(xiàng)應(yīng)變參數(shù)，且 GLS和 GCS的變化方向一致，這可能是 GAS最為敏感的原因。

本研究所獲得的二維參數(shù)及三維非應(yīng)變參數(shù)，3組間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明化療藥物對(duì)于左心室整體形態(tài)改變及臨床上所能檢測(cè)出來(lái)收縮功能的改變影響不大。但是其中的 LVEF減低與 GAS、GLS的減低呈正相關(guān)，GCS差值與 LVEF差值相關(guān)性不明顯，這可能是由于 LVEF的變化不明顯造成的。研究［6，10］表明三維應(yīng)變各參數(shù)與 LVEF之間具有良好的相關(guān)性。LVEF作為反映心臟收縮功能的指標(biāo)早就在臨床上得到廣泛應(yīng)用，三維應(yīng)變參數(shù)與LVEF有良好的相關(guān)性，本研究的相關(guān)性結(jié)果也表明隨著化療周期的增加，肺癌患者的左心室心肌收縮功能逐漸減弱，心肌的損害逐漸增加。

綜上所述，3D-STI是一項(xiàng)不受心臟幾何形態(tài)的影響，在三維空間內(nèi)追蹤心內(nèi)膜及心外膜回聲斑點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的新技術(shù)，其測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確，所得到的三維應(yīng)變參數(shù)值能夠早期反映左心室心肌收縮功能的變化，對(duì)于早期檢測(cè)化療藥物的心肌毒性具有較高的臨床參考價(jià)值。

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Evaluation ofmyocardial systolic function in lung cancer patients receiving chem otherapy by three dimensional
spot tracking imaging technology

LiChaomi，Zheng Hui，YaoWen，et al
（Dept of Medical Ultrasonics，The First Affiliated Hospital of Anhui Medical University，Hefei 230022）

Objective To investigate the value of real-time three-dimensional speckle tracking imaging（RT-3DSTI）technology in evaluating the influence of chemotherapeutic agents on left ventricular myocardial systolic function in patientswith lung cancer.Methods A total of 41 patientswith lung cancerwere included in this study.Every patientwas studied in three stages（before chemotherapy，during chemotherapy and after chemotherapy）. In each stage，the inner diameter of each subject’s left ventricle and the thickness of left ventricular wall were measured with two-dimensional ultrasound.Their left ventricular global area strain（GAS），global longitudinal strain（GLS），global circular strain（GCS），global radial strain（GRS），left volumes ejection fraction（LVEF），and heart rate（HR）were obtained by RT-3DSTI.The above parameters were compared and analysed.Resu lts The values of GAS，GLS，GCS，LVEF of the three stages all decreased with the proceeding of chemotherapy.Besides，it all showed statistical differences between before chemotherapy group and during chemotherapy group，during chemotherapy group and after chemotherapy group，before chemotherapy group and after chemotherapy group in the values of GAS，GLS（P＜0.05）.It also showed statistical differences between chemotherapy group and during chemotherapy group，before chemotherapy group and after chemotherapy group in the values of GCS（P＜0.05）.The differences of the values of GAS（r=0.58，P＜0.01），GLS（r=0.36，P＜0.05）were both positively related to the differences of the values of LVEF between before chemotherapy group and after chemotherapy group.ConclusionRT-3DSTIhas great significance in diagnosing the earlymyocardial damage of chemical drugs in patientswith lung cancer，evaluating the systolic function of left ventricular，and guiding clinical treatment.

three-dimensional speckle tracking imaging technology；strain；lung cancer；left ventricularmyocardial systolic function；left heart ejection fraction

R 734.2；R 445.1

A

1000-1492（2016）02-0243-04

時(shí)間：2016-1-20 10：32：26

http：／／www.cnki.net／kcms／detail／34.1065.R.20160120.1032.042.htm l

2015-11-17接收

安徽省科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目（編號(hào)：1401045016）

安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院超聲科，合肥 230022

李朝密，男，碩士研究生；

鄭 慧，女，教授，主任醫(yī)師，碩士生導(dǎo)師，責(zé)任作者，E-mail：zhenghuiayfycsk＠163.com