超聲心動圖評價放療后心臟毒性的研究現狀及進展

李 偉，徐 棟（通訊作者）

（浙江省腫瘤醫院超聲科 浙江 杭州 310011）

隨著醫學技術的發展，患有惡性腫瘤的患者生存時間在一定程度上得到延長，但是伴隨而來的是整個治療過程中患者心臟受到的毒性也隨之增加。研究發現，在放射治療過程中，心臟是主要的受累器官，一定劑量的放射治療會導致心肌細胞損害或死亡，產生心臟毒性反應。其最主要表現之一就是左心室收縮功能不全。現階段，在治療早期就及時發現放射治療對于心臟產生的毒性難度較大，往往在發現時患者已有不可逆的心臟損害和心功能不全[1]。因此在惡性腫瘤的治療過程中，應當充分觀察患者的心肌功能變化情況，預測心臟毒性反應，以實現早發現早干預，從而減少因放療導致的心臟并發癥，進一步降低因心臟功能衰竭而導致的死亡。

1 超聲心動圖對放療后心臟毒性的研究現狀

從目前的研究來看，放療后已經證實確實會對腫瘤患者產生心臟毒性，主要包括了心肌病變、冠狀動脈病變以及瓣膜病變等。這些并發癥可能發生于放療后的幾年，甚至幾十年之后。但是Erven等[2]通過超聲心動圖發現＞3Gy放療后左室心肌應變率發生明顯變化并能持續14個月之久；乳腺癌或肺癌患者放療4～6周后超聲心動圖提示收縮和舒張功能明顯變化。可見通過超聲心動圖技術可以在治療早期就敏感的發現心臟毒性反應，為臨床治療提供有價值的診斷信息。常規超聲心動圖對心包積液定量、心包壓塞或縮窄性心包炎能進行準確而有效的評估。同時常規多普勒超聲心動圖能夠依據瓣口舒張早期、晚期峰值流速（E峰、A峰）、E/A值、E波減速時間，以及等容舒張時間等指標結合肺靜脈、肝靜脈頻譜來綜合評價心室舒張功能。Adams等[3]有報道指出，采用多普勒超聲心動圖對37例霍奇金淋巴瘤患者在接受放療治療后的左心室舒張功能進行評價，統計結果顯示有超過兩成的患者的左心室舒張功能發生了明顯的降低。

2 超聲心動圖在放療后心臟毒性評估中的新技術

2.1 二維斑點追蹤技術是依靠對心肌內聲學斑點的運動軌跡進行一個連續不斷的跟蹤，該技術可以定量分析患者心肌的運動位移、速度，同時能夠定量分析心臟的旋轉角度，有助于醫師更加全面的評估患者心肌的綜合運動情況。

二維斑點追蹤技術對角度幾乎沒有任何要求，適用于不同的超聲檢查者對腫瘤患者的隨訪檢查手段。王娜等[4]的研究表明，如果腫瘤患者在接受放療治療后，達到了一定的時間與劑量，會導致被照射心肌節段的圓周應變值、徑向應變值與放療前相比會發生顯著變化，出現一個明顯降低的趨勢。故提示二維斑點追蹤技術可以早期發現放療導致的心臟毒性。

2.2 三維斑點追蹤技術可以理解為是在二維斑點追蹤技術的升級版，是在二維斑點追蹤技術上，與三維超聲相結合，以此來完成對心肌組織的追蹤，空間結構定位精確度較高。Nesser[5]等研究發現，采用三維斑點追蹤技術測量的左心室舒張末期容積、收縮末期容積與心臟MRI測量值的相關性，結果顯示與二維斑點追蹤技術相比測量值更為可靠，分析也更快速。陳婕等[6]研究發現，采用三維斑點追蹤技術，對采用蒽環類化療6個周期后的腫瘤患者的心臟功能進行評價，結果顯示該類患者的左心室整體面積應變以及整體縱向應都要明顯低于化療前，差異存在統計學意義。但是該技術也存在局限性，例如容易受到假體植入或者胸壁放療等因素的影響，因此在操作性方面要略低于二維斑點追蹤技術。

2.3 實時三維成像技術具有一定優勢，該項技術克服了雙平面方法對于計算左心室容積的幾何假設的復雜性問題，可精確計算容積，可連續準確測量收縮功能變化。有學者[7]通過對接受放射治療的乳腺癌患者心臟毒性進行研究，發現三維超聲心動圖在評價左心室舒張末期容積方面具有更好的相關性，要由于MRI的評估，再次證明三維超聲心動圖應用于評價放射治療導致的心臟毒性安全可靠且簡單易行。值得注意的是，該技術與其他新技術結合應用也具有較為樂觀的應用前景，例如與斑點追蹤技術結合，憑借產生的3D-STI可以在同一心動周期對心肌進行定量分析，可早期客觀地評估心肌的局部和整體運動功能。

2.4 負荷超聲心動圖的核心不同于其他技術，該方式主要依賴于藥物、運動負荷等來評估亞臨床階段患者心功能出現的損傷情況以及自身的心臟儲備功能。Ryerson等[8]研究發現，對于使用了蒽環類藥物進行化療的惡性腫瘤患者，則無法使用運動負荷超聲心動圖來檢測其亞臨床心臟功能損傷情況。Yildirim等[9]在研究中采用多巴酚丁胺負荷超聲心動圖來評估接受蒽環類藥物治療患者的亞臨床心臟毒性，研究結果顯示，當患者注射了多巴酚丁胺之后心臟的左心室后壁增厚率以及二尖瓣血流加速時間均要明顯低于對照組，因此可以認為上述指標對于檢測亞臨床階段患者的心臟毒性具有較高的可靠性。但是，應當考慮到不是所有患者都可以很好的承受藥物或者運動負荷，因此負荷超聲心動圖技術不適用于全部惡性腫瘤患者，導致評估結果存在較強的主觀性。

2.5 組織多普勒成像則是采用多普勒原理來對人的心肌運動速度和時間、位移來進行測量，并進行可定量分析以此來評估患者的心肌局部和整體運動功能，優勢在于可以不受心臟幾何形態及心率等干擾。TDI評價心室收縮功能的主要指標包括心肌收縮期峰值速度、心肌做功指數。郭建鋒等[10]研究了2l例患者在接受胸部放療后1天，體內的氨基末端腦鈉肽前體（NT-proBNP）有明顯增高，放療后三尖瓣環收縮期運動速度、舒張早期運動速度減低，舒張晚期運動速度及E峰／舒張早期運動速度升高，而常規超聲結果顯示指標在放療前后不存在差別，提示組織多普勒成像聯合NT-proBNP應用于早期評價放療后右心功能損傷效果確切。但是該項技術對于角度的把握十分講究，故導致其準確率和可重復性降低，還需進一步研究。

3 展望

綜上所述，目前尚無理想的技術和可靠的數據指標來預測放療導致的心臟毒性的預后，也沒有明確的循證醫學建議針對腫瘤放療中超聲心動圖學異常發現后應當如何進行風險分析，也沒有一套方案來幫助醫師進行判斷和調整治療。但值得肯定的是，與常規超聲心動圖相比，本文提及的二維斑點追蹤技術、三維斑點追蹤技術、三維超聲心動圖以及具有更大的優勢，能更早地發現隱匿性的心臟損害，同時能明顯提高LVEF測量的準確性與可重復性。這些新技術有望在未來的臨床工作中得到更加廣泛的應用。