心臟二維斑點追蹤技術評估乳腺癌輔助化療前后左室應變率的價值

孔令權 華 興 李安洋 陳沛東 程 婷

目前，乳腺癌的治療多采用手術、化療、放療等多種方案聯合的綜合治療措施。然而化療引起的心臟毒性常導致部分患者預后不良，甚至心力衰竭死亡，限制了其臨床應用。對于出現心臟毒性的患者，早期癥狀并不明顯，隨著藥物劑量的不斷累積，至心臟毒性癥狀明顯時常已處于不可逆階段。因此,一種準確敏感的檢查指標動態評估患者心功能變化有重要意義。左室射血分數(left ventricular ejection fractions,LVEF)是最常用于評估心功能的超聲心動圖指標，但敏感性較低，變異率達10%。二維斑點追蹤技術(two dimensional speckle tracking imaging,2D-STI)能利用斑點追蹤的原理準確評估心肌功能狀態，其檢測的左室應變率可監測患者心功能變化，但在敏感性方面值得進一步探討。基于此，本研究旨在探討心臟2D-STI評估乳腺癌化療前后左室應變率的動態變化，為心臟毒性的早期診斷及干預治療提供依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇皖西衛生職業學院附屬醫院2018年8月至2020年8月接受治療的女性乳腺癌患者55例，所有患者均經病理學確診，年齡29～74歲，平均(55.62±11.18)歲，體表面積1.41～1.89 m，平均(1.57±0.13)m。住院期間患者化療方案為紫杉醇聯合表柔比星聯合環磷酰胺，對于HER2陽性患者同時聯合曲妥珠單抗進行化療，總共6個治療周期，每個周期21 d，化療方案符合我國乳腺癌診治指南標準(紫杉醇75 mg/m，表柔比星50 mg/m，環磷酰胺500 mg/m，曲妥珠單抗4 mg/kg)。

根據化療的周期分為A0(化療前組)、A1(1周期組)、A2(2周期組)、A3(3周期組)、A4(4周期組)、A5(5周期組)、A6(6周期組)。納入標準：①無心臟病史；②治療前心功能化驗檢查無異常；③既往未行放化療；④無重度高血壓及糖尿病；⑤無遠處轉移。排除標準：①治療依從性差；②治療期間出現嚴重并發癥終止者；③治療方案變化；④多器官功能衰竭。本研究經我院醫學倫理委員會批準，所有患者均知情同意。

1.2 儀器與方法

1.2.1 使用儀器 使用GE Vivid-E95彩色多普勒超聲診斷儀，配置有M5Sc探頭，探頭頻率為1.5～4.6 MHz。同時配備有AFI分析軟件，以便脫機后進行分析。

1.2.2 檢查方法 本研究中，所有患者心臟超聲檢查均由同一位醫師完成，檢查時間為化療前和每一化療周期結束后第3天，患者采取左側臥位，平靜呼吸，同時連接心電圖，使用M5Sc探頭在二維超聲圖像上進行常規檢查，于胸骨旁左室長軸切面測量患者相關指標：左室舒張末期直徑(left ventricular internal diameter at end-diastole,LVIDd)、室間隔厚度(interventricular septal thickness at diastole,IVSd)、左室后壁厚度(left ventricular posterior wall thickness,LVPWT)、左室短軸縮短率(fraction shortening,FS)、左室收縮末期內徑(left ventricular end systolic dimension,LVDs)，使用Simpson法檢測LVEF，每個指標均檢測3次，取平均值。告知患者于呼氣末時屏住呼吸，采集左室兩腔心切面、左室心尖長軸切面、左室心尖四腔的二維動態圖像，至少包括3個心動周期，幀頻>40 fps，打開獲取的圖像，使用AFI軟件內的分析程序，選定要分析的切面，系統將左室壁分為心內膜和心外膜下感興趣區(region of interest,ROI)。并將心尖部切面分為基底段、中間段和心尖段，相應的左心室二尖瓣、乳頭肌水平分為前間壁、前壁、前側壁、下側壁、下壁和下間隔6段，心尖水平處分前壁、間隔壁、下壁、側壁4段，另外加1個心尖帽，共17個節段。各個節段心肌斑點均實時追蹤，追蹤時隨時調節ROI的大小，保持追蹤效果良好。采集左心室壁各個節段心肌的二維應變曲線圖，獲取每個節段心肌收縮時收縮期(circumferential systolic strain rate,SRs)、舒張早期(early diastolic strain rate,SRe)、舒張晚期峰值應變率(later diastolic strain rate,SRa)、縱向應變值(global longitudinal strain,GLS)，同時檢測3個周期相應的數值，取平均值。

2 結果

2.1 化療前后不同周期常規超聲檢查指標比較 化療不同時間點LVIDd、IVSd、LVPWT、FS、LVDs水平比較，差異無統計學意義(

P

>0.05)，化療不同時間點LVEF水平差異有統計學意義(

P

<0.05)。其中A6期與A0期相比，LVEF水平降低，差異有統計學意義(

P

<0.05)。化療前后超聲心動圖變化見表1、圖1。

表1 化療前后不同周期常規超聲檢查指標比較(n=55)

圖1 乳腺癌患者化療前后超聲心動圖LVEF變化

2.2 化療前后不同周期縱向應變率比較 化療不同時間點心尖段、中間段、基底段和心尖帽SRs、SRe、SRa水平差異有統計學意義(

P

<0.05)。與A0期相比，至A3期開始心尖段、中間段、基底段和心尖帽縱向SRe、SRa減低，差異有統計學意義(

P

<0.05)。至A5期開始各段縱向SRs減低，差異均有統計學意義(

P

<0.05)。化療前后2D-STI變化見表2、圖2。

表2 化療前后不同周期縱向應變率比較(/s)

圖2 乳腺癌患者化療前后心臟2D-STI圖像變化

2.3 左室長軸GLS變化與LVEF的相關性 A0、A1、A2、A3、A4、A5、A6期平均GLS分別為-(21.67±3.26)、-(19.85±4.15)、-(19.83±4.71)、-(18.20±3.81)、-(18.24±3.84)、-(17.45±3.14)、-(17.67±3.54)。經分析，化療不同時間點GLS指標差異有統計學意義(

F

=7.397,

P

=0.008)。與A0期相比，A3期開始至A6期GLS減低，差異均有統計學意義(

P

<0.05)。Pearson相關性分析顯示，A6期LVEF水平與A3期GLS水平呈正相關性(

r

=0.722，

P

<0.001)。見圖3。

圖3 GLS與LVEF相關性

3 討論

目前，盡管手術為乳腺癌的首選治療方案，但大多數患者確診時已處于中晚期，需進行化療。含蒽環類藥物的化療方案是乳腺癌輔助化療的基礎，同時聯用曲妥珠單抗可提高HER2陽性乳腺癌患者的生存時間。然而蒽環類藥物可能導致患者左室出現功能障礙，另曲妥珠單抗可導致3%～5%的患者出現心臟功能障礙。因此，應考慮其潛在的心臟毒性，由于出現心臟毒性患者早期癥狀不明顯，因此其重點在于盡早發現輕微的心肌功能障礙并予以早期干預。

2D-STI是一項簡便、可重復的技術，該技術能夠迅速準確的評估局部心肌的變化，對收縮期左室功能進行定量評估。段文姣等研究表明，2D-STI可有效監測慢性腎衰竭患者腎功能失代償期心肌受損。其檢查的左室應變率能直接反映不同時期心肌的變形能力，同時心臟整體運動及周圍心肌牽拉對其影響較小，因此對心臟功能的評價更加準確。本研究中，筆者檢查左室應變率及超聲指標的動態變化，并與化療前進行比較，旨在評估哪類指標在化療期間更早出現異常，結果顯示LVIDd、IVSd、LVPWT、FS、LVDs在整個化療期間均未出現明顯變化，LVEF于化療末期出現明顯降低，顯示常規超聲檢查指標在評估化療后心功能變化方面局限性較大，與陳曉沛等研究一致。筆者認為，這主要由于左室收縮儲備功能強大，當心肌功能輕度受損，LVEF變化不大，只有心臟整體功能損傷較重時，LVEF指標才會出現變化。

與常規超聲指標相比，本研究中，2D-STI檢查的左室應變率于化療第3周期(A3期)縱向平均SRe、SRa即可出現明顯降低，同時左室長軸GLS于A3期也開始降低。上述結果表明，在A3期時的藥物累積量即可引起心臟毒性反應，臨床上應在此時進行干預，以改善預后。筆者認為，這可能與化療藥物導致心肌細胞變性、水腫及微血管病變相關，上述病變會使心肌變形能力降低，隨著藥物累積量的不斷增加，患者心功能損害逐漸加重，至一定劑量時引起心肌收縮和舒張期應變率降低，而此時代表心臟結構的相關指標仍處于正常范圍，故左室應變率較LVEF更早出現異常，與宋飛艷等研究一致。應變率參數可量化反映局部心肌功能，其檢測更為精確，由于局部心肌功能改變常發生在心臟整體功能出現障礙之前。因此，該技術參數更能早期反映乳腺癌化療患者心功能的變化。當2D-STI檢查左室應變率出現異常時，應注意監測患者心功能，及時采取干預措施，提高患者遠期存活率。本研究中，患者于A3期GLS水平出現降低，筆者將其與A6期LVEF進行Pearson相關性分析，結果顯示二者呈正相關性，進一步表明GLS指標用于評估患者心臟毒性準確性較高，由于2D-STI代表心肌功能的牛眼圖像形象直觀，因此其在反映患者心功能變化方面也較為簡便。

綜上所述，心臟2D-STI具有簡便、無創、廉價等優點，與常規超聲檢查指標LVEF相比，2D-STI檢查左室應變率的變化在評估乳腺癌患者化療后心臟毒性方面更加敏感，更有助于指導早期臨床干預，促進患者預后。