2D-STI聯(lián)合3D-HM在蒽環(huán)類藥物對(duì)乳腺癌患者左心室功能損害評(píng)估中的應(yīng)用

倪成香 蔡潔 范霜月 胡國(guó)梁

[摘要]?目的?探究二維斑點(diǎn)追蹤成像（two-dimensional?speckle?tracking?imaging，2D-STI）聯(lián)合三維超聲心動(dòng)圖全自動(dòng)左心定量（three-dimensional?echocardiography?HeartModel，3D-HM）技術(shù)在蒽環(huán)類藥物（anthracycline，ATC）對(duì)乳腺癌患者左心室功能損害評(píng)估中的應(yīng)用價(jià)值。方法?選取2021年3月至2022年6月于金華市人民醫(yī)院接受化療的乳腺癌患者55例，根據(jù)化療第4周期內(nèi)心電圖情況將患者分為心電圖正常組（n=19）和心電圖異常組（n=36）。分別于化療前（T0）、化療第2周期（T1）及第4周期（T2）采用常規(guī)超聲心動(dòng)圖獲取左室射血分?jǐn)?shù)（left?ventricular?ejection?fraction，LVEF）、左室舒張末期容積（left?ventricular?end-diastolic?volume，LVEDV）、左室收縮末期容積（left?ventricular?end-systolic?volume，LVESV）等參數(shù)；2D-STI技術(shù)獲取左室整體縱向應(yīng)變（global?longitudinal?strain，GLS）參數(shù)，3D-HM技術(shù)獲取3D-LVEF、3D-LVEDV、3D-LVESV等三維參數(shù)。結(jié)果?T2時(shí)，兩組患者LVEF水平較T0、T1時(shí)均顯著下降（P<0.05）；兩組患者T0、T1、T2時(shí)的LVEF、LVEDV、LVESV參數(shù)比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；T0、T1時(shí)，兩組患者的GLS水平比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；T2時(shí)，兩組患者GLS水平較T0、T1時(shí)均顯著下降（P<0.05），且心電圖異常組患者GLS水平顯著低于心電圖正常組（P<0.05）；T0、T1時(shí)，兩組患者的3D-LVEF水平比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；T2時(shí)，兩組患者3D-LVEF水平較T0、T1時(shí)顯著下降（P<0.05），且心電圖異常組患者3D-LVEF水平低于心電圖正常組（P<0.05）。兩組患者T0、T1、T2時(shí)的3D-LVEDV、3D-LVESV參數(shù)比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。受試者操作特征曲線分析結(jié)果顯示，GLS、3D-LVEF及其聯(lián)合檢測(cè)評(píng)估心電圖異常患者左心室功能改變的曲線下面積分別為0.767、0.739和0.788（P<0.05）。結(jié)論?乳腺癌ATC化療患者無(wú)論心電圖是否存在異常，均出現(xiàn)左心室功能受損，且心電圖異常患者左心室功能受損更明顯，2D-STI、3D-HM技術(shù)可敏感識(shí)別患者左心室功能的改變，二者聯(lián)合可提高對(duì)心電圖異常患者左心室功能損傷的預(yù)測(cè)價(jià)值。

[關(guān)鍵詞]?乳腺癌；蒽環(huán)類藥物；二維斑點(diǎn)追蹤成像；三維超聲心動(dòng)圖全自動(dòng)左心定量；左心室功能

[中圖分類號(hào)]?R737.9；R445.1??????[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]?A??????[DOI]?10.3969/j.issn.1673-9701.2023.11.005

Application?of?two-dimensional?speckle?tracking?imaging?combined?with?three-?dimensional?echocardiography?HeartModel?in?evaluating?anthracycline?induced?damage?to?left?ventricular?function?in?breast?cancer?patients

NI?Chengxiang，?CAI?Jie，?FAN?Shuangyue，?HU?Guoliang

Department?of?Ultrasonic，?Jinhua?People's?Hospital，?Jinhua?321000，?Zhejiang，?China

[Abstract]?Objective?To?investigate?the?application?value?of?two-dimensional?speckle?tracking?imaging?（2D-STI）?combined?with?three-dimensional?echocardiography?HeartModel?（3D-HM）?in?evaluating?anthracycline?（ATC）?induced?damage?to?left?ventricular?function?in?breast?cancer?patients.?Methods?A?total?of?55?breast?cancer?patients?who?received?chemotherapy?at?Jinhua?People's?Hospital?from?March?2021?to?June?2022?were?selected?and?divided?into?normal?electrocardiogram?group?（n=19）?and?abnormal?electrocardiogram?group?（n=36）?according?to?the?electrocardiogram?in?the?4th?cycle?of?chemotherapy.?Parameters?such?as?left?ventricular?ejection?fraction?（LVEF），?left?ventricular?end-diastolic?volume?（LVEDV）?and?left?ventricular?end-systolic?volume?（LVESV）?were?measured?by?conventional?echocardiography.?Left?ventricular?global?longitudinal?strain?（GLS）?was?measured?by?2D-STI.?3D-LVEF，?3D-LVEDV?and?3D-LVESV?were?measured?by?3D-HM.?Results?At?T2，?the?level?of?LVEF?decreased?significantly?in?both?groups?compared?with?that?at?T0?and?T1?（P<0.05）;?the?differences?in?LVEF，?LVEDV?and?LVESV?parameters?at?T0，?T1?and?T2?in?both?groups?were?not?statistically?significant?（P>0.05）;?at?T0?and?T1，?the?differences?in?GLS?levels?in?both?groups?were?not?statistically?significant?（P>0.05）;?at?T2，?the?GLS?levels?of?patients?in?both?groups?decreased?significantly?compared?with?those?at?T0?and?T1?（P<0.05），?and?the?GLS?levels?of?patients?in?the?abnormal?ECG?group?were?significantly?lower?than?those?in?the?normal?ECG?group?（P<0.05）;?at?T0?and?T1，?there?was?no?statistically?significant?difference?between?the?3D-LVEF?levels?of?patients?in?both?groups?（P>0.05）;?at?T2，?the?3D-LVEF?levels?of?patients?in?both?groups?decreased?significantly?compared?with?those?at?T0?and?T1?（P<0.05），?and?the?3D-LVEF?levels?of?patients?in?the?abnormal?ECG?group?were?lower?than?those?in?the?normal?ECG?group?（P<0.05）.?The?differences?in?3D-LVEDV?and?3D-LVESV?parameters?at?T0，?T1?and?T2?between?the?two?groups?were?not?statistically?significant?（P>0.05）.?Receiver?operator?characteristic?curve?analysis?showed?that?area?under?the?curve?of?GLS，?3D-LVEF?alone?and?in?combination?to?evaluate?changes?of?left?ventricular?function?in?patients?with?abnormal?electrocardiogram?were?0.767，?0.739?and?0.788，?respectively?（P<0.05）.?Conclusion?Breast?cancer?patients?undergoing?ATC-based?chemotherapy?have?impaired?left?ventricular?function?regardless?of?whether?the?electrocardiogram?is?abnormal?or?not，?and?impaired?left?ventricular?function?is?more?obvious?in?patients?with?abnormal?electrocardiogram.?2D-STI?and?3D-HM?can?sensitively?identify?the?changes?of?left?ventricular?function.?Combination?of?the?two?can?improve?the?prediction?of?impaired?left?ventricular?function?in?patients?with?abnormal?electrocardiogram.

[Key?words]?Breast?cancer;?Anthracycline;?Two-dimensional?speckle?tracking?imaging;?Three-dimensional?echocardiography?HeartModel;?Left?ventricular?function

乳腺癌是臨床常見(jiàn)的惡性腫瘤，其發(fā)病率位居我國(guó)女性惡性腫瘤首位[1]。蒽環(huán)類藥物（anthracycline，ATC）是乳腺癌化療的基本藥物之一，可顯著改善患者生存情況，但該藥物產(chǎn)生的氧自由基具有明顯的心臟毒性作用，使患者心臟受到不同程度的損傷[2-3]。心電圖異常是腫瘤患者化療期間常見(jiàn)的不良反應(yīng)，有研究發(fā)現(xiàn)，與心電圖正常患者相比，心電圖異常患者存在更嚴(yán)重的左心室功能受損現(xiàn)象[4]。但心電圖特異性較低，存在遺漏心肌受損的風(fēng)險(xiǎn)。二維斑點(diǎn)追蹤成像（two-dimensional?speckle?tracking?imaging，2D-STI）技術(shù)可追蹤心肌回聲斑點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡，敏感檢測(cè)心肌局部收縮的微小變化，其中左室整體縱向應(yīng)變（global?longitudinal?strain，GLS）是評(píng)估局部心室收縮功能的重要技術(shù)，但該技術(shù)易受個(gè)體差異、操作醫(yī)師技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)差異的影響，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性有待提高[5]。三維超聲心動(dòng)圖全自動(dòng)左心定量（three-dimensional?echocardiography?HeartModel，3D-HM）技術(shù)可全自動(dòng)定量檢測(cè)左心室容積，但在整體心功能評(píng)估方面，常會(huì)低估心臟局部收縮功能的損害[6]。為提高乳腺癌ATC化療患者左心室功能評(píng)估的準(zhǔn)確性，本研究分析了2D-STI聯(lián)合3D-HM技術(shù)在不同心電圖表現(xiàn)的乳腺癌ATC化療患者左心室功能評(píng)估中的應(yīng)用價(jià)值。

1??資料與方法

1.1??一般資料

選取2021年3月至2022年6月于金華市人民醫(yī)院接受化療的乳腺癌患者55例，根據(jù)化療第4周期內(nèi)心電圖情況將患者分為心電圖正常組（n=19）和心電圖異常組（n=36）。納入標(biāo)準(zhǔn)：①臨床檢查符合乳腺癌的診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]，均為術(shù)后接受多柔比星化療方案治療；②均為女性，年齡35～60歲；③化療前心電圖確定為竇性心律（心率為60～100次/min）；④化療前肝腎功能、心肌酶譜檢查等未見(jiàn)明顯異常；⑤化療同期未進(jìn)行放療或內(nèi)分泌治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并糖尿病、高血壓、冠心病等基礎(chǔ)疾病患者；②合并可致心臟功能異常的心血管疾病患者；③合并內(nèi)分泌疾病患者；④超聲心動(dòng)圖圖像不清患者。其中，心電圖正常組年齡35～60歲，平均（48.25±8.72）歲；體表面積1.41～1.81m2，平均（1.61±0.13）m2。心電圖異常組年齡35～58歲，平均（47.83±7.94）歲；體表面積1.40～1.78m2，平均（1.61±0.10）m2；心電圖異常類型：導(dǎo)聯(lián)T波低平及ST-T段異常改變10例、心電軸左偏4例、竇性心動(dòng)過(guò)速或過(guò)緩3例、房性早搏1例、室性早搏1例。兩組一般臨床資料比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。本研究經(jīng)金華市人民醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（倫理審批號(hào)：IRB-2021024-R），患者均知情同意。

1.2??方法

1.2.1??化療方案??所有患者術(shù)后均采用AC化療方案（多柔比星60mg/m2+環(huán)磷酰胺600mg/m2），靜脈滴注，21d為1個(gè)周期，兩組均化療4個(gè)周期。

1.2.2??常規(guī)二維超聲心動(dòng)圖檢查??分別于化療前（T0）、化療第2周期（T1）及第4周期（T2）采用Philips?EPIQ7c彩色多普勒心血管超聲診斷儀對(duì)患者行常規(guī)二維超聲心動(dòng)圖檢查。患者取左側(cè)臥位，使用S5-1探頭獲取標(biāo)準(zhǔn)四腔心及兩腔心切面，于收縮末期及舒張末期分別描繪左心室心內(nèi)膜輪廓，獲取左室射血分?jǐn)?shù)（left?ventricular?ejection?fraction，LVEF）、左室舒張末期容積（left?ventricular?end-diastolic?volume，LVEDV）、左室收縮末期容積（left?ventricular?end-systolic?volume，LVESV）參數(shù)。以LVEF較化療前基線值下降≥10%且絕對(duì)值<53%為超聲評(píng)估化療后心臟毒性金標(biāo)準(zhǔn)，參數(shù)均重復(fù)測(cè)量3次取平均值。

1.2.3??2D-STI分析??獲取心尖四腔、三腔、兩腔切面的3個(gè)較為穩(wěn)定心動(dòng)周期動(dòng)態(tài)圖像，取心肌顯示最清晰的1幀圖像凍結(jié)，采用CMQ10.8軟件自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)定感興趣區(qū)范圍，使2條取樣線分別對(duì)應(yīng)左心室心內(nèi)膜及心外膜，保證各個(gè)節(jié)段所在位置基本一致；軟件自動(dòng)分析生成牛眼圖，獲取左室各節(jié)段收縮期峰值縱向應(yīng)變，取所有節(jié)段平均值的絕對(duì)值為左室GLS，參數(shù)均重復(fù)測(cè)量3次取平均值。

1.2.4??3D-HM分析??使用X5-1三維容積探頭，使心尖四腔心切面聚焦左心室水平，存儲(chǔ)HeartModel容積圖像，系統(tǒng)自動(dòng)重建獲取左心三維立體圖，進(jìn)入HeartModel三維定量分析，獲取3D-LVEF，3D-LVEDV、3D-LVESV等三維參數(shù)，參數(shù)均重復(fù)測(cè)量3次取平均值。

1.2.5??心臟毒性評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)??參考2014年ASE/EACI專家共識(shí)[8]對(duì)心臟毒性的定義：①LVEF較基線值下降10%，絕對(duì)值<53%；②合并或未合并充血性心力衰竭體征；③2～3周后復(fù)查結(jié)果仍同上。以化療結(jié)束后3D-LVEF的變化評(píng)估是否發(fā)生心臟毒性。

1.3??統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS?20.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，組內(nèi)不同時(shí)間點(diǎn)比較行重復(fù)測(cè)量資料的方差分析；受試者操作特征（receiver?operator?characteristic，ROC）曲線分析2D-STI聯(lián)合3D-HM技術(shù)相關(guān)參數(shù)評(píng)估心電圖異常患者左心室功能改變的應(yīng)用價(jià)值；P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2??結(jié)果

2.1??常規(guī)二維超聲心動(dòng)圖參數(shù)比較

T2時(shí)，兩組患者LVEF水平較T0、T1時(shí)均顯著下降（P<0.05）；T0、T1、T2時(shí)，兩組患者的LVEF、LVEDV、LVESV參數(shù)比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），見(jiàn)表1。

2.2??2D-STI參數(shù)比較

T0、T1時(shí)，兩組患者的GLS水平比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；T2時(shí)，兩組患者GLS水平較T0、T1時(shí)均顯著下降（P<0.05），且心電圖異常組患者GLS水平顯著低于心電圖正常組（P<0.05），見(jiàn)表2。

2.3??3D-HM參數(shù)比較

T0、T1時(shí)，兩組患者的3D-LVEF水平比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；T2時(shí)，兩組患者3D-LVEF水平較T0、T1時(shí)顯著下降（P<0.05），且心電圖異常組患者3D-LVEF水平低于心電圖正常組（P<0.05）。T0、T1、T2時(shí)，兩組患者的3D-LVEDV、3D-LVESV參數(shù)比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），見(jiàn)表3。

2.4??2D-STI、3D-HM技術(shù)相關(guān)參數(shù)評(píng)估心電圖異常患者左心室功能改變的價(jià)值分析

在第4周期化療結(jié)束后，心電圖異常組中有8例患者出現(xiàn)心臟毒性。ROC曲線分析結(jié)果顯示，

GLS、3D-LVEF及其聯(lián)合檢測(cè)評(píng)估心電圖異常患者左心室功能改變的曲線下面積（area?under?the?curve，AUC）分別為0.767、0.739和0.788，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.001），聯(lián)合檢測(cè)可提高患者左心室功能改變的診斷價(jià)值，見(jiàn)表4、圖1。

3??討論

ATC的心臟毒性作用存在劑量依耐性，當(dāng)累積劑量達(dá)700～900mg/m2時(shí)，患者心功能不全的發(fā)生率為0.9%～48.0%[9]。因此，化療期間對(duì)患者的心臟功能進(jìn)行監(jiān)測(cè)具有重要意義。2016年，歐洲心臟病學(xué)會(huì)發(fā)布的《癌癥治療及心血管毒性立場(chǎng)聲明》[10]指出，應(yīng)在化療期間對(duì)患者行心電圖和超聲心動(dòng)圖檢查，以監(jiān)測(cè)心臟毒性發(fā)生情況。但心電圖僅能反映瞬時(shí)心電活動(dòng)變化，超聲心動(dòng)圖存在一定滯后性，因此尋找準(zhǔn)確檢測(cè)心肌損傷的檢查方法一直是國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。

本研究分析了2D-STI、3D-HM技術(shù)在ATC對(duì)乳腺癌患者左心室功能損害評(píng)估中的應(yīng)用價(jià)值，研究結(jié)果顯示，T2時(shí)，兩組患者LVEF水平較T0、T1時(shí)均明顯下降；但兩組患者T0、T1、T2時(shí)的常規(guī)二維超聲心動(dòng)圖參數(shù)比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，T2時(shí)心電圖異常組患者GLS水平低于心電圖正常組，提示ATC對(duì)乳腺癌患者左心室功能存在一定影響。常規(guī)二維超聲心動(dòng)圖檢查在評(píng)估ATC化療患者心肌損傷方面存在滯后，而2D-STI可運(yùn)用二維應(yīng)變技術(shù)，評(píng)估心臟整體及節(jié)段心肌的運(yùn)動(dòng)情況，通過(guò)測(cè)量心肌縱向應(yīng)變，早期發(fā)現(xiàn)心臟的亞臨床損傷[11]。苗愛(ài)雨等[12]應(yīng)用2D-STI技術(shù)評(píng)價(jià)ATC對(duì)乳腺癌患者左心室功能的影響，發(fā)現(xiàn)化療后患者GLS明顯降低，而常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)無(wú)明顯變化，與本研究結(jié)果一致。本研究中，兩組患者T2時(shí)GLS水平均較T0、T1時(shí)明顯下降，表明患者無(wú)論是否出現(xiàn)心電圖異常，其心臟均受到藥物毒性作用，出現(xiàn)心肌損傷。ATC經(jīng)代謝分解后，會(huì)出現(xiàn)Fe3+-蒽環(huán)類螯合物，使心肌細(xì)胞代謝發(fā)生障礙，導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)膠原沉積，微血管纖維化病變，心肌縱向應(yīng)變下降[13]。

對(duì)比兩組患者的3D-HM參數(shù)發(fā)現(xiàn)，T2時(shí)，兩組患者3D-LVEF水平較T0、T1時(shí)明顯下降，且心電圖異常組患者3D-LVEF水平低于心電圖正常組，提示3D-HM可以敏感地發(fā)現(xiàn)乳腺癌ATC化療患者在化療早期LVEF的變化，且心電圖異常患者3D-LVEF下降更明顯。吳一峰等[14]應(yīng)用3D-HM技術(shù)評(píng)估乳腺癌不同化療周期患者左心室收縮功能，發(fā)現(xiàn)與化療前相比，化療后第4周期3D-LVEF顯著下降，認(rèn)為3D-HM技術(shù)是全自動(dòng)左心室量化分析，具有較高的準(zhǔn)確率與重現(xiàn)性，其自動(dòng)化檢測(cè)能避免人工調(diào)整造成的數(shù)據(jù)誤差，在患者出現(xiàn)心功能受損癥狀前即可監(jiān)測(cè)到心功能的改變，有利于指導(dǎo)臨床ATC的使用。本研究中，兩組患者3D-LVEDV、3D-LVESV比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，考慮與左心室強(qiáng)大的代償作用有關(guān)，也可能與心肌韌性為可恢復(fù)狀態(tài)有關(guān)[15]。有研究發(fā)現(xiàn)3D-HM與2D-STI在監(jiān)測(cè)乳腺癌化療后左心功能變化方面具有良好相關(guān)性，但并未進(jìn)一步研究二者聯(lián)合應(yīng)用同時(shí)評(píng)估左心室功能的價(jià)值[16]。本研究ROC曲線分析結(jié)果顯示，GLS、3D-LVEF及其聯(lián)合檢測(cè)評(píng)估心電圖異常患者左心室功能改變的AUC分別為0.767、0.739和0.788，提示2D-STI、3D-HM技術(shù)可敏感識(shí)別患者左心室功能的改變，聯(lián)合檢測(cè)可進(jìn)一步提高患者左心室功能改變的診斷價(jià)值。

綜上所述，乳腺癌ATC化療患者無(wú)論心電圖是否存在異常，均出現(xiàn)左心室功能受損，且心電圖異常患者左心室功能受損更明顯，2D-STI、3D-HM技術(shù)可敏感識(shí)別患者左心室功能的改變，二者聯(lián)合可提高對(duì)心電圖異常患者左心室功能損傷的預(yù)測(cè)價(jià)值。

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