三維斑點追蹤成像(3D-STI)在評價乳腺癌患者化療后早期右室心肌力學特性的臨床應用價值

魏玉秀,張萌,齊偉

(1.西安國際醫學中心醫院超聲診療中心;2.西安電子科技大學醫院超聲診斷科,陜西 西安 710071)

乳腺癌是女性常見惡性腫瘤,目前乳腺癌通常采取手術聯合輔助化療的綜合治療方法,患者的預后得以改善,生存率提高[1-2]。蒽環類藥物吡柔比星是乳腺癌化療最常用的廣譜抗腫瘤藥物,該化療藥可減少腫瘤的復發和轉移,提高患者生存率,但其心臟毒性作用不可忽視。研究[3]發現,即使低劑量的吡柔比星也可引起患者心功能下降,對心肌造成不可逆的損傷,繼發心肌病,影響患者長期預后。既往關于乳腺癌患者吡柔比星化療后心臟毒性的研究主要集中于左心室功能的改變,而對右心室形態和功能改變的關注較少,而右心室結構和功能的改變對于心肺疾病的發病及死亡風險具有重要影響,因此化療期間監測右心室結構和功能變化對于治療方案的制定和調整具有重要的指導意義。三維斑點追蹤成像(3D-STI)是融合實時三維超聲與斑點追蹤技術的一種新技術,可精準反映心肌局部和整體結構及運動狀態,既往研究[4]證實了其在右室心肌病等右室亞臨床功能異常評估中的價值,但其在乳腺癌患者吡柔比星化療后右室功能的評估價值則鮮有報道。本研究旨在探討3D-STI在乳腺癌患者化療后右室心肌力學特性變化評估中的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

以2018年10月至2022年10月西安國際醫學中心醫院收治的接受吡柔比星化療的102例乳腺癌患者作為研究對象。納入標準:(1)女性;(2)病理證實為浸潤性乳腺癌且分期為I至III期(根據美國癌癥聯合委員會AJCC乳腺癌分期系統)[5];(3)在我院接受乳腺癌根治術,且術后實施吡柔比星化療方案;(4)術前肝腎功能、心功能無顯著異常;(5)術前未接受過相關治療;(6)知情同意且自愿配合。排除標準:(1)患有高血壓、心律失常、器質性心臟病者;(2)患有糖尿病等內分泌疾病者;(3)乳腺癌多發遠處轉移者;(4)合并其他惡性腫瘤者。患者均在化療開始前24 h內及第2、6個化療周期結束后2 d內進行超聲心動圖檢查。

1.2 方法

1.2.1 化療方案 均實施CTF化療方案:在每個化療周期的第1天進行環磷酰胺500 mg/m2靜脈滴注,吡柔比星500 mg/m2靜脈推注,5-氟尿嘧啶500 mg/m2靜脈滴注。在第8天進行5-氟尿嘧啶500 mg/m2靜脈滴注,每個化療周期為21 d,其中第9天至第21天為休息和恢復期,共進行6個周期。

1.2.2 3D-STI檢查 儀器采用Philips IE33三維心臟超聲診斷儀。檢查時取左側臥位,平靜呼吸,進行常規超聲心動圖檢查及三維全若容積動態圖像采集。常規超聲心動圖檢查采用S 5-1探頭,頻率2.5～5.0 MHz。三維數據采集采用X3-1探頭,頻率1.0～3.0 MHz,幀容積20～25幀/s。采用常規超聲心動圖測量左、右室常規參數,包括左室舒張末容積(LV-V)、右室舒張末期容積(RV-V)、右室面積變化分數(RV-FAC)、左室射血分數(LV-EF)。打開pre-4D鍵,實時顯示右室心尖四腔切面,完整顯示右室外膜和心內膜,開啟Full-4D鍵,進行三維數據采集,測取參數:右心室整體面積應變(RVGAS)、右心室整體徑向應變(RVGRS)、右心室整體圓周應變(RVGCS)、右心室整體縱向應變(RVGLS)、右室射血指數(RVEF)。

1.2.3 右心室心臟毒性反應(AIC) 化療期間RVEF<45%或下降10%以上定義為AIC。

1.3 觀察指標

比較化療前(T0)及化療第2周期末(T1)、第6周期末(T2)常規超聲參數及右室3D-STI參數(RVGAS、RVGRS、RVGCS、RVGLS、RVEF),將有統計學差異的變量納入Logistics回歸分析,篩選出對AIC具有預測價值的指標,采用受試者工作特征曲線(ROC)評估各參數對AIC的預測價值。

1.4 統計學分析

2 結果

2.1 隨訪結果

102例患者中,6例中途更改化療方案或個人因素放棄治療,2例圖像質量不符合診斷要求而排除,最終94例患者納入統計分析。化療期間均未見心力衰竭,18例在6個周期化療后出現AIC。

2.2 乳腺癌患者化療前后常規超聲參數比較

LV-V、RV-V、RV-FAC、LV-EF在T0、T1、T2各時點比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 乳腺癌患者化療前后常規超聲參數比較

2.3 乳腺癌患者化療前后3D-STI參數比較

與T0時相比,T1時RVGAS、RVGLS絕對值均降低(P<0.05),T2時均進一步降低(P<0.05),RVEF在T1時無改變(P>0.05),T2時降低(P<0.05)。見表2。

表2 乳腺癌患者化療前后3D-STI參數比較

2.4 化療后發生AIC的獨立相關因素分析

Logistic回歸分析顯示,T1時RVGAS、RVGLS絕對值均與AIC的發生具有相關性(P<0.05)。見表3。

表3 化療后發生AIC的獨立相關因素分析

2.5 3D-STI參數對化療后發生AIC的預測價值

ROC曲線顯示,T1時RVGAS絕對值<27.7%預測化療結束后出現AIC的敏感度、特異度分別為77.80%、82.90%,對應的AUC為0.88,T1時RVGLS絕對值<19.96%預測化療結束后出現AIC的敏感度、特異度分別為72.20%、88.20%,對應的AUC為0.84。見圖1及表4。

表4 3D-STI參數對乳腺癌患者化療后發生AIC的預測價值

3 討論

吡柔比星等蒽環類藥物是乳腺癌術后化療的經典用藥,已被證實對乳腺癌患者具有療效,可減少腫瘤復發、轉移,提高生存率,改善患者預后[6]。但蒽環類化療藥的缺點是其具有心肌毒性,且其毒性作用可隨劑量累積[7]。吡柔比星等蒽環類化療藥引起的心肌損傷最初表現為無明顯癥狀的亞臨床心室功能障礙,在早期階段及時調整治療方案可避免后期出現不可逆的心力衰竭,因此化療期間監測心臟結構和功能變化對治療方案的制定和調整具有重要的指導意義[8]。

既往關于蒽環類化療藥物心臟毒性的研究[9-10]主要集中于其引起的左室結構和功能障礙,而對右室結構功能損傷的關注較少。右室呈不規則的新月型,內膜面有肌小梁分布,運動受后負荷影響較大,形態、結構、運動均十分復雜,采用常規二維超聲心動圖測量技術測得的參數通常有很大誤差[11]。3D-STI是利用三維斑點追蹤技術,也即是超聲成像過程中在心肌組織中反射、散射,形成斑點回聲,且斑點位置可隨著心肌的運動而變化,通過3D-STI技術追蹤心肌斑點的位置,即可獲得心肌組織在三維空間內的運動信息,與二維超聲相比,可更準確、全面地反映較為輕微的節段運動異常[12-13]。本研究結果顯示,LV-V、RV-V、RV-FAC、LV-EF在T0、T1、T2各時點差異均無統計學意義,且與T0時相比,T1時RVGAS、RVGLS絕對值均降低,T2時均進一步降低,RVEF在T1時無改變,T2時降低,提示乳腺癌患者術后化療6個周期結束后,常規超聲參數尚未發生變化,但是基于3D-STI技術的右室心肌力學特性在化療第2周期末即已發生受損改變,且在第6周期化療結束后進一步改變。

右室心肌包括淺、中、深三層結構,淺肌層和深肌層沿縱向螺旋走行,中肌層呈環形,收縮時心腔縮窄,既往研究[14-15]顯示,吡柔比星等蒽環類化療藥物最先抵達內膜下心肌,在血流的作用下,心內膜上藥物濃度更高,內膜下心肌最先受到沖擊,縱行形變能力最早受損,故RVGAS、RVGLS在化療早期最先發生改變,且隨著化療周期延長變化更大,故化療期間RVGRS、RVGCS均變化,該結論與既往研究[16]一致。為了進一步評估3D-STI參數對乳腺癌患者化療后出現ACI的預測價值,本研究將有統計學差異的變量納入Logistic回歸分析,篩選出對AIC具有預測價值的指標,Logistic回歸分析顯示,T1時RVGAS、RVGLS絕對值均與AIC的發生獨立相關,提示化療兩個周期末時RVGAS、RVGLS絕對值是化療6周期結束后發生AIC的獨立相關因素。ROC曲線顯示,T1時RVGAS絕對值<27.7%預測化療結束后出現AIC的敏感度、特異度分別為77.80%、82.90%,對應的AUC為0.88,T1時RVGLS絕對值<19.96%預測化療結束后出現AIC的敏感度、特異度分別為72.20%、88.20%,對應的AUC為0.84,提示化療兩個周期末時RVGAS、RVGLS絕對值對化療6周期結束后發生AIC具有較高的預測價值。

綜上,3D-STI參數可反映乳腺癌患者吡柔比星化療后早期出現右室心肌力學損害,且隨著化療周期的延長和藥物劑量累積,損害進一步加重,化療早期RVGAS、RVGLS絕對值可在一定程度上預測AIC風險,可在出現臨床癥狀或RVEF下降之前進行早期監測。