曹司琪，陳勇，楊菲，袁靜，崔瑞雪

(1蘇北人民醫(yī)院功能檢查科，江蘇 揚州225001；2大連醫(yī)科大學研究生院影像醫(yī)學與核醫(yī)學系，遼寧 大連 116044)

食管癌是我國男性第五大高發(fā)腫瘤和第四大致死腫瘤[1]。放射治療是治療食管癌的一種非常有效的方法，但經(jīng)胸部放射治療所產(chǎn)生的心臟毒性亦會損害癌癥患者的健康，甚至會影響其生活質(zhì)量[2]。因此，對食管癌放療患者進行定期心臟功能監(jiān)測至關(guān)重要。常規(guī)超聲心動圖檢測的敏感度較差，且精確度不高，難以發(fā)現(xiàn)心臟潛在的收縮功能損害?；诙S超聲的斑點追蹤成像(two-dimensional speckle tracking echocardiography，2D-STE)技術(shù)被廣泛用于冠心病、肥厚性心肌病、高血壓、心肌淀粉樣變等疾病的臨床診斷，近年來，該項技術(shù)也逐漸被應(yīng)用于腫瘤患者心臟病的動態(tài)監(jiān)測。左室收縮達峰時間離散度(peak strain dispersion，PSD)是2D-STE的重要參數(shù)之一，筆者著重探討PSD評價食管癌患者放療前后左心室收縮同步性的應(yīng)用價值。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取2017年10月至2018年7月在蘇北人民醫(yī)院首次接受胸部放射治療的食管癌患者60例作為放療組，年齡48～78(64.9±8.5)歲，其中男性41例，女性19例，鱗癌54例，腺癌6例。全部患者均經(jīng)病理證實為食管癌，除外心腦血管疾病及心臟相關(guān)不適或記錄，且入院時心電圖和心肌酶譜檢查均無異常，放療前均未接受過化療。

同期選取年齡、性別相匹配的健康志愿者25例作為對照組，年齡45～75(62.5±9.0)歲，男性17例，女性8例。

本研究經(jīng)我院倫理委員會批準(2016KY-011)，受試者均知情同意。

1.2 方法

對符合要求的食管癌患者及健康志愿者采集身高、體質(zhì)量、血壓等基本資料。放療組采用調(diào)強放療法投射，5次/周，1.80～2.14 Gy/次，連續(xù)5～6周。根據(jù)中國食管癌放療的治療指南[3]，放療總量：大體腫瘤靶區(qū)60 Gy/28次，臨床靶區(qū)56 Gy/28次，計劃靶區(qū)50.4 Gy/28次，采用同步推量技術(shù)，總量50.4～60.0 Gy。分別于放療前、放療中期(放療14次后)、放療結(jié)束及放療結(jié)束后1個月采用超聲心動圖機(GE Vivid E9，M5S心臟探頭，頻率1.7～3.3 mHz，幀頻40～80 Hz)檢查相關(guān)參數(shù)指標[4]。囑受檢者取左側(cè)臥位，平靜呼吸，同步記錄胸導聯(lián)心電圖；所有測量值最少記錄3個心動周期，取其平均值。

1.3 檢測指標

1.3.1 常規(guī)參數(shù) 記錄左室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular dimension in diastole，LVEDD)、左室收縮末期內(nèi)徑(left ventricular dimension in systole，LVESD)、舒張末期室間隔厚度(interventricular septal thickness in diastole，IVST)、舒張末期左室后壁厚度(posterior wall thickness in diastole，PWT)，另分別采集心尖兩腔、三腔、四腔切面連續(xù)3個心動周期的二維動態(tài)圖像，以DICOM格式儲存于優(yōu)盤。應(yīng)用雙平面simpson法測量左室舒張末期容積(left ventricular end-diastolic volumes，LVEDV)、收縮末期容積(left ventricular end-systolic volumes，LVESV)及左室射血分數(shù)(left ventricular ejection fraction，LVEF)。

1.3.2 2D-STE應(yīng)變參數(shù) 采用EchoPAC工作站、Q-analysis軟件進行圖像分析。分別手動描繪左室長軸3個切面動態(tài)圖像的心內(nèi)膜，系統(tǒng)自動將左室長軸每個切面分為6個節(jié)段，左心室短軸每個水平分為6個節(jié)段，共18節(jié)段(按美國超聲心動圖協(xié)會推薦的18節(jié)段劃分法)，軟件自動顯示相應(yīng)的收縮期縱向峰值應(yīng)變(longitudinal peak strain，LPS)及縱向峰值應(yīng)變達峰時間(time to peak longitudinal strain，TTPLS)牛眼圖，從牛眼圖上可以得到左室每個節(jié)段與心動周期對應(yīng)的LPS和TTPLS。在最終給出的TTPLS牛眼圖的界面，系統(tǒng)會提供基于所有節(jié)段達峰時間的標準差，即PSD和整體縱向峰值應(yīng)變(global longitudinal peak strain，GLPS)。計算左室基底段、中間段、心尖段的TTPLS最大差值(maximum differences of TTPLS，Tls-dif)及左心室基底段、中間段、心尖段的收縮達峰時間。各值均測量3次，取平均值。

1.4 統(tǒng)計學處理

2 結(jié) 果

2.1 2組常規(guī)超聲心動圖參數(shù)比較

與對照組相比，放療組患者放療前的常規(guī)超聲心動圖參數(shù)LVEDD、LVESD、IVST、PWT、LVEF差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。與放療前相比，放療組患者放療中期、放療結(jié)束及放療結(jié)束后1個月的常規(guī)超聲心動圖參數(shù)差異亦無統(tǒng)計學意義(P>0.05；表1)。

表1 2組常規(guī)超聲心動圖參數(shù)比較

2.2 2組基底段、中間段、心尖段的TTPLS和TLS-dif比較

與對照組比較，放療組患者放療前基底段、中間段、心尖段的TTPLS和TLS-dif差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。與放療前相比，放療組患者放療中期、放療結(jié)束及放療結(jié)束后1個月的基底段TTPLS、以及基底段和中間段的Tls-dif均顯著延長(P<0.05)，與放療結(jié)束時相比，放療結(jié)束后1個月的上述參數(shù)有縮短趨勢，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05；表2)。典型病例2D-STE牛眼圖如圖1所示。

圖1 典型病例2D-STE牛眼圖

表2 2組基底段、中間段、心尖段的TTPLS和TLS-dif比較

2.3 2組PSD和GLPS比較

與放療前相比，放療組患者放療中期、放療結(jié)束及放療結(jié)束后1個月的PSD均顯著增加，而GLPS均顯著降低，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。與放療結(jié)束時相比，放療結(jié)束后1個月的PSD與GLPS均有向放療前恢復(fù)的趨勢，兩兩比較差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05；表3)。Spearman相關(guān)分析結(jié)果顯示，GLPS絕對值與PSD呈顯著負相關(guān)(r=-0.61，P<0.01；圖2)。

圖2 GLPS絕對值與PSD的相關(guān)性分析

表3 2組PSD和GLPS比較

3 討 論

研究表明[5,6]，放療誘發(fā)的心臟疾病反映了不同細胞種類和結(jié)構(gòu)對射線的敏感性差異，心肌細胞敏感性低，但微循環(huán)對放療較敏感。放療產(chǎn)生的氧自由基可使DNA斷裂，首先損傷微循環(huán)系統(tǒng)，導致血管內(nèi)皮細胞受損、管腔閉塞、微循環(huán)障礙、心肌缺血，進而影響心臟收縮功能。臨床上常用LVEF評價放療導致的急性收縮功能損傷[7]，但本研究結(jié)果表明，食管癌患者放療前后的常規(guī)超聲心動圖參數(shù)(LVEDD、LVESD、IVST、PWT、LVEF)的差異無統(tǒng)計學意義，提示常規(guī)的超聲心動圖對食管癌放療患者心功能監(jiān)測并無顯著意義。

2D-STE技術(shù)已被美國超聲心動圖學會提議作為一種無創(chuàng)檢測放療誘導的心肌毒性早期亞臨床癥狀的手段[8]。有研究表明，食管癌患者在放療劑量累計達40 Gy時，左室GLPS降低[9]。本研究亦發(fā)現(xiàn)，食管癌患者與放療前相比，放療中期、放療結(jié)束及放療結(jié)束后1個月的GLPS均顯著降低。提示食管癌患者放療后存在亞臨床的心肌損傷。

既往研究表明，GLPS和TTPLS具有良好的一致性，可以作為左心室功能指標的參考值[10]。因此，TTPLS在牛眼圖上能夠直接評價某一節(jié)段心肌的收縮功能：健康心肌表現(xiàn)為綠色；當心肌缺血等原因?qū)е滦募∈湛s功能下降時，TTPLS延長，表現(xiàn)為黃色或紅色。PSD是基于2D-STE技術(shù)衍生的用于表達左心室TTPLS離散程度的新參數(shù)，是左心室各節(jié)段心肌長軸應(yīng)變達峰時間的標準差，能夠直觀表示左室心肌各節(jié)段之間的同步性[11]。本研究采用TTPLS評價左室收縮功能，PSD及Tls-dif作為評估左心室收縮同步性的指標，PSD及Tls-dif越大，左室收縮不同步性越顯著[12]。

本研究通過Pearson相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，PSD與GLPS絕對值呈負相關(guān)，GLPS絕對值越低，代表整體收縮功能越差，PSD越大，代表同步性越差，這與文獻結(jié)果相似[11]，這說明收縮功能和同步性一致。本研究還發(fā)現(xiàn)，放療后左室基底段收縮功能減低，而中間段、心尖段收縮功能未見明顯改變。左室整體收縮存在不同步性，其中又以左室基底段、中間段的不同步性更為顯著，這說明收縮不同步可能比整體收縮功能下降更為敏感，這可能是因為大動脈不像小動脈那樣容易受到影響，大動脈管腔直徑大，血流速度快，不易形成斑塊；且大動脈的管壁較厚，其內(nèi)含有更多的抗輻射細胞[13,14]。因此，放療多導致某一節(jié)段的微血管損傷，使該節(jié)段心肌細胞不能正常供血，但未影響整體收縮功能[2]。

本研究還發(fā)現(xiàn)，與放療結(jié)束相比，放療后1個月收縮功能較前有所恢復(fù)，其左室基底段、中間段不同步性也有所減弱，這說明放療所造成的心肌損傷是可逆的，停止放療后一段時間有望恢復(fù)至正常。但是不排除某些患者放療后1個月收縮功能同步性繼續(xù)下降的可能，我們將繼續(xù)擴大樣本量，密切隨訪，找到這些患者與其他患者的不同之處，從而有針對性的采取干預(yù)措施或者改變放療方案，減少對放療敏感人群的心肌毒性。還有研究表明[15]，放療導致的心臟疾病臨床癥狀通常出現(xiàn)在放療很長時間之后，因此還要在放療半年、1年后增加隨訪觀察，有利于更好地評估放療患者的慢性心臟損傷。

綜上所述，食管癌放療患者放療后存在亞臨床的心肌損傷，應(yīng)用PSD能早期評估放療導致的左心室收縮功能下降及同步性減低，為臨床及時治療及調(diào)整放療方案提供幫助。該方法的缺陷在于對二維圖像清晰度要求較高，一旦出現(xiàn)聲窗條件差的病例將無法獲取理想圖像，致使誤差增大。