吳秋玲 李華

摘要：化療作為提高乳腺癌患者生存率的輔助治療方式得到臨床的廣泛應(yīng)用，但化療藥物的聯(lián)合應(yīng)用在增強(qiáng)化療療效的同時(shí)也增加了心臟毒性作用。近年來，隨著對(duì)化療藥物心臟毒性作用認(rèn)識(shí)的逐步深入，對(duì)心臟毒性早期監(jiān)測的研究備受關(guān)注。超聲心動(dòng)圖斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)（STI）作為一項(xiàng)新的超聲技術(shù)，較常規(guī)超聲心動(dòng)圖能更準(zhǔn)確、敏感地監(jiān)測化療藥物所致心臟毒性。本文就STI評(píng)估化療藥物對(duì)乳腺癌患者左心室收縮功能影響的研究進(jìn)行綜述。

關(guān)鍵詞：斑點(diǎn)追蹤技術(shù);化療藥物;乳腺癌;左心室收縮功能

中圖分類號(hào)：R445.1;R737.9? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2020.22.010

文章編號(hào)：1006-1959（2020）22-0032-03

Evaluation of the Effect of Chemotherapy Drugs on Left Ventricular Systolic Function

in Breast Cancer Patients by Speckle Tracking Imaging

WU Qiu-ling，LI Hua

（Department of Cardiac Ultrasound，the Affiliated Hospital of Traditional Chinese Medicine，Xinjiang Medical University，

Urumqi 830000，Xinjiang，China）

Abstract：Chemotherapy has been widely used clinically as an adjuvant treatment to improve the survival rate of breast cancer patients. However， the combined application of chemotherapeutic drugs enhances the efficacy of chemotherapy and also increases cardiotoxicity. In recent years， with the gradual deepening of the understanding of the cardiotoxicity of chemotherapy drugs， the research on early monitoring of cardiotoxicity has attracted much attention. Echocardiographic speckle tracking imaging technology （STI）， as a new ultrasound technology， can more accurately and sensitively monitor cardiotoxicity caused by chemotherapy drugs than conventional echocardiography. This article reviews the STI evaluation of the effects of chemotherapy drugs on left ventricular systolic function in breast cancer patients.

Key words：Speckle tracking imaging;Chemotherapy drug;Breast cancer;Left ventricular systolic function

乳腺癌（breast cancer）是女性發(fā)病率最高的癌癥之一[1]。隨著治療方式的成熟與進(jìn)步，其長期生存率明顯提高，但由抗腫瘤治療所引起的心血管并發(fā)癥逐年增加。研究表明[2]，所有抗腫瘤化療均可致短期或長期心血管并發(fā)癥，其中心肌損傷所致的心功能不全和心力衰竭、心律失常、高血壓、瓣膜病變和冠狀動(dòng)脈疾病等嚴(yán)重影響患者生存質(zhì)量和預(yù)后。對(duì)化療藥所致心臟毒性的早期監(jiān)測及干預(yù)是臨床亟待解決的問題。超聲心動(dòng)圖無創(chuàng)、經(jīng)濟(jì)、操作簡便和實(shí)時(shí)，是常用于乳腺癌患者化療前后心功能評(píng)估的方法。傳統(tǒng)超聲心動(dòng)圖檢查主要通過左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）來評(píng)估左心室收縮功能，近年來發(fā)展起來的斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)（STI），主要包括二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)（2D-STI）、心肌分層應(yīng)變技術(shù)及三維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)（3D-STI），在評(píng)估化療藥物所致心臟毒性中具有獨(dú)特優(yōu)勢，現(xiàn)對(duì)其在左心室收縮功能評(píng)價(jià)中的應(yīng)用進(jìn)行綜述，旨在為該病的診療提供參考。

1常規(guī)超聲心動(dòng)圖

LVEF是心臟毒性評(píng)估的基礎(chǔ)，2020年我國抗腫瘤治療心血管損害超聲心動(dòng)圖檢查專家共識(shí)推薦：不伴有心力衰竭相關(guān)癥狀時(shí)LVEF降低≥10%且低于正常值下限（53%），或在伴有心力衰竭癥狀時(shí)LVEF降低≥5%且低于正常值下限（53%）時(shí)可認(rèn)為出現(xiàn)心臟毒性反應(yīng)[3]。2014年美國超聲協(xié)會(huì)及歐洲心血管影像學(xué)會(huì)的專家共識(shí)建議[4]，二維超聲心動(dòng)圖通過Simpson法測量LVEF，但LVEF評(píng)估化療所致心臟毒性具有明顯局限性，只在心功能明顯受損或心肌受損非常嚴(yán)重時(shí)才出現(xiàn)下降，無法早期對(duì)局部心肌運(yùn)動(dòng)異常準(zhǔn)確判斷[5，6]。研究發(fā)現(xiàn)[7]，三維超聲心動(dòng)圖測量乳腺癌患者化療前后LVEF比二維超聲心動(dòng)圖更敏感。近年來，以STI為主的超聲新技術(shù)在乳腺癌患者化療所致心臟毒性診斷及預(yù)后評(píng)價(jià)中彰顯優(yōu)勢，能發(fā)現(xiàn)常規(guī)超聲心動(dòng)圖測得LVEF正常情況下的早期心肌損傷，指導(dǎo)臨床早期采取干預(yù)措施。

2斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)

2.1原理? 由于心肌組織間存在密度差異，聲像圖表現(xiàn)為心肌組織的散射回聲，經(jīng)軟件處理后呈現(xiàn)特定的聲學(xué)斑點(diǎn)，通過識(shí)別感興趣區(qū)心肌斑點(diǎn)位置和運(yùn)動(dòng)，與第一幀圖像對(duì)比，從而獲得所追蹤心肌的變形，最終分析相應(yīng)心肌節(jié)段的應(yīng)變值。由于STI追蹤的是感興趣區(qū)心肌運(yùn)動(dòng)的空間位移，而不是沿聲束方向的運(yùn)動(dòng)軌跡，具有不受聲束方向和心臟整體運(yùn)動(dòng)影響等優(yōu)勢[8]，且能夠追蹤到心肌斑點(diǎn)細(xì)微的位置變化，因此，STI對(duì)心肌功能的評(píng)估更客觀、準(zhǔn)確。

2.2 2D-STI? 2D-STI基于二維灰階圖像的心肌聲學(xué)斑點(diǎn)回聲，應(yīng)用斑點(diǎn)追蹤技術(shù)識(shí)別并提取心肌斑點(diǎn)進(jìn)而獲得感興趣區(qū)心肌組織的運(yùn)動(dòng)信息，實(shí)時(shí)追蹤每幀圖像斑點(diǎn)的位置變化、運(yùn)動(dòng)軌跡。2D-STI能夠發(fā)現(xiàn)心動(dòng)周期中心肌組織聲學(xué)斑點(diǎn)微小的位置變化，從而分析得到縱向、環(huán)向、徑向三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)參? 數(shù)[9]，通過計(jì)算心肌應(yīng)變參數(shù)無創(chuàng)性定量評(píng)估左心室收縮功能。Santoro C等[10]的研究比較了患者化療前后LVEF、整體縱向應(yīng)變（2D-GLS）、整體環(huán)向應(yīng)變（2D-GCS）、整體徑向應(yīng)變（2D-GRS）等指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)2D-GLS比LVEF能更早監(jiān)測左心室收縮功能的改變。Arciniegas Calle MC等[11]采用2D-STI對(duì)比乳腺癌患者化療前（T0）、化療第一周期（T1）和第二周期（T2）數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示與T0相比，T1和T2時(shí)2D-GLS、2D-GCS顯著降低（P<0.01），2D-GLS評(píng)估化療藥物對(duì)左室功能影響比2D-GCS及2D-GRS更為敏感，且2D-GLS的早期下降可預(yù)測隨后心臟毒性的發(fā)生。此后大量學(xué)者對(duì)2D-GLS預(yù)測心臟毒性意義進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)2D-GLS值降低是心臟毒性的強(qiáng)預(yù)測因子[12-14]。目前通常當(dāng)2D-GLS較基線值下降10%～15%時(shí)，即使LVEF仍處于正常范圍內(nèi)，可認(rèn)為發(fā)生早期心臟損 害[3，4，15]。上述研究表明2D-STI可早期、敏感地評(píng)估亞臨床左心室收縮功能障礙，且2D-GLS可作為無創(chuàng)性早期評(píng)估化療藥物所致心臟毒性的敏感指標(biāo)，但2D-STI只能追蹤單平面心肌運(yùn)動(dòng)，存在追蹤斑點(diǎn)“飛出”所分析二維切面的“逃逸”現(xiàn)象，因而不能對(duì)心肌復(fù)雜的三維空間運(yùn)動(dòng)進(jìn)行客觀、準(zhǔn)確的評(píng)估。

2.3心肌分層應(yīng)變技術(shù)? 左室壁由三層交錯(cuò)重疊的心肌纖維構(gòu)成：呈順時(shí)針斜行排列的心內(nèi)膜下心肌，環(huán)形排列的中層心肌，逆時(shí)針斜行排列的心外膜下心肌，獨(dú)特復(fù)雜的心肌纖維螺旋結(jié)構(gòu)決定了復(fù)雜的左心室運(yùn)動(dòng)。心肌分層應(yīng)變技術(shù)基于2D-STI，對(duì)二維灰階圖像上各層心肌散在的回聲斑點(diǎn)進(jìn)行逐幀自動(dòng)追蹤，計(jì)算相應(yīng)心肌的應(yīng)變值。心肌分層應(yīng)變技術(shù)是一種評(píng)估左室心肌運(yùn)動(dòng)的新方法，能更詳細(xì)、精確地評(píng)估化療藥物對(duì)乳腺癌患者左心室收縮功能的影響[16]。

研究發(fā)現(xiàn)[17]，在發(fā)生心臟毒性的乳腺癌患者中，盡管傳統(tǒng)方法測量的左室收縮和舒張功能均未發(fā)生明顯變化，但心內(nèi)膜下心肌縱向應(yīng)變已出現(xiàn)顯著降低，即乳腺癌患者化療心肌功能障礙始于心內(nèi)膜下心肌層。分析原因可能由于心肌纖維的排列方向不同，心內(nèi)膜下和心外膜下心肌收縮的幅度也不同[18]。一般來說，心內(nèi)膜下心肌層的收縮力大于心外膜下心肌層，但同時(shí)也需更多能量來維持正常的心肌運(yùn)動(dòng)，更易受化療藥損傷。崔洪巖等[19]研究發(fā)現(xiàn)化療前后各組心內(nèi)膜下心肌縱向應(yīng)變差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而心外膜下心肌及中層心肌的縱向應(yīng)變差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明心內(nèi)膜下心肌較心外膜下心肌及中層心肌對(duì)化療藥物反應(yīng)更敏感。因心內(nèi)膜下心肌主要由縱行纖維構(gòu)成，其應(yīng)變反映了左室心肌纖維在縱向運(yùn)動(dòng)方向變化，所以心內(nèi)膜下心肌縱向應(yīng)變更易受心肌舒縮活動(dòng)異常影響。何璇等[20]對(duì)60例乳腺癌術(shù)后行蒽環(huán)類化療藥物治療的女性進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，化療藥對(duì)心肌損害是從心內(nèi)膜下心肌層開始，主要因分布在心內(nèi)膜下的縱向心肌纖維微血管數(shù)量多，故藥物濃度相對(duì)較高、停留時(shí)間長，對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞及心肌細(xì)胞損害較大，且隨化療周期增加化療藥物逐漸積累，進(jìn)而引起微血管病變，導(dǎo)致心肌缺血、缺氧，同時(shí)化療藥物也可對(duì)心肌直接產(chǎn)生毒性作用，致心肌細(xì)胞功能進(jìn)一步下降，所以心內(nèi)膜下心肌更容易受到化療藥物毒性的影響?？傊?，心肌分層應(yīng)變可更精確、敏感地反映化療藥物對(duì)乳腺癌患者各心肌層的損害程度，其中左室心內(nèi)膜下心肌層最先受化療藥物損害，表現(xiàn)為心內(nèi)膜下心肌層縱向應(yīng)變降低。

2.4 3D-STI? 基于實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖和斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)發(fā)展而來的3D-STI可從三維空間追蹤心肌回聲斑點(diǎn)，獲得各節(jié)段及整體心肌運(yùn)動(dòng)的全部信息[21]。3D-STI評(píng)估心肌運(yùn)動(dòng)時(shí)不存在追蹤斑點(diǎn)“飛出”分析切面的現(xiàn)象，克服了2D-STI的不足，能更客觀、準(zhǔn)確地定量評(píng)估左心室局部及整體收縮功能[22]。

研究發(fā)現(xiàn)[23]，由2D-STI獲得的應(yīng)變參數(shù)值局限于二維平面，識(shí)別精確性較差，而3D-STI可從三維空間追蹤心肌的運(yùn)動(dòng)，更全面地評(píng)估心肌整體運(yùn)動(dòng)，因此，有助于發(fā)現(xiàn)左室輕微節(jié)段運(yùn)動(dòng)異常。陳婕等[24]對(duì)63例接受化療的乳腺癌患者分別于化療前、初、中、后期進(jìn)行常規(guī)二維超聲心動(dòng)圖及3D-STI檢查，并繪制ROC曲線，其中3D-GAS及3D-GLS判斷化療藥物對(duì)左室功能損害的敏感性分別為87.1%和66.0%，特異性分別為92.9%和78.6%，化療中期即出現(xiàn)3D-GAS明顯降低，原因可能為3D-GAS反映心肌收縮時(shí)面積變化的百分比，結(jié)合心肌縱向、環(huán)向運(yùn)動(dòng)參數(shù)，所以能更準(zhǔn)確反映心肌變形的程度，對(duì)左心室收縮功能變化的檢測更敏感;造成3D-GLS減低的原因包括以縱向運(yùn)動(dòng)為主的心內(nèi)膜下心肌首先接觸化療藥物、受血流沖擊大且心內(nèi)膜微血管的藥物濃度高[25]。另有研究[26]證實(shí)，3D-GAS是對(duì)心肌運(yùn)動(dòng)的綜合分析，對(duì)整體評(píng)估心肌損害更敏感，在評(píng)估化療藥物所致左心室收縮功能細(xì)微變化的價(jià)值更高、與化療藥物累積量的相關(guān)性更高。因此，3D-STI通過三維空間評(píng)估心肌運(yùn)動(dòng)，在評(píng)估化療藥物所致左心室收縮功能障礙上具有準(zhǔn)確性高、重復(fù)性好、可行性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。3D-GAS作為3D-STI的一個(gè)特有參數(shù)，可更好地反應(yīng)化療患者左室心肌運(yùn)動(dòng)的改變，為評(píng)估左心室收縮功能細(xì)微變化提供更可靠、準(zhǔn)確的指標(biāo)。

[12]Guerra F，Marchesini M，Contadini D，et al.Speckle-tracking global longitudinal strain as an early predictor of cardiotoxicity in breast carcinoma[J].Support Care Cancer，2016，24（7）：3139-3145.

[13]Oikonomou EK，Kokkinidis DG，Kampaktsis PN，et al.Assessment of Prognostic Value of Left Ventricular Global Longitudinal Strain for Early Prediction of Chemotherapy-Induced Cardiotoxicity：A Systematic Review and Meta-analysis[J].JAMA Cardiol，2019，4（10）：1007-1018.

[14]Florescu M，Magda LS，Enescu OA，et al.Early detection of epirubicin-induced cardiotoxicity in patients with breast cancer[J].J Am Soc Echocardiogr，2014，27（1）：83-92.

[15]Tarantini L，Gulizia MM，Di Lenarda A，et al.ANMCO/AIOM/AICO Consensus Document on clinical and management pathways of cardio-oncology：executive summary[J].Eur Heart J Suppl，2017，19（Suppl D）：D370-D379.

[16]Li H，Liu C，Zhang G，et al.The early alteration of left ventricular strain and dys-synchrony index in breast cancer patients undergoing anthracycline therapy using layer-specific strain analysis[J].Echocardiography，2019，36（9）：1675-1681.

[17]Chang WT，F(xiàn)eng YH，Kuo YH，et al.Layer-specific distribution of myocardial deformation from anthracycline-induced cardiotoxicity in patients with breast cancer-From bedside to bench[J].Int J Cardiol，2020（311）：64-70.

[18]Luo R，Cui H，Huang D，et al.Early assessment of the left ventricular function by epirubicin-induced cardiotoxicity in postoperative breast cancer patients[J].Echocardiography，2017，34（11）：1601-1609.

[19]崔洪巖，禮廣森，張宇虹，等.斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)評(píng)價(jià)表阿霉素對(duì)乳腺癌患者左心室心肌縱向分層應(yīng)變的影響[J].中國介入影像與治療學(xué)，2016，13（12）：753-756.

[20]何璇，趙曉莉，王少春，等.斑點(diǎn)追蹤分層應(yīng)變技術(shù)評(píng)價(jià)蒽環(huán)類化療藥物對(duì)乳腺癌患者左室心肌縱向應(yīng)變的影響[J].臨床超聲醫(yī)學(xué)雜志，2018，20（6）：397-400.

[21]Abate E，Hoogslag GE，Antoni ML，et al.Value of three-dimensional speckle-tracking longitudinal strain for predicting improvement of left ventricular function after acute myocardial infarction[J].Am J Cardiol，2012，110（7）：961-967.

[22]Mornos C，Manolis AJ，Cozma D，et al.The value of left ventricular global longitudinal strain assessed by three-dimensional strain imaging in the early detection of anthracyclinemediated cardiotoxicity[J].Hellenic J Cardiol，2014，55（3）：235-244.

[23]Alam S，Chandra S，Saran M，et al.To study the usefulness and comparison of myocardial strain imaging by 2D and 3D echocardiography for early detection of cardiotoxicity in patients undergoing cardiotoxic chemotherapy[J].Indian Heart J，2019，71（6）：468-475.

[24]陳婕，陳劍瓊，王玲，等.三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)評(píng)價(jià)蒽環(huán)類藥物對(duì)乳腺癌患者左室心肌功能損害[J].中華超聲影像學(xué)雜志，2015（9）：763-767.

[25]張盼盼，蘆桂林，黃磊，等.三維斑點(diǎn)追蹤成像評(píng)價(jià)乳腺癌患者蒽環(huán)類藥物化療前后心室功能[J].中華超聲影像學(xué)雜志，2017，26（1）：17-20.

[26]Chen J，Wang L，Wu FF，et al.Early detection of cardiotoxicity by 3D speckle tracking imaging of area strain in breast cancer patients receiving chemotherapy[J].Echocardiography，2019，36（9）：1682-1688.

收稿日期：2020-08-07;修回日期：2020-08-25

編輯/肖婷婷

基金項(xiàng)目：新疆維吾爾自治區(qū)自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（編號(hào)：2019D01C163）

作者簡介：吳秋玲（1991.4-），女，廣東茂名人，碩士研究生，主要從事心血管超聲診斷研究

通訊作者：李華（1963.7-），女，河北滄州人，本科，主任醫(yī)師，主要從事心血管超聲診斷研究