楊 瑛,智 光
(解放軍總醫(yī)院 心血管內(nèi)科,北京 100853)
·綜述·
超聲心動圖在化療監(jiān)測中的應(yīng)用
楊 瑛,智 光
(解放軍總醫(yī)院 心血管內(nèi)科,北京 100853)
化療是癌癥治療的重要方式,心臟毒性是化療的不良反應(yīng)之一,因此,在化療過程中有必要對心臟進行監(jiān)測。本文綜述了超聲心動圖在化療監(jiān)測過程中的應(yīng)用,介紹了近期發(fā)展的超聲新技術(shù),指出在化療過程中超聲心動圖檢查具有重要意義。
超聲心動描記術(shù), 壓力;化療;藥物毒性
我國癌癥形式嚴峻,但得益于先進的檢查技術(shù)、有效的化療方案,癌癥的存活率有了很大的提高。這也使得化療引起的心臟損傷在越來越多的患者身上得以體現(xiàn)。有研究顯示[1],使用CHOP/R-CHOP方案治療侵襲性非霍其金淋巴瘤后,5年心臟事件累積風(fēng)險為29%,慢性心力衰竭的患病率為17%。在一項針對靶向治療藥物曲妥珠單抗的研究中[2],4.7%的患者發(fā)生了嚴重的心臟不良事件。使用該藥物的第1年和第2年,心臟事件累積風(fēng)險分別為2.4%和4.3%,此后該藥物使用時間每延長1年,累積風(fēng)險增加1%。越來越多的研究提示,有必要在癌癥患者化療過程中進行心臟監(jiān)測。
化療導(dǎo)致的心臟損害,統(tǒng)稱心臟毒性,臨床表現(xiàn)多樣,涉及心肌、冠狀動脈、傳導(dǎo)系統(tǒng)、瓣膜、心包等,其中化療導(dǎo)致的心肌病最常見,對預(yù)后影響也最大,表現(xiàn)為心功能不全或心力衰竭。超聲心動圖是心臟功能評價的常規(guī)檢查,左心室射血分數(shù)(LVEF)成為評價心臟功能的主要標準。很多研究將化療導(dǎo)致的心功能不全定義[3]為:如果存在心力衰竭的癥狀或體征,LVEF至少下降5%至55%以下;如果無心力衰竭的癥狀或體征,LVEF至少下降10%至55%以下。美國超聲心動圖協(xié)會對其最新的定義[4]為:二維超聲提示,LVEF至少下降10個百分點,達到53%以下。2012年歐洲腫瘤內(nèi)科協(xié)會(ESMO)發(fā)布的臨床指南[5]建議,所有接受蒽環(huán)類藥物治療的患者均應(yīng)接受多次超聲心動圖檢查,以早期發(fā)現(xiàn)無癥狀的心功能下降;如果LVEF較基線下降≥15%(即使在正常范圍內(nèi)),或下降10%達到50%以下,3周后復(fù)查核實,就需重新制定化療方案;而在曲妥珠單抗的治療流程中,LVEF<40%為停藥指征。為幫助廣大腫瘤??漆t(yī)生更好的理解指南,減少心臟損害的發(fā)生,保障化療的順利進行,改善患者預(yù)后,在此對超聲心動圖相關(guān)概念做簡要概述。
LVEF是左心室收縮功能的代表,需要明確以下幾個問題: ①應(yīng)該以化療前為基線、持續(xù)縱向(化療中、后)評價LVEF,以明確動態(tài)改變?,F(xiàn)有研究提示至少3個月應(yīng)進行1次心臟超聲檢查。在有冠心病病史、臨床上有冠心病證據(jù)、或僅存在高危因素(如高齡、男性、高脂血癥、高血壓)的患者中尤為重要[6]。②LVEF的測定應(yīng)采用成熟的二維辛普森雙平面法[7];不應(yīng)再使用M型或面積-長度法;而且該指標的測定存在檢查者間、超聲機器間的變異,在心臟監(jiān)測過程中,應(yīng)盡量控制以上因素。③LVEF的正常范圍也隨著對心力衰竭的認識不斷變化,每個實驗室應(yīng)制定自己的標準。近期,根據(jù)NORRE等[8]研究標準,LVEF的最新正常范圍定為53%~73%。④受到乳腺手術(shù)、放療或乳腺假體的影響,可能出現(xiàn)心內(nèi)膜界定不清,必要時(任何一個心尖切面,連續(xù)兩個節(jié)段顯示不清時[9])可以使用造影劑輔助LVEF的測定,該藥物安全有效。⑤除了LVEF,在化療患者中還建議計算室壁運動積分。其將左心室分成16個節(jié)段,根據(jù)運動情況分別評分,然后求和。經(jīng)研究證實靜息狀態(tài)下室壁運動積分也是體現(xiàn)心臟損傷的敏感指標[10]。
心臟受損時,左心室舒張功能的減退早于收縮功能的減退。二尖瓣瓣口前向血流(E/A峰)是左心室舒張功能評價的常規(guī)分級指標。但是該指標受容量負荷影響,化療導(dǎo)致的惡心、嘔吐和腹瀉導(dǎo)致體液容量波動較大,從而影響對左心室舒張功能的評估,所以單純舒張功能的變化不能簡單理解為化療對心臟的損傷。
癌癥患者發(fā)生右心室功能異常的原因很多,如腫瘤轉(zhuǎn)移、肺部受累或化療藥物的直接損傷。曾有研究對右心室進行活檢,提示化療藥物可以直接損傷右心室。但是對患者預(yù)后的價值,未為可知[11]。目前只有一個研究報告阿霉素化療導(dǎo)致右心室出現(xiàn)亞臨床水平收縮和舒張功能減低,但是該研究范圍較小,隨訪時間短[12]。所以,在條件允許下,可以測量右心室大小、M型三尖瓣瓣環(huán)位移及組織多普勒的三尖瓣瓣環(huán)收縮期最大速度,并隨訪其變化,有助于深入研究。需要指出的是,達沙替尼可以導(dǎo)致肺動脈高壓,使用該藥物應(yīng)常規(guī)檢測右心室指標。
目前尚無證據(jù)表明化療藥物直接損害瓣膜,但多種原因可以導(dǎo)致癌癥患者出現(xiàn)心臟瓣膜的改變。比如在一些惡性腫瘤晚期的患者中可以觀察到一種非感染性心內(nèi)膜炎[13],或稱為消耗性心內(nèi)膜炎,主要累及左心瓣膜。瓣膜損傷程度表現(xiàn)不一,既可造成狹窄,也可造成反流。血流動力學(xué)改變尚可長期觀察,栓塞才是惡性后果。此外,放療加重瓣膜損傷?;熯€可以導(dǎo)致血細胞減少,受中心靜脈置管等操作影響,菌血癥和敗血癥發(fā)生機會增加,導(dǎo)致感染性心內(nèi)膜炎、形成瓣膜贅生物,這在既往存在瓣膜異常的患者中表現(xiàn)突出(如二尖瓣脫垂和二葉主動脈瓣)。最后,瓣膜問題可能是化療導(dǎo)致心臟損傷的結(jié)果。心臟功能不全或心室重構(gòu)使左心室形態(tài)發(fā)生改變,從而環(huán)形擴張、腱索攣縮,出現(xiàn)二尖瓣返流。同理,右心室功能不全或肺動脈高壓可以出現(xiàn)三尖瓣返流。這多見于疾病晚期,心臟功能和形態(tài)已經(jīng)出現(xiàn)明顯改變。鑒于超聲心動圖在瓣膜疾病診斷方面的優(yōu)勢,成為腫瘤患者瓣膜監(jiān)測的首選。經(jīng)胸超聲可以解決絕大多數(shù)瓣膜問題,必要時(瓣膜贅生物)可以使用經(jīng)食道超聲。一旦癌癥患者在基線或化療中出現(xiàn)瓣膜問題,應(yīng)結(jié)合患者的實際情況,采取個性化的隨訪方案,增加檢查頻率。
癌癥患者的心包疾病較為常見,可能是腫瘤轉(zhuǎn)移到心臟,也可能是放化療導(dǎo)致的反應(yīng)性心包炎?;熆梢詥渭兝奂靶陌?,導(dǎo)致急性或亞急性心包炎、心包積液,而不累及心肌。導(dǎo)致心包炎的藥物有蒽環(huán)霉素、環(huán)磷酰胺、阿糖胞苷等。如果懷疑患者出現(xiàn)心包受累,經(jīng)胸超聲心動圖是首選方法。不僅用于診斷,還可以指導(dǎo)心包穿刺。積液可多角度測量,并量化分級,以便后續(xù)比較。心包積液,特別是惡性心包積液,有發(fā)生心臟填塞的風(fēng)險,這一點通過觀察右心受壓情況及二、三尖瓣流入道多普勒頻譜變化可得到早期診斷[14]。當心包明顯增厚時,要警惕縮窄性心包炎。縮窄性心包炎一般由放療引起,但有報道高劑量化療也可導(dǎo)致[15]??s窄性心包炎可以通過超聲心動圖得到明確診斷,通過手術(shù)得到有效治療。
超聲心動圖還可以觀察中心導(dǎo)管的位置,是否有血栓或贅生物附著。
LVEF測定有其內(nèi)在局限性:部分心內(nèi)膜界定困難、呈容量依賴性、不敏感。所以需要探索新的評價指標。數(shù)十年來的影像學(xué)發(fā)展,越來越多的方法用于分析復(fù)雜的心臟機械功能,包括負荷超聲心動圖、組織多普勒、二維或三維應(yīng)變、三維心臟測量、及結(jié)合血清學(xué)標志物(如肌鈣蛋白、腦鈉肽),以提高心臟超聲檢查的敏感性。以上方法也同樣用于化療導(dǎo)致心臟損傷的評價。負荷超聲心動圖是檢測冠心病的重要手段,某些化療藥物可以引起缺血樣改變,如氟尿嘧啶,貝伐單抗,索拉非尼等。由于其敏感性高,可以發(fā)現(xiàn)亞臨床階段的左心室收縮功能不全,從而評估化療患者的心肌儲備功能。但該檢查需要靜脈注射多巴酚丁胺,增加了操作流程。組織多普勒技術(shù)可以獲得二尖瓣瓣環(huán)收縮期峰值速度(s′)[16],這是評價左心室收縮功能的可靠指標,但仍存在多普勒的角度依賴問題。三維測量不依賴于幾何假設(shè),重復(fù)性好,與心臟核磁的符合度更高,但其對圖像質(zhì)量和檢查者技術(shù)的要求也更高,目前很難普及。在化療導(dǎo)致的心臟損傷研究中,以上指標尚未劃定明確的臨界點,不能對心臟損傷進行直接診斷。
基于位移變化的斑點追蹤技術(shù)已在超聲心動圖多領(lǐng)域得到驗證,其主要指標為心肌應(yīng)變(strain),以LV整體長軸應(yīng)變?yōu)槔翰尚募馑那粯藴是忻妫瑢⑷涌蚬潭ㄓ谧笮氖椅恢?,軟件自動追蹤左心室四?個節(jié)段在心動周期中的運動幅度,得到左心室四腔長軸應(yīng)變,結(jié)合兩腔、三腔長軸應(yīng)變,得到整體長軸應(yīng)變(圖1)。較其他指標具有以下優(yōu)勢:①定量,圖像采集簡單,客觀;②顯示局部和整體心肌運動;③形象、直觀地顯示心肌纖維在縱向(整體長軸應(yīng)變,GLS)、徑向(整體徑向應(yīng)變,GRS)、環(huán)向(整體環(huán)向應(yīng)變,GCS)三個維向上的運動特征;④靈敏度高,可以反映心肌功能受損早期改變;⑤可以分析右心室功能。
圖1 長軸應(yīng)變示意圖
早在2008年就有人將該技術(shù)應(yīng)用于研究蒽環(huán)霉素導(dǎo)致的早期心臟損傷[17]。隨后,該技術(shù)越來越多的用于臨床。目前的研究可以歸納為以下4類: ①既往接受過腫瘤化療的患者心臟損傷鑒定。Cheung等[18]對因急性淋巴細胞白血病接受化療的患兒進行研究,患兒停止治療已滿1年,左心室縮短分數(shù)也在正常范圍內(nèi),但同正常對照組相比,化療組的GLS、GCS和GRS均有降低。Ho等[19]對既往曾接受過阿霉素化療和(或)靶向治療的乳腺癌患者進行研究。在無臨床癥狀的患者中,26%的患者存在GLS降低。這說明心肌應(yīng)變技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)亞臨床的心肌收縮功能減低。②化療導(dǎo)致心臟損傷的早期識別。2013年,Kang等[20]研究表柔比星暴露后即刻(化療結(jié)束1天后)心肌應(yīng)變的變化,其中67例患者的LVEF在正常范圍,但各項應(yīng)變指標均較治療前有明顯下降。③預(yù)測心臟毒性發(fā)展,判斷預(yù)后。Thavendiranathan發(fā)表的一篇系統(tǒng)綜述[21],通過總結(jié)1 504例患者化療中、后期心肌應(yīng)變的變化,認為GLS下降10%~15%對后期發(fā)生心功能不全有強指示作用。④評價心肌保護策略。Negishi等[22]在亞臨床心臟損傷患者中以心肌應(yīng)變技術(shù)檢測美托洛爾的心臟保護效果。結(jié)果提示在美托洛爾組,GLS改善情況好于對照組。
越來越多的關(guān)于心肌應(yīng)變的研究提示,應(yīng)變是心臟損傷的敏感指標,特別是GLS,比GCS、GRS指導(dǎo)意義強、獲取簡便、重復(fù)性好。一般認為,該指標較基線下降大于10%,或低于-19%,可以預(yù)測心臟毒性的發(fā)生。所以在最新的美國超聲心動圖協(xié)會針對化療心臟監(jiān)測的共識中,GLS、肌鈣蛋白與LVEF地位相同[4](圖2)。
綜上所述,超聲心動圖技術(shù)可以精準完成化療過程中心臟監(jiān)測,為化療的順利進行保駕護航。
[1]LimatS,DaguindauE,CahnJY,etal.Incidenceandrisk-factorsofCHOP/R-CHOP-relatedcardiotoxicityinpatientswithaggressivenon-Hodgkin’slymphoma[J].JClinPharmTher, 2014, 39(2):168-174.
[2]RossiM,CarioliG,BonifaziM,etal.TrastuzumabforHER2+metastaticbreastcancerinclinicalpractice:Cardiotoxicityandoverallsurvival[J].EurJCancer, 2016, 52:41-49.
[3]SeidmanA,HudisC,PierriMK,etal.Cardiacdysfunctioninthetrastuzumabclinicaltrialsexperience[J].JClinOncol, 2002, 20(5): 1215-1221.
[4]PlanaJC,GalderisiM,BaracA,etal.Expertconsensusformultimodalityimagingevaluationofadultpatientsduringandaftercancertherapy:areportfromtheamericansocietyofechocardiographyandtheeuropeanassociationofcardiovascularimaging[J].JAmSocEchocardiogr,2014, 27(9):911-939.
[5]CuriglianoG,CardinaleD,SuterT,etal.Cardiovasculartoxicityinducedbychemotherapy,targetedagentsandradiotherapy:ESMOClinicalPracticeGuidelines[J].AnnOncol, 2012, 23(Suppl7):viil55-vii166.
[6]EschenhagenT,F(xiàn)orceT,EwerMS,etal.Cardiovascularsideeffectsofcancertherapies:apositionstatementfromtheHeartFailureAssociationoftheEuropeanSocietyofCardiology[J].EurJHeartFail, 2011, 13(1):1-10.
[7]LangRM,BierigM,DevereuxRB,etal.Recommendationsforchamberquantification:areportfromtheAmericanSocietyofEchocardiography’sGuidelinesandStandardsCommitteeandtheChamberQuantificationWritingGroup,developedinconjunctionwiththeEuropeanAssociationofEchocardiography,abranchoftheEuropeanSocietyofCardiology[J].JAmSocEchocardiogr, 2005, 18(12):1440-1463.
[8]LancellottiP,BadanoLP,LangRM,etal.NormalReferenceRangesforEchocardiography:rationalestudydesign,andmethodology(NORREStudy)[J].EurHeartJCardiovascImaging, 2013, 14(4):303-308.
[9]MulvaghSL,RakowskiH,VannanMA,etal.AmericanSocietyofEchocardiographyConsensusStatementontheClinicalApplicationsofUltrasonicContrastAgentsinEchocardiography[J].JAmSocEchocardiogr, 2008, 21(11):1179-1201.
[10]BountioukosM,DoorduijnJK,RoelandtJR,etal.Repetitivedobutaminestressechocardiographyforthepredictionofanthracyclinecardiotoxicity[J].EurJEchocardiogr, 2003, 4(4):300-305.
[11]MasonJW,BristowMR,BillinghamME,etal.InvasiveandnoninvasivemethodsofassessingAdriamycincardiotoxiceffectsinman:superiorityofhistiopathologicassessmentusingendomyocardialbiopsy[J].CancerTreatRep, 1978, 62(6):857-864.
[12]TanindiA,DemirciU,TacoyG,etal.Assessmentofrightventricularfunctionsduringcancerchemotherapy[J].EurJEchocardiogr, 2011, 12(11):834-840.
[13]EikenPW,EdwardsWD,TazelaarHD,etal.Surgicalpathologyofnonbacterialthromboticendocarditisin30patients, 1985-2000[J].MayoClinProc, 2001, 76(12):1204-1212.
[14]WannS,PassenE.Echocardiographyinpericardialdisease[J].JAmSocEchocardiogr, 2008, 21(1):7-13.
[15]TullekenJE,KooimanCG,TsVDW,etal.Constrictivepericarditisafterhigh-dosechemotherapy[J].Lancet, 1997, 350(9091):1601.
[16]EwerMS,EwerSM.Long-termcardiacsafetyofdose-denseanthracyclinetherapycannotbepredictedfromearlyejectionfractiondata[J].JClinOncol,2009,27(3):6073-6075.
[17]MigrinoRQ,AggarwalD,KonorevE,etal.Earlydetectionofdoxorubicincardiomyopathyusingtwo-dimensionalstrainechocardiography[J].UltrasoundMedBiol, 2008, 34(2):208-214.
[18]CheungYF,HongWJ,ChanGC,etal.Leftventricularmyocardialdeformationandmechanicaldyssynchronyinchildrenwithnormalventricularshorteningfractionafteranthracyclinetherapy[J].Heart, 2010, 96(14):1137-1141.
[19]HoE,BrownA,BarrettP,MorganRB,etal.Subclinicalanthracycline-andtrastuzumab-inducedcardiotoxicityinthelong-termfollow-upofasymptomaticbreastcancersurvivors:Aspeckletrackingechocardiographicstudy[J].Heart, 2010, 96(9):701-707.
[20]KangY,ChengL,LiL,etal.Earlydetectionofanthracycline-inducedcardiotoxicityusingtwo-dimensionalspeckletrackingechocardiography[J].CardiolJ, 2013, 20(6):592-599.
[21]ThavendiranathanP,PoulinF,LimKD,etal.Useofmyocardialstrainimagingbyechocardiographyfortheearlydetectionofcardiotoxicityinpatientsduringandaftercancerchemotherapy:asystematicreview[J].JAmCollCardiol, 2014, 63(25):2751-2768.
[22]NegishiK,NegishiT,HaluskaBA,etal.Useofspecklestraintoassessleftventricularresponsestocardiotoxicchemotherapyandcardioprotection[J].EurHeartJCardiovascImaging, 2014, 15(3):324-331.
智光,Email:13910994856@163.com
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1004-583X(2017)04-0365-04
10.3969/j.issn.1004-583X.2017.04.023
2012-11-14 編輯:王秋紅