超聲三維斑點(diǎn)追蹤成像評價蒽環(huán)類藥物對乳腺癌化療患者心臟亞臨床損傷的價值

趙 夏，莊 磊，陳鵬飛，趙昌林

（1.廣東祈福醫(yī)院①超聲科，②腫瘤科，廣東 廣州 511495；2.廣東省藥學(xué)院，廣東 廣州 511495）

蒽環(huán)類藥物（ATC）作為高效廣譜抗腫瘤藥物，在實體腫瘤及血液系統(tǒng)腫瘤治療中被廣泛應(yīng)用，但其具有心臟毒性可引發(fā)不可逆的心肌損害，影響患者的生存周期和生活質(zhì)量，因此，早期檢測ATC 的心臟毒性，并進(jìn)行有效干預(yù)十分重要［1-2］。藥物治療早期多為心臟毒性的亞臨床期，此時左室收縮功能已受影響，但常規(guī)評價指標(biāo)左心室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）多未出現(xiàn)異常。超聲三維斑點(diǎn)追蹤成像（three-dimensional speckle tracking imaging，3D-STI）是一種新的斑點(diǎn)追蹤技術(shù)，可通過重建實時三維數(shù)據(jù)，在立體空間上對心肌運(yùn)動軌跡進(jìn)行追蹤，從而準(zhǔn)確評價心肌整體及局部收縮功能［3］。為了探討超聲3D-STI 評價ATC 對乳腺癌化療患者心臟亞臨床損傷的價值，本研究采用3D-STI 對乳腺癌化療患者的心肌功能進(jìn)行監(jiān)測，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇廣東祈福醫(yī)院2020 年1 月至2021 年10 月收治的60 例行6 周期AC 化療方案［表柔比星（100 mg/m2）+環(huán)磷酰胺］治療的女性乳腺癌患者作為研究組，年齡31～65 歲，平均（47.26±8.20）歲；同時選擇20 例健康女性志愿者作為對照組，年齡30～66 歲，平均（46.85±8.75）歲。2組患者的一般資料差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05），具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)心電圖、二維超聲心動圖、心肌酶譜等檢查排除心血管疾?。虎跓o高血壓、糖尿病等其他基礎(chǔ)疾??；③化療前左心室收縮功能維持正常；④知曉研究內(nèi)容并自愿參與研究。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①治療中出現(xiàn)嚴(yán)重不良反應(yīng)，無法堅持者；②超聲二維圖像顯示欠佳；③研究期間參加其他藥物臨床試驗者。

1.2 儀器與方法 2組均行心電圖、二維超聲心動圖及3D-STI 檢查。其中研究組根據(jù)表柔比星累積劑量分別于化療前、化療初期（200 mg/m2）、化療中期（400 mg/m2）、化療后期（600 mg/m2）4 個時間點(diǎn)進(jìn)行檢查。每次檢查均在患者達(dá)到規(guī)定化療劑量的24～48 h 內(nèi)進(jìn)行。

選用Philips EPIQ 7C 型超聲心動圖儀，二維探頭S5-1 和三維探頭X5-1，探頭頻率1.0～5.0 MHz。受檢者平臥或左側(cè)臥，平靜呼吸，連接心電圖。先用二維探頭S5-1 在標(biāo)準(zhǔn)的胸骨旁左心室長軸切面應(yīng)用M型、二維超聲觀察左心室舒張末期最大前后徑（left ventricular end-diastolic diameter，LVIDd）、左心室后壁厚度（left ventricular posterior wall thickness，LVPWd）、室間隔厚度（diastolic interventricular septal thickness，IVSd）、左心室舒張末期容積（left ventricular end-diastolic volume，LVEDV）和左心室收縮末期容積（left ventricular end-systolic volume，LVESV）等。采用脈沖多普勒與標(biāo)準(zhǔn)心尖四腔觀察二尖瓣血流頻譜，并測量其舒張早期峰值流速（E）和舒張晚期峰值流速（A），計算E/A 值。用雙平面Simpson 法于標(biāo)準(zhǔn)心尖四腔心切面及心尖二腔心切面觀測量LVEF。再切換三維探頭X5-1，于標(biāo)準(zhǔn)心尖四腔心切面完整清晰顯示左心室內(nèi)膜面，拼接確保無誤，同時啟動全容積成像，叮囑患者屏息后，采集連續(xù)6 個心動周期圖像，每幅圖像保存3 幅3D 動態(tài)圖像。

1.3 數(shù)據(jù)分析 利用Tomtec 軟件脫機(jī)分析，從數(shù)據(jù)庫圖像中選取清晰圖像后進(jìn)入圖像分析模式，對3 個平面取樣線位置進(jìn)行調(diào)整，并通過不同心動周期軟件自動跟蹤描記心內(nèi)膜，參數(shù)可根據(jù)跟蹤情況手動校正。由軟件自動導(dǎo)出LVEDV、LVESV、左心室整體面積應(yīng)變（global area strain，GAS）、整體環(huán)形應(yīng)變（global circumferential strain，GCS）、整體縱向應(yīng)變（global longitudinal peak strain，GLS）和整體徑向應(yīng)變（global radial strain，GRS）等參數(shù)，并生成左心室壁應(yīng)變牛眼圖（圖1）。由同一名經(jīng)驗豐富的高年資醫(yī)師進(jìn)行圖像采集和分析。

圖1 乳腺癌術(shù)后患者化療前后左心室整體縱向應(yīng)變曲線及牛眼圖 注：患者，女，58 歲，圖1a～1d 分別為化療前、化療初期、化療中期和化療后期圖像 圖2 三維斑點(diǎn)追蹤成像（3D-STI）應(yīng)變參數(shù)的ROC 曲線 圖3 整體面積應(yīng)變（GAS）與蒽環(huán)類藥物（ATC）累積劑量的相關(guān)散點(diǎn)圖

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理 使用SPSS 21.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計量資料以表示，采用單因素方差分析進(jìn)行組間參數(shù)比較，兩兩比較行LSD-t 檢驗；繪制3D-STI 應(yīng)變參數(shù)的ROC 曲線，并計算最大AUC 與診斷截斷值；GAS 與化療藥物累積劑量的相關(guān)性行Pearson 相關(guān)分析。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 2組常規(guī)二維心臟超聲參數(shù)比較（表1）除E/A外，2組化療前后的常規(guī)二維心臟超聲參數(shù)差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）；研究組化療后期E/A 值，較對照組及研究組化療前均降低（均P＜0.05）。

表1 對照組與研究組化療前后常規(guī)參數(shù)比較（）

表1 對照組與研究組化療前后常規(guī)參數(shù)比較（）

2.2 2組3D-STI 應(yīng)變參數(shù)比較（表2）研究組化療中、后期的GAS、GLS 值，較對照組及研究組化療前、化療初期均增加（均P＜0.05）；研究組化療后期的GCS值，較對照組及研究組化療前、化療初期均增加（均P＜0.05）；2組不同化療時期的GRS 值無明顯變化。

表2 對照組與研究組化療前后3D-STI 應(yīng)變參數(shù)比較（%，）

表2 對照組與研究組化療前后3D-STI 應(yīng)變參數(shù)比較（%，）

注：3D-STI，超聲三維斑點(diǎn)追蹤成像；GAS，整體面積應(yīng)變；GCS，整體環(huán)形應(yīng)變；GLS，整體縱向應(yīng)變；GRS，整體徑向應(yīng)變。與對照組相比，aP＜0.05；與化療前相比，bP＜0.05；與化療初期相比，cP＜0.05。

2.3 3D-STI 應(yīng)變參數(shù)評價心臟亞臨床損傷的價值（表3）3D-STI 應(yīng)變參數(shù)的ROC 曲線顯示（圖2），GAS 和GLS 的AUC＞0.7，當(dāng)GAS 截斷值為-31.51%時，評價ATC 對心臟亞臨床損傷的敏感度和特異度分別為87.11%、92.91%；當(dāng)GLS 截斷值為-17.48%時，評價的敏感度和特異度分別為65.99%、78.59%。

表3 3D-STI 應(yīng)變參數(shù)的ROC 曲線分析

2.4 GAS 與ATC 劑量的相關(guān)性（圖3）Pearson 相關(guān)分析顯示，GAS 與ATC 累積劑量的相關(guān)性較顯著（P＜0.01）。

3 討論

乳腺癌術(shù)后輔助化療的首選方案是含蒽環(huán)類抗癌藥物聯(lián)用，該方案可有效改善患者術(shù)后的生存狀況，降低腫瘤復(fù)發(fā)率［4］。表柔比星是臨床化療常用的ATC，其具有不可逆的心臟毒性，且毒性與藥物的累積劑量相關(guān)。因此，盡早檢測ATC 對化療患者心臟功能的損傷并采取有效的防治措施十分重要［5］。

LVEF 是以往常規(guī)無創(chuàng)評價ATC 心臟毒性的主要指標(biāo)，但其敏感度較低，僅在心肌受損嚴(yán)重或因心臟整體功能受損出現(xiàn)結(jié)構(gòu)異常時才明顯［6］。本研究結(jié)果顯示：在常規(guī)二維心臟超聲參數(shù)中，僅對照組與研究組化療前后的E/A 值存在差異（P＜0.05），提示常規(guī)二維心臟超聲參數(shù)評估ATC 對乳腺癌化療患者心臟亞臨床損傷的效果不理想。

而3D-STI 打破了2D-STI 單純追蹤掃描平面回聲斑點(diǎn)的局限，可在三維全容積圖像基礎(chǔ)上追蹤心肌聲學(xué)斑點(diǎn)，不但縮短了圖像采集加工的時間，而且在評價左室整體及局部心肌方面更具優(yōu)勢［7-8］。本研究研究組化療中期及后期的GAS、GLS 值，較對照組及研究組化療前、化療初期均降低（均P＜0.05），提示在化療中期GAS 和GLS 監(jiān)測可發(fā)現(xiàn)左室收縮功能損傷。同時，由3D-STI 應(yīng)變參數(shù)的ROC 曲線可知，GAS 的AUC 為0.973，當(dāng)截斷值為-31.51%時，評價ATC 對心臟亞臨床損傷的敏感度和特異度分別為87.11%、92.91%，均高于GLS。此外，Pearson 相關(guān)分析也顯示，GAS 與ATC 累積劑量的相關(guān)性較顯著（P＜0.01）。陳劍瓊等［9］對無心臟疾病癥狀和體征并行6 或8 個周期化療的83 例乳腺癌患者行3D-STI 檢測，結(jié)果顯示化療前至化療周期結(jié)束，GAS依次輕度增加；ROC 曲線顯示，GAS 以-30.5%作為截斷值評價乳腺癌患者化療后與化療前差異的敏感度、特異度分別為85.7%、89.2%，提示超聲3D-STI 檢測ATC 可評價乳腺癌化療患者的心臟亞臨床損傷情況。但3D-STI 對圖像質(zhì)量要求較高，需清晰顯示心內(nèi)膜，因此，需影像學(xué)醫(yī)師具有扎實的技術(shù)［10］。

綜上所述，乳腺癌化療過程中GAS 檢測ATC 心臟毒性的敏感度和特異度較高，可通過超聲3D-STI評價ATC 對乳腺癌化療患者的心臟亞臨床損傷情況。