定量组织速度成像技术对于评估乳腺癌新辅助化疗导致心肌损害的临床价值

蔡丽珊 张建兴 陈洁 陈钰仪 万蓉

1广州中医药大学第一附属医院超声科（广州 510405）；2广州中医药大学第二附属医院超声科（广州 510120）

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，对于一些原发灶大、不能直接手术切除的乳腺癌患者，术前进行新辅助治疗（neoadjuvant chemotherapy，NAC）不仅可以有效的降低临床的分期，更有利于肿瘤的切除，增加保乳手术的机会，而且对于减少或杀灭周边的转移灶起到重要的作用，同时能提高病理缓解率，缓解并防止远处的转移。有许多研究表明，患者NAC治疗病理完全缓解后生存率明显提高等［1］。蒽环类抗肿瘤药物对于治疗乳腺癌效果明显，但是，骨髓的抑制和心脏的毒性限制了蒽环类抗肿瘤药物的使用，特别是剂量累积引起的心脏毒性尤为严重，大部分蒽环类药物心脏毒性发生在化疗后的1年内，其特点是临床发病较为隐匿、预后较差、病死率高等，在一定程度上限制了在临床上的应用［2］。本研究应用定量组织速度成像（quantitative tissue velocity imaging，QTVI）技术，对比常规超声心动图，探讨乳腺癌患者新辅助化疗所致心肌损害的临床评估方法及价值，以便能够有效的指导临床采取相应的措施。

1 对象与方法

1.1 研究对象选取广州中医药大学第一附属医院及广东省中医院2016年1月至2018年1月术前接受蒽环类新辅助化疗乳腺癌患者50例，分期为Ⅱb～Ⅲa，女性患者，年龄32～68岁，年龄中位数是42岁。纳入标准：（1）无心血管疾病史；（2）无任何化疗病史；（3）没有糖尿病病史；（4）经活检和病理证实。患者接受化疗前，均经心电图、胸片及超声心动图检查排除基础心脏疾病。患者化疗时间分为三组，化疗前（n=50）；化疗4周期后（n=50）；化疗8周期后（n=49）。排除标准：（1）未完成8周期新辅助化疗病例；（2）患者因各种原因拒绝行心脏彩超检查。本组中1例未完成8周期化疗而脱失。

1.2 仪器选用美国彩色多普勒超声诊断仪GE Vivid E9型，S5经胸探头，频率3.5～5 MHz。经胸超声心动图检查。

1.3 测量指标常规测量心脏各腔室大小，左室长轴切面：M型曲线测量左室舒张末期及左室收缩末期内径（LVDd、LVDs）、舒张末室间隔及左室后壁厚度（IVSTd、LVPWTd），并计算出左室射血分数（LVEF）及左室短轴缩短率（LVFS）；心尖四腔观切面：脉冲多普勒频谱测量二尖瓣舒张早期与舒张晚期的峰值速度比值（E/A）；组织多普勒速度成像（DTI）条件下记录心尖四腔观、三腔观、两腔观切面的动态图像，存入彩超机本地硬盘中，以便其后利用软件进行分析。利用QTVI软件分析存储在机器的图像，对左心室壁基底段心肌的各个位点进行取样，获得心肌组织运动的同步速度曲线。测量三个心动周期的每条曲线上的收缩期、舒张早期和舒张末的峰值速度（Vs、Ve、Va），各测量值测取3次后取平均值。

1.4 统计学方法采用SPSS 21.0统计软件进行数据分析，计量资料采用s表示，组间比较先进行方差齐性检验，方差齐的组间比较采用配对资料的t检验，方差不齐的组间比较采用Kruskal⁃Wallis检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组间常规测定结果的比较三组间常规超声心动图测量结果如表1所示。化疗8周期后舒张功能指标E/A降低，与化疗前差异有统计学意义（P＜0.05），LVDd、LVDs、IVSTd、LVPWTd、LVEF、LVFS化疗前与化疗4周期后、化疗8周期后比较均无统计学意义（P＞0.05）。

表1 常规超声心动图组间数据Tab.1 Comparison of 3 groups of data in conventional echocardiography ± s

表1 常规超声心动图组间数据Tab.1 Comparison of 3 groups of data in conventional echocardiography ± s

注：化疗8周期E/A与化疗前比较，a P＜0.05

参数LVDd（mm）LVDs（mm）IVSTd（mm）PWTd（mm）LVEF（%）FS（%）E/A化疗前45.7±2.5 32.4±2.5 9.0±1.2 8.8±0.8 64.5±5.5 31.1±4.2 1.11±0.25化疗4周期45.5±2.6 32.2±2.3 9.0±1.1 8.7±0.8 64.2±5.3 30.8±3.9 1.09±0.43化疗8周期45.6±2.7 32.3±2.5 8.9±1.2 8.7±0.7 63.2±4.9 32.1±4.1 0.97±0.31a

2.2 QTVI法测定结果的变化情况三组QTVI法测定左室基底段心肌运动速度参数比较见表2，化疗4周期后，室间隔、后壁、下壁及侧壁的Ve值与化疗前差异有统计学意义（P＜0.05）；前间隔、前壁、后壁、下壁及侧壁的Va值与化疗前差异有统计学意义（P＜0.05）。化疗8周期后，Vs、Ve及Va值与化疗前及化疗4周期后差异均有统计学意义（P＜0.05）。

3 讨论

NAC最常用的是蒽环类抗癌药，其在降低患者复发和死亡风险方面疗效确切［3-4］，其心脏毒性严重程度与药物的累积剂量呈正相关，一旦发生心脏毒性，即使采取了有效的治疗措施，病死率仍高达28%～70%［5］。目前尚无理想的技术和指标来预测药物致心脏毒性的预后，乳腺癌新辅助化疗患者早期识别心脏毒性，进而对其早期干预，以期最大限度地保护患者的心功能，在乳腺癌患者心血管疾病的二级预防中的重要地位毋庸置疑。

本研究中，常规超声心动图结果提示，化疗8周期后舒张功能指标E/A降低，与化疗前差异有统计学意义（P＜0.05），而其他数值化疗前、化疗4周期后、8周期后比较差异均无统计学意义（P＞0.05）。ASE及EACI专家共识提出使用致心脏毒性的化疗药物后，LVEF至少降低10%是诊断化疗相关心脏毒性的截断值［6］。本研究提示常规超声心动图无法较敏感地反映化疗后亚临床心脏功能紊乱。

表2 三组左室基底段各节段心肌运动速度参数的比较Tab.2 Comparison of myocardial motion velocity parameters in the three groups of left ventricular basal segments in ABCgroup x± s，cm/s

QTVI作为检测心肌运动的一种新技术，是在组织多普勒成像的基础上发展而来的，它融合了速度信息和组织灰阶信息。QTVI克服了普通超声心动图心肌组织成像只能在低频率的获得二维彩色多普勒心肌速度和回声特点的局限性，可同时对心脏任意一节段进行取样，并得到各节段的心肌在整个心动周期中沿心室长轴方向的速度和位移的曲线，从而进一步计算出心肌应变和应变率。

本研究中QTVI法测定各室壁基底段，对比常规超声心动图，QTVI在化疗4周期时已经发现部分室壁的舒张功能出现了不同程度的受损，而在化疗8周期时，所有室壁基底段的收缩及舒张功能均出现了不同程度的受损，并存在统计学意义，从以上结果可以看出，QTVI可较敏感、早期地检出化疗药物相关的亚临床心脏功能损伤。根据实验研究报道，由于蒽环类药物会引起心肌细胞调节功能的失常，导致Ca2+的转运异常，左心室主动舒张功能主要依赖就是Ca2+的正常转运。故常规的超声心动图及QTVI在评价心脏舒张功能中均具有一定的价值意义，但QTVI在化疗4周期时就已经发现舒张功能的改变。同时，Vs值在化疗4周期后尚无明显变化，化疗8周期后Vs值有显著改变，这可能与化疗4周期时化疗剂量尚较小，临床采取相应心肌保护药物有关，故对心肌细胞的损害较小，心肌细胞尚可修复，而Ve、Va值均有明显差异，PARK等［7］的报道也证实，左心功能局部舒张功能的异常比收缩功能及整体功能的异常出现更早、更敏感。

综上所述，常规的超声心动图及QTVI在评价心脏舒张功能中均具有一定的价值意义，但QTVI能更早、更为准确发现舒张功能的改变，较常规超声心动图更为敏感，同时QTVI在化疗累积剂量达到一定剂量时可发现收缩功能的改变。同时，QTVI具有角度依赖性，所有基于多普勒的检查方法都只能准确测量沿着超声束方向的速度，而无法测量垂直于超声方向的速度。这就使其对心室中部节段的评估很困难，对心尖的节段的评估几乎是不可能，因为在长轴上心尖的收缩运动很小，心肌运动速度太低、而变异性很大，导致很难可靠地检测到心尖室壁运动的异常，因此，本研究采用长轴基底段进行测定。由于QTVI具有角度依赖性，致其准确率和可重复性降低，且关于其预测及诊断心脏毒性的指标和截断值的研究较少见，针对上述问题仍需进一步研究。