三维斑点追踪成像评估紫杉醇联合卡铂治疗卵巢癌患者左心室收缩功能

翟子敬，秦文娟，王 臻，黄 磊，董珊珊，郭雪婷，张彩云，王 忠，芦桂林*

(1.石河子大学医学院临床医学系，新疆 石河子 832008；2.石河子大学医学院第一附属医院超声医学科，3.心内二科，新疆 石河子 832008)

卵巢癌是威胁女性身体健康的最常见的生殖系统肿瘤之一[1]，治疗方面目前主要采用手术联合化学治疗(简称化疗)，而化疗首选紫杉醇联合以卡铂为代表的铂类药物，效果良好[2]。研究[3]表明，紫杉醇及铂类药物可致心律失常、心绞痛、心肌梗死等心脏损害，严重者可致心力衰竭。超声心动图是评价心功能的敏感方法[4]，但紫杉醇联合卡铂所致心脏损害较轻，二维超声常不易发现，早期准确评估较难[5]。本研究观察三维斑点追踪成像(three-dimensional speckle tracking imaging, 3D-STI)评估紫杉醇联合卡铂治疗卵巢癌患者左心室收缩功能的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2019年6—12月于石河子大学医学院第一附属医院就诊的30例卵巢癌患者(卵巢癌组)，年龄35～65岁，平均(51.9±7.4)岁；符合卵巢恶性肿瘤诊断与治疗指南(第四版)[6]卵巢癌诊断标准；均经紫杉醇联合卡铂化疗6个周期，3周为1个周期，并分别于化疗前及化疗3、6个周期结束时接受超声检查。排除既往高血压、糖尿病、其他自身免疫性疾病等影响心脏结构及功能疾病及怀孕和处于哺乳期患者。选择同期30名健康女性志愿者为对照组，年龄35～65岁，平均(48.6±6.6)岁。本研究通过本院伦理委员会批准，研究对象均知情同意。

1.2 仪器与方法 采用GE Vivid E9型彩色多普勒超声诊断仪，4V探头，频率1.5～4.0 MHz。嘱受检者左侧卧位，连接心电图，采集心尖四腔、二腔、三腔及左心室短轴3个完整心动周期的动态图像，并导入EchoPAC 7.0工作站。

采用3D-STI分析软件进行后处理。以二维图像清晰显示心尖四腔后，进入4D模式，嘱受检者屏气，不间断采集3个动态稳定的心动周期图像及三维全容积图像。设定帧频≥40%心率，通过4D-Auto LVQ软件在机分析，追踪整个心动周期内每帧图的左心室室壁心内膜及心外膜边界，获得以下参数：左心室舒张末期容积(left ventricular end diastolic volume, LVEDV)、左心室收缩末期容积(left ventricular end systolic volume, LVESV)、左心室射血分数(left ventricular ejection fraction, LVEF)、球形指数(spherical index, SPI)、左心室舒张末期质量(left ventricular end diastolic mass, LVEDmass)，左心室收缩末期质量(left ventricular end systolic mass, LVESmass)，左心室整体纵向应变(global longitudinal strain, GLS)、整体圆周应变(global circumferential strain, GCS)、整体径向应变(global radial strain， GRS)、整体面积应变(global area strain, GAS)及左心室心肌的17节段牛眼图及整体应变-时间曲线图。

1.3 统计学分析 采用SPSS 22.0统计分析软件。计量资料以±s表示，多组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用LSD-t检验；采用ROC曲线评价应变参数对化疗致左心室收缩功能的诊断效能，确定最佳截断点。随机抽取10例患者的图像数据，由2名超声科副主任医师(工作年限>10年)对应变参数进行重复测量；再次随机抽取10例患者，由同一超声医师重复测量2次。采用组内相关系数(intraclass correlation coefficient, ICC)和克隆巴赫系数(Alpha系数)评价测量结果的可重复性(ICC>0.75为可重复性较高)及可信度(Alpha系数>0.9为可信度较高)。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 常规超声参数比较 卵巢癌组化疗前与对照组LVEDV、LVESV、LVEF、SPI、LVEDmass及LVESmass差异均无统计学意义(P均>0.05)。与对照组比较，卵巢癌组化疗3和6个周期结束时LVEDV、LVEF降低，LVEDmass、LVESmass升高，6周期结束时更显著(P均<0.05)。见表1。

表1 组间常规超声参数比较(±s,n=30)

表1 组间常规超声参数比较(±s,n=30)

组别LVEDV(ml)LVESV(ml)LVEF(%)SPI(%)LVEDmass(g)LVESmass(g)卵巢癌组 化疗前109.80±4.9731.40±4.8262.00±4.440.41±0.05124.88±5.92130.80±7.10 化疗3个周期91.60±7.86*#31.20±2.5460.33±3.80*#0.40±0.02135.58±4.84*#137.38±3.10*# 化疗6个周期72.00±6.55*#△29.40±2.8859.17±3.78*#△0.37±0.11138.99±5.68*#△139.40±6.70*#△对照组110.00±8.2733.80±3.5662.67±4.290.41±0.02123.71±5.43129.80±7.5F值70.8361.7474.5221.88059.90225.362P值0.0010.1610.0050.137<0.001<0.001

注：*：与对照组比较，P<0.05；#：与化疗前比较，P<0.05；Δ：与化疗3个周期比较，P<0.05

2.2 应变参数比较 卵巢癌组化疗前与对照组GAS、GLS、GCS、GRS差异均无统计学意义(P均>0.05)。与对照组比较，卵巢癌组化疗3和6个周期结束时GAS、GLS、GCS、GRS均降低，6周期结束时更显著(P均<0.05)。见表2及图1～4。

图2 收缩期GLS应变曲线及17节段牛眼图 A.对照组； B.卵巢癌组化疗前； C.卵巢癌组化疗3个周期后； D.卵巢癌组化疗6个周期后

图4 收缩期GRS应变曲线及17节段牛眼图 A.对照组； B.卵巢癌组化疗前； C.卵巢癌组化疗3个周期后； D.卵巢癌组化疗6个周期后

表2 3D-STI收缩期峰值应变参数比较(%，±s，n=30)

表2 3D-STI收缩期峰值应变参数比较(%，±s，n=30)

组别GLSGCSGRSGAS卵巢癌组 化疗前20.73±2.2122.03±1.6552.46±2.8334.93±2.10 化疗3个周期18.53±2.06*#19.00±2.20*#50.23±2.64*#30.53±2.30*# 化疗6个周期16.50±1.61*#Δ17.57±2.061*#Δ46.66±3.31*#Δ29.37±1.561*#Δ对照组20.87±2.5622.03±1.6852.80±2.6935.37±1.73F值32.95036.82728.77039.972P值<0.001<0.001<0.001<0.001

注：*：与对照组比较，P<0.05；#：与化疗前比较，P<0.05；Δ：与化疗3个周期比较，P<0.05

2.3 诊断效能 GAS、GLS、GCS及GRS的AUC均>0.800(P均<0.05)，敏感度、特异度均>70.00%，约登指数均>0.6。化疗3个周期后GAS的AUC(0.944)及特异度(96.67%)均最高，GLS、GCS的敏感度最高(均为90.00%)；化疗6个周期后GAS的AUC(0.953)及特异度(96.67%)最高，GLS的敏感度(93.33%)最高。见表3、图5。

图5 收缩期峰值应变参数诊断卵巢癌患者化疗后心功能的ROC曲线 A.化疗3个周期后； B.化疗6个周期后

表3 收缩期峰值应变参数诊断卵巢癌患者化疗后心功能的ROC曲线

2.4 应变参数的可信度与可重复性 观察者内及观察者间测量左心室GLS、GCS、GAS、GRS的重复性检验Alpha系数均>0.9，ICC均>0.75，即可重复性及可信度均较高。见表4、5。

表4 观察者内测量左心室收缩期峰值应变参数的可信度及可重复性

表5 观察者间测量左心室收缩期峰值应变参数的可信度及可重复性

3 讨论

紫杉醇联合卡铂化疗可抑制卵巢癌细胞分裂，进而抑制肿瘤生长[7]，有效延长患者生存时间。但化疗药物在杀灭肿瘤细胞的同时也损伤正常组织细胞，药物毒性引起细胞氧化应激反应，氧自由基释放造成心肌细胞损伤[7]；且随着化疗周期增加，心肌细胞损害逐渐加重，使得部分接受紫杉醇联合卡铂化疗患者在治疗过程中出现不同程度、不同类型的心脏损害，此时心脏能够发挥正常功能多依赖于左心室代偿性收缩。既往研究[8]显示STI可用于评价心功能早期变化，从多个方向对心肌进行分析，获得相应应变参数，不受角度依赖，可更好地评价心室收缩功能[9]。

本研究显示，与对照组比较，卵巢癌患者化疗3和6个周期结束时LVEDV、LVEF降低，LVEDmass、LVESmass升高，6个周期结束时更显著，而化疗前后LVESV均无明显差异，且作为评价左心室几何构型改变的新参数SPI亦无明显变化，提示化疗后患者的左心室收缩功能可能局部受损，但尚无明显下降，整体功能尚可。卵巢癌组化疗3和6个周期结束时GAS、GLS、GCS、GRS均降低，6个周期结束时更显著，提示随着化疗时间延长，左心室收缩期峰值应变逐渐降低，且观察者间和观察者内测量结果的一致性均较好，进一步提示左心室收缩功能于化疗早期已受损，且随化疗周期增加、药物剂量累积，左心室整体收缩功能进一步降低，与王庭丰等[10]的结果相符。

本研究ROC曲线分析结果显示，GAS诊断卵巢癌化疗后心功能受损的AUC最高，可能原因在于GAS是GLS和GCS的有机结合，故特异度可能更高[11]；GLS敏感度最高，可能因为内层心肌对心肌损伤的敏感性较高，处于冠状动脉远端，微血管较丰富，有效侧支循环较少，卵巢癌化疗患者内层纵行心肌极易受损，故心肌长轴运动功能减退成为最先表现，而GLS可敏感反映左心室收缩功能变化[9]，提示GAS及GLS可作为早期敏感指标反映左心室受损的亚临床状态。

本研究局限性：①3D-STI技术对超声图像质量要求高；②人为因素对超声图像采集及后处理影响较大；③样本量较小；④存在体内激素水平不同等个体差异。

综上所述，3D-STI可早期发现卵巢癌患者接受紫杉醇联合卡铂化疗后可能存在的亚临床左心室收缩功能障碍，且GLS、GAS的预测价值最高。但目前国内外对于紫杉醇联合卡铂化疗所致心功能损害的研究不足，三维应变参数对于评价心功能受损仍无统一量化标准，尚需进一步完善。