超声心动图评价放疗后心脏毒性的研究现状及进展

李 伟，徐 栋（通讯作者）

（浙江省肿瘤医院超声科 浙江 杭州 310011）

随着医学技术的发展，患有恶性肿瘤的患者生存时间在一定程度上得到延长，但是伴随而来的是整个治疗过程中患者心脏受到的毒性也随之增加。研究发现，在放射治疗过程中，心脏是主要的受累器官，一定剂量的放射治疗会导致心肌细胞损害或死亡，产生心脏毒性反应。其最主要表现之一就是左心室收缩功能不全。现阶段，在治疗早期就及时发现放射治疗对于心脏产生的毒性难度较大，往往在发现时患者已有不可逆的心脏损害和心功能不全[1]。因此在恶性肿瘤的治疗过程中，应当充分观察患者的心肌功能变化情况，预测心脏毒性反应，以实现早发现早干预，从而减少因放疗导致的心脏并发症，进一步降低因心脏功能衰竭而导致的死亡。

1 超声心动图对放疗后心脏毒性的研究现状

从目前的研究来看，放疗后已经证实确实会对肿瘤患者产生心脏毒性，主要包括了心肌病变、冠状动脉病变以及瓣膜病变等。这些并发症可能发生于放疗后的几年，甚至几十年之后。但是Erven等[2]通过超声心动图发现＞3Gy放疗后左室心肌应变率发生明显变化并能持续14个月之久；乳腺癌或肺癌患者放疗4～6周后超声心动图提示收缩和舒张功能明显变化。可见通过超声心动图技术可以在治疗早期就敏感的发现心脏毒性反应，为临床治疗提供有价值的诊断信息。常规超声心动图对心包积液定量、心包压塞或缩窄性心包炎能进行准确而有效的评估。同时常规多普勒超声心动图能够依据瓣口舒张早期、晚期峰值流速（E峰、A峰）、E/A值、E波减速时间，以及等容舒张时间等指标结合肺静脉、肝静脉频谱来综合评价心室舒张功能。Adams等[3]有报道指出，采用多普勒超声心动图对37例霍奇金淋巴瘤患者在接受放疗治疗后的左心室舒张功能进行评价，统计结果显示有超过两成的患者的左心室舒张功能发生了明显的降低。

2 超声心动图在放疗后心脏毒性评估中的新技术

2.1 二维斑点追踪技术是依靠对心肌内声学斑点的运动轨迹进行一个连续不断的跟踪，该技术可以定量分析患者心肌的运动位移、速度，同时能够定量分析心脏的旋转角度，有助于医师更加全面的评估患者心肌的综合运动情况。

二维斑点追踪技术对角度几乎没有任何要求，适用于不同的超声检查者对肿瘤患者的随访检查手段。王娜等[4]的研究表明，如果肿瘤患者在接受放疗治疗后，达到了一定的时间与剂量，会导致被照射心肌节段的圆周应变值、径向应变值与放疗前相比会发生显著变化，出现一个明显降低的趋势。故提示二维斑点追踪技术可以早期发现放疗导致的心脏毒性。

2.2 三维斑点追踪技术可以理解为是在二维斑点追踪技术的升级版，是在二维斑点追踪技术上，与三维超声相结合，以此来完成对心肌组织的追踪，空间结构定位精确度较高。Nesser[5]等研究发现，采用三维斑点追踪技术测量的左心室舒张末期容积、收缩末期容积与心脏MRI测量值的相关性，结果显示与二维斑点追踪技术相比测量值更为可靠，分析也更快速。陈婕等[6]研究发现，采用三维斑点追踪技术，对采用蒽环类化疗6个周期后的肿瘤患者的心脏功能进行评价，结果显示该类患者的左心室整体面积应变以及整体纵向应都要明显低于化疗前，差异存在统计学意义。但是该技术也存在局限性，例如容易受到假体植入或者胸壁放疗等因素的影响，因此在操作性方面要略低于二维斑点追踪技术。

2.3 实时三维成像技术具有一定优势，该项技术克服了双平面方法对于计算左心室容积的几何假设的复杂性问题，可精确计算容积，可连续准确测量收缩功能变化。有学者[7]通过对接受放射治疗的乳腺癌患者心脏毒性进行研究，发现三维超声心动图在评价左心室舒张末期容积方面具有更好的相关性，要由于MRI的评估，再次证明三维超声心动图应用于评价放射治疗导致的心脏毒性安全可靠且简单易行。值得注意的是，该技术与其他新技术结合应用也具有较为乐观的应用前景，例如与斑点追踪技术结合，凭借产生的3D-STI可以在同一心动周期对心肌进行定量分析，可早期客观地评估心肌的局部和整体运动功能。

2.4 负荷超声心动图的核心不同于其他技术，该方式主要依赖于药物、运动负荷等来评估亚临床阶段患者心功能出现的损伤情况以及自身的心脏储备功能。Ryerson等[8]研究发现，对于使用了蒽环类药物进行化疗的恶性肿瘤患者，则无法使用运动负荷超声心动图来检测其亚临床心脏功能损伤情况。Yildirim等[9]在研究中采用多巴酚丁胺负荷超声心动图来评估接受蒽环类药物治疗患者的亚临床心脏毒性，研究结果显示，当患者注射了多巴酚丁胺之后心脏的左心室后壁增厚率以及二尖瓣血流加速时间均要明显低于对照组，因此可以认为上述指标对于检测亚临床阶段患者的心脏毒性具有较高的可靠性。但是，应当考虑到不是所有患者都可以很好的承受药物或者运动负荷，因此负荷超声心动图技术不适用于全部恶性肿瘤患者，导致评估结果存在较强的主观性。

2.5 组织多普勒成像则是采用多普勒原理来对人的心肌运动速度和时间、位移来进行测量，并进行可定量分析以此来评估患者的心肌局部和整体运动功能，优势在于可以不受心脏几何形态及心率等干扰。TDI评价心室收缩功能的主要指标包括心肌收缩期峰值速度、心肌做功指数。郭建锋等[10]研究了2l例患者在接受胸部放疗后1天，体内的氨基末端脑钠肽前体（NT-proBNP）有明显增高，放疗后三尖瓣环收缩期运动速度、舒张早期运动速度减低，舒张晚期运动速度及E峰／舒张早期运动速度升高，而常规超声结果显示指标在放疗前后不存在差别，提示组织多普勒成像联合NT-proBNP应用于早期评价放疗后右心功能损伤效果确切。但是该项技术对于角度的把握十分讲究，故导致其准确率和可重复性降低，还需进一步研究。

3 展望

综上所述，目前尚无理想的技术和可靠的数据指标来预测放疗导致的心脏毒性的预后，也没有明确的循证医学建议针对肿瘤放疗中超声心动图学异常发现后应当如何进行风险分析，也没有一套方案来帮助医师进行判断和调整治疗。但值得肯定的是，与常规超声心动图相比，本文提及的二维斑点追踪技术、三维斑点追踪技术、三维超声心动图以及具有更大的优势，能更早地发现隐匿性的心脏损害，同时能明显提高LVEF测量的准确性与可重复性。这些新技术有望在未来的临床工作中得到更加广泛的应用。