2D-STI聯(lián)合3D-HM在蒽環(huán)類藥物對乳腺癌患者左心室功能損害評估中的應用

倪成香 蔡潔 范霜月 胡國梁

[摘要]?目的?探究二維斑點追蹤成像（two-dimensional?speckle?tracking?imaging，2D-STI）聯(lián)合三維超聲心動圖全自動左心定量（three-dimensional?echocardiography?HeartModel，3D-HM）技術在蒽環(huán)類藥物（anthracycline，ATC）對乳腺癌患者左心室功能損害評估中的應用價值。方法?選取2021年3月至2022年6月于金華市人民醫(yī)院接受化療的乳腺癌患者55例，根據(jù)化療第4周期內心電圖情況將患者分為心電圖正常組（n=19）和心電圖異常組（n=36）。分別于化療前（T0）、化療第2周期（T1）及第4周期（T2）采用常規(guī)超聲心動圖獲取左室射血分數(shù)（left?ventricular?ejection?fraction，LVEF）、左室舒張末期容積（left?ventricular?end-diastolic?volume，LVEDV）、左室收縮末期容積（left?ventricular?end-systolic?volume，LVESV）等參數(shù)；2D-STI技術獲取左室整體縱向應變（global?longitudinal?strain，GLS）參數(shù)，3D-HM技術獲取3D-LVEF、3D-LVEDV、3D-LVESV等三維參數(shù)。結果?T2時，兩組患者LVEF水平較T0、T1時均顯著下降（P<0.05）；兩組患者T0、T1、T2時的LVEF、LVEDV、LVESV參數(shù)比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）；T0、T1時，兩組患者的GLS水平比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）；T2時，兩組患者GLS水平較T0、T1時均顯著下降（P<0.05），且心電圖異常組患者GLS水平顯著低于心電圖正常組（P<0.05）；T0、T1時，兩組患者的3D-LVEF水平比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）；T2時，兩組患者3D-LVEF水平較T0、T1時顯著下降（P<0.05），且心電圖異常組患者3D-LVEF水平低于心電圖正常組（P<0.05）。兩組患者T0、T1、T2時的3D-LVEDV、3D-LVESV參數(shù)比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。受試者操作特征曲線分析結果顯示，GLS、3D-LVEF及其聯(lián)合檢測評估心電圖異常患者左心室功能改變的曲線下面積分別為0.767、0.739和0.788（P<0.05）。結論?乳腺癌ATC化療患者無論心電圖是否存在異常，均出現(xiàn)左心室功能受損，且心電圖異?；颊咦笮氖夜δ苁軗p更明顯，2D-STI、3D-HM技術可敏感識別患者左心室功能的改變，二者聯(lián)合可提高對心電圖異?；颊咦笮氖夜δ軗p傷的預測價值。

[關鍵詞]?乳腺癌；蒽環(huán)類藥物；二維斑點追蹤成像；三維超聲心動圖全自動左心定量；左心室功能

[中圖分類號]?R737.9；R445.1??????[文獻標識碼]?A??????[DOI]?10.3969/j.issn.1673-9701.2023.11.005

Application?of?two-dimensional?speckle?tracking?imaging?combined?with?three-?dimensional?echocardiography?HeartModel?in?evaluating?anthracycline?induced?damage?to?left?ventricular?function?in?breast?cancer?patients

NI?Chengxiang，?CAI?Jie，?FAN?Shuangyue，?HU?Guoliang

Department?of?Ultrasonic，?Jinhua?People's?Hospital，?Jinhua?321000，?Zhejiang，?China

[Abstract]?Objective?To?investigate?the?application?value?of?two-dimensional?speckle?tracking?imaging?（2D-STI）?combined?with?three-dimensional?echocardiography?HeartModel?（3D-HM）?in?evaluating?anthracycline?（ATC）?induced?damage?to?left?ventricular?function?in?breast?cancer?patients.?Methods?A?total?of?55?breast?cancer?patients?who?received?chemotherapy?at?Jinhua?People's?Hospital?from?March?2021?to?June?2022?were?selected?and?divided?into?normal?electrocardiogram?group?（n=19）?and?abnormal?electrocardiogram?group?（n=36）?according?to?the?electrocardiogram?in?the?4th?cycle?of?chemotherapy.?Parameters?such?as?left?ventricular?ejection?fraction?（LVEF），?left?ventricular?end-diastolic?volume?（LVEDV）?and?left?ventricular?end-systolic?volume?（LVESV）?were?measured?by?conventional?echocardiography.?Left?ventricular?global?longitudinal?strain?（GLS）?was?measured?by?2D-STI.?3D-LVEF，?3D-LVEDV?and?3D-LVESV?were?measured?by?3D-HM.?Results?At?T2，?the?level?of?LVEF?decreased?significantly?in?both?groups?compared?with?that?at?T0?and?T1?（P<0.05）;?the?differences?in?LVEF，?LVEDV?and?LVESV?parameters?at?T0，?T1?and?T2?in?both?groups?were?not?statistically?significant?（P>0.05）;?at?T0?and?T1，?the?differences?in?GLS?levels?in?both?groups?were?not?statistically?significant?（P>0.05）;?at?T2，?the?GLS?levels?of?patients?in?both?groups?decreased?significantly?compared?with?those?at?T0?and?T1?（P<0.05），?and?the?GLS?levels?of?patients?in?the?abnormal?ECG?group?were?significantly?lower?than?those?in?the?normal?ECG?group?（P<0.05）;?at?T0?and?T1，?there?was?no?statistically?significant?difference?between?the?3D-LVEF?levels?of?patients?in?both?groups?（P>0.05）;?at?T2，?the?3D-LVEF?levels?of?patients?in?both?groups?decreased?significantly?compared?with?those?at?T0?and?T1?（P<0.05），?and?the?3D-LVEF?levels?of?patients?in?the?abnormal?ECG?group?were?lower?than?those?in?the?normal?ECG?group?（P<0.05）.?The?differences?in?3D-LVEDV?and?3D-LVESV?parameters?at?T0，?T1?and?T2?between?the?two?groups?were?not?statistically?significant?（P>0.05）.?Receiver?operator?characteristic?curve?analysis?showed?that?area?under?the?curve?of?GLS，?3D-LVEF?alone?and?in?combination?to?evaluate?changes?of?left?ventricular?function?in?patients?with?abnormal?electrocardiogram?were?0.767，?0.739?and?0.788，?respectively?（P<0.05）.?Conclusion?Breast?cancer?patients?undergoing?ATC-based?chemotherapy?have?impaired?left?ventricular?function?regardless?of?whether?the?electrocardiogram?is?abnormal?or?not，?and?impaired?left?ventricular?function?is?more?obvious?in?patients?with?abnormal?electrocardiogram.?2D-STI?and?3D-HM?can?sensitively?identify?the?changes?of?left?ventricular?function.?Combination?of?the?two?can?improve?the?prediction?of?impaired?left?ventricular?function?in?patients?with?abnormal?electrocardiogram.

[Key?words]?Breast?cancer;?Anthracycline;?Two-dimensional?speckle?tracking?imaging;?Three-dimensional?echocardiography?HeartModel;?Left?ventricular?function

乳腺癌是臨床常見的惡性腫瘤，其發(fā)病率位居我國女性惡性腫瘤首位[1]。蒽環(huán)類藥物（anthracycline，ATC）是乳腺癌化療的基本藥物之一，可顯著改善患者生存情況，但該藥物產生的氧自由基具有明顯的心臟毒性作用，使患者心臟受到不同程度的損傷[2-3]。心電圖異常是腫瘤患者化療期間常見的不良反應，有研究發(fā)現(xiàn)，與心電圖正常患者相比，心電圖異常患者存在更嚴重的左心室功能受損現(xiàn)象[4]。但心電圖特異性較低，存在遺漏心肌受損的風險。二維斑點追蹤成像（two-dimensional?speckle?tracking?imaging，2D-STI）技術可追蹤心肌回聲斑點運動軌跡，敏感檢測心肌局部收縮的微小變化，其中左室整體縱向應變（global?longitudinal?strain，GLS）是評估局部心室收縮功能的重要技術，但該技術易受個體差異、操作醫(yī)師技術及經驗差異的影響，測量結果準確性有待提高[5]。三維超聲心動圖全自動左心定量（three-dimensional?echocardiography?HeartModel，3D-HM）技術可全自動定量檢測左心室容積，但在整體心功能評估方面，常會低估心臟局部收縮功能的損害[6]。為提高乳腺癌ATC化療患者左心室功能評估的準確性，本研究分析了2D-STI聯(lián)合3D-HM技術在不同心電圖表現(xiàn)的乳腺癌ATC化療患者左心室功能評估中的應用價值。

1??資料與方法

1.1??一般資料

選取2021年3月至2022年6月于金華市人民醫(yī)院接受化療的乳腺癌患者55例，根據(jù)化療第4周期內心電圖情況將患者分為心電圖正常組（n=19）和心電圖異常組（n=36）。納入標準：①臨床檢查符合乳腺癌的診斷標準[7]，均為術后接受多柔比星化療方案治療；②均為女性，年齡35～60歲；③化療前心電圖確定為竇性心律（心率為60～100次/min）；④化療前肝腎功能、心肌酶譜檢查等未見明顯異常；⑤化療同期未進行放療或內分泌治療。排除標準：①合并糖尿病、高血壓、冠心病等基礎疾病患者；②合并可致心臟功能異常的心血管疾病患者；③合并內分泌疾病患者；④超聲心動圖圖像不清患者。其中，心電圖正常組年齡35～60歲，平均（48.25±8.72）歲；體表面積1.41～1.81m2，平均（1.61±0.13）m2。心電圖異常組年齡35～58歲，平均（47.83±7.94）歲；體表面積1.40～1.78m2，平均（1.61±0.10）m2；心電圖異常類型：導聯(lián)T波低平及ST-T段異常改變10例、心電軸左偏4例、竇性心動過速或過緩3例、房性早搏1例、室性早搏1例。兩組一般臨床資料比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05），具有可比性。本研究經金華市人民醫(yī)院倫理委員會批準（倫理審批號：IRB-2021024-R），患者均知情同意。

1.2??方法

1.2.1??化療方案??所有患者術后均采用AC化療方案（多柔比星60mg/m2+環(huán)磷酰胺600mg/m2），靜脈滴注，21d為1個周期，兩組均化療4個周期。

1.2.2??常規(guī)二維超聲心動圖檢查??分別于化療前（T0）、化療第2周期（T1）及第4周期（T2）采用Philips?EPIQ7c彩色多普勒心血管超聲診斷儀對患者行常規(guī)二維超聲心動圖檢查?；颊呷∽髠扰P位，使用S5-1探頭獲取標準四腔心及兩腔心切面，于收縮末期及舒張末期分別描繪左心室心內膜輪廓，獲取左室射血分數(shù)（left?ventricular?ejection?fraction，LVEF）、左室舒張末期容積（left?ventricular?end-diastolic?volume，LVEDV）、左室收縮末期容積（left?ventricular?end-systolic?volume，LVESV）參數(shù)。以LVEF較化療前基線值下降≥10%且絕對值<53%為超聲評估化療后心臟毒性金標準，參數(shù)均重復測量3次取平均值。

1.2.3??2D-STI分析??獲取心尖四腔、三腔、兩腔切面的3個較為穩(wěn)定心動周期動態(tài)圖像，取心肌顯示最清晰的1幀圖像凍結，采用CMQ10.8軟件自動調節(jié)設定感興趣區(qū)范圍，使2條取樣線分別對應左心室心內膜及心外膜，保證各個節(jié)段所在位置基本一致；軟件自動分析生成牛眼圖，獲取左室各節(jié)段收縮期峰值縱向應變，取所有節(jié)段平均值的絕對值為左室GLS，參數(shù)均重復測量3次取平均值。

1.2.4??3D-HM分析??使用X5-1三維容積探頭，使心尖四腔心切面聚焦左心室水平，存儲HeartModel容積圖像，系統(tǒng)自動重建獲取左心三維立體圖，進入HeartModel三維定量分析，獲取3D-LVEF，3D-LVEDV、3D-LVESV等三維參數(shù)，參數(shù)均重復測量3次取平均值。

1.2.5??心臟毒性評估標準??參考2014年ASE/EACI專家共識[8]對心臟毒性的定義：①LVEF較基線值下降10%，絕對值<53%；②合并或未合并充血性心力衰竭體征；③2～3周后復查結果仍同上。以化療結束后3D-LVEF的變化評估是否發(fā)生心臟毒性。

1.3??統(tǒng)計學處理

采用SPSS?20.0統(tǒng)計學軟件對數(shù)據(jù)進行處理分析，計量資料以均數(shù)±標準差（）表示，組間比較采用t檢驗，組內不同時間點比較行重復測量資料的方差分析；受試者操作特征（receiver?operator?characteristic，ROC）曲線分析2D-STI聯(lián)合3D-HM技術相關參數(shù)評估心電圖異?；颊咦笮氖夜δ芨淖兊膽脙r值；P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2??結果

2.1??常規(guī)二維超聲心動圖參數(shù)比較

T2時，兩組患者LVEF水平較T0、T1時均顯著下降（P<0.05）；T0、T1、T2時，兩組患者的LVEF、LVEDV、LVESV參數(shù)比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05），見表1。

2.2??2D-STI參數(shù)比較

T0、T1時，兩組患者的GLS水平比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）；T2時，兩組患者GLS水平較T0、T1時均顯著下降（P<0.05），且心電圖異常組患者GLS水平顯著低于心電圖正常組（P<0.05），見表2。

2.3??3D-HM參數(shù)比較

T0、T1時，兩組患者的3D-LVEF水平比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）；T2時，兩組患者3D-LVEF水平較T0、T1時顯著下降（P<0.05），且心電圖異常組患者3D-LVEF水平低于心電圖正常組（P<0.05）。T0、T1、T2時，兩組患者的3D-LVEDV、3D-LVESV參數(shù)比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05），見表3。

2.4??2D-STI、3D-HM技術相關參數(shù)評估心電圖異?；颊咦笮氖夜δ芨淖兊膬r值分析

在第4周期化療結束后，心電圖異常組中有8例患者出現(xiàn)心臟毒性。ROC曲線分析結果顯示，

GLS、3D-LVEF及其聯(lián)合檢測評估心電圖異?；颊咦笮氖夜δ芨淖兊那€下面積（area?under?the?curve，AUC）分別為0.767、0.739和0.788，差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.001），聯(lián)合檢測可提高患者左心室功能改變的診斷價值，見表4、圖1。

3??討論

ATC的心臟毒性作用存在劑量依耐性，當累積劑量達700～900mg/m2時，患者心功能不全的發(fā)生率為0.9%～48.0%[9]。因此，化療期間對患者的心臟功能進行監(jiān)測具有重要意義。2016年，歐洲心臟病學會發(fā)布的《癌癥治療及心血管毒性立場聲明》[10]指出，應在化療期間對患者行心電圖和超聲心動圖檢查，以監(jiān)測心臟毒性發(fā)生情況。但心電圖僅能反映瞬時心電活動變化，超聲心動圖存在一定滯后性，因此尋找準確檢測心肌損傷的檢查方法一直是國內外研究熱點。

本研究分析了2D-STI、3D-HM技術在ATC對乳腺癌患者左心室功能損害評估中的應用價值，研究結果顯示，T2時，兩組患者LVEF水平較T0、T1時均明顯下降；但兩組患者T0、T1、T2時的常規(guī)二維超聲心動圖參數(shù)比較差異無統(tǒng)計學意義，T2時心電圖異常組患者GLS水平低于心電圖正常組，提示ATC對乳腺癌患者左心室功能存在一定影響。常規(guī)二維超聲心動圖檢查在評估ATC化療患者心肌損傷方面存在滯后，而2D-STI可運用二維應變技術，評估心臟整體及節(jié)段心肌的運動情況，通過測量心肌縱向應變，早期發(fā)現(xiàn)心臟的亞臨床損傷[11]。苗愛雨等[12]應用2D-STI技術評價ATC對乳腺癌患者左心室功能的影響，發(fā)現(xiàn)化療后患者GLS明顯降低，而常規(guī)超聲心動圖參數(shù)無明顯變化，與本研究結果一致。本研究中，兩組患者T2時GLS水平均較T0、T1時明顯下降，表明患者無論是否出現(xiàn)心電圖異常，其心臟均受到藥物毒性作用，出現(xiàn)心肌損傷。ATC經代謝分解后，會出現(xiàn)Fe3+-蒽環(huán)類螯合物，使心肌細胞代謝發(fā)生障礙，導致細胞外基質膠原沉積，微血管纖維化病變，心肌縱向應變下降[13]。

對比兩組患者的3D-HM參數(shù)發(fā)現(xiàn)，T2時，兩組患者3D-LVEF水平較T0、T1時明顯下降，且心電圖異常組患者3D-LVEF水平低于心電圖正常組，提示3D-HM可以敏感地發(fā)現(xiàn)乳腺癌ATC化療患者在化療早期LVEF的變化，且心電圖異常患者3D-LVEF下降更明顯。吳一峰等[14]應用3D-HM技術評估乳腺癌不同化療周期患者左心室收縮功能，發(fā)現(xiàn)與化療前相比，化療后第4周期3D-LVEF顯著下降，認為3D-HM技術是全自動左心室量化分析，具有較高的準確率與重現(xiàn)性，其自動化檢測能避免人工調整造成的數(shù)據(jù)誤差，在患者出現(xiàn)心功能受損癥狀前即可監(jiān)測到心功能的改變，有利于指導臨床ATC的使用。本研究中，兩組患者3D-LVEDV、3D-LVESV比較差異均無統(tǒng)計學意義，考慮與左心室強大的代償作用有關，也可能與心肌韌性為可恢復狀態(tài)有關[15]。有研究發(fā)現(xiàn)3D-HM與2D-STI在監(jiān)測乳腺癌化療后左心功能變化方面具有良好相關性，但并未進一步研究二者聯(lián)合應用同時評估左心室功能的價值[16]。本研究ROC曲線分析結果顯示，GLS、3D-LVEF及其聯(lián)合檢測評估心電圖異常患者左心室功能改變的AUC分別為0.767、0.739和0.788，提示2D-STI、3D-HM技術可敏感識別患者左心室功能的改變，聯(lián)合檢測可進一步提高患者左心室功能改變的診斷價值。

綜上所述，乳腺癌ATC化療患者無論心電圖是否存在異常，均出現(xiàn)左心室功能受損，且心電圖異常患者左心室功能受損更明顯，2D-STI、3D-HM技術可敏感識別患者左心室功能的改變，二者聯(lián)合可提高對心電圖異?；颊咦笮氖夜δ軗p傷的預測價值。

[參考文獻][1] FREDDIE?B，?JACQUES?F，?ISABELLE?S，?et?al.?Global?cancer?statistics?2018?GLOBOCAN?estimates?of?incidence?and?mortality?worldwide?for?36?cancers?in?185?countries[J].?CA?Cancer?J?Clin，?2018，?68（6）：?394–424.

[10] ZAMORANO?J?L，?LANCELLOTTI?P，?RODRIGUEZ?MU?OZ?D，?et?al.?2016?ESC?position?paper?on?cancer?treatments?and?cardiovascular?toxicity?developed?under?the?auspices?of?the?ESC?Committee?for?Practice?Guidelines：?the?task?force?for?cancer?treatments?and?cardiovascular?toxicity?of?the?European?Society?of?Cardiology（ESC）[J].?Eur?Heart?J，?2016，?37（36）：?2768–2801.

[14] WANG?G?H，?LIU?Z?J，?XU?G?X，?et?al.?Sleep?disturbances?and?associated?factors?in?chinese?children?with?autism?spectrum?disorder：?a?retrospective?and?cross-sectional?study[J].?Child?Psychiatry?Hum?Dev，?2016，?47（2）：?248–258.