中下段食管癌适形调强放疗对心脏的早期损害

郭兆娇杨 林

安徽医科大学第一附属医院肿瘤放疗科，安徽合肥 230022

中下段食管癌适形调强放疗对心脏的早期损害

郭兆娇△杨 林▲

安徽医科大学第一附属医院肿瘤放疗科，安徽合肥 230022

目的 探讨中下段食管癌适形调强放射治疗（IMRT）对心脏的近期损害。 方法 选择20例经病理证实的中下段食管癌患者进行根治性适形调强放疗，分别于放疗前1周和放疗后1周行心电图、心肌酶谱、肌钙蛋白、超声心动图检查。 结果 放疗前后血清乳酸脱氢酶（LDH）、谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）、磷酸激酶（CK）、磷酸激酶同工酶（CK-MB）、超敏肌钙蛋白（cTnI）变化不明显（P＞0.05）；放疗后心电图异常率大于放疗前，差异有统计学意义（P＜0.05）；放疗前后LA、LVD、LVEF变化不明显（P＞0.05）。结论 中下段食管癌放疗引起或诱发的早期心肌损伤不明显，主要表现在心电图的改变，而心肌酶谱、肌钙蛋白、超声心动图等相关指标改变不明显。

中下段食管癌；适形调强放射治疗；心脏损害

中下段食管癌指自气管分叉平面至贲门入口的食管癌[1]，目前放射治疗已成为中下段食管癌治疗中必不可少的一种治疗方法，随着肿瘤患者的生存期延长，放疗导致的心脏损害也越来越受到重视，利用多种方法在早期即检测出放疗导致的心脏损害，对临床医师早期预防心脏损害意义重大。心电图是利用心电图机从体表记录心脏每一心动周期所产生的电活动变化图形的技术，主要反映心脏传导系统的损害改变；超声心动图能准确、直观地显示心脏结构、功能及血流状况，当心肌严重受损或心脏整体功能受损时才会出左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）改变[2]；血清心肌酶谱和心肌肌钙蛋白水平的变化可反映心肌的损害情况，由于其在心肌损害的早期即可出现，且持续时间较长，是微小心肌损害的一个早期指标[3-4]。利用心肌酶谱、肌钙蛋白、心电图、超声心动图等检查手段可对放疗导致的心脏早期损害进行评估。

1 资料与方法

1.1 一般资料

我院2013年10月～2014年6月行IMRT放射治疗的中下段食管癌患者20例，所有病例均经病理学检查确诊，否认心脏疾病史，均初次放疗，KPS评分＞60分，其中男12例，女8例，平均年龄66.7岁，所有患者均行适形调强放疗，使用西门子ARTISTE自适应放疗系统直线加速器6MV-X，靶区包括GTVnx、GTVnd，CTVnx为GTVnx上下扩3cm、周围扩0.5cm，CTVnd为GTVnd上下扩3cm及癌灶的淋巴引流区域，PTV为CTV外扩0.5～1.0cm，DT 60～70Gy/2Gy/30～35F次。病例排除标准：（1）有器质性心脏病的患者；（2）不能坚持完整的放疗疗程的患者；（3）有严重肝、肾等重要脏器损害或有血液系统疾病者；（4）年龄＞75岁者；（5）合并严重并发症的患者。

1.2 仪器与方法

1.2.1 心电图检测 利用MEMRS-ECG心电网络系统分别对患者放疗前后进行十二导联心电图检测。

1.2.2 心肌酶谱、肌钙蛋白检测 分别于放疗前后采集患者静脉血查超敏肌钙蛋白I（cardiac troponin I，cTnI）、血清乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase，LDH）、谷丙转氨酶（alanine transaminase，ALT）、谷草转氨酶（aspartate transaminase，AST）、磷酸激酶（creatine kinase，CK）、磷酸激酶同工酶（creatine kinase-MB，CK-MB）、α-羟丁酸脱氢酶（α-hydroxybutyrate dehydrogenase，A-HBD），使用罗氏combas601电化学光免疫分析仪和强生ECi350化学发光免疫分析仪，由我院检验科按说明书完成检验。

1.2.3 超声检查 受检者平静状态下，取左侧卧位，由我院心超室医生采用GE Vivid 7 Dimension彩色多普勒成像仪，M3S探头完成患者左室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）、左心房内径（left atrium，LA），左心室内径（left ventricular dimension，LVD）的检测。

1.3 统计学处理

用SPSS17.0统计软件包进行数据处理，计量资料采用t检验、计数资料采用x2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 放疗前后心电图异常率的比较

放疗前心电图异常率45%，放疗后心电图异常率90%，两者差异有统计学意义（P＜0.001），其中放疗后心电图异常中以T波改变、ST段改变多见。

2.2 放疗前后心肌酶谱及超敏肌钙蛋白变化的比较

放疗前后ALT、AST、LDH、CK-MB、A-HBD、cTnI、CK均有所升高，但差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 放疗前后ALT、AST、LDH、CK-MB、cTnI、CK的变化趋势

表1 放疗前后ALT、AST、LDH、CK-MB、cTnI、CK的变化趋势

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2.3 放疗前后心脏超声参数变化

放疗前后LA变化不明显，LVD有所缩小，但差异无统计学意义（P＞0.05），LVEF有所减低，但差异无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

表2 放疗前后LA、LVD、LVEF变化趋势

表2 放疗前后LA、LVD、LVEF变化趋势

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2.4 食管病灶长度对心脏的影响

食管癌病灶长度与放疗前后的心电图异常率呈正相关，但差异无统计学意义（P=0.953）。

3 讨论

常规放疗即普通的放射治疗，其照射面积大，正常组织损伤大，副反应也大，中下段食管癌普通放射治疗一般上下界在食管病变位置的上下界外扩3～5cm，照射野宽约4.5～5cm，而心脏正位于照射野范围内，不可避免的接收照射，出现放射治疗相关的并发症。过去认为，心脏的肌纤维对放射线不敏感，胸部肿瘤的放射治疗引起的心脏损害较小。目前，由于检测技术的提高，胸部肿瘤接受放射治疗后出现的心脏的微小损害甚至一些细微变化都可被检测出来，所以放射治疗导致的心脏损害也更加受人关注。

国内外研究称常规放疗可导致弥漫性心肌间质的纤维化，放射治疗后心肌纤维化的机制可能为纤维化相关的基因TGF-β，ALK5和PDGF在接受放射线照射后4周后上调，在早期主要表现为心肌炎，晚期主要表现为心肌结构的改变。研究显示，胸部肿瘤常规放射治疗剂量至30～40Gy时，心脏损害表现为心肌酶谱指标中的CK及CK-MB开始出现增高（P＜0.05），常规放射治疗达到剂量60～70Gy时，CK及CK-MB则明显增高（P＜0.01）[5]。放射线引起的心包损害考虑与心包纤维增厚有关，其中心包组织蛋白渗出的累积导致毛细血管通透性增加，从而导致早期的心包积液的发生，严重者可发展为心包填塞。研究显示心脏照射体积超过60%，照射剂量达到55Gy时，就会有25%～30%以上的患者发生心包炎[6]。放射线引起的氧自由基导致心脏冠状动脉的内皮细胞的炎症反应，从而减少了氧化物的应用，以致冠脉动脉粥样硬化形成[7-8]，同时放射线可以导致心脏传导系统的损坏以及心脏瓣膜的纤维化及钙化[9-10]，这些损害主要以心肌炎、心包炎、心脏冠状动脉硬化以及各种不同类型的心律失常等方式表现出来，更严重者可表现为心脏猝死[11]。

研究显示心脏接受的照射剂量每增加1Gy，发生心肌梗死、血流重建和心脏猝死的概率就上升7.4%（95%CI为2.9～14.5）[7]。适形调强放疗（IMRT）采用了精确的体位固定立体定位技术、精确的治疗计划、精确的照射，达到靶区的照射剂量最大、靶区外周围正常组织受照射剂量最小、靶区的定位和照射最准、靶区的剂量分布最均匀等特点，明显提高肿瘤的局控率，并减少正常组织的放射损伤。中下段食管癌适行调强放射治疗，CTVnx为GTVnx上下扩3cm、周围扩0.5cm，CTVnd为GTVnd上下扩3cm及癌灶的淋巴引流区域，PTV为CTV外扩0.5 ～ 1.0cm，采用五野照射技术，使得癌灶周边器官如心脏、脊髓、肺脏的受照射剂量明显减低。国内外研究报道显示三维适形放疗技术可显著减少心脏受照射的剂量[12]，主要表现在三维适行放疗可减少接受照射的50%心脏接受的剂量减少64%，而适形调强放疗（IMRT）可减少左冠状动脉前降支接受超过20Gy的体积减少5%以上，超过60%照射剂量的心脏体积从4.4%减至2.3%[13]，从而明显减轻放疗所致的心脏损坏。

本组研究中中下段食管癌行适行调强根治性放疗的患者，放疗前后心肌酶、肌钙蛋白、超声心动图等变化不明显，但放疗后心电图异常率明显高于放疗前，且心电图异常主要表现在T波改变及ST段改变为主，可能说明了适行调强放疗导致的心脏早期损害以心肌细胞电传导改变为主，以致放疗后心电图异常率比较高，报道称60岁以上老年人，放疗后心电图异常高达89.2%[9]，而本组研究中，入组病例中患者的平均年龄66.65岁，这可能为适行调强放射治疗后心电图异常率高的原因之一，而本组研究中适行调强放疗后严重的心肌炎发生表现在生化指标中心肌酶谱的改变不是很明显，可能适行调强放射治疗较常规放疗技术减少了心脏的受照射体积，心肌纤维化的发生较少，心肌炎率也较低，所以心肌酶谱的改变不明显。最后适行调强放射治疗后心包受照射的体积及剂量均减少，心包纤维增厚较少，左右心室肌纤维的纤维化不显著，故左右心室的结构与舒张收缩功能损害不严重，所以心脏彩超的相关指标改变亦不明显。

综上所述，适行调强放射治疗与常规放疗相比可减轻放疗导致的各种心脏损害，这与国内一些研究报道结果一致[14-15]。

为进一步研究适形调强放疗对心脏损害的保护作用，我们可继续收集早期只进行常规放疗的食道癌患者，同时加大研究样本量，分别检测上述指标，再与此次研究结果相比较，进一步明确适形调强放疗对心脏早期损害的保护作用，同时还可以进一步延长观察时间，了解适形调强放射治疗对心脏的晚期损害。

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Early injure of intensity-modulated radiotherapy in middle or lower esophageal carcinoma on heart

GUO Zhaojiao YANG Lin
Department of Radiotherapy, the First Affiliated Hospital of Anhui Medical University,Hefei 230022,China

Objective To investigate the recent influence of intensity-modulated radiotherapy (IMRT) in middle or lower esophageal carcinoma on heart. Methods 20 patients confirmed esophageal carcinoma under paragraph radical conformal IMRT were selected, respectively, received electrocardiogram, myocardial enzymes, troponin, echocardiography in the week before radiotherapy and radiotherapy week. Results The serum lactate dehydrogenase (LDH), alanine aminotransferase (ALT), aspartate aminotransferase (AST), kinase (CK), kinase isoenzyme (CKMB), high-sensitivity troponin (cTnI) before and after radiotherapy was not changed significantly (P＞0.05); the former was greater than the rate of ECG abnormalities after radiotherapy radiotherapy, the difference was statistically significant (P＜0.05); before and after radiotherapy LA, LVD, LVEF did not change significantly (P＞0.05). Conclusion Lower esophageal radiotherapy-induced or induced myocardial injury early is not obvious, mainly in the ECG changes, and myocardial enzymes, troponin, echocardiography and other related indicators change is not obvious. [Key words] The lower esophagus; Conformal IMRT; Heart damage

R739.9

B

2095-0616（2015）07-159-04

2014-12-01）

△安徽医科大学2013级硕士研究生▲