分层应变技术联合左心室压力-应变环对儿童胸部霍奇金淋巴瘤放疗后心肌损伤的评估价值

周艳珂,刘春丽,袁建军,朱好辉,李向旭,李潜

(河南省肿瘤医院 超声科,河南 郑州 450008)

儿童霍奇金淋巴瘤(Hodgkin’s lymphoma,HL)是儿童时期主要的胸部淋巴系统恶性肿瘤,病情进展急剧,但该病在合理的治疗下预后良好[1]。HL治疗主要是化疗联合放疗,但ⅠA期与ⅡA期可以单独进行放疗,可延长患儿的生存期。随着放疗的广泛应用,放化疗所致心血管并发症也逐渐得到关注,其中心肌损伤是较为常见的并发症,限制临床应用,也影响患者预后。所以,及早发现HL患儿放化后心肌损伤发生风险并采取应对措施成了临床研究的热点。左心室压力-应变环(pressure-strain loops,PSL)是由二维斑点追踪技术发展而来,通过分析心肌功能的变化来评估放疗后左心室的功能[2]。李潜等[3]研究指出,分层应变技术对心室不同层次心肌功能检测灵敏度较高,可以准确评估心肌功能。基于此,本研究分析采用分层应变技术联合PSL对胸部HL患儿放疗后心肌损伤的评估价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

采用前瞻性研究,纳入2020年1月至2022年12月河南省肿瘤医院接受放疗的52例胸部HL患儿作为研究对象。其中男28例,女24例;年龄5～14岁,平均(9.42±2.36)岁;临床病理分期:ⅠA期31例,ⅡA期21例。本研究经河南省肿瘤医院医学伦理委员会批准。

1.2 入选标准

(1)纳入标准:①符合HL[4]的诊断标准;②初发胸部HL,且经过组织病理学检查;③临床病理分期[4]为ⅠA期与ⅡA期;④病理类型为结节性淋巴细胞为主型霍奇金淋巴瘤;⑤年龄为5～14岁;⑥拟行单独放疗方案;⑦放疗前愿意接受PSL及分层应变技术检查;⑧患者及其家属知晓本次研究,且签署同意书。(2)排除标准:①颈部HL;②存在放疗禁忌;③存在先天性心脏病或者原发性心脏病;④服用过心脏保护药物或者对心脏产生毒性的药物;⑤既往有心血管疾病史;⑥肝肾功能障碍。

1.3 检查方法

1.3.1PSL检查方法

所有患儿放疗前均采用GE Vivid E95型彩色多普勒超声诊断仪,选择M5Sc-D心脏探头,探头频率设置为1.4～4.6 MHz,行PSL检查。受检患儿取左侧卧位,同步连接心电图,依次选取心尖三腔、四腔、两腔心切面图像,通过软件自动勾画心内膜及左室壁轮廓,动态观察追踪效果,对勾画不满意的节段手动调整,完成该切面图像分析。选择感兴趣区域,在心尖三腔心切面追踪后确定主动脉瓣关闭时间,依次完成后续切面分析后,系统自动追踪左心室整体心肌应变参数,进入Myocardiac Work操作界面,输入即时血压,点击Advanced获取心肌整体做功参数,包括做功指数(global work index,GWI)、整体有用功(global constructive work,GCW)、整体无用功(global wasted work,GWW)、整体做功效率(global work efficiency,GWE)。

1.3.2分层应变技术检查方法

于患儿放疗前进行分层应变技术检查,采用GE Vivid E95型彩色多普勒超声诊断仪,选择M5Sc-D心脏探头,探头频率设置为1.4～4.6 MHz,配备Echo PAC 203工作站;图像选取与采集方法同PSL,选择Q-analysis,点击2D Strain,手动描记采集的切面动态图像的心内膜和外膜边界,点击Layer标签,系统自动将左心室壁分为外层、中层及内层,并对其进行斑点追踪分析,手动调整感兴趣区确保追踪满意,完成后系统会提供3层心肌对应的应变参数,包括心外膜层收缩期纵向峰值应变(longitudinal peak strain of epicardial,LPS-epi)、中层纵向收缩期峰值应变(longitudinal peak strain of midcardial,LPS-mid)、心内膜层纵向收缩期峰值应变(longitudinal peak strain of endocardial,LPS-endo)。

1.3.3心肌损伤的判断标准

参照《实用内科学》[5]诊断标准。(1)症状:主要表现为面色略显苍白、长叹气、气短;部分年长患儿可出现心前区不适、胸闷、活动后乏力或无症状。(2)体征:无明显的阳性体征,心脏查体多提示无明显异常,心界正常,心音有力,部分患儿可出现心动过速或心动过缓、期前收缩的现象。(3)实验室检查:心肌肌钙蛋白I(正常范围<0.3 μg·L-1)或者肌酸激酶同工酶(正常范围0～18 U·L-1)均有显著升高。(4)心电图检查:常见轻微T波改变,ST段偏移(肢导<0.05 mV,胸导<0.1 mV),还可以有心电图波低电压,心律失常(如偶发期前收缩、Ⅰ度或Ⅱ度Ⅰ型房室传导阻滞、室内传导阻滞等较轻微的心电图改变)。所有患儿在放疗后接受相关检查,符合以上条件的患儿纳入心肌损伤组,反之则纳入非心肌损伤组。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 胸部HL患儿放疗后心肌损伤情况

所有患儿经过检查后发现,52例胸部HL患儿中,32例患儿放疗后出现心肌损伤,占比61.54%;未出现心肌损伤有20例,占比38.46%。

2.2 心肌损伤组与非心肌损伤组患儿的PSL检测参数比较

心肌损伤组GWI、GCW、GWW与GWE低于非心肌损伤组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 两组患儿的PSL检测参数比较

2.3 心肌损伤组与非心肌损伤组患儿的分层应变技术检测参数比较

心肌损伤组LPS-epi、LPS-mid与LPS-endo高于非心肌损伤组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 两组患儿的分层应变技术检测参数比较

2.4 PSL、分层应变技术检测参数与胸部HL患儿放疗后心肌损伤的相关性

经点二列相关性分析显示,GWI、GCW、GWW、GWE与胸部HL患儿放疗后心肌损伤呈负相关(r<0,P<0.05),LPS-epi、LPS-mid、LPS-endo与胸部HL患儿放疗后心肌损伤呈正相关(r>0,P<0.05)。见表3。

表3 PSL、分层应变技术检测参数与胸部HL患儿 放疗后心肌损伤的相关性

2.5 分层应变技术联合PSL对胸部HL患儿放疗后心肌损伤的评估价值

将分层应变技术(LPS-epi、LPS-mid、LPS-endo)与PSL检测参数(GWI、GCW、GWW、GWE)通过逻辑回归计算出联合指标,将联合指标作为检验变量,将胸部HL患儿放疗后心肌损伤情况作为状态变量(心肌损伤组=1,非心肌损伤组=0),绘制ROC曲线,结果显示,分层应变技术联合PSL对胸部HL患儿放疗后心肌损伤发生的AUC>0.7,95% CI为0.799～0.976,特异度为0.800,敏感度为0.813,约登指数为0.613,联合具有一定的评估价值(P<0.001)。

3 讨论

放疗在HL的治疗中具有重要地位,通过放射线杀灭肿瘤细胞来提高局部区域控制率,可以改善患儿总体预后。已有研究证实,胸部肿瘤的放疗会造成心肌细胞受损,甚至进一步演变为不可逆转的心肌病变,不仅影响生活质量,也降低生存率[3]。因此,如何及早发现放疗后胸部HL患儿心肌损伤发生风险,对提高患儿的生存率和远期生活质量具有十分重要的意义。

PSL是一种无创性检查,可以定量评估心室的收缩功能,反映1个心动周期左室内压力与应变的变化关系[6]。GWI能够反映左心室的总做功量[7];GCW是心肌细胞运动状态的反应指标,心肌收缩或舒张时心肌细胞会相应缩短或延长[8];GWE可反映在1个心动周期内机械能的消耗效率[9];这些指标可以综合判断出患儿的心室做功情况,进而了解心室的收缩功能来判断心功能。本研究结果显示,心肌损伤组GWI、GCW、GWW与GWE低于非心肌损伤组,且经过相关性分析上述指标与胸部HL患儿放疗后心肌损伤呈负相关。分析原因,螺旋状排列是心肌细胞独特的排列方式,优点是可以保证心肌收缩与舒张在不同壁间或节段间保持高度同步性。而心肌受损会造成患儿心肌电活动的异常,致使心室壁运动不同步,会影响到心室收缩功能,从而导致患儿心肌做功浪费,导致GWI、GCW与GWE下降。由此说明,患儿GWI、GCW、GWW与GWE越低,左心室做功越差,患儿心室收缩功能较弱,影响心肌细胞的正常功能。

心肌应变可以反映心肌在张力的作用下发生的形变能力,以往的研究忽略了心室壁的结构,未考虑不同的心肌层次对心脏功能有不同的影响。所以,除了PSL检查,分层应变技术逐渐得到广泛关注,其可以通过对心室壁三层心肌的应变分析,为临床提供诊断依据。本研究结果显示,心肌损伤组LPS-epi、LPS-mid与LPS-endo绝对值低于非心肌损伤组,且这些指标与胸部HL患儿放疗后心肌损伤呈正相关。分析原因,谭雪莹等[10]指出,心脏的正常功能是由纵向运动维持的,而纵向运动取决于心内膜下及心外膜下的纵行肌纤维。LPS-epi、LPS-mid与LPS-endo均是测量患儿纵向心肌纤维收缩期改变的指标,在心肌损伤中会有较为敏感的表达。心肌损伤会影响肌纤维的纵向运动,且会从心内膜层逐渐扩散到中层与心外膜层[11]。LPS-epi、LPS-mid与LPS-endo在其中会有不同程度的表达,心功能越差,表明肌纤维收缩期运动较弱,LPS-epi、LPS-mid与LPS-endo绝对值越小。由此表明,当患儿的LPS-epi、LPS-mid与LPS-endo绝对值越小,患儿心功能越差,心室收缩功能越弱,对心肌细胞的正常功能也会造成影响。

另外,本研究还观察了分层应变技术联合PSL对胸部HL患儿放疗后心肌损伤情况的评估价值,ROC曲线结果显示,上述两种方式联合预测放疗后心肌损伤的AUC>0.7,具有一定的评估价值,表明临床可以采用二者联合评估,对患儿心肌损伤的发生风险提供一些参考。分层应变技术及PSL属于无创性检查,便于操作,两者对心肌早期病变十分敏感,且从心肌的不同方面评估,可以达到优势互补的作用,诊断价值显著。

4 结论

分层应变技术联合PSL在胸部HL患儿放疗后心肌损伤情况中具有重要的临床评估价值,能够有效评估患儿心肌损伤情况,为临床患儿的治疗提供依据。