二维斑点追踪技术在早期评估乳腺癌病人蒽环类药物化疗导致右室心肌收缩功能减退中的价值

杨洁，金朝龙

作者单位：1国药中铁中心医院功能科，安徽 合肥 230011；

2安徽医科大学第一附属医院心脏影像中心，安徽 合肥230022

蒽环类药物（anthracyclines，ATC）在肿瘤病人中的应用日益广泛，其对心肌产生损伤已被临床所公认，早期监测和评估ATC 化疗产生的心脏毒性，对及时改变化疗方案、合理用药，减少心脏毒性的发生意义重大［1］。大量研究表明ATC化疗会导致左心室心肌功能的损伤，而对于右心室，其形态不规则，目前化疗导致其心肌收缩功能减退的研究较少。随着超声影像诊断的发展，超声心动图技术在评估右心室心肌功能方面的能力日趋成熟，能准确、早期、定量评估右心室心肌功能的改变，本研究探讨二维斑点追踪技术在早期评估乳腺癌病人蒽环类药物化疗导致右室心肌收缩功能减退中的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料采用随机数字表法从2019 年1 月至2022 年1 月于安徽医科大学第一附属医院就诊且符合纳入和排除标准的乳腺癌病人中选取50 例为研究对象，均为女性，年龄范围为30～65岁，年龄（46.86±16.73）岁，身体质量指数（27.6±1.62）kg/m2，心率（83.15±6.84）次/分，舒张压（92.08±15.58）mmHg，收缩压（133.22±19.46）mmHg。纳入标准：① 经手术病理确诊为乳腺癌，化疗方案以ATC为主的；②病人心功能正常，不合并心律失常、瓣膜病、心肌病等；③肝、肾功能正常；④超声图像内膜清晰，右心室显示完整，满足二维斑点追踪及三维图像分析要求。排除标准：①先天性心脏病；②风湿性心脏病；③严重高血压、冠心病；④肺部疾病：肺栓塞、瓣膜病变、慢性阻塞性肺疾病；⑤糖尿病；⑥不能耐受化疗反应而终止化疗。所有病人或其近亲属均知情同意。本研究经过安徽医科大学第一附属医院伦理委员会批准（PJ2020-07-23）。

1.2 样本含量估算样本含量以二维斑点追踪技术的主要指标RVGLS 化疗前后的基线数据值为基础，按单样本设计估算样本含量，假设降低2%可认为有意义，如σd=1%，α 取单侧，检验功效取1-β取0.90，根据公式N=［（zα/2+zβ）σ/δ］2=48 最终需要最小样本含量48，本研究收集50 样本，基本符合样本含量要求。

1.3 仪器与方法超声心动图诊断仪为GE Vivid E95 型；三维探头型号为4V，频率1.7～3.3 MHz，二维探头型号为M5S，频率1.7～3.3 MHz；工作站名称为EchoPAC。

乳腺癌病人采用ATC 类药物为主的化疗方案，具体用药情况为多西他赛80 mg/m2，表阿霉素80 mg/m2，静脉注射，21 d 为一周期，维持6 周期。所有病人分为首次化疗前（T0：累积剂量0 mg/m2）、第2次化疗后（T2：累积剂量160 mg/m2）、第4 次化疗后（T4：累积剂量320 mg/m2）、第6 次化疗后（T6：累积剂量480 mg/m2）四个阶段，分别在每次化疗后的第20 天于胸骨旁及心尖部获取常规超声参数。病人采取左侧卧位，调节机器设备条件，并连接心电图，嘱受检者呼气末屏气，取四腔心切面，聚焦右心室，获取清晰图像，采集3个心动周期动态图像。

1.3.1二维超声心动图 ①聚焦于右心室的心尖四腔心切面，于舒张末期测量右心室基底段内径，得到右心室舒张末期内径（right venticular end-diastolic diameter，RVEDD）。②三尖瓣环收缩期位移（tricuspid annular plane systolic excursion，TAPSE）：聚焦于右室的心尖四腔心切面，启用M 型超声模式，获得三尖瓣外侧瓣环运动曲线，测量三尖瓣环舒张末期至收缩末期纵向运动位移即为TAPSE。③右室面积变化分数（ right venticular fractional area change，RVFAC）：聚焦于右室的心尖四腔心切面，舒张末期描计心内膜，得出右心室舒张末期面积（right venticular end-diastolic area，RVEDA）、收缩末期描计心内膜，得出右心室收缩末期面积（right venticular end-systolic area，RVESA），根据公式计算FAC =（RVEDA—RVESA） /RVEDA×100%。

1.3.2二维斑点追踪 Echo PAC 工作站脱机分析，选择聚焦右室心尖四腔心切面， 调整感兴趣区边缘与右室心内、外膜一致，系统自动追踪感兴趣区域内的回声斑点，获取右心室整体纵向收缩期峰值应变（right ventricular global longitudinal peak systolic strain， RVGLS）。根据美国心脏超声协会心脏心腔量化指标推荐，定义RVGLS 绝对值＜20%，提示右心室心肌收缩功能减退［2］。

1.3.3三维超声心动图 启动 4D RVQ 功能键，定位三尖瓣环中点及右室心尖，以心电图T 波终点标记为收缩末期 、R 波顶点标记为舒张末期，自动描计心内膜，计算出右室舒张期末期容积（right venticular end-diastolic volume ， RVEDV），右室收缩期末容积（right venticular end-systolic volume ，RVESV），右室射血分数（right ventricular ejection fraction，RVEF）。

数据采集工作由2名从事心脏彩超的主治职称以上医师同时进行，每名医生每组数据测量3次，取平均值，所得结果取两次检查的平均值。

1.4 统计学方法采用SPSS 23.0 进行数据分析。研究资料中的计量数据均为多时点观测资料，符合正态分布的计量资料用±s表示，不同时间点计量数据采用重复测量方差分析，不同时间点间的多重比较采用Bonferroni 校正法。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 化疗前后 RVEDD、RVEDA、RVESA、RVEDV、RVESV 比较随着化疗药物累积剂量的增加，病人在化疗T0、T2、T4、T6 周期时，50 例病人右室超声参数RVEDD、RVEDA、RVESA、RVEDV、RVESV 均无明显变化，均差异无统计学意义（均P＞0.05）。见表1。

表1 乳腺癌50例蒽环类药物化疗各阶段右室超声参数RVEDD、RVEDA、RVESA、RVEDV、RVESV对比/xˉ± s

2.2 化疗前后TAPSE、RVFAC、RVGLS、RVEF 比较随着化疗药物累积剂量的增加，病人在化疗T0、T2、T4、T6 周期时，50 例病人TAPSE、RVFAC、RVGLS、RVEF 均出现不同程度降低（均P＜0.05）。TAPSE 在化疗第6个周期开始明显下降，T6与T0相比，差异有统计学意义（P=0.009）。RVFAC 在化疗第6 个周期开始明显下降，T6 与T0 相比，差异有统计学意义（P=0.005）。RVGLS 在化疗第4 个周期开始明显下降，T4 与T0 相比，差异有统计学意义（P=0.000）；T6 与T0 相比，差异有统计学意义（P=0.000）。RVEF 在四个时间点上差异无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

表2 乳腺癌50例蒽环类药物化疗各阶段超参数TAPSE、RVFAC、RVGLS、RVEF对比/xˉ± s

3 讨论

ATC 是治疗乳腺癌的常用药物，随着ATC 的广泛应用，其心脏毒性反应也逐渐明显，ATC 导致心脏毒性的机制中，与诱导心肌细胞凋亡和促进活性氧自由基的产生有关［3］，与心肌细胞的损伤与剂量累积亦有关，其所引起心肌功能改变具有剂量依赖性，当累积剂量达到700 mg/m2时，心衰的发生率约为48%。

目前超声心动图技术对化疗后左心功能损伤的研究报道已被广泛接受［4］，在左心功能受损的同时，右心室功能在一定程度上也会受到损伤［5］，所以对化疗后导致右心功能的损伤不容忽视。对于右心功能监测指标，除常规超声参数外，应用较多的指标有TAPSE、RVFAC、RVEF 及RVGLS。TAPSE是评估右室收缩功能的常用指标，测量相对较简单、方便，美国超声心动图协会及欧洲超声心动图协会建议，右室收缩功能正常时，TAPSE＞16 mm，如TAPSE＜8 mm，提示右室功能严重受损。Esfahanim等［6］研究报道，49例乳腺癌病人，接受ATC 化疗6个月后，TAPSE 出现明显下降。RVFAC 反映右室整体收缩功能，右室收缩功能正常时，FAC＞35%。Imada等［7］研究报道，通过对二维斑点追踪和三维超声心动图的回顾性分析，认为右室FAC 可以敏感地评估右心室功能的早期损伤。RVEF 通过三维超声心动图获得，不需要对右心室进行几何形态模拟假设，通过三维探头多角度、多平面、采集心脏全容积图像，得出RVEF。RVGLS 通过二维斑点追踪技术获取，不受心肌运动和声束角度的影响，通过追踪心肌组织各个节段的运动变化计算出应变参数，可准确定量评估心肌功能的变化［8-9］。

本研究中，RVEDD、RVEDA、RVESA、RVEDV、RVESV 等参数无明显变化，TAPSE、RVFAC、RVEF及RVGLS 等均出现降低。刘柳等［10］通过对52 例ACT 化疗前后的乳腺癌病人的研究，发现右室二维超声参数如RVEDD、RVESD 等，化疗前后变化不大，与本次研究结果一致。

王燕等［5］的研究发现RVEDV、RVESV 在化疗T6 明显增大，而本次研究结果未出现明显改变，考虑是病人整体右心功能受损尚属早期，损伤程度不重，尚未引起右心室扩大，右心衰等结构和功能的改变。TAPSE、RVFAC 及RVGLS 等参数出现降低，差异有统计学意义（P＜0.05），这与张晓丽［11］研究结果一致。RV-EF 虽然下降，但差异无统计学意义，考虑其受容量负荷的影响较大，当前负荷增加时会导致心肌代偿性收缩增强；当部分心肌功能受损时，同样会引起正常心肌一定程度的代偿性收缩。Chang 等［12］对35 例乳腺癌病人进行研究，发现ATC化疗两个周期后，右室心肌应变及应变率出现明显降低，提示右室应变及应变率在化疗早期就能发现心肌损伤。Song 等［13］对89 例接受ATC 药物化疗病人的右心功能进行评价，结果显示T4 期化疗后RVGLS 出现了明显的降低，与本研究中得到的结果基本相符，RVGLS 能够反应右心功能的受损，右室心肌主要是以浅层及深层螺旋状纵行方向的肌纤维为主，其中在右室收缩射血过程中纵行肌纤维起主要作用，因此评价纵向心肌的收缩功能意义重大［14］，在RVFAC、TAPSE 及RVEF 均未出现明显变化时，RV-GLS 就已经出现了的明显减低，提示RV-GLS 对于心肌功能受损的检出比较敏感，并且能在早期即可检测到化疗导致的心肌损伤。同时本研究结果显示，随着化疗药物累积剂量的逐渐增加，RVGLS 逐渐减低，这是由于纵向浅层心肌位于心内膜层，而蒽环类化疗药物浓度在内膜面较高，产生的自由基对血管内皮细胞和心肌细胞造成很大损伤［15］，既往亦有研究报道心内膜下纵行肌束对毒性及代谢等因素的影响更敏感，并且右室心室壁较薄，形态不规则、肌小梁较多，射血能力低，对于纵行形变能力的代偿较左室弱，心内膜与药物的接触面积相对更大，接触时间相对较长，随着剂量的增加致使右室功能受损进一步加重［16］。

本次研究存在一定的局限性，乳腺癌病人治疗方案多样、常合并有基础疾病、图像质量差，导致样本量较少。右室图像的标准化留存依然没有更好的解决方案。今后会通过延长研究时长来收集更多的样本，通过对心脏磁共振数据的分析对比来尽量减小病人右心功能测量的误差。综上所述，二维斑点追踪技术能反映乳腺癌病人化疗过程中右心室心肌收缩功能的变化，与其他参数相比，RVGLS对右心室心肌收缩功能减退更为敏感，为早期评估右心室心肌收缩功能减退提供可靠的量化指标。