中国有原创 | 实时三维超声心动图评估高剂量蒽环类药物化疗后左心室形态及收缩同步性的临床研究:5年回顾性随访

2021
05/25

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三度医学
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蒽环类药物心脏毒性导致的症状多样,出现时间也各不相同,因此监测化疗结束后的迟发药物不良反应很有挑战性。

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实时三维超声心动图评估高剂量蒽环类药物化疗后左心室形态及收缩同步性的临床研究


陈佳慧1,3   张楚婕2,3,4    沈毅辉2,3,4   

张群岭5  程蕾蕾2,3,4*


1 复旦大学附属中山医院心内科;2 复旦大学附属中山医院心脏超声诊断科;3 上海市心血管病研究所;4 上海市影像学研究所;5 复旦大学附属肿瘤医院肿瘤内科

蒽环类药物心脏毒性导致的症状多样,出现时间也各不相同,因此监测化疗结束后的迟发药物不良反应很有挑战性。经胸超声心动图检查被广泛用于评估蒽环类药物的潜在不良反应,但二维(2D)超声心动图和斑点追踪(STI)对心脏功能的细微变化反映不够全面。实时三维超声心动图(RT-3DE)重建图像提供的信息优于2D法,无需事先将左室假设为某种规则几何体,便可直接精确测量左室容积、心输出量及射血分数,提高了超声诊断的准确性与可靠性。当2D超声心动图指标及STI指标不够灵敏时,可使用三维(3D)应变指标监测心脏形态及收缩同步性的变化。  

研究目的与方法






本研究旨在运用实时三维超声心动图(RT-3DE)和三维斑点追踪成像技术(3D-STI)评价蒽环类药物化疗对长期生存弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)患者左心室(左室)形态及收缩同步性的影响,为评价高、低剂量蒽环类药物的心脏毒性提供影像学证据。


选择长期生存的DLBCL患者20例(病例组)及36例年龄、性别匹配的健康人(对照组)。20例DLBCL患者中55%为男性,末次蒽环类药物治疗后平均随访年限为(4.8±1.0)年。根据接受蒽环类药物的累计剂量,分为高剂量组(n=15,>360 mg/m²)和低剂量组(n=5,≤360 mg/m²)。所有研究对象均行二维超声心动图和RT-3DE,行3D-STI评估左室整体纵向应变(GLS)、整体圆周应变(GCS)、扭转和扭转力矩。左室收缩不同步指数(SDI)以经RR间期校正后的16节段达最小收缩容积离散度表示。  

研究结果


 

 

 

 


(1) 病例组与对照组相关参数比较

结果显示:病例组患者的心率明显低于对照组(P=0.02),但仍在正常范围内。病例组2D超声心动图及2D-STI测得的左室功能参数与对照组差异无统计学意义。病例组和对照组3D-STI参数LVEF、EDV、GLS、GCS差异有统计学意义(P<0.05)。病例组16、12、6节段的Tmsv-SD%、Tmsv-Dif%均明显大于对照组(P<0.01)。


(2) 高剂量组与低剂量组3D-STI和3D-SDI参数比较

高剂量组15例患者累计接触(529.6±48.5)mg/m² 蒽环类药物,低剂量组5例患者累计接触(338±11.3)mg/m² 蒽环类药物。结果显示:应用3D-STI时,高剂量组GCS低于低剂量组(P=0.04);两组LVEF、EDV、GLS差异无统计学意义。高剂量组Tmsv 16-Dif%大于低剂量组(P=0.02);其他3D-SDI参数在高剂量组与低剂量组之间差异无统计学意义。

高、低剂量组参数比较 


(3) 典型对象RT-3DE分析

图1A显示对照组1名健康者16个左室节段的同步收缩情况。左室各节段几乎在同一时间点达到最小收缩体积,体积曲线形态像扎着一根皮筋的马尾辫,起伏整齐、到最小收缩体积的时间较短,表明室壁收缩同步性好。


图1B显示病例组1例患者16个左室心肌节段的非同步收缩情况,各节段达最小收缩体积时间差异大,且达最小收缩体积的时间较长,表现为Tmsv明显离散的不同步模式,表明室壁收缩同步性差。


 图: 典型对象左室16节段体积时间变化曲线图 


(4) 观察者内和观察者间3D-SDI测量可重复性检测

结果显示,Tmsv16-SD%、Tmsv12-SD%、Tmsv6-SD%在观察者内的ICC分别为0.97、0.98、0.98,在观察者间的ICC值为0.95、0.98、0.96。


图: 观察者内(A/B/C)和观察者间(D/E/F)16、12和6个节段T msv-SD%测量可重复性的Bland-Altman分析结果

研究讨论


 

 

 

 


(1) 3D-STI

目前,3D-STI用于监测接受化疗患者的亚临床心肌功能障碍尚缺乏大型临床研究支持,3D-STI尚未在临床中常规使用。本研究中,虽然病例组患者左室GLS与GCS较对照组显著下降,可在一定程度上评估心脏收缩功能障碍,但在区别高剂量与低剂量蒽环类药物对心脏长期影响的差异性方面敏感性欠佳。而RT-3DE衍生的3D-SDI发现,高剂量组患者表现出明显的心功能损伤。


缺血和非缺血性心脏损伤会引起心室的大小、形态和功能的异常。发生充血性心力衰竭后,心室不良重塑可表现为心腔内径、容积及每搏输出量减小。本研究发现,肿瘤长期生存者3D-EDV较健康对照显著减小;常规2D左室舒张功能参数无明显变化。3D超声心动图克服了2D超声心动图依赖于几何假设、角度依赖、不能检测心肌所有节段的缺点,能更灵敏和精准地检测早期心脏毒性。这一发现为研究蒽环类药物致心脏损伤的机制提供了新的视角,在左室收缩功能发生亚临床损伤的同时,舒张功能障碍提示发生限制性心肌病的潜在倾向。


(2) 3D-SDI
本研究中,各项SDI指标均表明肿瘤长期生存患者左室收缩同步性显著劣于同龄的健康人,提示蒽环类药物对心脏的长期影响主要体现在室壁运动失同步方面。同时,对比高剂量及低剂量组患者各SDI指标差异发现,经心率校正的Tmsv16-SD%及Tmsv16-Dif%是监测高剂量蒽环类药物长期心脏毒性的敏感指标。该结果提示,左室16节段收缩同步性指标与不同的蒽环类药物累计剂量之间高度相关,说明SDI尤其是基于16节段的SDI可作为一种非侵入性工具,用以检测癌症长期生存者可能由蒽环类药物诱发的心脏损伤。

本研究发现,LVEF正常的患者也存在左室收缩不同步,该证据为亚临床非同步化运动先于左室收缩功能障碍出现提供了理论依据。本研究提示,SDI尤其是Tmsv16-Dif%可用于早期风险分层,以便及时干预。


(3) 3D-STI和3D-SDI联合
抗肿瘤药物治疗加用其他心脏保护剂是否会加速心肌收缩功能恶化及心率降低仍有待研究。本研究提示,在2D超声心动图及2D-STI指标不够灵敏、失去鉴别效力时,3D应变指标GLS及GCS联合3D-SDI参数可敏感监测不同累计剂量的蒽环类药物对患者心脏形态及收缩同步性的长期影响。因此,3D-STI及3D-SDI为对肿瘤长期生存患者心功能行动态监测的有效工具。


(4) 研究的局限性
本研究存在一定局限性:样本量较小,需要更大样本量的研究来进一步证明本结果;研究结果来自单中心数据,未来需要进行多中心研究,以在不同患者群体和医疗环境下验证;在随访期间未记录肿瘤生存者的心电图结果,而QT间期延长及左束支传导阻滞等因素会影响左室收缩时间。


综上所述,部分抗肿瘤治疗存在潜在的心脏毒性,当2D超声心动图及2D-STI指标不够灵敏时,3D-STI及3D-SDI可用于监测肿瘤长期生存患者的心功能。

参考文献(略);相比文章的期刊发表有缩减

引用本文:陈佳慧,张楚婕,沈毅辉,等. 实时三维超声心动图评估高剂量蒽环类药物化疗后左心室形态及收缩同步性的临床研究:5年回顾性随访.[J]中国临床医学,2021.28(2):145-151.



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关键词:
蒽环类,心动图,剂量,心室,药物,指标,肿瘤

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