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      胸部放療心臟損傷的超聲檢測(cè)新進(jìn)展

      2011-12-09 06:00:42周艷珂綜述王成增審校
      醫(yī)學(xué)綜述 2011年11期
      關(guān)鍵詞:胸部節(jié)段左室

      周艷珂(綜述),王成增,王 雁(審校)

      (河南省腫瘤醫(yī)院超聲科,鄭州 450008)

      胸部放射治療是乳腺癌、食管癌、肺癌和縱隔淋巴瘤等惡性腫瘤的主要治療措施之一,而位于縱隔的心臟在放療時(shí)不可避免地會(huì)受到影響。以往認(rèn)為心臟對(duì)放射線具有較強(qiáng)的抵抗力和耐受力,但近年的臨床實(shí)踐表明心臟的抗輻射性并不高,胸部放療會(huì)引起不同程度的心臟損傷[1,2]。大量研究顯示,60Co單次或分次照射后,均可引起心臟功能、形態(tài)和血漿酶活力等異常[3]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)業(yè)已證實(shí),胸部放療在殺傷腫瘤細(xì)胞的同時(shí),可導(dǎo)致心臟損害,嚴(yán)重影響患者預(yù)后[4-6]。因此,早期監(jiān)測(cè)胸部放療致心臟損害尤為重要。

      在眾多檢測(cè)胸部放療致心臟損害的方法中,超聲心動(dòng)圖仍是最常用的方法。它能夠直觀、準(zhǔn)確地顯示心臟結(jié)構(gòu)、功能及血流狀況,但此方面報(bào)道甚少。張連仲等[7]應(yīng)用傳統(tǒng)的超聲心動(dòng)圖對(duì)此進(jìn)行探討,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有心臟損害的受檢者的表現(xiàn)較國(guó)外有關(guān)學(xué)者報(bào)道的結(jié)果不一致,這可能與檢測(cè)方法及照射劑量的大小等不同有關(guān);其研究所見(jiàn)放射性心臟并發(fā)癥可能累及心包、心肌和心瓣膜,此與國(guó)外學(xué)者的報(bào)告一致。在此就胸部放療致心臟損害的超聲檢測(cè)新進(jìn)展予以綜述。

      1 Tei指數(shù)

      日本學(xué)者Tei等[8]于1995年提出了一個(gè)評(píng)價(jià)心臟收縮與舒張整體功能的新指標(biāo)——Tei指數(shù)。Tei指數(shù)定義為心室等容收縮時(shí)間與等容舒張時(shí)間之和比心室射血時(shí)間。Tei等[8]報(bào)道成人Tei指數(shù)正常值在左室為0.39 ±0.05,右室為0.28 ±0.04。

      Tei等[8]研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)心功能不全時(shí),心室等容收縮時(shí)間和等容舒張時(shí)間均延長(zhǎng),心室射血時(shí)間縮短,故Tei指數(shù)數(shù)值升高,并且其與心導(dǎo)管技術(shù)同步測(cè)量的指標(biāo)如左室收縮期壓力+dp/dt(左心室內(nèi)壓力上升速率)、舒張期壓力-dp/dt(左心室內(nèi)壓力下降速率)之間均存在良好相關(guān)性,說(shuō)明Tei指數(shù)可以用來(lái)評(píng)價(jià)心臟整體功能。

      Tei指數(shù)能較全面、準(zhǔn)確地評(píng)估心功能狀態(tài),這是其優(yōu)點(diǎn),但Tei指數(shù)在反映整體收縮和舒張功能狀態(tài)時(shí),難以區(qū)分心功能受損主要來(lái)自收縮還是舒張功能障礙;另外測(cè)量上易受心律不齊、血流動(dòng)力學(xué)改變、左室擴(kuò)大及瓣膜反流的影響[10,11]。所以,Tei指數(shù)也有一定的局限性。

      2 組織多普勒成像(Doppler tissue iMaging,DTI)技術(shù)

      DTI技術(shù)的基本原理與彩色多普勒顯像相同,但在技術(shù)處理上采取了相反措施。它濾掉了血池的高速信號(hào),只顯示心肌組織運(yùn)動(dòng)的低速高振幅頻移信號(hào),其優(yōu)勢(shì)在于:①DTI不依賴(lài)回聲信號(hào)的強(qiáng)弱,因此心肌組織成像受胸壁和肺組織衰減的影響就小;②DTI能定量分析心肌的低速運(yùn)動(dòng),有很好的速度分辨率。

      通過(guò)DTI可獲得許多左室舒張功能信息。以DTI速度模式記錄舒張期二尖瓣環(huán)沿長(zhǎng)軸方向的運(yùn)動(dòng),能反映出心肌組織的彈性回縮力和左室容量的變化,且其運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)不受心臟負(fù)荷狀態(tài)等影響[12],將DTI取樣容積置于心室壁某一部位可測(cè)出相應(yīng)節(jié)段心肌的功能狀態(tài)。但關(guān)于DTI評(píng)價(jià)左室整體功能最佳部位的選擇尚存在爭(zhēng)議[13]。

      3 超聲背向散射積分(integrated backscatter,IBS)

      IBS是心肌組織定征識(shí)別的一種射頻分析法,能更敏感、準(zhǔn)確地反映心肌的細(xì)微組織變化特征。Naito等[14]研究發(fā)現(xiàn),IBS受個(gè)體胸壁、肥胖和肺氣及增益等條件影響較大,而舒張末期與收縮末期IBS的差值即周期變異幅度相對(duì)受影響較小,且對(duì)局部心肌的密度變化尤為敏感。兩者均與心肌病理狀況密切相關(guān),不受心率及心臟前后負(fù)荷的影響。該技術(shù)對(duì)左心室舒張功能的研究尚少。章天喬[15]研究發(fā)現(xiàn),心肌周期變異幅度與舒張?jiān)缙诤屯砥诙獍戥h(huán)峰值運(yùn)動(dòng)速度的比值E峰/A峰正相關(guān),與E峰減速時(shí)間及等容舒張時(shí)間負(fù)相關(guān),從而認(rèn)為周期變異幅度的減小與左室心肌舒張功能受損密切相關(guān)。

      4 實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖

      實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖測(cè)量心室容積無(wú)需假定幾何形狀,在心腔變形、節(jié)段性室壁運(yùn)動(dòng)異常等狀態(tài)下也可獲得準(zhǔn)確結(jié)果。通過(guò)采用全容積成像模式進(jìn)行在線分析,進(jìn)行自動(dòng)內(nèi)膜勾劃及手工調(diào)整后,即可得出左心室舒張末容積、左心室收縮末容積、左心室射血分?jǐn)?shù)等指標(biāo)。在所獲容積-時(shí)間曲線上分別測(cè)量相鄰2點(diǎn)的斜率變化,收縮期最大斜率即為左室最大射血速率,舒張期最大斜率即為左室最大充盈速率。左室最大射血速率、左室最大充盈速率可評(píng)估心室整體和局部的收縮、舒張功能。

      Arai等[16]研究證實(shí),實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖測(cè)量有左室節(jié)段性室壁運(yùn)動(dòng)異常患者的左室容量和左室射血分?jǐn)?shù),與門(mén)控單光子發(fā)射斷層掃描相比,有良好的相關(guān)性。

      5 應(yīng)變、應(yīng)變率成像(strain rate imaging,SRI)技術(shù)

      應(yīng)變、應(yīng)變率成像技術(shù)是新近發(fā)展起來(lái)的一種定量、無(wú)創(chuàng)評(píng)價(jià)心肌功能的超聲技術(shù)。應(yīng)變率即心肌在單位時(shí)間內(nèi)伸長(zhǎng)或縮短的長(zhǎng)度占初始長(zhǎng)度的百分比,與相對(duì)速度有關(guān),不受心肌整體運(yùn)動(dòng)及相鄰節(jié)段牽拉影響,能較真實(shí)地反映局部心肌舒縮狀態(tài)[17]。當(dāng)局部心肌舒張功能降低時(shí),舒張?jiān)缙诘膽?yīng)變率較正常明顯減低。左心室各節(jié)段心肌舒張?jiān)缙谄骄逯祽?yīng)變率與舒張?jiān)缙诙獍戥h(huán)峰值運(yùn)動(dòng)速度呈高度正相關(guān),左心室心肌舒張?jiān)缙诤屯砥谄骄逯祽?yīng)變率的比值與舒張?jiān)缙诤屯砥诙獍戥h(huán)峰值運(yùn)動(dòng)速度的比值呈中度相關(guān),說(shuō)明舒張?jiān)缙谄骄逯祽?yīng)變率及左室心肌舒張?jiān)缙诤屯砥谄骄逯祽?yīng)變率的比值也可用以評(píng)價(jià)心肌整體舒張功能[18]?;诮M織多普勒的SRI技術(shù)因受聲束方向與室壁運(yùn)動(dòng)方向間夾角的影響,主要檢測(cè)心肌長(zhǎng)軸方向的運(yùn)動(dòng)。

      林萍等[19]通過(guò)對(duì)11只開(kāi)胸犬結(jié)扎左側(cè)冠狀動(dòng)脈前降支建立心肌缺血模型,用定量組織速度(quantitative tissue velocity imaging,QTVI)及SRI分析左心室各階段縱軸方向上收縮期QTVI及SRI曲線的變化,得出結(jié)論:QTVI及SRI可作為定量評(píng)價(jià)心肌缺血導(dǎo)致的心肌局部功能異常的方法,且SRI比QTVI更敏感。

      王月愛(ài)等[20]通過(guò)對(duì)放療前 1~3 d、放療 2.5~3周、放療5~6周的三組胸部放療患者采用SRI分析左心室壁應(yīng)變率特點(diǎn),得出結(jié)論:SRI可定量分析胸部放療患者早期心功能,是早期監(jiān)測(cè)其心臟損傷的無(wú)創(chuàng)有效的手段。

      6 二維斑點(diǎn)追蹤顯像(speck le-tracking iMaging,STI)技術(shù)

      STI技術(shù)是在應(yīng)變及應(yīng)變率基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新技術(shù)。二維超聲圖像由很多小的像素構(gòu)成,它們是均勻分布于心肌內(nèi)的穩(wěn)定的聲學(xué)斑點(diǎn),與組織同步運(yùn)動(dòng)且在相鄰幀形態(tài)不發(fā)生明顯改變。STI可在連續(xù)幀中追蹤每個(gè)斑點(diǎn),計(jì)算其運(yùn)動(dòng)軌跡,從而定量顯示組織的速度、應(yīng)變和應(yīng)變率[21]。

      基于STI技術(shù)的二維超聲應(yīng)變成像與基于組織多普勒的應(yīng)變成像技術(shù)原理完全不同,前者具有無(wú)角度依賴(lài)性的特點(diǎn),能從縱向、徑向、圓周運(yùn)動(dòng)及旋轉(zhuǎn)角度4個(gè)方面自動(dòng)追蹤感興趣區(qū)域內(nèi)不同像素的心肌組織在每幀圖像中的位置,與第1幀圖像中的位置作比較,計(jì)算各節(jié)段心肌的變形,更準(zhǔn)確地反映心肌運(yùn)動(dòng)[22]。

      Amundsen等[23]對(duì)曾有心肌梗死的7例患者和健康志愿者4例,將STI技術(shù)與磁共振比較,通過(guò)對(duì)106個(gè)心肌節(jié)段分析,證明兩者存在良好的相關(guān)性及符合率,而磁共振是目前非侵入性評(píng)價(jià)收縮期心肌應(yīng)變的金標(biāo)準(zhǔn),說(shuō)明STI技術(shù)能準(zhǔn)確反映局部心肌的收縮功能。

      張麗等[24]應(yīng)用STI技術(shù)評(píng)價(jià)不同年齡正常成人左心室扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),得出結(jié)論:STI技術(shù)所測(cè)信息與磁共振和TDI有很高相關(guān)性,此技術(shù)能提供大量準(zhǔn)確的信息,是心臟力學(xué)研究的可靠技術(shù)。

      7 其他

      瞬時(shí)波強(qiáng)(wave intensity,WI)技術(shù)[25]是一項(xiàng)研究心血管系統(tǒng)血流動(dòng)力學(xué)及心臟與血管相互關(guān)系的新技術(shù),特點(diǎn)是通過(guò)檢測(cè)動(dòng)脈內(nèi)任意點(diǎn)的WI來(lái)評(píng)估心血管系統(tǒng)的總體功能,可在心血管無(wú)形態(tài)學(xué)的改變前早期發(fā)現(xiàn)病變。國(guó)外學(xué)者應(yīng)用WI技術(shù)作了大量探索性研究,最后認(rèn)為波強(qiáng)可以反映左室的收縮、舒張功能[26-29]。

      綜上所述,不斷涌現(xiàn)的超聲新技術(shù)為各種心臟病變的評(píng)價(jià)提供了有效的工具,其與傳統(tǒng)超聲技術(shù)相結(jié)合,必將在胸部放療致心臟損傷方面發(fā)揮重要作用。

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