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(196)心肌灌注显像评估肿瘤放疗所致心肌损伤
2020-12-28 13:22 浏览次数:

作者:内蒙古医科大学附属医院核医学科 周伟娜 王雪梅


病史及检查目的:

患者女性,65岁。“左侧乳腺癌术后1年,自觉心悸、乏力、气短1月”。患者1年前因左侧乳腺癌行改良根治术,术后规律行左胸部放疗,患者于第12次放疗后出现窦性心动过速,第20次放疗后出现气短并双下肢水肿。既往史:高血压病20余年,最高160/90mmHg,服用降压药可控制。否认冠心病及其他心血管疾病史。辅助检查示:放疗前、后超声心动均未见异常,LVEF分别为65%67%;放疗前心电图未见异常,但放疗20次后心电图示窦性心律,偶发室早。同时为观察放疗对心肌血流灌注的影响情况,该患者分别于放疗前(图1-2)及放疗20次后(图3-4)行核素心肌血流灌注显像。

1放疗前静息心肌血流灌注显像

2放疗前静息心肌血流灌注显像定量分析

放疗20次后静息心肌血流灌注显像

4放疗20次后静息心肌血流灌注显像定量分析

 

检查方法:

于放疗前、后分别行两次心肌血流灌注显像。静息状态下静脉注射99mTc-MIBI后按照常规门控心肌灌注显像方法采集图像,并经计算机重建处理获得心室短轴、垂直长轴及水平长轴三方位图像。将两次显像结果进行对照观察。

 

检查所见:

放疗前心肌灌注显像示:左心室室腔大小正常,左心室各室壁未见明显血流灌注减低区(图1),左室EF值为80%基于门控心肌显像基础上的左室同步性分析结果显示,左室相位标准差为2.9度(参考值:5.1-31.4度),带宽为44.4度(参考值:18-62度);
放疗后心肌灌注显像示:于左心室前壁中段见放射性稀疏区,左室EF值为70%基于门控心肌显像基础上的左室同步性分析结果显示,左室相位标准差为4.2度(参考值:5.1-31.4度),带宽为43.5度(参考值:18-62度)。

 

检查意见:

比较放疗前心肌血流灌注显像,放疗后左心室前壁中段出现血流灌注减低区,考虑放射性心脏损伤可能性大;左室收缩功能未见明显异常,收缩同步性良好。

 

 病例相关知识及解析:

癌症发病率和死亡率的持续升高已成为全球性问题,放射性治疗作为肿瘤治疗的重要组成部分,使恶性肿瘤的治愈率和生存率明显提高。但在胸部放疗的过程中,心脏不可避免地受到放射线照射的影响,引起放射性心脏损伤(radiation-induced heart disease,RIHD)。研究表明,放射性治疗后5到10年RIHD的发病率在10%到30%之间,并成为肿瘤存活者发病和致死的主要非肿瘤性病因之一。
心脏对射线的耐受能力差别很大,其中心肌细胞最强,微循环系统相对较弱。因此,放射线对心脏的损伤主要是继发于小血管和结缔组织的损伤。射线对心脏损伤的早期改变是毛细血管内皮损伤、毛细血管闭塞、小血管壁增厚、管腔狭窄、微循环障碍、局部缺血,这些改变使膜通透性增大,导致细胞内环境紊乱,从而诱导心肌细胞退变,局灶性纤维化等改变。同时心脏接受放射线后可以产生氧自由基,引起低密度脂蛋白的氧化,低密度脂蛋白的氧化最终会导致动脉粥样硬化,引起心肌缺血、乏氧、变性坏死 [1-2]。以上均构成RIHD的发生机制。
RIHD可累及心脏任何结构:当发生心包损伤时可出现急性心包炎、心包纤维化和缩窄性心包炎;发生心肌损伤时发生可出现心肌炎性病变、心肌纤维化;冠状动脉损伤可导致冠状动脉狭窄,多为左室前降支损伤等;心脏内膜损伤可发生心脏内膜炎、瓣膜损害等;而心脏传导系统损伤时则表现心率心率失常。患者的临床表现依心脏损伤程度而定,轻者可能会出现心功能的减低及心电图的轻度异常,较重者可表现为急性心肌炎、心包炎等相应症状,损伤的远期效果则可因出现心肌纤维化、冠心病等危及生命[3-4]
目前诊断RIHD的方法有很多,包括:(1)心电图:是临床最常应用的检查方法,也是反映心脏传导系统异常的敏感指标,并帮助诊断心肌缺血、心肌梗死的发生部位等。心电图异常的主要类型包括窦性心动过速、ST 段压低及抬高、T波低平或倒置、QRS波电压下降、传导阻滞和低电压等,其中以窦性心动过速和ST段压低或抬高多见,少数见左房异常和病态窦房结综合征等。(2)超声心动图:超声心动图所观察到的放疗后改变常为心包积液、心包增厚、左室舒张末期直径减少、左室壁厚度减少和二尖瓣关闭速度减慢,少数有室间隔活动幅度下降、主动脉瓣或二尖瓣增厚、关闭不全等。 此外,超声心动图在临床上还常用于观察放疗后左心室的收缩及舒张功能状况。(3)心肌酶谱及血清肌钙蛋白检查:临床上常将高特异性的cTnI和高敏感性的CK⁃MB结合起来作为判断急性心肌细胞损伤的重要指标,但是心肌酶和肌钙蛋白不能直观反映心脏功能状态。(4)胸部X射线、CT检查及MRI:是常见的监测放射性心脏损伤的影像学手段。X线、胸部 CT都用于诊断心包积液。胸部CT的优势在于可以检出超声心动图难以发现的特殊位置或少量的心包积液,还可同时可显示冠状动脉的钙化、狭窄等。MRI因其高的空间分辨力,可以更早的发现心脏的解剖学异常及血流动力学异常 [3-4]
心肌血流灌注SPECT显像在早发现放射性心脏损伤方面具有其独特的优势。由于显像剂摄取的多少与心肌血流灌注量呈正相关,可对心肌缺血及坏死进行定位及定量分析。当引入门控采集技术时,以心电图R波作为门控信号,按照设定的时间间隔连续采集每个心动周期心肌灌注图像,便可得到左心室收缩和舒张期一系列图像,并经计算机软件处理后获得多项左心室功能参数,如左室射血分数、收缩及舒张末期容积等。另外,门控心肌灌注显像获得的图像经QGS等软件行相位分析后还可评价左心室舒缩运动的同步性。相位分析的原理是基于对门控原始图像进行重建与计数采样,获得心肌区域的放射性计数,由于心肌的放射性计数与室壁厚度呈正相关,通过对该区域的放射性计数进行计算可获得室壁增厚率曲线,而经傅里叶函数对该曲线进行转化可获得代表机械收缩起始时刻的第一阶傅里叶谐波相位,对所有采样区域进行傅里叶函数计算,便获得左心室心肌收缩起始时间的相位分布,并以靶心图与直方图的形式呈现。正常左室收缩协调的情况下,绝大多数的心肌节段时相相同,在相位图显示1个窄而尖的峰,两侧协调对称,而相位标准差和相位直方图带宽可作为评价左室同步性的定量参数。相位标准差是指相位角度分布的标准差,相位直方图带宽是指相位分布的95%宽度。带宽越窄,标准差越小,说明整体收缩同步性越好[5]
本例患者放疗前检查心电图、超声心动及心肌血流灌注显像均未见异常,在放疗12次后患者出现窦性心动过速,放疗20次后相继出现气短等症状,再次行心肌血流灌注显像示左心室前壁中段心肌血流灌注减低,再结合患者无明确缺血性心肌病变等病史,综合分析考虑诊断放射性心脏损伤。但该患者左室收缩功能及收缩同步性尚未见明显异常,这提示我们,心肌血流灌注显像不仅是早期检出RIHD的灵敏方法,同时也可作为患者临床随访及研究RIHD发生发展规律的有效技术手段。

 

参考文献:

[1] Yarnold J, Brotons MC. Pathogenetic mechanisms in radiation fibrosis. Radiother Oncol 2010,97(1):149-161.

[2] Barjaktarovic Z, Schmaltz D, Shyla A, et al. Radiation-induced signaling results in mitochondrial impairment in mouse heart at 4 weeks after exposure to X-rays. PLoS One 2011,6(12):e27811.

[3] Yan R, Song J, Wu Z, et al. Detection of Myocardial Metabolic Abnormalities by 18F-FDG PET/CT and Corresponding Pathological Changes in Beagles with Local Heart Irradiation, Korean J Radiol 2015,16(4):919-928.

[4] Bulten BF,Verberne HJ,Bellersen L,et al. Relationship of promising methods in the detection of anthracycline-induced cardiotoxicity in breast cancer patients[J]. Cancer Chemother Pharmacol,2015,76(5):957-967.

[5] 赵敏, 张晓丽, 卢霞,等. 门控SPECT心肌灌注显像相位分析评估左心室收缩同步性对室壁瘤患者长期预后的临床价值[J]. 心肺血管病杂志, 2018, 037(002):140-145.


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