周艳珂（综述），王成增，王 雁（审校）

（河南省肿瘤医院超声科，郑州 450008）

胸部放射治疗是乳腺癌、食管癌、肺癌和纵隔淋巴瘤等恶性肿瘤的主要治疗措施之一，而位于纵隔的心脏在放疗时不可避免地会受到影响。以往认为心脏对放射线具有较强的抵抗力和耐受力，但近年的临床实践表明心脏的抗辐射性并不高，胸部放疗会引起不同程度的心脏损伤［1，2］。大量研究显示，60Co单次或分次照射后，均可引起心脏功能、形态和血浆酶活力等异常［3］。动物实验业已证实，胸部放疗在杀伤肿瘤细胞的同时，可导致心脏损害，严重影响患者预后［4-6］。因此，早期监测胸部放疗致心脏损害尤为重要。

在众多检测胸部放疗致心脏损害的方法中，超声心动图仍是最常用的方法。它能够直观、准确地显示心脏结构、功能及血流状况，但此方面报道甚少。张连仲等［7］应用传统的超声心动图对此进行探讨，结果发现有心脏损害的受检者的表现较国外有关学者报道的结果不一致，这可能与检测方法及照射剂量的大小等不同有关;其研究所见放射性心脏并发症可能累及心包、心肌和心瓣膜，此与国外学者的报告一致。在此就胸部放疗致心脏损害的超声检测新进展予以综述。

1 Tei指数

日本学者Tei等［8］于1995年提出了一个评价心脏收缩与舒张整体功能的新指标——Tei指数。Tei指数定义为心室等容收缩时间与等容舒张时间之和比心室射血时间。Tei等［8］报道成人Tei指数正常值在左室为0．39 ±0．05，右室为0．28 ±0．04。

Tei等［8］研究发现，当心功能不全时，心室等容收缩时间和等容舒张时间均延长，心室射血时间缩短，故Tei指数数值升高，并且其与心导管技术同步测量的指标如左室收缩期压力+dp/dt（左心室内压力上升速率）、舒张期压力－dp/dt（左心室内压力下降速率）之间均存在良好相关性，说明Tei指数可以用来评价心脏整体功能。

Tei指数能较全面、准确地评估心功能状态，这是其优点，但Tei指数在反映整体收缩和舒张功能状态时，难以区分心功能受损主要来自收缩还是舒张功能障碍;另外测量上易受心律不齐、血流动力学改变、左室扩大及瓣膜反流的影响［10，11］。所以，Tei指数也有一定的局限性。

2 组织多普勒成像（Doppler tissue iMaging，DTI）技术

DTI技术的基本原理与彩色多普勒显像相同，但在技术处理上采取了相反措施。它滤掉了血池的高速信号，只显示心肌组织运动的低速高振幅频移信号，其优势在于:①DTI不依赖回声信号的强弱，因此心肌组织成像受胸壁和肺组织衰减的影响就小;②DTI能定量分析心肌的低速运动，有很好的速度分辨率。

通过DTI可获得许多左室舒张功能信息。以DTI速度模式记录舒张期二尖瓣环沿长轴方向的运动，能反映出心肌组织的弹性回缩力和左室容量的变化，且其运动速度相对不受心脏负荷状态等影响［12］，将DTI取样容积置于心室壁某一部位可测出相应节段心肌的功能状态。但关于DTI评价左室整体功能最佳部位的选择尚存在争议［13］。

3 超声背向散射积分（integrated backscatter，IBS）

IBS是心肌组织定征识别的一种射频分析法，能更敏感、准确地反映心肌的细微组织变化特征。Naito等［14］研究发现，IBS受个体胸壁、肥胖和肺气及增益等条件影响较大，而舒张末期与收缩末期IBS的差值即周期变异幅度相对受影响较小，且对局部心肌的密度变化尤为敏感。两者均与心肌病理状况密切相关，不受心率及心脏前后负荷的影响。该技术对左心室舒张功能的研究尚少。章天乔［15］研究发现，心肌周期变异幅度与舒张早期和晚期二尖瓣环峰值运动速度的比值E峰/A峰正相关，与E峰减速时间及等容舒张时间负相关，从而认为周期变异幅度的减小与左室心肌舒张功能受损密切相关。

4 实时三维超声心动图

实时三维超声心动图测量心室容积无需假定几何形状，在心腔变形、节段性室壁运动异常等状态下也可获得准确结果。通过采用全容积成像模式进行在线分析，进行自动内膜勾划及手工调整后，即可得出左心室舒张末容积、左心室收缩末容积、左心室射血分数等指标。在所获容积-时间曲线上分别测量相邻2点的斜率变化，收缩期最大斜率即为左室最大射血速率，舒张期最大斜率即为左室最大充盈速率。左室最大射血速率、左室最大充盈速率可评估心室整体和局部的收缩、舒张功能。

Arai等［16］研究证实，实时三维超声心动图测量有左室节段性室壁运动异常患者的左室容量和左室射血分数，与门控单光子发射断层扫描相比，有良好的相关性。

5 应变、应变率成像（strain rate imaging，SRI）技术

应变、应变率成像技术是新近发展起来的一种定量、无创评价心肌功能的超声技术。应变率即心肌在单位时间内伸长或缩短的长度占初始长度的百分比，与相对速度有关，不受心肌整体运动及相邻节段牵拉影响，能较真实地反映局部心肌舒缩状态［17］。当局部心肌舒张功能降低时，舒张早期的应变率较正常明显减低。左心室各节段心肌舒张早期平均峰值应变率与舒张早期二尖瓣环峰值运动速度呈高度正相关，左心室心肌舒张早期和晚期平均峰值应变率的比值与舒张早期和晚期二尖瓣环峰值运动速度的比值呈中度相关，说明舒张早期平均峰值应变率及左室心肌舒张早期和晚期平均峰值应变率的比值也可用以评价心肌整体舒张功能［18］。基于组织多普勒的SRI技术因受声束方向与室壁运动方向间夹角的影响，主要检测心肌长轴方向的运动。

林萍等［19］通过对11只开胸犬结扎左侧冠状动脉前降支建立心肌缺血模型，用定量组织速度（quantitative tissue velocity imaging，QTVI）及SRI分析左心室各阶段纵轴方向上收缩期QTVI及SRI曲线的变化，得出结论:QTVI及SRI可作为定量评价心肌缺血导致的心肌局部功能异常的方法，且SRI比QTVI更敏感。

王月爱等［20］通过对放疗前 1～3 d、放疗 2．5～3周、放疗5～6周的三组胸部放疗患者采用SRI分析左心室壁应变率特点，得出结论:SRI可定量分析胸部放疗患者早期心功能，是早期监测其心脏损伤的无创有效的手段。

6 二维斑点追踪显像（speck le-tracking iMaging，STI）技术

STI技术是在应变及应变率基础上发展起来的一种新技术。二维超声图像由很多小的像素构成，它们是均匀分布于心肌内的稳定的声学斑点，与组织同步运动且在相邻帧形态不发生明显改变。STI可在连续帧中追踪每个斑点，计算其运动轨迹，从而定量显示组织的速度、应变和应变率［21］。

基于STI技术的二维超声应变成像与基于组织多普勒的应变成像技术原理完全不同，前者具有无角度依赖性的特点，能从纵向、径向、圆周运动及旋转角度4个方面自动追踪感兴趣区域内不同像素的心肌组织在每帧图像中的位置，与第1帧图像中的位置作比较，计算各节段心肌的变形，更准确地反映心肌运动［22］。

Amundsen等［23］对曾有心肌梗死的7例患者和健康志愿者4例，将STI技术与磁共振比较，通过对106个心肌节段分析，证明两者存在良好的相关性及符合率，而磁共振是目前非侵入性评价收缩期心肌应变的金标准，说明STI技术能准确反映局部心肌的收缩功能。

张丽等［24］应用STI技术评价不同年龄正常成人左心室扭转运动，得出结论:STI技术所测信息与磁共振和TDI有很高相关性，此技术能提供大量准确的信息，是心脏力学研究的可靠技术。

7 其他

瞬时波强（wave intensity，WI）技术［25］是一项研究心血管系统血流动力学及心脏与血管相互关系的新技术，特点是通过检测动脉内任意点的WI来评估心血管系统的总体功能，可在心血管无形态学的改变前早期发现病变。国外学者应用WI技术作了大量探索性研究，最后认为波强可以反映左室的收缩、舒张功能［26-29］。

综上所述，不断涌现的超声新技术为各种心脏病变的评价提供了有效的工具，其与传统超声技术相结合，必将在胸部放疗致心脏损伤方面发挥重要作用。

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