作者：巩晓红，郭雪涵，刘凝华，河北医科大学第四医院；王双瑞，鄂尔多斯市中心医院

放射治疗(radiotherapy，RT)是局部治疗恶性肿瘤的重要方法之一，伴随其技术不断改进，肿瘤患者生存期逐渐延长；然而RT 用于胸部肿瘤可引发多种心血管并发症，包括心包病变、心肌损伤、冠状动脉疾病、心脏瓣膜病及传导系统疾病等，统称为放射性心脏损伤(radiation-induced heart disease，RIHD)，为曾接受胸部RT患者最常见的非肿瘤性死亡原因。超声心动图具有可重复、无辐射等优点，现已成为监测RIHD的首选影像学方法。本文就超声心动图评估RIHD研究进展进行综述。

1. RIHD 分类

1.1 放射性心包炎

急性心包炎多发生于胸部RT进行中或数小时后，患者多出现胸痛、发热，可有一过性心电图异常或心肌标志物轻度升高，原因通常为细胞内皮损伤致血管通透性增加、使大量纤维性液体渗出。心包积液常见于RT 后数月至数年，常无明显症状。20%接受RT患者可在数年后出现慢性心包炎或缩窄性心包炎，心包纤维化、增厚、钙化，甚至发生粘连，与心脏受照面积及剂量密切相关。

1.2 放射性心肌病

RT 心肌损伤主要表现为心肌弥漫性纤维化，可致心肌顺应性降低，早期多无明显症状，至确诊时心肌损伤已不可逆；超声心动图多表现为局部室壁运动异常(通常为下壁)、左心室轻度肥大及舒张功能障碍。MADAN 等指出，心肌损伤常见于曾接受蒽环类化疗或高剂量RT(>60Gy)患者，限制性心肌病常见于接受高剂量RT患者。

1.3 放射性冠状动脉疾病

可发生于辐射暴露后5~20年，早期多无明显症状，以心源性猝死、晕厥或急性冠脉综合征为首发表现，是RT 患者最常见的心源性死亡原因。微血管水平的损伤可能是血管损伤发展的潜在原因，辐射所致动脉硬化可增加动脉粥样硬化斑块进展风险。在曾接受RT 的左、右侧乳腺癌患者中，分别以左前降支局灶性病变及右冠状动脉近端病变较为多见。

1.4 放射性瓣膜病

曾接受胸部RT 的霍奇金淋巴瘤(Hodgkin lymphoma，HL)患者中，61.2%存在轻度瓣膜病，而在未接受RT 的HL患者中仅31.0%存在轻度瓣膜病，提示RT 增加心脏瓣膜病发生率。放射性瓣膜病最常累及主动脉瓣，主要表现为轻度关闭不全；其次为二尖瓣。OGINO 等发现放射性瓣膜病通常于RT后20年以上出现明显异常表现，包括瓣膜增厚、钙化致进行性关闭不全或狭窄。

1.5 传导系统功能障碍

RT 所致传导系统功能障碍发生率约为5%，多于RT 结束后2个月内出现，常表现为房室传导阻滞、病态窦房结综合征、QTc间期延长、室上性心律失常或室性心动过速；70%心电图异常可在RT 半年后恢复正常，但发生率仍较治疗前有所增加。

2. 超声心动图评估RIHD

2.1 常规超声心动图

常规超声心动图是评价RIHD最常用的检查方法，对评估心包积液、心脏瓣膜病及心功能具有重要价值。左心室射血分数(left ventricular ejection fraction，LVEF)是评价左心室收缩功能最常用的指标，美国超声心动图学会(American Society of Echocardiography，ASE)和欧洲心血管影像协会(European Association for Cardiovascular Imaging，EACVI)建议首选二维双平面Simpson法测量LVEF。LVEF 正常范围为53%~73%，LVEF较RT前降低>10%且绝对值<53%定义为放射相关性心功能障碍。

SKYTTÄ 等对乳腺癌患者接受RT后随访3年发现，与基线相比，3年后LVEF从62%±5%降至60%±4%，每搏输出量(stroke volume，SV)从(73±16)ml降至(69±15)ml(P =0.003)。陈宇等对70例左乳腺癌根治术后接受RT的患者进行心功能评估发现，RT后二尖瓣瓣口舒张早期峰值速度(E峰)、舒张晚期峰值速度(A峰)及E/A值均低于RT前，且舒张功能损伤早于收缩功能。

三尖瓣环平面收缩期位移(tricuspid annular plane systolic excursion，TAPSE)、三尖瓣环收缩期峰值速度(S')、右心室心肌做功指数(right ventricular index of myocardial performance，RIMP)、右心室面积变化分数(fractional area change，FAC)等参数常用来评估右心室收缩功能。张建勇等纳入RT 术野包括心脏的37例恶性肿瘤患者并分析其右心室收缩功能发现，RT结束后患者TAPSE、S'值减少，RIMP增大(P 均<0.01)。此外，彩色多普勒超声心动图还能对瓣膜关闭不全进行半定量评估。

2.2 组织多普勒成像(tissue Doppler imaging，TDI)

TDI可通过测量瓣环舒张早期运动速度(e')、收缩期运动速度(s')及舒张晚期运动速度(a')等，以及与脉冲多普勒相结合测算E/e'比值等而反映心室长轴及整体收缩与舒张功能。郭建锋等纳入21例接受胸部RT的肿瘤患者，分析其Tei指数、TDI联合N 末端B型利钠肽前体(N-terminalpro-B-type natriuretic peptide，NT-proBNP)等指标，发现RT结束后1天患者NT-proBNP升高，结束后1个月Tei指数升高，s'、e'减低但a'升高，而RT 前后常规超声心动图指标无明显变化，提示Tei指数及TDI测量指标是评估RT 早期心功能损害的敏感指标。

李建国等对比观察胸部肿瘤患者接受RT前后TDI、高敏肌钙蛋白I(high sensitivity cardiac troponin I，hs-cTnI)，及其单一及联合对于RIHD 的检出率，结果显示，RT 后3个月，二尖瓣E、e'、E/e'均明显降低而hs-cTnI升高，联合应用TDI及hs-cTnI对RIHD 的检出率最高，其次为TDI，而hs-cTnI检出率最低。

2.3 二维斑点追踪超声心动图(2D-speckle tracking echocardiography，2D-STE)

2D-STE 可自动追踪心肌斑点运动轨迹，并通过后处理技术获取相关参数，包括心肌整体纵向应变(global longitudinal strain，GLS)、整体圆周应变(global circumferential strain，GCS)、整体径向应变(global radial strain，GRS)、心室扭转及旋转角度等，不受心脏整体运动及周围组织牵拉的影响，无角度依赖性，能更真实地反映心肌各方向的运动状态、更有效地评价心肌功能。

张亮等报道，中下段食管癌患者接受RT 前后LVEF差异无统计学意义，而RT后左心室GLS、GCS及GRS均较前减低(P 均<0.05)，提示以2D-STE指标监测RT 后心功能障碍较传统LVEF更为敏感。SINGH 等亦得出相同结论。近年逐渐重视评估右心室功能，右心室应变广受关注。与左心室相比，右心室解剖位置更靠近前胸壁，且心肌纤维较薄，更易受RT辐射影响，故常早于左心室出现亚临床心肌功能障碍。

CHEN 等前瞻性纳入128例接受同步放化疗的非小细胞肺癌患者，观察其右心室结构、功能及力学变化，结果显示，同步放化疗后6个月，常规右心室功能指标无明显变化，而右心室游离壁纵向应变(right ventricular free wall longitudinal strain，RV-FWLS)及GLS均较前降低。

2.4 三维斑点追踪技术(3D-speckletrackingechocardiography，3D-STE)

3D-STE 在2D-STE的基础上结合实时三维超声，可立体评价心肌应变；除GLS、GCS及GRS外，3D-STE 还可获得整体面积应变(global area strain，GAS)及整体功能指数(globa lperformance index，GPI)等参数，更准确地评估心肌收缩和舒张功能。蔡晓红等利用3D-STE 评估35例胸部恶性肿瘤患者左心室收缩功能，发现RT 前后LVEF、SV 及左心室质量差异均无统计学意义，而RT后GCS、GAS及GRS均较前降低，提示3D-STE可敏感地早期发现RIHD。

另有研究发现，左侧乳腺癌患者接受RT 后GLS、GCS、GRS及GAS均降低，尤以GAS差异更明显。PIVETA 等分析接受低剂量蒽环类药物化疗的乳腺癌患者，发现3D-STE 所示GAS早期异常与后续LVEF减低密切相关。另一方面，虽然3D-STE不受角度及邻近心肌节段牵拉的影响，但三维图像的空间和时间分辨力低于相应二维图像，右心室心肌较薄处心内膜边界可能较模糊，导致斑点追踪能力减弱。

2.5 实时三维超声心动图

相比二维超声心动图，实时三维超声心动图不易受复杂的心脏结构及空间位置影响，可提供较准确的LVEF、心室容积等参数，多方位显示和评估瓣膜功能及形态。HAYASHI等以MRI为参照，观察2D-STE和实时三维超声心动图测量左心室心尖扭转的准确性，结果显示，2D-STE显示的心室心尖扭转程度明显小于实时三维超声心动图及MRI，且实时三维超声心动图与MRI结果的一致性优于2D-STE 与MRI。ASE 和EACVI专家共识指出，实时三维超声心动图的时间变异性明显低于其他超声心动图技术，且观察者内及观察者间变异性较低，可重复性更佳，故建议将实时三维超声心动图列为监测RIHD的首选。但实时三维超声心动图技术成本较高，且高度依赖成像质量，使其用于肿瘤患者、尤其曾接受RT的胸部肿瘤患者的价值受限。

2.6 负荷超声心动图

负荷超声心动图需通过药物或运动负荷激发心血管系统反应，以观察患者在静息态和负荷状态下的心脏室壁运动及血流动力学变化，进而评价心肌血流灌注及心室功能。2020年ASE负荷超声心动图应用指南建议以聚焦于右心的心尖四腔切面评估右心室功能，以充分显示右心室游离壁。利用负荷超声心动图可早期发现隐匿性心肌损伤，但判断室壁运动异常时易受操作者主观因素影响。应变成像能定量评估负荷超声心动图所示室壁运动，且不受邻近心肌节段的影响；以之联合心肌应变可更客观、准确地评价心脏损伤。

2.7 心脏超声造影

与常规超声心动图相比，超声造影不受图像质量的影响，对RT 后声窗欠佳者亦能较好地显示心内膜边界，有助于提高心肌损伤检出率。2017年EACVI心脏超声造影指南指出，遇常规超声心动图不能充分显示2个或多个相邻心肌节段时，应考虑进行超声造影。

3. 小结

随着综合治疗恶性肿瘤水平不断提高及相关技术的应用日益广泛，监测心肌损伤并及时干预对于减少患者非肿瘤性死亡具有重要临床意义。超声心动图可作为评估RT 心肌损伤的首选影像学方法；实时三维超声心动图能更好地显示RT 所致瓣膜疾病，为二维超声心动图提供重要补充。推荐利用2D-、3D-STE及负荷超声心动图进行RT 中或RT 后随访，以监测迟发性RIHD；常规超声心动图中不能充分显示2个或多个相邻心肌节段时，应考虑采用实施超声造影。除常规监测左心室外，还应关注右心室；左心室与右心室参数相结合可提高RIHD 检出率，预防RT 所致严重心脏损伤，使更多患者获益。

来源：巩晓红，王双瑞，郭雪涵，等.超声心动图评估放射性心脏损伤研究进展[J].中国医学影像技术，2025，41(04):666-669.DOI:10.13929/j.issn.1003-3289.2025.04.032.