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心脏CT成像在心脏肿瘤学中的价值
原创 赵喜同学 XI区 收录于合集#诊断 20 个 #心血管 111 个 #辐射 21 个
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心脏肿瘤学(Cardio-oncology)是一门迅速发展的医学学科,是对癌症患者发生的心脏和血管疾病的研究。许多癌症治疗会影响心血管系统,并可能在治疗或长期随访期间导致不良心血管结果。心血管肿瘤学领域专注于癌症患者的心血管护理,目的是优化心血管结果,最大限度地减少癌症治疗的心血管副作用,并允许不间断地提供最佳癌症护理。一些指南为心脏肿瘤患者的护理提供了建议,然而,关于心脏CT(CCT)在心脏肿瘤患者护理中的使用指导非常有限。为了解决这一知识差距,心血管CT扫描学会(SCCT)召集了一组专家,制定了一份专家共识声明,总结了CCT在心血管肿瘤学中应用的现有证据,并为临床医生提供了实用建议。
1 共同危险因素和CCT在癌症患者危险分层中的作用
CVD是成人癌症幸存者发病和死亡的主要原因。部分原因是癌症筛查和治疗疗法的进步降低了癌症相关死亡率,提高了总体生存率以及癌症治疗的心血管后果。此外,心血管疾病与癌症之间存在许多潜在的共同危险因素,包括高血压,高脂血症,肥胖,缺乏活动,饮食不良,糖尿病和吸烟等。
与冠状动脉钙化(CAC)评分>400的患者相比,一般人群CAC评分为0的患者心血管疾病风险较低,癌症风险较低。在肺癌患者的非心源性胸部CT检查中发现偶然CAC很少采取行动,并可能确定可能从预防性治疗中受益的患者。此外,发生心血管疾病的癌症幸存者的总死亡率要高得多,并且他们受冠状动脉疾病(CAD)的影响不成比例,约占癌症幸存者心血管疾病死亡率的四分之三。在癌症死亡中,高既往CAC预测了CVD作为死亡证明上的辅助死因的风险,独立于ASCVD风险评分和风险因素。
在接受癌症治疗的患者中,他们患CVD的风险与其CVD风险因素负担直接相关。此外,某些癌症亚组的风险特别高,包括年轻时被诊断患有癌症的患者以及患有乳腺癌,前列腺癌,泌尿系肿瘤,子宫内膜癌或黑色素瘤的患者。因此,作为综合评估的一部分(见图1),必须估计患者的CVD风险,以便使用一级/二级预防策略降低风险,同时允许提供最有效的癌症治疗并降低未来风险不利的CVD事件。心血管疾病危险因素的基线评估可以通过使用在线工具获得。值得注意的是,这些风险计算器不是基于癌症患者推导出来的(见表1)。
图1 癌症患者和幸存者的综合心血管评估(CVD)
表1 动脉粥样硬化相关心血管风险评分计算器
2019年美国心脏病学会(ACC)/美国心脏协会(AHA)心血管病一级预防指南认可在预防性治疗中,在中等风险和不确定风险的患者中使用CAC评分。根据欧洲心脏病学会(ESC)慢性冠状动脉综合征评估指南,CAC也可被视为无症状受试者心血管风险评估中的风险调节剂。该共识小组建议将该方法应用于癌症患者,特别是因为其中一些患者可能具有已知与ASCVD相关的非传统风险因素,包括未定潜能克隆造血(CHIP)、放射治疗史,传统化疗(即铂基疗法、蒽环类和其他)和某些新疗法(即酪氨酸激酶抑制剂、免疫检查点抑制剂)。CCT可以为癌症筛查、诊断和监测期间的CVD风险评估和分层提供更多信息。强有力的证据支持在中重度CAC患者(CAC评分>100或年龄和性别的CAC评分>75百分位)中使用预防性治疗(有证据表明他汀类药物和阿司匹林),并得到ACC/AHA、SCCT和国家脂质协会(NLA)指南,由于空间分辨率有限,使用放射治疗(RT)治疗计划扫描(见图2)和非门控胸部CT扫描(见图3)进行CAC评估可能存在局限性。如有指示,CAC扫描应是CAC评估和量化的首选方法。
图2 乳腺癌患者CAC扫描(a)和放疗(RT)治疗计划CT(B)之间的图像比较。该图显示了门控图像(A)与较大视野和较低空间分辨率RT治疗计划(B)相比如何更好地显示心脏结构。
图3 淋巴瘤患者中PET检查(B)的CAC扫描(a)和非门控CT平扫之间的图像比较。该图显示了门控图像(A),与非门控CT(B)相比,改善了心脏结构的识别。
癌症患者的诊断为评估CAC和其他冠状动脉外钙化的存在以及心血管风险的量化提供了特殊的机会。相当大比例的心脏肿瘤患者接受非心脏非门控CT(有或没有造影剂)用于癌症筛查,癌症诊断,分期,治疗计划(例如手术,放射治疗)或随访。非心脏CT检测CAC的灵敏度高,SCCT指南支持评估。尽管CAC的量化和Agatston评分的计算在高质量的检查中可能可行,但CAC的半定量评估(如CAC的冠状动脉或节段的数量)或视觉评估(轻度、中度、重度)是心血管肿瘤学中CVD风险评估的可行替代方案(见图4,图5)。半定量评估(例如冠状动脉或CAC节段的数量)已被证明对未来的CVD事件具有预后价值。对于中度或重度CAC患者(2个或更多血管,3个或更多节段),可推荐预防性治疗。在轻度CAC患者(CAC评分1-99,1支血管,1-2个节段)中,可以通过共同决策过程考虑预防性治疗,特别是他汀类药物治疗,同时还包括其他潜在的CVD风险因素。
图4 癌症患者和幸存者的VD风险导向路径。
∗ ASCVD风险评分可用于指导,但尚未在癌症患者或先前接受过癌症治疗的患者中验证。
∗∗如果可行,CAC扫描是使用Agatston评分定量评估中度ASCVD风险患者CAC的首选方法。用于癌症成像的非门控CT平扫可用于CAC-DRS风险类别的定性评估,并且应作为综合CVD评估的一部分。
∗∗∗ 使用阿司匹林治疗前,注意血小板减少症并评估癌症相关出血风险。
图5 非心脏病专家的简化临床路径
∗用于癌症成像的非门控CT平扫可用于CAC-DRS风险类别的定性评估,并且应作为综合CVD评估的一部分。
∗∗ CAC数据报告系统(CAC-DRS)。
CAC评分可以很容易地从肺癌筛查的CT成像中获得,以便为CVD风险分层提供必要的信息,并且可以预测CVD事件,因此为协同使用癌症筛查/监测模式改善CVD风险预测提供了支持。CAC的存在和半定量评估应被视为肺癌筛查报告模板的一部分。然后,应根据现有指南的指导,将癌症筛查的结果用于预防CVD。SCCT开发了一个简单的系统(CAC数据报告系统-CAC-DRS),包括钙化冠状动脉斑块负荷的定量和定性视觉评估,可用于评估CVD风险。它还根据风险类别提供预防性治疗建议。对于定量方法,该系统使用Agatston评分,这是钙化斑块面积和所有钙化病变中最大钙化密度的系数总分,可以确定CVD风险类别,如表2 a栏所示。对于视觉评估,该系统采用定性方法(如表2 b栏所示),可以提供CVD风险评估。这种类型的视觉评分系统应用于非门控平扫检查。关于CAC的视觉定量以及如何在胸部CT平扫中使用CAC-DRS进行分级的示例,请参阅“CAC-DRS: Coronary Artery Calcium Data and Reporting System. An expert consensus document of the Society of Cardiovascular Computed Tomography (SCCT)”的文件。
表2 CAC数据报告系统(CAC-DRS)类别确定的风险分类和Hecht等人的预防性治疗建议。
传统上,人们一直担心CT的辐射暴露,有些人可能倾向于对心脏CT更保守。然而,由于扫描仪技术和采集模式的进步,暴露的程度已显著降低。十年来,CCT的辐射剂量下降了78%。采用最佳辐射减少方案的CCTA估计辐射剂量范围为2–5 mSv,低剂量CAC扫描范围为0.2–0.4 mSv。在利用本共识声明文件建议的临床途径时,重要的是进行医患讨论,讨论护理目标,并考虑癌症预后与心血管疾病(CVD)风险评估和治疗的益处之间的平衡。
建议1.1:建议对所有癌症患者和癌症幸存者进行全面的基线评估,以筛选并优化任何潜在的动脉粥样硬化性心血管疾病(ASCVD)风险因素。推荐级别:强
建议1.1.1:报告非心脏胸部CT扫描癌症成像的医生应在报告中说明冠状动脉钙的存在与否。这包括PET扫描的胸部CT部分。推荐级别:强
建议1.2:对于无症状癌症患者,临床医生应审查可用的非心脏胸部CT报告和/或图像。如果没有ASCVD病史的患者有冠状动脉钙化(CAC)的证据,应采取措施改善CV风险分层并降低ASCVD风险。推荐级别:强
建议1.2.1:应使用CAC-DRS评分系统对现有非心脏胸部CT平扫图像中CAC的严重程度进行定性或定量量化。推荐级别:中等
建议1.3:如果没有既往的非心脏性胸部CT可用,根据SCCT、ACC/AHA和ESC指南,所有没有已知ASCVD且未接受降脂治疗的癌症患者,如果他们有5-20%的ASCVD风险,可以考虑进行CAC扫描。推荐级别:中等
2 心脏肿瘤学的多模态成像
大多数指南和共识声明侧重于不同心脏成像模式在癌症治疗前、治疗中和治疗后左心室射血分数评估中的应用。然而,心脏成像在该患者群体中的应用远远超出了许多其他临床场景。
2014年,美国超声心动图学会(ASE)和欧洲心血管成像协会(EACVI)的一份专家共识文件描述了经胸超声心动图(TTE)在癌症治疗期间和之后对成年患者成像的作用,尽管强调了心脏磁共振(CMR)成像和多门控核血管造影(MUGA),CCT在该人群中的效用没有得到很好的描述。许多综合性综述文件进一步揭示了CMR在心血管肿瘤人群中的作用,证明了其作为一种高度准确和可重复的工具评估心脏功能的价值,以及其在识别炎症和纤维化的组织特征方面的益处。美国核心脏病学会(ASNC)信息声明描述了核心脏成像在这些患者诊断和管理中的多方面效用,并描述了其在多模态方法中的作用。同样,肿瘤学协会为癌症患者的心脏监测提供了指南,如2017年出版的美国临床肿瘤学学会(ASCO)临床实践指南,该指南建议采用经胸超声心动图进行临床评估,当经胸超声检查不可用或技术上不可行时,优先选择CMR,然后选择MUGA,考虑到提供了更多的解剖学信息,并且没有与CMR相关的电离辐射暴露。针对儿童癌症幸存者的心肌病监测评估,国际儿童癌症晚期影响指南协调小组2015年的一份报告显示,尽管其他心脏成像模式的效用尚不明确,但这些患者的TTE监测建议一致。2013年,EACVI和ASE报告了一份针对成人放疗心血管并发症的多模态成像的专家共识文件,该文件强调了CCTA作为冠状动脉和动脉粥样硬化斑块成像的非侵入性技术的实用性,对辐射诱发病理学继发的心包和瓣膜评估有一定的附加价值。
在接下来的一节中,SCCT的专家共识声明提供了在多模态成像的背景下,CCT在心脏肿瘤学领域的使用指南。
3 心脏CT在癌症治疗相关心脏毒性中的作用
3.1 治疗相关心脏毒性和相关心脏功能障碍的基础
心血管肿瘤学领域已经从对暴露于常见化疗药物(如蒽环类)的癌症患者的心肌病的管理发展到在癌症治疗期间和之后对心血管毒性进行筛查、干预和管理的更积极的方法。这一演变导致人们越来越关注确定最佳心血管成像策略,以支持患者的癌症治疗和生存。目前,在肿瘤学领域影响心血管健康的因素列表众多,包括但不限于表3中提到的因素,这些因素具有影响心血管健康和CCT在适当临床场景中的潜在作用的不同机制。
表3 治疗相关心脏毒性和化疗相关心脏功能障碍的最常见类型以及心脏CT扫描的作用。5-FU: 5-氟尿嘧啶;CAR-T:嵌合抗原受体治疗;ACS:急性冠脉综合征;CAD:冠状动脉疾病。
3.2 心脏CT成像在评估癌症治疗相关心脏功能障碍中的应用
3.2.1 收缩功能评估
心脏CT在接受化疗、靶向或免疫治疗的患者中的应用数据有限(见表3)。关于心肌病评估,TTE仍然广泛用于初始基线功能评估和监测。三维左心室射血分数(LVEF)和TTE的整体纵向应变越来越多地用于预测和管理心脏毒性,与心脏MRI数据具有良好的相关性。CMR是一种常用于表征心肌病的成像方式,被认为是评估心室容积和功能的金标准。回顾性多相心电(ECG)门控CCT,尤其是当使用双期或三期注射方案获得时,可以提供体积和形态信息,并且被认为是CMR的准确和可重复的替代方案,研究表明,在评估双心室体积和功能方面都存在正相关。然而,CCT不是心脏毒性筛查或心脏功能监测的初始模式,但它的作用在于确定收缩功能降低的病因,特别是当与心脏生物标志物升高相结合时,在可能的心脏毒性背景下,需要排除阻塞性冠状动脉疾病(CAD)。
3.2.2 左心室功能障碍背景下的阻塞性和非阻塞性CAD
冠状动脉CTA对排除阻塞性CAD具有较高的阴性预测值(接近99%)。因此,它可以可靠地排除阻塞性CAD作为收缩功能障碍的病因。然而,在中度至广泛冠状动脉钙化的患者中,开花伪影可能导致难以评估冠状动脉狭窄的严重程度,并可能导致严重程度的高估。心力衰竭检查的第一步是诊断或排除缺血性心肌病,因为它的患病率很高,并且具有通过冠状动脉血运重建恢复左心室功能的潜在治疗效果。筛查钙化评分是一种简单且成本效益高的方法,其中冠状动脉钙评分为0,特异性为98.4%,阳性预测值为98.3%,可排除心肌病的缺血性病因。肿瘤患者可进行常规胸部CT评估,冠状动脉钙化(或无钙化)的视觉评估与专用ECG门控心脏检查相关。冠状动脉缺钙显著降低了作为心肌病病因的严重阻塞性CAD的可能性。对于冠状动脉钙化或临床上更怀疑CAD的癌症患者,冠状动脉CTA是一种准确的一线非侵入性成像测试,因为它具有很高的阴性预测值,可以排除显著的CAD。冠状动脉CTA被接受为有创冠状动脉造影的替代方案,用于评估新发心力衰竭患者是否存在冠状动脉疾病,以区分低至中等风险患者的缺血性和非缺血性病因。此外,几种癌症治疗与心脏缺血、冠脉事件或心脏炎症/心肌炎的发生有关,在某些情况下,冠脉CTA可以在给予治疗药物之前提供风险分层。
3.2.3 急性冠脉综合征
冠状动脉CTA在胸痛和疑似急性冠脉综合征(ACS)患者中也起作用。它在评估这些患者中的作用越来越大,尤其是在低至中度风险ACS(如短暂心电图异常、肌钙蛋白轻度升高、壁运动异常但无其他显著发现)和稳定胸痛综合征的情况下。冠状动脉CTA的优点是能够检测阻塞性冠状动脉疾病(CAD),如果存在,可以根据当前ACC/AHA指南及时开始治疗。癌症治疗相关的血小板减少症和贫血使癌症患者因侵入性手术(如侵入性冠状动脉造影)而发生与进入部位相关的重大出血并发症的风险增加。心血管造影和介入学会(SCAI)指南为这些患者提供了建议,冠状动脉CTA可以是首选的评估方法。冠状动脉CTA具有独特的非侵入性能力,可检测非阻塞性动脉粥样硬化并表征冠状动脉粥样硬化。CCT或其他临床适应症的非心脏CT检测到的动脉粥样硬化的存在可用于开始预防性治疗(如他汀类药物和阿司匹林),如第1节所述。
3.2.4 心肌病中CCT衍生的细胞外容积分数
除了区分缺血性和非缺血性心肌病外,CCT还能够检测心脏毒性损伤引起的心肌的细微衰减变化。最初在CMR中验证,CCT使用相同的原理,使用细胞外和血管内常规造影剂,以允许测量细胞外积(ECV)分数,以检测弥漫性心肌纤维化,并消除对心肌内膜活检的需要。CT ECV已通过减去平扫和增强图像、或快速kV切换双能量、双能量(来自2个X射线管)与CMR进行了验证。此外,基于CT的ECV可用于区分正常与异常心肌,或用于无创诊断和量化心脏淀粉样变性。监测CT衍生ECV的效用落后于CMR;然而,这是一个积极调查的领域。
3.2.5 应变
使用专用软件对CCT中的心肌应变进行评估是可行的,并且在接受经导管主动脉瓣置换术的患者中显示出与TTE的良好相关性。CT衍生应变在监测癌症治疗相关心脏毒性或其他临床用途(如心肌病评估)中的临床作用仍在研究中。如果得到验证,该技术可能是评估声学窗口差且心脏MRI禁忌症患者心肌变形的一种有价值的替代方法,值得进一步研究。
建议3.1:在癌症治疗背景下,评估左心室收缩功能不全且CAD风险低至中等的患者时,建议冠状动脉CTA排除阻塞性CAD作为心肌病的可能病因。推荐级别:强
建议3.1.1:冠状动脉CTA应是评估严重阻塞性CAD(左心室功能障碍的原因)的首选方法,对于稳定的癌症患者,由于血小板减少或与癌症治疗相关的凝血病,出血风险增加。推荐级别:强
建议3.2:在肌钙蛋白升高的情况下,冠状动脉CTA应被视为有创冠状动脉造影的替代方案,当心肌损伤的替代诊断比冠状动脉血栓形成的可能性更大时,尤其是在出血并发症的高风险人群中。推荐级别:中等
建议3.3:冠状动脉CTA应被视为具有稳定胸痛且既往无已知CAD的癌症患者的初始心脏成像方式。推荐级别:强
4 心脏CT在放射治疗效果评估中的作用
4.1 放射治疗诱导的冠状动脉粥样硬化以及钙评分和CCT在治疗计划和监测中的潜在应用
放射治疗(RT)是治疗胸部恶性肿瘤的重要组成部分。然而,放疗后CAD的发展和进展以及随后的CV死亡率增加了,辐射相关的缺血性心脏病是幸存者死亡的重要原因。
历史上,心脏在RT计划期间被认为是一个统一的结构,平均心脏剂量被用于预测毒性风险。然而,平均心脏剂量不是心脏亚结构剂量的可靠替代品。在一项研究中,冠状动脉狭窄的风险与冠状动脉中位剂量显著相关,但与平均心脏剂量无关。因此,计算并限制特定心脏子结构的辐射剂量是必要的。然而,由于空间分辨率有限、非门控采集和屏气困难,RT计划CT扫描中冠状动脉的精确描绘很复杂。即使使用碘造影剂,只有三分之一的患者可以可靠地看到左前降支冠状动脉(LAD),这表明需要进行高级成像。初步数据表明,ECG门控心脏CT扫描允许在RT计划扫描中精确描绘整个心动周期的冠状动脉。因此,考虑到运动,可以创建包含每个冠状动脉位置的回避结构。在当前的三维和四维RT规划时代,可以精确地确定辐射剂量。准确描绘冠状动脉避开结构是必要的,以尽量减少这些区域的剂量。此外,患者和研究中冠状动脉的均匀、准确轮廓将提高剂量报告的一致性,并有助于我们理解毒性发展的阈值。
CCT可能在治疗前风险分层和治疗后毒性评估中发挥作用。CAC评估可用于在RT前评估冠状动脉粥样硬化,以确定基线风险。在RT计划CT扫描中检测到的治疗前CAC与RT后急性冠脉事件的累积发生率相关,即使在校正了诸如心脏辐射剂量等混杂因素后也是如此。可实施CAC基线检测,以识别可能受益于预防措施的高危患者。此外,CAC可能在RT后监测冠状动脉粥样硬化中发挥作用(图6)。初步数据表明,单个冠状动脉的较高辐射暴露与RT后CT扫描钙化的存在和程度显著相关。
图6 辐射诱发心脏病监测
冠状动脉CTA可能是筛查冠状动脉疾病以及RT后其他辐射相关心脏毒性的有用工具。较小的研究发现,冠状动脉CTA是一种合适的诊断测试,也是早期检测接受胸部辐射治疗的霍奇金淋巴瘤无症状幸存者中辐射相关CAD的最合适的筛查方式。先前的指南建议在无症状高风险患者暴露后5-10年进行功能性无创压力测试以检测CAD,然后每5年进行一次重新评估,这是基于较小的研究发现,功能性压力测试可在无症状且休息时心脏测试无异常的患者中识别CV疾病。冠状动脉CTA是临床疑似CAD患者的一种替代性测试,其排除阻塞性CAD的阴性预测值很高。冠状动脉CTA具有识别功能性压力测试方法可能无法检测到的动脉粥样硬化斑块的额外优势。在一项针对接受胸部RT治疗的HL幸存者的研究中,36%的静息超声心动图患者和78%的核灌注试验阴性患者在有创冠状动脉造影中的狭窄度>50%。此外,冠状动脉CTA检测到的非阻塞性CAD的存在可用于启动第1节所述的预防性治疗(如他汀类药物和阿司匹林),这些治疗在随机试验中已证明可改善稳定胸痛患者的预后。国际心脏肿瘤学协会最近就治疗性RT的CV表现发表的一项共识声明建议,审查现有的CT胸部成像,以确定是否存在冠状动脉和主动脉钙化,以改善CV风险分层和减轻未来动脉粥样硬化心血管事件。
建议4.1:对于胸部照射前评估的无症状癌症患者,临床医生应审查可用的非心脏胸部CT报告和/或图像,如果有证据表明无ASCVD病史的患者存在CAC,则应采取措施改善CV风险分层并降低ASCVD风险。推荐级别:强
建议4.2:对于既往有胸部照射史且无ASCVD史的无症状癌症患者,应考虑在最后一次RT后5-10年进行CAC扫描,以评估辐射诱发的CAD。如果没有ASCVD的证据,则应考虑此后每隔5-10年重复一次。采集的图像应仔细评估瓣膜和心包钙化。推荐级别:强
建议4.3:对于既往有胸部照射史且临床症状稳定的患者,冠状动脉CTA应被视为评估放射性CAD的初始心脏成像方式。推荐级别:强
4.2 放射治疗诱发的瓣膜性心脏病和心脏CT的潜在应用
瓣膜性心脏病发生在接受胸部放射治疗的亚组患者中,例如淋巴瘤和乳腺癌。临床上显著的辐射诱发瓣膜病通常在辐射暴露后10–20年或更长时间内发生。据报道,放射性心脏瓣膜病的患病率在不同研究中差异很大,霍奇金淋巴瘤患者为2-37%,乳腺癌患者为0.5-4.2%。在一项回顾性单机构研究中,对1962年至1998年接受RT治疗的415例患者进行了研究,结果显示,除其他后遗症外,6.2%的患者在中位年龄为22岁时出现临床显著的瓣膜功能障碍。随着现代辐射技术的进步,预计与历史技术相比,辐射诱发心脏病的发病率将降低。尽管如此,接受过瓣膜辐射剂量的幸存者仍有患瓣膜疾病的风险。
放射性瓣膜病可表现为一系列解剖异常以及相关的冠状动脉病变、心肌疾病和心外疾病。放射性瓣膜病的组织病理学和机制仍在研究中,可能有不同的表现;可能的危险因素包括辐射剂量和技术以及治疗时患者的年龄。对有淋巴瘤病史的年轻患者进行的尸检研究发现,所有心脏瓣膜均可见弥漫性纤维化和钙化,一些手术切除的标本严重纤维化,狭窄性纤维化似乎是放射治疗后的主要晚期发现,即遵循基于动物模型研究的炎症初始阶段。最近的一项组织病理学研究比较了28名因乳腺癌或淋巴瘤接受RT治疗的患者和15名对照患者的手术切除主动脉瓣。研究发现,年轻时的高剂量辐射(例如淋巴瘤)会导致细胞丢失和过早的纤维化主动脉瓣狭窄,而乳腺癌患者有退行性钙化狭窄,胶原沉积比对照组多。癌症幸存者的炎症标志物较低,这表明炎症是治疗后立即观察到的急性表现,而不是晚期效应。
用于评估放射性瓣膜病的成像技术应检测解剖瓣膜异常、瓣膜功能障碍,并评估瓣膜功能障碍对心室的功能影响。TTE为大多数既往接触过的患者提供了全面评估。经食管超声心动图(TEE)可为放射性瓣膜病患者提供更多信息,以更详细地描述瓣膜异常和干预计划。CMR成像可以补充选定患者的超声心动图,以评估瓣膜疾病。CCT在瓣膜成像中具有辅助作用,尤其是对瓣膜钙化的详细评估。心脏CT在瓣膜疾病中的作用是在经导管瓣膜介入治疗(经导管主动脉瓣、二尖瓣和三尖瓣置换-TAVR、TMVR、TTVR)的术前规划中。
建议在完成放射治疗后对患者进行年度临床评估,包括病史和体检。TTE仍然是筛查放射性心脏瓣膜疾病的一线、最容易获得的成像方式。然而,关于何时和多久进行成像,没有足够的证据可以指导。筛选建议基于专家共识。通常在辐射暴露后10年或更长时间内出现临床意义上的瓣膜病。基于这些观察结果,美国超声心动图学会的专家共识建议将TTE作为患者完成辐射暴露10年后的筛查试验,对有其他危险因素的患者(如暴露时年龄较小、伴随的心脏毒性化疗、潜在的结构性心脏病以及糖尿病、高血压、肥胖和吸烟等传统心脏危险因素)早5年开始筛查。如果没有明显的瓣膜异常,应每5年对患者进行一次TTE评估。在被诊断为放射性心脏瓣膜病并瓣膜功能障碍的患者中,后续超声心动图成像由适当的指南规定。CCT通常在筛查和常规随访中不起重要作用。
CCT在评估被诊断为严重放射性心脏瓣膜病并考虑采取干预措施的患者中起着基石作用。有数据支持CAC扫描中主动脉瓣钙化的存在强烈预测预后。CCT适用于经导管主动脉瓣置换术(TAVR)的术前规划,用于主动脉瓣环和外周血管测量,以及确定与瓣膜相关的冠状动脉解剖结构和共存CAD的存在。心脏CT在疑似低流量、低梯度严重主动脉瓣狭窄中的另一个重要作用是测量主动脉瓣钙评分,以进一步将严重程度定义为ACC/AHA瓣膜心脏病指南认可的2a级建议,由于合并症,手术置换术可能会增加并发症的风险,这也可以通过CCT进行评估。这些发现可能在有RT病史的癌症人群中更常见,包括辐射诱发的主动脉/冠状动脉/心肌/心包疾病、主动脉瓣钙化、肺纤维化和/或周围血管疾病。在一些机构,癌症患者通常优先接受经导管瓣膜介入治疗。
二尖瓣和三尖瓣置换术(TMVR,TTVR)的经导管技术仍在开发和研究中。然而,CCT可以提供二尖瓣或三尖瓣环和瓣叶尺寸的解剖学评估,以及TMVR部署后左心室流出道流出道阻塞的预测,它已成为介入前成像的一个组成部分。除了为血管通路规划提供详细的解剖学信息外,CCT还有助于评估复杂患者的微创瓣膜修复或经导管瓣膜置换技术的替代方法。
原发性二尖瓣疾病可由癌症治疗(如与恶性肿瘤,如非细菌性血栓性心内膜炎(NBTE)相关的RT)或由放化疗引起的心肌病状态引起的功能性原因引起。CCT在评估感染性心内膜炎方面也有重要作用,尤其是排除瓣膜脓肿,这可能对免疫功能低下患者的排除很重要。
总之,CCT在评估心脏功能和辅助经皮结构和手术方法的规划方面具有应用价值,它不仅可以提供有关癌症治疗相关瓣膜疾病的心脏重要解剖学信息,而且还有其他心脏和心外晚期辐射损伤,其可以帮助确定患者是否适合手术或经皮途径。
建议5.1:对于放射性瓣膜病患者,建议在计划瓣膜介入治疗(TAVR、TMVR和TTVR)之前进行CCT。推荐级别:强
5 心脏CT在神经内分泌肿瘤患者中的作用
神经内分泌肿瘤(NET)可导致类癌性心脏病(carcinoid heart disease),这是血清素分泌显著的结果。鉴于肺中存在降解血清素的酶,右侧瓣膜比左侧瓣膜更容易受到影响。然而,如果存在高疾病负担、肺转移性疾病或心脏分流术,左侧瓣膜可能会受到影响。典型的类癌性心脏病表现为三尖瓣和肺瓣的明显纤维化,导致瓣膜不动和明显的反流,而非狭窄。当患者患有类癌性心脏病时,当他们接受瓣膜置换手术时,他们的存活率会更好。正如Davar等人在治疗类癌性心脏病的共识声明中所述,CCT在评估瓣膜病理学,尤其是肺动脉瓣、右心室尺寸、收缩功能、术前冠状动脉无创评估以及冠状动脉与潜在心脏转移的关系方面具有重要作用。CCT已用于识别人工肺动脉瓣血栓和评估人工三尖瓣功能。
6 心脏CT在心脏肿块评估中的作用
CMR和CCT是互补的成像技术,可以提供精确的组织特征、高空间分辨率图像和宽视场,从而提供超声心动图所能提供的心脏肿块的更多信息。CMR被认为具有最佳的组织表征能力,通常是经胸超声心动图(TTE)后识别心脏肿块的首选成像检查。T1和T2弛豫时间和参数图、MR电影、首次灌注和晚期钆增强(LGE)图像提供了表征形态和组织所需的大部分信息。
然而,CCT也是一种用于心脏肿块评估和随访的有效成像技术,具有高空间分辨率和3D容积采集的优点,可提供成像平面的无限制重建。CCT还具有极快的图像采集时间,允许患者进行更舒适的检查。CCT可以通过采集平扫图像(钙评分)提供非常有效的组织特征,这允许检测诸如干酪状二尖瓣环钙化或脂肪瘤等肿块中的钙化和脂肪。尽管与CMR相比,对比噪声比较低,但适当获取的延迟图像(增强后的理想时间、较低的kV、重建卷积核和其他技术调整)可以准确区分血栓和肿瘤肿块。还可以识别增强后的模式,如异质性与同质性、外周性与中心性等。使用新的快速扫描仪可以获得动态的首次扫描、晚期增强和双能量CT(DECT)图像,这有助于区分血栓与肿块,并允许基于碘浓度对心脏肿瘤进行组织表征。CCT可用于评估心脏肿块/肿瘤接近或侵犯天然冠状动脉或旁路移植。在CCT中加入正电子发射断层扫描(PET)评估可以提高无法进行CMR的患者鉴别恶性和良性心脏肿瘤的能力。CCT能够提供心脏肿块评估的详细信息。与心脏肿块的超声心动图和CMR相比,CCT的基本特征如表4。所示,这可在患有房性心律失常的癌症患者的心脏复律前考虑,这些患者可能由于肿瘤或食管炎引起的食管梗阻而无法进行TEE,或存在较高的镇静手术风险。
表4 心脏肿块的多模态评估。心脏肿块的形态特征。
CCT在原发性心脏肿瘤管理中的另一个应用是利用三维(3D)模型进行手术规划。3D打印通过放置重复的塑料层来创建三维对象,从而从图像中创建模型。为了更好地理解原发性心脏肿瘤与相邻结构的关系,并规划手术入路,以实现具有清晰标本边缘的完全切除,这种类型的模型在手术规划中非常有用。可以通过回顾性ECG门控采集术前CT,从而可以评估收缩期和舒张期肿块的外观。最佳采集技术应包括薄层(<1mm),以在创建模型时最小化阶梯伪影。然后,由经验丰富的操作员手动分割CCT、CMR或3D TTE的图像,以划定组织边界,并将其输入各种供应商特定的软件平台,以规划3D模型构建。这项技术对儿科患者也很有用,对他们来说,了解心脏肿块与冠状动脉等小而关键的相邻解剖结构之间的关系尤为重要。
建议6.1:CCT可作为评估心脏肿块的辅助成像方式,通常是其他成像方式的补充技术。推荐级别:强
建议6.1.1:接受心脏肿瘤切除术的患者应考虑CCT,以评估肿瘤和冠状动脉之间的解剖关系,以进行手术规划,并排除阻塞性CAD。推荐级别:强
7 心脏CT在心包疾病中的作用
心包空间是一个纤维囊,由富含纤维组织的纤维膜组成,而浆膜是一层间皮细胞,其间有一个虚拟空间,含有30–50 ml浆液。心包可能受到治疗性辐射的不利影响,并且可能会急性发生,但更常见的是在接受当代辐射剂量治疗后数年至数十年,尤其是在接受纵隔肿瘤或乳腺恶性肿瘤治疗的患者中。30–50 Gy的辐射剂量-体积效应与显著的心包炎有关。据报道,接受高剂量地幔辐射治疗霍奇金淋巴瘤的患者的估计患病率为8%-30%,但在现代很可能更低。同样,据报道,高剂量辐射导致心包积液的发生率很高(36%)。几种化疗药物与心包疾病有关,包括蒽环类、烷基化剂(如环磷酰胺)、阿糖胞苷和酪氨酸激酶抑制剂。此外,直接肿瘤负担(如转移)通常与心包受累有关。定期进行心脏监测对早期发现心包疾病非常重要。
CCT可通过内脏和壁表面的碘造影增强来识别急性心包炎的存在。CCT时,心包增厚(>4mm),可能显示心包积液。CCT可通过使用Hounsfield单元(HU)区分心包液类型:
渗出性积液(类似CT衰减<10 HU)
高蛋白含量的渗出性积液(>10 HU)
化脓性、恶性或粘液水肿性渗出液(20–60 HU)
出血性积液(>60 HU)
CCT可以通过增厚和严重钙化的心包诊断缩窄性心包炎,从而为其他成像方式(例如超声心动图或心脏磁共振)提供补充信息。虽然CCT通常不是心包收缩血流动力学评估的一线方法,但CCT可能通过间隔变平、造影剂逆行肝流进入下腔静脉以及使用多期相ECG门控成像辅助的双心房扩大表现出心室相互依赖的迹象。此外,CCT对检测心包钙化非常敏感,这是缩窄性心包炎的重要辅助征兆。CCT可为心包切除手术提供计划。不建议使用CCT评估心包填塞。
关于未来的发展方向,CT扫描仪技术的现代进步已经实现了全面的全心脏评估,包括在越来越低的辐射剂量下进行的心包评估。尽管CCT目前很少用于诊断或指导治疗炎症性心包疾病,但新方法(如CT应变成像或光子计数CT成像)的验证和潜在应用可增强心包疾病的诊断和CCT指导治疗。
建议7.1:CCT可用于评估心包液,并通过测量Hounsfield单位的CT衰减值来表征心包液。它可用于评估疑似心包疾病的癌症患者的心包厚度和心包钙化。推荐级别:中等
8 心脏肿瘤学中心脏CT的未来方向
为了推进心脏肿瘤学领域,建议建立CAD和瓣膜性心脏病国家数据库登记册,其中包括与心血管疾病风险增加相关的特定癌症类型患者的CCT检查,以及接受过与心血管疾病不良结果相关的癌症治疗的患者。这一举措可能允许对各个癌症的ASCVD毒性和抗癌治疗进行更好的表型分析。从CAC、FFRCT、斑块形态/特征、主动脉瓣钙化负荷和其他方面收集数据,可以更好地了解这些不同人群中CCT发现与CV结果之间的关系。血管扩张剂负荷CCT在该人群中的作用尚不明确,但考虑到许多癌症疗法的血管毒性,可能有用。
例如,在一项针对淋巴瘤患者的研究中,提取了常规化疗后PET/CT扫描的CAC评分,显示从基线到最后一次治疗的平均CAC评分显著增加了35%。事实上,对癌症患者进行的一项成熟的前瞻性队列研究,随后进行常规CAC评分,以评估动脉粥样硬化的进展以及记录未来CVD和癌症结局的竞争风险,将为动脉粥样硬化的进展提供非常必要的信息。
研究我们对辐射诱发瓣膜病的理解的未来途径可能包括评估现代的RT技术,将序列成像与ECG门控协议相结合,用于辐射治疗或癌症分期/监测。进一步的领域包括评估瓣膜重塑,更好地了解癌症治疗、辐射技术和剂量对癌症患者瓣膜疾病自然史的影响。
CVD和癌症重叠的另一个值得关注的领域是CAC的未来作用,即基因改变如何使个体易患癌症和心血管疾病。未定潜能克隆造血(CHIP)被定义为引起造血克隆扩增的体细胞突变。虽然它不是血液系统恶性肿瘤,但通常被认为是这种疾病的前兆,CHIP和CVD事件之间可能存在联系。由于与CHIP相关的突变通常与年龄相关,且更常发生在放化疗后,这两种疾病的危险因素谱重叠可能有一定的影响。因此,通过CAC测量的患者动脉粥样硬化负荷可能代表心血管疾病和CHIP之间的关联,这可能有助于确定CHIP突变患者的心血管风险。
表5 心脏肿瘤患者使用CCT的结论声明建议
1.1 建议对所有癌症患者和癌症幸存者进行全面的基线评估,以筛选并优化任何潜在的CVD风险因素。推荐级别:强
1.1.1 报告非心脏胸部CT扫描癌症成像的医生应在报告中包括冠状动脉钙化的存在或不存在。这包括PET扫描的胸部CT图像。推荐级别:强
1.2 对于无症状癌症患者,临床医生应审查可用的非心脏胸部CT报告和/或图像。如果没有ASCVD病史的患者有冠状动脉钙化(CAC)的证据,应采取措施改善CV风险分层并降低ASCVD风险。推荐级别:强
1.2.1 应使用CAC-DRS评分系统对可用的非心脏非对比胸部CT图像中CAC的严重程度进行定性或定量量化。推荐级别:中等
1.3 如果以前没有可用的非心脏非对比胸部CT,建议对所有没有已知ASCVD且未接受降脂治疗的癌症患者进行CAC扫描,如果他们有5-20%的ASCVD风险,符合SCCT、ACC/AHA和ESC指南。推荐级别:强
3.1 在癌症治疗背景下评估具有低至中等CAD风险的收缩期左心室功能障碍患者时,建议冠状动脉CTA排除阻塞性CAD作为心肌病的可能病因。推荐级别:强
3.1.1 冠状动脉CTA应是评估左心室功能障碍情况下,因癌症治疗相关的血小板减少症或凝血病导致出血风险增加的稳定癌症患者的阻塞性CAD的首选方法。推荐级别:强
3.2 在肌钙蛋白升高的情况下,冠状动脉CTA应被视为有创冠状动脉造影的替代方案,当心肌损伤的替代诊断比冠状动脉血栓形成的可能性更大时,尤其是在出血并发症风险较高的患者中。推荐级别:强
3.3 冠状动脉CTA应被视为具有稳定胸痛且既往无已知CAD的癌症患者的初始心脏成像方式。推荐级别:强
4.1 对于胸部照射前正在评估的无症状癌症患者,临床医生应审查可用的非心脏胸部CT报告和/或图像,如果有证据表明无ASCVD病史的患者存在CAC,以改善CV风险分层并降低ASCVD风险。推荐级别:强
4.2 对于既往有胸部照射史且无ASCVD史的无症状癌症患者,应考虑在最后一次RT后5-10年进行CAC扫描,以评估辐射诱发的CAD。如果没有ASCVD的证据,则应考虑此后每隔5-10年重复一次。采集的图像应仔细评估瓣膜和心包钙化。推荐级别:强
4.3 对于既往有胸部照射史且临床症状稳定的患者,冠状动脉CTA应被视为评估放射性CAD的初始心脏成像方式。推荐级别:强
5.1 对于放射性瓣膜病患者,建议在计划瓣膜介入治疗(TAVR、TMVR和TTVR)之前进行CCT。推荐级别:强
6.1 CCT可作为评估心脏肿块的辅助成像模式,通常作为其他成像模式的补充技术。推荐级别:强
6.1.1 接受心脏肿瘤切除术的患者应考虑CCT,以评估肿瘤和冠状动脉之间的解剖关系,以便进行手术规划,并排除阻塞性CAD。推荐级别:强
7.1 CCT可用于评估心包液,并通过测量Hounsfield单位的CT衰减值来表征心包液。它可用于评估疑似心包疾病的癌症患者的心包厚度和心包钙化。推荐级别:中等
9 总结
CCT在癌症患者评估中具有很好的作用(见图7)。虽然我们承认CCT在这一特定人群中应用的证据有限,但本专家共识声明为临床医生提供了CCT在心脏肿瘤学中应用的指导。
图7 心脏CT扫描(CCT)成像在心血管肿瘤人群中的应用。癌症人群中的心血管疾病(CVD)谱可能源于先前存在的心血管危险因素。此外,CVD可能因某些血液学/肿瘤疾病状态而获得和/或恶化,这些状态涉及潜在的高风险心脏毒性治疗(见表3)。此类治疗可促进和/或加重先前存在的动脉粥样硬化疾病,其中CCT成像可帮助可视化和辅助癌症治疗之前、期间和之后的心血管风险调整和治疗。实例包括涉及心脏和/或主要血管结构的领域中的放射治疗、某些化学疗法(即肺癌、睾丸癌的铂基疗法)靶向疗法和免疫疗法(即晚期肾细胞癌、肺癌和黑色素瘤),这些疗法可能对CVD有短期/长期影响,因此需要用CCT进行进一步研究。
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文献原文:Lopez-Mattei J, Yang EH, Baldassarre LA, Agha A, Blankstein R, Choi AD, Chen MY, Meyersohn N, Daly R, Slim A, Rochitte C, Blaha M, Whelton S, Dzaye O, Dent S, Milgrom S, Ky B, Iliescu C, Mamas MA, Ferencik M. Cardiac computed tomographic imaging in cardio-oncology: An expert consensus document of the Society of Cardiovascular Computed Tomography (SCCT). Endorsed by the International Cardio-Oncology Society (ICOS). J Cardiovasc Comput Tomogr. 2022 Sep 15:S1934-5925(22)00277-5. doi: 10.1016/j.jcct.2022.09.002. 仅供专业人士交流目的,不用于商业用途。
2023年4月3日
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原标题:《心脏CT成像在心脏肿瘤学中的价值》
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