阿霉素心脏毒性的磁共振成像评价

多柔比星（阿霉素）是最广泛使用的化疗药物之一，尽管它的心脏毒性是众所周知的原因。 阿霉素导致细胞凋亡，如核医学研究中抗肌球蛋白抗体的摄取所示 (1,2)。 肌细胞损伤与剂量相关，并产生左心室功能障碍，可能导致临床上显着的心力衰竭，尤其是在心脏储备有限的患者中。 估计有 7% 的患者在累积剂量为 550 mg/m2 后发生与多柔比星相关的充血性心力衰竭 (CHF) (3)。

多年来，人们一直在研究检测和预防多柔比星诱导的心脏毒性的方法。 20 多年前提出使用多门采集 (MUGA) 扫描（放射性核素血管造影术）对左心室功能进行连续评估，作为检测心脏毒性的一种方法 (4)。 更复杂的核成像 (PET) 无法证明心脏毒性的早期变化 (5)。 有许多早期心脏毒性的潜在指标，例如对右心室和左心室舒张期的毒性作用（相对于左心室）。 MUGA 不适合演示的收缩）功能。 甚至更早，细胞死亡的影像学表现可以为即将发生的心脏毒性提供第一条线索 (1,2,6)。 心脏 MR (CMR) 有可能解决阿霉素毒性的所有这些方面。 双心室功能可以通过电影图像进行评估，而 CMR 是公认的高度可靠的心脏功能评估方法。 更重要的是，细胞损伤和死亡可以使用钆增强来证明，既适用于心肌梗塞（局灶性增强），也适用于心肌炎（局灶性和弥漫性增强）(7,8)。 阿霉素毒性实际上可能与心肌炎具有相同的病理生理学特征 (9)。 我们的假设是 CMR 将能够显示阿霉素毒性在阿霉素治疗期间和治疗结束时的功能和细胞（梗塞、微梗塞或心肌炎型）影响。 具体而言，我们假设与化疗前相比，心肌组织在化疗后将表现出更大的信号增加（造影剂给药后 T1 减少）。

方法 1. 患者选择：从西尔维斯特癌症中心和杰克逊纪念医院的肿瘤科招募十名被选择接受多柔比星治疗乳腺癌的患者。 该初步研究将选择由于基线时心脏功能处于临界状态、高龄或预计阿霉素的累积剂量较高而导致心脏毒性的可能性增加的患者。 在化疗期间将接受左胸放射治疗的患者（即左乳腺癌）将被排除在外，以消除放射可能产生的心脏毒性作用。 CMR 研究将在本研究的赞助商的支持下免费对患者进行。 CMR 成像将受到 IRB 批准、知情同意和 HIPAA 法规的约束。 将在三个时间点获得对比增强的 CMR：

1. 在首次剂量阿霉素之前（图像特征将用作控制值以指示以后的变化）。
2. 在第一轮多柔比星之后。
3. 治疗结束时，通常为 4-6 个周期；累积剂量为 360 至 600 mg/m2 阿霉素。

除了对 MR 成像禁忌症进行标准筛查外，还将在每次 MR 扫描前 30 天内评估患者的估计肾小球滤过率 (GFR)。 这是为了避免在接受钆 MR 对比剂的严重或终末期肾功能衰竭患者中出现罕见但潜在的肾源性系统性纤维化并发症 (10)。 GFR 将使用 MDRD GFR 计算器（Stephen Z. Fadem, M.D.）根据血清肌酐、患者年龄、性别和种族计算，网址为：

http://www.kidney.org/professionals/kdoqi/gfr_calculator.cfm

除非计算出的 GFR 等于或大于 60 mL/min/1.73，否则患者不会接受对比增强 MR 平方米

2. 成像：CMR 将在位于迈阿密大学门诊诊断成像中心的西门子 1.5T Sonata 上进行。 预计每次扫描大约需要 60 分钟。 将使用三个成像平面（通过心室的短轴 [SA] 系列，以及单独的 4 腔 [4CV] 和 2 腔 [2CV] 视图）。 序列将包括：

A. 对比前成像：

1. T1加权（SA系列）
2. TI scout (single mid-ventricular SA) [TI scout sequence 在单个切片水平的多个反转 (TI) 时间获得图像]
3. TrueFISP 电影梯度回波成像（SA 系列、2CV、4CV）

B. 造影后成像：0.1 mmol/kg OptiMARK 静脉注射后

1. 注射后 1 分钟：TI 侦察（单个中心室 SA）
2. 注射后 2-4 分钟：连续 TI 值的 Turboflash 反转恢复（单中心室 SA）以确定心肌无效时间
3. 注射后 5 分钟：TI 侦察（单个中心室 SA）
4. 注射后 6-9 分钟：连续 TI 值的 Turboflash 反转恢复（单中心室 SA）以确定心肌无效时间
5. 注射后 10-14 分钟：使用 TI 心肌信号消除的分段 IR 延迟成像（SA 系列、2CV、4CV）
6. 注射后 15 分钟：TI 侦察（单个中心室 SA）
7. 注射后 16-19 分钟：连续 TI 值的 Turboflash 反转恢复（单中心室 SA）以确定心肌无效时间
8. 注射后 20 分钟：TI 侦察（单中心室 SA）
9. 注射后 21 分钟：T1 加权（SA 系列）

3. 分析：ANOVA 将用于评估下面 A、B、C 和 D 中列出的离散变量的测量值的差异。 将使用 ANOVA 一起分析所有三个成像会话的数据，并使用配对 t 对每对会话（预处理与第一周期阿霉素、第一周期阿霉素与最大累积剂量以及预处理与最大累积剂量）进行分析-test（或 Wilcoxon 符号秩检验，如果方差不相等）。 MR 图像集将按随机顺序进行分析。

A. TrueFISP cine：分析将利用西门子系统上的 ARGUS 软件包。 将使用半自动技术生成舒张末期和收缩末期心内膜轮廓，其中初始手动轮廓之后是自动轮廓生成，然后在执行最终计算之前手动编辑。

1. 射血分数（双心室）和心室容积（收缩末期和舒张末期）。
2. 舒张左心室功能 I. 1/3 峰值充盈率 (PFR) II. 1/3 填充分数 (1/3 FF)
3. 室壁运动：将使用 AHA 17 段模型（基底、心室中部和近心尖水平各 6 段，以及单个心尖段）。 每个部分将分配一个五点量表（正常、轻度运动减退、严重运动减退、运动不能、运动障碍）。 求和值将为每个成像研究产生单一的收缩力测量值。

B. T1加权

将在左心室中部游离壁、室间隔中部和骨骼肌中测量心肌中的感兴趣区域信号强度，用于对比前和对比后 T1 加权成像。 我们将为每个位置计算一个代表“增强百分比”的变量，如下所示：

% enhancement = signal intensity (postcontrast) - signal intensity (precontrast) 信号强度（precontrast）

C. TI 侦察图像集将提供最佳心肌​​归零的单个 TI 值以及指数曲线，以反映在每个采集时间点（对比前、对比后 1 分钟、对比后 5 分钟、对比后 15 分钟）心肌的 T1 恢复, 对比后 20 分钟）。 由于钆给药后组织增强的动态特性，TI 侦察将在多个时间点进行。

D. turboflash 反转恢复图像（心室中部）将在每个采集时间点（注射后 2-4 分钟、6-9 分钟和 16-19 分钟）提供最佳心肌​​归零的替代单一 TI 值。 由于钆给药后组织增强的动态特性，turboflash 反转恢复图像将在多个时间点执行。

E. 分段 IR 延迟成像将提供整个心肌的图像，无论是由于梗塞还是心肌炎，都将评估局灶性心肌信号高信号。 将使用根据上述 (D) 确定的最佳 TI 值。 如果被识别，将使用控制台上的不规则感兴趣区域工具手动绘制病变轮廓。 然后将梗塞面积计算为梗塞总面积乘以心肌的切片厚度和比重（假定为 1.05 g/mL）。

病历将提供有关心脏病发病率或死亡率的数据。