放射性心脏损伤综合征(放射诱发心脏病)

英文:syndrome of radiation injury to the heart;
同义名:放射诱发心脏病(radiation-induced heart disease,RIHD)、心脏辐射综合征。

射线辐射造成的一组心脏损伤或/和心脏疾病。主要表现为心包积液,也可表现为心包纤维化及缩窄性心包炎。预后与原发疾病的病程相关。

溯源与发展

放射线可能引起心脏损伤早在1897年就有文献报道。1924年Davis用狗做实验,发现射线确实导致了心肌病变;Schweizey也报道了霍奇金病患者放射治疗后发生心肌细胞萎缩和毛细血管壁肥厚。然而,自20世纪60年代后期,Stanford与美国国立肿瘤研究所从临床病例分析,发现电离射线的确能引起心脏损伤。因此,放射诱发心脏病(radiatian-induced heartdisease,RIHD)这一名词得以公认。

放射性心脏损伤可以发生在放疗期间,也可出现于放疗后数月至数年。引起放射性心脏损伤最常见的原因是霍奇金病的斗篷(mantle)野照射,还可见于食管癌、乳腺癌、肺癌、胸腺瘤放射治疗后。

因电离辐射所致的心脏放射损伤,不仅限制了治疗肿瘤的辐射控制剂量,影响患者的生存质量,有时甚至是导致肿瘤患者死亡的直接原因。近20年来由于肿瘤放化疗综合治疗的广泛应用及疗效的提高,一些肿瘤如霍奇金病、早期乳腺癌等患者可获长期生存,加之放化疗联合应用的毒性相加作用,电离辐射所致心脏损伤,尤其是晚期损伤的发生率有所增加,这已经引起临床工作者的重视。

病理解剖

电离辐射造成心脏组织损伤按其的不同表现,可分为:

  • 心包损伤,包括渗出性心包炎、心包纤维化及缩窄性心包炎;
  • 心肌损伤,主要引起心肌纤维化;
  • 冠状动脉损伤;
  • 心脏瓣膜和心脏传导组织的损伤。

病理生理

电离辐射造成心脏组织损伤病理生理改变,主要有以下几个方面:

放射引起的心包损伤

临床上电离辐射造成心脏组织损伤具有典型的形态学特点,其中最常见的是心包损伤,主要表现为心包积液,也可表现为心包纤维化及缩窄性心包炎。已有报道胸部接受过放射治疗的患者中有6%~30%出现心包积液。自从20世纪60年代起有大量报道指出,在淋巴瘤治疗中接受纵隔高剂量照射者,绝大多数最终发展成心包积液。乳腺癌放射治疗也有相似的报道。放射治疗对心包的急性损伤作用使心包的通透性增高,导致纤维蛋白渗出,而炎性细胞的浸润较为少见。

心包渗出液富含蛋白质(可达6g/100ml),渗出液的量多少不等,多者可达数百毫升。通常心包渗出液蓄积较慢,不会导致心包填塞,但有些病例发生渗出液的迅速蓄积从而导致心包填塞。心包纤维化发生可能与微循环障碍导致局部缺血,纤维蛋白渗出有关。其原因是血管损伤,因纤维蛋白溶解作用机制的损害造成的纤维蛋白溶酶原激活剂的减少,长期的纤维蛋白渗出最终使成纤维细胞侵入及被胶原取代。心包纤维化可导致心包膜明显增厚,发展成缩窄性心包炎,最终引起心功能障碍,这在放射治疗后2-20年均可见到。

放射引起的心肌损伤

与心包损伤相比,心肌较少受累,但一旦受累则倾向于发生更严重的损害。其组织学特点为弥散的灶性纤维化,通常见于左室前壁,而右室前壁不常见。这些纤维化的面积大小不等,但从未见到侵及整个心脏。纤维化由胶原纤维网组成,分隔开单个心肌细胞或心肌细胞群。对大量的心肌样本检查发现,在晚期没有或几乎没有活跃的心肌细胞增生,心肌细胞被纤维组织所取代。在电离辐射对新西兰白兔心肌纤维化模型的研究中发现,心肌纤维化是心肌毛细血管内皮细胞损伤的结果,即毛细血管内皮细胞是心肌放射损伤的靶细胞。毛细血管内皮细胞在电离辐射的作用下出现肿胀变性,微血管血栓形成或微血管破裂,从而造成心肌微血管网的堵塞或破坏,最终发生纤维化。在狗和鼠的实验模型中也可见到毛细血管体积减小。在心脏受照范围内,这种损伤常常是广泛的,可引起心肌收缩力的减弱,心脏功能异常,严重时发生心力衰竭。成人的心肌细胞是分裂期后细胞,故放射造成的心肌细胞的直接损伤不是很明显。

放射引起的冠状动脉损伤

近年来临床观察发现,胸部放射治疗诱发的冠状动脉疾病是重要的放射晚期损伤。斯德哥尔摩试验比较乳腺癌放疗后和单手术治疗,结果显示左乳腺癌妇女因术后接受放射治疗而使心脏受到高剂量电离辐射照射时,死于冠状动脉疾病者远高于单手术组。近年临床研究发现,接受放射治疗的患者死于心肌梗死的发生率有所升高,有报导左、右乳癌肿块切除术后放疗心肌梗死死亡率分别升高1%和2%。Boivin等随访了大量霍奇金病患者,也发现放射治疗后有过高的冠脉疾病死亡率。Hancock和Donaldson回顾分析了1961-1991年间在斯坦福大学治疗的1635例<21岁的霍奇金病患者,与年龄、性别、种族一致的对照组相比较,计算其死于心脏疾病的相对危险性,结果发现,发生急性心肌梗死的相对危险性是41.5(可信区间18.1-82.1)。临床观察发现,年龄小于50岁的霍奇金淋巴瘤接受斗篷野照射的病例中,冠心病发病率明显上升。总之,越来越多的证据表明,冠状动脉疾病确实是重要的晚期反应,尤其是在儿童期照射,年龄越小,以后发生心肌梗死的几率越高。这些临床研究值得我们今后高度关注。

与放疗相关的其他心脏损伤

这个范围的心脏损伤主要是指瓣膜损害和心脏传导异常。

瓣膜损害

放射相关的瓣膜病(radiation-assaciated valvular disease,RAVD),近年报告发生率有所增加,包括无症状的瓣膜病和有症状的瓣膜病。RAVD是一个连续的、渐进的病理过程,从无症状的瓣膜增厚发展到有症状的瓣膜功能障碍。放射治疗后发生无症状和有症状瓣膜损害的中位间隔时间分别是11.5年和16.5年。Lund等的研究表明女性瓣膜反流的危险性是增高的。目前仍不十分清楚放射治疗电离辐射引起的心脏瓣膜结构的改变。有人认为心脏照射超过46Gy可能出现心脏瓣膜的晚期损伤。心脏瓣膜损害的组织学表现为瓣膜内散在或弥漫的纤维化,瓣膜增厚,同时由于可能存在的心内膜和心肌纤维化所致的瓣膜结构变形,而出现心脏瓣膜狭窄或关闭不全。受累心瓣膜以左房室瓣、右房室瓣为常见,其次为大动脉瓣膜。

心脏传导异常

放射治疗过程中出现的心脏节律改变很可能是由于局部缺血所致的心肌纤维化影响了心脏传导系统。有研究表明,放射损伤与窦房结功能障碍、希氏束以下的房性阻滞和传导障碍形成有关。照射纵隔肿瘤后长期存活者,可出现无症状或有轻微症状的心脏生理功能改变,但是否会发展成较严重的晚期并发症目前还不清楚。

临床表现

放射性心包损伤

主要为急性心包炎表现,常见于放射治疗后数周至数月,轻者可无明显的临床症状,重者可出现不同程度的心包积液的症状和体征,如胸痛胸闷、心动过速、呼吸困难、发热乏力、心包摩擦音心音减弱、脉搏细弱、收缩压降低、脉压差减小、奇脉等,常伴有心电图异常改变。上述症状和体征可在继续放射治疗过程中自行消失,也可能不断加重,而发生心包填塞。

放射性心包损伤的病程可以顺序兼有急性心包炎和慢性心包渗出的临床特点,发生在放射治疗后,可以持续数月至数年。放射性急性心包损伤的表现与常见的非特异性急性心包炎类似,表现为胸痛、发热、心包摩擦音等。心电图检查可见心外膜下心肌损伤所致的ST-T改变和心包积液引起电流短路所导致的QRS波低电压。心脏超声检查可发现心包腔内液性暗区。X线检查可发现心影扩大、纵隔增宽、心影随体位改变等。与非特异性急性心包炎临床鉴别诊断有一定困难,需要仔细询问病史,进行全面系统检查和临床观察。大部分急性心包渗出可自行消退,不需要特殊治疗。慢性心包渗出多在放疗后1年内发生,但也有在2-3年后出现症状者。慢性心包渗出经常是无症状的,胸部X线检查、心脏超声检查可发现。有些病例最终可发展成为晚期缩窄性心包炎。

放射性心肌损伤

在单纯放射治疗的患者中,心肌损伤通常与严重的心包损伤同时存在,心肌和心包均明显的纤维化,这种情况称为“全心炎”(pancarditis)。临床表现为心功能异常的症状及严重心包炎的表现,并可伴有不同程度的心功能衰竭。常表现为心悸、气短、乏力,查体可发现心动过速、肺部啰音、心音低钝、心浊音界扩大等。心电图检查可发现ST-T改变,T波低平、倒置,心律失常等。X线检查可见肺部淤血改变。放射性核素心血管造影和心肌灌注显像检查可评价心肌供血和心脏功能情况,常见的异常改变为左室射血分数(IVEF)降低,心室收缩及舒张期容量改变、心肌缺血等。放射治疗和化疗同时或序贯应用时,将加重放射性心肌损伤,尤其是应用蒽环类化疗药物时。放射治疗和化疗结合应用,可导致心肌损伤而不伴心包损伤。因为放射治疗与化疗的作用是相加,而不是协同,且存在从初始治疗起的累积效应,因此,当两者同时或序贯使用时,即使正常情况下认为安全的放射治疗和药物剂量也可能造成严重的心肌损伤。因此,应当格外引起临床医师的注意。

冠状动脉损伤

近年来发现,胸部放射治疗诱发的冠状动脉损伤是重要的放射晚期损伤。在胸部放射治疗后出现胸疼,心电图ST-T缺血改变,要高度警惕有冠状动脉损伤的可能。总之,越来越多的证据表明,冠状动脉疾病确实是重要的晚期反应,尤其是在儿童期照射,年龄越小,以后发生心肌梗死的几率越高。

心瓣膜病及心脏传导异常

胸部放射治疗诱发的瓣膜病发病较晚,临床以左房室瓣和右房室瓣的狭窄或关闭不全最为常见,体检心脏听诊可发现心脏杂音。放射所致的心脏传导功能异常表现形式多样,可有一过性心律失常,如窦性心动过速、房室或束支阻滞等。

辅助检查

  • 心包穿刺心包穿刺:既可抽液缓解症状,又可为诊断依据。
  • 胸部X线检查:可见心影增大且随体位改变,当心包积液较多时心影可成“烧瓶状”改变。
  • 心脏超声波及超声心动图检查:可探及心包积液和心脏功能异常。
  • 放射性核素心血管造影和心肌灌注显像:可评价心肌供血和心脏功能情况。常见的异常改变为左室射血分数降低,心室收缩及舒张期容量改变、心肌缺血等。
  • 心血管造影:评估冠状动脉血流量。
  • 心电图特征:心电用检查的发现各种心律失常,如房室阻滞、束支阻滞等,以及心肌损伤性心电图改变。

放射治疗急性心脏损伤心电图

放射治疗急性心包积液心电图

治疗及预后

预后与原发疾病的病程相关。心包积液少时,无需治疗,大量心包积液时,须做心包穿刺,以缓解心包填塞症状。出现心衰和心律失常时,可给予相应的治疗。

系统医学科普站点:天山医学院, 转载请注明出处:https://www.tsu.tw/heart/zhz/huode/ht/826.html

小程序

中华皮肤病30年研究成果

心电图学一学就会

认识人体心脏,从解剖开始!

诱发心血管疾病的综合征

近视屈光激光手术矫正

适用于口腔科

做一个健康强健的男人!

智齿为萌出受阻的牙齿

内分泌与机体代谢医学