乳腺癌患者中放射诱导的心脏损伤是一个重要的临床问题,但目前尚缺乏生物标志物和预防性疗法。在2025年迈阿密乳腺癌大会上,密苏里州圣路易斯市华盛顿大学放射肿瘤学系副教授Carmen Bergom博士介绍了关于这一问题的临床发现,以及可能有助于减少有害效应的潜在技术。¹
在美国,每年有25万患者被诊断为乳腺癌,其中超过一半的患者将接受某种形式的放射治疗。虽然放射治疗能提高癌症特异性生存率,但它也可能损伤心脏组织并导致长期毒性。²,³ 大多数患者本身已接受具有心脏毒性的全身治疗,并因其他合并症而处于心脏病的高风险状态。
最常见的放射诱导性心脏改变表现为晚期不良效应,并以多种形式出现,包括冠状动脉疾病、心肌纤维化、心包疾病、微血管功能障碍、传导异常和瓣膜性心脏病。⁴
在PubMed上检索发现,“放射心脏毒性”相关结果从2005年至2013年(174篇)到2014年至2022年(4288篇)增加了24倍,这表明近年来对放射诱导性心脏毒性的关注日益增强。
Bergom接着讨论了应注意哪些放射诱导性心脏毒性的风险因素、哪些技术可能最小化心脏剂量、心脏影像学的新兴数据,以及应遵循的指南或监测方案。
风险因素
乳腺癌患者的平均心脏剂量与主要冠状动脉事件呈线性相关,每增加1 Gy,风险约增加4%至16%。⁵,⁶,⁷ 风险不存在低于某个点就无风险的阈值。
吸烟、高血压、糖尿病和冠状动脉钙化等基础因素也与心脏事件的累积风险相关;事实上,存在心血管风险因素时主要冠状动脉事件的风险加倍,而基线缺血性心脏病患者发生冠状动脉事件的风险高出6倍以上。⁵
一项评估超过4000例乳腺癌患者的研究发现,中位随访18年后,吸烟史加上放射治疗使心肌梗死风险增加三倍(HR, 3.04; 95% CI, 2.0-4.9; P = .039)。⁸
最小化心脏剂量的技术
随着时间的推移,评估和控制心脏接受辐射量(即心脏剂量)的方法和技术已经发生了巨大演变。回溯到1990年代前及2000年代初,手工和数字化计划是标准做法。它基于患者轮廓、患者在自由呼吸下,并使用二维切线野进行剂量测定;利用这些工具无法定义心脏体积,也无法量化增加的平均心脏剂量。⁵,⁹
在2000年代至2010年代之间,CT计划成为标准。仰卧位变得普遍,患者仍处于自由呼吸状态,剂量测定发展为使用三维适形放疗。此期间的平均心脏剂量大于1至3 Gy。⁶,⁷
最近,从2010年代到2020年代,先进CT计划被使用。现在,采用仰卧位与俯卧位对比,患者使用深呼吸屏气,剂量测定采用调强放疗(IMRT)/容积旋转调强放疗(VMAT),并且如果临床合适,可以进行部分乳房照射或完全省略放疗。此期间的平均心脏剂量通常低于1 Gy。
已实施以降低心脏剂量的方法包括与标准仰卧位相比的俯卧位、深呼吸屏气以及引入质子治疗。此外,区分心脏与肺并追踪剂量也导致了心脏剂量的降低。
例如,深呼吸屏气使心脏向下和向后移动,使其远离切线放射束;采用该技术后,心脏和左前降支冠状动脉的剂量降低了20%至70%。该方法也适用于IMRT。
心脏剂量与剂量约束
除了平均心脏剂量外,心脏亚结构没有明确的心脏剂量约束,也没有已知或目前用于识别高风险患者的生物标志物或遗传标记,并且对暴露于心脏辐射后的幸存者没有确定的监测影像或生物标志物。
3期NSABP-B51试验(NCT01872975)和3期Alliance A221505试验(NCT03414970)使用3至5 Gy的平均心脏剂量阈值来判断计划是否可接受。
近期也有研究表明,特定心脏区域的剂量与结局相关。¹⁰ 此外,一项研究发现左心室剂量比平均心脏剂量能更好地预测心脏结局;长期心脏风险的公式基于左心室剂量、年龄和心脏风险因素。⁷
动脉钙化筛查/监测
冠状动脉钙化(CAC)是一般人群未来心血管事件的最佳预测指标,并且在非增强CT上发现时,是动脉粥样硬化负荷的直接测量指标。¹⁰,¹¹
在放疗前,CAC与乳腺癌放疗后的心脏事件独立相关;在放疗计划和随访扫描中评估CAC可以提示哪些患者发生心脏事件的风险最高。
对于放射诱导性心血管毒性高风险患者人群,在基线和监测随访中也可以使用多种指南。¹²
心脏影像学与新兴数据
传统影像学可能不够敏感来检测相关的心脏功能障碍,近期接受放疗的乳腺癌患者系列研究已表明这一点。区域功能障碍评估和应变影像学可能被证明更为敏感。¹³,¹⁴,¹⁵
2021年的一项研究在基线、6周和12个月时进行了超声应变成像,发现应变的变化与左心室节段接受的剂量相关。¹⁶ 从基线应变恶化最严重的节段正是接受最大剂量的节段;尚不清楚这与临床功能障碍有何关联。
Bergom在总结时强调,自2013年以来,以心脏毒性为终点的试验比例仍然很低,并且需要在前瞻性临床环境中获得更多数据。
参考文献
- Bergom C. Radiation-induced cardiotoxicity in patients with breast cancer. Presented at the 2025 Miami Breast Cancer Conference; March 6-9, 2025; Miami, FL.
- Bilani N, Zabor EC, Elson L, Elimimian EB, Nahleh Z. Breast cancer in the United States: a cross-sectional overview. J Cancer Epidemiol. 2020;6387378. doi:10.1155/2020/6387378
- Clarke et al. Lancet. 2020.
- Zorn S, Rayan D, Brown SA, Bergom C. Radiation-induced cardiotoxicity: from bench to bedside and beyond. Adv Oncology. 2022;1:P1-13. doi:10.1016/j.yao.2021.02.001
- Darby SC, Ewertz M, McGale P, et al. Risk of ischemic heart disease in women after radiotherapy for breast cancer. N Engl J Med. 2013;368(11):987-998. doi:10.1056/NEJMoa1209825
- Taylor C, Correa C, Duane FK, et al. Estimating the risks of breast cancer radiotherapy: evidence from modern radiation doses to the lungs and heart and from previous randomized trials. J Clin Oncol. 2017;35(15):1641-1649. doi:10.1200/JCO.2016.72.0722
- van den Bogaard VA, Ta BD, van der Schaaf A, et al. Validation and modification of a prediction model for acute cardiac events in patients with breast cancer treated with radiotherapy based on three-dimensional dose distributions to cardiac substructures. J Clin Oncol. 2017;35(11):1171-1178. doi:10.1200/JCO.2016.69.8480. Published correction appears in J Clin Oncol. 2017;35(32):3736. doi: 10.1200/JCO.2017.76.2732
- Hooning MJ, Botma A, Aleman BM, et al. Long-term risk of cardiovascular disease in 10-year survivors of breast cancer. J Natl Cancer Inst. 2007;99(5):365-375. doi:10.1093/jnci/djk064
- van Nimwegen FA, Schaapveld M, Cutter DJ, et al. Radiation dose-response relationship for risk of coronary heart disease in survivors of Hodgkin lymphoma. J Clin Oncol. 2016;34(3):235-243. doi:10.1200/JCO.2015.63.4444
- Bergom C, Bradley JA, Ng AK, et al. Past, present, and future of radiation-induced cardiotoxicity: refinements in targeting, surveillance, and risk stratification. JACC CardioOncol. 2021;3(3):343-359. doi:10.1016/j.jaccao.2021.06.007
- Phillips WJ, Johnson C, Law A, et al. Comparison of Framingham risk score and chest-CT identified coronary artery calcification in breast cancer patients to predict cardiovascular events. Int J Cardiol. 2019;289:138-143. doi:10.1016/j.ijcard.2019.01.056
- Mitchell JD, Cehic DA, Morgia M, et al. Cardiovascular manifestations from therapeutic radiation: a multidisciplinary expert consensus statement from the international cardio-oncology society. JACC CardioOncol. 2021;3(3):360-380. doi:10.1016/j.jaccao.2021.06.003
- Harrow S, Palma DA, Olson R, et al. Stereotactic radiation for the comprehensive treatment of oligometastases (SABR-COMET): extended long-term outcomes. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2022;114(4):611-616. doi:10.1016/j.ijrobp.2022.05.004
- Bergom C, Rubenstein J, Wilson JF, et al. A pilot study of cardiac MRI in breast cancer survivors after cardiotoxic chemotherapy and three-dimensional conformal radiotherapy. Front Oncol. 2020;10:506739. doi:10.3389/fonc.2020.506739
- Boda-Heggemann J, Knopf AC, Simeonova-Chergou A, et al. Deep inspiration breath hold-based radiation therapy: a clinical review. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2016;94(3):478-492. doi:10.1016/j.ijrobp.2015.11.049
- Trivedi SJ, Tang S, Byth K, et al. Segmental cardiac radiation dose determines magnitude of regional cardiac dysfunction. J Am Heart Assoc. 2021;10(7):e019476. doi:10.1161/JAHA.120.019476
【全文结束】

