Comparative capabilities of the speckle-tracking echocardiography technologiesin two-dimensional and three-dimensional modes in the detection of subclinical cardiotoxicity in patients with breast cancer

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim. The study was to assess the deformation properties of the left ventricle (LV) myocardium in patients with breast cancer initially and after anthracycline chemotherapy according to 2D and 3D speckle-tracking echocardiography (STE).

Material and methods. the study included 99 patients with triple negative breast cancer with hypertensionandnormotension. All patients underwent standard transthoracic echocardiography with assessment of systolic function of the LV. To assess the indicator of global longitudinal strain (GLS), as a marker of cardiotoxicity, STE was used in two-and three-dimensional modes. In the three-dimensional STE mode, a new strain parameter, the global area strain (GAS) was evaluated.

Results. The study showed that in patients with breast cancer for a more accurate assessment of LV systolic function (ejection fraction) it is advisable to use 3D-echocardiography. A comparative analysis revealed statistically significantly lower values of the GLS according to the three-dimensional mode of STE compared to two-dimensional. The study also evaluated a new strain parameter – GAS (%). In patients with breast cancer during ROC analysis with a value of ³≥-14.0, the GAS indicator for the development of subclinical cardiotoxicity showed a sensitivity of 81.5% and a specificity of 73.3%.

Сonclusion. the advantage of the STE in the three-dimensional mode, in contrast to the two-dimensional mode, is the simultaneous and more accurate assessment of LVEF. The value of the additional parameter of LV deformation – the area of deformation requires further study.

About the authors

M. A. Saidova

National Medical Research Center of Cardiology

Email: ani_avalian@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3233-1862

д.м.н., проф., рук. отд.

Russian Federation, Moscow

A. A. Avalyan

National Medical Research Center of Cardiology

Author for correspondence.
Email: ani_avalian@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0442-4495

мл. науч. сотр.

Russian Federation, Moscow

E. V. Oshchepkova

National Medical Research Center of Cardiology

Email: ani_avalian@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3253-0669

д.м.н., проф., гл. науч. сотр.

Russian Federation, Moscow

V. N. Shitov

National Medical Research Center of Cardiology

Email: ani_avalian@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8878-7340

мл. науч. сотр. отд.

Russian Federation, Moscow

I. E. Chazova

National Medical Research Center of Cardiology

Email: ani_avalian@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9822-4357

акад. РАН, д.м.н., проф., зам. ген. дир.

Russian Federation, Moscow

References

  1. Curigliano G, Cardinale D, Dent S, et al. Cardiotoxicity of Anticancer Treatments: Epidemiology, Detection, and Management. CA Cancer J Clin. 2016;66:309-25. doi: 10.3322/caac.21341
  2. Curigliano G, еt al. Management of cardiac disease in cancer patients throughout oncological treatment: ESMO consensus recommendations. Ann Oncol. 2020;31:171-90. doi: 10.1016/j.annonc.2019.10.023
  3. Pizzino F, Vizzari G, Bomzeret C, et al. Diagnosis of Chemotherapy Induced Cardiotoxicity. J Patient Cent Res Rev. 2014:121-7. doi: 10.17294/2330-0698.1025
  4. Bovelli D, Plataniotis G, Roila F. Cardiotoxicity of chemotherapeutic agents and radiotherapy-related heart disease: ESMO Clinical Practice Guidelines. Ann Oncol. 2010;21:277-82. doi: 10.1093/annonc/mdq200
  5. Mondillo S, Galderisi M, Mele D, et al. Speckle-Tracking Echocardiography: A New Technique for Assessing Myocardial Function. J Ultrasound Med. 2011;30:71-8. doi: 10.7863/jum.2011.30.1.71
  6. Plana JC, et al. Expert Consensus for Multimodality Imaging Evaluation of Adult Patients during and after Cancer Therapy: A Report from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. J Am Soc Echocardiogr. 2014;27:911-39. doi: 10.1016/j.echo.2014.07.012
  7. Авалян А.А., Саидова М. А., Ощепкова Е. В. и др. Современные подходы к выявлению ранней субклинической кардиотоксичности, индуцированной химиотерапией, у больных раком молочной железы. Евразийский кардиологический журнал. 2018;3:50-5 [Avalyan AA, Saidova MA, Oshchepkova E V, et al. Modern approaches to detecting early subclinical cardiotoxicity induced by chemotherapy in patients with breast cancer. Eur Heart J. 2018;3:50-5 (In Russ.)].
  8. Zamorano JL, Lancellotti P, Rodriguez Muñoz D, et al. 2016 ESC Position Paper on cancer treatment and cardiovascular toxicity developed under the auspices of the ESC Committee for Practice Guidelines. Eur Heart J. 2016. doi: 10.1093/eurheartj/ehw211
  9. Чазова И.Е., Тюляндин С.А., Виценя М.В. и др. Руководство по диагностике, профилактике и лечению сердечно-сосудистых осложнений противоопухолевой терапии. Ч. I. Системные гипертензии. 2017;14(3):6-20 [Chazova IY, Tyulyandin SA, Vitsenia MV, et al. Clinical Manual for Diagnosis, Prevention and Treatment of Cardiovascular Complications of Cancer Therapy. Part I. Systemic Hypertension. 2017;14(3):6-20 (In Russ.)]. doi: 10.26442/2075-082X_14.3.6-20
  10. Kleijn SA, Mohamed FA Aly, Terwee CB, et al. O. Three-dimensional speckle tracking echocardiography for automatic assessment of global and regional left ventricular function based on area strain. J Am Soc Echocardiogr. 2011;24:314-21. doi: 10.1016/j.echo.2011.01.014
  11. Seo Y, Ishizu T, Atsumi A, et al. Three-Dimensional Speckle Tracking Echocardiography. Circ J. 2014:1290-301. doi: 10.1253/circj.CJ-14-0360
  12. Santoro C, et al. 2D and 3D strain for detection of subclinicalanthracyclinecardiotoxicity in breast cancerpatients: a balance with feasibility. Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 2017:1-7. doi: 10.1093/ehjci/jex033
  13. Dorosz JL, Lezotte DC, Weitzenkamp DA, et al. Performance of 3-dimensional echocardiography in measuring left ventricular volumes and ejection fraction: a systematic review and meta-analysis. J Am Coll Cardiol. 2012;59(20):1799-808. doi: 10.1016/j.jacc.2012.01.037
  14. Саидова М.А. Трехмерная эхокардиография: вчера, сегодня, завтра. Consilium Medicum. 2006;8(5):127-32 [Saidova MA. Three-dimensional echocardiography: yesterday, today, tomorrow. Consilium Medicum. 2006;8(5):127-32 (In Russ.)].
  15. Sorrentino R, Esposito R, Pezzullo E, et al. Real-time three-dimensional speckle tracking echocardiography: technical aspects and clinical applications. Research Reports in Clinical Cardiology. 2016;2016(7):147-58. doi: 10.2147/RRCC.S107374
  16. Radwan H, Hussein E. Value of global longitudinal strain by two dimensional speckle tracking echocardiography in predicting coronary artery disease severity. Egypt Heart J. 2017;69:95-101. doi: 10.1016/j.ehj.2016.08.001
  17. Ky B, Putt M, Sawaya H, et al. Early increases in multiple biomarkers predict subsequent cardiotoxicity in patients with breast cancer treated with doxorubicin, taxanes, and trastuzumab. J Am Coll Cardiol. 2014; 63(8):809-16. doi: 10.1016/j.jacc.2013.10.061
  18. Sawaya H, Sebag IA, Plana JC, et al. Early Detection and Prediction of Cardiotoxicity in Chemotherapy-Treated Patients. Am J Cardiol. 2011;107(9):1375-80. doi: 10.1016/j.amjcard.2011.01.006
  19. Song F-Y, Shi J, Guo Y, et al. Assessment of biventricular systolic strain derived from the two-dimensional and three-dimensional speckle tracking echocardiography in lymphoma patients after anthracycline therapy. Int J Cardiovasc Imaging. 2017;33(6):857-68. doi: 10.1007/s10554-017-1082-6
  20. Boyd A, Stoodley P, Richards D, et al. Anthracyclines induce early changes in left ventricular systolic and diastolic function: A single centre study. PLoS One. 2017;12(4):1-15. doi: 10.1371/journal.pone.0175544
  21. Chen J, et al. Early Detection of Cardiotoxicity by 3D Speckle Tracking Imaging of Area Strain in Breast Cancer Patients Receiving Chemotherapy. Еchocardiography. 2019;36(9):1682-8. doi: 10.1111/echo.14467
  22. Reant P, Barbot L, Touche C, et al. Evaluation of global left ventricular systolic function using three-dimensional echocardiography speckle-tracking strain parameters. J Am Soc Echocardiogr. 2012;25(1):68-79. doi: 10.1016/j.echo.2011.10.009

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure: 1. Diagnostic significance of LVEF according to 2D-echocardiography as a marker of cardiotoxicity in breast cancer patients.

Download (132KB)
Indexing metadata
3. Figure: 2. Diagnostic significance of LVEF according to 3D-echocardiography as a marker of cardiotoxicity in breast cancer patients

Download (122KB)
Indexing metadata
4. Figure: 3. GLS indices in BC patients with AH and normotension before and after chemotherapy. Here and below in table. 3: * p <0.05.

Download (82KB)
Indexing metadata
5. Figure: 4. Application of the STE method in a two-dimensional mode in a BC patient with AH before and after CT. Bull's eye presentation.

Download (130KB)
Indexing metadata
6. Figure: 5. Diagnostic significance of GLS index as a marker of cardiotoxicity in breast cancer patients.

Download (128KB)
Indexing metadata
7. Figure: 6. Comparison of STE in terms of GLS in BC patients with AH at baseline and after CT.

Download (57KB)
Indexing metadata
8. Figure: 7. Comparison of STE in terms of GLS in breast cancer patients with normotension at baseline and after chemotherapy.

Download (60KB)
Indexing metadata
9. Figure: 8. Diagnostic significance of GAS as a marker of cardiotoxicity in breast cancer patients with sensitivity 81.5%, specificity 73.3%.

Download (129KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2020 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
 
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».