Medizinische Fachliteratur zur Herzschädigung durch Chemo- und Strahlentherapie bei Brustkrebs (Teil 1)
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heart failure chemotherapeutic agents breast cancer
cardiooncology chemotherapeutic breast cancer
und zusammengestellt
von Dr. Joachim Gruber
J Oncol. 2015; 2015: 263950.
Published online 2015 Aug 2
doi: 10.1155/2015/263950 , PMCID: PMC4537747
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4537747/
Multimodality Imaging in Cardiooncology
Fausto Pizzino, Giampiero Vizzari, Rubina Qamar, Charles Bomzer, Scipione Carerj, Concetta Zito, and Bijoy K.
Khandheria
Zusammenfassung Herzinsuffizienz, Herzmuskelunterversorgung, Bluthochdruck, Herzmuskelentzündung und Thrombose sind typische Nebenwirkungen von herzschädigenden chemotherapeutischen Mitteln. Echoradiographie und nuklearmedizinische Methoden werden weithin in klinischer Praxis verwendet, und der Bruchteil des von der linken Herzkammer (Anmerkung, J. Gruber: der Hauptkammer) hinausgepumpten Bluts (linksventrikuläre Ejektionsfraktion, LVEF) ist der wichtigste Parameter, mit dem man chemotherapie-bedingte Herzmuskelschädigung untersucht. Aber LVEF nimmt erst spät ab, lange nach einem Stadium von stillem Herzmuskelschaden, den klassische bildgebende Verfaren nicht entdecken können. Neue bildgebende Verfahren, u.a.
haben eine hohe Sensitivität (Empfindlichkeit) beim Auffinden der frühesten Funktionsveränderung der linken Herzkammer bewiesen, die im Zusammenhang steht mit einer zukünftigen Entwicklung einer Chemotherapie-bedingten Herzmuskelerkrankung. Frühe Diagnose von Herzbeeinträchtigung bei Krebspatienten kann rechtzeitige und angemessene Behandlungssteuerung und die Veranlassung von herzschützenden Strategien möglich machen. |
Abstract Heart failure, myocardial ischemia, hypertension, myocarditis, and thrombosis are typical manifestation of cardiotoxicity by chemotherapeutic agents. Echocardiography and nuclear medicine methods are widely used in clinical practice and left ventricular ejection fraction is the most important parameter to asses myocardial damage secondary to chemotherapy. However, left ventricular ejection decrease is a delayed phenomenon, occurring after a long stage of silent myocardial damage that classic imaging methods are not able to detect. New imaging techniques including
have demonstrated high sensitivity in detecting the earliest alteration of left ventricular function associated with future development of chemotherapy-induced cardiomyopathy. Early diagnosis of cardiac involvement in cancer patients can allow for timely and adequate treatment management and the introduction of cardioprotective strategies. |
1. Einführung Herzinsuffizenz (kardiale Dysfunktion, HF) ist die häufigste Folge von Kardiotoxizität. Obwohl die sog. linksventrikuläre Ejektionsfraktion (LVEF) in der klinischen Praxis weitverbreitet benutzt wird, um die Herzfunktion zu beobachten, hat sie keine hohe Empfindlichkeit (Sensitivität) beim Entdecken subklinischer (d.h. klinisch nicht sichtbarer) Herzmuskelfehlfunktion gezeigt. Neue Parameter und neue bildgebende Techniken wurden entwickelt, um die Begrenzungen der isolierten Bewertung der LVEF zu überwinden. |
1. Introduction Heart failure (HF) is the most common manifestation of chemotherapy induced cardiotoxicity. Although left ventricular ejection fraction (LVEF) is widely utilized in monitoring the cardiac function in clinical practice, it has not demonstrated high sensitivity in detecting subclinical myocardial dysfunction. New parameters and new imaging techniques have been developed in order to overcome the limitations related to isolate evaluation of LVEF [2, 3]. |
2. Klinische Manifestationen der Kardiotoxiziät HF tritt mit einer Häufigkeit zwischen 0.5 und 28% auf, abhängg von der verwendeten Medikation, und ist die häufigste klinische Erscheinung der Chemotherapie-bedingten Kardiotoxizität. Dem Beginn von
geht ein variabler Zustand von Herzmuskel-Insuffizienz ohne klinische Symptome voraus. Traditionell wird Chemotherapie-bedingte Kardiotoxizität in 2 Gruppen geteilt: Typ I ist typisch für Anthrazykline und wird auf Schädigung und Absterben von Herzmuskelzellen zurückgeführt. Diese Schädigung ist ein unamkehrbarer und Dosis-abhängiger Prozess. Typ II wird durch Trastuzumab herbeigeführt und wird auf die Behinderung des ErbB2-Wegs zurückgeführt. Gewöhnlich ist diese Fehlfunktion umkehrbar und nicht von der ingesamt aufgenommenen Dosis abhängig. Erkrankung der Herzkranzgefäße mit den Symptomen
wird im Wesentlichen auf den Gebrauch von Antimetaboliten (insbesondere 5-Fluorouracil) zurückgeführt. De Forni berichtete eine Auftrittshäufigkeit von 7.6% von akuten Herzkranzsymptomen bei mit 5-Fluorouracil behandelten Patienten, während Herztod eine Häufigkeit von 2.2% hatte. Bluthochdruck is eine relativ häufige Nebenwirkung von einigen Antiangiogenetika wie
Es treten die üblichen Bluthochdruckfolgen auf. |
2. Clinical Manifestations of Cardiotoxicity HF occurs with an incidence range included between 0.5 and 28%, depending on the medication used, and is the most common clinical manifestation of the cardiotoxicity induced by chemotherapy [1]. The onset of
is usually preceded by a variable stage of subclinical myocardial dysfunction. Traditionally cardiotoxicity induced by chemotherapy (chemotherapy-related myocardial dysfunction) has been classified into two groups [4]:
Coronary artery disease, presenting with
is mainly related to use of antimetabolites (particularly 5-fluorouracil). De Forni reported an incidence of acute coronary syndromes of about 7.6% in patients treated with 5-fluorouracil while cardiac mortality reached 2.2% [6]. Hypertension is a relatively common side effect of several antiangiogenetic drugs like
Underlying artery hypertension is the most important risk factor for the development of the secondary disease. Cancer patients have a high incidence of thromboembolic events depending on cancer-related factors (primitive malignancy localization, immobility, HF, arrhythmias, etc.) [7] and additional effects of some chemotherapeutic agents, particularly, cisplatin and thalidomide [8, 9]. |
3. Krebsbehandlung und Kardiotoxizität: Wer sind die Akteure? Die Mehrzahl der Kardiotoxizitiätsstudien konzentrieren sich auf Patienten, die mit Anthracyclinen und Trastuzumab behandelt wurden.
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3. Cancer Treatment and Cardiotoxicity: Who Are the Actors? The majority of studies on cardiotoxicity focus on patients treated with anthracyclines and trastuzumab.
use has been related to onset of HF within 1 year in about 2% of treated patients [1].
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4. Wie diagnostiziert man Kardiotoxizität: Notwendigkeit für Multimodale Bildgebungsverfaren Bildgebende Methoden traten in den letzten Jahrzehnten als Wegweiser beim Beobachten von Kardiotoxizität bei Krebspatienten Linksventrikuläre Ejektionsfraktion (LVEF) wird weithin als der wichtigste Parameter für die Diagnose von Kardiotoxizität angesehen. Die meist-validierte Definition der Kardiotoxizität wurde vom Cardiac review and Evaluation Committee aufgestellt. Kardiotoxizität kann definiert werden entweder durch den Beginn von HF-Symptomen und -Anzeichen oder durch eine asymptomatischen (unmerkliche) Abnahme der LVEF wie im Folgenden definiert: Die Diagnose Kardiotoxizität ist etabliert, wenn mindestens eines der folgenden Kriterien erfüllt ist:
Obwohl die Entwicklung von neuesten bildgebenden Techniken die genaue und reproduzierbare Auswertung von Volumen und von Veränderung der LVEF erlaubt hat, erschien es seit Kurzem bewiesen, dass der Abfall der LVEF eine späte Erscheinung in der Physiopathologie (im Krankheitsbild) der Chemotherapie-bedingten Kardiotoxizität ist. Dies hat die Kliniker dazu gebracht, nach anderen bildgebenden Methoden Ausschau zu halten, welche die Herzfunktion unabhängig von Herzvolumen-Änderungen bewerten, mit dem Ziel, die frühesten Manifestaton der Kardiotoxizität zu entdecken und die Therapie angemessen zu gestalten. Einige dieser Methoden, wie Speckle Tracking Abbilden, haben schon Eingang in die klinische Praxis gefunden, während andere in experimentellen Rahmen untersucht werden. |
4. How to Diagnose Cardiotoxicity? The Need for Multimodality Imaging Imaging methods emerged in the last decades as the landmark in monitoring cardiotoxicity in cancer patients. Left ventricular ejection fraction (LVEF) is widely considered the most important parameter for the diagnosis of cardiotoxicity. The most validated definition of cardiotoxicity has been established by the cardiac review and evaluation committee [13]. Cardiotoxicity can be defined either by the onset of HF symptoms and signs or by an asymptomatic decrease of LVEF as follows. Cardiac Review and Evaluation Committee Criteria for Diagnosis of Cardiotoxicity. The diagnosis of cardiotoxicity is established if one or more criteria are present:
Although the evolution of most recent imaging techniques has allowed accurate and reproducible evaluation of volumes and of alteration of LVEF, recently it has appeared evident that the drop of LVEF represents a late phenomenon in the physiopathology of the chemotherapy-induced cardiotoxicity. This evidence has led the clinicians to look to other imaging methods that evaluate cardiac function independently of cardiac volumes changes, aiming to detect the earliest manifestation of cardiotoxicity and allowing for the appropriate management of the therapy. Some of these methods such as speckle tracking imaging have been already introduced in clinical practice whereas others are under investigation in experimental settings. |
5. Auf der Auswertung von LVEF basierende Methoden: Von der Echokardiographie zur Herz-Magnetresonanztomographie (CMR) 5.1 2-D Echokardiographie (2DE) LVEF mit 2DE ausgewertet ist der am meisten benutzte Parameter bei der Überwachung der Herzfunktion von chemotherapierten Patienten. ... eine neuerliche Untersuchung stellte fest, dass 2DE nicht in der Lage ist, eine Abnahme von <10% von verschiedenen Personen konsistent festzustellen. ...
("[D]er linke Ventrikel [(LV) ist], insbesondere beim Herzkranken, eine komplexe geometrische Struktur. Die 2D-echokardiographische Analyse der linksventrikulären Volumina ist nur dann möglich, wenn vereinfachende Annahmen über die geometrische Struktur getroffen werden. Die 3D-Echokardiographie vermeidet diese Vereinfachungen und erlaubt somit eine direktere Erfassung dieser Parameter." Quelle: T. Hofmann , M. Rybczynski, O. Franzen, "Verbesserte Beurteilung der linksventrikulären Funktion mittels 3D-Echokardiographie", Zeitschrift für Kardiologie, December 2005, Volume 94, Issue 4, pp iv31-iv37]
Trotzdem wird in der klinischen Praxis LVEF weiterhin meist mit 2DE bestimmt, weil 2DE weithin vorhanden und leicht handhabbar ist. 5.2 Echtzeit 3D Echokardiographie (RT-3DE) LVEF mit RT-3DE bestimmt zeigte
5.3 Kontrast-Echokardiographie
5.4 Nuklearmedizinische Bildgebungsverfahren - selten angewandt 5.5 Herz-Magnetresonanztomographie (CMR) - niedrige Verbreitung, erhöhte Kosten. Weniger genau bei Patienten mit Arrhythmie In den letzten Jahren ist CMR als Technikstandard hervorgegangen zur Bewertung von LV-Masse und Volumen, womit CMR die genaueste Bewertung von globaler und regionaler Herzmuskel-Fehlfunktion liefert. CMR ist indiziert als eine Alternative zu 2DE, insbesondere bei Patienten mit einer echokardiographischen Kardiotoxizitätadiagnose, bei denen die Behandlungsunterbrechung nicht empfehlenswert sein könnte, oder bei Patienten mitschlechten Echokardiographie-Bildern. |
5. Methods Based on the EVALUATION OF LVEF: From Echocardiography to Cardiac Magnetic Resonance 5.1. Two-Dimensional Echocardiography (Videos 1 and 2; see Supplementary Material available online at http://dx.doi.org/10.1155/2015/263950) LVEF evaluated by two-dimensional echocardiography (2DE) is the most used parameter in monitoring the cardiac function in chemotherapy-treated patients. ... a recent investigation reported that 2DE is unable to estimate a decrease <10% when performed by different investigators [14] ... Nevertheless, LVEF derived by 2DE remains the most used method in clinical practice because of its high availability and feasibility. 5.2. Real-Time Three-Dimensional Echocardiography LVEF provided by RT-3DE demonstrated
5.3. Contrast Echocardiography
5.4. Nuclear Medicine Imaging - seldom used 5.5. Cardiac Magnetic Resonance (CMR) - low availability and elevated cost & less accurate in subjects with arrhythmias In the last years, CMR has emerged as the criterion standard technique in the evaluation of LV mass [22] and volumes, providing the most accurate evaluation of global and regional myocardial dysfunction [23]. CMR is indicated as an alternative to 2DE, particularly in patients with an echocardiographic cardiotoxicity diagnosis in whom the interruption of treatment could be inadvisable or in patients with poor echocardiographic images [26] |
6. Neue Methoden und Strategien die Herzfunktion unabhängig von LVEF zu überwachen: Klinische Praxis und Ausblick in die Zukunft 6.1 2DE und Gewebe-Doppler-Bildgebung (TDI) - fast vollständig durch Speckle Tracking Echokardiographie ersetzt. 6.2 Zweidimensionale Speckle Tracking Echokardiographie (2DE-STE) 2D-STE analysiert die Herzmuskel-Verformung auf 2-dimensionalen Bildern, indem sie natürliche akustische Reflexionen und Interferenz-Muster (sog. Speckles) verfolgt. (s. Herzzentrum Brandenburg)
2D-STE liefert eine genaue Angabe von longitudinaler, Umfang- und radialer Komponente der ventrikulären Deformation. Twist, Untwist und Torsion aind zusätzliche Parameter, welche die Verwindungs-Deformation des linken Ventrikels (LV) bewerten. Strain bestimmt mit 2D-STE entdeckte frühe Hermuskel-Fehlfunktion bei Patienten nach Chemotherapie.
Diesen Ergebnissen entsprechend definierte das jüngste Konsensdokument der American Society of Echocardiography/European Association of Cardiovascular Imaging (ASE/EACVI), dass eine Veränderung im GLS >15% eine starke Vorhersage für die Entwicklung von Kardiotoxizität liefert, während eine Veränderung <8% nicht signifikant ist. (Bemerkung: Die STE-Aussagen zur Deformation sind zur Zeit noch Software-abhängig) 6.3. Dreidimensionale Speckle-Tracking Echokardiographie - nicht weitverbreitet, daher noch im experimentellen Stadium 6.4. Stress-Echokardiographie - bringt wahrscheinlich keinen zusätzlichen Nutzen 6.5. Herz-Kernspinresonanz-Bildgebung (CMR) 6.5.1. Entdeckung von früher Kardiotoxizität 3 Tage nach Therapiebeginn: Vorhersage einer Verringerung der LVEF, die 6 Monate und 28 tage nach Therapieende auftrat. 6.5.2. Entdeckung von später Kardiotoxizität Verringerung der LV-Masse wurde als Marker für späte Kardiotoxizität ausgewertet, ein unabhängiger Vorhersageparameter für wesentliche schädlïche kardiovaskuläre Ereignisse. |
6. New Methods and Strategies to Monitor Cardiac Function INEDEPENDENTLY OF LVEF: Clinical Practice and Future Insights 6.1. 2DE and Tissue Doppler Imaging (TDI) - almost totally replaced by speckle tracking echocardiography 6.2. 2-Dimensional Speckle Tracking Echocardiography (2D-STE) 2D-STE analyzes the myocardial deformation on 2-dimensional images by tracking natural acoustic reflections and interference patterns, called "speckle".
2D-STE provides an accurate definition of longitudinal, circumferential, and radial component of the ventricular deformation. Twist, untwist, and torsion are additional parameters that evaluate the torsional deformation of the left ventricle. Strain evaluated by 2D-STE detected early myocardial dysfunction in chemotherapy-treated patients.
According to these findings, the recent consensus document released by the American Society of Echocardiography/European Association of Cardiovascular Imaging (ASE/EACVI) defined that a variation in GLS >15% is strongly predictive of future development of cardiotoxicity, while a variation <8% is not significant [26]. (An important limitation associated with the use of STE is represented by differences in the deformation values provided by software from different vendors [43].) 6.3. Three-Dimensional Speckle Tracking Echocardiography - not widely available in the echo-labs; thus its use, so far, has to be considered experimental 6.4. Stress Echocardiography - not likely of any incremental value 6.5. Cardiac Magnetic Resonance (CMR) A good incremental value provided by CMR relies on the possibility of the method to perform a tissue characterization, identifying fibrosis and edema. The use of this technique can be used to investigate both early and late myocardial dysfunction. 6.5.1. Detection of Early Cardiotoxicity (predicted after 3 days of chemotherapy reduction of LVEF at 28 days and 6 month post therapy), 6.5.2. Detection of Late Cardiotoxicity Reduction of LV mass has been evaluated as a marker of late cardiotoxicity, an independent predictor associated with major adverse cardiovascular events [55]. |
Clin Med Insights Cardiol. 2015; 9(Suppl 2): 47-51.
Published online 2015 Aug 2. doi: 10.4137/CMC.S19704
Received 2015 Mar 10; Revised 2015 Jul 1; Accepted 2015 Jul 8
PMCID: PMC4525792
Getting to the Heart of the Matter: An Overview of Cardiac Toxicity Related to Cancer Therapy
Carine E Hamo and Michelle Weisfelner Bloom
Department of Medicine, Stony Brook University Hospital, Stony Brook, NY, USA
Department of Medicine, Division of Cardiology, Stony Brook University Hospital, Stony Brook, NY, USA
CORRESPONDENCE: Email: michelle.bloom@stonybrookmedicine.edu
Tabelle 1
Krebsmedikamente und ihre Kardiotoxizität
Notation:
Abkürzungen: BNP, HTN usw. siehe Abbreviations links
Erklärung: Perikarditis = Herzbeutelentzündung |
Deutsches Ärzteblatt | Jg. 111 | Heft 10 | 7. März 2014
Kardiotoxizität onkologischer Therapien
Axel Schlitt, Karin Jordan, Dirk Vordermark, Jürgen Schwamborn, Thorsten Langer, Christoph Thomssen
Quelle: Schlitt A, Jordan K, Vordermark D, Schwamborn J, Langer T, Thomssen C: Cardiotoxicity and oncological treatments. Dtsch Arztebl Int 2014; 111(10): 161-8. DOI: 10.3238/arztebl.2014.0161
Quelle: Schlitt et al. Cardiotoxicity and oncological treatments. Dtsch Arztebl Int 2014; 111(10): 161-8. DOI: 10.3238/arztebl.2014.0161 |
Auftreten von akuter Herzinsuffizienz oder Tod durch Herzversagen nach Behandlung mit Doxorubicin, Cyclophosphamid, Paclitaxel (ACP) oder Doxorubicin, Cyclophosphamid, Paclitaxel in Kombination mit Trastuzumab (ACPH). |
Zum Teil 2
Stand: 20.9.2015