Clinical and echocardiographic features of cardiac angiosarcoma

Yueli Wang; Li Song; Baorong Niu; Yan Chen; Nan Zhang; Yihua He

doi:10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2023.04.004

Chinese Journal of Medical Ultrasound (Electronic Edition) >

2023 , Vol. 20 >Issue 04: 398 - 403

DOI: https://doi.org/10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2023.04.004

Cardiovascular Ultrasound

Clinical and echocardiographic features of cardiac angiosarcoma

Yueli Wang ,
Li Song ,
Baorong Niu ,
Yan Chen ,
Nan Zhang ,
Yihua He ^,^†

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Beijing Key Laboratory of Maternal-Fetal Medicine and Fetal Heart Disease, Echocardiographic Medical Center, Beijing Anzhen Hospital Affiliated to Capital Medical University, Beijing 100029, China
Department of Radiology, Beijing Anzhen Hospital Affiliated to Capital Medical University, Beijing 100029, China

Corresponding author: He Yihua, Email: heyihuaecho@hotmail.com

Received date: 2021-08-03

Online published: 2023-08-07

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Fold

Abstract

Objective

To investigate the clinical and echocardiographic manifestations of primary cardiac angiosarcoma (CA) in order to provide a basis for its clinical diagnosis and treatment.

Methods

The clinical data and echocardiographic features, including the tumor location and adjacent infiltration, of 12 cases of CA pathologically diagnosed at Anzhen Hospital from 2009 to 2021 were reviewed retrospectively.

Results

Twelve patients with CA were identified, including eight males and four females, with an average age of (44±15) years old. Of the 12 individuals included, six had distant metastases and six had localized CA. Ten of them were described by echocardiography as having cardiac space-occupying lesions, all located in the right heart cavity with a wide base; the remaining two cases were diagnosed with pericardial angiosarcoma, which showed an isolated massive pericardial effusion on echocardiography and no clear space-occupying lesion was found. Pericardial involvement was a common complication; six cases (6/12, 50%) presented with pericardial effusion, and one patient had a negative pericardial effusion cytology. Both the left and right ventricles were functioning normally in all the 12 cases. Some patients had abnormal hemodynamics, three cases (3/12, 25%) had tricuspid orifice obstruction, two (2/12, 17%) had superior vena cava orifice obstruction, and another two had poor motion of posterior leaflet of tricuspid valve due to tumor compression. One case had right ventricular basal dyskinesia.

Conclusion

Echocardiography is sensitive in detecting intra-cardiac masses. CA tends to occur in the right side of the heart chambers and is prone to invade adjacent structures, with pericardial effusion being the most common. The echocardiographic features of CA remain to be further explored and determined.

Key words： Caridac angiosarcoma; Echocardiography; Clinical feature

Cite this article

Yueli Wang , Li Song , Baorong Niu , Yan Chen , Nan Zhang , Yihua He . Clinical and echocardiographic features of cardiac angiosarcoma[J]. Chinese Journal of Medical Ultrasound (Electronic Edition), 2023 , 20(04) : 398 -403 . DOI: 10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2023.04.004

原发性心脏血管肉瘤（cardiac angiosarcoma，CA）虽极为罕见，但却是最常见的心脏恶性肿瘤，占所有原发性心脏恶性肿瘤的30%^［1］。CA是源于血管内皮的恶性肿瘤，侵袭性强，进展快，文献报道其早期临床诊断困难，发现时通常已发生转移，临床治疗效果差，中位生存期较短，为5~13个月^{［2, 3］}。因此，需要一种既准确又经济的检查手段辅助临床诊断，为此本研究回顾了首都医科大学附属北京安贞医院12例CA病例的超声心动图资料和临床及随访资料，探究原发性CA的超声心动图特征，以期提高对CA的早期诊断能力，避免延误诊断，为患者争取治疗时机。

资料与方法

一、对象

收集首都医科大学附属北京安贞医院2009年1月至2021年1月，有超声心动图资料并经病理证实为原发性CA的病例12例，对其临床及超声心动图资料进行回顾性研究，本研究经首都医科大学附属北京安贞医院伦理委员会批准（批件号：023007X）。

二、仪器与方法

1.仪器：采用Philips iE33彩色多普勒超声诊断仪，S5-1探头，频率1.7~3.4 MHz；Philips EPIQ7C彩色多普勒超声诊断仪，S5-1探头，频率1.7~3.4 MHz；GE Vivid 7超声心动诊断仪，3S-RS探头，频率1.7~3.4 MHz。

2.超声心动图检查：患者均进行经胸二维、彩色及频谱多普勒超声心动图检查。二维超声心动图主要观察肿瘤大小、位置、形态及与邻近组织结构的关系。彩色多普勒主要观察肿瘤对瓣口血流的影响等，测量房室瓣口血流速度及梗阻程度。

3.临床资料收集：对患者的临床资料进行回顾性分析，其中包括临床症状及外科手术记录。

4.随访：采用电话和门诊复诊的方式进行随访，截止日期为2021年5月15日。

结果

一、一般资料

所有患者均为首次诊断，无家族史、无药物滥用史、无特殊职业接触史。其中6例为局限性血管肉瘤；6例存在远处转移，其中肺转移5例，右侧胸膜转移1例。12例患者中，男性8例，女性4例，平均诊断年龄（44±15）岁（范围：23~74岁），从症状出现至确诊的中位时间为1.25个月（范围：0.75~12个月）。其中1例有肺结核病史，1例高血压病史2年，1例2型糖尿病史13年合并陈旧性脑梗死病史15年。

二、临床症状

本研究病例临床表现多样化、无特异性，主要包括：胸闷10例，憋气4例，喘憋1例，心悸2例，胸痛2例，气短2例，咳嗽2例，晕厥2例，意识丧失2例，下肢水肿3例，心脏压塞2例（表1）。

表1 12例心脏血管肉瘤患者一般临床特点

病例	性别	年龄（岁）	病史	附着部位	转移	临床表现	症状出现至确诊时间（月）
1	女	23	-	右房室沟中部	-	胸闷、憋气、咳嗽、咳痰	1
2	女	41	-	心包内（广泛心脏表面）	-	胸闷、下肢水肿、心脏压塞	1
3	男	49	-	右心房侧房间隔	肺	胸闷、憋气	1.5
4	女	33	-	右心房侧壁，达三尖瓣环	-	胸闷、憋气、下肢水肿	3
5	男	62	肺结核	心包内（右心房表面）	肺	胸闷、喘憋、咳嗽、咳痰、下肢水肿、心脏压塞	1
6	男	50	-	右心房侧壁	-	胸闷	12
7	男	24	-	右心房侧壁，达房室沟	-	胸闷、憋气、意识丧失	1
8	男	61	高血压	右心房内房间隔中上部	肺	晕厥，心悸，胸闷	6
9	男	74	糖尿病、脑梗死	右心房侧壁	肺	晕厥、意识丧失	1
10	女	47	-	右心房侧壁，达房室沟	-	胸闷、心悸	0.75
11	男	26	-	右心房侧壁，达房室沟	肺	胸闷、气短	7
12	男	33	-	右心房侧壁累及部分下腔静脉开口	胸膜	胸痛、气短、胸痛	4

注：-表示无相关信息

三、超声心动图特点

12例患者均经超声心动图检查。10例描述为心脏占位，均位于右心腔，心腔内肿物均表现为形态不一的固定的实性团块，多为中等回声，少数为低回声或混合回声。肿块最大径范围29~103 mm。其中7例附着点位于右心房侧壁（图1a，1b），1例附着点位于右房室沟（图1c，1d），2例附着点位于房间隔（图1e，1f）。实性占位中4例合并心包积液（2例少量，1例中量，1例大量），2例三尖瓣环受压并致三尖瓣后叶运动减低，3例三尖瓣口梗阻，2例上腔静脉口受压。另2例描述为孤立性大量心包积液，未发现明确占位。12例均未发现瓣膜直接受累，8例合并三尖瓣功能异常，1例描述为室间隔运动低平，1例描述为右心室基底段运动减低，所有患者心功能均正常（表2）。

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图1 原发性心脏血管肉瘤超声心动图图像。图1a，1b为病例9，四腔心切面示近房顶右心房侧壁见一偏低回声肿块，附着面基底径广，未累及三尖瓣根部（图a白色箭头所示），肿块内见血流信号进入右心房（图a黄色箭头所示）；剑突下切面示右心房内见一偏低回声肿块（图b白色箭头所示），下腔静脉入右心房血流受阻（图b黄色箭头所示）。图1c，1d为病例11，斜四腔心切面示右心房侧壁见一偏中等回声肿块，附着面基底径广，累及三尖瓣根部（图c白色箭头所示），心包腔内见大量液性暗区（图d黄色箭头所示，白色箭头所示为肿块）。图1e，1f为病例8，斜四腔心切面示右心房侧壁见一中等回声肿块，附着于房间隔中上部（图e白色箭头所示）；剑突下切面示右心房内房间隔中上部见一等回声肿块（图f白色箭头所示），上腔静脉入右心房血流受阻（图f黄色箭头所示）

注：RV为右心室；RA为右心房；LV为左心室；LA为左心房；IVC为下腔静脉；SVC为上腔静脉

表2 12例心脏血管肉瘤患者超声心动图特点

病例	附着部位	最大径（mm）	受累部位	三尖瓣功能	室壁运动	心功能
1	右房室沟中部	62	三尖瓣环受压，三尖瓣后叶受累运动减低，三尖瓣口梗阻；浸润心肌，少量心包积液	轻度梗阻	正常	正常
2	心包内（广泛心脏表面）	-	大量心包积液	轻度关闭不全	正常	正常
3	右心房内房间隔	70	-	正常	正常	正常
4	右心房侧壁，达三尖瓣环	103	三尖瓣口梗阻；上腔静脉入右心房口受压	轻度梗阻	正常	正常
5	心包内（右心房表面）	-	大量心包积液	轻度关闭不全	室间隔运动低平	正常
6	右心房侧壁	29	-	正常	正常	正常
7	右心房侧壁，达房室沟	55	中量心包积液	轻度关闭不全	正常	正常
8	右心房内房间隔	41	上腔静脉入右心房口受压	轻度关闭不全	正常	正常
9	右心房侧壁	58	侵及右心房侧心包	轻度关闭不全	正常	正常
10	右心房侧壁，达房室沟	60	-	正常	正常	正常
11	右心房侧壁，达房室沟	82	大量心包积液；三尖瓣环受压，三尖瓣后叶受累运动减低，三尖瓣口梗阻	轻度梗阻	右心室基底段运动减低	正常
12	右心房侧壁累及部分下腔静脉开口	48	少量心包积液	正常	正常	正常

注：- 表示无相关信息

四、术前临床检验结果

6例有血清肿瘤标志物检测结果：2例女性患者的血清糖类抗原-125（carbohydrate antigen 125，CA-125）均升高，其中1例女性患者的血清糖类抗原-199（carbohydrate antigen 199，CA-199）也同时升高，4例男性患者血清CA-199水平无明显升高。2例（2/4）男性患者血清铁蛋白升高。7例有C-反应蛋白结果，均升高。凝血功能检测中：8例D-二聚体水平均升高；6例（6/10）血浆凝血酶原时间升高；4例（4/9）凝血酶原时间比率-国际化标准化值（international normalized ratio，INR）升高。病例5心包穿刺后细胞学检查为阴性。

五、病理学特征

通过根治性心脏外科手术切除（8例）和开胸活检（3例）获得11例原发性肿瘤标本。结合术中探查及影像学检查，10例发生于心腔内肿瘤中，8例侵及心包，4例包裹右冠状动脉，1例发生于心脏表面肿瘤者右冠状动脉受包裹致管腔狭窄。11例于首都医科大学附属北京安贞医院接受病理实验室检查：瘤体大体呈灰白色、灰褐色或灰白褐色，切面呈灰白色或灰褐色实性，质地较软或中等，1例伴有部分囊性变，3例切面伴出血。免疫组化染色：CD31阳性（10/11）、CD34阳性（11/11）最常见，其次是SMA阳性（5/11）和Vimentin阳性（7/11）。肿瘤分化程度指标Ki-67水平范围为10%~85%（表3）。镜下肿瘤细胞弥漫性生长，形态多样，核异型性显著，3例（病例6、7、9）提示管腔样结构形成。

表3 12例心脏血管肉瘤临床检验及病理免疫组化结果

病例	血清肿瘤标志物			D-二聚体（μg/L）	PT（s）	INR	CRP（mg/L）	CD31	CD34	Ki-67	SMA	Vimentin
病例	CA-125（U/ml）	CA-199（U/ml）	Ferritin（ng/ml）	D-二聚体（μg/L）	PT（s）	INR	CRP（mg/L）	CD31	CD34	Ki-67	SMA	Vimentin
1	NK	NK	NK	NK	NK	NK	NK	+	+	＞50%	NK	NK
2	48.2	40.6	NK	NK	10.2	0.96	18.11	+	+	-	-	+
3	NK	NK	NK	NK	NK	NK	10.87	+	+	80%	-	NK
4	NK	NK	NK	NK	16.6	1.39	34.01	+	+	80%	-	NK
5	NK	3.2	636.0	2383	15.2	1.33	16.87	+	+	25%	+	+
6	NK	3.2	196.5	269	10.9	0.96	NK	+	+	30%	+	NK
7	NK	＜2.0	1166.8	2687	13.6	1.20	43.34	+	+	25%	+	+
8	NK	NK	NK	267	10.7	1.01	NK	+	+	10%	+	+
9	NK	NK	NK	398	17.9	NK	NK	+	+	80%	+	+
10	37.9	NK	NK	849	22.0	1.93	NK	-	+	85%	-	+
11	NK	8.9	183.1	359	13.0	1.14	8.60	NK	NK	50%	NK	NK
12	NK	NK	NK	987	12.4	1.08	7.01	+	+	60%	-	+

注：Ferritin为铁蛋白；PT为血浆凝血酶原时间；INR为凝血酶原时间比率-国际化标准化值；CRP为C-反应蛋白；NK为未知；CA-125为血清糖类抗原-125；CA-199为血清糖类抗原-199；SMA为平滑肌肌动蛋白；Vimentin为波形蛋白；“+”表示阳性；“-”表示阴性

六、治疗及预后

12例中6例获得随访资料，6例失访。8例（5例局限于心脏，2例肺转移，1例胸膜转移）接受了心脏外科根治性切除术：其中1例术后4个月复发，2个月后肺转移死亡；1例术后7个月因脑出血死亡；1例术后10个月，行CT复查考虑复发（当前生存时间10个月）；1例术后化疗，复查超声良好（当前生存时间32.5个月）；余4例术后失访。3例因肿物粘连广泛，浸润较深，无法完全切除，行开胸活检术，其中1例肺转移患者术后1个月死亡，另2例失访。另1例因发生肺转移而行肺结节穿刺活检，之后接受化疗，于确诊16个月后死亡（表4）。

表4 12例心脏血管肉瘤患者临床治疗及预后

病例	治疗	复发时间（月）	生存时间（月）
1	外科切除	4	6（DOD）
2	开胸探查	/	LTFU
3	外科切除	NK	LTFU
4	开胸探查	/	LTFU
5	外科切除	NK	LTFU
6	外科切除	NK	LTFU
7	外科切除	NK	LTFU
8	开胸探查	/	1（DOD）
9	外科切除	-	7（DOOD）
10	外科切除+化疗	-	32.5（AFOD）
11	化疗	/	16（DOD）
12	外科切除	10	10（AWD）

注：NK为未知；LTFU为失访；DOD为因肿物死亡；DOOD为因其他疾病死亡；AFOD为存活；AWD为患肿瘤状态存活；“/”表示开胸探查及化疗的病例，肿瘤未经切除，为持续状态；“-”表示肿瘤经外科手术完整切除的病例，术后因其他原因死亡（非肿瘤原因），死亡前未复发

讨论

CA是一种临床罕见的高度恶性肿瘤，侵袭性强，呈浸润性生长，组织学上，由内皮细胞、梭形细胞和血管间隙组成^［4］，其病因尚未完全了解，除Li-Fraumeni综合征（Li-Fraumeni syndrome，LFS）外^{［5, 6］}，目前已知的危险因素包括慢性淋巴水肿、辐射以及致癌物暴露史^［7］。LFS又称遗传性肿瘤综合征，呈常染色体显性遗传，最常见的致病基因是TP53基因。本研究病例均无家族史及特殊环境暴露史。文献报道，CA好发年龄为30~50岁，男女比例为3∶2，目前已知的受累部位包括右心腔与心外膜表面，其中以右心房侧壁占位为著^［1，8］。侵及心外膜表面的CA也被有些学者称为心包血管肉瘤，更为罕见，目前国际上仅见相关的病例报道^{［9, 10］}。本研究患者确诊中位年龄为44岁，男女比例为2∶1，2例位于心脏表面，其余均位于右心腔内，诊断时临床特点以胸闷转憋气为主，无特异性，且50%（6/12）已发生转移，提示早期诊断尤为重要。

超声心动图是评估和动态观察心内肿块的首选影像学诊断方法。本研究中，超声心动图对心腔内占位初筛诊断的敏感度为100%，结合肿物均无蒂的特点，可以排除一些良性肿瘤，如黏液瘤和乳头状纤维弹性瘤。由于超声心动图只能提供有限的纵隔视图，心包积液存在时，其对心腔外肿瘤的评估存在显著局限性，因此诊断敏感度降低^{［11, 12］}。本研究中，CA侵袭性强，心腔内肿瘤组中25%（4/10）合并不同程度心包积液。另2例心包血管肉瘤（病例2、5），由于合并大量心包积液，导致心脏压塞，房室壁受压，经胸超声心动图未能识别心包血管肉瘤中的心包腔内心脏表面肿块，均描述为孤立性大量心包积液。病例5接受心包穿刺，心包积液细胞学检查结果为阴性。结合文献报道此类患者心包积液细胞学检查均为阴性^{［9, 10, 11］}，可以推测心包积液细胞学检查并不可靠，结果“正常”可能为假阴性，导致延误诊断。

心脏肿物的典型特点是其梗阻性，可致心腔内血流动力学异常。CA好发于右侧（包括右心房侧壁、右侧房室沟、右心房外心包腔），并可能导致右侧心腔内血流动力学异常，出现呼吸困难。本研究10例实性肿物均位于右心腔，部分三尖瓣口梗阻（25%，3/12）和上腔静脉口梗阻（17%，2/12），三尖瓣环受压（17%，2/12）合并后叶运动减低，右心室基底段运动受限（8%，1/12），均可致右侧心腔内血流异常，发生胸闷、憋气、下肢水肿的临床表现，当合并心包积液时或加重症状。

血液检测方面，仅6例（6/12）接受血清肿瘤标志物检测，因病例有限，且存在假阴性结果，其临床价值仍需进一步探索。此外，肿瘤组织生长会引发机体的炎症反应和凝血功能异常^［13］，本研究中7例接受血清C-反应蛋白检测均升高，9例凝血功能障碍，特别是针对D-二聚体水平的检测，8例受检者结果均显著升高。因此，鉴于目前尚无针对该疾病的特异性诊断标志物，本研究提示可以从炎症与凝血功能方面切入，寻找关联点，探索早期检测靶点。

治疗方面，基于CA的罕见性和难治性，目前尚未制定合适的循证治疗指南^［1，14］。本研究肿瘤化疗数据有限，67%（8/12）的病例接受外科根治性切除术，仅1例（病例10）术后接受辅助化疗观察到明显的生存优势，术后32.5个月超声心动图随访未见复发。回顾病例10的临床和超声心动图特点，其症状出现至确诊时间间隔最短为0.75个月，肿瘤位于右心房侧壁，已达房室沟，但无心包积液及其他组织器官受累，提示早期发现和及时的根治性外科切除联合辅助治疗是患者良好预后的重要保证。

综上所述，由于CA临床症状的多样性和隐匿性，早期诊断非常具有挑战性，希望通过本研究的回顾性分析，提高对该疾病的认识。右心腔内占位（房室沟、右心房侧壁最常见）合并心包积液时，应警惕CA的可能性。尤其发现不明原因的心包积液时，应与临床医师沟通，提示鉴别诊断中不应忽视这种潜在的恶性疾病，必要时进行穿刺活检及超声心动图动态监测，避免延误诊断。由于本研究病例有限，CA的超声心动图特征仍需进一步探索和明确。

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