I muscoli papillari (PMs) del cuore svolgono un ruolo importante nella funzione cardiaca. Tutti i libri di testo e gli articoli di anatomia e cardiologia convenzionali descrivono la sindrome premestruale come una connessione diretta ad ampia base alla porzione solida della parete cardiaca. Poiché le connessioni meccaniche, vascolari ed elettriche del PMS alla parete cardiaca sono attraverso le loro basi, la natura di questa connessione può avere importanti conseguenze funzionali. X-ray multidetector array CT (MDCT) fornisce un nuovo metodo di imaging per l’esame del collegamento del PMs in vivo.

I PMS sono muscoli allungati e affusolati che provengono dalla parete interna dei ventricoli e danno origine alle cordae tendineae (fili di tessuto connettivo che si attaccano ai bordi delle valvole AV) alle loro punte. Quando i ventricoli si contraggono in sistole, anche il PMS si contrae e aiuta a mantenere i volantini della valvola AV invertiti o che perdono quando la pressione aumenta nella cavità ventricolare. Disfunzione della sindrome premestruale, ad esempio, a seguito di ischemia o infarto, può influire negativamente sulla funzione cardiaca attraverso l’insufficienza valvolare AV risultante, ad esempio, nell’ambito di infarto miocardico acuto che influisce sull’afflusso di sangue alla sindrome premestruale. Ci sono 2 PMs nel ventricolo sinistro (LV) e 2 o 3 (variabilmente) nel ventricolo destro (RV). L’interruzione della sindrome premestruale è stata osservata per influenzare il movimento della parete cardiaca, suggerendo che le forze trasmesse alla parete dalla sindrome premestruale possono essere importanti nel determinare i modelli di movimento della parete.1 Queste forze possono essere influenzate dalla natura dell’attacco del PMs alla parete. Il flusso di sangue al PMs è attraverso le arterie che entrano attraverso la loro base; questo rende anche importante la natura del loro attaccamento alla parete. La conduzione dell’onda dell’attivazione elettrica del cuore entra nel PMs attraverso la base. Poiché la corretta tempistica della contrazione della PMs rispetto alla parete ventricolare è importante per garantire una corretta tenuta delle valvole AV, la natura dell’attaccamento della PMs alla parete cardiaca può anche essere importante per questo aspetto della funzione cardiaca. Oltre al PMs, la cavità dei ventricoli contiene una rete di rivestimento di filamenti allungati di muscoli, le trabecole carneae, che sono attaccati alla porzione solida del muro alle loro estremità e corrono sulla superficie interna della cavità ventricolare. Le trabecole carneae sono presenti in entrambi i ventricoli, anche se sono più prominenti nel RV.

Nei libri di testo standard di cardiologia e anatomia, i PMS sono raffigurati come derivanti direttamente dalla porzione solida della parete cardiaca, con un’ampia base di attacco alla parete, proprio come il pollice che emerge dal palmo della mano e si assottiglia alle origini delle cordae tendineae alle loro punte. Tuttavia, i metodi di imaging convenzionali non hanno finora avuto una risoluzione spaziale sufficiente per studiare la natura dell’attaccamento del PMs alla parete in vivo. MDCT con aumento del contrasto del sangue è un nuovo metodo di imaging tomografico che consente l’imaging 3D ad alta risoluzione della cavità ventricolare in vivo, con visualizzazione chiara della PMs e delle trabecole carneae che rivestono la cavità nelle diverse fasi del ciclo cardiaco.2 MDCT è stato utilizzato per visualizzare la PMS e la loro relazione con le porzioni solide e trabecolari della parete cardiaca.

Metodi

Selezione del paziente

I dati di immagine 3D acquisiti su 25 soggetti non selezionati consecutivi, imaged for possible coronary artery disease using MDCT with standard methods, sono stati esaminati retrospettivamente nell’ambito di un protocollo approvato dal Comitato di revisione istituzionale per valutare la natura dell’attaccamento della sindrome premestruale alla parete cardiaca. Poiché si trattava di uno studio retrospettivo, il consenso informato non è stato ottenuto direttamente dai soggetti.

Metodi di imaging

Per l’imaging dei soggetti è stato utilizzato un sistema MDCT a 16 righe (Sensation 16, Siemens Medical Solutions). I pazienti hanno ricevuto β-bloccanti per abbassare la frequenza cardiaca, preferibilmente a ≤60 bpm. L’aumento del contrasto è stato ottenuto con 140 ml di mezzo di contrasto radiografico infuso per via endovenosa a 4 mL / s; l’acquisizione dell’immagine è stata programmata in modo da coincidere con il picco di aumento del sangue nel cuore. L’acquisizione/ricostruzione dell’immagine CT è stata affidata alla diastole (in un tempo effettivo di 350 o 400 ms prima del complesso QRS dell’ECG) per ridurre al minimo gli effetti del movimento sulle immagini e per catturare il cuore in uno stato relativamente rilassato; le immagini sono state ricostruite anche in altri momenti efficaci nel ciclo cardiaco. La durata dell’acquisizione dell’immagine era abbastanza breve che il volume del cuore poteva essere coperto in un singolo respiro. La durata effettiva di ogni immagine impostata all’interno del ciclo cardiaco era ≈120 ms. Le immagini sono state ricostruite come set di dati 3D con risoluzione spaziale isotropica di 0,75 mm. L’analisi delle immagini è stata effettuata attraverso la riformattazione 3D interattiva dei dati delle immagini utilizzando la workstation e il software di elaborazione delle immagini standard del produttore CT. I piani di immagine riformattati con uno spessore effettivo di 0,75 mm sono stati scelti in modo interattivo per la ricostruzione del PMs.

Risultati

Sono stati esaminati set di immagini ricostruiti in una serie di fasi del ciclo cardiaco efficaci. Le immagini ricostruite vicino alla diastole da metà a fine erano le migliori per delineare gli allegati del PM; vicino alla sistole finale, la sfocatura dell’immagine e il collasso degli spazi pieni di sangue tra le trabecole carneae rendevano difficile vedere l’attaccamento del PMs alle trabecole. In tutti i casi esaminati, la base del PMS non ha contattato direttamente o si è unita alla porzione solida della parete cardiaca. Piuttosto, in tutti i casi, la base del PMs terminava a contatto con la rete di trabecole carneae che rivestivano la cavità ventricolare, sopra la superficie effettiva della porzione solida della parete cardiaca. Questo era vero sia per LV e RV PMs. Le immagini rappresentative di 1 soggetto che dimostrano questa relazione sono mostrate in Figura 1. L’assenza di attacchi PM a parete solida può essere visto con piani contigui di ricostruzione attraverso le basi (Figura 2). La qualità dell’immagine era insufficiente per valutare l’apporto arterioso del PM.

Discussione

MDCT con ricostruzione 3D dimostra chiaramente la natura dell’attaccamento del PMs alla parete cardiaca. La base del PMs si unisce alla rete di trabecole carneae che rivestono la cavità ventricolare piuttosto che direttamente alla porzione solida della parete cardiaca, come precedentemente ipotizzato.

Studi precedenti

C’è stata solo una discussione limitata della struttura della base PM in articoli precedenti; l’interesse clinico si è concentrato principalmente sull’apporto di sangue PM e sulle variazioni nella posizione complessiva, nel numero e negli allegati delle cordae tendinee alle forme variabili della testa.3,4 L’esistenza di un” confine ” tra la PMs e la parete nel cuore canino è stata notata ma senza ulteriori discussioni5 (un diagramma in quell’articolo mostra la rappresentazione standard di un contatto a base ampia della base della PMs con la parete); tale studio ha anche notato un brusco cambiamento nell’angolo della fibra tra la parete solida e la PMs. Le PMS sono state descritte come “profondamente sottosquadri” ma apparentemente senza un pieno apprezzamento della natura dell’attaccamento delle loro basi alle trabecole carneae piuttosto che direttamente alla solida parete del cuore.6 Uno studio su 100 cuori autoptici descrisse circa la metà degli esemplari come aventi PMs “ugualmente sessili e intramurali”, con il resto diviso tra” per lo più intramurali “(con o senza” punta ancorata”) e” per lo più sessili ” ma ancora una volta senza una chiara descrizione dell’attaccamento delle loro basi alla parete.7 Pertanto, l’osservazione riportata qui che il PMS si attacca alla parete del cuore alle trabecole carneae piuttosto che direttamente alla porzione solida del muro sembra essere nuovo.

Può sembrare sorprendente che la corretta relazione della PMs con la parete cardiaca non sia stata apprezzata in precedenza. Tuttavia, diversi fattori hanno probabilmente contribuito a questo. Gli studi anatomici e patologici vengono solitamente eseguiti su cuori morti in uno stato fortemente contratto, collassando efficacemente gli spazi tra le trabecole sotto la base del PMs. La loro base è anche nascosta alla vista diretta nella solita ispezione visiva dell’interno ventricolare,ad es. Nell’imaging a proiezione radiografica, ad esempio, ventricolografia a contrasto, le immagini delle strutture sovrastanti possono oscurare la natura dell’attaccamento delle basi PM. Altre tecniche di imaging tomografico hanno generalmente una risoluzione spaziale inferiore rispetto alla risoluzione isotropica submillimetrica ottenibile con l’MDCT corrente, rendendo più difficile apprezzare le strutture trabecolari sotto la base PM. Nella risonanza magnetica cardiaca, ad esempio, la risoluzione dei pixel in piano è tipicamente da 1 a 2 mm e lo spessore della fetta è ≥5 mm, mentre nell’ecocardiografia, la risoluzione lungo la direzione del fascio è tipicamente ≤1 mm, ma la risoluzione attraverso il fascio è un po ‘ peggiore. Miglioramenti tecnici saranno senza dubbio anche rendere questo rapporto chiaro con altri metodi di imaging.8 Infine, il pregiudizio di aspettarsi di vedere la versione “convenzionale” dell’anatomia alla base della PMS ha indubbiamente portato gli osservatori a non apprezzare la sua vera natura.

Implicazioni funzionali

Possiamo speculare su alcune implicazioni funzionali di questa nuova comprensione della relazione della PMs con la parete cardiaca. Avere un attacco a maglie larghe piuttosto che a pilastri alla parete può ridurre la concentrazione di stress nella parete vicino alle basi PM. D’altra parte, le concentrazioni di stress nei punti di attacco tra il PMs e le trabecole possono rendere la base più vulnerabile alla rottura in quei punti. Avere una base efficace più ampia e più punti di attacco per il PMs può fornire ridondanza e quindi una certa protezione contro il guasto meccanico completo. (Le questioni relative all’effetto di lasciare intatte le corde tendinee durante la chirurgia della valvola mitrale sono essenzialmente indipendenti dalla natura dell’attaccamento delle basi PM.) Allo stesso modo, l’apporto di sangue al PMS entra da una base efficace più ampia può aiutare a fornire più potenziale per la ridondanza della perfusione collaterale e quindi una certa protezione contro l’ischemia. Inoltre, un leggero ritardo dopo l’inizio della contrazione da parte della parete ventricolare prima della contrazione da parte della PMs, come è stato osservato sperimentalmente in alcuni studi, potrebbe consentire ai foglietti della valvola AV di chiudersi più liberamente prima che la tensione si accumuli nella PMs.9 Il piccolo tempo di conduzione aggiuntivo richiesto per il fronte d’onda di attivazione per raggiungere il PMs, imposto da un percorso un po ‘ più tortuoso attraverso le trabecole piuttosto che direttamente dalla parete, potrebbe fornire un ritardo così breve.

Note a piè di pagina