hjertets papillære muskler (PMs) spiller en vigtig rolle i hjertefunktionen. Alle konventionelle anatomi og kardiologi lærebøger og artikler skildrer PMs som havende en bred direkte forbindelse til den faste del af hjertevæggen. Fordi de mekaniske, vaskulære og elektriske forbindelser af PMs til hjertevæggen er gennem deres baser, kan arten af denne forbindelse have vigtige funktionelle konsekvenser. Røntgen multidetector array CT (MDCT) giver en ny billeddannelsesmetode til undersøgelse af fastgørelsen af PMs in vivo.

PMs er aflange, koniske muskler, der stammer fra den indre væg af ventriklerne og giver anledning til chordae tendineae (bindevævsstrenge, der fastgøres til kanterne af AV-ventilerne) ved deres spidser. Når ventriklerne trækker sig sammen i systole, trækker PMs sig også sammen og hjælper med at forhindre, at AV-ventilbrochurerne vendes eller lækker, når trykket stiger i det ventrikulære hulrum. Dysfunktion af PMs, f.eks, som følge af iskæmi eller infarkt, kan påvirke hjertefunktionen negativt gennem resulterende AV-valvulær insufficiens, f. eks. Der er 2 PMs i venstre ventrikel (LV) og 2 eller 3 (variabelt) i højre ventrikel (RV). Afbrydelse af PMs er blevet observeret at påvirke hjertevægsbevægelsen, hvilket tyder på, at kræfter, der overføres til væggen fra PMs, kan være vigtige for at bestemme mønstre for vægbevægelse.1 disse kræfter kan påvirkes af arten af fastgørelsen af PMs til væggen. Blodstrømmen til PMs er via arterier, der kommer ind gennem deres base; dette gør også arten af deres fastgørelse til væggen vigtig. Ledningen af bølgen af den elektriske aktivering af Hjertet kommer ind i PMs gennem basen. Fordi den korrekte timing af sammentrækningen af PMs i forhold til den ventrikulære væg er vigtig for at sikre korrekt forsegling af AV-ventilerne, kan arten af fastgørelsen af PMs til hjertevæggen også være vigtig for dette aspekt af hjertefunktion. Ud over PMS indeholder hulrummet i ventriklerne et foringsnetværk af aflange muskelstrenger, trabeculae carneae, som er fastgjort til den faste del af væggen i deres ender og løber over den indre overflade af det ventrikulære hulrum. Trabeculae carneae er til stede i begge ventrikler, selvom de er mere fremtrædende i RV.

i standard kardiologi og anatomi lærebøger, PMs er afbildet som stammer direkte fra den faste del af hjertevæggen, med en bred base af fastgørelse til væggen, ligesom tommelfingeren, der kommer ud af håndfladen, og aftagende til oprindelsen af chordae tendineae ved deres tip. Imidlertid har konventionelle billeddannelsesmetoder indtil nu ikke haft tilstrækkelig rumlig opløsning til at undersøge arten af PMs’ tilknytning til væggen in vivo. MDCT med kontrastforbedring af blodet er en ny tomografisk billeddannelsesmetode, der tillader 3D-billeddannelse i høj opløsning af det ventrikulære hulrum in vivo med klar visualisering af PMs og trabeculae carneae, der forer hulrummet i forskellige faser af hjertecyklussen.2 MDCT blev brugt til at visualisere PMs og deres forhold til de faste og trabekulære dele af hjertevæggen.

metoder

patientvalg

3D–billeddata erhvervet på 25 på hinanden følgende ikke-valgte forsøgspersoner, afbildet for mulig koronararteriesygdom ved hjælp af MDCT med standardmetoder, blev retrospektivt undersøgt under en institutionel gennemgang Board-godkendt protokol til evaluering af arten af fastgørelsen af PMs til hjertevæggen. Da dette var en retrospektiv undersøgelse, blev informeret samtykke ikke opnået direkte fra forsøgspersonerne.

billeddannelsesmetoder

et 16-række MDCT-system (Sensation 16, Siemens Medical Solutions) blev brugt til billeddannelse af emnerne. Patienterne fik en kur-blokker for at sænke deres hjertefrekvens, fortrinsvis til en kur på 60 bpm. Kontrastforbedring blev opnået med 140 mL radiografisk kontrastmiddel infunderet intravenøst ved 4 mL/s; billedoptagelse var tidsbestemt til at falde sammen med maksimal forbedring af blod i hjertet. CT – billedopsamling / – rekonstruktion blev lukket til diastol (på et effektivt tidspunkt på 350 eller 400 ms før EKG-komplekset) for at minimere bevægelseseffekter på billederne og for at fange hjertet i en relativt afslappet tilstand; billeder blev også rekonstrueret på andre effektive tidspunkter i hjertecyklussen. Varigheden af billedoptagelsen var kort nok til, at hjertets volumen kunne dækkes i et enkelt åndedrætshold. Den effektive varighed af hvert billedsæt inden for hjertecyklussen var 120 ms. billeder blev rekonstrueret som 3D-datasæt med isotrop rumlig opløsning på 0,75 mm. billedanalyse blev udført gennem interaktiv 3D-omformatering af billeddataene ved hjælp af CT-producentens standard billedbehandlingsarbejdsstation og-program. Omformaterede billedplaner med en effektiv tykkelse på 0,75 mm blev interaktivt valgt til genopbygning af PMs.

resultater

billedsæt rekonstrueret i en række effektive hjertecyklusfaser blev undersøgt. Billeder rekonstrueret nær midten til sen diastol var bedst til at afgrænse PM-vedhæftede filer; nær ende systole, billedsløring og sammenbrud af de blodfyldte rum mellem trabeculae carneae gjorde det vanskeligt at se fastgørelsen af PMs til trabeculae. I alle undersøgte tilfælde kontaktede basen af PMs ikke direkte eller sluttede sig til den faste del af hjertevæggen. I alle tilfælde sluttede basen af PMs i kontakt med netværket af trabeculae carneae, der forede det ventrikulære hulrum, over den faktiske overflade af den faste del af hjertevæggen. Dette var tilfældet for både LV og RV PMs. Repræsentative billeder fra 1 emne, der demonstrerer dette forhold, er vist i Figur 1. Fraværet af PM-vedhæftede filer til fast væg kan ses med sammenhængende genopbygningsplaner gennem baserne (figur 2). Billedkvaliteten var utilstrækkelig til at vurdere PM arteriel forsyning.

Diskussion

MDCT med 3D-rekonstruktion viser tydeligt arten af fastgørelsen af PMs til hjertevæggen. Basen af PMs slutter sig til netværket af trabeculae carneae, der forer det ventrikulære hulrum snarere end direkte til den faste del af hjertevæggen, som tidligere antaget.

tidligere undersøgelser

der har kun været begrænset diskussion af strukturen af PM-basen i tidligere artikler; klinisk interesse har primært fokuseret på PM-blodforsyningen og på variationer i den samlede placering, antal og vedhæftninger af chordae tendineae til variable hovedformer.3,4 eksistensen af en “grænse” mellem PMs og væggen i Hundens hjerte er blevet bemærket, men uden yderligere diskussion5 (et diagram i denne artikel viser standardrepræsentationen af en bredbaseret kontakt af PMs-basen med væggen); denne undersøgelse bemærkede også en abrupt ændring i fibervinklen mellem den faste væg og PMs. PMs er blevet beskrevet som” dybt underbudt”, men tilsyneladende uden en fuld forståelse af arten af fastgørelsen af deres baser til trabeculae carneae snarere end direkte til den solide hjertevæg.6 En undersøgelse af 100 obduktionshjerter beskrev cirka halvdelen af prøverne som “lige så siddende og intramural” PMs, med resten delt mellem “for det meste intramural” (med eller uden “spids forankret”) og “for det meste siddende”, men igen uden en klar beskrivelse af fastgørelsen af deres baser til væggen.7 således rapporterede observationen her, at PMs fastgøres til hjertevæggen ved trabeculae carneae snarere end direkte til den faste del af væggen synes at være ny.

det kan virke overraskende, at det korrekte forhold mellem PMs og hjertevæggen ikke er blevet værdsat tidligere. Imidlertid har flere faktorer sandsynligvis bidraget til dette. Anatomiske og patologiske undersøgelser udføres normalt på døde hjerter i en stærkt kontraheret tilstand, der effektivt kollapser mellemrummet mellem trabeculae under bunden af PMs. Deres base er også skjult for direkte visning i den sædvanlige visuelle inspektion af det ventrikulære indre, f.eks. Kontrast ventrikulografi, billeder af overliggende strukturer kan skjule arten af fastgørelsen af PM-baserne. Andre tomografiske billeddannelsesteknikker har generelt lavere rumlig opløsning end den submillimeter isotropiske opløsning, der kan opnås med nuværende MDCT, hvilket gør det vanskeligere at værdsætte trabekulære strukturer under PM-basen. I hjerte-MR, for eksempel, billedopløsning i Plan er typisk 1 til 2 mm, og skivetykkelsen er 5 mm, hvorimod i ekkokardiografi, opløsning langs stråleretningen er typisk 1 mm, men opløsning over bjælken er noget værre. Tekniske forbedringer vil utvivlsomt også gøre dette forhold klart med andre billeddannelsesmetoder.8 Endelig har fordommene ved at forvente at se den “konventionelle” version af anatomien i bunden af PMs utvivlsomt ført til, at observatører undlader at værdsætte dens sande natur.

funktionelle implikationer

Vi kan spekulere i nogle funktionelle implikationer af denne nye forståelse af forholdet mellem PMs og hjertevæggen. At have en bred meshlike snarere end søjlelignende fastgørelse til væggen kan reducere spændingskoncentrationen i væggen nær PM-baserne. På den anden side kan stresskoncentrationer ved fastgørelsespunkter mellem PMs og trabeculae gøre basen mere sårbar over for brud på disse punkter. At have en bredere effektiv base og flere fastgørelsespunkter til PMs kan give redundans og dermed en vis beskyttelse mod fuld mekanisk svigt. (Spørgsmål relateret til effekten af at forlade chordae tendineae intakt under mitralventiloperation er i det væsentlige uafhængige af arten af fastgørelsen af PM-baserne.) Tilsvarende kan blodforsyningen til PMs komme ind fra en bredere effektiv base hjælpe med at give mere potentiale for sikkerhedsstillelse perfusion redundans og dermed en vis beskyttelse mod iskæmi. Derudover kan en lille forsinkelse efter påbegyndelse af sammentrækning af den ventrikulære væg før sammentrækning af PMs, som det er blevet observeret eksperimentelt i nogle undersøgelser, muligvis gøre det muligt for AV-ventilbrochurerne at lukke mere frit, før spændingen opbygges i PMs.9 Den lille ekstra ledningstid, der kræves for aktiveringsbølgefronten for at nå PMs, pålagt af en noget mere kredsløbsvej gennem trabeculae snarere end direkte fra væggen, kunne give en så kort forsinkelse.Drs Jill Jacobs og James Slater overvågede erhvervelse af MDCT-billederne.

fodnoter