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编号:10273442
国人成人正常心脏纤维支架微机图像研究
http://www.100md.com 《首都医科大学学报》 2000年第2期
     作者:冯连泽 吕凤萍 王卫 鲁厚祯 何滨

    单位:冯连泽 何滨(北京职工医学院解剖学教研室);吕凤萍 王卫 鲁厚祯(首都医科大学解剖学教研室)

    关键词:心脏纤维支架;微机医学图像;心脏解剖学

    首都医科大学学报000202 提要: 将国人成人正常心脏50例制作成心脏纤维支架标本,输入微机医学图像分析系统进行观测。观测了左、右纤维三角,左、右房室环,主动脉环和肺动脉环,Todaro腱,Suraortic curtain膜,三尖瓣环和室间隔膜部等,共提供数据104个。研究结果为深入研究纤维支架,探索房室交界区,以及为心脏外科手术和心脏影像技术提供了一系列解剖学数据。

    中图分类号: R322.1+1

    Study on the Fibrous Skeleton of
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    the Normal Heart of Chinese Adults by

    Using the Computerized Medical Image

    Feng Lianze He Bin

    (Department of Anatomy, Beijing Medical Staff College)

    Lü Fengping Wang Wei Lu Houzhen

    (Department of Anatomy, Capital University of Medical Sciences)

    Abstract: 50 normal hearts of Chinese adults have been made into the specimens of the fibrous skeletons of the hearts, and input into the medical image processing system. Their structures were observed and surveyed. The left fibrous trigones and the right ones, the left atrioventricular annuluses and the right ones, the aortic annuluses and the pulmonary ones, the tendons of Todaro, the suraortic curtains, the tricuspid annuluses and the membranous septa of the fibrous skeletons of the hearts have been observed and surveyed. The survey provides 104 data in the treatise. The statistical data are supplied not only for the exploration of the fibrous skeleton and the atrioventricular junction deeply, but also for the operation of cardiac surgery and the technology of cardiac image.
, 百拇医药
    Key words: fibrous skeleton of the heart; computerized medical image ; anatomy of the heart

    心脏纤维支架(the fibrous skeleton of the heart)部位深,结构复杂,对此结构研究者甚少。1962年Zimmerman首先阐述了心脏纤维支架与心脏外科手术的关系[1]。1979年金崇厚等对国人心脏纤维支架做过研究,提供了一些有价值的参考数据[2]。但采用微机医学图像分析系统研究此结构未见报道。本研究于1993年3月至1999年11月运用微机医学图像分析系统对心脏纤维支架进行观测,拟为心脏外科手术和心脏影像技术提供解剖学数据资料。

    1 材料和方法

    由首都医科大学解剖学教研室提供的经甲醛固定的成人正常心脏50例,男女各25例。肉眼观察心脏的外形,各腔的大小,心壁各部薄厚,以及各瓣膜等均无明显的病理改变,基本上属于正常。
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    方法:沿主动脉窦和肺动脉窦上缘分别剪去这2条动脉;除去心外膜,清除冠状沟内的脂肪组织;剪去心房壁,制作成从房侧充分显露出心脏纤维支架各部结构的标本后,输入微机医学图像分析系统观测。取10例心脏标本(男女各5例),把纤维支架从心室肌中完整取出,清除心室肌,保留各瓣膜,制作成游离支架标本输入微机医学图像分析系统观测。在处理房间隔时,要注意保护Todaro腱。解剖Todaro腱时在实体解剖镜下操作,沿冠状窦嵴向右纤维三角方向,解剖附着在该三角上的腱性结构。取10例心脏标本(男女各5例),分别在左和右纤维三角中部做断面,测量这2个三角的厚度(d)、面积(A)及各边的长度(L)和弧度(α)。各环边弧度测量均取平面。制作游离标本的同时观测室间隔膜部各边的长度(L)和宽度(b)。

    微机医学图像分析系统软件由首都医科大学生物医学工程系研制(精确度10-4 mm)。

    统计学方法:所得数据用均数±标准差表示,并用t检验和方差分析方法进行统计学处理。经预试验,将10例游离支架标本所测得的数据和它们原先在不游离状态下所测得的数据,经上述统计学方法处理,无显著性差异,本研究将这2类标本的数据统一处理。
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    2 结果

    右纤维三角测量结果见表1。右纤维三角各边成弧形,左边高,右边低,使之向右倾斜,几乎成矢状位。其房侧面中部有房间隔肌和Todaro腱附着;室侧面中部凹陷,大部分由室间隔肌部附着,只有右缘前部与室间隔膜部相连。Todaro腱有些心脏明显,有些不明显,尽管在实体解剖镜下仔细分离,有时也很难与心房肌辨别,解剖时找不到该腱。对30例(男女各15例)心脏的Todaro腱观测结果见表2。左纤维三角测量结果见表3。

    表1 右纤维三角测量结果 性别

    主动脉后瓣环边

    左房室环边

    右房室环边

    A/mm2
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    D/mm*

    L/mm

    θ/°

    L/mm

    θ/°

    L/mm

    θ/°

    男

    14.35±1.58

    110.12±12.69

    16.27±1.47

    48.03±5.05
, 百拇医药
    15.27±3.00

    54.78±8.53

    44.65±6.96

    2.01±0.21

    女

    13.82±1.38

    109.65±11.57

    15.89±1.66

    45.63±9.76

    14.51±2.55

    52.67±7.60

    40.27±8.87
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    1.96±0.14

    * 除D男女各5例外,其余男女均为25例表2 Todaro腱附着点直径(D)及距右

    纤维三角各边的最近距离(r) mm 性别

    D

    r(距各边)

    主动脉后瓣环边

    左房室环边

    右房室环边

    男

    1.91±0.22

    3.39±0.84
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    2.04±0.55

    2.24±0.51

    女

    1.74±0.23

    3.48±0.89

    2.04±0.66

    2.17±0.48

    2组均n=15;与男性比较P<0.05表3 左纤维三角测量结果 性别

    主动脉左瓣环边

    左房室环边

    冠状沟边
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    A/mm2

    D/mm

    L/mm

    θ/°

    L/mm

    θ/°

    L/mm

    θ/°

    男

    9.98±1.29

    85.25±9.60

    9.16±1.31
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    57.31±5.01

    11.10±1.55

    34.57±8.33

    25.75±5.67

    1.95±0.12

    女

    9.05±1.28*

    83.62±8.23

    9.09±1.72

    55.55±7.50

    10.16±2.46
, 百拇医药
    29.15±8.94*

    22.16±6.79*

    1.86±0.11

    △除D男女各5例外,其余男女均为25例;*与男性比较P<0.05

    左房室环位于左房室口,周缘有二尖瓣附着,又称二尖瓣环。其参与左、右纤维三角的构成。左、右纤维三角向环延伸部分开始较粗,后逐渐变细,至环的后部变薄弱。该环前部不完整,被一层致密结缔组织膜连接起来,Zimmerman称该膜为Suraortic curtain[1]。该膜悬垂于主动脉左瓣和后瓣环之间的下方以及左、右纤维三角的前部,将心室的流出道和流入道分开。其后下部的边缘一般呈弧形,有二尖瓣前瓣附着,房侧面的前部表面有一薄层心房肌覆盖。左房室环直径(D)和周长(C)及Suraortic curtain膜面积(A)、宽度(b)、左右纤维三角间的距离(r)和前瓣附着缘长度(L)见表4。
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    表4 左房室环及Suraortic curtain膜测量结果 性别

    左房室环

    Suraortic curtain膜

    D/mm

    C/mm

    A/mm2

    b/mm

    r(左右纤维

    三角间)/mm

    L(前瓣附

    着缘长)/mm

, 百拇医药     男

    27.64±5.04

    96.57±5.14

    169.06±12.42

    15.12±2.03

    14.06±2.53

    26.48±2.31

    女

    24.43±3.47*

    88.80±4.42**

    147.58±12.09*
, 百拇医药
    14.31±2.77

    13.23±2.63

    25.03±3.53

    2组均n=25;*与男性比较P<0.05,**P<0.01 右房室环位于右房室口,参与右纤维三角的构成。该环整个结构比左房室环细弱,环的后部,三尖瓣后瓣附着处最薄弱。三尖瓣前瓣和后瓣附着于该环上,隔瓣附着缘的位置比环低,距右纤维三角边缘有一定距离,使三尖瓣环与右房室环不一致。右房室环及三尖瓣环的直径(D)和周长(C)及两者间最大距离(r)见表5。主动脉后瓣和右瓣环之间的下部有室间隔膜部附着,室间隔膜部向后附着于右纤维三角右缘的前部,向下与室间隔肌部上缘相连接。室间隔膜部大致呈卵圆形,测量结果见表6。

    表5 右房室环及三尖瓣环测量结果 mm 性别

    右房室环
, 百拇医药
    三尖瓣环

    r(最大)

    D

    C

    D

    C

    男

    35.64±4.80

    115.89±5.66

    33.23±4.32

    107.69±5.96

    4.43±0.70

    女
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    32.42±4.70*

    107.69±3.92**

    30.09±4.05**

    103.27±4.14**

    4.20±1.06

    2组均n=25;*与男性比较P<0.05,**P<0.01表6 室间隔膜部测量结果 mm 性别

    L

    b

    后瓣环及右纤维三角前部边

    右瓣环边
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    室间隔肌部边

    房侧

    室侧

    男

    15.61±2.39

    8.11±1.58

    27.61±2.91

    2.45±0.15

    3.01±0.13

    女

    15.06±1.64

    7.52±1.33
, 百拇医药
    26.91±4.58

    2.15±0.23

    2.93±0.17

    2组均n=5 主动脉环位于主动脉口,由3个半环形纤维环(左瓣环、右瓣环和后瓣环)构成,并分别有3个半月形兜状瓣膜附着。瓣膜与主动脉壁之间构成主动脉窦(佛氏窦)。该部构成主动脉前庭的顶。后瓣环参与右纤维三角的构成,左瓣环参与左纤维三角的构成。3个瓣环之间下方的联合区分别是左瓣和后瓣环之间下方为Suraortic curtain膜,右瓣和后瓣环之间下方为室间隔膜部,左瓣和右瓣环之间与肺动脉环的前瓣环借结缔组织相连。主动脉环各环边长度(L)、宽度(b)和主动脉窦缘处直径(D)和周长(C)见表7。

    表7 主动脉环测量结果 mm 性

    别
, 百拇医药
    主动脉窦缘处

    后瓣环

    左瓣环

    右瓣环

    D

    C

    L

    b

    L

    b

    L

    b

    男

    26.67±4.66
, 百拇医药
    87.16±7.03

    44.23±2.25

    21.10±3.95

    43.59±2.59

    21.55±3.62

    44.31±1.59

    24.12±4.54

    女

    24.05±3.85*

    82.66±8.63*

    39.12±3.25**
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    21.56±4.26

    40.12±3.50**

    22.03±5.26

    40.52±3.20**

    23.25±3.71

    2组均n=25;*与男性比较P<0.05,**P<0.01 肺动脉环位于肺动脉口,形态与主动脉环相似,但比主动脉环细弱。其3个瓣环(前瓣环、左瓣环和右瓣环)大部分埋藏在右心室漏斗部的肌内。肺动脉环各环边长度(L)、宽度(b)和肺动脉窦缘处直径(D)和周长(C)见表8。

    表8 肺动脉环测量结果 mm 性

    别
, 百拇医药
    肺动脉窦缘处

    前瓣环

    左瓣环

    右瓣环

    D

    C

    L

    b

    L

    b

    L

    b

    男

    23.08±3.51
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    75.37±8.13

    43.21±1.50

    17.25±5.14

    42.50±1.41

    16.34±1.72

    43.25±2.50

    17.25±2.41

    女

    20.26±4.70*

    70.41±6.47*

    40.31±2.10**
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    15.14±3.11*

    41.50±1.50**

    15.05±1.51**

    40.52±4.01

    15.43±2.14**

    2组均n=25;*与男性比较P<0.05,**P<0.01

    3 讨论

    心脏纤维支架位于心脏与动脉,心房与心室连接处。心房肌和心室肌分别附着于其房侧与室侧面,互不连接,只有传导组织穿过支架,由心房入心室。在传导系统调节下,心房肌和心室肌各自按心动周期不停地收缩舒张,使心脏不停地螺旋扭曲搏动。再加之附着在纤维支架上的瓣膜,不停地关闭开放,这就要求心脏支架本身不仅要具有强有力的支撑作用,而且还必须具有良好的韧性。据我们观察,左、右纤维三角及其延伸部,主动脉环等受力较大的部位,支架结构比较强大坚韧,外观呈灰白色软骨样组织;受力较小的部位,如二尖瓣环后部,三尖瓣环后瓣附着处以及肺动脉左、右瓣环等,支架结构比较细小薄弱,在制作标本时这些薄弱部位极易受到破坏。据金崇厚报道心脏纤维支架在上述坚韧强大的部位,组织致密,内含大量胶原纤维和纤维软骨[2];而在上述薄弱部位,组织比较疏松。提示临床上应该注意支架各部的组织结构特点。本研究共提供104个数据,与金崇厚报道过的20个数据相比较[2],其中相关数据较近似,但是金的数据未经统计学处理。
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    Koch三角为Todaro腱、冠状窦口及三尖瓣隔瓣附着缘所围成的三角区。据报道该三角区内有许多重要结构,如房室结和房室结动脉,以及穿过右纤维三角的房室束(His束),个别人可能有房室副束(Kent束)等[3]。表2所显示的对Todaro腱附着点的定位,对临床Koch三角区的手术,如房间隔缺损修补术和室间隔膜部缺损修补术,以及治疗预激综合征的Kent束切断术等有一定意义。普遍认为右纤维三角的组织增生或变性可引起房室传导阻滞[2,3]

    本研究结果表明,左房室环前部不完整,故将纤维支架从心室肌中完整取出时,流入道和流出道合二为一,左心室留下1个共同的孔口;而右心室流入道和流出道被室间嵴完整分开,取出后留下2个完整的孔口。Suraortic curtain膜一般呈扇形,如帷幕垂帘,将左心室流入道和流出道隔开。该膜无收缩作用,因此当心脏收缩时,此膜受到来自流出道血液的压力凸向房侧,有利于二尖瓣关闭;当心脏舒张时,此膜受到来自流入道血液的压力凸向室侧,有利于二尖瓣开放。临床手术时应注意该部。Zimmerman认为在二尖瓣置换术时,若缝合得太浅,瓣膜固定不到环上,易脱落;若太深,易损伤其他周围结构[1]。国外陆续报道过在二尖瓣手术中,左冠状动脉旋支被结扎的病例[4]。据报道冠状动脉旋支距二尖瓣环的距离与冠状动脉类型有关,左优势型最近,右优势型最远,均衡型居两者之间,左优势型的旋支易被损伤;右优势型虽一般距离最远,但约有1/3心脏的旋支在左心耳遮盖部有明显弯曲,靠近二尖瓣环,其距离与左优势型相似,亦易被损伤[5,6]。手术时应注意,以避免损伤旋支。
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    由于三尖瓣隔瓣的附着缘低于右房室环,使得室间隔膜部的上部位于心房内,下部位于心室内,故室间隔膜部缺损时,左心室既可通右心室,也可通右心房。表6所提供的室间隔膜部的房侧与室侧宽度,可供室间隔膜部缺损修补术时参考。

    主动脉环位于心脏纤维支架的中心,支架其他各部结构均在其周围,使纤维支架以主动脉环为中心形成1个完整的整体。因此无论心脏任何部位的手术,都要考虑到手术范围与主动脉环的相互关系。本研究为深入研究纤维支架,探索房室交界区,以及为心脏外科手术和心脏影像技术等提供了一系列解剖学参考数据。

    北京市卫生局科研基金项目

    参 考 文 献

    1,Zimmerman J, Bailey C P. The surgical significance of the fibrous skeleton of the heart. J Thorac Cardiovasc Surg, 1962,44(2):701~712
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    2,金崇厚,朱清於.中国人正常心脏支架结构.中华医学杂志,1979,59(2):68~69

    3,何标鸣,谭允西,程宓.Koch三角的解剖.解剖学报,1988,19(2):132~137

    4,Virmani R, Chun P K C, Parker J, et al. Suture obliteration of the circumflex coronary artery in three patients undergoing mitral valve operation. J Thorac Cardiovasc Surg, 1982,84:773~778

    5,冯连泽,杨丽萍,鲁厚祯,等.冠状动脉旋支与二尖瓣环的相关研究.首都医学院学报,1992,13(3):186~189

    6,冯连泽,杨丽萍,鲁厚祯,等.冠状动脉旋支与二尖瓣环的微机图像研究.成都:四川科学技术出版社,1996.153~154

    收稿日期:1999-12-27, 百拇医药