MORPHOMETRIC ANATOMY AND INTRAORGAN TOPOGRAPHY OF THE CORONARY ORIFICES IN HEART OF ADULT HUMAN

Full Text

Введение. Литература, посвящённая вопросам морфологии венечных артерий (ВА), весьма обширна. В науке накоплено достаточно данных о микроскопическом строении стенки ВА, вариантах положения и ветвления ВА, их ремоделировании при патологии и в эксперименте [4, 8]. При этом, морфометрические исследования вариантной анатомии устьев ВА малочисленны, а полученные в них данные часто противоречивы. Между тем, развитие интервенционной кардиологии и кардиохирургии делает такие исследования всё более значимыми для практической медицины. Так, при выборе типов и способов оперативных вмешательств на клапане аорты необходимо учитывать возможное паракомиссуральное положение устьев и их соотношение с фиброзным кольцом аорты. Низкое положение устьев, особенно в сочетании с их щелевидной или овальной формой, создаёт затруднение при катетеризации и стентировании ВА [9]. Наоборот, начало устьев в восходящей части аорты выше надклапанного гребня, нередко ассоциированное с интрамуральным ходом ВА, считают предпосылкой развития внезапной коронарной смерти [10]. Цель исследования - выявить типичные и редкие варианты анатомии и внутриорганной топографии устьев венечных артерий у взрослого человека при разных типах кровоснабжения желудочкового комплекса сердца. Материал и методы. Материалом для исследования послужили анатомические препараты сердца взрослого человека (n=65), полученные из патоморфологических отделений клинических баз университета (ЦГКБ № 1, ГКБ № 14, областное патологоанатомическое бюро) в соответствии с соглашениями о сотрудничестве. Препараты сердца принадлежали умершим, тела которых не были востребованы для захоронения; возможность получения информированного согласия отсутствовала. При работе с секционным материалом учитывали требования ст. 5 ФЗ № 8 «О погребении и похоронном деле» от 12.01.1996 г. (с изменениями и дополнениями от 01.01. 2017 г.). Протокол исследования был одобрен локальным этическим комитетом ФГБОУ ВО УГМУ Минздрава России (протокол № 5 от 24 мая 2019 г.). Критерии включения в исследование: 1) возраст пациента старше 18 лет; 2) смерть от «несердечного» заболевания; 3) типичное левостороннее положение сердца; 3) внешне обычно сформированное сердце; 4) конкордантное соотношение камер сердца и присердечных сосудов; 5) масса сердца 200-400 г; 6) отсутствие аномалий ВА, стентов в ВА, макроскопических атеросклеротических изменений в устьях ВА. Препараты фиксировали в 10 % формалине, без предварительной инъекции препарировали подэпикардиальные кровеносные сосуды. Тип кровоснабжения желудочкового комплекса сердца определяли на основании принадлежности задней межжелудочковой ветви системе левой или правой ВА (ЛВА, ПВА) [1]. Сердце вскрывали по кровотоку, восходящую часть аорты пересекали на 5-7 мм выше надклапанного гребня, затем луковицу аорты вскрывали продольным разрезом через некоронарный (задний) синус или левозаднюю комиссуру. Оценивали положение устьев по отношению к центральной продольной оси соответствующего синуса аорты (далее - положение по горизонтали), для чего стенки синусов аорты делили на переднюю, центральную и заднюю трети. При локализации устья на границе третей его относили в зону, расположенную по часовой стрелке от границы. Также оценивали положение устьев вдоль указанной выше оси (по вертикали), для чего в стенке восходящей части аорты выделяли следующие зоны: 1 - в пределах синуса (ниже верхнего края полулунной заслонки (ВКПЗ), 2 - на уровне ВКПЗ, 3 - между ВКПЗ и синотубулярным соединением (СТС), которое соответствовало надклапанному гребню, а при его отсутствии - условной прямой линии, проведённой по стенке аорты между вершинами межзаслоночных треугольников (межкомиссуральная линия), 4 - в зоне СТС, 5 - выше СТС. При локализации устья на границе зон его относили к вышележащей зоне. Штангенциркулем ШЦ-II-150-0,1 (ГОСТ 166-89, цена деления 0,1 мм) измеряли максимальный и минимальный диаметры (Dmax, Dmin) устьев ВА. Определяли форму устьев ВА, для чего рассчитывали их индекс (ИВА) как отношение Dmin к Dmax. При ИВА менее 0,33 устье считали щелевидным, от 0,33 до 0,75 - овальным, от 0,75 и более - округлым. Для статистической обработки результатов и построения диаграмм использовали программу Statistica 10.0 (StatSoft Inc, USA). Распределение значений оценивали с помощью W-критерия Шапиро-Уилка. При нормальном распределении вычисляли среднее значение и его стандартное отклонение (M±SD), использовали двусторонний t-критерий Стьюдента. Если распределение отличалось от нормального, результаты представляли в виде медиан и крайних значений; использовали U-критерий Манна-Уитни. Значимость различий долей оценивали, используя опцию Difference tests (вкладка Basic Statistic). Различия считали значимыми при α=0,05. Результаты исследования. Обе ВА могли иметь округлую или овальную форму устья, щелевидная форма была отмечена лишь на одном препарате у ЛВА. У ПВА округлые устья встречались в 2,8 раза чаще, чем овальные (73,7 и 26,3 %, р<0,0001), тогда как для ЛВА почти с одинаковой вероятностью (р=0,04) были характерны устья как округлой (42,1 %), так и овальной формы (57,9 %). Индекс ВА с округлыми устьями превышал ИВА с овальными устьями как у ПВА (0,93 и 0,59; р=0,001), так и у ЛВА (0,97 и 0,63; р=0,0003). Медианы ИВА у сосудов с одинаковой формой устьев между собой не различались (р>0,05). Устье ЛВА характеризовалось наибольшей вариацией значений его минимального диаметра и большей в сравнении с ПВА величиной максимального диаметра (табл. 1). Нередко просветы начальных отделов ВА суживались по мере удаления от синусов, в результате чего в трёхмерной системе координат устья имели форму раструба или воронки. На одном из препаратов с внешне обычно сформированной ПВА просвет её устья был около 0,5 мм в диаметре и был визуализирован лишь с помощью бинокулярного стереомикроскопа1. 1 При анализе размеров и формы устьев этот препарат исключили. При анализе положения устьев ВА по горизонтали установлено, что устья ПВА с равной вероятностью (p=0,35) могли занимать центральное положение или располагаться в задней трети стенки синуса, но ни на одном препарате не были смещены кпереди (табл. 2). В отличие от ПВА устья ЛВА с одинаковой частотой могли находиться как в передней, так и в задней трети синуса (p=0,49), но чаще всего занимали центральное положение (табл. 3). При анализе положения устьев по вертикали установлено, что самым типичным как для ПВА, так и для ЛВА было положение устьев между ВКПЗ и СТС (59,5 и 54,9 % соответственно, р=0,55). По сравнению с началом ВА на уровне ВКПЗ такой вариант встречался в 2,4 раза чаще у ЛВА и в 2,9 раза - у ПВА. Нетипичным для обеих ВА явилось их отхождение на уровне СТС, к наиболее редким вариантам относились случаи начала ВА выше СТС и ниже ВКПЗ. При отхождении ВА выше СТС расстояние от СТС до устья не превышало 3 мм. Наконец, лишь на единичных препаратах устья обеих ВА располагались ниже ВКПЗ и были полностью скрыты за полулунными заслонками (см. табл. 2, 3). Устья ПВА, по вертикали расположенные в наиболее типичном месте - между ВКПЗ и СТС, с одинаковой вероятностью (p=0,42) могли находиться в центральной (23 из 50; 46 %) или задней трети стенки синуса (27 из 50; 54 %), тогда как устья ЛВА, по вертикали расположенные на том же уровне, по горизонтали чаще находились в центральной трети стенки синуса, нежели в его передней или задней третях (p<0,001). В 20 % случаев в правом коронарном синусе аорты были отмечены два устья: одно принадлежало ПВА, другое - артерии артериального конуса. Устье этой артерии всегда в 2-3 раза уступало в размерах устью ПВА и находилось на 2-3 мм кпереди от устья ПВА на участке от ВКПЗ до СТС. Второй особенностью изученной выборочной совокупности явилось отсутствие ЛВА на двух препаратах. В этих случаях левая огибающая ветвь начиналась от ПВА, проходила в поперечной пазухе перикарда позади от восходящей части аорты и далее шла типично в левой части венечной борозды, а передняя межжелудочковая ветвь, которая в норме отходит от ЛВА, брала начало из левого коронарного синуса аорты в его центральной трети между ВКПЗ и СТС. При анализе типов кровоснабжения желудочкового комплекса установлено преобладание правовенечного типа (86,2 %); равномерный тип встречался в 9,2 % случаев, левовенечный - всего на трёх препаратах (4,6 %). В сердцах с равномерным и левовенечным типом размеры, форма устьев и их положение по горизонтали не отличались от таковых при правовенечном типе кровоснабжения. Анализ положения устьев по вертикали показал, что на всех 9 препаратах с равномерным и левовенечным типом устья обеих ВА находились на уровне ВКПЗ или между ВКПЗ и СТС. Обсуждение полученных данных. До середины XX в. в научной литературе количественные характеристики размеров ВА были немногочисленны [4], однако развитие кардиохирургии и лучевой диагностики явилось предпосылкой к морфометрическим исследованиям ВА и, в частности, их устьев. Установлено, что у взрослых людей диаметр ВА равен 2,66-4 мм [7]. В первом и втором периоде зрелого возраста внутренний диаметр ПВА варьировал от 1,5 до 3,9 мм, составляя в среднем 2,7±0,11 мм, аналогичный параметр ЛВА был равен 2,5-5,6 мм (3,6±0,16 мм) [5], что согласуется с данными [7, 11]. У пожилых людей эти значения несколько увеличивались, достигая 3,3±0,17 мм для ПВА и 4,4±0,2 мм - для ЛВА [5], но, по другим данным [3], диаметры устьев у пожилых в сравнении с людьми зрелого возраста не увеличивались, а наоборот, уменьшались, что автор предположительно объяснила возрастными изменениями стенки аорты. Диаметры устьев ПВА составили 4,0-4,7 мм, ЛВА - 4,1-4,8 мм [3], превышали соответствующие средние величины, приводимые [7, 11, 15], но укладывались в диапазоны морфометрических значений, полученных в настоящем исследовании, а также других исследованиях [5, 15]. По данным изучения 90 препаратов представителей индийской популяции, диаметры устьев ВА находились в широком диапазоне: от 1 до 7-8 мм, однако средние значения составляли 2,5±1 мм для ПВА и 2,8±1 мм - для ЛВА, что указывало на преобладание в выборочной совокупности устьев малого и среднего диаметра [15]. Средние размеры устьев ВА у индийцев были меньше аналогичных размеров устьев ВА у жителей разных регионов России [1, 7 и настоящее исследование] и Западной Украины [5], однако детальный анализ литературы позволил предположить, что выявленные различия отражают не столько этническую или экологическую, сколько индивидуальную изменчивость артерий сердца. Варианты формы устьев ВА описаны в ряде работ [1, 7, 12, 15], однако практически всегда это описание было основано на субъективной оценке. Е. А. Пиккиева (1968) с одинаковой частотой (92 %) наблюдала округлые устья у обеих ВА и только на одном сердце из 50 оба устья были овальной формы. J. Kulkarni и V. Paranjpe (2015), наоборот, пришли к выводу, что для устьев обеих ВА наиболее характерна форма овала, расположенного горизонтально. Такую форму встретили у ПВА в 76,6 %, у ЛВА - в 73,3 % случаев, в то время как округлые устья были отмечены с частотой 16 и 23 % случаев соответственно [15]. В настоящей работе типичными вариантами формы устьев обеих ВА также явились округлая и овальная, однако сведения о частоте встречаемости этих форм по сравнению с данными [7, 15] занимают промежуточное положение. Различия могли быть обусловлены как анатомической изменчивостью объектов изучения, так и могли носить методический характер. В представленном исследовании для выделения вариантов формы впервые предложили использовать вторичные метрические параметры - индексы ВА, а для их анализа применили непараметрический метод, не требующий нормального распределения значений и равенства дисперсий в сравниваемых группах. К аномальным формам устьев ВА относили точечные, щелевидные, а также устья овальной или щелевидной формы, над которыми стенка аорты образует гребень или «козырёк» [12]. В представленной работе встретили одно точечное и одно щелевидное (ИВА<0,3) устье, что согласуется с данными [12], согласно которым частота встречаемости аномальных форм как в сердцах с тетрадой Фалло или с отхождением аорты и лёгочного ствола от правого желудочка, так в сердцах без пороков не превышала 5,8 %. Такие формы устьев следует рассматривать именно как аномалию по следующим причинам. Во-первых, малый просвет проксимального отдела ВА не в состоянии обеспечить оптимальную гемодинамику и предрасполагает к раннему развитию ишемии миокарда. Устья щелевидной формы, особенно в сочетании с острым углом отхождения и интрамуральным ходом проксимального отдела ВА, ассоциированы с внезапной коронарной смертью [8, 14]. Во-вторых, такие устья создают затруднения при катетеризации и стентировании ВА. И наконец, в-третьих, есть экспериментально-онтогенетические доказательства того, что точечные и щелевидные устья являются проявлением отклонений в реализации молекулярно-генетических механизмов соединения ВА с аортой [21]. Варианты положения устьев ВА описаны многими авторами [1-7, 11-15, 18-20], но результаты противоречивы, что объясняется, прежде всего, методологическими различиями работ. Одни учёные выражали положение устьев исключительно через первичные морфометрические параметры. Так, M. d’Souza и соавт. (2015) установили, что устье ПВА находилось в 10,5±3,5 мм от правозадней комиссуры и в 14,7±3,3 мм от передней комиссуры, тогда как в левом синусе аорты расстояния от устья ЛВА до передней (12,1±2,3 мм) и левозадней (12,8±1,7 мм) комиссур были почти равны [11]. Согласно M. Jatene и соавт. (1999), наоборот, расстояния от устья ПВА до обеих комиссур правого синуса были одинаковы (11,1 мм), но в левом синусе среднее расстояние от устья ЛВА до левозадней комиссуры составило 9,6 мм, до передней - 11 мм [13]. Расстояния от устьев обеих ВА до комиссур варьировали от нуля (что указывало на возможность интракомиссурального положения устьев) до 13 мм и в 90 % наблюдений составляли 4-9 мм [6]. M. Muriago и соавт. (1997) предложили выражать степень горизонтального смещения устьев в процентах от ширины соответствующего синуса. Расстояние между устьем ЛВА и передней комиссурой варьировало от 13 до 61 %, между устьем ПВА и правозадней комиссурой - от 5 до 62 %. Отсутствие оценки статистической значимости различий затруднило интерпретацию данных [6, 11, 13, 18], а необходимость в каждом конкретном случае измерять ширину синусов ограничила их практическое применение. В настоящей работе, как и в работах других исследователей (табл. 4), был использован более простой и удобный для практического применения полуколичественный подход, состоявший в определении частоты встречаемости устьев в той или иной трети синуса по горизонтали или в той или иной зоне по вертикали. Полученные нами данные согласуются с данными большинства исследователей в том, что устье ЛВА наиболее часто открывалось в средней трети левого синуса. Устье ПВА чаще всего располагалось в средней трети [15], по другим данным - в задней трети правого синуса [3, 5, 6, 20]. По результатам измерений на аортальных мультидетекторных КТ W. Tatsuishi и соавт. (2015) доказали, что правое устье было более удалено от центра соответствующей заслонки по сравнению с левым (4,1±3,1 и 2,3±2,5 мм, р=0,03), однако, следует учесть, что эти результаты получены в группе пациентов, имевших показания к протезированию клапана аорты [20]. Данные настоящей работы наиболее близки к результатам [14], согласно которым устье ПВА находилось в центральной и задней третях синуса с одинаковой частотой (см. табл. 4). Смещение устьев ВА по вертикали описывают по-разному, что затрудняет сопоставление и обобщение данных. Так, D. Berdajs и M. Turina (2011) делили стенку луковицы аорты на верхнюю, среднюю и нижнюю трети. Начало ВА в нижней трети они считали глубоким, но не учитывали при этом высоту заслонки. Начало в верхней трети считали высоким и расценивали как аномалию, объясняя это острым углом отхождения ВА от аорты [9]. Явной аномалией принято считать отхождение ВА выше 10 мм от СТС [8]. Экспериментально обоснованным аргументом в пользу того, что высокое начало ВА - действительно аномалия, явилось высокое положение устьев ВА у плодов животных с удалённым эндотелиальным Notch-1 [21]. Другие (отечественные) авторы для характеристики положения устьев использовали верхний край полулунной заслонки [1-7], третьи - границу между луковицей аорты и её восходящей частью [11, 15, 18, 20]. Эту границу называли надклапанным гребнем, межкомиссуральной линией или СТС. Надклапанный гребень макроскопически часто выражен слабо или отсутствует [17], термин «комиссура» применительно к клапанам присердечных сосудов до сих пор не определён [8], поэтому наиболее удачным для обозначения верхней границы луковицы аорты следует считать онтогенетически обоснованный и принятый в кардиохирургии термин СТС. Интима аорты в месте СТС, особенно при выраженном надклапанном гребне, находится в неблагоприятных условиях, каждую систолу испытывая гемодинамический удар, приводящий к микротравме эндотелия. Стенка аорты в этой зоне, особенно у вершин межзаслоночных треугольников1, имеет наибольшую толщину и содержит альфа-актин [17]. Следовательно, проксимальные отделы ВА, начинающихся на СТС, не только испытывают наибольший риск развития атеросклероза, но и могут быть сужены за счёт сокращения гладкомышечных элементов с последующим развитием ишемии миокарда. Варианты начала ВА на СТС рассматриваем как клинически неблагоприятные и считаем, что при такой локализации следует обращать особое внимание на степень окклюзии устьев. Наши данные о начале ВА на уровне СТС близки к результатам других авторов [11, 14, 18, 20], но, вместе с тем, существенно отличаются от данных, приводимых [15, 19] (для ЛВА). Анализ показал, что J. Kulkarni и V. Paranjpe (2015) относили к зоне СТС участок стенки аорты на протяжении от 8 до 12 мм от основания синусов. Обоснование выбора именно этого диапазона авторы не привели. Если принять во внимание, что минимальная высота синусов аорты взрослого человека 11 мм [2], максимальная могла достигать 23 мм [6], а высота заслонок в среднем равна 11,6- 11,8 мм [14], то становится очевидным, что устья, расположенные в пределах 8-12 мм от основания синусов, могли соответствовать участку стенки аорты между ВКПЗ и СТС или даже находиться ниже ВКПЗ. 1 При использовании терминов «интракомиссуральное» и «паракомиссуральное» (положение устьев) имеют в виду эти треугольники. Для устьев обеих ВА наиболее типичным оказалось положение между ВКПЗ и СТС. Такие же результаты при изучении сердец людей разных популяций получили некоторые авторы [1, 14, 18] (табл. 5), а также классики анатомии: Й. Гиртль и Pikuand [Цит. по 4]. Именно такое начало ВА считают нормальным крупные зарубежные кардиоморфологи [9, 10]. Е. А. Пиккиева (1968) выделила два крайних варианта положения сердца - горизонтальное и вертикальное - и отметила зависимость между положением сердца и расстоянием от устья ВА до ВКПЗ [7]. При горизонтальном положении сердца устья обычно лежали на уровне ВКПЗ, при вертикальном - они в 43 % находились на уровне ВКПЗ и в 57 % - выше него. По данным П. А. Гелашвили и соавт. (2007), в 66,7 % (32 из 48) устье одной или обеих ВА было выше ВКПЗ [2]. При отхождении ВА выше ВКПЗ расстояние от ВКПЗ до устья ВА не превышало 2,25 мм [1, 7], следовательно, устья находились в пределах луковицы аорты. По другим данным, это расстояние варьировало от 1 до 6-7 мм [2] и от 3 до 9 мм [3], т. е. устья могли находиться как в стенке луковицы (ниже СТС), так и на уровне СТС или выше него, в стенке восходящей аорты. Начало ВА выше СТС для исследованной выборочной совокупности было не характерно. Частота таких вариантов находилась в интервале от 3,8 % для ПВА [14] до 22 % для ЛВА [18]. Обратила на себя внимание большая доля препаратов (60 %) с высоким началом ЛВА, приводимая B. Pejkoviĉ и соавт. [19]. С другой стороны - на исключительно большом количестве секционного материала (1000 сердец) Хакенсельнер лишь в 5 случаях обнаружил высокое начало ПВА и ни разу не выявил высокого начала ЛВА [Цит. по 4]. Реже всего устья ВА находились в стенке синусов аорты ниже ВКПЗ. Это согласуется с данными [5-7, 14, 18, 19]. D. Berdaj, M.Тurina (2011) не встретили отхождения ВА от нижней трети синуса ни на одном из 200 препаратов, однако отечественные учёные встречали такие варианты достаточно часто [3, 4]. Согласно П. А. Гелашвили и соавт. [2], устье ПВА находилось на расстоянии до 2 мм, устье ЛВА - до 4 мм ниже ВКПЗ. При аортальной мультидетекторной КТ обнаружили, что у 5 из 400 (1,3 %) пациентов одна из двух ВА начиналась низко, в 3,1-5 мм от основания створки [20]. Чем ниже находятся устья, тем труднее выполнить катетеризацию ВА и тем выше риск окклюзии устьев при протезировании клапана. Дополнительное коронарное устье, одно или несколько, имели, по меньшей мере, 23,5 % нормальных сердец [12]. Такие устья [9] нашли на 110 из 200 препаратов (55 %); в 99 случаях из этих 110 дополнительное устье находилось в правом синусе аорты и принадлежало конусной артерии. По данным разных авторов, её отдельное устье встречалось от 8,3 [2] до 51 % наблюдений [10]. Изучив 300 влажных препаратов и 300 коронароангиограмм, M. Loukas и соавт. (2016) установили, что конусная артерия и ПВА в 16 % случаев имели общее устье, ав 40,3 % случаев она начиналась непосредственно от правого синуса аорты [16]. Результаты настоящего исследования наиболее близки к данным [15, 20], согласно которым конусная артерия отходила отдельным устьем из правого синуса аорты в 20,5 и 24,4 % случаев соответственно. При описании её начала все авторы солидарны в том, что в ситуациях, когда конусная артерия отходила самостоятельным устьем, оно всегда находилось кпереди от устья ПВА и уступало ему в размерах. Заключение. Таким образом, в условнонормальном сердце взрослого человека устья обеих ВА имели округлую, реже - овальную форму. Типичным для устья ЛВА было его положение в центральной трети, а для устья ПВА - в центральной или задней трети синуса своей стороны между ВКПЗ и СТС или на уровне ВКПЗ. Редкими вариантами явилось низкое (ниже ВКПЗ) и высокое (на СТС или выше него) положение одного из устьев в центральной, реже - в задней или передней третях соответствующего синуса. Точечные, щелевидные устья, а также низкое или высокое начало обеих ВА, равно как локализация устьев в межзаслоночных треугольниках и у их вершин, для нормально сформированной и неизменённой патологическим процессом луковицы аорты нехарактерны. Анатомическое соответствие между вариантами формы, положения устьев ВА и типом кровоснабжения желудочкового комплекса сердца не выявлено. Вклад авторов: Концепция и дизайн исследования: А. А. Я., Е. Г. Д. Сбор и обработка материала: Е. Г. Д., А. А. Я. Статистическая обработка данных: А. А. Я. Анализ и интерпретация данных: А. А. Я. Написание и редактирование текста: А. А. Я. Авторы сообщают об отсутствии в статье конфликта интересов.

About the authors

A. A. Yakimov

Ural State Medical University

Email: Ayakimov07@mail.ru
Department of Human Anatomy 3 Repina St., Ekaterinburg 620028

Ye. G. Dmitrieva

Ural State Medical University

Department of Human Anatomy 3 Repina St., Ekaterinburg 620028

References

Supplementary files