Μελέτη των ανατομικών παραλλαγών του ανθρώπινου στεφανιαίου δικτύου στον ελληνικό πληθυσμό

Abstract

The aim was the study of the human coronary network in the Greek population. We studied the origins and pathways of the coronary arteries, their spatial relationships and the relative dominances, while measuring the length of the main arterial branches. We measured the distance between the origin level of the left and the right coronary artery of each single specimen. In this study, we employed an innovative technique which, was used for the first time. Nowadays, the vast majority of available measurements, referring to the length of the coronary arteries, correspond to certain vascular segments. We also focused on this portion of each artery under investigation because of its surgical significance. In addition, the branches arising just below the main stem were thoroughly studied. Based on the above observations, we classified the specimens into six discrete types, taking into account the mode of arterial origin. This information may facilitate the pre-operative planning of a surgical myocardial reperfusion. In particular, 44 fresh human heart specimens were studied. The specimens originated from the Laboratory of Forensic Medicine and Toxicology of the Aristotle University of Thessaloniki and from the Peripheral Mortuary of Thessaloniki. Approximately 63.63% of them corresponded to men while the remaining 36.36%, to women. The sample mean age was 52.86 years. We excluded cardiac specimens which: were characterized by some kind of structural distortion or congenital abnormality, corresponded to patients who died due to cardiac causes and had undergone degradations, interventions or traumatic damages. Both observations and measurements were based on accurate replicas of coronary trees. These models were constructed via a 3-step process: 1) polyester resin injection through the coronary arterial orifices, 2) resin polymerization and 3) removal of all biological structures by using 35% hydrochloric acid solution. As a next step, each replica underwent a computed tomography scan. Specialized software was used for analyzing the acquired images and creating the reconstruction of multiple transverse cross-sections. Approximately 280 to 320 tomographic images were generated for every single model. Taking into consideration the abovementioned technical specifications of the CT scanner, as well as the characteristics of the reconstruction method used, the high level of the output precision is more than obvious. The acquired digital data were further processed in MIMICS software in order to create the final model and carry out our final high-precision measurements. We measured 324 arteries, which had an average length of 7.7cm and a total length of 24.93m. In this study we found 6,81% coronary artery anomalies. The dominance of coronary vessels, the study of origins, and types of origins, are probable to help physicians that are interested in the anatomy and function of the human heart. The findings of this study do not deviate from the findings of relevant studies in the international bibliography. We believe that this study can allow both cardiac surgeons and interventional cardiologists to gain a more thorough understanding of the coronary anatomy in order to optimize patient management and achieve better outcomes.

Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η μελέτη του ανθρώπινου στεφανιαίου δικτύου στον ελληνικό πληθυσμό. Μελετήσαμε τις εκφύσεις και την πορεία των στεφανιαίων αρτηριών, την επικράτηση μεταξύ τους και μετρήσαμε το μήκος των κυριότερων κλάδων, τη διαφορά ύψους της έκφυσης της αριστερής έναντι της δεξιάς στεφανιαίας αρτηρίας, και το αντίθετο. Χρησιμοποιήσαμε για πρώτη φορά μια πρωτότυπη μέθοδο, η οποία δεν αναφέρεται στη βιβλιογραφία, για την δημιουργία του εκμαγείου. Έγινε έκπλυση του στεφανιαίου αγγειακού δικτύου με διάλυμα κιτρικού νατρίου 15% για την απομάκρυνση των θρόμβων, το μόσχευμα αναρτήθηκε στην ειδική συσκευή που κατασκευάσαμε και εμβαπτίσθηκε σε ζελατινώδες διάλυμα, έτσι ώστε κατά την έγχυση και πολυμερισμό της ρητίνης να μην τροποποιηθούν η πορεία και οι σχέσεις των αγγείων. Μετά την αποδόμηση του μυοκαρδιακού ιστού και των λοιπών δομών με υδροχλωρικό οξύ 35% προέκυψε το εκμαγείο, που υποβλήθηκε σε αξονική τομογραφία. Η ανάλυση των εικόνων έγινε με πρόγραμμα ανασύνθεσης εικόνας των εγκάρσιων τομών σε πολλαπλά επίπεδα. Συνολικά, έγιναν σε κάθε παρασκεύασμα από 280 έως 320 τομές. Τα ηλεκτρονικά δεδομένα που προέκυψαν επεξεργάσθηκαν με λογισμικό πρόγραμμα MIMICS από όπου προέκυψε η ηλεκτρονική μορφή του εκμαγείου, όπου έγιναν οι μετρήσεις με εξαιρετική ακρίβεια. Το συγκεκριμένο αρχείο και το πρόγραμμα MIMICS δίνουν τη δυνατότητα μελέτης του εκμαγείου από όποια οπτική γωνία επιθυμούμε χωρίς παρεμβολές από παρακείμενα αγγεία, αλλά και την πολυτέλεια της μέτρησης χωρίς την πίεση του χρόνου, όπως συμβαίνει σε in vivo μετρήσεις. Ακόμη έχουμε τη δυνατότητα επιλογής της δομής που μας ενδιαφέρει κάθε φορά για μελέτη. Όσον αφορά το μήκος των στεφανιαίων αγγείων, οι περισσότερες δημοσιευμένες μελέτες έχουν μετρήσει ορισμένα τμήματα των αρτηριών. Ακόμη, μελετήσαμε το πρώτο τριτημόριο των στεφανιαίων αρτηριών, που έχει μεγαλύτερο ενδιαφέρον από χειρουργική άποψη, τον τρόπο που αυτές διακλαδώνονται και τους κλάδους που εκφύονται αμέσως μετά το στέλεχος. Με βάση τον τρόπο έκφυσης δημιουργήσαμε επτά τύπους. Θεωρούμε ότι η ανωτέρω γνώση θα μπορούσε να βοηθήσει επιπλέον τους καρδιοχειρουργούς για τον καλύτερο σχεδιασμό μιας καρδιοχειρουργικής επέμβασης, αλλά και στην ορθολογικότερη χορήγηση καρδιοπληγίας. Μελετήθηκαν 44 νωπά, ανθρώπινα παρασκευάσματα τα οποία προήλθαν από το Εργαστήριο Ιατροδικαστικής και Τοξικολογίας του Αριστοτέλειου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης και από το Περιφερειακό Νεκροτομείο Θεσσαλονίκης. Το 63,63% ανήκαν σε άνδρες, το 36,36% σε γυναίκες και ο μέσος όρος ηλικίας ήταν 52,86 έτη. Από τη μελέτη αποκλείσθηκαν καρδιές που παρουσίαζαν εξωτερική παραμόρφωση ή συγγενή ανωμαλία, προέρχονταν από άτομα με καρδιακή αιτία θανάτου, ή είχαν υποστεί αλλοιώσεις, επεμβάσεις ή τραυματισμούς. Μετρήθηκαν 324 αγγεία με συνολικό μήκος 24,93m και μέσου μήκους 7,7cm. Στη μελέτη μας διαπιστώσαμε ανωμαλίες στα στεφανιαία αγγεία σε ποσοστό 6,81%. Η επικράτηση των στεφανιαίων αγγείων, η μελέτη των στομίων έκφυσης και οι τύποι έκφυσης που προτείνονται πιθανώς να διευρύνουν την αντίληψη των ιατρών που ασχολούνται με την ανατομία και τη λειτουργία τους καρδιάς. Τα ευρήματά μας σχετικά με το στεφανιαίο δίκτυο στον ελληνικό πληθυσμό δεν παρουσιάζουν διαφοροποιήσεις σε σχέση με τις μελέτες που έχουν δημοσιευθεί στα διεθνή συγγράμματα. Η παρούσα μελέτη πιστεύουμε ότι μπορεί να συμβάλλει στην καλύτερη γνώση του στεφανιαίου δικτύου.