Szczegółowo omówiono normalną strukturę brutto i mikroskopową ludzkiego osierdzia. W oparciu o elementy strukturalne osierdzia przedstawiono reakcje patologiczne powszechnie obserwowane w próbkach klinicznych. To zapewnia korelacyjne wyjaśnienie klinicznej ewolucji i diagnostycznych wyników obrazowania, takich jak opóźnione wzmocnienie w pracy nad chorobą osierdzia.
Przedstawiamy brutto i mikroskopową strukturę osierdzia jako ramy odniesienia, które mogą być skorelowane z obecnymi technikami obrazowania serca i interwencjami. Ograniczony repertuar odpowiedzi osierdzia na różnorodne bodźce patologiczne został zilustrowany w kontekście jego prawidłowej struktury.
A. Gross Structure of the Parietal and Visceral Pericardium
Osierdzie jest workiem w kształcie zbliżonym do kolby, który zawiera serce i proksymalne części wielkich naczyń. Powierzchnie boczne osierdzia są pokryte śródpiersiową częścią opłucnej ciemieniowej, z wyjątkiem tych obszarów, w których więzadła kotwiczą osierdzie do mostka, przepony i kręgosłupa. Nerwy przeponowe i naczynia perikardiofreniczne są zawarte w dwóch pęczkach flankujących boczne kontury serca .
Osierdzie jest umownie podzielone na osierdzie ciemieniowe i trzewne . Osierdzie ciemieniowe składa się z zewnętrznego włóknistego worka łącznotkankowego wyścielonego błoną surowiczą. Składnik serosal składa się z pojedynczej ciągłej warstwy mezotelium, która wnika w warstwę fibrosa osierdzia i rozciąga się nad nasadą wielkich tętnic, aby całkowicie pokryć zewnętrzną powierzchnię serca. Warstwa mezotelium pokrywająca zewnętrzną powierzchnię serca określana jest jako osierdzie trzewne lub nasierdzie. Warstwa fibrosa osierdzia trzewnego ma grubość od 0,8 do 1 mm, ale w badaniach obrazowych może wydawać się nieco grubsza.1 Worek osierdziowy jest pokryty zmienną ilością tkanki tłuszczowej na powierzchni śródpiersia, szczególnie w kątach kardiochirurgicznych.
Ryc. 1A
Widok przedni nienaruszonego worka osierdziowego. Pokazane jest nienaruszone osierdzie przymocowane do przepony z opłucną śródpiersia pokrywającą boczne powierzchnie worka osierdziowego. Zwraca uwagę obfita tkanka tłuszczowa nasierdziowa w śródpiersiu przednim i przednich kątach sercowo-piersiowych. Strzałki wskazują na granice więzadła mostkowo-obojczykowo-sercowego. LCC = lewa tętnica szyjna wspólna. SVC = żyła główna górna.Rysunek 1B
Prawy boczny widok serca i osierdzia. Prawy nerw przeponowy i naczynia okołokardiofreniczne leżą pomiędzy osierdziem ciemieniowym a opłucną śródpiersia przed wnęką płucną. Groty strzałek podkreślają te struktury. Należy zwrócić uwagę na obfitą tkankę tłuszczową pokrywającą śródpiersiową powierzchnię osierdzia w przedniej i bocznej części. RIPV = prawa żyła płucna dolna. RPA = prawa tętnica płucna. RSPV = żyła płucna górna prawa. SVC = żyła główna górna.
Rysunek 1C
Lewy boczny widok serca i osierdzia. Przebieg lewego nerwu przeponowego i towarzyszących mu naczyń zaznaczono grotami strzałek. Ao = aorta. LIPV = lewa żyła płucna dolna. LPA = lewa tętnica płucna. LSPV = lewa żyła płucna górna.Rysunek 2
Osierdzie ciemieniowe vs trzewne. Osierdzie, podobnie jak wiele innych powierzchni surowiczych, posiada komponent ciemieniowy i trzewny. Osierdzie ciemieniowe składa się z dwóch warstw: wyściółki serowatej (cienka czerwona linia) i worka włóknistego (grubsza żółta linia). Osierdzie trzewne lub nasierdzie składa się z pojedynczej warstwy okładziny surowiczej pokrywającej całe serce (cienka czerwona linia pokrywająca mięsień sercowy w kolorze niebieskim). Należy zauważyć, że warstwa surowicza osierdzia ciemieniowego i trzewnego jest ciągłą warstwą komórek mezotelialnych. Warstwa surowicza osierdzia ciemieniowego i trzewnego zwrócone są ku sobie. Potencjalna przestrzeń wyścielona przez warstwy surowicze to jama osierdzia.Rysunek 3
B. Zatoki i wnęki osierdzia
Odbicia błony surowiczej wokół wielkich naczyń wchodzących i wychodzących z serca tworzą zatoki i wnęki osierdzia.2 Aorta wstępująca i główna tętnica płucna są całkowicie osłonięte przez inwestycję osierdzia trzewnego. Ta inwestycja tworzy potencjalną przestrzeń, zatokę poprzeczną, która oddziela przednio położone wielkie tętnice od żył po stronie tylnej. Dno zatoki poprzecznej jest utworzone przez dach lewego przedsionka. Zatoka poprzeczna jest ciągła z zagłębieniem aorty górnej między aortą a żyłą główną górną oraz z zagłębieniem aorty dolnej między aortą a prawym przedsionkiem. Boczne przedłużenia zatoki poprzecznej nazywane są prawą i lewą wnęką płucną.
Druga inwestycja osierdzia trzewnego pokrywa oddzielnie żyły główne i płucne. Wnęka postkawalna leży za żyłą główną górną i jest ograniczona przez prawą tętnicę płucną od góry i prawą żyłę płucną górną od dołu. Wnęka żylna płucna prawa i lewa są utworzone przez odbicie osierdziowe pomiędzy odpowiednimi żyłami płucnymi górnymi i dolnymi. Zatoka skośna znajduje się za tylną ścianą lewego przedsionka. Jest ona ograniczona odbiciem osierdziowym wzdłuż żył płucnych dolnych i żyły głównej dolnej. Bezpośrednio styka się ona z tylną częścią kariny i przełykiem.
Ryc. 4
Zatoki i zagłębienia osierdzia. W tym obrazie przednia (brzuszna) część osierdzia i serce zostały usunięte, aby pokazać wielkie naczynia u podstawy serca. Aorta i tętnica płucna zostały przecięte, aby pokazać drogę zatoki poprzecznej (linia przerywana), która oddziela tętnice od żył głównych i płucnych. Odbicie osierdziowe rozciąga się do proksymalnego łuku aorty, a zagłębienie między aortą a żyłą główną górną nazywane jest zagłębieniem aorty górnej (linia przerywana). Lewe boczne przedłużenie zatoki poprzecznej to lewe zagłębienie płucne ograniczone przez lewą tętnicę płucną i lewą żyłę płucną górną. Zatoka skośna jest zagłębieniem za lewym przedsionkiem, ograniczonym przez odbicie osierdziowe nad żyłami płucnymi dolnymi i żyłą główną dolną. IVC = żyła główna dolna. LPA = lewa tętnica płucna. LPV = lewe żyły płucne. RPA = prawa tętnica płucna. RPV = żyły płucne prawe. SVC = żyła główna górna (superior vena cava).C. Microscopic Organization of the Pericardium
W osierdziu ciemieniowym można wyróżnić trzy warstwy: serosa, fibrosa i zewnętrzna warstwa tkanki łącznej nasierdzia. Serosa jest najbardziej wewnętrzną powierzchnią worka osierdziowego i jest utworzona przez komórki mezotelialne. Komórki mezotelialne są płaskimi lub prostopadłościennymi komórkami nabłonkowymi bogatymi w mikrokosmki, które są ważne dla tworzenia i wchłaniania płynu osierdziowego. Tkanka włóknista składa się z gęstych wiązek kolagenu z przeplatającymi się skąpymi włóknami elastycznymi. Wiązki tkanki włóknistej przylegające do mezotelium mają tendencję do orientacji cephalocaudal; podczas gdy bardziej zewnętrzne wiązki mają bardziej tkaną organizację, która pozwala na pewną rozciągliwość fibrosa osierdzia. Fibrosa zawiera skąpe komórki tkanki łącznej i małe naczynia. W zewnętrznej warstwie osierdzia widoczne są nieco bardziej obfite włókna elastyczne, tkanka tłuszczowa, elementy nerwowe i naczynia krwionośne. W warstwie tej opisywano rzadkie występowanie komórek tucznych i jednojądrzastych.3
Osierdzie trzewne tworzy cienka warstwa tkanki włóknistej pokrywająca mięsień sercowy, na całej jego powierzchni znajdują się komórki mezotelialne (składnik surowiczy osierdzia trzewnego).
Rycina 5
Powierzchnia komórek mezotelialnych jest pokazana w dużym powiększeniu. Komórki te mogą mieć kształt od płaskiego do prostopadłościennego. Mikrokosmki (groty strzałek) są obecne na powierzchni zwróconej do jamy osierdzia, aby zwiększyć powierzchnię tych komórek. Mikrokosmki nadają „rozmyty” wygląd luminalnej granicy komórek mezotelialnych.D. Odpowiedzi osierdzia na uraz
1. Distensibility
Włókniste wiązki tkanki wewnętrznej fibrosa o orientacji cephalocaudal nie ulegają zbytniemu zniekształceniu; dla porównania, pleciona organizacja włóknistych wiązek tkanki zewnętrznej fibrosa pozwala na pewne zniekształcenie worka osierdziowego zanim fizjologiczne zwężenie stanie się klinicznie widoczne. Wyspecjalizowany charakter komórek mezotelialnych z obfitymi mikrokosmkami i systemy transportu płynów przez te komórki pozwalają na dużą zdolność transportową przez osierdzie surowicze. Wysoko unaczynione nasierdzie może zapewnić duży transfer płynu do komórek mezotelialnych, co umożliwia im wytwarzanie przesięków i wysięków. To wyjaśnia, w jaki sposób proste wysięki i/lub wysięki o dużej zawartości fibryny mogą łatwo tworzyć się w jamie osierdzia w przypadku urazu.
2. Odpowiedź wysiękowa i zapalna
Osierdzie (ciemieniowe i trzewne) ma ograniczoną odpowiedź na uraz, która początkowo objawia się zwiększoną produkcją płynu osierdziowego.4 Wysięk może mieć charakter przesięku, który składa się głównie z rzadkiego płynu lub wysięku, który zawiera duże ilości fibryny oraz, w zależności od stopnia zaawansowania, zmienną liczbę i rodzaje komórek zapalnych. Wysięk włóknisty tworzy zrosty i pasma pomiędzy osierdziem ciemieniowym i trzewnym. Te fibrynowe zrosty są podstawą tarcia stwierdzanego w badaniu fizykalnym. W przypadku fibrynolizy złogi fibryny zwykle organizują się lub goją w luźne pasma włókniste, a nie w gęstą tkankę włóknistą. Ten rodzaj naprawy nie powoduje zwężenia, ponieważ powstają kieszonki wyścielone prawidłowymi komórkami mezotelialnymi, które natłuszczają pozostałą przestrzeń osierdzia. Z drugiej strony, powtarzające się okresy odkładania się tkanki włóknistej lub poważniejszy uraz zapalny mogą wywołać fibrogenny proces naprawczy.
Rysunek 6
Wysięk włóknisty. Mikrograf świetlny nasierdziowej powierzchni mięśnia sercowego ukazujący łagodny naciek zapalny w mięśniu sercowym i obfity eozynofilowy wysięk fibrynowy na powierzchni osierdzia trzewnego. Szczegółową patologię tego wysięku fibrynowego przedstawiono na rycinie 7.
Rycina 7
Szkic ogólny serca pacjenta z mocznicowym zapaleniem osierdzia całkowicie pokrytego pasmami fibryny, które dodatkowo wykazują żółto-zielone przebarwienie, ponieważ pacjent miał żółtaczkę. Należy zauważyć, że pasma fibryny otaczają korzenie wielkich naczyń, ponieważ te segmenty znajdują się wewnątrz osierdzia. Ao = zastawka aortalna i korzeń aortalny. LV = lewa komora serca. PA = tętnica płucna i zastawka. RV = prawa komora. RVOT = droga odpływu prawej komory. SVC = żyła główna górna.Rysunek 8
Koronalny przekrój serca pokazujący zorganizowane włókniste (nie fibrynowe) pasma (gwiazdka) utworzone między osierdziem trzewnym a osierdziem ciemieniowym. Należy zwrócić uwagę, że osierdzie ciemieniowe jest nieco grubsze niż w przypadku normalnych przykładów na rycinie 3. LA = lewy przedsionek. LAA = lewy przedsionek. LLL = lewy dolny płat płuca. PA = tętnica płucna w rozwidleniu.3. Reabsorpcja, organizacja i naprawa wysiękowej odpowiedzi zapalnej
Proces gojenia może wykazywać kilka alternatywnych dominujących wzorców, jak pokazano na rycinie 9. Odpowiedzi te mogą być jednego typu lub mogą być procesami łączonymi. U niektórych pacjentów nacieki zapalne obejmują zarówno błonę surowiczą osierdzia, jak i błonę surowiczą opłucnej .
Rycina 9
Rycina 10
Jeśli nie występują dalsze bodźce uszkadzające, komórki zapalne w wysięku fibrynowym promują neowaskularyzację i proliferację fibroblastów. Matryca zewnątrzkomórkowa zostaje położona i w miarę dojrzewania luźna tkanka ziarninowa staje się zorganizowana z bardziej dojrzałą tkanką włóknistą, podczas gdy neowaskularyzacja i przewlekły stan zapalny stają się mniej widoczne. Jeśli bodziec uszkadzający, który spowodował wysięk, nie nawróci, proces gojenia prowadzi w końcu do dojrzewania tkanki ziarninowej w gęstą włóknistą bliznę.
Ryc. 11
Organizujące się zapalenie osierdzia z widoczną neowaskularyzacją. Zwróć uwagę, że warstwa fibrosa nie ma bardzo widocznych naczyń w porównaniu z obszarem organizującego się zwłóknienia. (H&E stain and Movat pentachrome stain).Włóknista proliferacja osierdzia może obejmować w przeważającej mierze tylko jeden z elementów surowiczych lub może obejmować zarówno osierdzie ciemieniowe, jak i trzewne. Jeśli dochodzi do powtarzających się epizodów zapalenia osierdzia (niezależnie od etiologii), odpowiedź osierdzia jest podobna i polega na wytwarzaniu nowych ostrych wysięków włóknistych i/lub włóknisto-krwotocznych, które prowadzą do powstania nowej tkanki ziarninowej i większej liczby neowaskularyzacji. Dlatego też przewlekłe wysięki mogą być związane z pogrubieniem osierdzia. Neowaskularyzacja obecna na różnych etapach organizacji wysięku osierdziowego jest anatomicznym podłożem późnego wzmocnienia gadolinowego w badaniach obrazowych CMR w zapaleniu osierdzia. Odkładanie się zwapnień może być ogniskowe lub rozległe i prawdopodobnie stanowi reakcję końcową na uraz. Ze względu na ograniczony repertuar odpowiedzi tkanek osierdzia na bodźce uszkadzające, cechy histologiczne wyciętego osierdzia w przypadku zaciskającego zapalenia osierdzia są generalnie niespecyficzne pod względem etiologicznym i najczęściej odzwierciedlają spektrum od organizującego się włóknistego zapalenia osierdzia do zorganizowanego włóknisto-wapniowego zapalenia osierdzia.
Rycina 12
Maturing organizing pericarditis. Luźna obrzękowa tkanka ziarninowa organizuje się w gęstszą, grubszą tkankę włóknistą w miarę zmniejszania się ilości macierzy zewnątrzkomórkowej i stanu zapalnego. Względna obfitość fibroblastów (fibroplazja) i nowo powstałe naczynia krwionośne są wskaźnikami aktywności procesu. Porównaj z ryciną 13. (H&E stain and Movat pentachrome stain).Rysunek 13
Organizacyjne zapalenie osierdzia z nawracającym uszkodzeniem. Na tych mikrografach widać gęste, dojrzałe wiązki tkanki włóknistej, pokrywające warstwę fibrosa osierdzia. Neowaskularyzacja jest mniej widoczna niż we wcześniejszych stadiach organizacji (ryc. 11 i 12). W tym przykładzie obserwuje się zwiększoną komórkowość w górnych warstwach osierdzia w kierunku jamy osierdzia. Ten najbardziej wewnętrzny obszar w kierunku jamy osierdzia wykazuje obfitą proliferację fibroblastów lub fibroplazję, widoczną jako ciemnoniebieskie nacieki w lewym górnym obszarze obrazów. Ponadto widoczne są również fibryna i krwotok. Jest to typowy przykład procesu nawracającego. (H&E stain and Movat pentachrome stain).Rycena 14
Gęste włókniste zapalenie osierdzia bez zwapnień. Osierdzie ciemieniowe jest pogrubiałe z powodu dodatkowej gęstej (żółtej) tkanki włóknistej, która nie wykazuje fibroblastów, nacieków zapalnych ani neowaskularyzacji. Jest to faza spoczynku, ale może być już związana ze zwężeniem osierdzia. (H&E stain and Movat pentachrome stain).Jeśli przyczyną wysięku osierdziowego jest pierwotny lub przerzutowy nowotwór złośliwy, komórki złośliwe mogą być łatwo widoczne w badaniu mikroskopowym.
Rycina 15
Metastatyczny gruczolakorak płuca. Obecny jest organizujący się wysięk fibrynowy zawierający komórki guza przerzutowego. W warstwie fibrosa osierdzia ciemieniowego widoczny jest łagodny naciek zapalny. Wstawka pokazuje skupisko przerzutowych komórek nowotworowych z dużymi pleomorficznymi jądrami w kanale wyścielonym przez płaskie komórki śródbłonka. (H&E stain and Movat pentachrome stain).
- Ferrans VJ IT, Roberts WC. Anatomia osierdzia. In: Reddy PS LD, Shaver JA, eds. Pericardial Disease. New York: Raven Press; 1982:15-29.
- Levy-Ravetch M, Auh YH, Rubenstein WA, Whalen JP, Kazam E. CT of the pericardial recesses. AJR Am J Roentgenol 1985;144:707-14.
- Ishihara T, Ferrans VJ, Jones M, Boyce SW, Kawanami O, Roberts WC. Histologic and ultrastructural features of normal human parietal pericardium. Am J Cardiol 1980;46:744-53.
- Klein AL, Abbara S, Agler DA, et al. American Society of Echocardiography clinical recommendations for multimodality cardiovascular imaging of patients with pericardial disease: endorsed by the Society for Cardiovascular Magnetic Resonance and Society of Cardiovascular Computed Tomography. J Am Soc Echocardiogr 2013;26:965-1012.
Tematy kliniczne: Kardiochirurgia, Angiografia inwazyjna i interwencje sercowo-naczyniowe, Obrazowanie nieinwazyjne, Choroby osierdzia, Medycyna naczyniowa, Chirurgia aorty, Interwencje i obrazowanie, Interwencje i medycyna naczyniowa
Słowa kluczowe: Pericardium, Adenocarcinoma, Adipose Tissue, Aorta, Thoracic, Aortic Valve, Cardiac Imaging Techniques, Carotid Artery Thrombosis, Cicatrix, Coloring Agents, Constriction, Endothelial Cells, Epithelial Cells, Extracellular Matrix, Fibrinolysis, Heart Ventricles, Inflammation, Komórki tuczne, Mikrowłókna, Mięsień sercowy, Wysięk osierdziowy, Pericardiectomia, Zapalenie osierdzia, Zwężenie, Nerw przeponowy, Tętnica płucna, Żyły płucne, Sagittaria, Żyła główna dolna, Żyła główna górna
< Wróć do listy
