РАЗВИТИЕ И ВАРИАНТНАЯ АНАТОМИЯ АРТЕРИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассмотрены этапы развития артерий головного мозга, вариантная анатомия сосудов головного мозга, которые необходимо учитывать, осуществляя оперативные вмешательства, а также при развитии различных нарушений, связанных с кровообращением головного мозга. Акцентируется внимание на распространенных вариантах развития, как варианты развития Виллизиева круга и аплазии некоторых ветвей крупных артерий. Проведен обзор литературных источников с медицинских баз данных, в которых были описаны наиболее часто встречаемые аномалии развития сосудов кровоснабжающих головной мозг. Изучая  частоту встречаемости тех, или иных вариантов развития, были выделены наиболее часто встречаемые.

Ключевые слова: эмбриональное развитие артерий головного мозга, сосуды головного мозга, аномалии сосудов головного мозга, головной мозг, центральные артерии, варианты ветвления, variants and anomalies of arterial circle of brain.

Актуальность темы заключается в том, что в последнее время в связи с развитием сосудистой хирургии и нейрохирургии, возрастает интерес к рассмотрению развития и вариантного расположения сосудов головного мозга, для дальнейшего применения этих данных при оперативных вмешательствах, так как зачастую сосуды не имеют однотипного расположения, в связи с индивидуальными особенностями каждого человека.

Цель: изучить и проследить основные этапы развития артерий головного мозга, а также выявить вариантную анатомию артерий большого круга головного мозга и их основных ветвей.

Начнем с общего гистогенеза артерий, их закладка начинается на 3-й неделе эмбриогенеза, когда от артериального ствола сердца отходят две вентральные аорты, последние за счет 6 пар жаберных артерий соединяются с начальными отделами правой и левой дорсальных аорт, которые в последствии каудальнее места закладки сердца сливаются и образуют непарный ствол, который затем станет нисходящей частью аорты. Важное значение имеет дорсальная аорта, так как от нее отходят три группы артериальных ветвей: а) дорсальные межсегментарные артерии; б) латеральные межсегментарные артерии; в) вентральные межсегментарные артерии; Параллельно с этими процессами, происходит развитие сердца, головного мозга и внутренних органов, из-за чего происходит также изменение и в артериальном сосудистом русле, оно постоянно перестраивается, по мере дифференцировки тканей и органов. Если рассматривать сосуды головы, шеи и грудной полости, то здесь основное значение в закладке артерий занимают III, IV и VI пары жаберные артерии, а также вентральные и дорсальные аорты [1, 2, 6]. Примечание: I, II и V жаберные артерии в дальнейшем формировании артерий не участвуют, либо участвуют частично, так как происходит их редуцирование. В образовании наружной сонной артерии и ее ветвей принимают участие вентральные отделы аорты от I до III дуги аорты, в основном участвуют краниальные отделы каждой аорты. Формирование внутренней сонной артерии и ее ветвей является прежде всего функцией каждой из дуг III аорты и краниального отдела дорсальной аорты. Параллельно соответствующему отделу вентральной аорты, переходящей в общую сонную артерию, между III и IV жаберными артериями остается участок дорсальной аорты, разделяющий IV жаберную дугу на правую и левую части. Правая участвует в формировании правой подключичной артерии, а левая дифференцируется в дефинитивную дугу аорты. После соединения левой дорсальной и левой вентральной аорты последняя становится нисходящей частью аорты. Важно отметить, что левая подключичная артерия, развивается за счет левых межсегментарных дорсальных артерий и дорсальной аорты, поскольку доминирующую роль в кровоснабжении головного мозга и формировании артерий по-прежнему будут играть роль ветви подключичной и внутренней сонной артерий образуя Виллизиев круг и затем круг Захарченко в будущем. Что касается VI дуги аорты, то она сообщается с легочным стволом и участвует в образовании легочных артерий. Кроме того, она разделена на две части: правая теряет связь со дорсальной аортой, а левая сохраняет ее благодаря артериальному Боталлову протоку. Во время беременности этот проток переносит кровь из легочного ствола в аорту, но после рождения он начинает запустевать и остается только артериальная связка.

Наше обсуждение выше было сосредоточено на артериальных ветвях дорсальной аорты, и мы рассмотрим их более подробно в следующих разделах. Дорсальные межсегментарные артерии различаются по направлению дифференцировки в зависимости от области, в которой они встречаются; поэтому в области шеи и головы они образуют позвоночную и базилярную артерии, которые затем образуют круги Виллиса и Захарченко [1, 6].

Экстракраниальный отдел внутренней сонной артерии (ВСА) проходит от начала ВСА до основания черепа. Восходящих ветвей от экстракраниального отдела внутренней сонной артерии нет. Внутричерепной отдел внутренней сонной артерии делится на каменистую, пещеристую и мозговую части.

Каменистая часть внутричерепной ВСА простирается примерно на 25-35 мм от основания черепа до кавернозного синуса. Из этой части берут начало сонно-барабанная артерия, снабжающая барабанную полость, и клиновидная артерия, проходящая через клиновидный канал. Пещеристая часть внутричерепной ВСА пересекает мембрану кавернозного синуса, поднимается вертикально в борозде вдоль клиновидной кости и проходит по внутренней поверхности переднего клиновидного отростка. Длина пещеристого сегмента составляет в среднем 39 мм, дает начало: менинго-гипофизарному стволу, артерии нижней части кавернозного синуса, менингеальной ветви, нижней гипофизарной артерии. Ветвь ВСА выходит из кавернозного синуса и проходит через мозговые оболочки, становясь мозговой артерией. Проходя между глазодвигательным нервом (III) и зрительным нервом (II) мозговая артерия, дает: заднюю соединительную артерию, глазную артерию, переднюю ворсинчатую артерию, среднюю и переднюю мозговые артерии [3, 4].

Передняя мозговая артерия (ПМА) возникает из переднего сосудистого сплетения в результате эмбриогенеза. Двусторонние примитивные ПМА образуют сплетение по средней линии, из которого берет начало передняя соединительная артерия. ПМА обычно делят на сегменты: A1 - предкоммуникационная часть, лежащий между ветвями ВСА и передней соединительной артерии; A2 - посткоммуникационная часть, до колена мозолистого тела; область А3 распространяется на ствол мозолистого тела; в то время как сегменты А4 и А5 следуют по горизонтальной траектории вокруг мозолистого тела, разделенные венечным швом по вертикали. ПМА проходит передне-медиально между перекрестом зрительного нерва (70% случаев) или зрительным нервом (30% случаев) и передним продырявленным веществом и соединяется с противоположной ПМА через переднюю соединительную артерию.

ПМА обычно составляют 50% от калибра верхней внутренней сонной артерии; внутренний диаметр сегмента A1 составляет 0,9–4 мм; гипоплазия определяется как диаметр менее 1 мм. Наиболее частые аномалии сегментов А2–А5 множественные и иногда трудно распознаваемые: тройная ПМА, один ствол ПМА, непарная ПМА, биполушарная ПМА, ранняя сегментация сегмента А2. В области сегмента А1 встречается аномалии ПМА: гипоплазия в 10-35% случаев; добавочные (двойные) средние мозговые артерии, встречаются в 16% случаев и в 10% случаев может встретиться на артерии обеих сторон; в 6-16% является следствием аномальной регрессии сегмента А1, которая обычно сохраняется; фенестрации встречаются в 0,1–8% случаев; в 1% случаев у артерии наблюдалось островковое разделение [5, 6].

Передняя соединительная артерия (ПСА) образует передний край Виллизиевого круга. Самая короткая крупная мозговая артерия, длиной всего 0,1-3 мм. Анатомия ПМА - ПСА изменчива, с гипоплазией различных сегментов, включая отсутствие ПСА. Если ПМА не соединены, аплазия ПСА возникает с обеих сторон. Аплазия ПСА встречается редко и не связана с аневризмами (0–0,3% случаев). Аплазия или гипоплазия ПСА является результатом нарушения регрессии переднего сосудистого сплетения.

Согласно Б. К. Гиндзе, выделяется несколько типов структур ПСА: Одиночная; Двойная (стволы идут горизонтально параллельно, иногда вертикальные, с вертикальными перемычками между ними) - (4-40% случаев); Ретикулярные (плексиформные); Y-, V- или H-образные; Сочетание вышеперечисленных деформаций; Апластическая (3-16% случаев) [3, 5, 6].

Средняя мозговая артерия (СМА). После отхождения от терминальной ВСА ниже переднего продырявленного вещества, СМА проходит горизонтально и немного кпереди, достигая Сильвиевой борозды, её ветви кровоснабжают лобную, теменную и на некотором протяжении височную и затылочную доли. СМА обеспечивает артериальный кровоток в наибольшей степени внутричерепного кровообращения и обычно составляет 75% калибра исходной ВСА. Передний и задний отделы СМА дают корковые ветви, которые включают: височно-полярную, лобно-базальную, околофронтальную, прецентральную, постцентральную, заднюю теменную, угловую, переднюю височную, среднюю височную и заднюю височную артерии. От СМА в начальном её отделе отходит кзади задняя соединительная артерия (ЗСА), соединяющая среднюю и заднюю мозговые артерии. ЗСА участвует в кровоснабжении вентральной поверхности промежуточного и среднего мозга [3, 5, 6].

Задняя мозговая артерия (ЗМА). ЗМА можно разделить на три части: прекоммуникационную (сегмент P1), посткоммуникационную (сегмент P2) и конечную (сегмент P3), сегмент Р1 начинается в начале артерии и заканчивается в месте отхождения ЗСА. Параллельно верхней границе моста сегменты Р1 обеих ЗМА составляют заднюю часть Виллизиевого круга. По Б.К.Гиндзе, ЗМА отходят от разных сосудов в двух случаях: от базилярной и от ВСА соответственно. Как и ВСА на другой стороне, ЗМА может отходить или разветвляться от одноименной артерии на другой стороне. В 0,3% случаев две артерии встречаются односторонне. Сегмент Р1 часто имеет расширенный участок, называемый воронкой. Ему также характерна образование аневризм в месте отхождение артерии. В ЗМА сегмент Р2 представляет собой участок сосуда, который простирается от места отхождения ЗСА до нижней поверхности мозжечка. Эта часть огибает ствол мозга, проходит через межножковую цистерну и проходит через вырезку намета мозжечка. Над наметом мозжечка располагается конечный (корковый) сегмент ЗМА. Также вариантами ЗМА выделяют: заднюю трифуркацию ВСА (характерна частичная или полная), девиация ЗМА, гипоплазия (одной или двух) ЗМА [5, 6].

Виллизиев круг. В результате исследования Фовсетт и Блекфорд большой статистической выборки, полный симметричный анастомоз возникает в большинстве случаев, тогда как асимметричный анастомоз встречается относительно редко. В результате различных методов, используемых для подготовки церебральных артерий, результаты некоторых исследователей сильно различаются, что, вероятно, связано с различиями в методах, используемых разными исследователями [5, 6].

По Niederberger E. выделяют несколько вариантов развития Виллизиевого круга:

Одиночный ствол ПМА; Непарная ПМА; Биполушарная ПМА; Неполное удвоение ПМА; Добавочная (третья) ПМА; Передняя трифуркация (отхождение обеих ПМА от ВСА одной стороны); Отсутствие ПСА; Задняя трифуркация при одновременном отсутствии ПСА; Отсутствие ПСА и одной ЗСА; Отсутствие одной ЗСА; Отсутствие обеих ЗСА; Задняя трифуркация (отхождения ЗМА от ВСА); Гипоплазия ЗМА; Отсутствие всех соединительных артерий; Отсутствие базилярной артерии [5, 6].

Позвоночные артерии являются ветвями подключичных артерий, которые снабжают кровью непосредственно головной мозг из интерстициального пространства, что делает их вторым источником кровоснабжения. Выделяют четыре части артерии: предпозвоночную, поперечно-отростковую, атлантную и внутричерепную. По данным из статей было выявлено что наиболее часто встречается вариант развития интракраниального отдела таким образом, что возникает ассиметрия диаметра, такой вариант развития встречался в 58% исследуемых. Важно также отметить то, что в 12% случаев диаметр позвоночной артерии с правой стороны и с левой стороны варьируется, и отличается примерно в 2 раза. Также возможен вариант развития гипоплазии одной из позвоночных артерий. При этом если аплазия наблюдается с правой стороны, то диаметр левой будет увеличен и будет составлять около 7 мм, это связано с тем что в этом случае левая артерия становится единственным источником базилярной артерии.

Наряду с гипоплазией позвоночных артерий также сообщалось о гиперплазии позвоночных артерий. Базилярная артерия в этом случае также формируется у верхнего края продолговатого мозга [3, 5, 6].

К ветвям интракраниальной части позвоночной артерии относится как упоминалось выше:

1) Задняя нижняя мозжечковая артерия. В наблюдениях одного из исследований было выявлено, что как вариант задняя нижняя мозговая артерия в 16% случаев брала начало от экстрадуральной части позвоночной артерии. При этом в 84% случаев она брала начало от интрадуральной части позвоночной артерии. Изучением вариантной анатомии данной артерии также занимался Дж. Шаде, он выявил что она может отходить двумя стволами от базилярной или от позвоночной артерии. При этом данные стволы могут как объединяться, так и проходить самостоятельно [5, 7].

2) Передняя спинномозговая артерия. Благодаря слиянию парной передней спинномозговой артерии на передней поверхности продолговатого мозга образуется артериальный ромб, М. А. Захарченко назвал его бульбарным артериальным кольцом. При этом конечные отрезки позвоночных артерий выступают как верхние стороны ромба Захарченко. На вершине эти позвоночные артерии образуют базиллярную артерию, а внизу образуются передние спинномозговые артерии, вершина нижнего острого угла ромба Захарченко имеет продолжение в виде непарной передней спинномозговой артерии. Также важно упомянуть, о том, что от парных передних спинномозговых артерий и от позвоночных артерий берут начало парамедианные артерии в количестве 6-8 веточек [5].

В базилярной борозде моста формируется базилярная артерия. По своему ходу базилярная артерия отдает следующие ветви:

1) Передняя нижняя мозжечковая артерия. Иногда может происходить ассиметрия диаметров правой и левой артерии, может также встречаться аплазия одной из артерий, и ее нехарактерное отхождение от позвоночной артерии.

2) Артерия лабиринта данная артерия проходит во внутреннем слуховом отверстии. Как вариант может брать начало от передней нижней мозжечковой артерии.

3) Артерии моста. Вариантная анатомия здесь характерна для количества артерий, отходящих от базилярной артерии, их число может варьировать.

4) Среднемозговые артерии берут начало от задней и боковых поверхностей базилярной артерии и берут направление сразу к ножкам мозга в количестве 2-3 (количество может коррелироваться).

5) Верхняя мозжечковая артерия парная артерия. Из вариантов развития и расположения здесь можно встретить удвоение числа данных артерий, а также ассиметрию диаметра двух противоположно расположенных одноименных сосудов, также может быть односторонняя аплазия одной из артерий. Иногда данная артерия может не отходить напрямую от базилярной, а брать свое начало непосредственно от внутренней сонной артерии, от проксимальной части задней мозговой артерии.

6) Иногда как вариант выделяют еще одну ветвь, это нижняя средняя мозжечковая артерия, это парная артерия, которая кровоснабжает основание Варолиева моста, а также корешки черепно-мозговых нервов, а именно V, VII, и VIII пары [3, 5].

Заключение. На основании полученных нами данных, мы можем сделать вывод о том, что изучение и знание внутричерепных анатомических вариаций крайне важно, и может быть использовано для планирования лечения пациентов, нуждающихся в нейрохирургическом и сосудистом вмешательствах, или для объяснения необычных и неожиданных клинических результатов. КТА, СКТ, МРТ при этом, может надежно предоставить такую информацию, отображая внутричерепные анатомические вариации. При изучении литературных данных было выявлено что артерии головного мозга чрезвычайно вариабельны. Анатомические вариации проявляются в архитектонике артерий, диаметре артерий, в различиях между правой и левой парными артериями. Данные полученные при изучении анатомических вариаций могут помочь многим хирургам и врачам, которые занимаются эндоваскулярной и малоинвазивной хирургией, так как очень часто в артериях головного мозга могут возникать аневризмы, удаление которых затруднено из-за крайне сложного их расположения и получение доступа к ним ограничено. В этом случае крайне важно знать и понимать, что существуют различные индивидуальные особенности в расположении сосудов головного мозга. В головном мозге также, имеется множество более мелких артерий, которые снабжают кровью различные структуры головного мозга. Тем не менее мы рассмотрели множество вариантов строения артериальных сосудов головного мозга, изученных и описанных разными исследователями, но рассматривались только сосуды, обнаруживающие значительные анатомические вариации.

Список литературы:

1. Гистология, эмбриология, цитология: учебник / Ю.И. Афанасьев, Н.А. Юрина, Е.Ф. Котовский и др.; под ред. Ю.И. Афанасьева, Н.А. Юриной. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. – 800 с.: ил.
2. Молдавская А. А., Горбунов А. В., Калаев А. А. Структурные преобразования артерий головного мозга на этапах онтогенеза человека // Морфологические ведомости, № 3–4, 2006, с. 128–130.
3. Гайворонский И. В. Нормальная анатомия человека в 2 т. Т. 2: учебник для мед. вузов / И. В. Гайворонский. - 10-е, перераб. и доп., Учебник для медицинских вузов. - СПб.: СпецЛит, 2019. - 463 c.
4. Привес М.Г., Лысенков Н.К., Бушкович В.И. Анатомия человека-12-е изд., перераб. и доп.-СПб.: Издательский дом СПбМАПО, 2004,-720 с., ил.
5. Вариантная анатомия артерий головного мозга человека/ ПАЖИНСКИЙ Л.В., ГАЙВОРОНСКИЙ И.В., ГАЙВОРОНСКИЙ А.И., БОЛЯ К.В./ Медицина XXI век № 6 {7} – 2007 – 7 стр.
6. РАЗВИТИЕ, АНОМАЛИИ И ВАРИАНТНАЯ АНАТОМИЯ АРТЕРИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА/Е. В. Чаплыгина, О. А. Каплунова, В. И. Домбровский, О. П. Суханова, И. М. Блинов, Л. И. Чистолинова/ ГБОУ ВПО “Ростовский государственный медицинский университет” Минздрава России, г. Ростов-на-Дону, Россия/ Журнал анатомии и гистопатологии. – 2015. – Т. 4, № 2
7. Шаде Дж., Форд Д. Основы неврологии (пер. с англ. Викторовой Н. Д. и Викторова И.В.). — М., Медицина, 1976. — 350 с.