Особенности топографии передних центральных артерий в зависимости от вариантов конструкции артериального круга большого мозга

Проблема сосудистых заболеваний головного мозга остается одной из ведущих в современной мировой медицине [1—14]. Отмечается рост выполняемых нейрохирургических операций [5, 15—19], поэтому данные об анатомической изменчивости и морфометрических характеристиках центральных артерий и артериального круга большого мозга (как изолированно, так и с учетом топографии расположенного в непосредственной близости вещества мозга) представляют несомненный интерес для совершенствования диагностики и методов оперативного лечения патологии головного мозга [4, 5, 7, 9, 18, 20, 21]. Большое количество работ посвящено морфологии сосудов головного мозга, однако имеющиеся в литературе сведения зачастую не учитывают сторону измерения, пол, возраст пациентов [22—24]. Не в полной мере представлены сведения и о взаимоотношении анатомии центральных артерий и конструкции артериального круга большого мозга [20, 25—32].

Цель исследования — на материале головного мозга людей обоих полов показать особенности характера ветвления передних центральных артерий в зависимости от вариантов конструкции артериального круга большого мозга.

Материалами исследования послужили препараты головного мозга, полученные во время аутопсии. Изучены 64 препарата головного мозга мужчин и 52 препарата женщин в возрасте от 21 года до 60 лет. После инъекционной контрастной окраски артерий тушь-желатиновой смесью, которую готовили непосредственно перед использованием, производили выделение всех сосудов артериального круга мозга и их центральных артерий [33].

В ходе исследования определяли замкнутость и симметричность артериального круга большого мозга, характер отхождения и ветвления переднелатеральных центральных артерий от питающих их артерий справа и слева у мужчин и женщин. Статистическую обработку результатов проводили с применением пакета анализа Microsoft Exсel.

В препаратах мужчин и женщин был проведен сравнительный анализ форм переднелатеральных центральных артерий (рассыпная и в виде пучка сосудов) в зависимости от типа, группы и варианта конструкции артериального круга мозга (рис. 1,

Рис. 1. Замкнутые симметричные артериальные круги основания головного мозга человека (натуральный препарат артерий, переднелатеральные центральные артерии отходят от средней мозговой артерии в виде пучка). а — «классический» тип строения артериального круга; б — от средней мозговой артерии отходит короткий ствол, дающий начало центральным артериям («пучковый тип»); в — тип строения артериального круга с задними соединительными артериями эмбрионального типа; г — отхождение в виде пучка центральных артерий от средней мозговой артерии.

2).

Обнаружено, что у мужчин переднелатеральные центральные артерии в виде пучка сосудов имеются в 8 препаратах с замкнутыми симметричными артериальными кругами, в 5 препаратах с замкнутыми несимметричными артериальными кругами и в 2препаратах с разомкнутыми симметричными артериальными кругами. При этом в 2 препаратах с замкнутыми симметричными артериальными кругами «классической» конструкции было обнаружено одновременное расположение 2 переднелатеральных центральных артерий в виде пучка сосудов: в одном препарате с одной (левой) стороны, в другом — по одному сосуду с каждой стороны. В 1препарате с замкнутым несимметричным артериальным кругом, конструкция которого имела сочетание гиперплазии и гипоплазии одноименных или разноименных артерий, также было обнаружено одновременное расположение двух переднелатеральных центральных артерий в виде пучка сосудов с левой стороны.

У женщин переднелатеральные центральные артерии в виде пучка сосудов были найдены в 4 препаратах с замкнутыми симметричными артериальными кругами, в 3 препаратах с замкнутыми несимметричными артериальными кругами, в 1 препарате с разомкнутым симметричным и в 1 препарате с разомкнутым несимметричным артериальными кругами. Одновременного расположения двух переднелатеральных центральных артерий в виде пучка сосудов в препаратах у женщин обнаружено не было.

В остальных препаратах мужчин и женщин переднелатеральные центральные артерии имели рассыпную форму строения своих стволов.

Чаще всего форма строения переднелатеральных центральных артерий в виде пучка сосудов была обнаружена в «классических» вариантах круга, немного реже — с вариантами передней соединительной артерии, еще реже — с гиперплазией двух одноименных артерий. Варианты артериального круга «классического» строения являются замкнутыми и симметричными, где сосуды замкнуты в многоугольник (круг). Прекоммуникативные части передних мозговых артерий, являющиеся ветвями внутренних сонных артерий, объединены посредством одной передней соединительной артерии, а внутренние сонные артерии — посредством задних соединительных артерий малого диаметра с задними мозговыми артериями, исходящими из одной базилярной артерии. Два остальных варианта артериального круга отличались от круга «классического» строения либо удвоением передней соединительной артерии, либо одновременной гиперплазией двух задних соединительных артерий, без изменения анатомии остальных сосудов.

Следует заметить, что 3 данных варианта круга составили менее ¼ (23,3%) из всех исследованных артериальных кругов у мужчин и женщин. Далее в порядке убывания идет вариант круга с отсутствием одноименных артерий (во всех случаях это были задние соединительные артерии), который относится к разомкнутому и симметричному по конструкции артериальному кругу. Затем — 2 варианта круга: с гипоплазией двух одноименных артерий (задних соединительных) и гипоплазией одной парной артерии или двух разноименных артерий. Еще реже переднелатеральные центральные артерии в виде пучка сосудов были обнаружены в препаратах с вариантом круга, представляющим собой сочетание гиперплазии и гипоплазии одноименных или разноименных артерий. Все 3 последних варианта круга являлись замкнутыми по конструкции. В разомкнутых и несимметричных по конструкции артериальных кругах переднелатеральные центральные артерии в виде пучка сосудов обнаруживались очень редко (менее 5%).

Данные по процентному соотношению препаратов с формами строения переднелатеральных центральных артерий в зависимости от вариантов, типов и групп артериального круга большого мозга у мужчин и женщин представлены в табл. 1 и 2.

Таблица 1. Частота встречаемости препаратов с формами строения переднелатеральных центральных артерий в виде пучка сосудов в зависимости от вариантов, типа и группы артериального круга большого мозга в препаратах у мужчин и женщин (n=116)

Данные табл. 1 указывают на то, что частота встречаемости переднелатеральных центральных артерий с формой строения в виде пучка сосудов имеет прямую корреляцию с замкнутостью и симметричностью конструкции артериального круга мозга.

В ходе анализа при использовании только одного признака (замкнутость или симметричность круга) как основного частота встречаемости препаратов с формами строения переднелатеральных центральных артерий в виде пучка сосудов в замкнутых и симметричных артериальных кругах возрастает по сравнению с разомкнутыми и несимметричными артериальными кругами в 2 и 3 раза соответственно (см. табл. 2).

Таблица 2. Частота встречаемости препаратов с формами строения переднелатеральных центральных артерий в виде пучка сосудов в зависимости от типа и группы артериального круга большого мозга в препаратах у мужчин и женщин (n=116)

В процентном соотношении частота встречаемости переднелатеральных центральных артерий с формой строения в виде пучка сосудов в замкнутых типах круга составляет 66,6% (в разомкнутых — 33,4%), в симметричных кругах — 74% (в несимметричных — 26%).

Таким образом, данные табл. 1 и 2 свидетельствуют о более высокой частоте встречаемости переднелатеральных центральных артерий с формой строения в виде пучка сосудов в замкнутых и симметричных артериальных кругах по сравнению с разомкнутыми и несимметричными.

Рассматривая анатомическую изменчивость строения артериального круга большого мозга у мужчин и женщин, выявили множество разнообразных вариантов (см. рис. 1—3).

Рис. 2. Разомкнутые несимметричные артериальные круги основания головного мозга человека (натуральный препарат артерий, переднелатеральные центральные артерии отходят от средней мозговой артерии по рассыпному типу). а — гипоплазия правой передней (предкоммуникативный отдел), гипоплазия левой задней мозговой и отсутствие правой задней мозговой (предкоммуникативных отделов артерии); б — переднелатеральные центральные артерии по рассыпному типу; в — резко выраженная гипоплазия предкоммуникативного отдела левой передней мозговой артерии; г — переднелатеральные центральные артерии по рассыпному типу.

Рис. 3. МР-ангиограммы артерий головного мозга (МР-томограф с напряженностью магнитного поля 1,5 Тл (MRI 1,5 T)). а — вариант «классического» строения артериального круга мозга; б — вариант незамкнутого артериального круга мозга: полная задняя трифуркация левой внутренней сонной артерии (левая задняя мозговая артерия отходит от левой внутренней сонной артерии), центральные артерии не определяются.

С целью систематизации все найденные в препаратах варианты круга было решено упорядочить, составив многоуровневую классификацию, используя которую можно охватить любой существующий вариант (см. табл. 1). Практически все имеющиеся классификации артериального круга большого мозга представляют собой одноуровневую систему, посредством которой охватить все существующее многообразие конструкций круга не представляется возможным [4, 6, 7, 12, 18, 22, 25—31]. Поскольку основным критерием функциональной состоятельности артериального круга большого мозга является степень его замкнутости, то и первый уровень деления круга на типы был выделен по этому признаку [1—4, 6—8, 10, 19, 25, 26, 29—31]. В качестве второго уровня деления на группы был использован признак симметричности, поскольку все имеющиеся разнообразные варианты артериального круга мозга обусловлены степенью развития входящих в него сосудов (от гипоплазии до гиперплазии) [12, 18, 19, 22, 25—31]. В соответствии с выделенными типами и группами были распределены найденные варианты артериального круга большого мозга. Таким образом, представляется четкая иерархическая структура артериального круга: «типы—группы—варианты», поэтому классифицировать любую найденную конструкцию артериального круга становится достаточно просто.

В зависимости от типа, группы и варианта конструкции артериального круга мозга был проведен сравнительный анализ форм (рассыпная и в виде пучка сосудов) переднелатеральных центральных артерий в препаратах у мужчин и женщин. При сравнении препаратов мужчин и женщин было обнаружено, что переднелатеральные центральные артерии с рассыпной формой и формой строения в виде пучка сосудов имеют сходное процентное распределение в зависимости от типа и группы артериального круга мозга (табл. 3)

Таблица 3. Процентное соотношение препаратов с формами строения переднелатеральных центральных артерий в зависимости от типа и группы артериального круга большого мозга в препаратах у мужчин (n=64) и женщин (n=52)

и препараты мужчин и женщин по этому признаку достоверно не отличаются. Эти данные дополняют исследования сосудистого русла базальной области мозга [6, 11, 19, 21—28, 30, 32, 33].

При анализе частоты встречаемости переднелатеральных центральных артерий с формой строения в виде пучка сосудов в препаратах было выявлено, что чаще всего форма строения переднелатеральных центральных артерий в виде пучка сосудов встречается в «классических» вариантах круга, а в разомкнутых и несимметричных по конструкции артериальных кругах переднелатеральные центральные артерии в виде пучка сосудов обнаруживались крайне редко (менее 5%). Однако не следует упускать из виду тот факт, что вариант так называемого классического (типичного) строения артериального круга головного мозга был обнаружен лишь в 9,5% случаев, а в остальных случаях (90,5%) артериальный круг был представлен разнообразными вариантами строения составляющих его сосудов.

Сведения об обнаруженной прямой корреляции между вариантом артериального круга большого мозга и типом ветвления центральных артерий имеют практическое значение (см. рис. 3). В настоящее время большинство клиник не обладает сверхвысокопольными томографами, напряженность магнитного поля которых превышает 3 Тл. Сосуды артериального круга большого мозга хорошо визуализируются даже на низкопольном томографе, что дает возможность клиническому специалисту предположить тип ветвления центральных артерий.

В литературе имеются исследования, отображающие данные о корреляции частоты встречаемости переднелатеральных центральных артерий в виде пучка сосудов только с длиной сфеноидального сегмента средней мозговой артерии [7, 22—24]. Поэтому полученные в данном исследовании результаты могут быть полезны при проведении оперативных вмешательств в этой области.

Частота встречаемости переднелатеральных центральных артерий в виде пучка сосудов зависит от конструкции артериального круга большого мозга: в замкнутых и симметричных по конфигурации артериальных кругах большого мозга вариант ветвления переднелатеральных центральных артерий в виде пучка сосудов выявляется чаще. Частота встречаемости переднелатеральных центральных артерий с формой строения в виде пучка сосудов в замкнутых типах круга составляет 66,6% (в разомкнутых — 33,4%), в симметричных кругах — 74% (в несимметричных — 26%).

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Работа выполнена при поддержке гранта Президента Р.Ф. МД-3316.2014.7 — «Исследование морфологических особенностей анатомической изменчивости отдельных структур головного мозга человека с учетом полового диморфизма».

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — А.В. Павлов, В.Е. Тимофеев

Сбор и обработка материала — В.Е. Тимофеев, Д.И. Сучков, С.М. Тимофеева

Статистическая обработка — В.Е. Тимофеев, С.М. Тимофеева

Написание текста — В.Е. Тимофеев

Редактирование — А.В. Павлов, В.Е. Тимофеев, С.Р. Жеребятьева, С.М. Тимофеева

Сведения об авторах

Павлов Артем Владимирович — д.м.н., доцент, профессор кафедры сердечно-сосудистой, рентгенэндоваскулярной, оперативной хирургии и топографической анатомии ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет» Минздрава России

Тимофеев Василий Егорович — ассистент кафедры сердечно-сосудистой, рентгенэндоваскулярной, оперативной хирургии и топографической анатомии ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет» Минздрава России; e-mail: laminacribroza62@gmail.com; https://orcid.org/0000-0002-6329-64-14

Сучков Дмитрий Игоревич — ассистент кафедры сердечно-сосудистой, рентгенэндоваскулярной, оперативной хирургии и топографической анатомии ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет» Минздрава России

Жеребятьева Светлана Романовна — к.м.н., доцент кафедры сердечно-сосудистой, рентгенэндоваскулярной, оперативной хирургии и топографической анатомии ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет» Минздрава России

Тимофеева Светлана Михайловна — врач-гинеколог многопрофильной клиники ООО «МЕДСИ+»