Введение

Паутинная оболочка открыта Герардусом Блазиусом в 1666 г. [цит. по 1]. Название «арахноидальная мембрана» было принято Фредериком Рюйшем в 1692 г. [2]. Хавиер Бичат [цит. по 3] был первым, кто детально изучил арахноидальную мембрану в 1802 г. По его мнению, паутинная оболочка образует закрытый мешок и представляет собой серозную оболочку, которая похожа по форме и функциям на плевру, перикард и брюшину. В 1822 г. Маженди [цит. по 4] дал первое современное описание субарахноидального пространства, которое содержит спинномозговую жидкость и взаимодействует со всеми областями. Он описал базальную цистерну и расширение паутинных оболочек вдоль некоторых черепных нервов. Первое анатомическое исследование субарахноидальных цистерн проведено Axel Key и Gustaf Retzius в 1875 г. [цит. по 5, 6]. Они показали, что субарахноидальное пространство разделено на части, хотя они сообщаются между собой. На иллюстрациях авторов изображено несколько паутинных оболочек, включая переднюю мостовидную (препонтинную) мембрану, медиальную и латеральную понтомедуллярную мембраны, латеральную понтомезэнцефальную мембрану и мембрану, которая теперь называется мембраной Лилиеквиста. В начале в 1900-х годов пневмографический вид субарахноидального пространства и цистерн был изучен несколькими рентгенологами и анатомами, включая Лилиеквиста и Эпштейна, но изучение паутинных оболочек было ограничено только мембраной Лилиеквиста. С момента появления операционного микроскопа анатомия субарахноидальных цистерн была подробно изучена несколькими нейрохирургами, в том числе Ясаргилем, Ротоном, а также F. Vinas и соавт. [цит. по 7, 8]. Понимание микрохирургической анатомии паутинных оболочек и субарахноидальных цистерн очень важно, особенно в современной малоинвазивной нейрохирургии и нейроэндоскопии. Однако в современных анатомических исследованиях субарахноидальных пространств основное внимание направлено на изучение их содержимого: сосудов, нервов и других структур [9, 10]. Исследования, направленные на изучение топографии, расположения, формы арахноидальных мембран, трабекул, их связи между соседними цистернами встречаются редко. Эндоскопическая вентрикулоцистерностомия дна III желудочка (ЭВЦС III) является общепринятым вариантом лечения окклюзионной гидроцефалии вместо установки вентрикулоперитонеального шунта [11, 12]. Для достижения оптимального результата требуется тщательная перфорация паутинных оболочек и мембран в межножковой, препонтинной цистернах. Сложные арахноидальные структуры исследованы в ретрокливальной области с точки зрения ЭВЦС III и определены анатомические ориентиры в субарахноидальных цистернах.

Цель исследования — изучение особенностей эндоскопической анатомии распределения и конфигурации паутинных оболочек основания головного мозга.

Материал и методы

На 20 кадаверных препаратах проводили изучение эндоскопической, микроскопической анатомии арахноидальных мембран основания головного мозга, включая межножковую, препонтинную цистерны, конфигурацию и распределение арахноидальных оболочек, мембран, трабекул и их связи с соседними цистернами. Из них 4 кадаверных препарата были фиксированы в 10% растворе формалина; 10 кадаверных препаратов были изготовлены с предварительной наливкой артериальной и венозной систем мозга, окрашенных в красный и синий цвет силиконом; 6 кадаверных препаратов были изготовлены с предварительной наливкой только артериальной системы мозга, окрашенной в красный цвет силиконом. Для диссекции арахноидальных мембран основания головного мозга использованы лобно-височный, субфронтальный, расширенный трансназальный транссфеноидальный, транскливальный доступы. Исследования на анатомическом материале позволили накопить опыт препарирования и визуализации арахноидальных оболочек, трабекул.

С целью визуализации в 360° субарахноидальных цистерн нами использованы эндоскопы от 0° до 45°, направленные в срединные цистерны: хиазмальную, межножковую, препонтинную, а также в латеральные цистерны: каротидную, охватывающую, мостомозжечковую, верхнюю мозжечковую.

Результаты

В исследованных кадаверных препаратах идентифицированы и описаны 24 арахноидальные мембраны. Арахноидальные мембраны классифицированы по их локализацию и прикреплению арахноидальных трабекул (таблица). Конвекситальная и базальная поверхность мозга покрыта наружной арахноидальной мембраной. Между наружной арахноидальной мембраной и мягкой мозговой оболочкой находится субарахноидальное пространство. Трабекулярные арахноидальные мембраны соединяют наружную арахноидальную оболочку с мягкой мозговой оболочкой, образуют естественные перегородки между отдельными участками основания мозга, между нервами и сосудами, тем самым формируя субарахноидальные цистерны основания мозга.

Таблица. Терминология и классификация арахноидальных мембран основания мозга

Внешний вид и конфигурация. Паутинные оболочки основания мозга относительно толстые и плотные. Они всегда представляют собой интактные мембраны без отверстий или апертур, за исключением областей, в которые проникают кровеносные сосуды, нервы или ствол гипофиза, таких как дорсальная мозжечково-медуллярная мембрана и хиазмальная мембрана [11]. Отдельные внутренние паутинные оболочки являются частями высокоорганизованной 3D-мембранной конструкции, которую мы назвали базальной арахноидальной мембранной системой. Вся система состоит из взаимосвязанных групп паутинных мембран. Эти группы мембран имеют специфические геометрические формы вокруг базальных дуральных или сосудисто-нервных структур, таких как хиазма зрительного нерва, край намета мозжечка и базилярная артерия [9, 10]. Описание этих высокоорганизованных групп паутинных мембран помогает понять сложную анатомическую организацию отдельных паутинных мембран в основании черепа (рис. 1).

Рис. 1. Эндоскопическая и микрохирургическая анатомия хиазмальной цистерны, цистерны ножки гипофиза.

Желтым штрихом обозначены границы и переходы цистерн. 1 — зрительный нерв; 2 — ножка гипофиза; 3 — гипофиз; 4 — спинка турецкого седла; 5 — каротидная цистерна.

Трабекулярные паутинные мембраны резко различаются по внешнему виду и конфигурации. Некоторые из них имеют сетчатую и пористую структуру, например мембрана бифуркации основной артерии (рис. 2, а), она образована переплетенными тонкими и прочными паутинными трабекулами и снабжена неравномерно распределенными отверстиями различных форм и размеров.

Рис. 2. Эндоскопическая анатомия межножковой и препонтинной цистерн. Макропрепарат, наливка артерий окрашенным силиконом, вид снизу (а—е).

1— P.C.А. (задняя мозговая артерия); 2 — Bas.A. (дистальная бифуркация основной артерии); 3 — S.C.А. (верхняя мозжечковая артерия); 4 — передне-нижняя стенка межножковой цистерны, покрытой мезэнцефальной пластиной комплекса мембраны Лилиеквиста; 5 — сосцевидные тела; 6 — серый бугор; 7 — перфорантные ветви задних мозговых артерий; 8 — III пара черепных нервов, красным штрихом выделено место слияния диэнцефального и мезэнцефального листков комплекса мембраны Лилиеквиста; 9 — мезэнцефальный листок ограничивает переднюю стенку препонтинной цистерны, красным штрихом указаны края; 10 — ствол основной артерии; 11 — мост; 12 — передняя нижняя мозжечковая артерия; 13 — VI пара черепных нервов; 14 — проксимальная бифуркация основной артерии; 15, 16 — правая и левая позвоночные артерии.

Некоторые паутинные оболочки являются парными, в то время как остальные — непарными. Паутинные оболочки распределены неравномерно. Чем сложнее и запутаннее кровеносные сосуды или нервы сходятся или разветвляются в субарахноидальном пространстве, тем более сложными являются паутинные оболочки и трабекулы. В областях, где кровеносные сосуды и нервы распределены просто, паутинные оболочки и трабекулы распределены разреженно, а их структура и взаимосвязи просты. Области, в которых находится арахноидальная мембрана, наиболее густо расположенные в полости черепа, включают области вокруг бифуркации внутренней сонной артерии, область вокруг гипоталамуса, межножковую цистерну, паутинные оболочки глазодвигательного нерва, цистерну четверохолмной пластины и большую мозговую цистерну [9—11].

Наиболее краниально расположенной мембранной структурой в исследуемой области был комплекс мембраны Лилиеквиста (LMC), который состоит из диэнцефального и мезэнцефального листков и в 23% случаев третьего, общего листка. Мезэнцефальная пластинка образует переднюю стенку межножковой цистерны (рис. 3). Верхний край мезэнцефальной пластинки покрывает верхний край заднего наклоненного отростка и спинку седла; соединяется с мембраной зрительного перекреста по заднему краю воронки гипофиза. Пластинка идет вниз параллельно скату и без четкой границы переходит в переднюю мостовую мембрану и мостомозжечковую мембрану в месте прикрепления медиальной и латеральной понтомезэнцефальных мембран, на уровне верхней трети и нижних двух третей основной артерии [9, 10].

Рис. 3. Эндоскопическая картина межножковой и препонтинной цистерн.

а — вид сверху; б — вид сбоку. Макропрепарат, наливка сосудов окрашенным силиконом. 1 — скат; 2 — основная артерия; 3 — мост; 4 — отводящий нерв (CN VI); 5 — спинка турецкого седла; 6 — ножка гипофиза; 7 — правый глазодвигательный нерв (CN III); 8 — край намета мозжечка; 9 — мостовые вены; 10 — мезэнцефальная пластинка мембраны Лилиеквиста (красным штрихом указан передний край); 11 — правая верхняя мозжечковая артерия (желтым штрихом указан контур артерии под мембраной Лилиеквиста).

Мезэнцефальная пластинка образует полуовальное утолщение паутинной оболочки шириной 1,5—2,0 мм, располагающееся с обеих сторон от воронки гипофиза до глазодвигательных нервов, а затем вниз до передней поверхности моста, параллельно основной артерии с обеих сторон. Оно образовано соединением нескольких мембран: спереди — мезэнцефальной пластинки, диэнцефальной пластинки мембраны Лилиеквиста и мембраны хиазмальной цистерны [9, 10]. Латерально мезэнцефальные, диэнцефально-мезэнцефальные пластинки вокруг глазодвигательного нерва образуют оболочку глазодвигательного нерва до его вхождения в пещеристый синус. Латерально-мезэнцефальная пластинка мембраны Лилиеквиста прикрепляется к мягкой мозговой оболочке медиальной поверхности височной доли. Снизу пластинка распространяется до соединения с паутинной оболочкой, покрывающей мозжечок и мост. Между латеральным краем мезэнцефального листка и свободным краем намета мозжечка имеется узкое пространство. Мезэнцефальная пластинка представляла собой толстую плотную непродырявленную мембрану в 13 (65%) из 20 препаратов и тонкую фенестрированную мембрану в 7 (35%) препаратах [9, 10].

Диэнцефальная пластинка — это гипоталамическая часть верхней стенки межножковой цистерны и задняя стенка хиазмальной, каротидной цистерн (см. рис. 2).

Диэнцефальный листок берет начало от наружной паутинной оболочки на спинке седла. В нашем материале он был прикреплен в 70% случаев непосредственно спереди и в 25% случаев сзади к сосцевидным телам. В редких случаях (5%) он располагался кпереди от сосцевидных тел, но никогда не достигал уровня ножки гипофиза. Этот листок отделяет хиазмальную цистерну от расположенной сзади межножковой цистерны. Мезэнцефальный листок имеет то же происхождение вдоль спинки седла, но проходит почти перпендикулярно диэнцефальному листку и направлен в сторону межножковой ямки. Боковые края мезэнцефального листка поворачиваются каудально с обеих сторон и проходят параллельно стволу основной артерии [9, 10].

Мезэнцефальный листок отделяет препонтинную цистерну краниально от межножковой и латерально от верхней мозжечковой цистерны. Каудально от устья верхних мозжечковых артерий боковые края мезэнцефальной пластины продолжаются до мостомозжечкового соединения по обе стороны базилярной артерии в виде передних мостовидных мембран и отделяют препонтинную цистерну от мостомозжечковой цистерны [9, 10].

Описанные внутренние паутинные оболочки имеют весьма примечательное базальное прикрепление на внутренней поверхности наружной паутинной оболочки, простирающееся от спинки до ската. Изогнутый мезэнцефальный листок или общий листок комплекса мембраны Лилиеквиста и две передние мостовидные мембраны вместе образуют перевернутую U-образную конструкцию [11]. Прикрепление этих мембран, выступающих на внутреннюю поверхность наружной паутинной оболочки, имеет ту же перевернутую U-образную форму и макроскопически выглядит как плотное бело-серое утолщение. Эта структура служит важным анатомическим ориентиром во время ЭВЦС III. Мы далее называем это утолщение линией ската [9—11] (рис. 4).

Рис. 4. Общий вид базальной поверхности мозга в области локализации межножковой цистерны. Макропрепарат, наливка артерий окрашенным латексом, вид снизу, ×4.

Через прозрачную мезэнцефальную пластинку мембраны Лилиеквиста (Mes.L.) видны основная артерия (Bas.A.), задние мозговые артерии (P.C.A.), верхние мозжечковые артерии (S.C.A.), сосцевидные тела (Mam.body); от правого глазодвигательного нерва (CN III) к воронке гипофиза (Infund.) и левому глазодвигательному нерву тянется полуовальное утолщение мезэнцефальной пластинки мембраны Лилиеквиста — место соединения нескольких мембран. Также видны цистерна перекреста (Chiasm. cist.), препонтинная цистерна (Prepon.Cist.), мостомозжечковая цистерна (Cer.Pon.Cist.), охватывающая цистерна (Ambient Cist.), межножковая цистерна (Interped.Cist.), сонная цистерна (Car.Cist.), цистерна латеральной борозды головного мозга (Sylv.cist.), зрительный перекрест (Chiasm), сонная артерия (Car.A.), задние соединительные артерии (Post. Comm. A.), передняя нижняя мозжечковая артерия (A.I.C.A.), обонятельный тракт (Olfac.tract), зрительный нерв (CN II), блоковый нерв (CN IV), тройничный нерв (CN V), отводящий нерв (CN VI). Синим штрихом указана линия ската.

Механизм фенестрации паутинных оболочек во время ЭВЦС III может быть тщательно изучен во время эндоскопических и микроскопических исследований кадаверных материалов. Поведение паутинных оболочек во время ЭВЦС III зависит главным образом от анатомических изменений комплекса мембраны Лилиеквиста и его соотношения с дном III желудочка. Линия ската играет решающую роль в качестве анатомического ориентира при рассечении паутинных оболочек. Благодаря этим исследованиям во время ЭВЦС III можно было выделить четыре основных типа механизмов фенестрации [11] (рис. 5).

Рис. 5. Схематические изображения различных типов фенестраций во время ЭВЦС III, основанных на кадаверных и интраоперационных наблюдениях.

а — фенестрация типа I: диэнцефальный и мезэнцефальный листки мембраны Лилиеквиста перфорируются одновременно, III желудочек соединен с хиазмальной, межножковой и препонтинной цистернами; б — фенестрация типа II: перфорация общего листка мембраны Лилиеквиста без перфорации мезэнцефального и диэнцефального листков; в — фенестрация типа III: если диэнцефальный листок прикреплен несколько премаммиллярно или отверстие на дне III желудочка расположено слишком близко к сосцевидным телам, диэнцефальный листок остается интактным и перфорируется только мезэнцефальный листок; г — фенестрация типа IV: перфорация наружной паутинной оболочки приводит к соединению с ретрокливальным субдуральным пространством. 1 — III желудочек; 2 — сосцевидные тела; 3 — зрительный нерв; 4 — ножка гипофиза; 5 — мост; 6 — основная артерия; 7 — глазодвигательный нерв; 8 — скат; 9 — гипофиз; 10 — межножковая цистерна; 11 — препонтинная цистерна; 12 — хиазмальная цистерна; 13 — ретрокливальное субдуральное пространство. Фиолетовая линия — ДЛ (диэнцефальный листок); красная линия — МЛ (мезэнцефальный листок); зеленая линия — ОЛ (общий листок); синяя линия — НА (наружная арахноидальная оболочка).

Тип I представляет собой прямое вентрикулоцистернальное соединение через мезэнцефальный и диэнцефальный листки комплекса мембраны Лилиеквиста. В этом случае мембрана Лилиеквиста не состоит из общего листа. Диэнцефальный листок прикреплен непосредственно спереди к сосцевидным телам. Диэнцефальный и мезэнцефальный листки комплекса мембраны Лилиеквиста перфорируются одновременно. При данном типе фенестрации III желудочек соединяется с хиазмальной, межножковой и препонтинной цистернами.

Тип II также является вентрикулоцистернальным соединением, но в данном случае комплекс мембраны Лилиеквиста состоит из общего листка в дополнение к мезэнцефальному и диэнцефальному листкам. Во время перфорации дна III желудочка сразу за спинкой турецкого седла дно прижимается к общему листку с последующей его перфорацией. Если передне-задний размер общего листка шире, чем размер перфорации на дне III желудочка, мезэнцефальный и диэнцефальный листки остаются интактными. В этом случае фенестрация типа II обеспечивает прямое сообщение между хиазмальной и препонтинной цистернами, а межножковая цистерна остается интактной.

При типе III комплекс мембраны Лилиеквиста имеет два листка, но диенцефальный листок прикрепляется более кпереди на уровне или даже кпереди от спинки турецкого седла. Во время перфорации из-за вдавленного дна III желудочка диэнцефальная пластинка выступает кпереди, а перфорируется только мезэнцефальный листок. В этом случае было установлено соустье между межножковой и препонтинной цистернами, но хиазмальная цистерна остается закрытой.

При типе IV, если щипцы прижаты ко дну III желудочка непосредственно напротив спинки, единственной паутинной структурой является наружная паутинная оболочка на дне хиазмальной цистерны, непосредственно перед верхней частью линии ската. После перфорации и дилатации с помощью баллонного катетера будет создано соустье между III желудочком, хиазмальной цистерной и ретрокливальным субдуральным пространством. Этот вид перфорации является анатомически недостаточным соединением во время ЭВЦС III, поскольку соустье соединяет желудочковую систему, супратенториальную цистерну и ретрокливальное субдуральное пространство, но цистерны задней черепной ямки остаются закрытыми.

Обсуждение

Паутинные оболочки известны уже более 300 лет, но единой номенклатуры и классификации паутинных оболочек до сих пор не существует, хотя Винас дал название трабекулярным мембранам, а Мацуно и Ротон — названия нескольким паутинным мембранам в задней черепной ямке [1]. Одна и та же паутинная мембрана всегда упоминалась под разными названиями в разных отчетах, например мембрана, отделяющая межножковую цистерну от препонтинной цистерны, которая была названа верхней базилярной мембраной по Винасу, но как мезэнцефальный листок мембраны Лилиеквиста по Ротону [11, 13]. Здесь мы составили полную номенклатуру всех внутричерепных паутинных оболочек, которые называются паутинными оболочками на основе их расположения и прикрепления, что помогает нам понять анатомические особенности каждой паутинной оболочки.

Кроме того, мы тщательно изучили анатомию и клиническую значимость так называемой линии ската — изогнутого утолщения на ретрокливальной наружной паутинной мембране вдоль базального прикрепления ретрокливальных паутинных оболочек. Существование этой структуры четко прослеживается на микрофотографиях предыдущих публикаций, однако ранее она не была описана другими авторами и получила название только недавно. По нашему мнению, линия ската служит важным анатомическим ориентиром при выполнении ЭВЦС и диссекции базальных паутинных мембран.

Эндоскопическая вентрикулоцистерностомия дна III желудочка является альтернативным методом лечения при окклюзионной гидроцефалии. За последние 20 лет в нейроэндоскопии разработано большое количество разнообразных методов для достижения общей цели — создания естественного соустья для оттока спинномозговой жидкости через дно III желудочка [12]. Несмотря на то что ЭВЦС III является широко изученной областью, существует лишь несколько статей, в которых упоминается роль арахноидальных мембран в окружающих базальных цистернах в клиническом исходе этой операции. F. Vinas и M. Panigrahi [14], а позже Buxton и соавт. [цит. по 14] были первыми, кто обратил внимание на эти мембраны и заявил, что «неспособность вскрыть эту мембрану может привести к неудаче ЭВЦС». S. Froelich и соавт. [15] посвятили анатомическое исследование изучению комплекса мембраны Лиликвиста. Они также обсудили его возможную роль во время ЭВЦС и впервые описали возможные механизмы перфорации комплекса мембраны Лилиеквиста во время ЭВЦС. Недавно O. Algin и соавт. [16] опубликовали исследование радиологической анатомии комплекса мембраны Лилиеквиста, основанное на трехмерной выборке с оптимизированной для применения контрастного вещества с использованием различных методов изменения угла поворота в пространстве МРТ 3 Тл, а также при интраоперационных наблюдениях и кадаверных исследованиях. Учитывая предложенные нами четыре типа перфорационных механизмов в зависимости от анатомических изменений внутренних паутинных оболочек, считаем, что можно спланировать идеальное положение стомы, связанное с комплексом мембраны Лилиеквиста, и это предопределяет долгосрочный успех операции.

Несмотря на проведенные в этом исследовании обширные кадаверные анатомические диссекции, клиническая значимость такой информации с точки зрения клинических и рентгенологических исходов после ЭВЦС должна быть детально изучена на большем количестве клинических случаев. Кроме того, мы считаем, что новые исследования нормального и патологического течения цереброспинальной жидкости в базальных цистернах позволят тщательно обосновать детальную классификацию различных форм вентрикулоцистернальных соединений и точный патофизиологический механизм вентрикуло-субдурального шунтирования.

Заключение

Понимание особенностей распределения и конфигурации внутричерепных паутинных оболочек полезно для того, чтобы в полной мере использовать естественные анатомические ориентиры во время операций. Из-за своего анатомического расположения комплекс мембраны Лилиеквиста играет решающую роль во время эндоскопической вентрикулоцистерностомии. Базальное прикрепление его мезэнцефального листка и его каудальное продолжение в виде препонтинной мембраны по обе стороны от основной артерии образуют U-образное утолщение (линию ската) на наружной паутинной оболочке. Это утолщение (линия ската) служит надежным ориентиром для рассечения окружающих паутинных оболочек во время эндоскопической вентрикулоцистерностомии дна III желудочка.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — А.А. Альзахрани, С.С. Дыдыкин

Сбор и обработка материала — А.А. Альзахрани, Р.Р. Рустамов, Ю.А. Якимов

Статистическая обработка — А.А. Суфианов, Р.А. Суфианов

Написание текста — Р.Р. Рустамов, Р.А. Суфианов

Редактирование — А.А. Суфианов, С.С. Дыдыкин

Participation of authors:

Concept and design of the study — A.A. Alzahrani, S.S. Dydykin

Data collection and processing — A.A. Alzahrani, R.R. Rustamov, Yu.A. Iakimov

Statistical processing of the data — A.A. Sufianov, R.A. Sufianov

Text writing — R.R. Rustamov, R.A. Sufianov

Editing — A.A. Sufianov, S.S. Dydykin

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.