Горяйнов С.А.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Кондрашов А.В.

ГБОУ ВПО «Первый МГМУ им. И.М. Сеченова», Москва, Россия

Гольдберг М.Ф.

ГБОУ ВПО «Первый МГМУ им. И.М. Сеченова», Москва, Россия

Баталов А.И.

ФГБНУ «НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко» , Москва, Россия

Суфианов Р.А.

ФГБУ "Федеральный центр нейрохирургии" Министерства здравоохранения РФ, Тюмень

Захарова Н.Е.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Пронин И.Н.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Гольбин Д.А.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Жуков В.Ю.

ФГБУ "НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко" РАМН

Добровольский Г.Ф.

ФГАУ «ННПЦН им. акад. Н.Н. Бурденко» Минздрава РФ, Москва, Россия

Шелякин С.Ю.

ФГБОУ ВО «Смоленский государственный медицинский университет» Минздрава России, Смоленск, Россия

Воробьев В.Н.

ФГБОУ ВО «Смоленский государственный медицинский университет» Минздрава России, Смоленск, Россия

Дадыкин С.С.

ФГБОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России, Москва, Россия

Потапов А.А.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Длинные ассоциативные проводяшие пути белого вещества головного мозга человека: анализ диссекций 18 полушарий и HARDI-CSD трактографии in vivo

Журнал: Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко. 2017;81(1): 13-25

Просмотров : 498

Загрузок : 30

Как цитировать

Горяйнов С. А., Кондрашов А. В., Гольдберг М. Ф., Баталов А. И., Суфианов Р. А., Захарова Н. Е., Пронин И. Н., Гольбин Д. А., Жуков В. Ю., Добровольский Г. Ф., Шелякин С. Ю., Воробьев В. Н., Дадыкин С. С., Потапов А. А. Длинные ассоциативные проводяшие пути белого вещества головного мозга человека: анализ диссекций 18 полушарий и HARDI-CSD трактографии in vivo. Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко. 2017;81(1):13-25.
Goriaĭnov S A, Kondrashov A V, Gol’dberg M F, Batalov A I, Sufianov R A, Zakharova N E, Pronin I N, Gol'bin D A, Zhukov V Iu, Dobrovolskiyi G F, Shelyakin S Yu, Vorob’ev V N, Dadykin S S, Potapov A A. Long association tracts of the human white matter: an analysis of 18 hemisphere dissections and in vivo HARDI-CSD tractography. Zhurnal Voprosy Neirokhirurgii Imeni N.N. Burdenko. 2017;81(1):13-25.
https://doi.org/10.17116/neiro201780713-25

Авторы:

Горяйнов С.А.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Все авторы (14)

Анатомия проводящих путей мозга человека исследуется уже не первое столетие. Начало их изучению еще в XVI веке заложил А. Везалий, которому удалось выделить мозолистое тело, однако определение других проводящих путей на нативных препаратах было затруднено: они были неотделимы друг от друга и от серого вещества (в аналогичной ситуации находится и нейрохирург во время операции). В XIX веке появились выдающиеся труды Бурдаха, Дежерина, Брока и Вернике. Подробнее они описаны в нашей предыдущей работе [1]. В России одним из пионеров изучения проводящей системы головного мозга по праву может считаться В.М. Бехтерев [2], выпустивший в 1896 г. книгу «Проводящие пути головного и спинного мозга человека», в которой подробно изложены все известные на тот момент данные вместе с его собственными многолетними масштабными исследованиями. В современной оте-чественной литературе подробно освещены вопросы анатомии ассоциативных проводящих путей в нейрохирургическом атласе М.В. Пуцилло [3], в работах по нейровизуализации при травматических поражениях головного мозга [4—7], а также работах по изучению хирургической анатомии островковой области.

Серьезным толчком в изучении нейроанатомии стало изобретение швейцарским анатомом Й. Клинглером [8] (1888—1963) названной по имени автора техники для фиксации препаратов мозга в формалине в 1935 г. Она включает заморозку мозга, предварительно фиксированного в 10% растворе формалина в течение 4—8 нед. Будучи гидрофильной молекулой, формалин не проникает внутрь аксонов, так как они окружены гидрофобной миелиновой капсулой. При заморозке растущие ледяные кристаллы отделяют нервные волокна друг от друга, но не нарушают их целостности [9]. Но и при этом невозможно отследить трехмерные взаимоотношения пучков, поскольку диссекция неизбежно приводит к последовательному разрушению волокон. С изобретением диффузионно-тензорной трактографии (ДТТ) интерес к этой теме снова возрос [10]. В течение последних 20 лет появилось значительное количество работ, подробно описывающих как ранее известные пучки, такие как аркуатный (AF), верхний продольный (SLF), нижний продольный (ILF), нижний лобно-затылочный (IFOF), крючковидный (UF), так и новые: лобный косой пучок (FAT), средний продольный пучок (MdLF). Их анатомо-функциональное значение остается неясным до настоящего времени [11]. Более того, были пересмотрены взгляды на такие пучки, как вертикальный затылочный пучок Вернике (VOF) и крючковидный пучок (UF) [12]. Вместе с тем существование некоторых пучков, таких как верхний лобно-затылочный, ставится под сомнение [13]. Вопросы о сегментации пучков и целесообразности такого деления остаются дискуссионными. Помочь решить большинство этих задач могла бы МР-трактография ex vivo (после фиксации мозга в формалине) с последующей диссекцией, но это очень трудоемкий и дорогой процесс (протоколы МРТ-исследования длительностью более 3 сут, использование беспротонных растворов, гадолиния). При этом качество полученных данных значительно уступает прижизненным исследованиям [14]. Более того, точность и воспроизводимость результатов трактографии in vivo, и тем более exvivo, также остается предметом дискуссий [15]. Это связано как с недостатками физической модели ДТТ, которые в полной мере не преодолевают даже новые модели трактографии (HARDI-CSD) [16], с субъективностью обработки данных радиологом, так и со сложной траекторией (например, петли Мейера) и вариабельностью пучков. Известно, что топография ассоциативных проводящих пучков наиболее вариабельна. Их диссекция, с учетом всего вышесказанного, представляет довольно сложную задачу. На сегодняшний день ассоциативные пучки мало учитываются в рутинной нейрохирургической практике, тем не менее являясь не менее важными, чем проекционные или комиссуральные. Данные их топографии и вариабельности недостаточны, а имеющиеся сведения используются скудно, вследствие чего часто возникает их повреждение [15]. Понимание строения ассоциативных проводящих путей критически важно в работе неврологов и нейрохирургов при выборе доступа и планировании операций в функционально значимых областях мозга, и особенно в хирургии эпилепсии [17—21].

Цель настоящего исследования — разработка и отработка протоколов диссекции всех длинных ассоциативных проводящих путей головного мозга человека, поскольку имеющиеся в литературе данные разрозненны, противоречивы, неполны либо носят общий характер и требуют существенной доработки.

Материал и методы

C октября 2015 г. по октябрь 2016 г. получено 18 полушарий головного мозга (12 — от мужчин, 8 — от женщин), умерших по внемозговым причинам. Забор препаратов проводился в течение первых 8 ч после смерти. Средний возраст умерших составил 68 лет.

После забора препараты головного мозга погружались в 10% раствор формалина не менее чем на 4 нед при комнатной температуре (20 °С). Во избежание деформации препаратов при консервации, они укладывались на марлевую подложку. После фиксации аккуратно снималась мягкая мозговая оболочка, затем препараты подвергались заморозке при –20 °С в течение 1 нед и размораживались в 96% растворе этилового спирта при комнатной температуре в закрытых контейнерах. Дальнейшее хранение препаратов осуществлялось в 96% растворе этилового спирта. Консервация препаратов в формалине и заморозка осуществлялись на базе кафедры топографической анатомии с курсом оперативной хирургии Первого МГМУ им. И.М. Сеченова. Описанная техника представляет собой модифицированный метод Клинглера (в оригинале препараты подвешиваются за базилярную артерию) [9]. Диссекция может быть выполнена в несколько этапов, при условии, что препарат помещен в 5% раствор формалина, либо в другой фиксирующий раствор (96% раствор этилового спирта). Если диссекция откладывается на месяц и более, рекомендуется образец заморозить как минимум на 12 ч, а затем разморозить к моменту возобновления исследования.

МР-трактография

Рентгенологическая часть исследования выполнялась на 5 здоровых добровольцах на МР-томографе GE Signa HDxt с напряженностью магнитного поля 3,0 Тл с использованием метода HARDI. Для исследования применялись следующие параметры: TR=1000 мс, TE=min, FOV=240×240, матрица изображения — 96×96 с последующей интерполяцией до 256×256, толщина срезов — 2,5 мм, расстояние между срезами — 0 мм, NEX=1. Сканирование проводилось в коронарной проекции. Один объем был получен при значении фактора диффузии b=0, 120 объемов были получены с различными изотропно распределенными направлениями диффузионного градиента при b=3000 с/мм2. Постобработка данных проводилась с использованием программного пакета FSL (FMRIB Software Library v5.0, Оксфорд, Великобритания, http://fsl.fmrib.ox.ac.uk/fsl/fslwiki), построение трактов головного мозга проводилось с помощью программы ExploreDTI (http://www.exploredti.com).

До начала диссекции на каждом препарате детально изучалась анатомия извилин и борозд [22]. Для проведения диссекций использовались модифицированные одноразовые терапевтические деревянные шпатели с различной толщиной наконечника, а также металлические диссекторы.

Для выделения верхнего продольного (SLF), аркуатного (AF), лобно-затылочного (IFOF) и крючковидного (UF) пучков использовалась диссекция латеральной поверхности полушарий. При латеральной диссекции данного пучка на одном левом полушарии нам не удалось его выделить, поэтому для выделения нижнего продольного пучка (ILF) применялась диссекция базальной поверхности двух правых и одного левого полушария. В то же время для выделения лобного косого пучка (FAT) нами предложена собственная техника передней диссекции.

После того как волокна тракта точно идентифицировались, дальнейшая диссекция проводилась параллельно ходу обнаруженных волокон (т.е. согласно их анатомическому направлению) с отделением части волокон пучка и для доказательства натуральности полученного хода проводящего пути. Техника медиальной и базальной диссекции более подробно описана в других работах [22—24]. В настоящем исследовании мы сконцентрировались именно на выделении ассоциативных проводящих пучков и предлагаем оригинальные протоколы диссекции. Особое внимание уделялось аккуратному разделению волокон трактов. Для того чтобы минимизировать повреждение аксонов и создание «ложных» волокон, отделялась небольшая поверхностная часть волокон пучка, после чего осуществлялась тракция с помощью шпателя за эти волокна и выделение пучка на всем его протяжении. Таким образом, шпатель не касался самой поверхности пучка и создание «ложных» волокон исключалось.

После каждого шага диссекции делались фотографии с различных ракурсов для демонстрации анатомической архитектуры и сопоставления с результатами, полученными в похожих мировых работах. Все фотографии обрабатывались в Adobe Photoshop СС («Adobe», CA) для нанесения меток, коррекции баланса белого, контраста, резкости и других, незначительных правок. Диссекции проводились на базе нейроанатомической лаборатории НИИ нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко. В 4 случаях использовался операционный микроскоп Carl Zeiss при хирургическом увеличении (×6‒40).

Результаты

В ходе работы нам удалось успешно выделить все исследуемые пучки, за исключением вертикального затылочного пучка Вернике и среднего продольного пучка, которые станут предметом изучения в наших дальнейших работах. Подробно исследована сегментация верхнего продольного, аркуатного и нижнего лобно-затылочного пучков. Относительно их сегментации были получены неоднозначные данные: на большинстве (10/12) препаратов выявлено двухсегментное строение (SLFh и SLFv), в то время как на остальных (2/12) — трехсегментное (выделены SLF II и SLF III). В аркуатном пучке в 2 (1 слева и 1 справа) из 12 случаев успешно удалось выделить вентральный и дорсальный сегменты, в остальных случаях разделение было затруднено. При диссекции нижнего лобно-затылочного пучка в 1 (слева) из 8 случаев нам удалось отдельно выделить его поверхностный слой, и еще в 1 (слева) случае — глубокий. Ниже в табл. 1 мы приводим данные по результатам диссекций.

Таблица 1. Итоговые данные по результатам проведенных диссекций

На основании проведенных нами диссекций, а на основании также данных других авторов [23, 25] мы предлагаем оригинальные протоколы диссекции латеральной, базальной и передней поверхности головного мозга человека (рис. 1).

Рис. 1. Схематическая проекция трактографии ассоциативных проводящих трактов на латеральную поверхность левого полушария головного мозга человека.

Протокол диссекции латеральной поверхности головного мозга

Последовательность шагов диссекции латеральной поверхности полушария

Кора в глубине задней трети верхней височной извилины раздвигается шпателями. Серое вещество из дна борозды аккуратно отделяется (это осуществляется довольно легко вследствие эффекта консервации и цикла заморозки-разморозки), после чего удаление коры распространяется на всю латеральную поверхность полушария.

В месте начала диссекции короткие U-образные волокна аккуратно и медленно удаляются до тех пор, пока под ними не обнажатся волокна дорсального сегмента аркуатного пучка (AF dorsal).

Следуя ходу обнаруженных вертикальных волокон дорсального сегмента аркуатного пучка, достигается заднее окончание второго сегмента верхнего продольного пучка (SLF II).

В области ангулярной извилины удаляются оставшиеся короткие волокна, под которыми обнажаются 2 сегмента верхнего продольного пучка (SLF II, SLF III). Они залегают несколько поверхностнее, чем аркуатный пучок.

Продолжается выделение поверхностных волокон (SLF III), обнаруженных на предыдущем шаге. Он имеет форму почти прямой полосы шириной 4—5 мм и длиной около 40 мм, чем отличается от несколько изогнутого второго сегмента, который значительно длиннее и не соединяется с нижней лобной извилиной, а проходит медиальнее в проекции средней лобной извилины.

Аккуратными движениями широкой части шпателя отделяются кора и поверхностные слои белого вещества над SLF II, полностью обнажая его траекторию.

В случае, если не удается обнаружить данный пучок, можно попытаться найти его переднее окончание в глубине средней лобной извилины (рис. 2).

Рис. 2. Топография аркуатного и верхнего продольного лобного косого пучков по данным трактографии. Обозначены зеленым — IFOF, бирюзовым — ILF, красным — AF, синим — SLF, желтым — FAT, серым — UF.

В области начала диссекции несколько глубже и вентральнее находятся волокна вентрального сегмента аркуатного пучка (AF ventral), огибающие ангулярную извилину и уходящие в лобную долю к зоне Брока.

Для выделения среднего продольного пучка аркуатный пучок перерезается скальпелем в области ангулярной извилины, затем осуществляется тракция нижней отсеченной части аркуатного пучка вниз для обнажения сагиттальной исчерченности. Самые поверхностные волокна, идущие из верхней височной извилины (Т1) в верхнюю теменную дольку в составе поперечной исчерченности, представляют собой средний продольный пучок (MdLF). Он довольно тонкий и лежит прямо над параллельно проходящими волокнами IFOF, вследствие чего его диссекция затруднена.

В области островка после удаления наружнейшей капсулы (capsule extrema) открывается ограда (claustrum). Ограду снизу огибают длинные волокна нижнего лобно-затылочного пучка (IFOF). В глубине полюса височной доли прослеживаются дугообразные волокна крючковидного пучка, уходящие в лобную долю.

Волокна IFOF обнажаются аналогично предыдущим пучкам вдоль своего хода (уходят несколько наверх в затылочную извилину, в то время как волокна зрительной лучистости (OR) веерообразно расходятся под волокнами IFOF, их ход аналогичен друг другу, вследствие чего их крайне трудно отделить друг от друга).

Чтобы разделить слои нижнего лобно-затылочного пучка, необходимо проследить его переднее окончание. Наружный слой заканчивается в проекции нижней лобной извилины, в то время как глубокий уходит вперед к полюсу лобной доли (в среднюю и верхнюю лобные извилины).

При аккуратном удалении ядра ограды, волокон наружной капсулы и скорлупы можно увидеть место, в котором волокна зрительной лучистости присоединяются к нижнему лобно-затылочному пучку и образуют сагиттальную исчерченность.

Диссекция базальной поверхности мозга

После удаления коры с базальной поверхности полушария аккуратно удалить U-образные волокна в глубине парагиппокампальной извилины. Четко визуализировать петлю Мейера и зрительную лучистость.

Нижний продольный пучок проходит чуть латеральнее петли Мейера (5—8 мм), примерно под латеральной затылочно-височной (грушевидной) извилиной. После этого производится обнажение пучка по всей его длине аналогично ранее описанной технике.

В поверхностных слоях белого вещества базальной поверхности теменной доли нижний продольный пучок легко перепутать с проходящей рядом петлей Мейера и волокнами зрительной лучистости, поэтому нами предлагается сначала четко визуализировать их, и уже после этого находить нижний продольный пучок, который проходит рядом и четко при этом визуализируется (рис. 3).

Рис. 3. Взаимоотношение SLF II, III и AF. а — диссекция латеральной поверхности: IFG — нижняя лобная извилина, AFv — вентральный сегмент аркуатного пучка, AFd — дорсальный сегмент; б — обзорная трактография: IFOF (обозначено зеленым), ILF (обозначено бирюзовым), AF (обозначено красным), SLF (обозначено синим), FAT (обозначено желтым), UF (обозначено серым).

Передняя диссекция лобного косого пучка (FAT)

Скальпелем отсечь лобную долю по границе полюса височной доли. Найти зону Брока и зону дополнительной моторной коры на медиальной поверхности (FAT соединяет две эти области).

Начать диссекцию волокон в коронарной проекции в сторону пучка ближе к дополнительной моторной коре. Примерно через 7—8 мм начнут появляться косо ориентированные волокна FAT.

В центре лобной доли аккуратно шпателем попытаться отделить волокна FAT от перпендикулярных ассоциативных волокон SLF (в нашей работе нам не удалось отделить их без повреждения FAT).

Однако в дальнейших работах, возможно, в целях экономии препаратов мы попытаемся объединить техники диссекций и выделить FAT из латерального (верхнелатерального) доступа (рис. 4).

Рис. 4. Проекция ассоциативных проводящих путей на латеральную поверхность полушарий головного мозга и коронарные проекции.

Топография ассоциативных проводящих путей

Среди всех пучков на латеральной поверхности мозга наиболее поверхностно располагаются два сегмента верхнего продольного пучка (SLF II и SLF III). Сразу под SLF II находится аркуатный пучок (AF), вентральный сегмент которого не переключается в супрамаргинальной извилине и идет, не прерываясь, из зоны Брока в зону Вернике, а дорсальный — идет практически вертикально из верхней височной в ангулярную извилину. Вместе с тем топография сегментов этих двух пучков довольна сложна. SLF I находится гораздо выше и медиальнее, чем остальные сегменты и аркуатный пучок. Фактически он залегает отдельно. Аркуатный пучок в лобной доле залегает ниже верхнего продольного, а в теменной медиальнее (они поворачиваются вокруг своей оси на 60°). В лобной доле на одной глубине с SLF II и вентральным сегментом аркуатного пучка проходит лобный косой пучок (FAT), центральная часть которого под прямым углом перекрещивается с волокнами SLF II и AF, вследствие чего их практически невозможно отделить друг от друга. Нижний продольный пучок (ILF) находится на нижней границе латеральной поверхности мозга, залегает поверхностно (ниже и латеральнее IFOF) и соединяет полюс височной доли с затылочной долей. В затылочной доле сразу над нижним продольным пучком проходит вертикальный пучок Вернике (VOF). В височной доле медиальнее аркуатного пучка залегает средний продольный пучок (MdLF), который находится прямо над нижним лобно-затылочным. Глубже всех располагаются крючковидный (UF) и нижний лобно-затылочный (IFOF) пучки. Волокна нижнего лобно-затылочного пучка образуют два слоя: поверхностный и глубокий, которые расходятся в лобной доле: поверхностный начинается в нижней лобной извилине, а глубокий — в средней и верхней лобных извилинах. В области порога островка волокна UF и IFOF идут вместе и переплетаются друг с другом, после чего разделяются. В височной доле IFOF смешивается с волокнами зрительной лучистости и среднего продольного пучка, а также в теменной доле — с таламокортикальными волокнами. Все эти пучки, идущие под общим названием сагиттальной исчерченности, находятся в 3—5 мм от стенки бокового желудочка.

Обсуждение

Несмотря на то что методу Клинглера больше 70 лет, абсолютное большинство современных анатомических работ с исследованием волокон белого вещества головного мозга проводится с его применением ввиду исключительной простоты и эффективности данной техники [14, 26—28]. Предположения автора относительно механизма действия формалина были экспериментально подтверждены в уникальном исследовании фиксированного в формалине мозолистого тела с помощью сканирующей электронной микроскопии, в котором было показано, что кристаллы формалина образуют микрополости между волокнами, но не нарушают их целостности [29].

Для сопоставления полученных нами данных о залегании длинных ассоциативных пучков и лучшего понимания анатомии, топографии и вариабельности данные диссекций сопоставлялись с изображениями этих пучков с помощью трактографии методом HARDI-CSD. Были выбраны наиболее информативные данные из серии исследований 5 здоровых добровольцев. Несмотря на то что в повсе-дневной практике нейрохирурги ориентируются на данные диффузионно-тензорной трактографии (ДДТ) методом FACT, мы использовали именно HARDI, поскольку данная модель позволяет четко визуализировать пучки в местах их пересечения. Данная модель является наиболее точной из существующих в настоящее время.

Нами предпринимались попытки выполнения трактографии exvivo, однако они не увенчались успехом из-за изменения рентгенологических характеристик фиксированных препаратов и, как следствие, необходимости использовать специальные протоколы МРТ длительностью от 3 сут. Поэтому в настоящей работе мы используем трактографические данные здоровых добровольцев. Хотя данный подход является стандартным в работах по из-учению анатомии проводящих путей головного мозга, он не лишен недостатков (вариабельность строения проводящих путей, неточность трактографии) [30]. Наиболее перспективным направлением в трактографии проводящих путей головного мозга являются посмертные [31—33] исследования с последующей диссекцией. Однако в РФ не создана юридическая база для реализации программ донации тел, как, например, во Франции или Японии.

Верхний продольный пучок (SLF) является одним из самых объемных и хорошо описанных в литературе [11, 18, 34, 35]. В нашей серии мы не обнаружили данный пучок только в 1 из 12 случаев, поскольку не четко следовали протоколу и перфорировали желудочек, использовав скальпель для удаления средней лобной извилины. Большую сложность представляет деление SLF на сегменты и отделение от аркуатного пучка. Существует три основных подхода к его диссекции: 1) двухсегментарный, согласно которому после удаления коры и коротких волокон в глубине верхней височной извилины последовательно выделяется сначала его вертикальная часть (SLFv), а затем горизонтальная часть в толще средней лобной извилины (SLFh) [22]; 2) трехсегментарный [36], описанный в настоящем протоколе латеральной диссекции; 3) в виде неделимого комплекса верхнего продольного пучка с аркуатным. В большинстве случаев (10/12) в нашей работе выделенные сегменты подходили под описание горизонтального и вертикального, и в 2 случаях — под компоненты трехсегментарной модели (SLF II и SLF III). Подобные противоречивые данные могут быть как проявлением вариабельности данного пучка, так и необходимостью приобретения опыта для его диссекции, поскольку трехсегментарный подход стал успешно нами применяться лишь при последних диссекциях. Нами не было обнаружено выраженной латерализации данного пучка. Однако в литературе присутствуют данные о правой латерализации в норме [37] и левой — при дислексии у детей [38].

Аркуатный пучок (AF) в нашей работе был найден на всех препаратах, кроме первого, ввиду перфорации бокового желудочка. В ряде работ диссекция аркуатного пучка рассматривается в качестве одного из сегментов верхнего продольного пучка [23].

Лобный косой пучок (FAT) был нами обнаружен только на 1 из 4 препаратов. Диссекция данного пучка затруднена из-за пересечения его волокон с верхним продольным и аркуатным пучками под прямым углом. В литературе [39] описана техника его латеральной диссекции. Нами предложена оригинальная техника передней диссекции для его более точного и надежного выделения (рис. 5).

Рис. 5. Лобный косой пучок. а, в — данные трактографии; б — 3D-фотография препарата. SMA — дополнительная моторная кора, FAT — лобный косой пучок.

Для диссекции нижнего продольного пучка (ILF) нами использовался описанный в литературе [22] базальный доступ (так удается визуализировать его наиболее широко). Также, помимо базальной, описана медиобазальная [40] и латеральная [23] техники диссекции данного пучка (рис. 6).

Рис. 6. Трактография (а, в) и 3D-фотография (б) препарата нижнего продольного пучка.

Для диссекции поверхностного и глубоких слоев нижнего лобно-затылочного пучка нами также используется ранее описанная в литературе [41] методика. Как уже упоминалось выше, волокна зрительной лучистости и нижнего лобно-затылочного пучка находятся прямо друг над другом и могут переплетаться, вследствие чего их крайне трудно достоверно друг от друга отделить. Кроме того, в данной области в той же проекции проходят и таламокортикальные волокна. Имея в виду невозможность четкого выделения отдельных пучков, в литературе данная область обозначается как SSS — stratum sagittale (сагиттальная исчерченность). Некоторыми авторами ставится под сомнение принципиальная возможность четкого анатомического отделения этих пучков друг от друга [11] (рис. 7).

Рис. 7. а — 3D-фотография поверхностного слоя нижнего лобно-затылочного пучка (IFOF) на всем его протяжении; б — трактография нижнего лобно-затылочного пучка.

Крючковидный пучок (UF) был обнаружен нами во всех исследуемых препаратах. Диссекция данного пучка не представляет особой сложности ввиду его относительно поверхностного расположения в области порога островка. Однако в данной области он переплетается с волокнами нижнего лобно-затылочного пучка и образует единый ствол, поэтому достоверное отделение их друг от друга в этой области невозможно. В литературе [40] описаны методы диссекции как с частичным сохранением, так и полным удалением коры островка [23, 25].

Средний продольный пучок (MdLF) в настоящей работе нам не удалось обнаружить ни на одном исследуемом препарате (0/2). Мы связываем это с особенностями топографии данного пучка: он входит в состав сагиттальной исчерченности и образует ее самый наружный слой. Большую часть своего пути он проходит параллельно волокнам нижнего лобно-затылочного пучка, и достоверно отделить их можно только при тракции длинных волокон среднего продольного пучка из верхней височной извилины. Поскольку он очень тонкий (≤0,5 мм), то часто происходит пересечение его волокон либо при удалении височной покрышки, либо при удалении аркуатного пучка. В литературе [42] описана диссекция данного пучка из латерального доступа, которую мы приводим в составе протокола латеральной диссекции.

Строение, функции и латерализация длинных ассоциативных проводящих путей приводятся в табл. 2 (по данным литературы).

Таблица 2. Общая таблица строения, функций и латерализации длинных ассоциативных проводящих путей мозга человека по данным мировой литературы Примечание. AG — angular gyrus, SG — supramarginal gyrus, SPL — superior parietal lobule, SPG — superior parietal gyrus, SFG — superior frontal gyrus, MFG — middle frontal gyrus, IFG — inferior frontal gyrus, DPCG — dorsal precentral gyrus, PCG — precentral gyrus, VPCG — ventral precentral gyrus, CMFG — caudal middle frontal gyrus, RMFG — rostral middle frontal gyrus, STG — superior temporal gyrus, MTG — middle temporal gyrus, ITG — inferior temporal gyrus, MOG — middle occipital gyrus, IOG — inferior occipital gyrus, LG — lingual gyrus, Cu — cuneus, Fu — fusiform gyrus, LFOG/MFOG — lateral/medial fronto-orbital gyri, Ent, entorhinal gyrus, RG — rectus gyrus, DOG — descending occipital gyrus, PHG — parahippocampal gyrus, Hp — hippocampus, Amg — amygdala, SMA/pre-SMA — pre/supplementary motor area, T. pole — temporal pole.

Как видно из табл. 2, сегментация пучков остается дискуссионной темой, что подтверждается результатами нашего исследования. Большинство трактов в полушарии задействованы для осуществления различных аспектов речи. Пучки, связывающие затылочную долю с другими зонами мозга, также участвуют в обеспечении чтения и зрительного гнозиса. Использование операционного микроскопа при увеличении (×6‒40) значительно повышает точность манипуляций, выделения отдельных волокон и идентификации пучков, однако при этом удваивает продолжительность диссекции. В дальнейших работах мы планируем использовать операционный микроскоп чаще, но либо на небольшом увеличении, либо для диссекции сложных анатомических зон (перекреста пучков).

Большинство длинных ассоциативных проводящих путей так или иначе проходят вблизи друг от друга и в целом охватывают значительную часть белого вещества полушарий головного мозга. Помимо этого, топография этих путей довольно сложна: вентральный сегмент аркуатного, второй сегмент верхнего продольного и лобный косой пучок пересекаются под прямым углом в глубине средней лобной извилины. Нижний лобно-затылочный пучок, средний продольный пучок, нижний продольный пучок, таламокортикальные волокна и зрительная лучистость образуют в теменной и затылочной долях сагиттальную исчерченность, в которой данные пучки могут переплетаться и практически неотделимы друг от друга. В области порога островка волокна нижнего лобно-затылочного и крючковидного пучков проходят в составе единого ствола. Противоречивые результаты диссекции отдельных сегментов могут быть обусловлены как вариабельностью данных пучков, так и ограничениями метода Клинглера. Диссекция и сегментация длинных ассоциативных проводящих путей, изучение их топографии и вариабельности являются актуальными темами дальнейших исследований.

Выводы

Исследование длинных ассоциативных проводящих путей с помощью техники Клинглера имеет существенные ограничения в зонах пересечения волокон (сагиттальная исчерченность). Наименее исследован лобный косой пучок, для выделения которого предложена специальная техника передней диссекции. Верхний продольный пучок может иметь как двух- (10/12), так и трехсегментное строение (2/12). Изучение сегментарной анатомии длинных ассоциативных трактов будет продолжено при последующих диссекциях. При планировании нейрохирургических операций в проекционных зонах длинных ассоциативных трактов может быть рекомендовано как проведение предоперационной HARDI-трактографии, так и анатомических диссекций exvivo по предложенным протоколам для выработки у оперирующего хирурга трехмерной картины их топографии.

Диссекция белого вещества головного мозга по технике Клинглера имеет существенные ограничения в зонах пересечения различных пучков. Выделение отдельных сегментов большинства исследуемых пучков затруднительно ввиду отсутствия четких анатомических ориентиров между ними. На начальных этапах освоения техники диссекций необходима валидация полученных данных опытным анатомом. Были недоступны данные о доминантности исследуемых полушарий. Не проводилась трактография среднего продольного и вертикального затылочного пучков Вернике.

Авторы выражают благодарность:

проф. А.А. Суфианову за организацию и проведение нейроанатомического курса по диссекции (Тюмень), проф. К. Дестрё за организацию и проведение практического нейроанатомического курса по диссекции, а также за очную и заочную валидацию полученных нами результатов (Тур, Франция); профессорам Н. Крайенбюлю, И. Земмимуре и И. Мальдонадо за помощь в валидации полученных нами данных диссекций; сотрудникам кафедры топографической анатомии с курсом оперативной хирургии Первого МГМУ им. И.М. Сеченова за предоставленные помещения для консервации препаратов; сотрудникам кафедры неврологии и нейрохирургии, кафедры судебной медицины Смоленского государственного медицинского университета за помощь в заборе препаратов.

Статья написана при поддержке грантов РНФ № 14−15−01092 и РНФ № 14−15−00197.

Конфликт интересов отсутствует.

Комментарий

Знание анатомии, умение ориентироваться и различать структуры нервной системы, безусловно, являются необходимыми в работе практикующего хирурга, от знания анатомии мозга напрямую зависят качество работы хирурга и результаты оперативного вмешательства. Всегда актуальными остаются вопросы методов изучения строения головного мозга человека. Несмотря на то что строение ассоциативных трактов изучается уже не первое столетие, эти данные зачастую остаются вне рутинной клинической практики. Данное исследование позволит использовать представленные материалы в работе различных анатомических лабораторий в целях преподавания и дальнейшего изучения вариативной анатомии мозга.

Авторы провели уникальное анатомическое исследование 18 препаратов мозга человека, представили свою модификацию техники Клинглера, дали подробное по-этапное описание диссекций каждого пучка.

Несмотря на сложность анатомической диссекции, были выделены большинство известных ассоциативных пучков головного мозга. Среди них: аркуатный, верхний продольный, нижний продольный, нижний лобно-затылочный, крючковидный и лобный косой пучки. Подробно представлены актуальные данные мировой литературы по вариантам строения и функциональной значимости исследуемых пучков. Считаем необходимым продолжение данной работы с целью определения паттернов строения указанных пучков у людей различного пола и возраста, дальнейшего исследования их функций, а также, по возможности, динамики строения ассоциативных проводящих путей в онтогенезе.

Хирургия внутримозговых опухолей требует знания анатомии и топографии проводящих путей для грамотного предоперационного планирования. Проведено довольно большое исследование препаратов мозга человека и определены возможности выделения различных пучков. Сравнение анатомических данных с клиническими и рентгенологическими данными будет следующим этапом изучения проблемы. Работа является еще одним шагом в мировой практике, приближающим к использованию знаний о строении ассоциативных пучков в рутинной клинической практике.

И.Н. Боголепова (Москва)

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail