大脳深部の血管構築と皮質下梗塞

要旨

皮質下穿通枝4血管について支配領域を検討した．①レンズ核線条体動脈（lenticulostriate artery; LSA）の分枝は，medial，intermediate，lateralの3群に分類される．Medialは尾状核頭部内側，内包前脚，被殻の内側，intermediateは被殻・淡蒼球の前半，尾状核頭部，内包前脚，放線冠前方，lateralは被殻・淡蒼球の後半，内包後脚の上部，放線冠後方を灌流する．②Heubner動脈は，尾状核頭部の下方，被殻・淡蒼球の前下方等，基底核の前腹側を，③前脈絡叢動脈は，内包下部，淡蒼球内節，視床外側，側頭葉内側，中脳を灌流する．④髄質枝梗塞は半卵円中心に小梗塞をきたすが塞栓機序が多い．半卵円中心は皮質枝間の境界領域，放線冠は髄質枝とLSA間の深部型境界領域に相当する．

Abstract

The lenticulostriate arteries (LSA) supply the lateral half of the head of the caudate nucleus, entire putamen, anterior limb, genu and the superior part of the internal capsule (IC) and a part of the corona radiata. The LSA consists with medial, intermediate and lateral branches. The medial branches perfuse the lateral segment of the globus pallidus, the head of the caudate nucleus and the anterior limb of the IC. The intermediate branches supply the anterior half of the LSA territory, while the lateral branches supply the posterior half. The anterior cerebral artery (ACA) perforators, predominantly Heubner’s artery, perfuse the inferomedial part of the caudate head, the anteromedial part of putamen, the anterior part of the lateral segment of the globus pallidus and anterior limb of the internal capsule. Such territories can be represented by the anterior and ventral basal ganglions. The anterior choroidal artery (AChA) gives off three main groups of branches including the lateral branches that supply the medial temporal lobe, the medial branches that supply the cerebral peduncle and the superior branches that supply the internal capsule and the basal ganglia. The superior branches are further discriminated into proximal branches that supply the anterior one third of the posterior limb of internal capsule (PLIC) and the medial segment of the globus pallidus and distal branches that supply the posterior two-third of PLIC, retro-lenticular part of the internal capsule and the lateral thalamic nuclei. The superficial penetrating arteries, i.e. medullary arteries, arise from the cortical branches of the middle cerebral artery (MCA) and supply the deep white matter. Infarcts caused by the medullary artery occlusion are located in the centrum-semiovale and half of them were caused by embolic mechanism. The centrum-semiovale corresponds to cortical border-zone (BZ) while the corona radiate corresponds to internal BZ.

はじめに

大脳実質への血流供給は穿通枝によってより直接的に行われており，大脳深部の脳卒中症候群の診断や梗塞メカニズム把握には穿通枝の構築の理解が重要である^1）．近年急性期脳梗塞の画像診断は拡散強調画像（diffusion weighted image; DWI）により高い感度で可能となったが，その判読には従来以上に脳血管や脳解剖の理解が求められるようになった．従来血管支配のテンプレートが作成されてきたが，DWI時代以降に十分な論議がなされてはいない^2）3）．本稿では，レンズ核線条体動脈（lenticulostriate artery; LSA），Heubner反回動脈，前脈絡叢動脈（anterior choroidal artery; AChA），髄質動脈（medullary artery; MA）などの血管走行を中心に，各々の血管の支配領域と隣接血管との関係，さらに，境界領域梗塞について述べる．

LSAの走行と梗塞パターン

a）LSAの分枝と走行

LSAは中大脳動脈主幹の水平部（M1部）より分岐する穿通枝で，2～12本（平均7.1本）からなり，M1起始部より2 mmから14.9 mmの間でM1の上面あるいは後面より分岐する^4）～6）．時にM2部からの分岐もある．LSAは玉ねぎの皮様に近位部から遠位部に層状に配置されているが，M1部の近位では血管口径が小さく外側になるほど口径が大きくかつ長い血管となり，最外側の近位部は700～800 μに達する．共通幹の場合は口径が1 mmを超える場合もありうる^7）8）．

LSAは分岐直後，medial（平均2本），intermediate（平均3本），lateral（4～5本）の3群からなり，前有孔質を通過して脳実質内に入る．前有孔質を通過する際に，各々，4本，14本，8本に枝分かれする（Fig. 1）^4）．脳実質内ではこれらが内側と外側の2群に分かれるが，Marinkovićらによれば，medialはそのまま内側群となり前後に広がって，尾状核頭部，内包前脚の一部，後脚の前下部，被殻の内側・淡蒼球の後方を灌流する^7）．Intermediate, lateralは外側群をなすが，intermediateは外側前方枝群，lateralは外側後方枝群となる．外側群の支配領域は，被殻の大半，淡蒼球の外側，尾状核頭部の上方，内包前脚，内包膝部・内包後脚の上部全体，境界領域としての放線冠などを支配する^9）10）．LSAの分岐はM1の外側になるほど急峻な角度をなして，M1の血流方向と逆方向すなわち内側に走行する．圧負荷に対する適応と思われる^7）11）．

Fig. 1 The three different groups of lenticulostriate artery (LSA) arising from the main trunk of middle cerebral artery (MCA).

The medial (A), intermediate (B) and lateral branches (C). Reprinted from the figure in the article of 4) with permission.

LSAは，内側から外側にかけ同一平面に並んでいるのではなく，内側は前方に傾き外側は上後方に向かって走行し，全体として扇をねじったような立体構造を形成する^7）．したがって，内側の分枝は前方に，外側の分枝は後方に分布する．前方枝と後方枝の角度は近位部で約44°（28°～80°），扇のより遠位部では114°（97°～128°）とされるが，LSAはねじれ構造で前後にも一定の広がりを持っている点が血管支配を考える上で重要である（Fig. 2）^11）．

Fig. 2 Lateral view of the lenticulostriate arteries of the left middle cerebral artery (MCA).

The LSAs are located between the left and right arrows. Red arrows were added by the author. Reprinted from the figure in the article of 11) with permission.

b）Branch atheromatous disease（BAD）型梗塞

LSA領域の梗塞にはラクナ梗塞，BAD型梗塞，線条体内包梗塞（striatocapsular infarction; SCI）などがある．Fisherは口径が200 μ以下の血管にはlipohyalinosisが生じ2～5 mmのラクナ梗塞をきたすとしており，LSA分枝の遠位部レベルの梗塞である．一方，穿通枝の母動脈の分岐部近傍がmicroatheromaにより閉塞して穿通枝全域に及ぶ梗塞をきたす場合BAD型脳梗塞とされる^{12）～19）}．しかし，LSA梗塞の多くは分岐部でなくても300～700 μレベルではmicroatheromaを基盤とする梗塞である．従って，通常ラクナ梗塞とされる多くのケースではlipohyalinosisよりmicroatheromaの病理によっていると考えられる．

BADが大径穿通枝の起始部の単発閉塞とすれば，血管走行とDWI高信号の対比が可能である．我々はLSAのBAD型脳梗塞を放線冠の中央を基準として前方型と後方型に分類し，後方型は皮質脊髄路を障害し，進行性運動麻痺が多く麻痺も高度であることを報告した（Fig. 3）^17）18）．後方型の水平断を見ると，被殻の最後縁を上向し放線冠のやや後部に位置する場合が多い．冠状断では乳頭体を通るスライス面で被殻の外側をなぞるように側脳室に到達している（Fig. 2, 3）．すなわち被殻の外側後部を上向しており，責任血管はlateral由来の外側後方枝の梗塞であると考えられる．一方，前方型は被殻の中央を後方から前方にかけ通過して放線冠前方に至る（Fig. 2）．おそらく，intermediate由来の外側群前方枝の梗塞と考えられる．

Fig. 3 Two different types of infarcts of the lenticulostriate artery (LSA) caused by the branch atheromatous disease (BAD).

Infarcts were divided into two groups comprising of anterior and posterior type according to the middle point of antero-posterior diameter of the lateral ventricle (top) ¹⁸⁾.

c）SCI

SCIは通常2.0～3.0 cm以上の径を有する^{20）～23）}，LSAの複数あるいは全域の梗塞である．レンズ型，コンマ型，三角形型などと呼称される梗塞を呈するが，水平断，冠状断，矢状断ともにこのような形がみられ，LSAの灌流領域を示しているといえる（Fig. 2）．内包の症状のみならず，しばしば皮質症状を呈する．塞栓機序が最も多いが，中大脳動脈主幹部のアテローム血栓性閉塞でも生じ得る．

SCIでは，被殻・尾状核頭部・内包の全域が梗塞に陥る場合と，被殻中心，尾状核頭部中心のパターンなどが観察される．また虚血の侵襲程度により，均質の梗塞ではなく個々の血管群の虚血が強調された“まだら型”もみられる（Fig. 4）．Patient 1では，水平断で前方の尾状核頭部の梗塞は内側群の領域と考えられ，矢状断では尾状核に沿って後方に伸びている（⇒）．水平断で，これよりやや外側後方にあり被殻前方の梗塞は外側前方群（➡），さらに被殻後方梗塞は外側後方群（→）の虚血と考えられる．外側前方群は矢状断では内側群（⇒）と区別され後ろに位置し（➡），さらに後方に外側後方群の梗塞が位置している（→）．冠状断ではこの3型の梗塞が前方から後方にかけて配列されている．Patient 2では，尾状核梗塞は内側枝群領域で（⇒），被殻は外側枝群が責任病巣となっている（➡）．

Fig. 4 Two patients with striatocapsular infarction (SCI).

Open arrows indicate the infarct in the territory of the medial group of lenticulostriate artery (LSA), while thick arrows indicate that of the intermediate group and thin arrows indicate the lateral group.

Heubner反回動脈の走行と灌流領域

Heubner反回動脈は，前大脳動脈の前交通動脈の近傍（A1-A2 junction）から1本あるいは2～3本の穿通枝として分岐しA1に沿うように反回して走行する^{24）～26）}．前有孔質を穿通して，尾状核頭部の前半，被殻の前1/3，淡蒼球前内側部，内包膝部・前脚の前下方，前交連一部，視床前核，などの，主に基底核の前腹側を灌流する．その他に，シルビウス裂，前頭葉，嗅球，視床下部前方，視神経などに分枝を出している（Fig. 5）^9）．尾状核頭部の血流支配に関しては議論があるが^27）28），70例の剖検脳を検討したMagaらによれば，尾状核頭部の下方は22.5％，上方は2.2％がHeubner動脈領域とされ，実際はLSA，とくに内側群からの支配が多い^24）．この点は我々のSCI症例でも確認された（Fig. 4）．Heubner動脈はLSA内側群と並走することが多く，両者を含めてmedial LSAとする立場もある^29）．線条体部の灌流は主にLSAによるが，腹側部になるほどHeubner動脈の領域が大きくなる（Fig. 5）^9）．Fig. 5はDjulejićらによる死後脳に血管別に色素を注入した脳標本であるが，彼らも述べているように，線条体前腹側部は，Heubner動脈，medial LSA，内頸動脈からの直接枝などが競合的支配をしておりvariationが多い^9）．

Fig. 5 The vascular territories of groups of perforating vessels using a selective injection method⁹⁾.

Left: The axial section through the genu and splenium of the corpus callosum. Lenticulostriate artery (LSA) supply lateral and superior part of the head of the caudate nucleus, while medial and inferior part are supplied by anterior cerebral artery (ACA) perforators. The LSA also supply almost the entire anterior limb of the internal capsule, putamen, and proximal part of the posterior limb of the capsule. The distal half or two-thirds of the posterior limb and the retrolenticular portion of the internal capsule are supplied by anterior choroidal artery (AChA) perforators.

Right: The axial section through the inferior part of the superior colliculus. LSA supply the lateral and posterior part of the putamen, and the posterior part of the lateral segment of the globus pallidus. The ACA perforators perfuse the entire head of the caudate nucleus and the anterior limb of the internal capsule, the anterior and medial part of the putamen, the anterior part of the globus pallidus and the medial part of the anterior commissure. The AChA perforators nourish almost the entire posterior limb, the retrolenticular portion of the internal capsule, the optic tract and the adjacent part of the cerebral peduncle. The ACA perforators perfuse the anterior and inferior part of the putamen, and the nucleus accumbens.

The territory of the ACA is presented in yellow, the middle cerebral artery (MCA) in red and the AChA in blue.

A = atrium of the lateral ventricle, AC = anterior commissure, AH = anterior horn of the lateral ventricle, ALi = anterior limb of internal capsule, BCCa = body of corpus callosum, BF = basal forebrain, BV = body of lateral ventricle, CCa = corpus callosum, CcS = calcarine sulcus, CF = column of fornix, CgG = cingulate gyrus, Cl = claustrum, CN = caudate nucleus, CnS = central sulcus, CP = cerebral peduncle, CR = corona radiata, CrF = crus of fornix, CS = centrum semiovale, Cu = cuneus, FF = fimbria of fornix, FL = frontal lobe, FMi = forceps minor, Ge = genu of internal capsule, GeCCa = genu of corpus callosum, GP = globus pallidus, GPl = lateral segmentof globus pallidus, GPm = medial segment of globus pallidus, HCN = head of caudate nucleus, HF = hippocampal formation, Hy = hypothalamus, IC = internal capsule, IH = inferior horn of lateral ventricle, In = insula, LGB = lateral geniculate body, MGB = medial geniculate body, MP = missing part, MTF = mamillothalamic fasciculus, M2 = insular segment of MCA, OpT = optic tract, P = putamen, PC = posterior commissure, PH = posterior horn of lateral ventricle, PHG = parahippocampal gyrus, PLi = posterior limb of internal capsule, POS = parietooccipital sulcus, P2 = distal segment of posterior cerebral artery, Pu = pulvinar, RCC = radiations of corpus callosum, RLP = retrolenticular portion of internal capsule, RN = red nucleus, SCol = superior colliculus, SeA = septal area, SN = substantia nigra, SP = septum pellucidum, Spl = splenium of corpus callosum, STN = subthalamic nucleus, STS = superior temporal sulcus, SyC = Sylvian cistern, SyS = Sylvian sulcus, TCN = tail of caudate nucleus, Th = thalamus, TL = temporal lobe, TSV = thalamostriate vein, VR = visual radiations. Reprinted from the figure in the article of 9) with permission.

血管支配と脳機能の関連について，Heubner動脈の支配領域はlimbic zone，外側LSA領域はsensorimotor zone，内側LSA領域はassociative zoneと対応しているとの考えもある^30）．

AChAの走行と灌流領域

AChAは，内頸動脈の最終分枝として後交通動脈分岐後より末梢側から分岐する^{31）～34）}．側頭葉内側面から脚間槽を通り，視床枕後方で側脳室下角の脈絡叢に達する．脳槽通過部分（cisternal segment）から主要な3血管が分岐する．1．外側に向かって側頭葉内側面（扁桃体，鈎，海馬前部）を灌流する分枝，2．内側に走行し大脳脚や中脳を支配する分枝，そして，3．上方に前有孔質を穿通して内包，基底核群を灌流する分枝である．この第3の上向性の分枝は，Rhotonら^32），Marinkovićら^33）により，近位枝と遠位枝の2群に分けられている．近位枝は内包膝部や淡蒼球内節を，遠位枝は内包後脚，内包後脚後方のretrolenticular part，視床外側などを灌流するとされている．

我々は，急性期脳梗塞連続症例1,762例から内包に限局する脳梗塞90症例について検討を行った^35）．内包後脚後方2/3に限局する梗塞をposterior type，内包後脚前方1/3を主座とする梗塞をanterior type，内包後脚全域にわたる梗塞をcombined type，長径が1 mm以下の梗塞をdot typeとした（Fig. 6）．Posterior typeが最も高頻度で46例（51.1％），次いでdot typeが28例（31.1％），combined type 9例，anterior type 7例であった．Posterior typeは内包後脚後方2/3とともに71.1％で視床外側に梗塞が及んでいたが淡蒼球内節は13％であったのに対し，anterior typeは視床外側はなく淡蒼球内節は71.4％に見られた．この結果は，上記のmicrosurgical研究による血管走行記述とよく対応しており，posterior typeは上向枝の遠位枝の梗塞，anterior typeは近位枝の梗塞であると考えられる．Combined typeはcisternal segmentからの上向枝が共通幹になっていてBAD機序などによっている可能性，dot typeはlipohyalinosisによっている可能性が考えられた．

Fig. 6 Three types of infarcts in the territory of the anterior choroidal artery (AChA)³⁵⁾.

Top: anterior type, middle: posterior type, bottom: combined type.

AChAは内包後脚後方2/3を灌流すると考えられているが^36）37），今回の検討で，内包後脚前方1/3もAChAの支配領域であることを示すことが出来た．ただ，頻度が少ないという点は，この領域はLSA内側群，Heubner動脈，内頸動脈から直接分枝した穿通枝，後交通動脈から分枝した視床灰白隆起動脈なども枝を伸ばしており，競合的な領域でvariationが多いためと考えられる^9）．対側運動麻痺，半身感覚鈍麻，同名半盲の三主徴を伴うMonakow症候群が有名であるが，今回の検討では，Monakow症候群はAChA領域の梗塞の1％のみであった．

髄質枝の走行と灌流領域

大脳皮質直下の白質である半卵円中心は，一般に，大脳白質のうち水平断で側脳室の上端より上を指し側脳室が見えていないレベルである．この名称は，横断面で白質が卵を半分に割ったように見えることから由来している．半卵円中心を灌流する血管は，脳表を走行する中大脳動脈皮質枝から垂直方向に分枝して脳室に向かう髄質枝である．髄質枝は大脳基底核や視床を灌流する深部穿通枝と区別して表在穿通枝とも呼ばれる．一方，半卵円中心は中大脳動脈と前大脳動脈の皮質枝間の境界領域となっている点も重要である（Fig. 7，8）．

Fig. 7 Cortical border zone infarction (CBZ) and internal border zone infarction (IBZ).

Fig. 8 

A: Two patients with medullary artery (MA) infarction. Top figure especially shows long insular artery (LIA) infarction. B: Microangiogram of cerebral perforating arteries¹³⁾, superimposed by Branch atheromatous disease (BAD) type infarction (yellow colored), lacunar type infarction (brown colored) and MA infarction (navy blue colored) are superimposed. Polka dots indicate border-zone (BZ) between anterior cerebral artery (ACA) and middle cerebral artery (MCA). Pink dot line show the LIA and red colored dot circled means internal BZ. Reprinted from the figure in the article of 13) with permission.

a）髄質枝梗塞

髄質枝の1本が閉塞すると脳室とほぼ垂直方向に位置する特有な髄質枝梗塞をきたす（Fig. 8）．YonemuraらはMRI拡散強調画像を用いた解析を行い，半卵円中心梗塞では深部穿通枝領域梗塞に比し，突発完成型が多く，内頸動脈・中大脳動脈の狭窄・閉塞病変や塞栓源性心疾患合併が有意に多く，塞栓機序によるケースが高いことを指摘した^38）．また，Lammieらは半卵円中心梗塞の剖検例の検討から，単発の半卵円中心梗塞例では小血管病の特徴とともに心臓または大動脈に塞栓源を有していることを指摘している^39）．小島らは，経食道心エコーを行って79例の髄質枝梗塞中45例に塞栓源性疾患を検出し，卵円孔開存が29例で最も多く，次いで大動脈複合粥腫病変15例，心房細動6例，頸動脈病変2例であった^40）．すなわち約半数余りに塞栓源性疾患が認められた．塞栓源性疾患が検出されなかった症例の大半は髄質枝の病変によるラクナ梗塞と考えられる．髄質枝梗塞は小梗塞で小血管病と認識される傾向があるが，塞栓症の可能性を絶えず念頭に置いて連続モニター，場合によっては経食道エコ―を含めた塞栓源検索を行う必要がある．

髄質枝梗塞とLSA梗塞は水平断での区別は難しく，冠状断の撮像が必要である．髄質枝のうち中大脳動脈のinsular segment：M2部から分岐し，脳室前角に向かう分枝はlong insular artery（LIA）と呼ばれている．Tamuraらは，LIA梗塞8例について検討し，画像の特徴としてシルビウス裂上端から前角を結ぶ線（anterior horn -insular cleft; A-I line）にほぼ沿っていることを示し（Fig. 8）^41），深部穿通枝梗塞に比較して，突然発症が多く，塞栓源性疾患合併が多い傾向を指摘している．LIAは髄質枝梗塞であるが，LSAと近く，A-I lineより上方は髄質枝，下方はレンズ核線条体動脈領域を区別する点で重要である．

b）境界領域梗塞

半卵円中心は皮質枝間の境界領域になっており，主に内頸動脈の狭窄・閉塞病変に際し境界領域梗塞が生じることが多い．この場合前後方向に小梗塞が多発するパターンが多く，冠状断では，前大脳動脈と中大脳動脈の境界領域梗塞であることが確認される（Fig. 7, 8）^42）43）．

一方，放線冠は半卵円中心の下部で，大脳からの投射線維が内包へ向かって収斂していく過程で扇状に広がる部分を指し，傍側脳室体部の白質に相当する．LSAの終末領域となっており，BAD型梗塞が最大径を示す部位である．放線冠はまた，中大脳動脈M1部からのLSAと皮質枝からの髄質枝の間に形成される境界領域に相当し，深部型境界領域あるいはinternal border-zone infarction（IBZ）と呼ばれる（Fig. 7, 8）^44）45）．とくに中大脳動脈M1部の狭窄・閉塞性病変が背景にある場合が多く，中大脳動脈主幹部の血行が不全となり，最も脆弱となったLSAと髄質枝の間に梗塞が生じると考えられる．放線冠の前後方向に数珠状に広がるDWI高信号が特徴的である（Fig. 7）．我々の中大脳動脈狭窄症連続例で，有意に急性期の症状増悪を示したDWI高信号パターンはIBZであった^46）．

半卵円中心や放線冠の境界領域梗塞は，しばしば多発性硬化症などの脱髄性病変と類似することがある．多発性硬化症では側脳室に垂直方向に楕円形の病変が認められovoid lesionとして知られている^46）．これは髄質静脈の周囲の炎症性病変によるもので動脈の終末領域に生じる境界領域梗塞とは異なっている．また，境界領域梗塞が広汎となり虚血性白質病変と区別がつかない場合もあるが，虚血性白質病変は皮質下のU-fiberに及ばないのに対して，多発性硬化症では脳梁病変とともにU-fiber病変は特異的に認められる^47）48）．

境界領域梗塞は微小な塞栓子が末梢部を閉塞するという微小塞栓機序と，狭窄などによる血行力学的機序が指摘されている．Caplan，Hennerichらは，高度狭窄などによる流速の低下が，飛来した微小塞栓をwash outしにくくするという，wash out theoryを唱えている^49）．このことはmonkeyに微小粒子を使用した実験でも明らかにされている^50）．さらに，高度狭窄部分で形成される動脈原性塞栓子のサイズ自体が，境界領域部分の血管口径と一致することが，こうした特徴的な梗塞巣分布の形成に関与することも示されている^51）．皮質枝間の境界領域梗塞では微小塞栓機序が主体となっているのに対して，深部型境界領域梗塞は血行力学機序の関与が強い．すなわち，内頸動脈病変による半卵円中心レベルでは皮質枝間境界領域梗塞を示すが比較的軽微な症候でとどまることが多いのに対して，中大脳動脈病変に伴う深部型境界領域梗塞では，急性期に増悪をきたし機能予後不良となるケースが多い．

おわりに

基底核部や内包の上半部は主に中大脳動脈のLSAにより，下部の前方は前大脳動脈の分枝により後方はAChAにより灌流されている．また内頸動脈からの分枝も内包膝部や淡蒼球内側に分布し，互いに乗り入れて競合的支配のパターンとなっており，どの穿通枝が優位となるかで多様なvariationがあることを念頭に置く必要がある．また，半卵円中心の梗塞では髄質枝梗塞，皮質枝間の境界領域梗塞が重要で，放線冠レベルはLSA終末領域あるいはIBZに相当し進行性運動麻痺をきたす場合が多く超早期の診断が重要である．

Notes

※著者全員に本論文に関連し，開示すべきCOI状態にある企業，組織，団体はいずれも有りません．

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