Korean Journal of Cerebrovascular Surgery 2000;2(2):114-117.
Published online January 1, 2001.
Microsurgical Anatomy of the Middle Cerebral Artery.
Kim, Dal Soo , Yoo, Do Sung , Huh, Pil Woo , Cho, Kyoung Suok , Kang, Joon Ki
Department of Neurosurgery, The Catholic University of Korea Uijongbu St. Mary's Hospital, Seoul, Korea. dalskim@cmc.cuk.ac.kr
Abstract
The detailed knowledge of the microvascular anatomy and the recognition of the anatomical variations of the middle cerebral artery (MCA) are very important for neurosurgeons to construct a better and safer microdissection plan and to prevent postoperative neurological deficits. This paper mainly reviewed segments, perforators, cortical arteries, branching patterns, anomalies, and regional anatomy relating various neurovascular surgery such as vascular anastomosis and the management of aneurysms and arteriovenous malformations of the MCA.
Key Words: Microneurosurgical anatomy, Middle cerebral argery, Segments, Perforators, Cortical arteries

서     론


   중대뇌동맥은 내경동맥의 직접적인 분지로서 근위부의 직경은 2.4~4.6 mm(평균 3.9 mm)로서 전대뇌동맥에 비해 70%정도 더 굵다.6) 근위부는 Sylvius 열의 내측단에서 시신경교차부의 측면과 전천공질(anterior perforated substance, APS) 하방에서 후삭(olfactory tract)의 분지부의 후방에 위치한다. M1은 전천공질 하방에서 측방으로 접형골능(sphenoid ridge) 후방 1 cm에 연하여 접형골능과 평행하게 진행하다가 Sylvius 열 내에서 나누어진 다음 M2가 되어 급격하게 후상방으로 꺽기는 부위(genu)를 만들고 난 뒤 insula에 도달하게 된다. 분지들은 insula의 가장자리에서 전두두정측두부의 opercula의 내측을 지나 뇌표면으로 나가게 된다.

MCA의 분절

1. M1(Sphenoidal 혹은 Horizontal) 분절
   Sylvius 열의 접형골 구획(sphenoidal compartment) 내에 위치하는 부분으로서 접형골능에서 후방으로 평균 9.4 mm(4.3~19.5 mm)에 위치하며, 평균 길이는 23.4 mm(15~38 mm)18)이며, 거의 90°회전하는 genu에서 끝난다. 15~86%에선 MCA의 분지가 genu의 근위부에서 일어난다.6)18) 그러나 Ture 등18)은 MCA의 분지부 까지를 M1으로 간주하고 있다.
   M1 분절에서 나오는 동맥분지를 크게 나누면 superiorlateral 혹은 temporal 혈관과 inferior-medial 혹은 deep perforating 혈관으로 나눌 수 있다.

1) Superior lateral group 혹은 temporal 혈관
  
통상 2개이나 1개 혹은 3개의 분지까지 나오는 경우에는 uncal 동맥 polar temporal 동맥 anterior temporal 동맥 등이 포함된다. 2개인 경우 후자의 2개의 동맥이 나오고, 하나인 경우는 anterior temporal 동맥이 나온다. M1에서 분지가 하나도 나오지 않은 경우에는 M2의 inferior trunk에서 나오는 분지가 역할을 대신 하게 된다.
   드물게는 polar temporal 동맥이나 anterior temporal 동맥이 없거나 형성부전인 경우 큰 피질지가 나와 false early bifurcation을 만드는 경우도 있다. Ture 등18)에 의하면 M1의 중요한 피질을 4가지 type으로 나누어, temporal 분지만 내는 type A(57.5%), temporal과 frontal 분지를 내는 type B(35.0%), frontal 분지만 내는 type C(2.5%), 아무런 분지도 내지 않는 type D(5.0%)가 있다.

2) Inferior medial group 혹은 lenticulostriate 혹은 striate 혈관
   1~15개(평균 7.75)로 구성된 striate 혈관들은 평균직경이 0.45 mm(0.1~1.5 mm)이며, 이들은 혈관 loop를 만들어 APS의 외측 2/3로 들어간후 피질하부위 중에서 주로 substantia innominata, anterior commissure의 외측, putamen, globus pallidus의 외측, internal capsule의 상반부와 인접된 corona radiata, caudate nucleus를 공급한다. 40%에선 M1에서 하나의 혈관으로 나온이후 다시 여러분지로 나누어지고, 30%에선 두개로 나온후 나누어지고, 30%에선 처음부터 M1에서 다발분지로 나오는 경우이다.
   Lang21)에 의하면 striate 혈관의 71%는 M1의 근위부, 86%는 M1의 중간부위, 44%는 M1의 원위부, 10%에선 M2의 superior 혹은 inferior trunk에서 나온다. Ture18)에 의하면 78%에서는 M1의 inferomedial 측면에서, 18%는 frontal 혹은 temporal 분지에서 나오고, 4%에선 M2의 superior 혹은 inferior trunk에서 나온다.21)

2. M2(Insular) 분절
   MCA의 genu에서 시작되어 limen insular위를 지나 insula의 circular salcus에서 끝나는 부분이다. 대부분에서 MCA가 superior와 inferior trunk로 나누어진 후의 부분이 된다. Ture 등18)에 의하면 40대 뇌반구 등 22개인 55%에선 다시 재분지 되어 intermediate trunk를 만드는 바, 45%에선 superior trunk에서 10%에서는 inferior trunk에서 나온다.
   M2 분절에서는 평균 9.6분지(8~12분지)가 대부분 superior trunk에서 나와서 insula위에서 부채살 처럼 퍼지며, superior periinsular salcus에 도달되면서 M3 분절이 되기 위하여 이들 분지들이 예각으로 꺾이면서 소위 candelabra 동맥의 모양을 가지게 된다.

3. M3(Opercular) 분절
   M3 분절은 anterior, superior와 inferior periinsular sulci에서 시작되어 opercula의 내측을 따라 나오면서 이 부분에 혈액을 공급하게된다.

4. M4(Parasylvian) and M5(Terminal) 분절
   M3에서 외측으로 나와 sylvius 열을 빠져 나와 대뇌반구의 측면에서 M4가 되었다가 마지막 M5로 되면서 12개의 분지로 나누어지게 된다.

Cortical Areas

   MCA의 분지들이 공급하는 뇌표면에 대하여는 여러 가지 분류3)4)8)14)16)17)가 있으나 그 중에서도 Ring15)와 Waddington19)이 제안하는 7영역과 Michotey 등6)12)13)18)이 제안하는 12영역이 가장 널리 사용 되고 있으나 후자의 분류법으로 나누면 다음과 같다.
   1) Lateral orbitofrontal area
   2) Prefrontal area
   3) Precentral area
   4) Central area
   5) Anterior parietal area
   6) Posterior parietal area
   7) Angular area
   8) Temporo-occipital area
   9) Posterior temporal area
   10) Middle temporal area
   11) Anterior temporal area
   12) Temporopolar area

Branching Patterns

   MCA의 주간이 분지되는 양상에는 superior와 inferior trunk로 bifurcaton 되는 경우가 가장 많아 78%이며, superior, middle과 inferior trunk로 trifurcation되는 경우는 12%이고, 다발성의 분지를 내는 경우가 10%이다.6) Bifurcation 되는 경우에서도 equal bifurcation이 18%, inferior trunk dominant가 32%, superior trunk dominant가 28%이다. Ture18)에 의하면 35%에서 superior trunk가 더크고, 15%에선 같으나 50%에선 inferior trunk가 크다고 하였다. superior과 inferior trunk가 나누어지는 각도는 평균 91°(35~160°) 이다.

Stem Arteries

   Stem 동맥이란 trunks에서 나와서 각 피질지를 내보내는 중간단계의 분지로서, 주된 trunk에서 나오기도 하고, bifurcation, trifurcation or 다발성 trunk에서 분지로 trunk에서도 나온다. 일측 대뇌반구 당 8개정도의 stem 동맥이 나오는 경우가 가장 흔하며, 각 stem 동맥에서는 1~5개의 피질지가 나오게 된다.

1. Frontal lobe
  
1~4개의 stem 동맥에서 공급하며, 가장 흔한 경우는 2개의 stem 동맥 중 하나는 orbitofrontal, prefrontal, precentral 동맥을 내고, 다른 동맥에선 central 동맥이 나온다.

2. Parietal lobe
   두정엽은 인접하고 있는 후두엽과 더불어 1~3개의 stem 동맥에서 공급하나, 가장 흔한 경우는 2개의 stem 등 하나는 anterior와 posterior parietal 동맥을 내고, 다른 하나는 angular 동맥을 내는 경우다.

3. Temporal lobe
   측두엽은 인접하고 있는 후두엽과 더불어 1~5개의 stem 동맥을 받고 , 그중에서 4개인 경우가 44%로 가장 많다.

피질지(Cortical Arteries)

   가장 작은 피질지는 Sylvius 열의 가장 전방단에서 나오고, 가장 큰 것은 Sylvius 열의 가장 후방단에서 나온다. 전자는 orbitofrontal, temporopolar 부위를 공급하고, 후자는 temporo-occipital 부위와 angular 부위를 공급한다. temporo-occipitral 부위는 가장 작은 숫자이지만 가장 굵은 피질지가 공급하고, 반대로 prefrontal 부위는 가장 많지만 가장 작은 피질지가 공급한다.
   통상적으로 superior trunk에선 orbitofrotal, prefrontal, precentral과 central 동맥이 나오고, inferior trunk에선 tempropolar, temporo-occipital, angular, temporal(anterior, middle, posterior) 동맥이 나온다.

기     형

   대표적인 기형으로는 duplicate MCA, accessory MCA, fenestration 되는 경우이다.
   duplicate MCA는 내경동맥에서 두 번째동맥이고, accessory MCA는 전대뇌동맥에서 나오게 된다.
   recurrent artery of Heubner가 accessory MCA와 비슷하게 시작하지만 이는 들어가고, accessory MCA는 APS에 분지를 내지 않고 이 부위를 지나서 MCA가 정상적으로 공급하는 뇌표면인 orbitofrontal과 prefrontal 부위에서 끝나게 된다. duplicate MCA는 anterior choroidal artery의 높이에서 내경동맥에서 나와 temporopolar와 anterior와 middle temporal 부위에 분포한다. 이상과 같은 기형동맥을 대개 3%로서 Crompton2)은 347대뇌반구당 11개에서, Jain7)은 300대뇌반구당 10개의 기형을 보고 하였다.

국소해부학

   뇌동맥문합수술에 사용될 MCA의 피질지중에서 가장 큰 것은 temporoccipital 동맥으로서 63%에선 1.5mm이상이고, 90%에선 1mm이상의 직경을 가지고 있다.
   central sulcal artery는 전두부에서 가는 가장 큰 분지이고, angular artery는 두정부에, temporo-occipital과 posterior temporal 동맥은 측두부에 가는 가장 큰 분지이다.

Discussion

   낭상동맥류는 genu 근처의 M1 분절의 원위부에 잘 발생하나, 외상성 혹은 세균성동맥류는 거의 피질지인 M4 분절에 잘 생긴다.
   supratentorial AVM의 대부분이 MCA에서 분지를 받으며, AVM이 가장 잘생기는 부위는 두정부이고 그다음으로 전두부와 측두부이다.
   일반적으로 MCA 폐색은 embolision이 훨씬 많아서 13:1내지 16:1로 우세하다.5)9)10)
   Fisher5)의 기술에 의하면 superior trunk가 막히면, 우세반구에선 receptive aphasia 없는 sensory motor hemiplegia를 초래하고, inferior trunk가 막히면 운동마비없는 receptive aphasia를 초래 한다.
   Chater 등1)에 의하면, 1.4 mm 이상의 피질지는 angular zone에선 대뇌반구의 100%에서 나타나며, superficial temporal 동맥이나 후두동맥과도 혈관문합이 가능하다는 이점을 갖고 있으며, 이 부위에 접근하기 위하여는 외이도에서 6 cm 상방에 4 cm 직경의 원내에 들어가면 된다고 하였다.
   1 mm 이상의 혈관내 직경을 가지는 동맥으로는 angular 동맥의 86%, posterior temporal 동맥의 68%, posterior parietal 동맥의 52%이며, Waddington20)에 의하면 angular 동맥은 혈관문합수술시에 막히더라도 posterior temporal 동맥에 비하여 후유증이 적기 때문에 더 유리하다고 하였다. 혈관문합시에 가장 많이 쓰이는 동맥으로는 가장 큰 직경을 갖고있는 angular 동맥, temporooccipital 동맥과 posterior temporal 동맥이다.


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