Korean Journal of Cerebrovascular Surgery 2000;2(2):110-113.
Published online January 1, 2001.
Microsurgical Anatomy of the Anterior Cerebral Artery.
Lee, Je Hyuk
Department of Neurosurgery, Chonnam National University Medical School, Seoul, Korea. jehylee@chonnam.ac.kr
Abstract
The microsurgical anatomical characteristics of the anterior cerebral artery(ACA) are described. Inequality of horizontal segment of ACA has been reported. The majority of anterior communicating artery (ACoA) aneurysms occur in association with dominance of one A1 and hypoplasia of the other. ACoA has variation such as dimple, fenestration duplication, string, median artery of the corpus callosum and azygos anterior cerebral artery. ACoA gives rise to the perforating branches which feed subcallosal, hypothalamic area and optic chiasm. The recurrent artery of Heubner arises at A1-A2 junction, proximal A2 or distal A1. The distal ACA gives origin to many cortical branches, but there is the large variety of their origin. The aneurysm arising from A1 could be clipped through the pterional route, and those of distal ACA throuph the interhemispheric approach. ACo aneurysm could be approached through pterional or interhemspheric route. Essential points in ACo aneurysm surgery through any approach are to confirm H complex and to clip aneurysmal neck precisely without compromising feeding arteries or perforating branches.
Key Words: Anterior cerebral artery, Microsurgical anatomy

   전대뇌동맥(anterior cerebral artery, ACA)에 발생한 동맥류는 두개강내 동맥류 1/3 이상에 해당되며 그중 전교통 동맥(anterior communicating artery, ACoA) 동맥류는 단일 부위로는 가장 빈도가 높다. 전교통동맥은 두개강내 혈관중 변이(variation)가 가장 많기 때문에 수술시 이 부위의 변이를 포함한 미세 해부학적 구조를 이해하고 중요한 천공혈관을 보전함으로써 수술에 따른 후유증을 예방할 수 있다. 동맥류 뿐 아니라 제 3 뇌실 전반부 병변에 접근하기 위하여 사용된 interhemispheric translaminaterminalis approach에 있어서도 전교통동맥은 주요한 landmark 일 뿐 아니라 이 동맥의 형태에 따라 그 처치방법이 달라진다.1)
   본고에서는 보고된 문헌을 중심으로 이 부위 수술에 필요한 전대뇌동맥의 미세 해부를 기술코저 한다.

전대뇌동맥의 해부

   ACA는 Sylvian 구 기시부, 전유공질(anterior perforated substance)의 하방에서 내경동맥(internal carotid artery:ICA)에서 분지하여 수평방향, 내측으로 주행하여 대뇌반구열(interhemispheric fissure)에 이르러 ACoA를 통하여 반대측 ACA와 측부순환을 이룬다. ACoA의 근위부를 A1, 또는 horizontal segment이라하고 원위부는 pericallosal artery로써 전상방으로 corpus callosam의 genu 부위 까지를 infracallosal segment(A2), genu의 앞 부위를 precallosal segment(A3), 뇌량의 상연을 따라 후방으로 진행하는 supracallosal segment(A4,A5)로 나눈다. 이중 전반부를 A4, 후반부를 A5라 부른다(Fig. 1). Pericallosal artery로부터 callosomarginal, orbitofrontal, frontopolar, anterior and posterior internal frontal artery 등의 cortical branch가 분지한다.

1. Horizontal segment(A1 Segment)
  
ICA에서 분지하여 interhemispheric fissure의 ACoA까지로서 그 길이는 7.5~15 mm이고4) 혈관 반경이 70%이상에서 중대뇌동맥(middle cerebral artery, MCA)보다 가늘다.12)
   양측 A1의 굵기를 비교하면 60~80%에서 혈관의 크기가 양측이 다르며 전교통동맥류의 대부분에서 한측 A1에 hypoplasia를 동반하는 경우가 많다.8) 이는 동맥류의 발생, 파열 원인에 뇌혈류의 dynamic stress가 관여하리라는 점을 시사한다.
   A1으로부터 medial lenticulostriate artery(6~10분지)가 분지하여 전유공질을 섭생하며, 대부분 A1의 근위부의 상면 또는 후면에서 유래한다.5) A1 동맥류 발생빈도는 1%이내이며 이중 천공혈관의 기시부에서 발생하는 경우가 많다.11)
   이 부위에서 볼 수 있는 기형으로 accessory middle cerebral artery를 들 수 있다. 이 동맥은 Heubner artery가 기시하는 A1-A2 junction에서 중대뇌동맥의 피질지가 분지한다. 분지부에 동맥류가 발생하는 경우도 보고되어 있다.

2. Anterior communicating artery(ACoA)
  
ACoA는 양측 A1을 서로 연결하여 circle of Willis의 전반부의 일부를 이룬다. 이 혈관은 태생기에는 multichanneled vascular network 상태로 있다가 출생과 더불어 이 channel이 융합하여 혈관을 이루어 좌우의 A1을 연결한다.12) 이때 양측의 A1 발육 상태에 따라 ACoA의 형성도 달라져서 이 부위에 여러 가지 anomaly가 있을 수 있다.12) 이 부위에 볼 수 있는 기형으로는 duplication, triplication, fenestration, string, fusion, plexiform, dimple 등을 들 수 있다(Fig. 2). 이러한 기형은 수술 전 혈관 촬영에 볼 수 없고 수술 중에 확인되는 수가 허다하다. 따라서 수술에 임하여서는 항상 이러한 혈관이상을 염두에 두고 이를 확인하는 것이 중요하다.

1) Recurrent artery of heubner(RAH)
  
RAH는 한 개 분지 또는 드물게 2개의 분지로 A1-A2 junction(35%), 또는 A2의 근위부(57%), A1(8%)에서 유래하여1) A1의 앞 또는 위로 A1의 방향과는 반대로 Sylvian 열을 향하며 전유공을 통하여 피각 전 1/3, 담창구, caudate 전반, 내포 전각을 공급한다. 이 혈관이 폐쇄되면 안면-상지에 심한 부전편마비, 우성 반구인 경우에는 실어증을 보인다. 따라서 수술시 꼭 보존하여야 할 혈관이다. A1이 발육 부전인 경우에는 수술중 A1과 감별이 요하며 이때 이 혈관의 기시부 및 주행방향을 참고하면 구별이 가능하다.

2) ACoA의 perferating branch
  
Yasargil 등12)은 ACoA에서 직접 유래하는 perforating branch의 분포를 조사하고 이들은 ACoA의 후 하면에서 유래하며, infundibulum, optic chiasm, subcallosal area, preoptic area를 관류하며, 이를 hypothalamic artery라 명명 하였다. 이 혈관의 손상으로 전해질대사 장애, Korsakoff's sydrome 등 심한 psychological and hypothalamic 장애를 초래한다. 대부분 이러한 주장은 받아들여지고 있다. 그러나 Serizawa 등9)는 이 부위의 perforating branch를 vascular territory에 따라 subcallosal branch, hypothalamic branch, chiasmatic branch로 분류하였다. Subcallosal branch는 가장 큰 분지로서 subcallosal area, corpus callosum의 rostrum, genu anterior commissure, arterior cingulate gyrus, parolfactory gyrus, paraterminal gyrus, septum pallucidum, column fornix 등을 공급한다. 이는 단일 분지로서 양측의 subcallosal area뿐 아니라 hypothalamic area도 관류한다. Hypothalamic branch는 anterior hypothalamus, lamina terminalis를 공급하고 chiasmatic branch는 optic chiasm, optic nerve를 supply한다.
   이러한 분류에 대하여는 이견이 많지만 실제 수술 시야에서 크기가 다른 ACoA의 perforating branch를 관찰할 수 있으며 수술 후 심한 recent memory 장애를 보이는 경우가 있어 향후 수술 소견과 정신의학적 상관관계의 연구가 필요할 것이다. 전교통동맥 동맥류수술에 있어 perforating branch 특히 subcallosal branch는 손상되지 않도록 노력해야 할 것이다.

3. Distal ACA
  
Distal ACA는 ACoA의 원위부의 ACA로서 많은 피질지를 분지한다. 피질지의 가장 흔한 분지부위는 A2에서 orbitofrontal, frontopolar artery, A3에서 anterior, middle internal frontal artery와 callosomarginal artery, A4에서 paracentral artery, A5에서 superior and inferior parietal artery이며, posterior internal frontal artery는 A3, A4, 또는 callosomarginal artery에서 거의 같은 빈도로 분지한다.7)

1) Anomaly

(1) Median artery of corpus callosum(medial anterior cerebral artery, superior callocal artery, triple A2)
   ACoA의 후하방에서 유래하여 양측의 pericallosal artery와 같이 corpus callosum을 향해 주행하며 주위에 분지를 낸다. 이 기형의 빈도가 4.5~9.5%로 알려져 있다. 이 혈관이 크지 않는 경우에는 hypothalamic artery와 구별이 어려운 경우도 있다.

(2) Azygos anterior cerebral artery(single A2)
   하나의 A2에서 양측 반구를 관류하는 기형으로 기형의 발생빈도는 2% 내외이며 이러한 혈관 변이가 있는 환자에서 동맥류의 발생이 많다는 보고도 있으나3) 이견이 많다.
   그외에 기형으로 crossover branching, bihemispheric branching을 들 수 있다. Crossover branching은 한측 distal ACA에서 타측에 branch를 내는 경우이며 bihemispheric branching은 양측에 분지를 내어 양측 반구를 공급하는 기형으로 매우 드물다.

2) Cortical branch
  
Distal ACA에 분지하는 cortical branch는 다음과 같다.

(1) Orbito-frontal artery
   A2의 최초의 cortical branch로서 단독으로 또는 frontopolar artery와 common trunk를 형성하기도 한다. Gyrus rectus, 내측 전두엽에 공급한다.

(2) Frontopolar artey
   A2에서 직접 또는 callosomaginal artery에서 분지하며 subfrontal sulcus를 지나 전방으로 향하여 frontal pole에 이른다.

(3) Callosomarginal artery
   대부분 A3(precallosal portion)에서 분지하여 cingulate sulcus 내를 지나며 corpus callosum의 중간부되는 부위에서 살짝 상행하여 precentral lobule에 분포한다. 주행하는 도중에 여러개의 분지를 내어 반구내측을 공급하며, 이 혈관의 기시부에 동맥류가 흔히 발생한다.

(4) Internal frontal artery
   Superior frontal gyrus의 내외측면을 공급하며, anterior, middle, posterior internal frontal artery로 나눌 수 있으며 이들은 callosomarginal artery 또는 pericallosal artery에서 단독 또는 서로 common trunk로 분지한다.

(5) Paracental artery
   A4 또는 callosomarginal artery로부터 corpus callosum의 중간점에서 기시하여 paracentral sulcus를 지나 premotor, moter, somatic sensory area에 공급한다.

(6) Parietal artery
   paracental lobule 후방을 공급하며 대부분 pericallosal artery에서 분지한다.

Pterional Approach와 Interhemispheric Approach

   A1의 동맥류에 있어서는 pterional approach, distal ACA 동맥류에 대하여는 interhemispheric approach(IHA)가 적합다하는데는 논의의 여지가 없다. 전교동동맥류의 수술에 있어 어떤 접근법로 쓰느냐는 논란이 많다. 물론 pterional approach에 있어서도 병소가 고위인 경우에는 뇌의 견인이 심할수 있으므로 sylvian fissure를 가능한한 넓게 열 것이며 필요에 따라서는 orbitozygomtic approach를 사용하는 경우도 있다. IHA에도 양측, 편측, basal interhemispheric approach 등의 변형이 있을 수 있다.
   Pterional approach는 대부분 신경외과의사에게 익숙한 접근법일 뿐 아니라 다발성 동맥류가 있는 경우 동시에 clip이 가능하다는 점, 동맥류까지 거리가 IHA보다 짧다는 장점이 있다.
   Interhemisheric approach의 장점은 뇌견인이 적고 ACoA의 perforating branch와 주위 혈관의 확인이 pterional approach보다 용이하다는 점, gyrus rectus의 resection이 필요없다는 점을 들수 있다.6) 그러나 단점으로는 frontal bridging vein은 보존하여야 하며 수술시야가 깊고 또한 전두동을 개두하는 수가 많기 때문에 술후 감염의 염려가 많다는 점을 들수 있다.
   어떤 접근법을 쓰느냐는 우선 술자의 술식에 대한 친숙도가 가장 중요한 인자로 생각된다. 근래 술전 3D-CT의 이용으로 복잡한 ACoA complex의 입체적 관계를 알 수 있으므로 수술시야를 미리 예상하여 좋은 수술 방법을 택해야 할 것이다. 그러나 어떤 접근법을 쓰든 H complex의 확인과 모혈관 및 perforating branch의 보존, 동맥류 경부의 정확한 clip을 시행하여야 할 것이다.


REFERENCES


  1. Gomes FB, Dujovny M, Umansky F, et al. Microsurgical anatomy of the recurrent artery of Heubner. J Neurosurg 60:130-9, 1984

  2. Gomes FB, Dujovny M, Umansky F, et al. Microanatomy of the anterior cerebral artery. Surg Neurol 26:129-41, 1986

  3. Huber G. Intracranial carotid anastomosis and partial aplasia of an internal carotid artery. Neuradiology 20:207-12, 1980

  4. Inoue T, Fukui M, Day AL. Microsurgical anatomy of the anterior cerebral and anterior commucating arteries. Surgical anatomy for microneurosurgery III. Tokyo, 1991, pp 31-8.

  5. Kamiyama H, Kobayashi N, Tanikawa R, et al. Surgical anatomy of anterior cerebral artery and surgical approach. Surgical anatomy for microneurosurgery VIII. Tokyo, 1996, pp 31-40

  6. Kikuchi K, Watanabe K. Modified bifrontal interhemispheric approach to aneurysms of the anterior communicating artery with the use of a trephine craniotomy: A review of personal experience with 25 cases. Acta Neurochir 125:127-31, 1993

  7. Perlmutter D, Rhoton A. Microsurgical anatomy of the distal anterior cerebral artery. J Neurosurg 49:204-28, 1978

  8. Rhoton AR, Saeki N, Perlmutter D, et al. Microsurgical anatomy of common aneurysm sites. Clin Neurosurg 26:248-306, 1979

  9. Serizawa T, Saeki N, Yamaura A. Microsurgical anatomy and clinical significance of the anterior communicating artery and its perforating branches. Neurosurgery 40:1211-28, 1997

  10. Shibuya M, Takayasu M, Suzuki Y, et al. Bifrontal interhemispheric approach to craniopharyngioma resection with or without division of the anterior communicating artery. J Neurosurg 84:951-6, 1996

  11. Suzuki M, Onuma T, Sakurai Y, et al. Aneurysms arising from the proximal(A1) segment of the anterior cerebral artery. A study of 38 cases. J Neurosurg 76:455-8, 1992

  12. Yasargil MG. Microneurosurgery. Stuttgart Georg Thieme Verlag. Vol 1, 1984, pp 92-128



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