Purpose: To determine functional anatomy of some portions in the limbic system on clinical MR images.
Methods: Images by fast spin-echo sequence and 3DFT-fast SPGR sequence were obtained using a 1.5-T MR unit.
Results: The hippocampal formation, the uncus, and the basal forebrain were successfully demonstrated.
Conclusions: MR imaging can contribute further understanding of small CNS structures.

[セッション2-2] [はじめに] [方法] [海馬体] [鉤、扁桃体] [前脳基底部] [結語] [文献] [図]

はじめに

近年のMRIの画質の向上はめざましく、従来同定困難であった微細な変化を捉えることが可能になった。 しかし、中枢神経系の構造は極めて複雑であり、その機能解剖を詳細に理解することは予想以上にむずかしい。
そこで今回は中枢神経系の中でも特に小さく複雑で理解の難しい大脳辺縁系の小構造の中から、 海馬体、鉤、前脳基底部のMRI解剖について提示する。

• 使用装置
  
  1.5-T超伝導型装置(Signa 4.x, GE)

• 撮像条件
  
  T2強調画像:
  
  FSE 3000/102/2 (TR/effective TE/excitations),
  3-4mm厚(interleave), FOV: 20cm, matrix: 256x256
  
  T1強調画像:
  
  3DFT-fast SPGR 13/3/30/1 (TR/TE/FA/excication),
  1.3mm厚、124 partitions, FOV: 220mm, matrix: 256x192

海馬体

• 用語
  海馬(hippocampus)およびその関連構造の用語は非常にわかりにくく、また時に混同して使用されている(表1)[1,2]。

  一般に、海馬はアンモン角(cornu ammonis)と歯状回(gyrus dentatus)の複合体のことを指し、 海馬体は海馬、海馬采(fimbria)と海馬台(subiculum)の複合体を指す。
  海馬は前方から頭部(head), 体部(body), 尾部(tail)に分けられる。
  

  海馬頭部は海馬足(pes hippocampi)と同義である。
  海馬頭部の脳室面のでこぼこをhippocampal digitationsという。
  海馬頭部の内側縁は脳表に露出して鉤(uncus)の後半部を形成しており、uncal partと呼ばれる。

  歯状回の脳表に露出している部分を歯状縁(margo denticulatus)という。
  歯状縁は海馬頭部ではband of Giacomini、海馬尾部ではfasciola cinereaという。

  アンモン角はその細胞構築より、CA1-4に分けられる。
  CA1はSommer sector (vulnerable sector), CA3はSpielmeyer sector (resistant sector), CA4はendofoliumと呼ばれる。

  CA1の領域は海馬体部では海馬台に覆われているが、頭部、尾部では脳表に露出しており、 それぞれgyrus uncinatus, gyri of Andreas Retziusという。

  CA3の領域は海馬体部では海馬采に覆われているが、頭部、尾部では脳表に露出しており、 それぞれgyrus intralimbicus, gyrus fasciolarisという。

  海馬采と歯状縁の間の溝を海馬采歯状溝 (fimbriodentate sulcus), 歯状縁と海馬台またはCA1の間の溝を海馬溝(hippocampal sulcus)という。
  海馬頭部下縁を構成する深い溝は鉤溝(uncal sulcus)といい、海馬溝とは異なる。

  --------------------------------------------------------------------------------------
  hippocampal formation
  --------------------------------------------------------------------------------------
      hippocampus              head                 body                tail
          cornu ammonis
             CA1          gyrus uncinatus                        gyri of Andreas Retzius
             CA3          gyrus intralimbicus                    gyrus fasciolaris
          gyrus dentatus  
                          band of Giacomini   margo denticulatus fasciola cinerea
      fimbria
      subiculum
  --------------------------------------------------------------------------------------
  

  表1 海馬体の各部位の名称

• 解剖
  海馬体部はアンモン角と歯状回がロールケーキの様にからみあった構造をしており、冠状断にてその横断像が観察できる。
  体部ではCA1, CA3は脳表に露出していない。

  海馬頭部は海馬の中で最も発達した部位にも関わらず、従来あまり注目されていなかった。
  その解剖は複雑であり、理解が最も難しい[1]。
  海馬頭部は体部に対して内側に90度屈曲している。そのため海馬頭部の横断像は冠状断ではなく、矢状断において観察できる。
  海馬頭部の内側縁はさらに上方に90度回転してuncal partを形成する。そのためuncal partの横断像は水平断にて観察できる。
  海馬頭部ではCA1 (gyrus uncinatus), CA3 (gyrus intralimbicus)は脳表に露出している。

  海馬尾部は上内側後方に斜走し、その横断像は冠状断よりも矢状断や水平断の方が観察しやすい。
  海馬尾部ではCA1 (gyri of Andreas Retzius), CA3 (gyrus fasciolaris)は脳表に露出している。

  図1

• MRI所見
  海馬体部
  海馬体部は斜位冠状断にて観察されることが多い。
  歯状回と海馬台は広く接しているため、MR画像ではアンモン角と海馬台の境界を決定することは極めて困難である。
  従って、海馬の定量解析(体積計測など)は、もっぱら海馬体について行われる[3]。海馬自体の境界を正確に抽出することは極めて困難と考えられる。

  図2

  海馬内(CA1と歯状回の間)に時に認められる小さなCSF signalは、胎生期の海馬溝の遺残腔(血管周囲腔)と考えられている[4]。 高齢者において高頻度に認められるが、若年者でも時に認められる。 病的意義は特にないと考えられている。

  図3

  海馬頭部
  斜位冠状断では海馬頭部の"縦断面"しか観察できない。
  海馬頭部のロールケーキ状の"横断面"は矢状断にて初めて観察される。
  矢状断にて海馬頭部は前後に長い。これはアンモン角の回転が不十分で、CA1, CA3が脳表に露出しているためである。
  深く切れ込んだ鉤溝によって海馬頭部と海馬台はほぼ分離される。

  図4

  図5

  海馬尾部

  海馬尾部のロールケーキ状の"横断面"は矢状断にて観察しやすい。
  矢状断にて海馬尾部は上下に長い。これはアンモン角の回転が不十分で、CA1, CA3が脳表に露出しているためである。

  図6

• 用語、解剖
  
  鉤(uncus)はanterior partとposterior partからなる。
  Anterior partはsemilunar gyrusとgyrus ambiensから構成され、前者は扁桃体が脳表に露出したものである。
  上記の二つの脳回は三つの脳溝(endorhinal sulcus, semianular sulcus, uncal notch)により境界される。
  Posterior partは海馬頭部のuncal partによって構成され、uncal sulcusによって海馬傍回と境界される。

  ----------------------------------------------------------------
      uncus    anterior part               posterior part
               ---------------------------------------------------
               endorhinal sulcus           choroidal fissure  
               semilunar gyrus (amygdala)  
               semianular sulcus           uncal part of hipp head
               gyrus ambiens 
               uncal notch                 uncal sulcus
  ---------------------------------------------------------------- 
               entorhinal cortex           parahippocampal gyrus
  ----------------------------------------------------------------
  

  表2 鉤の構成

  図7

  扁桃体(amygdala)は発達したbasolateral complexと未発達のcorticomedial complexからなる[1,5]。
  Basolateral complexは外側下方から内側上方に向かってlateral, basal, accessory basal nucleusの順に並んでいる。
  Corticomedial complexはcortical nucleusと痕跡的なmedial nucleusからなる。
  Corticomedial complexは鉤の前上部で脳表に露出し、semilunar gyrusを形成する。

• MRI所見
  鉤に属する小構造の観察には冠状断が適している。
  Anterior segmentでは3つの脳溝を同定することで、semilunar gyrus, gyrus ambiensを同定できる。
  Posterior segmentは海馬頭部のuncal part自体であり、同定は容易である。
  図8

• 用語、解剖
  前脳基底部(basal forebrain)は前有孔質周囲に存在する古皮質で、 無名質(substantia innominata)、対角回(diagonal gyrus)、終板傍回(paraterminal gyrus)から成る。
  これらの部位にはコリン作動性の神経核である、マイネルト基底核(nucleus basalis of Meynert)、 ブローカー対角束核(nucleus of diagonal band of Broca)、中隔核(septal nuclei)が存在し、 マイネルト基底核は大脳半球に、後2者は海馬に豊富な神経線維を送る。

  ----------------------------------------------------------
  basal forebrain
  ----------------------------------------------------------
  substantia innominata    nucleus basalis of Meynert
  diagonal gyrus           nucleus of diagonal band of Broca
  paraterminal gyrus       septal nuclei
  ----------------------------------------------------------
  

  表3 前脳基底部の構成

  図9

• MRI所見
  前脳基底部の観察には冠状断が適している。
  無名質を同定するには薄いスライスのT2強調画像が必要である[6]。
  図10

以上、大脳辺縁系の構造のうち、海馬体、鉤、前脳基底部のMR解剖について述べた。 現在得ることのできる通常の画像でも神経系の小構造の同定がかなりのところまで可能である。 今後益々高精細化、高画質化していくであろうMR画像を読影していくには、 詳細な機能解剖学的知識が重要な役割を果たすものと考える。

文献

1. Duvernoy HM. The human hippocampus. JF Bergmann, Muenchen,1988
   
2. Bronen RA. Hippocampal and limbic terminology. AJNR 13: 943-945, 1992
   
3. Lehericy S, et al. Amygdalohippocampal MR volume measurements in the early stages of alzheimer disease. AJNR 15: 927-937, 1994
   
4. Sasaki M,et al. Hippocampal sulcus remnant: a potential cause of altered signal in the hippocampus. Radiology, 188: 743-746, 1993
   
5. Duvernoy HM. The human brain. Springer, Wien, 1991
   
6. Sasaki M, et al. MR anatomy of the substantia innominata and findings in Alzheimer disease: a preliminary report. AJNR 16: 2001-2007, 1995