腕神経叢のバリエーション – 神経根、神経幹、神経束のメタアナリシス

腕神経叢は主にC5–T1の前枝によって形成され、古典的には神経根、3本の神経幹、6つの神経部、腋窩動脈周囲の3本の神経束に組織化されるが、解剖体および画像研究は、この「標準」パターンが標本の一部にしか存在しないことを示している。

変動性は、神経根寄与のレベルから始まり、前位（C4–C8）および後位（C6–T2）神経叢を伴い、神経幹形成、神経束形態、筋皮神経、正中神経、尺骨神経、橈骨神経などの主要終末枝の起始にまで及ぶ。^{1, 8} これらの変異は、神経要素と鎖骨下動脈および腋窩動脈の関係を変化させ、局所ブロックまたは神経移植の効果を修飾しうる。

Benesらによる最近のメタアナリシスは、Han、Pandeyらによる焦点を絞った解剖体シリーズとともに、神経叢の各階層レベルにおける通常および変異パターンのプール有病率推定値を提供し、臨床的に重要な神経束レベルの異常および交通枝を記載している。^{1, 3} 本記事は、神経根、神経幹、神経束の変異およびそれらの手術および局所麻酔への影響に特に焦点を当てて、それらのデータを要約する。

このメタアナリシス記述は、鎖骨上組織（神経根、神経幹、神経部、神経束）および鎖骨下分枝パターンをカバーする一連の研究で腕神経叢の解剖学的変動性を統合したBenesらの研究に基づいている。^{1, 5} 第I部は、神経根寄与、神経幹形成、神経束構成およびそれらと腋窩動脈の関係を報告する40の解剖体研究（3055肢）からのデータをプールし、ランダム効果モデルを使用して有病率および異質性を推定した。

第III部は、外側、内側、後神経束の鎖骨下分枝および主要終末枝の起始を記載する75の解剖学研究（4772肢）への分析を拡張した。⁵ 標本レベルの文脈を提供するため、これらのプール推定値は、分節ごとに変異を分類し交通枝の頻度を記録した60体の解剖体系列、および異常な神経束位置と後神経束の欠如を詳細に記述したより大規模な解剖体研究と統合されている。^{3, 4}

腕神経叢麻酔、臨床的に関連する変異、胎児発達に関する追加のレビューおよび臨床論文は、プール有病率数値の発達的および手技的意義を解釈するために使用された。^{6, 9} 本文およびチャートのパーセンテージは、元のデータの方向性および大きさを保持しながら明確さのために最も近い整数に丸められている。

神経根および神経幹

鎖骨上メタアナリシスでは、通常の神経根寄与および3本の正規神経幹を伴う通常のC5–T1神経叢が約84%の上肢に存在し、教科書的パターンが一般的ではあるが普遍的ではないことを確認した。¹ C4が有意に寄与しT1が減少する前位神経叢は、約11%の肢に発生したのに対し、顕著なT2寄与を伴う後位神経叢は約1%に同定された。

Pellerinらは以前のシリーズをレビューし、ほぼ同様の大きさを示し、前位および後位神経叢の変動する定義が歴史的データの異質性に寄与したことを強調した。² Uysalらによる胎児研究は、非典型的なC4およびT2寄与が出生前すでに確立されていることを示し、これらのパターンが純粋に適応的なリモデリングではなく発達的基盤を持つことを支持している。⁹ 図1は、通常、前位、後位構成のプール有病率を要約する。

神経幹の形成と鎖骨上領域の構造

神経根レベルの変動性にもかかわらず、神経幹の形成は比較的安定していた：同じメタ分析において、C5–C6、C7、C8–T1から生じる古典的な3神経幹パターンは、約84%の肢で再び観察され、通常の神経根寄与の割合と密接に一致していた。¹ 変異パターンには、前位型神経叢ではC4を取り込む上神経幹、後位型神経叢ではC7–T1またはC8–T2から線維を受ける下神経幹、および3神経幹モデルに適合しない追加または分離した神経幹が含まれた。

スリランカ人成人を対象とした地域的な死体解剖研究では、3神経幹配列の同様の優位性が報告されたが、神経幹が融合した、または非対称に形成された神経叢の小さなサブセットも記録されており、集団特異的データが世界的なメタ分析の範囲内に位置づけられる様子を示している。¹⁰ 図2は、通常の鎖骨上領域の構造と、神経根または神経幹レベルの変異を示す神経叢のプールされた割合を対比している。

索状体の形態と局在

PandeyとShuklaは172体の遺体を検討し、約13%の肢において索状体または正中神経の変異を同定した。これには、腋窩動脈に対する索状体の異常な位置、後神経束の欠如、および非典型的な正中神経の形成が含まれた。⁴ 後神経束の欠如（その通常の枝が代わりに外側神経束と内側神経束から起始し、時に腋窩動脈の前を横断する）は約3～4%の肢で観察された。一方、動脈周囲の索状体の異常な位置は、より少数の症例で記録された。図4は、このシリーズにおける正常な索状体位置、異常位置、および後神経束欠如の相対頻度をまとめたものである。

鎖骨上メタアナリシスでは、腋窩動脈第二部に対する索状体の通常の関係は約96%の肢に存在し、索状体の大きな転位は稀であるが、発生した場合には臨床的に重要であることが裏付けられた。¹ 鎖骨下メタアナリシスでは、Benesらは、外側神経束、内側神経束、後神経束からの分岐の支配的な「典型的」パターンを認めたが、内側胸筋神経や筋皮神経-正中神経交通枝などが予期しない索状体から、または複数の索状体から起始するといった非典型的な起始が無視できない頻度で存在することを確認した。^{5, 6}

メタアナリシスと遺体データセットを合わせると、腕神経叢は驚くほど安定した巨視的構造と、実質的な微視的レベルの変異を組み合わせていることが示される。巨視的レベルでは、ほとんどの肢で、規則的なC5–T1神経叢が形成され、3つの神経幹、6つの神経束、および腋窩動脈の周囲に予測可能に位置する3つの神経束を形成する。¹ しかし、微視的レベルでは、前位および後位神経叢における神経根のシフト、神経束と神経束の間の副次的結合、および主要な枝の起始や交通の変異は一般的であり、特に内側神経束と外側神経束で顕著である。^{3, 6}

この二重性は、外科医や麻酔科医が単一の「標準的」図を学んでいるにもかかわらず、予期しない分岐や混合領域に頻繁に遭遇する理由を説明する。つまり、巨視的な骨組みは通常保たれているが、線維の詳細な走行は教科書的な予想とはしばしば異なる。^{6, 8} 領域麻酔においては、前位および後位神経叢は、斜角筋間または第一肋骨上方における神経根および神経幹束の位置を変化させ、超音波安全窓を狭め、不完全ブロックや横隔神経関与のリスクを高める可能性がある。

外傷再建および神経移行術においては、正中神経が複数の神経根から起始する頻度、筋皮神経と正中神経が交通する頻度、および枝が予期しない神経束から起始する頻度に関する知識は、ドナーおよびレシピエントの神経束の誤同定を回避し、術中神経生理学的検査の解釈を改善するのに役立つ。^{4, 6} 前位および後位神経叢、および微妙な索状体の転位は、胸郭出口除圧術にも影響を及ぼし、他の原因で説明できない神経原性症状の一部の背景にある可能性があるが、高品質のアウトカムデータは依然として限られている。²

胎児研究は、これらのパターンの多くが子宮内に存在することを示しており、変異は後のリモデリングではなく、腹側枝と肢芽の神経支配の発生的パターン形成を反映していることを示唆している。⁹ 教育的観点からは、定量化された代替案を示さずに単一の「古典的」図を提示することは誤解を招く。主要な変異がどの程度の頻度で発生するかを示す単純な棒グラフやドーナツチャートを統合することは、教育を、臨床医が手術室や領域麻酔の実践で遭遇するものにより密接に一致させる。

現在のエビデンスは、標準的な神経幹および神経束形成を伴う規則的なC5–T1腕神経叢がほとんどの個体に存在する一方で、約9人に1人が前位神経叢を、約100人に1人が後位神経叢を示すことを示している。^{1, 2} 神経束および神経束のレベルでは、巨視的な三神経束の骨組みは約96%の肢で巨視的に規則的であるが、副次的交通および非典型的な枝の起始は頻繁に発生し、神経領域の機能的マップを著しく変化させうる。^{1, 3}

稀ではあるが重要な神経束レベルの異常（例えば、腋窩動脈に対する索状体の異常な位置や後神経束の欠如など）は、手術経路および鎖骨下ブロックや腋窩ブロックの安全性プロファイルに直接影響を及ぼす。⁴⁵ 定量化された有病率データおよび典型的な変異パターンを術前計画、超音波プロトコル、および解剖学教育に統合することは、医原性神経損傷を減少させ、腕神経叢手術、外傷再建、および領域麻酔におけるアウトカムを改善するはずである。^{6, 7}