Microscopic Stucture of the Lamina Terminalis: Implications for Microsurgical Third Ventriculostomy

Abstract

Objective: The neurosurgical approach through the lamina terminalis (LT) is a commonly used technique for management of the third ventricle region pathology. Furthermore, LT fenestration is a recommended procedure during surgery of ruptured intracranial aneurysms. Though the LT is a rudimentary structure in adult human brain, its neurosurgical significance is eliciting increasing interest. The aim of the presented study is to characterize the LT histologically, with special attention to the previously recommended area of LT fenestration and to the localization and structure of the organum vasculosum lamina terminalis (OVLT). Methods: The study was performed on tissue sampled from eight formalin-fixed brains. Paraffin sections taken from various levels of the LT were routinely stained with hematoxylin and eosin (H&E) and by immunohistochemical methods. Results: The LT in the inferior part bordering the optic recess and immediately above the optic chiasm exhibited paucicellular, mainly fibrillar, glial tissue with scanty neural elements and small vessels. At about halfway along the length of the LT an area of loose structure, with an increased number of glial cells, small neurons and thin-walled vessels corresponding to the OVLT was observed. In the majority of examined cases the OVLT was poorly developed and was therefore sometimes overlooked. The superior segment of the LT near the anterior commissure disclosed again paucicellular and slightly loosened fine fibrillar tissue. Conclusions: The results of the present microscopic study confirm the opinion that the inferior segment of the LT is the most convenient place for safe incision. Its thinnest middle part immediately above the optic recess is composed mainly of gliotic tissue. Above, prominent loosened tissue and the rather rudimental structure of the OVLT seem to be additional favorable factors for a safe fenestration of the LT.

Zusammenfassung

Ziel: Der neurochirurgische Zugang durch die Lamina terminalis (LT) ist eine häufig gebrauchte Technik bei der Versorgung pathologischer Prozesse des 3. Ventrikels. Weiterhin wird die LT-Fensterung bei der Chirurgie gebluteter intrakranialer Aneurysmen empfohlen. Obwohl die LT eine rudimentäre Struktur im menschlichen erwachsenen Gehirn darstellt, erweckt ihre Bedeutung für den Neurochirurgen ein steigendes Interesse. Das Ziel der hier vorgelegten Untersuchung ist die histologische Charakterisierung der Lamina terminalis mit besonderer Aufmerksamkeit für die zuvor empfohlene Zone, in der die LT fenestriert werden soll und für die Lokalisation und Struktur des Organum vasculosum lamina terminalis (OVLT). Methoden: Die Untersuchung wurde an acht formalinfixierten Gehirnen durchgeführt. Paraffinschnitte wurden in verschiedenen Ebenen der LT entnommen und mit HE-Färbung und immunhistochemischen Methoden untersucht. Resultate: Die LT wies in ihrem inferioren Anteil, der an den Recessus opticus und unmittelbar oberhalb des Chiasma angrenzt, paucizelluläres, hauptsächlich gliales Gewebe auf mit vereinzelt neuralen Elementen und kleinen Gefäßen. Etwa im Bereich der Hälfte der Länge der LT existiert eine Zone lockeren Gewebes mit erhöhter Zahl glialer Zellen, kleiner Neurone und dünnwandigen Gefäßen, die der OVLT entspricht. In der Mehrzahl der untersuchten Fälle war die OVLT spärlich entwickelt und gelegentlich übersehen. Superior gelegene Elemente der LT, in der Nähe der Commisura anterior, wiesen wiederum paucizelluläres und leicht aufgelockertes fein fibrilläres Gewebe auf. Schlussfolgerungen: Diese mikroskopische Untersuchung bestätigt die Meinung, dass das inferiore Segment der Lamina terminalis der beste Platz ist, um eine sichere Perforationsstelle anzulegen. Ihr dünnster mittlerer Abschnitt, unmittelbar oberhalb des Recessus opticus, besteht überwiegend aus gliotischem Gewebe. Weiter oben scheinen eine deutliche Gewebeauflockerung und eine eher rudimentäre Struktur der OVLT zusätzlich begünstigende Faktoren darzustellen im Hinblick auf eine sichere Fenestrierung der LT.

third ventriculostomy - lamina terminalis - histologic study - OVLT

Ventrikulostomie - Lamina terminalis - 3. Ventrikel - Organum vasculosum - Histologie

References

• 1 Acikgoz B, Ozgen T, Ozdogan F, Sungur A, Tekkok I H. Angiotensin II receptor content within the subfornical organ and organum vasculosum lamina terminalis increases after experimental subarachnoid hemorrhage in rats.  Acta Neurochir (Wien). 1996;  138 460-465
• 2 Baeler S L. Anteroventral third ventricle periventricular tissue contributes to cardiac baroreflex responses.  Clin Exp Pharmacol Physiol. 2000;  27 460-464
• 3 Coulbois S, Boch A L, Philippon J. Diabetes insipidus after endoscopic third ventriculostomy. A case report and review of the literature.  Neurochirurgie. 2001;  47 435-438
• 4 de Divitiis O, Agileri F F, d'Avella D, Tschabitscher M, Tomasello F. Microsurgical anatomic features of the lamina terminalis.  Neurosurgery. 2002;  50 563-570
• 5 Ertruk M, Kayalioglu G, Ozer M A. Morphometry of the anterior third ventricle region as a guide for the subfrontal (translaminaterminalis) approach.  Neurosurg Rev. 2003;  26 249-252
• 6 Galarza M. Evidence of the subcommissural organ in humans and its association with hydrocephalus.  Neurosurgical Rev. 2002;  26 205-215
• 7 Ganong W F. Circumventricular organs: definition and role in the regulation of endocrine and autonomic function.  Clin Exp Pharmacol Physiol. 2000;  27 422-427
• 8 Johnson A K, Cunningham J T, Thunhorst R L. Integrative role of the lamina terminalis in the regulation of cardiovascular and body fluid homeostasis.  Clin Exp Pharmacol Physiol. 1996;  23 183-191
• 9 Kraemer J L, Gobbato P L, Andrade-Souza Y M. Third ventriculostomy through the lamina terminalis for intracranial pressure monitoring after aneurysm surgery.  Arq Neuropsiquiatr. 2000;  60 932-934
• 10 Kuhlenbeck H. The human diencephalon. A summary of development, structure, function and pathology.  Confin Neurol. 1954;  suppl ad 14 1-230
• 11 Lang J. Surgical anatomy of the hypothalamus.  Acta Neurochirurgica. 1985;  75 5-22
• 12 Lang Brunner F X. Über die Rami centrales der A. Cerebri anteriores und media.  Gegenbaurs Morphol Jahrb. 1978;  124 364-374
• 13 McKinley M J, Gerstberger R, Mathai M L, Oldfield B J, Schmid H. The lamina terminalis and its role in fluid and electrolyte homeostasis.  J Clin Neurosci. 1999;  6 289-301
• 14 Peng N, Wei C C, Oparil S, Wyss J M. The organum vasculosum of the lamina terminalis regulates noradrenaline release in the anterior hypothalamic nucleus.  Neuroscience. 2000;  99 149-156
• 15 Rhoton A L, Yamamoto Y, Peace D A. Microsurgery of the third ventricle: Part 2 - operative approaches.  Neurosurgery. 1981;  8 357-373
• 16 Serizawa T, Saeki N, Yamaura A. Microsurgical anatomy and clinical significance of the anterior communicating artery and its perforating branches.  Neurosurgery. 1997;  40 1211-1218
• 17 Sindou M. Favourable influence of opening the lamina terminalis and Lilliequist's membrane on the outcome of ruptured intracranial aneurysms: A study of 197 consecutive cases.  Acta Neurochir (Wien). 1994;  127 15-16
• 18 Tomasello F, d'Avella D, de Divitiis O. Does lamina terminalis fenestration reduce the incidence of chronic hydrocephalus after subarachnoid hemorrhage?.  Neurosurgery. 1999;  45 827-832
• 19 Vaicys C, Fried A. Transient hyponatriemia complicated by seizures after endoscopic third ventriculostomy.  Minim Invas Neurosurg. 2000;  43 190-191
• 20 Yamammoto I, Rhoton A L, Peace D A. Microsurgery of the third ventricle: Part I. Microsurgical anatomy.  Neurosurgery. 1981;  8 334-356