胚胎第四周,神经管形成个原始的脑泡,即前脑、中脑和后脑(菱脑)。胚胎第5周,前脑再分化成为两个二次脑泡,即端脑和间脑。胚胎第22天,端脑原基和间脑分离,胚胎第5周末时,端脑已部分形成两侧半球。如果前脑完全不能或部分不能形成两侧半球和各个脑叶,便形成前脑无裂畸形。这种畸形在纵向上不能形成纵裂,因而不能形成两侧半球,在横向或水平方向上不能划分端脑和间脑。

前脑畸形直接关系到脊索前中胚层的间充质组织,这些间充质组织又与端脑的脑裂以及中线面部结构的发育有关。因此大多数重度或者中度前脑无裂畸形的患儿同时有面部的畸形。故而从面部畸形可以推测脑发育畸形。

前脑无裂畸形常见的原因有染色体异常(13、15、18号染色体),宫内感染,妊娠早期出血、母体有糖尿病,严重酒精中毒和可卡因中毒等。临床表现为面部畸形、发育迟缓及癫痫发作。

前脑无裂畸形根据脑裂发育不全的程度,可以分为三型,即无脑叶型、半脑叶型和脑叶型。

(1)无脑叶型前脑无裂畸形 胚胎第4周出现原始脑室,这单一的脑室,在最严重的无脑叶型全前脑无裂畸形,永久性保留这种原始的单一的脑。大脑呈球状,体积小,没有分隔两侧半球的纵裂。丘脑也不能分裂成两半。影像上显单一的巨大脑室。无大脑纵裂,无大脑镰,无胼胝体。多数患儿合并有严重的颅面部畸,例如独眼畸胎合并原始的移位的鼻畸形(头发育不全畸胎)。猴头畸胎:小,两眼间距过近,鼻缺损。脐膨出或水肿。这种严重畸胎患儿存活时间不长,出生后不久即夭折。

(2)半脑叶型前脑无裂畸形(semilobar holoprosencephaly) 单脑室呈"H"形,部分形成枕角和颞角,可有原始的大脑镰,但不能完全形成两侧半球,两侧基底神经节部分或完全融合。一般不合并面部畸形,或者即使有也较轻。例如两眼间距过近和唇裂。

(3)脑叶型前脑无裂畸形 脑裂大部分已形成。脑室也大致分化。但一般侧脑室前角未分化,透明隔缺如,故而两侧室前角融合呈方形。基底神经节已分化成两半,两侧分开。额叶上部分开,下部仍融合,脑实质跨越中线,两侧相连续。只发育一侧单一的大脑前动脉,很少情况下,额叶下部也分离,但是额叶或顶叶后部仍然跨越中线两侧相连。脑叶型前脑无裂畸形还可以合并其他畸形,例如神经元移行异常,胼胝体发育不全,大脑镰前部发育不全等。合并面部畸形的较少,偶尔可合并有两眼间距过近。