Návrh nového referenčního systému pro standardní axiální, sagitální a koronální roviny mozku na základě sériově řezaných snímků | Savage Rose

DISKUSE

Pro návrh referenčního systému mozku jsme se pokusili provést následující kroky.

Zkoušeli jsme odběr normálního subjektu. Kadaverem této studie byl 67letý muž, který byl známým pacientem s myasthenia gravis. Myastenie gravis je neurotransmiterové onemocnění na úrovni myoneurální junkce; v podstatě se jedná o onemocnění periferního nervu a svalu. Neexistuje žádná zpráva o tom, že by myasthenia gravis měla abnormality v centrálním nervovém systému. Proto jsme se domnívali, že tento subjekt je vhodný pro naši studii.

Provedli jsme posmrtnou magnetickou rezonanci a upravili blok hlavy uvnitř vkládacího boxu pro pořízení axiálního sériově řezaného obrazu zobrazujícího AC i PC (obr. 5A). To bylo velmi důležité, protože bez pomoci MRI nebylo možné vést směr řezu (obr. 1) (9).

Domníváme se, že jsme použili rozumnou techniku zahrnující zmrazení, řezání a fotografování pro získání sériově řezaných snímků s dobrou kvalitou (obr. 1). Intervaly 0,1 mm a velikost pixelu 0,1 mm přispěly k lepší kvalitě snímků (obr. 2, ,3,3, ,55–7)7) než snímky získané v předchozích studiích (4-8). Bylo štěstím, že se podařilo získat celkem 2 343 sériově řezaných snímků z bloku hlavy bez poruchy.

Světový kongres antropologů stanovil v roce 1884 Reidovu základní linii (RBL) a vyhlásil RBL za anatomickou polohu lidské lebky. RBL, nazývaná také frankfurtská rovina, je linie procházející dolní hranicí orbity a horní hranicí zevního akustického meatu a byla používána pro definici orientace lidské lebky ve fyzické antropologii a diagnostické radiologii (obr. 8A). Po zavedení CT radiologové vyvinuli kantomeatální linii (CML), což je linie mezi kšticí a středem zevního akustického meatu. Tato linie je přibližně 10 stupňů nosem nahoru k RBL (obr. 8B). Na mozku není možné RBL a CML zakreslit, zejména pokud je mozek oddělen od lebky (10). Proto potřebujeme vnitřní orientační body, které lze použít pro orientaci mozku.

(A) Trojrozměrný snímek mozku a lebky vytvořený ze sériově řezaných snímků pro zobrazení linie přední a zadní komisury (AC-PC) a Reidovy základní linie (RBL); (B) další snímek mozku a kůže pro zobrazení linie AC-PC a kantomeatální linie (CML).

Neurochirurgové, kteří se zabývají stereotaktickou chirurgií, a také specialisté na funkční MRI používali některé vnitřní orientační body: Interventrikulární foramen-PC linie a AC-PC linie byly využity k lokalizaci specifických hlubokých jader thalamu. Pro linii AC-PC definovaly stereotaktické atlasy linii procházející horním okrajem AC a dolním okrajem PC (11, 12). Tvar AC i PC se však liší od kulatého, oválného až po eliptický a u různých jedinců se liší i velikostí. Proto se úhel tečné čáry AC-PC bude lišit v závislosti na tvaru a velikosti AC a PC. Zatímco centrální linie AC-PC, která prochází středem AC a středem PC, je u každého jedince poměrně konzistentní bez ohledu na velikost těchto struktur (obr. 5, ,6A)6A) (10).

Pro určení vztahu mezi linií AC-PC a RBL a CML jsme ze sériově řezaných snímků tohoto výzkumu vytvořili 3D zobrazení celkové hlavy v programu MRIcro. Ve 3D snímku byla zobrazena lebka, na níž bylo možné zakreslit RBL, a část lebky a mozku byla vyříznuta tak, aby byla zobrazena centrální linie AC-PC ve střední rovině. Také v dalším 3D snímku byla zobrazena kůže, kde bylo možné nakreslit CML, a část hlavy byla vyříznuta pro zobrazení centrální linie AC-PC ve střední rovině. Výsledkem bylo, že linie AC-PC byla téměř rovnoběžná s CML a vykazovala přibližně 15stupňový rozdíl od RBL (obr. 8). Z předchozích údajů viditelného Korejce (4) jsme mohli zjistit podobný výsledek. Abychom to mohli ověřit, potřebujeme další data včetně MRI v dostatečném počtu. Následný výzkum zabývající se dostatečným počtem subjektů by také potvrdil strukturální deferenci referenčních rovin mezi linií AC-PC, RBL a CML.

Je snadné nakreslit centrální linii AC-PC, protože AC i PC lze snadno identifikovat na sériově řezaných snímcích (obr. 5). AC a PC jsou obzvláště dobře zobrazitelné na MRI. Je známo, že AC a PC, identifikovatelné na MRI, jsou velmi konzistentní struktury, které lze využít pro stereotaktický přístup k hlubokým vnitřním strukturám mozku. Schaltenbrand et al. a Dimitrova et al. (9, 11) použili interkomezurální linii a midkomezurální rovinu jako referenční vodítka pro hluboké jaderné struktury, jako jsou bazální ganglia a thalamus. Neuvádějí však, zda je interkomisurální linie centrální nebo tangenciální. Kromě toho není k dispozici podrobný popis centrálních struktur (9, 11). Nowinski navrhl Talairachovu-Nowinského modifikaci, aby korigoval úhel, který svírá tangenciální interkomisurální linie s centrální interkomisurální linií (13).

Je logické určit střed určitého orgánu jako referenční bod. Poté, co jsme stanovili středový bod spojení AC-PC, jsme od tohoto bodu změřili předozadní, biparietální a horní a dolní vzdálenost mozku. Zajímavé bylo, že se tento bod nacházel skutečně ve středu všech tří rozměrů mozku (obr. 6). Mozkem se zde rozumí encephalon včetně myelencephalonu.

Další výhodou tohoto referenčního systému je, že axiální, sagitální a koronální referenční roviny procházející středem AC a PC doprovázejí většinu reprezentativních mozkových struktur. Zejména axiální a koronální referenční roviny zobrazují téměř všechny mozkové laloky a gyry, přičemž centrální sulcus je umístěn ve středu řezů. Bylo možné nalézt hlavní motorickou, senzorickou a limbickou kůru a hluboká jádra (obr. 7). V hodinách neuroanatomie by proto bylo žádoucí začít studiem axiální referenční roviny mozku; poté studovat horní (+) a dolní (-) axiální roviny mozku, které se postupně mění od axiální referenční roviny. Doporučuje se také nejprve studovat koronální referenční rovinu a poté rozšířit přední (+) a zadní (-).

V neuroanatomické pitevně se navrhuje následující postup řezání mozku podle našeho referenčního systému. Nejprve se mozek rozdělí na dvě hemisféry; na mediálních plochách hemisfér se identifikují AC a PC. Za druhé se jedna hemisféra, nejlépe levá z důvodu mozkové dominance a identifikace planum temporale, rozřízne podél axiální referenční roviny procházející středy AC i PC. Za třetí, druhá hemisféra se rozřízne podél koronální referenční roviny procházející středem mezi AC a PC. Za čtvrté se provedou sériové řezy rovnoběžné s axiální a koronální referenční rovinou. Využitím této standardizované metody lze snadno identifikovat a poznat mozkové struktury v jakýchkoli provedených řezech.

Sériově řezané obrazy mozku mohou být zdrojem realistického atlasu mozku a 3D modelů mozku. Dosavadní 2D snímky atlasů mozku nebyly standardizované v axiální rovině ani v reálné tělesné barvě (1, 2, 11, 12). Pokud bude publikován nový atlas mozku založený na sériově řezaných snímcích, mohou být tyto nedostatky vyřešeny. Kromě toho by nový atlas mozku na novém referenčním systému mohl být zdrojem klinicko-patologického mapování lidského mozku. Také studenti medicíny a lékaři, kteří dosud používali software pro virtuální pitvy nebo virtuální operace, nemohli být spokojeni s rozlišením a barevností 3D modelů. Pokud by byly vytvořeny 3D modely založené na sériově řezaných snímcích, vyřešily by se i tyto nedostatky.

Autoři se závěrem domnívají, že řezová anatomie musí být založena na přísné a reprodukovatelné axiální, sagitální a koronální referenční rovině. Námi navrhovaný standard se skládá ze dvou pomocných referenčních bodů, kterými jsou střed AC a střed PC, a jednoho hlavního referenčního bodu, kterým je střed AC a PC (obr. 5). Z tohoto hlavního původního referenčního bodu (bod 0), který je středovým bodem mozku, lze vytvořit standardní roviny superior-inferior (axiální snímky), anterior-posterior (koronální snímky) a pravolevé roviny (sagitální snímky) (obr. 6).

.