Une proposition de nouveau système de référence pour les plans standard axial, sagittal, coronal du cerveau basé sur les images en coupe sérielle | Savage Rose

DISCUSSION

Afin de suggérer le système de référence du cerveau, nous avons essayé de réaliser comme suit.

Nous avons essayé le prélèvement d’un sujet normal. Le cadavre de cette étude était un homme de 67 ans qui était un patient connu de la myasthénie grave. La myasthénie grave est une maladie des neurotransmetteurs au niveau de la jonction myoneurale ; c’est fondamentalement une maladie du nerf périphérique et du muscle. Il n’existe aucun rapport indiquant que la myasthénie grave présente une anomalie au niveau du système nerveux central. Par conséquent, nous avons pensé que ce sujet était approprié pour notre étude.

Nous avons pris des IRM post-mortem et ajusté le bloc de tête à l’intérieur de la boîte d’incorporation pour acquérir une image axiale en coupe sérielle montrant à la fois le CA et le PC (Fig. 5A). C’était très important car sans l’aide des IRM, il n’y avait aucun moyen de guider la direction de la coupe (Fig. 1) (9).

Nous pensons avoir appliqué une technique raisonnable impliquant la congélation, la coupe et la photographie pour acquérir des images en coupe sérielle de bonne qualité (Fig. 1). Les intervalles de 0,1 mm et la taille des pixels de 0,1 mm ont contribué à la meilleure qualité des images (Fig. 2, ,3,3, ,55–7)7) que celles obtenues dans les études précédentes (4-8). Il est heureux qu’un total de 2 343 images en coupe sérielle aient pu être obtenues à partir d’un bloc de tête sans échec.

Le Congrès mondial des anthropologues a établi la ligne de base de Reid (RBL) en 1884 et a décrété la RBL comme la position anatomique du crâne humain. La RBL, également appelée plan de Francfort, est la ligne passant par le bord inférieur de l’orbite et le bord supérieur du méat acoustique externe, et a été utilisée pour définir l’orientation du crâne humain en anthropologie physique et en radiologie diagnostique (Fig. 8A). Après l’introduction de la tomodensitométrie, le radiologue a développé la ligne canthoméatale (LCC) qui est la ligne entre le canthus et le point médian du méat acoustique externe. Cette ligne se situe à environ 10 degrés du nez par rapport à la RBL (Fig. 8B). Il n’est pas possible de dessiner le RBL et le CML sur le cerveau, surtout lorsque le cerveau est séparé du crâne (10). Par conséquent, nous avons besoin de repères internes qui peuvent être utilisés pour l’orientation du cerveau.

(A) Image tridimensionnelle du cerveau et du crâne faite d’images coupées en série pour montrer la ligne des commissures antérieure et postérieure (AC-PC) et la ligne de base de Reid (RBL) ; (B) une autre image du cerveau et de la peau pour montrer la ligne AC-PC et la ligne canthoméatale (CML).

Les neurochirurgiens intéressés par la chirurgie stéréotaxique et également spécialistes de l’IRM fonctionnelle ont utilisé certains repères internes : le foramen interventriculaire-ligne PC et la ligne AC-PC ont été utilisés pour localiser les noyaux profonds spécifiques du thalamus. Pour la ligne AC-PC, les atlas stéréotaxiques ont défini la ligne passant par le bord supérieur de l’AC et le bord inférieur du PC (11, 12). Cependant, la forme de l’AC et du PC varie de ronde, ovale à elliptique, et varie également en taille chez différents individus. Par conséquent, l’angle de la ligne tangentielle AC-PC sera différent selon la forme et la taille de l’AC et du PC. Pendant ce temps, la ligne centrale AC-PC qui passe par le centre de l’AC et le centre du PC est assez cohérente dans chaque individu, peu importe la taille de ces structures (Fig. 5, ,6A)6A) (10).

Afin de déterminer la relation entre la ligne AC-PC et le RBL et le CML, nous avons fait une image 3D de la tête totale sur le programme MRIcro à partir des images en coupe sérielle de cette recherche. Dans l’image 3D, le crâne était affiché, où le RBL pouvait être dessiné, et une partie du crâne et du cerveau était découpée pour montrer la ligne AC-PC centrale dans le plan médian. De même, dans une autre image 3D, la peau était affichée, où le LMC pouvait être dessiné, et une partie de la tête était découpée pour montrer la ligne AC-PC centrale dans le plan médian. En conséquence, la ligne AC-PC était presque parallèle au CML et présentait une différence d’environ 15 degrés par rapport au RBL (Fig. 8). D’après les données précédentes du coréen visible (4), nous avons pu trouver un résultat similaire. Pour le vérifier, nous avons besoin de plus de données, y compris des IRM en nombre suffisant. Les recherches successives portant sur un nombre suffisant de sujets permettraient également de confirmer la déférence structurelle des plans de référence entre la ligne AC-PC, le RBL et le CML.

Il est facile de tracer la ligne centrale AC-PC car l’AC et le PC sont facilement identifiables dans les images en coupe sérielle (Fig. 5). L’AC et le PC sont particulièrement bien visualisés en IRM. Il est connu que l’AC et le PC, identifiables en IRM, sont des structures très cohérentes qui peuvent être utilisées pour l’approche stéréotaxique des structures internes profondes du cerveau. Schaltenbrand et al. et Dimitrova et al. (9, 11) ont utilisé la ligne intercommissurale et le plan médio-commissural comme guides de référence pour les structures des noyaux profonds comme les ganglions de la base et le thalamus. Cependant, ils ne mentionnent pas si la ligne intercommissurale est centrale ou tangentielle. De plus, une description détaillée des structures centrales n’est pas disponible (9, 11). Nowinski a proposé la modification de Talairach-Nowinski pour corriger l’angle fait par la ligne intercommissurale tangentielle à partir de la ligne intercommissurale centrale (13).

Il est logique de déterminer le centre d’un certain organe pour être un point de référence. Après avoir fixé le point médian de la connexion AC-PC, nous avons mesuré la distance antérieure-postérieure, bipariétale et supérieure-inférieure du cerveau à partir de ce point. Il était intéressant de constater que ce point se trouvait réellement au centre des trois dimensions du cerveau (Fig. 6). Le cerveau signifie ici l’encéphale incluant le myélencéphale.

Un autre avantage de ce système de référence est que les plans de référence axial, sagittal et coronal passant par le point médian de l’AC et du PC accompagnent les structures cérébrales les plus représentatives. Les plans de référence axiaux et coronaux en particulier montrent presque tous les lobes cérébraux et les gyri, où le sulcus central est positionné au centre des sections. Les principaux cortex moteurs, sensoriels et limbiques ainsi que les noyaux profonds ont pu être trouvés (Fig. 7). Par conséquent, en cours de neuroanatomie, il serait souhaitable de commencer par étudier le plan axial de référence du cerveau, puis d’étudier les plans axiaux supérieur (+) et inférieur (-) du cerveau, qui changent progressivement par rapport au plan axial de référence. Il est également recommandé d’étudier d’abord le plan de référence coronal, puis de s’étendre vers l’avant (+) et vers l’arrière (-).

Dans la salle de dissection de neuroanatomie, la procédure suivante de découpe du cerveau est suggérée selon notre système de référence. Premièrement, un cerveau est divisé en deux hémisphères ; AC et PC sont identifiés sur les surfaces médianes des hémisphères. Deuxièmement, un hémisphère, de préférence le gauche en raison de la dominance cérébrale et de l’identification du planum temporale, est coupé le long du plan de référence axial en passant par les centres de l’AC et du PC. Troisièmement, l’autre hémisphère est coupé le long du plan de référence coronal passant par le point médian entre AC et PC. Quatrièmement, des coupes en série sont effectuées parallèlement aux plans de référence axial et coronal, respectivement. En utilisant cette méthode standardisée, les structures cérébrales pourraient être facilement identifiées et apprises dans toutes les sections réalisées.

Les images du cerveau coupées en série peuvent être la source d’atlas cérébraux réalistes et de modèles de cerveau en 3D. Jusqu’à présent, les images 2D des atlas cérébraux n’étaient ni plan axial normalisé ni couleur réelle du corps (1, 2, 11, 12). Si le nouvel atlas du cerveau basé sur les images en coupe sérielle est publié, ces défauts pourront être résolus. En outre, le nouvel atlas du cerveau basé sur le nouveau système de référence pourrait être la ressource de la cartographie clinicopathologique du cerveau humain. Par ailleurs, jusqu’à présent, les étudiants en médecine et les médecins qui utilisaient des logiciels de dissection virtuelle ou de chirurgie virtuelle n’étaient pas satisfaits de la résolution et de la couleur des modèles 3D. Si des modèles 3D basés sur les images en coupe sérielle sont établis, ces défauts seraient également résolus.

En résumé, les auteurs pensent que l’anatomie en coupe doit être basée sur un plan de référence axial, sagittal et coronal strict et reproductible. La norme que nous proposons consiste en deux points de référence auxiliaires, qui sont le centre de l’AC et le centre du PC, et un point de référence principal, qui est le point médian de l’AC et du PC (Fig. 5). À partir de ce point de référence principal original (point 0), qui est le point central du cerveau, les plans supérieur-inférieur (images axiales), les plans antérieur-postérieur (images coronales) et les plans droite-gauche (images sagittales) pourraient devenir des plans standards (Fig. 6).