Una proposta di un nuovo sistema di riferimento per i piani assiali, sagittali e coronali standard del cervello basato sulle immagini sezionate serialmente | Savage Rose

DISCUSSIONE

Al fine di suggerire il sistema di riferimento del cervello, abbiamo cercato di eseguire come segue.

Abbiamo provato il prelievo di un soggetto normale. Il cadavere di questo studio era un uomo di 67 anni che era un noto paziente di miastenia gravis. La miastenia gravis è una malattia del neurotrasmettitore a livello della giunzione miotonica; è fondamentalmente una malattia del nervo periferico e del muscolo. Non c’è nessun rapporto che la miastenia gravis abbia un’anomalia nel sistema nervoso centrale. Pertanto, abbiamo pensato che questo soggetto era adatto per il nostro studio.

Abbiamo preso risonanza magnetica post mortem e regolato il blocco testa all’interno della scatola di incorporazione per l’acquisizione di un’immagine assiale in sezione seriale che mostra sia il CA e PC (Fig. 5A). Questo era molto critico perché senza l’aiuto della risonanza magnetica non c’era modo di guidare la direzione di taglio (Fig. 1) (9).

Crediamo di aver applicato una tecnica ragionevole che coinvolge il congelamento, il sezionamento e la fotografia per l’acquisizione di immagini in sezione seriale di buona qualità (Fig. 1). Gli intervalli di 0,1 mm e la dimensione del pixel di 0,1 mm hanno contribuito alla migliore qualità delle immagini (Fig. 2, ,3,3, ,55–7)7) rispetto a quelle ottenute negli studi precedenti (4-8). È stata una fortuna che un totale di 2.343 immagini sezionate in serie possano essere ottenute da un blocco di testa senza un fallimento.

Il Congresso Mondiale degli Antropologi ha stabilito la linea di base di Reid (RBL) nel 1884 e ha decretato RBL come la posizione anatomica del cranio umano. La RBL, chiamata anche piano di Francoforte, è la linea che passa attraverso il bordo inferiore dell’orbita e il bordo superiore del meato acustico esterno, ed è stata usata per definire l’orientamento del cranio umano in antropologia fisica e radiologia diagnostica (Fig. 8A). Dopo l’introduzione della TC, il radiologo ha sviluppato la linea canthomeatal (CML) che è la linea tra il canthus e il punto medio del meato acustico esterno. Questa linea è approssimativamente 10 gradi di naso fino al RBL (Fig. 8B). Non è possibile disegnare RBL e CML sul cervello, soprattutto quando il cervello è separato dal cranio (10). Pertanto, abbiamo bisogno di punti di riferimento interni che possono essere utilizzati per l’orientamento del cervello.

(A) Immagine tridimensionale del cervello e del cranio fatta di immagini sezionate in serie per mostrare la linea della commissura anteriore e posteriore (AC-PC) e la linea di base di Reid (RBL); (B) un’altra immagine del cervello e della pelle per mostrare la linea AC-PC e la linea canthomeatal (CML).

Gli neurochirurghi interessati alla chirurgia stereotassica e anche gli specialisti della risonanza magnetica funzionale hanno utilizzato alcuni punti di riferimento interni: la linea forame interventricolare-PC e la linea AC-PC sono state utilizzate per localizzare i nuclei profondi specifici del talamo. Per la linea AC-PC, gli atlanti stereotassici hanno definito la linea che passa attraverso il bordo superiore del CA e il bordo inferiore del PC (11, 12). Tuttavia, la forma di entrambi AC e PC varia da rotonda, ovale a ellittica, e varia anche in dimensioni in diversi individui. Pertanto, l’angolo della linea tangenziale AC-PC sarebbe diverso a seconda della forma e delle dimensioni di AC e PC. Nel frattempo la linea centrale AC-PC che passa attraverso il centro AC e il centro PC è abbastanza coerente in ogni individuo, non importa quanto siano grandi queste strutture (Fig. 5, ,6A)6A) (10).

Al fine di determinare la relazione tra la linea AC-PC e la RBL e CML, abbiamo fatto l’immagine 3D della testa totale sul programma MRIcro dalle immagini sezionate in serie di questa ricerca. Nell’immagine 3D, il cranio è stato visualizzato, dove RBL potrebbe essere disegnato, e una parte del cranio e del cervello è stata tagliata per mostrare la linea centrale AC-PC nel piano mediano. Inoltre, in un’altra immagine 3D, è stata visualizzata la pelle, dove poteva essere disegnata la CML, e una parte della testa è stata ritagliata per mostrare la linea centrale AC-PC nel piano mediano. Come risultato, la linea AC-PC era quasi parallela al CML e mostrava circa 15 gradi di differenza dal RBL (Fig. 8). Dai dati precedenti del coreano visibile (4), potremmo trovare un risultato simile. Per testare questo, abbiamo bisogno di più dati che includano risonanze magnetiche di numero sufficiente. La ricerca successiva che si occupa di un numero sufficiente di soggetti confermerebbe anche la deferenza strutturale dei piani di riferimento tra la linea AC-PC, RBL e CML.

È facile tracciare la linea centrale AC-PC perché sia AC che PC possono essere facilmente identificati nelle immagini in sezione seriale (Fig. 5). L’AC e la PC sono particolarmente ben visualizzate nella risonanza magnetica. E ‘noto che AC e PC, identificabili in MRI, sono strutture molto coerenti che possono essere utilizzati per l’approccio stereotassico delle strutture interne profonde del cervello. Schaltenbrand et al. e Dimitrova et al. (9, 11) hanno usato la linea intercommissurale e il piano mediocommissurale come guide di riferimento per le strutture del nucleo profondo come i gangli della base e il talamo. Tuttavia, non menzionano se la linea intercommissurale è centrale o tangenziale. Inoltre, la descrizione dettagliata delle strutture centrali non è disponibile (9, 11). Nowinski ha proposto la modifica Talairach-Nowinski per correggere l’angolo fatto dalla linea intercommissurale tangenziale dalla linea intercommissurale centrale (13).

È logico determinare il centro di un certo organo come punto di riferimento. Dopo aver fissato il punto medio della connessione AC-PC, abbiamo misurato la distanza anteriore-posteriore, biparietale e superiore-inferiore del cervello partendo da questo punto. È stato interessante che questo si trovava proprio al centro di tutte le tre dimensioni del cervello (Fig. 6). Il cervello qui significa encefalo compreso il mielencefalo.

Un altro vantaggio di questo sistema di riferimento è che i piani di riferimento assiali, sagittali e coronali che passano il punto medio del compagno AC e PC più rappresentativi strutture del cervello. I piani di riferimento assiali e coronali in particolare mostrano quasi tutti i lobi cerebrali e gyri, dove il solco centrale è posizionato al centro delle sezioni. Le principali cortecce motorie, sensoriali e limbiche e i nuclei profondi possono essere trovati (Fig. 7). Perciò nella classe di neuroanatomia, sarebbe auspicabile iniziare a studiare il piano di riferimento assiale del cervello; poi studiare i piani assiali superiori (+) e inferiori (-) del cervello, che stanno gradualmente cambiando dal piano di riferimento assiale. Si raccomanda anche di studiare prima il piano di riferimento coronale, e poi di espandersi anteriormente (+) e posteriormente (-).

Nella sala di dissezione neuroanatomica, la seguente procedura di taglio del cervello è suggerita secondo il nostro sistema di riferimento. In primo luogo, un cervello è diviso in due emisferi; AC e PC sono identificati sulle superfici mediali degli emisferi. In secondo luogo, un emisfero, preferibilmente il sinistro a causa della dominanza cerebrale e dell’identificazione del planum temporale, viene tagliato lungo il piano di riferimento assiale passando per i centri di entrambi AC e PC. In terzo luogo, l’altro emisfero viene tagliato lungo il piano di riferimento coronale passando per il punto medio tra AC e PC. Quarto, i tagli seriali sono fatti parallelamente ai piani di riferimento assiale e coronale, rispettivamente. Utilizzando questo metodo standardizzato, le strutture cerebrali potrebbero essere facilmente identificate e apprese in qualsiasi sezione fatta.

Le immagini del cervello sezionate in serie possono essere la fonte di atlanti cerebrali realistici e modelli cerebrali 3D. Fino ad ora le immagini 2D degli atlanti cerebrali non erano né piano assiale standardizzato né colore reale del corpo (1, 2, 11, 12). Se il nuovo atlante cerebrale basato sulle immagini sezionate in serie viene pubblicato, questi difetti possono essere risolti. Inoltre, il nuovo atlante cerebrale sul nuovo sistema di riferimento potrebbe essere la risorsa della mappatura clinicopatologica del cervello umano. Inoltre, fino ad ora gli studenti di medicina e i medici che hanno usato la dissezione virtuale o il software di chirurgia virtuale non potevano essere soddisfatti della risoluzione e del colore dei modelli 3D. Se i modelli 3D basati sulle immagini sezionate in serie sono stabiliti, anche questi difetti sarebbero risolti.

In sintesi, gli autori credono che l’anatomia sezionale deve essere basata su un piano di riferimento assiale, sagittale e coronale rigoroso e riproducibile. Il nostro standard proposto consiste in due punti di riferimento secondari, che sono il centro AC e il centro PC; e un punto di riferimento principale, che è il punto medio dell’AC e del PC (Fig. 5). Da questo punto di riferimento principale originale (punto 0), che è il punto centrale del cervello, i piani superiore-inferiore (immagini assiali), anteriore-posteriore (immagini coronali), e i piani destra-sinistra (immagini sagittali) potrebbero essere resi piani standard (Fig. 6).