A Proposal of New Reference System for the Standard Axial, Sagittal, Coronal Planes of Brain Based on the Serially-Sectioned Images | Savage Rose

DISCUSSION

W celu zaproponowania układu odniesienia mózgu, próbowaliśmy wykonać jak następuje.

Próbowaliśmy pobrania normalnego przedmiotu. The cadaver tego badania był 67 yr stary człowiek , który był znanym pacjentem myasthenia gravis. Myasthenia gravis jest chorobą neuroprzekaźnika na poziomie połączenia myoneuralnego; jest to w zasadzie choroba nerwu obwodowego i mięśni. Nie ma doniesień, że miastenia gravis ma nieprawidłowości w ośrodkowym układzie nerwowym. Dlatego uważaliśmy, że ten temat był odpowiedni do naszego badania.

Wzięliśmy pośmiertne MRI i dostosowaliśmy blok głowy wewnątrz skrzynki do osadzania w celu uzyskania osiowego, seryjnie podzielonego obrazu pokazującego zarówno AC, jak i PC (ryc. 5A). Było to bardzo krytyczne, ponieważ bez pomocy MRI nie było sposobu, aby poprowadzić kierunek cięcia (ryc. 1) (9).

Uważamy, że zastosowaliśmy rozsądną technikę obejmującą zamrażanie, sekcjonowanie i fotografowanie w celu uzyskania seryjnie podzielonych obrazów o dobrej jakości (ryc. 1). Odstępy 0,1 mm i rozmiar piksela 0,1 mm przyczyniły się do lepszej jakości obrazów (Ryc. 2, ,3,3, ,55–7)7) niż te uzyskane w poprzednich badaniach (4-8). Szczęśliwie udało się uzyskać w sumie 2 343 seryjnie sekcjonowane obrazy z bloku głowy bez awarii.

Światowy Kongres Antropologów ustanowił linię bazową Reida (RBL) w 1884 roku i zadekretował RBL jako anatomiczną pozycję ludzkiej czaszki. RBL, zwana również płaszczyzną frankfurcką, jest linią przechodzącą przez dolną granicę oczodołu i górną granicę otworu słuchowego zewnętrznego i była wykorzystywana do określenia orientacji czaszki człowieka w antropologii fizycznej i radiologii diagnostycznej (ryc. 8A). Po wprowadzeniu tomografii komputerowej radiolog opracował linię kantowo-nosową (canthomeatal line – CML), która jest linią pomiędzy kantem głowy a punktem środkowym zewnętrznego przewodu słuchowego. Linia ta znajduje się około 10 stopni nosowo w stosunku do RBL (ryc. 8B). Narysowanie RBL i CML na mózgu nie jest możliwe, zwłaszcza gdy mózg jest oddzielony od czaszki (10). Dlatego potrzebujemy wewnętrznych punktów orientacyjnych, które mogą być wykorzystane do orientacji mózgu.

(A) Trójwymiarowy obraz mózgu i czaszki wykonany z seryjnie podzielonych obrazów w celu pokazania linii przodozgięcia przedniego i tylnego (AC-PC) oraz linii podstawy Reida (RBL); (B) inny obraz mózgu i skóry w celu pokazania linii AC-PC i linii kantomuatalnej (CML).

Neurochirurdzy zainteresowani chirurgią stereotaktyczną, a także specjaliści od funkcjonalnego MRI używali niektórych wewnętrznych punktów orientacyjnych: linia otworu międzykomorowego-PC i linia AC-PC zostały wykorzystane do zlokalizowania określonych głębokich jąder wzgórza. Dla linii AC-PC atlasy stereotaktyczne wyznaczały linię przechodzącą przez górny brzeg AC i dolny brzeg PC (11, 12). Jednak kształt AC i PC jest różny, od okrągłego, przez owalny do eliptycznego, a także różni się wielkością u różnych osobników. Dlatego kąt nachylenia linii stycznej AC-PC będzie różny w zależności od kształtu, wielkości AC i PC. Tymczasem centralna linia AC-PC, która przechodzi przez centrum AC i centrum PC jest dość spójna u każdego osobnika bez względu na to, jak duże są te struktury (ryc. 5, ,6A)6A) (10).

W celu określenia związku między linią AC-PC a RBL i CML, wykonaliśmy obraz 3D całkowitej głowy w programie MRIcro z seryjnie sekcjonowanych obrazów tego badania. W obrazie 3D, czaszka została wyświetlona, gdzie RBL może być narysowany, a część czaszki i mózgu została wycięta, aby pokazać centralną linię AC-PC w płaszczyźnie środkowej. Również, w innym obrazie 3D, skóra została wyświetlona, gdzie CML może być rysowany, a część głowy została wycięta, aby pokazać centralną linię AC-PC w płaszczyźnie środkowej. W rezultacie linia AC-PC była prawie równoległa do CML i wykazywała około 15 stopni różnicy w stosunku do RBL (ryc. 8). Podobny wynik uzyskano na podstawie danych z badania Visible Korean (4). Aby to sprawdzić, potrzebujemy więcej danych, w tym MRI o wystarczającej liczbie. Kolejne badania zajmujące się wystarczającą ilością przedmiotów również potwierdziłyby strukturalną deferencję płaszczyzn odniesienia między linią AC-PC, RBL i CML.

Łatwo jest narysować centralną linię AC-PC, ponieważ zarówno AC, jak i PC mogą być łatwo zidentyfikowane w seryjnie podzielonych obrazach (Fig. 5). AC i PC są szczególnie dobrze uwidocznione w MRI. Wiadomo, że AC i PC, identyfikowalne w MRI, są bardzo spójnymi strukturami, które mogą być wykorzystane do stereotaktycznego podejścia do głębokich struktur wewnętrznych mózgu. Schaltenbrand i wsp. oraz Dimitrova i wsp. (9, 11) użyli linii międzypółkulowej i płaszczyzny środkowo-półkulowej jako punktów odniesienia dla struktur głębokich jąder, takich jak zwoje podstawy i wzgórze. Nie podają oni jednak, czy linia międzykomorowa jest centralna czy styczna. Co więcej, szczegółowy opis struktur centralnych nie jest dostępny (9, 11). Nowinski zaproponował modyfikację Talairach-Nowinski w celu skorygowania kąta utworzonego przez styczną linię międzykomorową od centralnej linii międzykomorowej (13).

Logiczne jest określenie centrum pewnego narządu jako punktu odniesienia. Po tym jak ustaliliśmy punkt środkowy połączenia AC-PC, zmierzyliśmy odległość przednio-tylną, dwubarwną i górną-dolną mózgu zaczynając od tego punktu. Interesujące było to, że punkt ten znajdował się rzeczywiście w centrum wszystkich trzech wymiarów mózgu (ryc. 6). Mózg oznacza tutaj encephalon, w tym myelencephalon.

Inną zaletą tego systemu odniesienia jest to, że osiowe, strzałkowe i koronowe płaszczyzny odniesienia przechodzące przez punkt środkowy AC i PC towarzyszą najbardziej reprezentatywnym strukturom mózgu. Osiowe i koronowe płaszczyzny odniesienia w szczególności pokazują prawie wszystkie płaty mózgowe i gyri, gdzie centralny sulcus jest umieszczony w centrum sekcji. Odnaleziono główne kory ruchowe, czuciowe i limbiczne oraz jądra głębokie (ryc. 7). Dlatego na zajęciach z neuroanatomii należałoby rozpocząć studiowanie osiowej płaszczyzny odniesienia mózgu, a następnie studiować nadrzędną (+) i podrzędną (-) płaszczyznę osiową mózgu, które stopniowo zmieniają się w stosunku do osiowej płaszczyzny odniesienia. Zaleca się również studiowanie najpierw koronnej płaszczyzny odniesienia, a następnie rozszerzenie przedniej (+) i tylnej (-).

W sali dysekcji neuroanatomicznej sugeruje się następującą procedurę cięcia mózgu zgodnie z naszym systemem odniesienia. Po pierwsze, mózg jest dzielony na dwie półkule; AC i PC są identyfikowane na przyśrodkowych powierzchniach półkul. Po drugie, jedna półkula, najlepiej lewa ze względu na dominację mózgową i identyfikację planum temporale, jest przecinana wzdłuż osiowej płaszczyzny odniesienia, przechodząc przez środki AC i PC. Po trzecie, druga półkula jest cięta wzdłuż koronalnej płaszczyzny odniesienia, przechodzącej przez punkt środkowy między AC i PC. Po czwarte, wykonuje się seryjne cięcia równoległe do osiowej i koronowej płaszczyzny odniesienia. Dzięki zastosowaniu tej standardowej metody, struktury mózgu mogą być łatwo zidentyfikowane i poznane w dowolnych sekcjach.

Seryjne obrazy mózgu mogą być źródłem realistycznych atlasów mózgu i trójwymiarowych modeli mózgu. Do tej pory obrazy 2D atlasów mózgu nie były ani znormalizowaną płaszczyzną osiową, ani rzeczywistym kolorem ciała (1, 2, 11, 12). Opublikowanie nowego atlasu mózgu opartego na obrazach sekcjonowanych seryjnie pozwoli na usunięcie tych wad. Ponadto, nowy atlas mózgu oparty na nowym układzie odniesienia mógłby stanowić źródło kliniczno-patologicznego mapowania ludzkiego mózgu. Ponadto, do tej pory studenci medycyny i lekarze, którzy używali oprogramowania do wirtualnej dysekcji lub wirtualnej chirurgii nie byli zadowoleni z rozdzielczości i koloru modeli 3D. Jeśli powstaną modele 3D oparte na seryjnie sekcjonowanych obrazach, te wady również zostaną rozwiązane.

Podsumowując, autorzy uważają, że anatomia sekcyjna musi być oparta na ścisłej i powtarzalnej osiowej, strzałkowej i koronalnej płaszczyźnie odniesienia. Proponowany przez nas standard składa się z dwóch pomocniczych punktów odniesienia, którymi są centrum AC i centrum PC; oraz jednego głównego punktu odniesienia, którym jest punkt środkowy AC i PC (ryc. 5). Z tego głównego, oryginalnego punktu odniesienia (punkt 0), który jest centralnym punktem mózgu, płaszczyzny nadrzędna-dolna (obrazy osiowe), przednio-tylna (obrazy koronowe) oraz prawa-lewa (obrazy strzałkowe) mogą stać się płaszczyznami standardowymi (ryc. 6).

.