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

DISCUSSION

Pentru a sugera sistemul de referință al creierului, am încercat să realizăm următoarele.

Am încercat prelevarea unui subiect normal. Cadavrul din acest studiu a fost un bărbat în vârstă de 67 de ani, care era un pacient cunoscut cu miastenia gravis. Miastenia gravis este o boală a neurotransmițătorilor la nivelul joncțiunii mio-neurale; este practic o boală a nervilor periferici și a mușchilor. Nu există niciun raport conform căruia miastenia gravis să prezinte anomalii la nivelul sistemului nervos central. Prin urmare, am considerat că acest subiect este potrivit pentru studiul nostru.

Am făcut RMN postmortem și am ajustat blocul capului în interiorul cutiei de încorporare pentru a achiziționa o imagine axială în secțiune serială care să arate atât AC cât și PC (Fig. 5A). Acest lucru a fost foarte important, deoarece fără ajutorul RMN-urilor nu exista nicio modalitate de a ghida direcția de tăiere (Fig. 1) (9).

Credem că am aplicat o tehnică rezonabilă care implică congelarea, secționarea și fotografierea pentru a dobândi imagini secționate în serie de bună calitate (Fig. 1). Intervalele de 0,1 mm și dimensiunea pixelului de 0,1 mm au contribuit la o calitate mai bună a imaginilor (Fig. 2, ,3,3, ,55–7)7) decât cele obținute în studiile anterioare (4-8). A fost un noroc că un total de 2.343 de imagini secționate în serie au putut fi obținute dintr-un bloc cranian fără eșec.

Congresul Mondial al Antropologilor a stabilit linia de bază a lui Reid (RBL) în 1884 și a decretat RBL ca fiind poziția anatomică a craniului uman. RBL, numită și planul Frankfurt, este linia care trece prin marginea inferioară a orbitei și marginea superioară a meatului acustic extern și a fost utilizată pentru definirea orientării craniului uman în antropologia fizică și radiologia de diagnostic (Fig. 8A). După introducerea tomografiei computerizate, radiologul a dezvoltat linia canthomeatală (LMC), care este linia dintre cant și punctul median al meatului acustic extern. Această linie este de aproximativ 10 grade nas în sus față de RBL (Fig. 8B). Nu este posibil să se traseze RBL și CML pe creier, mai ales atunci când creierul este separat de craniu (10). Prin urmare, avem nevoie de repere interne care pot fi folosite pentru orientarea creierului.

(A) Imagine tridimensională a creierului și a craniului realizată din imagini secționate în serie pentru a arăta linia comisurii anterioare și posterioare (AC-PC) și linia de bază a lui Reid (RBL); (B) o altă imagine a creierului și a pielii pentru a arăta linia AC-PC și linia canthomeală (CML).

Neurochirurgii care sunt interesați de chirurgia stereotactică și, de asemenea, specialiștii în RMN funcțional au folosit câteva repere interne: linia foramenului interventricular-PC și linia AC-PC au fost utilizate pentru a localiza nucleii profunzi specifici ai talamusului. Pentru linia AC-PC, atlasurile stereotactice au definit linia care trece prin marginea superioară a AC și marginea inferioară a PC (11, 12). Cu toate acestea, forma atât a AC, cât și a PC variază de la rotundă, ovală la eliptică și, de asemenea, variază ca dimensiune la diferiți indivizi. Prin urmare, unghiul liniei tangențiale AC-PC ar fi diferit în funcție de forma și dimensiunea AC și PC. Între timp, linia centrală AC-PC care trece prin centrul AC și centrul PC este destul de consistentă la fiecare individ, indiferent de cât de mari sunt aceste structuri (Fig. 5, ,6A)6A) (10).

Pentru a determina relația dintre linia AC-PC și RBL și CML, am realizat imaginea 3D a capului total pe programul MRIcro din imaginile secționate în serie din această cercetare. În imaginea 3D, a fost afișat craniul, unde a putut fi desenat RBL, iar o parte a craniului și a creierului a fost decupată pentru a arăta linia AC-PC centrală în planul median. De asemenea, într-o altă imagine 3D, a fost afișată pielea, unde a putut fi desenată CML, iar o parte a capului a fost decupată pentru a arăta linia centrală AC-PC în planul median. Ca urmare, linia AC-PC a fost aproape paralelă cu CML și a prezentat o diferență de aproximativ 15 grade față de RBL (Fig. 8). Din datele anterioare ale coreeanului vizibil (4), am putut găsi un rezultat similar. Pentru a testa acest lucru, avem nevoie de mai multe date, inclusiv RMN-uri de un număr suficient. Cercetările succesive care se ocupă de un număr suficient de subiecți ar confirma, de asemenea, deferența structurală a planurilor de referință între linia AC-PC, RBL și CML.

Este ușor de trasat linia centrală AC-PC deoarece atât AC cât și PC pot fi identificate cu ușurință în imaginile secționate în serie (Fig. 5). AC și PC sunt deosebit de bine vizualizate în IRM. Este cunoscut faptul că AC și PC, identificabile în RMN-uri, sunt structuri foarte consistente care pot fi utilizate pentru abordarea stereotactică a structurilor interne profunde ale creierului. Schaltenbrand et al. și Dimitrova et al. (9, 11) au folosit linia intercommisurală și planul mediancommisural ca ghiduri de referință pentru structurile nucleului profund, cum ar fi ganglionii bazali și talamusul. Cu toate acestea, ei nu menționează dacă linia intercommisurală este centrală sau tangențială. În plus, nu este disponibilă o descriere detaliată a structurilor centrale (9, 11). Nowinski a propus modificarea Talairach-Nowinski pentru a corecta unghiul făcut de linia intercommisurală tangențială față de linia intercommisurală centrală (13).

Este logic să se determine centrul unui anumit organ pentru a fi un punct de referință. După ce am stabilit punctul median al conexiunii AC-PC, am măsurat distanța antero-posterioară, biparietală și superior-inferioară a creierului pornind de la acest punct. A fost interesant faptul că acesta a fost localizat într-adevăr în centrul tuturor celor trei dimensiuni ale creierului (Fig. 6). Creierul înseamnă aici encefal, inclusiv mielencefalul.

Un alt avantaj al acestui sistem de referință este că planurile de referință axial, sagital și coronal care trec prin punctul median al AC și PC însoțesc cele mai reprezentative structuri cerebrale. Planurile de referință axiale și coronale, în special, arată aproape toți lobii cerebrali și gyri, unde sulcusul central este poziționat în centrul secțiunilor. Au putut fi găsite principalele cortexuri motorii, senzoriale și limbice și nuclei profunzi (Fig. 7). Prin urmare, în cadrul orei de neuroanatomie, ar fi de dorit să se înceapă studiul planului axial de referință al creierului; apoi să se studieze planurile axiale superioare (+) și inferioare (-) ale creierului, care se schimbă treptat față de planul axial de referință. De asemenea, se recomandă să se studieze mai întâi planul de referință coronal, iar apoi să se extindă anterior (+) și posterior (-).

În sala de disecție de neuroanatomie, se sugerează următoarea procedură de tăiere a creierului, în conformitate cu sistemul nostru de referință. Mai întâi, un creier este împărțit în două emisfere; AC și PC sunt identificate pe suprafețele mediale ale emisferelor. În al doilea rând, o emisferă, de preferință cea stângă din cauza dominanței cerebrale și a identificării planum temporale, este tăiată de-a lungul planului axial de referință, trecând prin centrele atât ale AC, cât și ale PC. În al treilea rând, cealaltă emisferă se taie de-a lungul planului de referință coronal care trece prin punctul median dintre AC și PC. În al patrulea rând, se fac tăieturi în serie paralele cu planurile de referință axial și, respectiv, coronal. Prin utilizarea acestei metode standardizate, structurile creierului ar putea fi ușor identificate și învățate în orice secțiuni realizate.

Imaginile secționate în serie ale creierului pot fi sursa unor atlase cerebrale realiste și a unor modele cerebrale 3D. Până în prezent, imaginile 2D ale atlaselor cerebrale nu erau nici în plan axial standardizat, nici în culoarea reală a corpului (1, 2, 11, 12). Dacă va fi publicat noul atlas cerebral bazat pe imagini secționate în serie, aceste defecte pot fi rezolvate. În plus, noul atlas cerebral pe noul sistem de referință ar putea fi resursa cartografierii clinico-patologice a creierului uman. De asemenea, până în prezent, studenții la medicină și medicii care foloseau programe de disecție virtuală sau de chirurgie virtuală nu puteau fi mulțumiți de rezoluția și culoarea modelelor 3D. Dacă se stabilesc modele 3D bazate pe imagini secționate în serie, aceste defecte ar fi rezolvate și ele.

În rezumat, autorii consideră că anatomia secțională trebuie să se bazeze pe un plan de referință axial, sagital și coronal strict și reproductibil. Standardul propus de noi constă în două puncte de referință auxiliare, care sunt centrul AC și centrul PC; și un punct de referință principal, care este punctul median al AC și PC (Fig. 5). Pornind de la acest punct de referință original principal (punctul 0), care este punctul central al creierului, planurile superior-inferior (imagini axiale), planurile anterior-posterior (imagini coronale) și planurile dreapta-stânga (imagini sagitale) ar putea fi transformate în planuri standard (Fig. 6).

.