חקר החלל העמוק - לחשוף את האנטומיה של מבנים Periventricular כדי לחשוף את החדרים הצדדיים של המוח האנושי

Summary

מאמר זה מדגים שימוש יעיל של שיטת חיתוך סיבים כדי לחשוף את ספינלי חומר לבן שטחית ומבנים periventricular של המוח האנושי, בחלל תלת ממדי, לעזרת הסטודנטים ההבנה של מורפולוגיה חדרית.

Abstract

אנטומיה סטודנטים ניתנים בדרך כלל עם מימדי מקטעים (2D) ולמצוא תמונות לומדים אנטומיה מוחית חדרית וסטודנטים זה מאתגר. מאחר החדרים הם רווחים שליליים הממוקם עמוק בתוך המוח, הדרך היחידה להבין את האנטומיה שלהם היא להעריך את גבולות שלהם נוצר על ידי מבנים קשורים. מסתכל על ייצוג דו-מימדית של חללים אלה, בכל המישורים קרדינל, לא תאפשר ויזואלזציה של כל המבנים שיוצרים את הגבולות של החדרים. לפיכך, השימוש לבד 2D מקטעים דורש הסטודנטים לחישוב משלהם דמות מנטליות של הרווחים חדרית תלת-ממד. מטרת מחקר זה הייתה לפתח שיטה ישימה ניקוד המוח האנושי ליצור משאב חינוכי כדי לשפר את התלמידים להבנת מורכבות היחסים בין החדרים periventricular מבנים. לשם כך, יצרנו וידאו משאב כולל מדריך צעד אחר צעד באמצעות שיטת חיתוך סיבים כדי לחשוף את החדרים לרוחב ו השלישי יחד עם המערכת הלימבית ומבני גרעיני הבסיס הקשורים קשר הדוק. אחד היתרונות של שיטה זו הוא כי הוא מאפשר תיחום מישור נרחבים חומר לבן שקשה להבחין באמצעות טכניקות אחרות לנתיחה. וידאו זה מלווה הכתובה פרוטוקול המספק תיאור שיטתי של התהליך כדי לסייע הרבייה של הקרע המוח. חבילה זו מציעה אנטומיה יקר מלמד משאבים עבור המחנכים. לפי ההנחיות הבאות מחנכים באפשרותך ליצור משאבי הוראה, תלמידים יכולים להיות מונחה לייצר משלהם. סלח כפעילות מעשית על הידיים. אנו ממליצים כי מדריך וידאו זה להיות ישולבו נוירואנטומיה מלמד כדי לשפר את התלמיד הבנה של מורפולוגיה, הרלוונטיות הקלינית של החדרים.

Introduction

תלמידים רבים מתקשים להבין את הרווחים שליליים של המערכת חדרית, הממוקם עמוק בתוך המוח האנושי^1,2. נפוץ המשאבים הזמינים עבור סטודנטים ללמוד החדרים מספקים ייצוגים גסה יחסית הגומלין 3D הסבוך של מבנים אלה מוחי עמוק. הבנת האנטומיה תלת-ממד של המוח ושל מבנים הקשורים היא חשובה במיוחד נוירוכירורגיה כי גישה למערכת חדרית היא אחת מטכניקות utilised ביותר למדוד לחץ תוך-גולגולתי, להפחית לחץ על חדרית מערכת, ולפקח על תרופות³. בנוסף, התקדמות מהירה בתחום ההדמיה הרפואית יש חייבה התפתחות מיומנויות של פרשנות של האנטומיה תלת-ממד.

מימדי מקטעים (2D) של המוח במישורים שונים משמשים בדרך כלל כדי תדמיין שאתה המבנים מוחי עמוק שיוצרות את הגבולות של רווחים חדרית שלילית⁴. עם זאת, פרוסות דו-מימדית של המוח לבד אינם מספיקים לאפשר לתלמידים להבין את מלוא חומרת את הארכיטקטורה תלת-ממד של החדרים ואת הפרטים הקטנים של האזור כגון חבילות סיבים המחבר את קליפת מבנים subcortical⁵. כתוצאה מכך, מחנכים יש להסתמך על היכולת של התלמידים לחשב תפיסה תלת-ממדית מובנים של החדרים⁴. סטודנטים שמתמודדים עם מודעות מרחבית מתקשים מאוד ליצור תמונה תלת-ממדית הזו. בעוד דגמי פלסטיק ויציקות חדרית מספקים ייצוג תלת-ממדי של מערכת חדרית, הם נכשלים להדגים את קשרי הגומלין מקיף שיוצרות את הגבולות של החדרים. התלמידים לעיתים קרובות הנייד להסיר חלקים דגם מפלסטיק גישה אל המערכת חדרית ולהבין שהתחייב שלה. בתהליך זה, הם לעתים קרובות משקיפים היחסיים מפורט של כל מבנה, לאבד את ההבנה של מערכות היחסים שלהם (למשל היווצרות של הגג של החדרים הצדדיים מאת כפיס המוח).

פיתוח כלים חדשים הוראה ממוחשב יש התייחס חלק מההגבלות הללו. אולם, רבים של מודלים אלה מוגבלים טקסט סטטי ותמונות, לא כדאי לנצל האינטראקטיביות המוצעים על ידי אלה^7,חדש טכנולוגיות⁸. בזמן טכנולוגיות אינטראקטיבית לאפשר למשתמש לסובב מודלים ממוחשבים תלת-ממד כדי ללמוד מספר נקודות מבט, זה יכול לבלבל משתמשים מסוימים, במיוחד טירונים המוצאים מאתגר להתמצא מבנים⁶. יתר על כן, משאבי המחשב אינטראקטיבי הוכחו להיות פחות יעיל בהוראת מבנים אנטומיים מורכבים יותר⁶. לפיכך, אחד האתגרים בחינוך נוירואנטומיה היא להעניק לסטודנטים משאבים המאפשרים להם לדמיין את החדרים ולהעריך כראוי שלהם במבנה התלת-ממדי ויחסים אנטומי כולל את עדין אסוציאטיבי, השלכה, חבילות commissural סיבים היוצרים יחסים מורכבים עם מבנים periventricular².

דיסקציה הוכח להיות שיטה חינוכית מעולה ללימוד אנטומיה^7,8. מחקר שנערך לאחרונה מספק ראיות מן היתרונות של ניתוח התלמיד בלמידה נוירואנטומיה. בשנת 2016, ריי. et al. למצוא שמירה לטווח הקצר ולטווח הארוך שיפור הידע נוירואנטומיה לחניכי והניתוחים⁹. בזמן ההתקדמות בטכנולוגיית להמשיך לשפר את הדיוק ואת אינטראקטיביות מודלים ממוחשבים תלת-ממד, הידע הנרכש באמצעות ניתוח מעשית לא ניתן לשכפל דיגיטלית מתנת הזמן¹⁰.

במחקר זה, כיוונו לייצר ניתוח לשחזור של מוח אנושי. בחרנו שיטת חיתוך סיבים כי המאפשר שימור של חבילות סיבים עדינים ולהגדיר המבנים האפורים periventricular טוב יותר המרחב השלילי של החדרים.

כאן אנו מציגים שלב אחר שלב מדריך מקיף ליצירת מודל שהתביעה של החדרים ולהשתמש periventricular מבנים יחד עם סרט הדרכה ליווי עבור נוירואנטומיה ההוראה והלמידה. משאבים אלה יכול לשמש להוראה ולמידה של נוירואנטומיה של המוח על ידי מחנכים ותלמידים.

Protocol

כל השיטות המתוארות כאן אושרו על ידי ועדת האתיקה האנושית מחקר באוניברסיטה הלאומית האוסטרלית. כדי ליצור דגם חדרית השתמשנו קלינגלר סיבים לנתיחה טכניקה ^{12 , 14}. הטכניקה קלינגלר היא שיטת ניתוח מישוש זה כרוך הסרת מנות קטנות של החומר האפור של קליפת המוח, פילינג ביטול חבילות של סיבי עצב, ובכך לספק מדריך צעד אחר צעד דרך שכבות הרקמות מפני השטח למבנים עמוק של המוח-

הערה: הדגימה המוח להשתמש בהם כדי להדגים את פרוטוקול זה וידאו המלווה, תמונות בקפידה הוסר מגופה של פורמלין-חנטה האנושי המתקבלים לתכנית התורם הגוף של הספר לרפואה, אוסטרלי האוניברסיטה הלאומית. לתורם היה ללא היסטוריה של מחלת neuropathological. לאחר הסרת קרום הדורה, המוח היה מאוחסן ב- 10% הפתרון אתנול בטמפרטורת החדר במשך שלוש שנים.

1. הכנה

1. לקבל מוח שלם גווייה האנושי החנוטה ולאחר הסרת קרום הדורה ולאחסן המוח ב- 10% אתנול בטמפרטורת החדר לפני ניתוח.
   התראה: שימוש ציוד למיגון אישי בחדר מאוורר היטב בהתאם להנחיות מקומיות בעת הטיפול. להבטיח לכל המשתתפים מוכרים מוסדיים נהלי טיפול בטוח וסילוק חפצים האזמל וחד לפני התחלת פרוטוקול לנתיחה.
2. להכין את הכלים הבאים: מספריים, מלקחיים, להבים ומהדקים (15 מס, מס 22), בדיקה מתכת, הצד הקהה של ידית אזמל המתכת ( איור 1). השתמש הצד הקהה של הידית האזמל כדי למזער נזק סיבי העצב העדינים לשמר את ספינלי ( איור 2) סיבים עיקריים חומר לבן ¹³.
3. למקם את המוח כך השטח הגחון שלו פונה כלפי מעלה.

2. הליך ניתוח

הערה: הקרע לוקח כ 2-3 h כדי להשלים את

1. הסר את מאטר מעידה ואת להערכת משויכת בשתי האונות באמצעות זוג מלקחיים atraumatic (בלאנט).
2. בעדינות להרים את המוח הקטן ואתר את colliculi נחות. מקם את הלהב האזמל (מס 15) מחוברת ידית ארוכה האזמל סימטרית רק colliculi נחות ולחתוך axially דרך גזע המוח. לשמור על הלהב הכי קרוב אופקי ככל האפשר למנוע נזק המוח הקטן. . שמור על עצמך כדי לשמר את tectum של המוח האמצעי.
3. למקם את המוח כדי להציג את פיסורה השמאלית או הימנית. החל הכישור supramarginal, השתמש הצד הקהה של הידית ומהדקים בעדינות להסיר את השכבות קורטיקלית שטחית. בעדינות להתקדם לראשונה מעל, אז להלן את sulcus לרוחב כדי לחשוף את חבילות סיבים אופקיים האגודה פועל את הקודקוד, המצח, הצינוריות, בהתאמה.
4. בצע את הכיוון של סיבי הקשתת הגב סביב הגבול האחורי של insula התחברות לכוחו של fasciculi האורך כדי לחשוף את fasciculus מקושת.
5. . Anteriorly, הסר בעדינות בשאר השכבות קורטיקלית שטחית הטמפורלי התיכון ואת gyri חזיתית נחות כדי לחשוף את הסיבים שמאלי uncinate זה להתחבר הזמני המצחיות
6. לזהות את gyri קצרה של קליפת המבודדת ולאחר מכן להסיר את insula. הבא להסיר את הקפסולה קיצוני claustrum כדי לחשוף את הקפסולה חיצוניים המשמשים כבסיס. הערה הבליטה הנוצרת על-ידי גרעין lentiform עמוק הקפסולה. נע לכיוון המשטח הגבי של קליפת המוח, לחשוף את הסיבים של radiata קורונה ( איור 4).
7. להסיר את הקליפה הנותרת כבסיס חומר לבן על המשטח הגבי של המוח, כדי להשיג את למסוכן. להמשיך להשתמש בלנט-סוף הידית האזמל להסיר בקליפת cingulate כדי לחשוף את cingulum, ספינלי חומר לבן חיבור החומר מחורר הקדמי עם הכישור parahippocampal.
8. להשתמש באותה השיטה כדי להסיר cingulum האחורי כדי והשתרשה עמוק בלבה לחשוף את כפיס המוח, המורכבת commissural סיבי חיבור שתי ההמיספרות. Dorsum של הגוף (המטען) של כפיס המוח עכשיו יהיה גלוי ( איור 6).
9. חזור על שלבים 2.3 ל 2.8 על הכדור מוחי contralateral.
10. Palpate, לזהות את מידת לרוחב החדר באחד ההמיספרות. באמצעות בדיקה, לנקב את קיר ותקרה הנוזלים באתר של trigone משני. באמצעות סכין בגודל 24 (מחוברת ידית האזמל מס ' 4) הזן באמצעות דקירה-אתרים וגזור נלסון להיפתח לכל אורכה של הקרן נחותים של החדר הלטראלי.
11. עכשיו לחזור trigone חדרית משני להרחיב את החתך עליונית. לכיוון splenium של כפיס המוח (הקו המקווקו באיור 5).
12. חזור על שלבים 2.10 ו 2.11 על הכדור השני.
13. פתח בגוף הנוזלים לרוחב על ידי המשך החיתוך של trigone rostrally באמצעות לחתוך כ 3 ס"מ מקביל כפיס המוח בשתי ההמיספרות (קווים מנוקדים איור 6).
14. להצטרף את שני חתכים מקבילים האונה כל rostrally ברמה של מסכות ואת הקליפה ברמה של splenium של כפיס המוח. באמצעות מלקחיים, להחזיקו ביד האחרת, הרם בעדינות את כפיס המוח-splenium. עם זוג חדים קטנים מספריים, החזיק ביד הדומיננטית, להפריד את splenium מופרד משקע המשמש כבסיס. ברגע הגעתם לסוף rostral של הגוף, לחתוך את כפיס ולהסיר את זה
15. נסטלה השטח הגחוני של המוח לאורכו על כף היד האחרת כדי לייצב את אזורי עורף טמפורלית (החלק האחורי). במקביל, השתמשו ביד הדומיננטית כדי להחזיק בקצה הקדמי של המוח על-ידי הצבת את האצבעות מתנגדת בחוזקה אך בעדינות אצבע על גרעינים lentiform של שני הצדדים של המוח-
16. עדין באמצעות משיכת ומתפתל, בבקשות פיזית להפריד בין חלקי המוח לוקח טיפול מיוחד לשמור על מקלעת דמית העין ללא פגע anterior ואת אחורי. מומלץ כי עמית להיות נוכחים כדי להנחות את ההפרדה בעדינות סעיף כל הנותר חיבור רקמות במהלך תהליך באמצעות אזמל.

תוצאות

שיטה זו של דיסקציה חושף את המערכת חדרית על-ידי הפרדת המוח לתוך הקדמי וחלק אחורי (איור 7 ו איור 8). חלקה האחורי נשקף נוף פנימי trigone משני שממנו הקרניים האחורי והנחות ניתן לראות הארכת העורף, הצינוריות, בהתאמה (איור 8). ב ה...

Discussion

מטרת מאמר זה היה לתכנן מדריך לנתיחה על הפצת מורים ותלמידים שניתן להשתמש בו כדי לשפר את ההוראה והלמידה של עמוק חדרית ומבנים periventricular של המוח האנושי. אנחנו תכנן מדריך צעד אחר צעד בליווי תמונות, יחד עם משאב וידאו, זה יכול לשמש כדי לסייע להבנה של המורפולוגיה של החדרים מבנים הקשורים שלהם. הטכניק?...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Scalpel Blade No 15	Swann-Morton	0205	Scalpel blade
Scalpel Blade No 11	Swann-Morton	0203	Scalpel blade
Scalpel Blade No 24	Swann-Morton	0211	Scalpel blade
Long Scalpel handle No3L	Swann-Morton	0913	Scalpel handle
Short Scalpel handle No4G	Swann-Morton	0934	Scalpel handle
Scissors			Scissors
Atraumatic Forceps			Atraumatic forceps
Toothed Forceps			Toothed forceps
Genelyn Arterial Enhanced	GMS Inovations	AE-475	Arterial embalming media