Uma caixa de ferramentas baseada em ressonância magnética para planejamento neurocirúrgico em primatas não humanos

Resumo

O método descrito abaixo visa fornecer um protocolo abrangente para a preparação de neurocirurgia de primatas não humanos (NHP) utilizando uma nova combinação de métodos de impressão tridimensionais (3D) e extração de dados de ressonância magnética.

Resumo

Neste artigo, descrevemos um método de preparação cirúrgica que permite o planejamento prático de uma variedade de neurocirurgias em NHPs utilizando apenas dados extraídos de ressonância magnética (RM). Este protocolo permite a geração de modelos físicos impressos em 3D anatomicamente precisos do cérebro e do crânio, bem como um modelo de gel agarose do cérebro modelando algumas das propriedades mecânicas do cérebro. Esses modelos podem ser extraídos da ressonância magnética usando software de extração cerebral para o modelo do cérebro, e código personalizado para o modelo do crânio. O protocolo de preparação aproveita a tecnologia de impressão 3D de última geração para fazer cérebros, crânios e moldes interligados para modelos cerebrais em gel. Os modelos de crânio e cérebro podem ser usados para visualizar tecido cerebral dentro do crânio com a adição de uma craniotomia no código personalizado, permitindo uma melhor preparação para cirurgias diretamente envolvendo o cérebro. As aplicações desses métodos são projetadas para cirurgias envolvidas em estimulação e gravação neurológicas, bem como injeção, mas a versatilidade do sistema permite uma expansão futura do protocolo, técnicas de extração e modelos para um escopo mais amplo de cirurgias.

Introdução

A pesquisa de primatas tem sido um passo fundamental na progressão da pesquisa médica de modelos animais para ensaios em humanos^1,2. Isso é especialmente no estudo da neurociência e da engenharia neural, pois há uma grande discrepância fisiológica e anatômica entre cérebros de roedores e os de primatas não humanos (NHP)^1,2,3. Com tecnologias genéticas emergentes como quimiogenética, optogenética e imagem de cálcio que requerem modificação genética dos neurônios, a pesquisa de engenharia neural que estuda a função neural em NHP's ganhou especial atenção como modelo pré-clínico para a compreensão da função cerebral^{2,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16}. Na maioria dos experimentos de neurociência NHP, são necessárias medidas neurocirúrgicas para a implantação de diversos dispositivos, como postes de cabeça, câmaras de estimulação e gravação, matrizes de eletrodos e janelas ópticas^{4,5,6,7,10,11,13,14,15,17,18}.

Os laboratórios nhp atuais usam uma variedade de métodos que muitas vezes incluem práticas ineficazes, incluindo sedação do animal para caber as pernas de um poste da cabeça e aproximar a curvatura do crânio ao redor do local da craniotomia. Outros laboratórios encaixam o poste da cabeça no crânio em cirurgia ou empregam métodos mais avançados de obtenção das medidas necessárias para implantação, como a análise de um atlas cerebral nHP e ressonância magnética (MR) para tentar estimar curvaturas do crânio^2,10,11,16. Neurocirurgiões em NHPs também envolvem injeções de fluidos, e os laboratórios muitas vezes não têm como visualizar o local projetado de injeção dentro do cérebro^2,4,5,13,14, contando apenas com medidas estereoléxiis e comparação com exames de ressonância magnética. Esses métodos têm um grau de incerteza inevitável por não serem capazes de testar a compatibilidade física de todos os componentes complexos do implante.

Portanto, há a necessidade de um método não invasivo preciso para o planejamento neurocirúrgico em NHPs. Aqui, apresentamos um protocolo e metodologia para a preparação de cirurgias de implantação e injeção nesses animais. Todo o processo provém de ressonâncias magnéticas, onde o cérebro e o crânio são extraídos dos dados para criar modelos tridimensionais (3D) que podem então ser impressos em 3D. Os modelos de crânio e cérebro podem ser combinados para se preparar para cirurgias de craniotomia, bem como postes na cabeça com um nível aumentado de precisão. O modelo cerebral também pode ser usado para criar um molde para a fundição de um modelo de gel anatomicamente preciso do cérebro. O cérebro de gel sozinho e em combinação com um crânio extraído pode ser usado para se preparar para uma variedade de cirurgias de injeção. Abaixo descreveremos cada uma das etapas necessárias para a caixa de ferramentas baseada em ressonância magnética para preparação neurocirúrgica.

Protocolo

Todos os procedimentos de animais foram aprovados pelo Comitê de Uso e Cuidados com Animais da Universidade de Washington. Foram utilizados dois macaques rhesus masculinos (macaco H: 14,9 kg e 7 anos, macaco L: 14,8 kg e 6 anos).

1. Aquisição de imagens

1. Transporte o macaco para um scanner de ressonância magnética 3T e coloque o animal em um quadro estereotaxo compatível com MR(Tabela de Materiais).
2. Registo o T1 padrão (ângulo de lançamento = 8°, tempo de repetição/tempo de eco = 7,5/3,69 s, tamanho da matriz = 432 x 432 x 80, duração de aquisição = 103,7 s, Multicoil (Tabela de Materiais),número de médias = 1, espessura da fatia = 1 mm) imagens Anatômicas mr.
   NOTA: Para um isolamento do crânio bem sucedido, use os parâmetros de aquisição de ressonância magnética aplicados aqui para maximizar a separação entre crânio e cérebro.

2. Extração cerebral

1. No software de imagem MR para extração cerebral selecione Open | Imagem Aberta. Carregue a varredura T1 Quick Magnetization Prepared Rapid Gradient Echo (MPRAGE) adquirida na etapa 1.2 em um software de imagem MR(Tabela de Materiais).
2. Para extrair o cérebro, sob o menu suspenso plugins selecione Extrato cerebral (BET). Extrair em um limiar de intensidade em torno de 0,5− 0,7 e definir o valor do gradiente limiar para 0. Use repetidamente a função de extração em limiares de intensidade sucessivamente mais baixos até que o exame contenha apenas a anatomia cortical(Figura 1B).
   NOTA: Este é um processo iterativo porque o software não foi projetado para cérebros NHP e a extração não é precisa
3. Sob o menu região de interesse (ROI) selecione Limiar para ROI e selecione a opção para Shrink Wrap e 3D para criar um bitmap do cérebro. Isso converterá o volume em bits binários de um gradiente, o que agiliza os processos futuros de geração de modelos. Escolha um limiar (geralmente em torno de 600) para isolar o cérebro do tecido circundante. Este limiar pode ser encontrado pairando sobre a matéria cinzenta. Selecione OK para formar o bitmap.
4. Para criar uma superfície, selecione Build Surface sob o menu de imagem e insira o limiar usado para extrair o cérebro na etapa 2.3. Em seguida, selecione OK. A superfície resultante pode ser usada como referência para ajustar o valor do limiar para produzir a representação de maior qualidade da anatomia direcionada(Figura 1C).
5. Na guia de arquivo, selecione Salvar ou Salvar como, e salvar o ROI cerebral extraído como um arquivo .nii ou .nii.gz para uso na criação do modelo do cérebro.

3. Modelagem cerebral

1. Selecione | de dados de carga Escolha arquivos para adicionar e carregar o cérebro extraído salvo no tipo de arquivo .nii ou .nii.gz no software de processamento de imagem médica(Tabela de Materiais).
2. Passe o mouse sobre o menu de entrega de fatiadores na barra de ferramentas dos módulos e mova-se para todos os módulos. A partir desse menu selecione a funcionalidade do Editor. Clique em OK no aviso popup.
3. No menu do módulo Editor, selecione o Efeito Limiar e ajuste os controles deslizantes de alcance de limiar para que a porção do bitmap contendo o cérebro seja destacada em todas as três fatias. Ao carregar um bitmap, ajustar ambos os controles deslizantes a um valor de 1 seleciona todo o cérebro. Selecione Aplicar.
4. Abra o módulo do fabricante de modelos e, no menu suspenso dos volumes de entrada, selecione o arquivo bitmap gerado na etapa 3.3. Em Modelos, selecione Criar nova hierarquia de modelos. Depois de atribuir o nome do modelo à hierarquia, selecione Solicitar para criar o volume.
5. Salve o arquivo no formato .stl.
6. Para modificar ainda mais o modelo cerebral, carregue o arquivo .stl como um corpo gráfico em software de design auxiliado por computador(Tabela de Materiais)
   NOTA: Isso pode demorar um pouco, já que as superfícies cerebrais de malha importadas são muitas vezes bastante complexas.
7. Uma vez que o arquivo é importado, na árvore de recurso no lado esquerdo da tela clique nas crianças do corpo gráfico e suprima características gráficas desnecessárias até que apenas as características que contêm o cérebro permaneçam no arquivo. Salve o arquivo restante como um .prt para mais manipulação e como um .stl para impressão 3D. Salve o arquivo restante como um .prt para mais manipulação e como um .stl para impressão 3D.

4. Moldagem cerebral

1. Carregue o modelo cerebral extraído da seção 3 para o software de design auxiliado pelo computador abrindo o arquivo .prt. Na seção características do menu de inserção, selecione Converter para corpo de malha. Selecione o corpo gráfico do cérebro e converta-o.
2. Criando um molde de direita e esquerda do cérebro completo
   1. Clique no botão Esboçar e selecione o plano superior como o plano de esboço. Desenhe um retângulo contendo a totalidade do hemisfério direito ou esquerdo do cérebro. Selecione o recurso chefe/base extrude enquanto estiver no esboço e extrude um retângulo cúbico para conter a parte superior do cérebro.
      NOTA: O cubo pode ter que ser extrudado em duas direções para conter todo o hemisfério. Isso porque o ponto zero, onde o plano de extrusão está localizado, pode cair dentro do modelo cerebral. Extruir em ambas as direções garante que o molde abrangerá todo o volume de interesse.
   2. Na seção características do menu 'inserir', selecione Converter para corpo de malha. Selecione o cubo extrudado na pasta Corpos Sólidos e converta-o. Para criar o espaço negativo, subtraia o modelo do cérebro do cubo recém-extrudado usando o recurso Combinar e selecionando a opção subtraída.
   3. Repita os passos 4.2.1 e 4.2.2 para o outro hemisfério do cérebro (esquerda ou direita) e salve os arquivos resultantes como um .stl para impressão 3D e um .prt para posterior manipulação.
3. Criando um molde direito e esquerdo da metade superior do cérebro.
   1. Crie um esboço no plano superior e desenhe um retângulo contendo a totalidade do hemisfério direito ou esquerdo do cérebro. Selecione o recurso chefe/base extrude enquanto estiver no esboço e extrude com o recurso Offset from Plane selecionado. Compensar a extrusão até uma distância onde não há contornos pendentes na anatomia cerebral, capturando apenas a anatomia superior. Na seção características do menu 'inserir', selecione Converter para corpo de malha. Selecione o cubo extrudado na pasta Corpos Sólidos e converta-o.
   2. Para criar o espaço negativo, subtraia o modelo do cérebro do cubo recém-extrudado usando o recurso Combinar e selecionando a opção subtraída.
   3. Crie um plano de esboço no lado dorsal do molde e selecione Entidades de Conversão e, em seguida, selecione o esboço da etapa 4.3.1.
   4. Selecione o recurso chefe/base extrude enquanto estiver no esboço e, com a opção de extrude cego selecionada, extrude o corpo sólido aproximadamente 5 mm para incluir completamente a anatomia cerebral subtraída no molde.
   5. Repita as etapas 4.3.1-4.3.4 para o outro hemisfério do cérebro (esquerda ou direita) e salve os arquivos resultantes como um .stl para impressão 3D e um .prt para posterior manipulação.
4. Alterando as dimensões e localização do cubo e seguindo o mesmo protocolo (etapas 4.1 e 4.2), crie moldes que contenham diferentes partes do cérebro.
5. Para impressão 3D, use ~70% de densidade de enchimento e aumente a espessura da camada externa da impressão, a fim de minimizar o vazamento do material de moldagem. Se houver lacunas ou defeitos na impressão, preencha-os usando esmalte ou outro agente de ligação.

5. Modelagem de crânio

1. Importe a ressonância magnética QUICK MPRAGE da etapa 1.2 para o software de manipulação de matriz como um arquivo DICOM. O arquivo DICOM pode estar em quadros 2D separados. Se este for o caso, combine todos os quadros em uma matriz 3D. Certifique-se de que cada quadro 2D da matriz esteja exibindo uma fatia coronal.
2. Crie uma máscara binária cortando a matriz 3D usando um operador maior que o do operador para valores individuais de pixels. Ajuste o limiar de modo que a anatomia do crânio esteja sendo capturada pela máscara (ver arquivo de codificação suplementar CalibrateMask).
   NOTA: A máscara conterá quatro camadas distintas. Do lado de fora, eles serão chamados de "fora", "musculatura", "crânio" e "cérebro". Nesta fase, "fora" e "caveira" são 0 na máscara, e "musculatura" e "cérebro" são 1's.
3. Para remover a camada de "musculatura", processe cada quadro da máscara 3D separadamente, pegando iterativamente uma fatia 2D da máscara (ou seja, 3D_Mask(:,:,1)).
   1. Para cada quadro, selecione 0 pixels dos cantos do quadro na camada "externa" como a "semente". Em seguida, pesquise os vizinhos 0's até encontrar um pixel de 1 pixel. Continue procurando até que não se possa encontrar mais 0's. Converta todos os 0 conectados a 1. Isso é feito usando a função Matlab "imfill", com as entradas e saídas sendo [MASK2] = imfill (MASK1,LOCATIONS,CONNECTIVITY), onde MASK1 é sua máscara original, e MASK2 é o preenchido na máscara (ver arquivo de codificação suplementar FillExterior).
4. Algumas informações do crânio serão perdidas durante a remoção. Para mitigar a perda de informações, execute a etapa 5.3 nas três dimensões dos dados e mantenha-os separados.
   NOTA: Agora tanto "fora" quanto "musculatura" são 1's, e serão considerados como "fora". A máscara agora contém três camadas distintas, "fora", "crânio" e "cérebro". "Fora" e "cérebro" são 1, e "crânio" é 0' s.
5. Inverta os valores da máscara usando o operador ~ (ou seja, MASK2 = ~MASK1). Agora "crânio" é 1 e "fora" e "cérebro" são 0's.
6. Os 1 que estão se tocando em cada máscara podem ser considerados "objetos". Crie um índice de todos os objetos em cada máscara usando a função Matlab "bwconncomp", com as entradas e saídas sendo [CC] = bwconncomp(MASK), onde MASK é a matriz da máscara 3D, e CC é um objeto estrutural contendo os valores de índice de cada objeto, o número de objetos e o tamanho da matriz. Para cada máscara, remova todos os objetos, exceto o maior contendo mais voxels, definindo os valores dos objetos menores para 0's (ver arquivo de codificação suplementar RemoveNoise).
7. Adicione as máscaras criadas a partir de cada passe (ver arquivo de codificação suplementar MergeMasks).
8. Dimensione o cérebro para uma resolução consistente.
   1. A partir do cabeçalho DICOM, compare o tamanho da etapa entre cada quadro da ressonância magnética com as dimensões de cada pixel.
   2. Se esses valores forem diferentes, defina um fator de escala para compensar a diferença de resolução entre o tamanho da etapa e o tamanho do pixel para cada voxel. Por exemplo, se cada quadro estiver a 1 mm de distância, e a dimensão do pixel for de 0,33 mm x 0,33 mm, o fator de escala será de 3.
   3. Adicione voxels vazios adicionais à máscara 3D até que a dimensão de resolução mais baixa da máscara seja maior por um fator definido pelo fator de escala (ver arquivo de codificação suplementar "ScaleMask").
   4. Interpolar linearmente valores na máscara até que a máscara preencha o novo espaço.
   5. Exportar crânio como um arquivo .stl ou um tipo de arquivo semelhante para impressão 3D.

6. Criação de craniotomia no modelo de crânio 3D

1. Utilizando o arquivo de ressonância magnética da etapa 5.1, identifique manualmente a localização aproximada da craniotomia a partir de marcos anatômicos encontrados no atlas cerebral macaque (por exemplo, sulcus central)¹⁹.
   1. Veja uma fatia individual da matriz 3D (semelhante ao passo 5.3).
   2. Digitalize manualmente para frente ou para trás através da matriz 3D até que sejam localizados marcos anatômicos reconhecíveis.
   3. Salve o número do quadro como a coordenada z (ou seja, 3D_Mask(:,:,z)
   4. Use uma ferramenta de seleção de dados para salvar as coordenadas x e y de um único ponto neste quadro para que a craniotomia seja centrada no uso da função Matlab "getpts", com as entradas e saídas sendo [x,y] = getpts. "getpts" abre uma interface de usuário, clique no quadro desejado (ver arquivo de codificação suplementar LocateCraniotomia).
2. Converta o raio da craniotomia pretendida de mm para voxels usando as informações no cabeçalho DICOM.
3. Usando o ponto especificado na etapa 6.1 como ponto central, defina todos os voxels dentro do raio definido em 6,2 a zero na máscara da etapa 5.8.4 usando o arquivo de codificação suplementar Craniotomia,onde as entradas e saídas são [craniotomiaMask] = Craniotomia (máscara, x, y, z, raio, X, Y, Y, Z, resolução)onde cranitomyMask é uma matriz 3D com uma craniotomia removida, a máscara é a matriz 3D inicial, x,y,z são as coordenadas do ponto central da craniotomia, raio é o raio da craniotomia, X,Y,Z são vetores de grade da matriz 3D, e resolução é o seu raio definido na etapa 6.2 (ver Suplemento arquivo de codificação craniotomia).
4. Para craniotomias múltiplas, repita as etapas 6.1-6.3 para cada craniotomia única.
5. Exportar crânio como um arquivo .stl ou um tipo de arquivo semelhante para impressão 3D.

Impressão .3D 7

NOTA: São utilizados dois tipos de impressoras 3D para protótipos físicos(Tabela de Materiais). Para as seguintes especificações, todas as configurações de software de impressora 3D e impressão devem ser padrão, a menos que seja mencionado de outra forma.

1. Para imprimir os protótipos e moldes, use uma impressora PLA padrão (Tabela de Materiais) e crie o G-Code com as seguintes configurações de impressora e software: densidade interna >50% (isso é especialmente importante para os moldes, pois eles devem conter líquido), padrão de preenchimento interno de favo de mel rápido, padrão de preenchimento externo retilíor, temperatura da placa = 50 °C e temperatura extruder = 230 °C.
2. A fim de imprimir modelos de maior fidelidade do cérebro e do crânio use uma impressora de nível industrial para fazer uma impressão combinada de estireno de butadieno de acrilonitrilo (ABS) para o modelo e um material de suporte dissolvido(Tabela de Materiais). Em seguida, crie o G-Code e com as seguintes configurações da impressora: estilo de preenchimento Esparso - Alta Densidade. Todas as outras configurações serão definidas automaticamente para a configuração padrão apropriada.
   1. Dissolva o modelo em solvente de suporte(Tabela de Materiais) por ~12 h.
3. Depois de implementar as configurações apropriadas da impressora, pressione Iniciar e observar a primeira camada da impressão para garantir que a camada base esteja limpa e uniforme.
4. Após a impressão 3D dos moldes, remende os orifícios visíveis com esmalte(Tabela de Materiais)para garantir uma vedação mais apertada.
   NOTA: Os modelos de cérebro e crânio impressos em 3D podem ser combinados inserindo o modelo cerebral na parte inferior aberta do crânio. Remover a anatomia dos olhos pode facilitar a colocação do modelo cerebral sem perder informações importantes. Quando colocado dentro do crânio, o cérebro naturalmente se alinha à posição anatomicamente correta.

8. Preparação de agarose

1. Misture o pó de ágar(Tabela de Materiais) e o pó de goma de feijão gafanhoto(Tabela de Materiais) em uma proporção de 1:4 por massa.
2. Combine a mistura em pó com 1x solução tamponada de fosfato(Tabela de Materiais) a uma solução de concentração de 0,6% em um frasco de Erlenmeyer.
   NOTA: As concentrações utilizadas por outros laboratórios caem em uma faixa de 0,5%-0,6%^20,21.
3. Coloque o micro-ondas na potência máxima e coloque o frasco contendo a solução no micro-ondas por 2 minutos.
4. Observe a solução. Quando a solução começar a borbulhar, pare o micro-ondas e o temporizador, remova o frasco e gire vigorosamente. Coloque o frasco de volta no micro-ondas e retome o micro-ondas e o temporizador.
   NOTA: O objetivo é aquecer a solução sem reduzir significativamente o volume devido à evaporação durante a ebulição.
5. Repita o passo 8.4 até que os dois minutos esteja completo.
6. Remova o frasco e mantenha o redemoinho para evitar que a solução se ajuste no frasco.
7. Corra água fria do lado de fora do frasco para resfriar a solução enquanto gira. Esfrie a solução até que o exterior do frasco esteja quente ao toque, ainda tolerável e seguro, para evitar que a solução deforme o molde plástico nas etapas seguintes.
8. Gire o frasco enquanto transporta a solução para o molde para evitar o endurecimento prematuro.

9. Moldagem de agarose

NOTA: O processo de moldagem de agarose descrito abaixo é o mesmo para os moldes do hemisfério superior e metade superior do hemisfério

1. Despeje a solução de agarose em um dos moldes cerebrais até ficar cheio. Continue a rodar a solução restante no frasco.
2. Monitore o nível de solução no molde para vazamentos. Reabastecer o molde conforme necessário, uma vez que a configuração agarose selará quaisquer vazamentos no molde.
3. Deixe que a solução no molde fique sem perturbação à temperatura ambiente até que a solução seja definida e endurecida em um sólido.
   NOTA: Embora os tempos de espera possam variar dependendo do volume da solução e outros fatores, 2h é considerado um tempo de espera confiável.
4. Use uma espátula para remover suavemente o modelo de gel do molde. Seja estratégico com a localização da inserção de espátula no molde, a fim de evitar possíveis deformações na superfície do molde.
5. Para retardar o processo natural de evaporação e exposição a agentes biológicos, coloque o modelo de gel em um recipiente selado em uma geladeira.

10. Injeção no modelo de gel de agarose

1. Prepare a bomba para infusão e fixe-a em um braço estereotaxic em uma estrutura estereotaxic(Tabela de Materiais). Posicione a bomba para a trajetória correta da injeção e localização normal à superfície do modelo de gel da seção 9.
2. Encha uma seringa de 250 μL(Tabela de Materiais)com água DI. Monte a seringa na bomba(Tabela de Materiais).
   NOTA: Antes de desenhar qualquer corante, a água DI deve encher completamente a cânula de injeção(Tabela de Materiais). Dessa forma, quando o corante é elaborado através da cânula não há compressão ou expansão do ar pelo êmbolo que possa impactar o volume de injeção.
3. Use o condutor da bomba(Tabela de Materiais)para retirar a coloração dos alimentos (Tabela de Materiais) na seringa para o volume alvo para injeção. Injete a coloração dos alimentos lentamente até que uma pequena pérola se forme na ponta da cânula para evitar que bolhas de ar sejam injetadas no gel. Seque a conta da ponta da cânula.
4. Posicione o modelo de gel sob a cânula. Abaixe a cânula até que a ponta toque a superfície do modelo de gel. Observe as medidas no braço estereotaxic.
5. Abaixe a cânula no modelo de gel de forma rápida e suave para a profundidade de injeção do alvo e certifique-se de que a superfície do gel selou ao redor da cânula.
6. Execute a bomba e observe a propagação da coloração dos alimentos até que o volume alvo seja injetado. Comece com uma taxa de fluxo de 1 μL/min e aumente para 5 μL/min com 1 μL/min passos a cada minuto. A disseminação da coloração alimentar no gel é uma aproximação da propagação de um vetor viral no cérebro.
7. Remova a cânula do gel de forma rápida e suave.
8. Capture imagens da disseminação da coloração alimentar com um dispositivo fotográfico (Tabela de Materiais) e meça fisicamente as dimensões da embolia, a fim de calcular o volume elipsoide da injeção. Esta abordagem é possível devido à natureza transparente do gel.

Resultados

A manipulação e análise das Ressonâncias Magnéticas como medida de planejamento de craniotomia pré-operatória tem sido utilizada com sucesso nos últimos^2,5,10,16. Este processo, no entanto, foi muito aprimorado pela adição da modelagem 3D do cérebro, crânio e craniotomia. Conseguimos criar com sucesso um modelo físico anatomicamente preciso do cérebro que refletisse a área de int...

Discussão

Este artigo descreve uma caixa de ferramentas para preparação para neurocirurgias em NHPs usando modelos físicos e CAD de anatomia do crânio e cérebro extraídos de ressonâncias magnéticas.

Enquanto os modelos de crânio e cérebro extraídos e impressos em 3D foram projetados especificamente para a preparação de cirurgias de craniotomia e implantes pós-cabeça, a metodologia se presta a várias outras aplicações. Como descrito anteriormente, o modelo físico do crânio permite a p...

Materiais

Name	Company	Catalog Number	Comments
3D Printing Software (GrabCAD Print)	Stratasys	Version 1.36	Used for High quality 3D printing
3D Printing Software (Simplify 3D)	Simplify3D	Version 4.1	Used for PLA 3D printing
Agarose	Benchmark Scientific	A1700	Used for making gel brains
Black Nail Polish	L.A. Colors	CNP637	Used for gel molding
Cannula (ID 450 um, OD 666 um)	Polymicro Technologies	1068150625	Used to inject dye into gel brain
Catheter Connector	B Braun	PCC2000	Perifix for 20-24 Gage epidural catheters; Units per Cs 50
Dremel 3D Digilab 3D45 printer	Dremel	F0133D45AA	Used for prototyping in PLA
ECOWORKS	Stratasys	300-00104	Used to dissolve QSR support structures
Erlymeyer flask	Pyrex	4980	Used for gel molding
Ethyl cyanoacrylate	The Original Super Glue Corp.	15187	Used to make combined cannula
Graduated cylinder		3023	Used for gel molding
HATCHBOX PLA 3D Printer Filament	HATCHBOX	3DPLA-1KG1.75-RED/3DPLA-1KG1.75-BLACK	1kg Spool, 1.75mm, Red/Black
Locust Bean Gum	Modernist Pantry	1018	Gumming agent for gel brain mixtures
MATLAB	MathWorks	R2019b	Used for skull extraction
McCormick Yellow Food Color	McCormick		Used for dye injection
Microwave	Panasonic	NN-SD975S	Used for agarose curing
MR Imaging Software (3D Slicer)	3D Slicer	Version 4.10.2	Used for 3D model generation
MR Imaging Software (Mango with BET plugin)	Reasearch Imaging Institute	Version 4.1	Used for brain extraction
Philips Acheiva MRI System	Philips	4522 991 19391	Used to image non-human primates
Phosphate Buffered Solution	Gibco	70011-044	10X diluted with DI water to 1X
Pump	WPI	UMP3T-1	Used for dye injection
Pump driver	WPI	UMP3T-1	Used for dye injection
Refrigerator	General Electric		Used to preserve agarose gel
Scientific Spatula	VWR	82027-494	Used to extract gel molds
SolidWorks	Dassault Systemes	2019
Stratasys ABS-M30 filament	Stratasys	333-60304	Used for high quality 3D printing
Stratasys F170 3D printer	Stratasys	123-10000	Used for high quality 3D printing
Stratasys QSR support	Stratasys	333-63500	Used to create supports with ABS model
Syringe	SGE	SGE250TLL	Used for dye injection