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DOI: 10.3791/59592-v
Bradford Z. Mahon1,2, Jeffrey A. Mead3, Benjamin L Chernoff2, Maxwell H. Sims5, Frank E. Garcea4, Emily Prentiss5, Raouf Belkhir2, Sam J. Haber1, Sarah B. Gannon5, Steve Erickson5, Kelly A. Wright5, Michael Z. Schmidt5, Audrey Paulzak1, Vanessa C. Milano1, David A. Paul1, Kenneth Foxx1, Madalina Tivarus7,8, Jacob W. Nadler6, Jacqueline M Behr1, Susan O. Smith1, Yan Michael Li1, Kevin Walter1, Webster H. Pilcher1
1Department of Neurosurgery,University of Rochester Medical Center, 2Department of Psychology,Carnegie Mellon University, 3Public Relations and Communications,University of Rochester Medical Center, 4MOSS Rehabilitation Research Institute, Cognitive Neuroscience, 5University of Rochester Medical Center, 6Department of Anesthesiology and Perioperative Medicine,University of Rochester Medical Center, 7Department of Imaging Sciences,University of Rochester Medical Center, 8Department of Neuroscience,University of Rochester Medical Center
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
This article presents a multi-modal brain mapping program utilized in neurosurgery to identify brain regions critical for cognitive functions. The program integrates functional MRI to enhance surgical outcomes by mapping eloquent cortex areas in individual patients before tumor resection.
本文概述了一个多模态大脑映射程序,旨在识别支持单个神经外科患者关键认知功能的大脑区域。
所有脑肿瘤手术的目标是真正得到我们所说的最大的安全手术切除。这意味着,我们想切除所有的肿瘤,但我们不想有任何负面影响周围的正常脑组织。在雄辩的皮层进行脑肿瘤手术之前,患者被收治为转化大脑映射程序。
我们从功能 MRI 扫描获得的所有信息实际上都用于改善患者在手术时的结果。这个特殊的病人在手术前接受了fMRI,这个评估显示,肿瘤位于优越的前额陀螺体内,立即位于运动皮层之前。它揭示了肿瘤没有直接的语言表示。
结果显示,辅助运动区语言表示仅限于反半球。最后,在DTI分析中发现,前侧阿斯兰特带位于肿瘤前缘。我们总是从患者在横向脱毛位置进行显性正面肿瘤切除开始,但随后我们将患者卷回来,这样我们就不必放置轴管卷。
我们把枕头和其他泡沫装置放在病人周围,这样当他们醒来时,在测绘过程中花一两个小时或两个小时,病人在手术过程中会感到舒适。然后,我们必须把梅菲尔德头架,我们把头持有人放在头皮上。然后,我们注射局部麻醉剂,将三个针脚放置。
我们把梅菲尔德装置固定到桌子上和头骨上。然后,我们使用颅骨导航系统将患者头部注册到术前 MRI。在罗切斯特大学,我们使用 Brainlab 进行业务间导航,该系统在多个层面上为我们工作得很好。
手术的一个非常重要的步骤是执行局部麻醉块。我们在每个情况下使用大约30-40cc局部麻醉。封锁的第一阶段是将切口一直注射到头骨上。
然后我们执行区域块,在此情况下,阻断超轨道神经,奥里库多时神经,更大的腹膜神经,然后我们执行深层肌肉块,阻止时间是肌肉和耳朵上方的区域。同时,随着我们努力舒适地定位患者,神经生理学团队正在为他们将要执行的手术间监测做准备。认知科学团队正在设置他们的设备。
当患者在手术室醒来时,有一个小显示器位于他们前面,并连接到该监视器是一个麦克风,一个扬声器和一个摄像机。这允许我们在手术室复制我们在手术前研究患者时使用功能性 MRI 所做的一切。头顶表的优点是麻醉师和护士执业,以及认知科学家和神经生理学团队,在手术期间都能够接触到整个患者。
我们准备了一个颅骨切除术,它足够大,使我们能够绘制大部分运动皮层。这将使我们能够映射中间正面陀螺线中的任何语言函数。颅骨切除术也足够大,使我们能够在优越的前侧陀螺的前部获得肿瘤的前缘。
这使我们在这个特定情况下的方法与更简约的方法不同,在这种方法中,从直接肿瘤切除区域获得负面反应。一旦头皮是完全打开,我们在这种情况下做的第一件事是标记出肿瘤的位置,标记中线,然后开始决定我们将放置我们的毛刺孔,我们将在哪里做锯切。一旦 dura 完全打开,桥接静脉得到保护和与 dura 的中层方面分离,下一个目标是将电镀仪连接到头骨夹上,以便我们能够在放电阈值后进行测试,并在整个过程中执行电镀。
在开始手术的大脑映射部分之前,我们使用颅骨导航系统(本例中为 Brainlab)将双极刺激器与术前 MRI 在同一空间中注册。这使我们能够记录直接电刺激的每个位置的三维坐标。手术后,我们可以进行定量分析,将术前功能MRI与手术间刺激映射的后果联系起来,并最终与患者结果联系起来。
在大脑映射程序的开始阶段,我们通常从运动映射开始。从舌头区域开始,患者突出舌头,然后在非常低的毫微水平刺激,通常为5至1.0毫安,并寻找舌头缩回或面部运动,这将表明我们成功地映射了运动功能。啊,看看他的手
手腕旋转。告诉我,如果你有什么事。右肘?
右肘,完美。你读了课本。告诉我,如果你现在有什么刺痛。
啊,右脖子在这里?更多到后面。
在这个区域,肿瘤似乎在这里结束。这是手指、手、手腕和手臂的马达。腿电机很可能就在这里。
这是所有感官,我们有非常好的感官反应在手和一路到肩膀和脖子。所以现在的目标是采取肿瘤,并继续映射,在他的积极参与,映射足部运动活动,因为肿瘤的后缘是一个关键区域,我们要删除,而不会造成任何腿部的弱点。我们选择在肿瘤的后缘开始肿瘤切除,立即在运动皮层前。
这个决定的目的是,当病人清醒和充分合作时,开始后肢脱皮,以识别腿部运动皮层的前皮库,以切除肿瘤的皮库,并可能渗入白质,并且随着患者执行各种任务的上肢和下肢,我们随后能够完全切除肿瘤与罗兰区交汇处。一旦这个初始切除完成,我们然后自由开始肿瘤切除的前部,和肿瘤切除前比例。认识到如果患者的配合能力发生变化,我们已经成功地执行了手术中最危险的部分。
报告病人的运动,报告病人的灵巧,精确,是极其重要的。在这个特殊的情况下,护士执业者Sussu Smith与我们合作了20多年,她拥有数百次类似手术的经验,她的报告是手术团队中非常重要的一部分。检查他的脚
上下弯曲你的脚。摆动你的头趾, 向下推我的手, 拉起硬, 漂亮和强大。谢谢你,苏
别客气。在类似情况下,如果肿瘤位于优越的前侧陀螺仪中,我们已经能够识别DTI前侧肛门带的参与,并且我们已经成功地通过亚皮质刺激映射绘制了前肛门。黄色三角形在红色钻石的上方。
绿色圆圈在上面。我们显然警告病人和他的家人,一个短暂的SMA综合征可能发生。我们没有尝试绘制辅助马达区域图,因为它与肿瘤完全有关。
事实上,术后患者有一个微妙的SMA综合征,一些表达性失语症和一些不协调和非常轻微的失去运动控制在右上肢。但是,这很快就消失了,到第5天出院时,病人的检查是正常的。在过去的几年中,随着我们发展了我们的转化大脑映射程序,并且随着我们与认知科学同事的合作越来越紧密,我们已经发展了一种灵活的能力,根据肿瘤的位置,根据患者的需要定制手术和大脑映射部分。
因此,我们现在在数字知识和数学的映射方面已经发展了丰富的经验。53 加 18 等于 71.65 加 16 等于 81。我们还在语言功能的不同方面(包括命名、阅读和重复)的映射方面发展了丰富的经验。
这里是一个 in, inger 。这是一张热嘴。而且,我们最近还发展了在非主导半球映射音乐功能的能力。
大脑映射真的允许我们尽可能完整地进行手术,同时保持肿瘤周围脑组织的安全边际,我们试图在病例结束时保存这些空间。每次我们为脑肿瘤或癫痫患者做手术时,每次我们做手术,我们都有机会更多地了解大脑。
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