Verkennen van Deep Space - blootleggen van de anatomie van de Periventricular structuren te onthullen van de laterale ventrikels van het menselijk brein

Samenvatting

Deze paper toont het effectieve gebruik van een fiber dissectie methode te onthullen van de oppervlakkige witte stof traktaten en periventricular structuren van de menselijke hersenen, in de driedimensionale ruimte, om te helpen student begrip van ventriculaire morfologie.

Samenvatting

Anatomie studenten zijn meestal voorzien van tweedimensionale (2D) secties en beelden bij de studie van de cerebrale ventriculaire anatomie en studenten dit uitdagend vinden. Omdat de ventrikels negatieve ruimten gelegen diep in de hersenen zijn, is de enige manier om te begrijpen hun anatomie door waarderen hun grenzen gevormd door verwante structuren. Als we kijken naar een 2D weergave van deze ruimten, wordt in een van de kardinale vliegtuigen, niet ingeschakeld visualisatie van alle structuren die de grenzen van de ventrikels vormen. Dus, het gebruik van 2D secties alleen vereist studenten voor het berekenen van hun eigen mentale beeld van de 3D ventriculaire ruimten. Het doel van deze studie was het ontwikkelen van een reproduceerbare methode voor de ontrafeling van het menselijk brein om te maken van een educatieve hulpbron ter verbetering van de student inzicht te krijgen in de complexe relaties tussen de ventrikels en periventricular structuren. Om dit te bereiken, we een video resource die beschikt over een stapsgewijze handleiding met behulp van een fiber dissectie methode te onthullen van de ventrikels van het laterale en derde samen met de nauw verwante limbisch systeem en basale ganglia structuren gecreëerd. Een van de voordelen van deze methode is dat hierdoor de afbakening van de witte stof traktaten die moeilijk zijn te onderscheiden met behulp van andere technieken dissectie. Deze video gaat vergezeld van een schriftelijke protocol dat biedt een systematische beschrijving van het proces om te helpen bij de voortplanting van de hersendissectie. Dit pakket biedt een waardevolle anatomie onderwijs resource voor docenten en studenten. Door het volgen van deze instructies opvoeders leermiddelen kunnen maken en studenten kunnen worden geleid naar het produceren van hun eigen hersendissectie als een hands-on praktische activiteit. Het is raadzaam dat deze video-gids wordt opgenomen in neuroanatomie onderwijs om de student inzicht te krijgen in de morfologie en de klinische relevantie van de ventrikels.

Inleiding

Veel studenten worstelen om te begrijpen van de negatieve ruimten van het ventrikelstelsel, gelegen diep in de menselijke hersenen^1,2. Gebruikte bronnen beschikbaar voor studenten om te studeren van de ventrikels bevatten relatief ruwe representaties van de ingewikkelde 3D relaties van deze diep cerebrale structuren. Begrip van de 3D anatomie van de ventriculaire systeem en verwante structuren is met name belangrijk in Neurochirurgie omdat toegang tot de ventriculaire systeem een van de meest gebruikte technieken is voor het meten van de intracraniële druk, pak de ventriculaire systeem, en beheren van medicijnen³. Bovendien hebben de snelle vooruitgang in de medische beeldvorming noodzakelijk de ontwikkeling van vaardigheden in de interpretatie van 3D anatomie.

Tweedimensionale (2D) delen van de hersenen in verschillende vlakken zijn meestal gebruikt voor het visualiseren van de diepe breinstructuur dat de grenzen van de negatieve ventriculaire ruimten^{4 vormen}. 2D segmenten van de hersenen alleen zijn echter onvoldoende om studenten te begrijpen van de volledige omvang van de 3D-architectuur van de ventrikels en de fijne details in de regio zoals vezelbundels aansluiten van de cortex en subcorticale structuren⁵. Bijgevolg, opvoeders moeten vertrouwen op het vermogen van de student studeert voor het berekenen van een begrijpelijke 3D conceptie van de ventrikels⁴. Studenten die met ruimtelijke bewustzijn worstelen vinden het uiterst moeilijk om deze 3D-afbeelding te maken. Terwijl de plastic modellen en ventriculaire afgietsels een 3D-weergave van het ventrikelstelsel bieden, verzuimen om aan te tonen van de uitgebreide relaties die de grenzen van de ventrikels vormen. Studenten verwijderen vaak gedachteloos onderdelen van het plastic model voor toegang tot de ventriculaire systeem en begrijpen van de interconnecties. In dit proces, ze vaak kijken uit op de gedetailleerde relatieve posities voor elke structuur en verliezen begrip van hun relaties (bv vorming van het dak van de laterale ventrikels door het corpus callosum).

De ontwikkeling van nieuwe geautomatiseerde leermiddelen is ingegaan op enkele van deze beperkingen. Echter, veel van deze modellen zijn beperkt tot statische tekst en afbeeldingen en doen niet te profiteren van de interactiviteit aangeboden door deze nieuwe technologieën^7,8. Terwijl interactieve technologieën de gebruiker zodat kan draaien 3D computermodellen om te bestuderen van meerdere gezichtspunten, kan dit verwarrend sommige gebruikers vooral beginners die het uitdagend om te oriënteren structuren⁶te vinden. Bovendien is minder effectief in het onderwijzen van meer complexe anatomische structuren⁶interactieve computerbronnen gebleken. Dus, een van de uitdagingen in neuroanatomie onderwijs is om studenten te voorzien van middelen waarmee deze adequaat visualiseren de ventrikels en waarderen hun 3D-structuur en anatomische relaties met inbegrip van de delicate associatieve, projectie, en commissural vezelbundels die complexe relaties met de periventricular structuren²vormen.

Dissectie is aangetoond dat een uitstekende educatieve methode voor het leren anatomie^7,8. Een recente studie levert het bewijs van de voordelen van student dissectie in het leren van de neuroanatomie. In 2016, Rae et al. vond verbeterde kortetermijn- en langetermijnmaatregelen retentie van kennis van de neuroanatomie in studenten die deelnemen aan dissecties⁹. Hoewel er vooruitgang in de technologie blijven verbeteren de nauwkeurigheid en de interactiviteit van 3D computermodellen, de kennis verworven door middel van hands-on dissectie niet repliceerbaar digitaal op de huidige tijd¹⁰.

In deze studie, we gericht op het produceren van een reproduceerbare dissectie van een menselijk brein. We kozen voor een vezel dissectie methode omdat waarmee behoud van de gevoelige vezelbundels en periventricular grijze stof structuren beter de negatieve ruimte van de ventrikels definiëren.

Hier presenteren we een uitgebreide stapsgewijze gids voor het maken van een vervolgbaar model van de ventrikels en periventricular structuren samen met een begeleidende trainingsvideo voor gebruik in neuroanatomie onderwijzen en leren. Deze middelen kunnen worden aangewend voor onderwijzen en leren van de neuroanatomie van de hersenen door zowel docenten als studenten.

Protocol

alle methoden die hier worden beschreven zijn goedgekeurd door de menselijke onderzoek ethische commissie van de Australian National University. Als u wilt maken het ventriculaire model gebruikten we de Klingler vezel dissectie techniek ^{12 , 14}. De Klingler techniek is een tactiele dissectie-methode waarbij het verwijderen van kleine porties van de grijze massa van de cortex en peeling uit bundels van zenuwvezels, waardoor een stapsgewijze gids door de lagen weefsel van het oppervlak aan de diepe structuren van de hersenen.

Opmerking: het model van de hersenen gebruikt om aan te tonen van dit protocol in de begeleidende video en beelden werd zorgvuldig verwijderd uit een formaline-gebalsemd menselijke cadaver verkregen uit het lichaam donor programma van de Medical School, Australische Nationale universiteit. De donor had geen bekende geschiedenis van neuropathologische ziekte. Na verwijdering van de dura mater, de hersenen werd opgeslagen in 10% ethanol oplossing bij kamertemperatuur gedurende drie jaar.

1. voorbereiding

1. een hele hersenen te verkrijgen van een gebalsemde menselijke cadaver en verwijderen van de dura mater en opslaan van de hersenen in 10% ethanol op kamertemperatuur voordat dissectie.
   Let op: Gebruik persoonlijke beschermingsmiddelen in een goed geventileerde ruimte in overeenstemming met lokale richtsnoeren bij de behandeling. Zorgen dat alle deelnemers bekend bent met de institutionele procedures voor de veilige hantering en verwijdering van een scalpel en scherpe objecten vóór aanvang van het protocol van de dissectie.
2. Bereiden de volgende instrumenten: schaar, pincet, scalpel messen (nr. 15 / nr. 22), metalen sonde en het botte uiteinde van een metalen scalpel handvat ( Figuur 1). Gebruik het botte uiteinde van de handgreep scalpel voor beperking van schade aan het delicate zenuwvezels en de instandhouding van de grote witte stof vezel traktaten ( Figuur 2) ¹³.
3. Plaats van de hersenen, zodanig dat het ventrale oppervlak naar boven zijn gericht.

2. Dissectie Procedure

Opmerking: de dissectie duurt ongeveer 2 tot 3 h te voltooien

1. Verwijder de arachnoideavilli mater en bijbehorende therapieën van beide hersenhelften met behulp van een paar van de verlostang atraumatische (bot).
2. Voorzichtig til het cerebellum en zoek de inferieure colliculi. Plaats het scalpel blad (nr. 15) gekoppeld aan een lange scalpel greep net caudal aan de inferieure colliculi en axiaal doorsnijden de hersenstam. Houd het mes zo dicht mogelijk bij horizontale mogelijk om te voorkomen beschadiging van het cerebellum. Zorgen voor het behoud van de tectum van de veroorzaakt.
3. Plaatst de hersenen om te bekijken de links of rechts laterale horizontalis. Vanaf de supramarginal gyrus, kunt het botte uiteinde van de handgreep scalpel zachtjes het verwijderen van de oppervlakkige corticale lagen. Zachtjes vooruit eerst boven en onder de laterale Sulcus (hersenanatomie) te onthullen van de horizontale vereniging vezelbundels in de pariëtale, frontale en temporale lobben, respectievelijk uitgevoerd.
4. Volg de richting van de vezels overkoepelende rond de achterste rand van het aansluiten van de superieure en inferieure longitudinale fasciculi te onthullen de Fasciculus arcuatus insula.
5. Anteriorly, zachtjes het verwijderen van de resterende oppervlakkige corticale lagen midden temporele en inferieur frontale gyri te onthullen van de uncinate fascie vezels die verbinding maken met de stoffelijke en frontale kwabben
6. De korte gyri van de insulaire cortex identificeren en verwijder vervolgens de insula. Volgende Verwijder de extreme capsule en claustrum te onthullen van de onderliggende externe capsule. Opmerking de Ardennen gevormd door de lentiform kern diep is om de capsule. Op weg naar de dorsale oppervlak van de cortex, het onthullen van de vezels van de corona radiata ( Figuur 4).
7. Verwijder de resterende cortex en de onderliggende witte stof op het dorsale oppervlak van de hersenen te bereiken van de gyrus cingularis. Blijven de bot-uiteinde van de handgreep scalpel gebruiken om de cingularis cortex te onthullen van de cingulum, de witte stof traktaten aansluiten van de voorste geperforeerde stof met de parahippocampal gyrus.
8. De zelfde techniek gebruiken om de cingulum van posterieure aan anterior to reveal het corpus callosum, samengesteld uit commissural vezels verbinden de twee hersenhelften. Het dorsum van de hoofdtekst ("trunk") van het corpus callosum zullen nu zichtbaar ( Figuur 6).
9. Herhaal stap 2.3 tot en met 2.8 op de contralaterale cerebrale hemisfeer.
10. Palpate en de omvang van de laterale ventrikel op één van de hemisferen te identificeren. Met behulp van een sonde, doorprikken de laterale wand van de hartkamer op de site van de collaterale trigone. Met een mes van de grootte 24 (verbonden aan een nr.4 scalpel handvat) invoeren via de punctie-site en gesneden ondeugdelijkheid openstellen van de gehele lengte van de inferieure Hoorn van de laterale ventrikel.
11. Nu terugkeren naar de ventriculaire collateral trigone uit te breiden van de snede superiorly naar de splenium van het corpus callosum (gestippelde lijn in Figuur 5).
12. Herhaal stap 2.10 en 2.11 op het andere halfrond.
13. Het lichaam van de laterale ventrikel openen door voortzetting van de incisie van de trigone rostrally met behulp van een knip ongeveer 3 cm parallel aan het corpus callosum in beide halfronden (stippellijnen in Figuur 6).
14. Word lid van de twee parallelle insnijdingen in elk halfrond rostrally op het niveau van de genu en caudally op het niveau van de splenium van het corpus callosum. Met behulp van Tang, gehouden in de niet-dominante hand, til voorzichtig het corpus callosum op de splenium. Met een kleine scherpe schaar, gehouden in de dominante hand, de splenium van de onderliggende septum pellucidum te scheiden. Zodra u hebt bereikt de rostraal einde van het lichaam, snij het corpus callosum en verwijder van IT
15. Nestle het ventrale oppervlak van de hersenen in de lengte op de palm van je niet-dominante hand om te stabiliseren de occipital en temporele gebieden (achterste deel). Op hetzelfde moment, kunt uw dominante hand stevig maar voorzichtig Houd de voorste uiteinde van de hersenen door het plaatsen van uw tegen vingers en duim op de kernen van de lentiform van beide zijden van de hersenen.
16. Met zachte trekken en verdraaien bewegingen, fysiek gescheiden de voorste en achterste delen van de hersenen met speciale zorg de plexus choroideus om intact te houden. Het wordt aanbevolen dat een collega aanwezig om te leiden van de scheiding en zachtjes afdeling resterende hoeveelheid aansluiten van weefsels tijdens het proces met behulp van een scalpel.

Resultaten

Deze methode van dissectie blootstelt de ventriculaire systeem door te scheiden van de hersenen in een voorste en een achterste deel (Figuur 7 en Figuur 8). Het achterste gedeelte biedt een interne weergave aan de collaterale trigone waaruit de posterieure en inferieur hoorns kunnen worden gezien uit te breiden tot de occipitale en de temporale kwabben, respectievelijk (Figuur 8). I...

Discussie

Het doel van deze paper moest bedenken een dissectie gids voor verspreiding aan docenten en studenten die kunnen worden gebruikt ter verbetering van onderwijzen en leren van de diepe ventriculaire en periventricular structuren van het menselijk brein. We hebben bedacht een stapsgewijze handleiding met bijhorende afbeeldingen, samen met een video bron, die kunnen worden gebruikt om te helpen begrijpen van de morfologie van de ventrikels en hun bijbehorende structuren. De dissectie-techniek zelf is niet nieuw. Vezel dissec...

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
Scalpel Blade No 15	Swann-Morton	0205	Scalpelmes
Scalpel Blade No 11	Swann-Morton	0203	Scalpelmes
Scalpel Blade No 24	Swann-Morton	0211	Scalpelmes
Long Scalpel handle No3L	Swann-Morton	0913	Scalpelgreep
Short Scalpel handle No4G	Swann-Morton	0934	Scalpelgreep
Schaar			Schaar
Atraumatische pincet			Atraumatisch pincet
Getande pincet			Getand pincet
Genelyn Arterial Enhanced	GMS Inovations	AE-475	Arteriel conserveringsmiddel