Методическая статья

Изучение космоса - раскрытие Анатомия перивентрикулярной структур раскрыть боковые желудочки головного мозга человека

DOI:

10.3791/56246

⸱

22 октября 2017 г.

 ,  ,  , 
1Medical School, College of Medicine, Biology and Environment, Australian National University

* These authors contributed equally

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Этот документ демонстрирует эффективное использование метода рассечение волокна выявить участки поверхностных белого вещества и перивентрикулярной структуры человеческого мозга, в трехмерном пространстве, для оказания помощи студент понимание желудочков морфологии.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Анатомия студентов обычно предоставляются с двухмерный (2D) секций и изображения при изучении церебральная Вентрикулярная анатомии и студентов найти это сложной. Потому что желудочки отрицательные помещений, расположенных глубоко внутри мозга, единственный способ понять их анатомии является высоко оценивая их границ, образованный соответствующих структур. Глядя на 2D представление этих пространств, в любом из кардинальных самолетов, не позволят визуализации всех структур, которые образуют границы желудочков. Таким образом используя 2D разрезах только требует от студентов для вычисления собственных мысленный образ 3D желудочков пространства. Целью данного исследования было разработать воспроизводимые метод для рассечения человеческий мозг для создания образовательных ресурсов для повышения студент понимание сложных взаимосвязей между желудочков и перивентрикулярной структур. Для достижения этой цели, мы создали видео-ресурс, который имеет пошаговое руководство, с помощью метода рассечение волокна раскрыть третьего и боковых желудочков вместе с тесно связанных структур лимбической системы и базальных ганглиев. Одним из преимуществ данного метода является, что он позволяет разграничения участков белого вещества, которые трудно отличить, используя другие методы вскрытия. Это видео сопровождается письменный протокол, который обеспечивает систематическое описание процесса для оказания помощи в воспроизводство мозг рассечение. Этот пакет предлагает ценные анатомии учебных ресурсов для преподавателей и студентов. Следуя этим инструкциям преподаватели смогут создавать учебных ресурсов и студенты могут руководствоваться производить свои собственные рассечение мозга как практический практической деятельности. Мы рекомендуем, что это видео руководство включены в нейроанатомия, обучения для повышения студент понимание морфология и клиническая значимость желудочков.

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Многие студенты пытаются понять отрицательные запрещено желудочковой системы, расположенные глубоко внутри мозга человека1,2. Часто используемые ресурсы доступны для студентов для изучения желудочков обеспечивают относительно сырой представлений сложные 3D отношений этих глубоких мозгового структур. Понимание 3D Анатомия желудочковой системы и связанных с ним структур особенно важна в нейрохирургии потому, что доступ к желудочковой системы является одним из наиболее используемых методов, чтобы измерить внутричерепное давление, распаковать желудочков системы и Администрирование лекарства3. Кроме того быстрое достижений в области медицинской визуализации обусловили развитие навыков в интерпретации 3D анатомии.

Двухмерный (2D) секции мозга в разных плоскостях обычно используются для визуализации глубоких мозговых структур, которые образуют границы негативные желудочков пространства4. Однако 2D срезы мозга только недостаточно, чтобы позволить студентам понять в полной мере 3D архитектура желудочков и мелкие детали региона, таких как расслоений, соединяющий коры и подкорковых структур5. Следовательно педагоги вынуждены полагаться на способность студентов для вычисления доступной 3D концепции желудочков4. Студенты, которые борются с пространственной осведомленности чрезвычайно трудно создать этот 3D изображение. Хотя пластиковые модели и желудочковая слепки обеспечивают 3D представление желудочковой системы, они не демонстрируют всеобъемлющие отношения, которые формируют границы желудочков. Студенты часто бездумно удалить части пластиковые модели для доступа к желудочковой системы и понимать ее взаимосвязей. В этом процессе они часто выходят на подробные относительные позиции каждой структуры и теряют понимание их взаимосвязи (например , формирование крыши боковых желудочков, мозолистого).

Разработка новых компьютеризированных учебных инструментов рассмотрела некоторые из этих ограничений. Однако многие из этих моделей являются ограниченными для статического текста и изображений и не воспользоваться интерактивности, предлагаемые эти новые технологии7,8. В то время, как интерактивные технологии позволяют пользователю вращать 3D компьютерных моделей для изучения разных точек зрения, это может запутать некоторых пользователей особенно новичков, которые сложно сориентироваться структуры6. Кроме того было показано интерактивные компьютерные ресурсы, менее эффективными в обучении более сложные анатомические структуры6. Таким образом, одной из задач в области образования нейроанатомия является обеспечить студентам с ресурсами, которые позволяют им адекватно визуализировать желудочков и ценим их 3D структура и анатомические отношения, включая деликатные ассоциативный, проекция, и спаечный расслоений, которые образуют сложные отношения с перивентрикулярной структуры2.

Вскрытие было показано, быть отличным образовательных метод для изучения анатомии7,8. Недавнее исследование предоставляет доказательства преимуществ рассечение студентов в процессе обучения нейроанатомия. В 2016 году РАЭ et al. нашли улучшение краткосрочных и долгосрочных удержания нейроанатомия знаний студентов, участвующих в Анатомирование9. Хотя достижения в области технологии по-прежнему повышения точности и интерактивность 3D компьютерных моделей, знания, полученные через практический рассечение не могут быть реплицированы цифровой в настоящее время10.

В этом исследовании мы стремились производить воспроизводимый рассечение человеческого мозга. Мы выбрали метод вскрытия волокна, потому что позволяет сохранение деликатного расслоений и перивентрикулярной серых вопрос структуры, чтобы лучше определить негативное пространство желудочков.

Здесь мы представляем полное пошаговое руководство по созданию prosection модели желудочков и перивентрикулярной структуры вместе с сопровождающей обучающее видео для использования в нейроанатомия преподавания и обучения. Эти ресурсы могут использоваться для преподавания и обучения нейроанатомия мозга, преподавателей и студентов.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

все методы, описанные здесь были одобрены человека Комитет по этике исследований Австралийского национального университета. Для создания желудочков модели мы использовали Klingler волокна рассечение технику 12 , 14. Klingler техника является тактильный рассечение метод, который включает в себя удаление небольшой части серого вещества коры и отшелушивающим пучки нервных волокон, таким образом обеспечивая пошаговое руководство через слои ткани от поверхности до глубинных структур мозга.

Примечание: мозг образца используется для демонстрации этот протокол в сопровождающих видео и изображения тщательно удалены из формалин бальзамировали человека труп, полученные из тела доноров программы медицинской школы, Австралийский Национальный университет. Доноров было не известна история патологического болезни. После удаления твердой мозговой оболочки, мозг хранился в 10% растворе этанола при комнатной температуре на три года.

1. Подготовка

  1. получить весь мозг от забальзамированное человеческий труп и удалить твердой мозговой оболочки и хранить мозга в 10% этанола при комнатной температуре до диссекции.
    Предупреждение: Используйте средства индивидуальной защиты в хорошо проветриваемом помещении в соответствии с местными руководящими принципами при обработке. Убедитесь, что все участники знакомы с институциональными процедурами для безопасного обращения и утилизации скальпель и sharp объектов перед началом протокол вскрытия.
  2. Подготовить следующие инструменты: ножницы, щипцы, лезвия скальпеля (№ 15 и № 22), зонд металла и тупой конец металла скальпель ручки ( рис. 1). Используйте тупой конец ручки скальпеля для минимизации повреждения тонкий нервных волокон и сохранению основных белого вещества волокна участки ( рис. 2) 13.
  3. Позиция мозга, так, что его вентральной поверхности вверх.

2. Процедура вскрытия

Примечание: Анатомирование занимает приблизительно 2-3 ч для завершения

  1. Удалить паутинной и связанные сосудистую из обоих полушарий, используя пару атравматичный (тупой) щипцов.
  2. Осторожно поднимите мозжечка и найдите нижней холмов. Поместите лезвие скальпеля (№ 15) придает дескриптор длиной скальпель, просто каудально к нижней холмов и осево прорезать ствола мозга. Держите лезвия как можно ближе к горизонтально избежать повреждения мозжечка. Позаботьтесь, чтобы сохранить tectum мозга.
  3. Позиция мозга для просмотра левой или правой боковой щели. Начиная запредельное извилины, используйте тупой конец ручки скальпель аккуратно удалить поверхностных корковых слоев. Осторожно двигаться вперед сначала выше, а затем ниже боковой борозды раскрыть горизонтальный ассоциации расслоений, работает в теменной, лобных и височных долях, соответственно.
  4. Следовать в направлении волокон, выгибая вокруг задней границы insula подключения верхней и нижней продольной fasciculi раскрыть аркообразный fasciculus.
  5. Кпереди осторожно удалите оставшиеся поверхностных корковых слоев середине височной и нижней лобной извилины раскрыть крючковатыми махровые волокон, которые подключения временных и лобных долей
  6. Определить короткие извилины островной коры, а затем удалить островковой. Далее удалите экстремальных капсулу и Клауструм выявить основные внешние капсулы. Обратите внимание выпуклость, образованный Чечевицеобразное ядро глубоких в капсуле. Переход к спинной поверхности коры, выявить волокна короны Радиата ( рис. 4).
  7. Удалить оставшиеся коры и базовой белого вещества на поверхности спинного мозга, чтобы достичь поясной извилины. Продолжать использовать туп конца ручки скальпеля для удаления поясной коры выявить cingulum, участки белого вещества, соединяющих переднюю перфорированные вещество с парагиппокампальной извилины.
  8. Использовать тот же метод для удаления cingulum из кзади предшествовавшие раскрыть мозолистого, состоящий из спаечном волокон, подключение двух полушарий. Спинку мозолистого тела (ствол) теперь будет видно ( рис. 6).
  9. Повторите шаги 2.3 до 2,8 в контралатеральной полушарии головного.
  10. Ощупывайте и определить масштабы бокового желудочка на одном из полушарий. С помощью зонда, прокола боковой стенке желудочка на сайте залога trigone. Введите с помощью лезвия размер 24 (прилагается к ручке скальпель № 4) через прокол сайт и вырезать книзу, чтобы открыть по всей длине нижнего рога бокового желудочка.
  11. Теперь вернуться к желудочковой залога trigone расширить разрез главно к валика мозолистого тела (пунктирная линия на рис. 5).
  12. Повторите шаги 2.10 и 2.11 на другом полушарии.
  13. Открыть тело бокового желудочка, продолжая разрез от trigone рострально используя вырезать приблизительно 3 см параллельно мозолистого в обоих полушариях (пунктирные линии на рис. 6).
  14. Присоединиться к две параллельные надрезы в каждом полушарии рострально на уровне genu и каудально на уровне валика мозолистого тела. С помощью щипцов, держать в руке недоминирующих, осторожно поднимите мозолистого на валика. С парой небольших острые ножницы, доминирующей руке отделите от базового перегородки pellucidum валика. Как только вы достигли ростральной конца тела, вырезать мозолистого тела и удалить it.
  15. Nestle вдоль вентральной поверхности головного мозга на ладони недоминирующих стабилизировать затылочной и височной областях (задняя часть). В то же время, используйте доминирующей рукой твердо, но осторожно провести передней конец мозга, поместив пальцы против и большой палец на ядер чечевицеобразный обеих сторон мозга.
  16. Использование нежный потянув и скручивания движения, физически отделить передней и задней части мозга, принимая особого ухода, чтобы сохранить нетронутыми сосудистое сплетение. Рекомендуется, что коллега присутствовать руководство разделения и аккуратно раздел, все остальные соединения тканей во время процесса с помощью скальпеля.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Этот метод вскрытия предоставляет желудочковой системы, разделив на передней и задней части мозга (рис. 7 и Рисунок 8). Задняя часть предлагает внутренний вид залога trigone, из которого можно увидеть заднего и нижнего рога, расширения для затылочной и височных долях, соответственно (рис. 8). В уступает/временной рог гиппокампа, который образует его медиальной стенки, хорошо видна к...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Цель этого документа было разработать рассечение руководство для распространения для преподавателей и студентов, которые могут быть использованы для расширения преподавания и обучения глубокие желудочков и перивентрикулярной структур человеческого мозга. Мы разработали шаг за шагом руководство с сопровождающим изображения, вместе с видео-ресурс, который может использоваться для оказания помощи понимания морфология желудочков и их связанные структуры. Сама техника рассечения не является новой. Рассечение волокна ранее не ...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы заявляют, что они имеют никакого конфликта интересов.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы хотели бы поблагодарить доноров и их семьям за их щедрый подарок. Спасибо г-н Сяо Суан ли, который записал видео и помог с видео редактирования; Г-жа Ханна Льюис и г-н Луи Сабо для оказания технической поддержки; и профессор Ян провис обзор видео и обеспечение вклада в видео контента.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Лезвие скальпеля No 15Swann-Morton0205Лезвие скальпеля
Лезвие скальпеля No 11Swann-Morton0203Лезвие скальпеля
Лезвие скальпеля No 24Swann-Morton0211Лезвие скальпеля
Длинная ручка скальпеля No3LSwann-Morton0913Ручка скальпеля
Короткая ручка скальпеля No4GSwann-Morton0934Ручка скальпеля
НожницыНожницы
Атравматические щипцыАтравматические щипцы
Зубчатые щипцыЗубчатые щипцы
Genelyn Arterial EnhancedGMS InovationsAE-475Средства для артериального бальзамирования

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Smith, D. M., et al. A virtual reality atlas of craniofacial anatomy. Plast Reconstr Surg. 120 (6), 1641-1646 (2007).
  2. Estevez, M. E., Lindgren, K. A., Bergethon, P. R. A novel three-dimensional tool for teaching human neuroanatomy. Anat Sci Educ. 3 (6), 309-317 (2010).
  3. Mortazavi, M. M., et al. The ventricular system of the brain: a comprehensive review of its history, anatomy, histology, embryology, and surgical considerations. Childs Nerv Syst. 30 (1), 19-35 (2014).
  4. Drapkin, Z. A., Lindgren, K. A., Lopez, M. J., Stabio, M. E. Development and assessment of a new 3D neuroanatomy teaching tool for MRI training. Anat Sci Educ. 8 (6), 502-509 (2015).
  5. Ruisoto Palomera, P., JuanesMéndez, J. A., Prats Galino, A. Enhancing neuroanatomy education using computer-based instructional material. Computers in Human Behavior. 31 (0), 446-452 (2014).
  6. Chariker, J. H., Naaz, F., Pani, J. R. Item difficulty in the evaluation of computer-based instruction: an example from neuroanatomy. Anat Sci Educ. 5 (2), 63-75 (2012).
  7. Bouwer, H. E., Valter, K., Webb, A. L. Current integration of dissection in medical education in Australia and New Zealand: Challenges and successes. Anatomical sciences education. 9 (2), 161-170 (2016).
  8. Nwachukwu, C., Lachman, N., Pawlina, W. Evaluating dissection in the gross anatomy course: Correlation between quality of laboratory dissection and students outcomes. Anatomical Sciences Education. 8 (1), 45-52 (2015).
  9. Rae, G., Cork, R. J., Karpinski, A. C., Swartz, W. J. The integration of brain dissection within the medical neuroscience laboratory enhances learning. Anatomical Sciences Education. , (2016).
  10. Choi, C. Y., Han, S. R., Yee, G. T., Lee, C. H. Central core of the cerebrum. J Neurosurg. 114 (2), 463-469 (2011).
  11. Standring, S., Ellis, H., Healy, J., Williams, A. Anatomical Basis Of Clinical Practice. Grays Anatomy. 40, 40th, Churchill Livingstone, London. 415(2008).
  12. Ojeda, J. L., Icardo, J. M. Teaching images in Neuroanatomy: Value of the Klinger method. Eur. J. Anat. 15, 136-139 (2011).
  13. Skadorwa, T., Kunicki, J., Nauman, P., Ciszek, B. Image-guided dissection of human white matter tracts as a new method of modern neuroanatomical training. Folia Morphol (Warsz). 68 (3), 135-139 (2009).
  14. Arnts, H., Kleinnijenhuis, M., Kooloos, J. G., Schepens-Franke, A. N., van Cappellen van Walsum, A. M. Combining fiber dissection, plastination, and tractography for neuroanatomical education: Revealing the cerebellar nuclei and their white matter connections. Anat Sci Educ. 7 (1), 47-55 (2014).
  15. Turney, B. W. Anatomy in a modern medical curriculum. Ann R Coll Surg Engl. 89 (2), 104-107 (2007).
  16. Chowdhury, F., Haque, M., Sarkar, M., Ara, S., Islam, M. White fiber dissection of brain; the internal capsule: a cadaveric study. Turk Neurosurg. 20 (3), 314-322 (2010).
  17. Riederer, B. M. Plastination and its importance in teaching anatomy. Critical points for long-term preservation of human tissue. J Anat. 224 (3), 309-315 (2014).
  18. McMenamin, P. G., Quayle, M. R., McHenry, C. R., Adams, J. W. The production of anatomical teaching resources using three-dimensional (3D) printing technology. Anat Sci Educ. , (2014).
  19. Ture, U., Yasargil, M. G., Friedman, A. H., Al-Mefty, O. Fiber dissection technique: lateral aspect of the brain. Neurosurgery. 47 (2), 417-426 (2000).
  20. Klingler, J., Gloor, P. The connections of the amygdala and of the anterior temporal cortex in the human brain. Journal of Comparative Neurology. 115 (3), 333-369 (1960).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Похожие статьи