Summary
Ce document démontre l’utilisation efficace d’une méthode de dissection de fibre pour révéler les tracts de la substance blanche superficielle et périventriculaire structures du cerveau humain, dans un espace tridimensionnel, pour faciliter la compréhension des étudiants de morphologie ventriculaire.
Abstract
Étudiants d’anatomie sont généralement fournis avec des sections à deux dimensions (2D) et images lorsque l'on étudie les étudiants et l’anatomie cérébrale ventriculaire trouvent cela difficile. Parce que les ventricules sont des espaces négatifs situés profondément dans le cerveau, la seule façon de comprendre leur anatomie est en appréciant leurs frontières formées par des structures connexes. En regardant une représentation 2D de ces espaces, dans aucun des plans cardinales, ne permettra pas la visualisation de toutes les structures qui forment les limites des ventricules. Ainsi, en utilisant des sections 2D seules exige des étudiants qu’à calculer leurs propres images mentales des espaces 3D ventriculaires. Le but de cette étude était de développer une méthode reproductible pour la dissection du cerveau humain pour créer une ressource éducative afin d’améliorer l’étudiant comprendre les relations complexes entre les ventricules et les structures périventriculaire. Pour ce faire, nous avons créé une ressource vidéo qui comprend un guide étape par étape en utilisant une méthode de dissection de fibre pour révéler les ventricules latéraux et troisième ainsi que les structures proches de système limbique et les ganglions de la base. Un des avantages de cette méthode est qu’elle permet de délimiter les parcelles de matière blanche qui sont difficiles à distinguer à l’aide d’autres techniques de dissection. Cette vidéo est accompagnée d’un protocole écrit qui fournit une description systématique du processus afin de faciliter la reproduction de la dissection du cerveau. Cet ensemble offre une anatomie précieuse ressource d’enseignement pour les enseignants et les étudiants. En suivant ces instructions éducateurs peuvent créer des ressources pédagogiques et les étudiants peuvent s’inspirer pour produire leur propres dissection du cerveau comme une activité pratique pratique. Nous recommandons que ce guide vidéo incorporé neuroanatomie enseignement afin d’améliorer l’étudiant comprendre la morphologie et la pertinence clinique des ventricules.
Introduction
Beaucoup d’étudiants peinent à comprendre les espaces négatifs du système ventriculaire, située profondément dans le cerveau humain1,2. Couramment utilisé des ressources disponibles pour les étudiants d’étudier les ventricules fournissent des représentations relativement grossières des relations 3D complexes de ces structures cérébrales profondes. Comprendre l’anatomie 3D du système ventriculaire et des structures connexes est particulièrement important en neurochirurgie, car l’accès au système ventriculaire est une des techniques plus utilisées pour mesurer la pression intracrânienne, décompresser le ventriculaire système et d’administrer des médicaments3. En outre, des progrès rapides en imagerie médicale ont rendu nécessaire le développement de compétences dans l’interprétation de l’anatomie en 3D.
Deux dimensions sections (2D) du cerveau dans différents plans sont généralement utilisées pour visualiser les structures cérébrales profondes qui forment les limites des espaces ventriculaire négative4. Toutefois, les tranches 2D du cerveau seul ne suffisent pas permettre aux étudiants de comprendre l’ampleur de l’architecture 3D des ventricules et les détails de la région tels que les faisceaux de fibres reliant le cortex et les structures sous-corticales5. Par conséquent, les éducateurs ont à dépendre de la capacité des étudiants propres pour calculer une conception 3D compréhensible des ventricules4. Les étudiants qui luttent avec la conscience spatiale, il est extrêmement difficilement créer cette image 3D. Tandis que les modèles en plastique et moulages ventriculaires offrent une représentation 3D du système ventriculaire, ils ne parviennent pas à démontrer les relations complètes qui forment les limites des ventricules. Les étudiants enlever souvent stupidement pièces du modèle en plastique pour accéder au système ventriculaire et comprendre ses interconnexions. Dans ce processus, ils ont fréquemment surplombent les positions détaillées relatives de chaque structure et perdent la compréhension de leurs relations (p. ex. formation du toit des ventricules latéraux par le corps calleux).
Le développement de nouveaux outils d’enseignement informatisé a abordé certaines de ces limitations. Toutefois, bon nombre de ces modèles sont limitent à des images et du texte statique et ne tirent pas avantage de l’interactivité offerte par ces nouvelles technologies7,8. Alors que les technologies interactives permettent à l’utilisateur de tourner des modèles 3D par ordinateur afin d’étudier les multiples points de vue, cela peut dérouter certains utilisateurs en particulier les novices qui trouvent difficile d’orienter les structures6. En outre, les ressources informatiques interactifs montrent moins efficace dans l’enseignement des plus complexes de structures anatomiques6. Ainsi, l’un des défis dans l’enseignement de la neuroanatomie est de fournir aux étudiants les ressources qui leur permettent de bien visualiser les ventricules et apprécier leur structure 3D et les rapports anatomiques, notamment la délicate associative, projection, et les faisceaux de fibres commissurales qui forment des relations complexes avec la leucomalacie structures2.
La dissection s’est avérée être une excellente méthode éducative pour apprendre l’anatomie7,8. Une étude récente des signes montrant les avantages de dissection de l’étudiant en apprentissage neuroanatomie. En 2016, Rae et coll. a trouvé meilleure rétention à court et à long terme des connaissances de neuroanatomie chez les étudiants participant à des dissections9. Alors que les progrès technologiques continuent d’améliorer la précision et l’interactivité des modèles 3D par ordinateur, les connaissances acquises par le biais de dissection pratique ne peuvent être reproduits numériquement au temps présent10.
Dans cette étude, nous avons cherché à produire une dissection reproductible d’un cerveau humain. Nous avons choisi une méthode de dissection des fibres car qui permet de préserver les faisceaux de fibres délicates et structures de matière grise périventriculaire afin de mieux définissent l’espace négatif des ventricules.
Nous présentons ici un guide complet étape par étape pour créer un modèle de dissection des ventricules et périventriculaire de structures ainsi qu’une vidéo de formation qui l’accompagne pour utilisent en neuroanatomie, enseignement et d’apprentissage. Ces ressources peuvent servir pour enseigner et apprendre la neuroanatomie du cerveau par les éducateurs et les étudiants.
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Protocol
toutes les méthodes décrites ici ont été approuvés par le Comité d’éthique de recherche humaine de l’Université nationale australienne. Pour créer le modèle ventriculaire, nous avons utilisé les Klingler fibre dissection technique 12 , 14. La technique de Klingler est une méthode de dissection tactiles qui consiste à retirer des petites portions de la substance grise du cortex et décolle de faisceaux de fibres nerveuses, fournissant ainsi un guide étape par étape à travers les couches de tissu de la surface pour les structures profondes du cerveau.
Remarque : l’échantillon de cerveau utilisé pour démontrer ce protocole dans la vidéo d’accompagnement et d’images a été soigneusement retiré d’un cadavre humain formol-embaumé, obtenu à partir du programme de don de corps de l’école de médecine, australien Université nationale. Le donateur n’avait aucun antécédent connu de maladie neuropathologique. Après le retrait de la dure-mère, le cerveau a été stocké dans la solution d’éthanol de 10 % à la température ambiante pendant trois ans.
1. préparation
- obtenir un cerveau entier d’un cadavre humain embaumé et retirer la dure-mère et stocker le cerveau en 10 % d’éthanol à température ambiante avant dissection.
ATTENTION : Utiliser des équipements de protection individuelle dans une pièce bien ventilée conformément aux directives locales lors de la manipulation. S’assurer que tous les participants connaissent les procédures institutionnelles pour la manipulation et l’élimination d’un scalpel et sharp avant de commencer le protocole de dissection. - Préparer les instruments suivants : ciseaux, pinces, lames de bistouri (n ° 15 et n ° 22), sonde métallique et l’extrémité arrondie d’un manche de scalpel métal ( Figure 1). Utilisez l’extrémité arrondie de la poignée de bistouri pour minimiser les dommages aux fibres nerveuses délicats et de conserver les grandes matière blanche fibre étendues ( Figure 2) 13.
- Placer le cerveau de sorte que sa surface ventrale est vers le haut.
2. Procédure de dissection
Remarque : la dissection prend environ 2 à 3 h pour terminer
- enlever la mater arachnoïdien et système vasculaire associée des deux hémisphères cérébraux à l’aide d’une paire de pince atraumatique (blunt).
- Soulever le cervelet délicatement et localiser des colliculi inférieur. Placez la lame de bistouri Swann-Morton (n15) attachée à un manche de bistouri long juste caudal à colliculi inférieur et couper axialement par le tronc cérébral. Maintenez la lame aussi près de horizontale que possible pour éviter d’endommager le cervelet. Prendre soin de préserver le tectum du mésencéphale.
- Position du cerveau pour visualiser la fissure latérale droite ou gauche. Partant le gyrus supramarginal, utiliser l’extrémité arrondie de la poignée de bistouri pour retirer délicatement les couches corticales superficielles. Doucement avancer d’abord au-dessus, puis au-dessous du Sillon latéral pour révéler les faisceaux de fibres de liaison horizontale en cours d’exécution dans le pariétal et frontal lobe temporal, respectivement.
- Suivre la direction des fibres arquées autour de la bordure postérieure de l’insula reliant les faisceaux longitudinaux supérieurs et inférieurs pour révéler le faisceau arqué.
- Vers l’avant, retirer doucement restants couches corticales superficielles de la moyenne temporelle et les inférieurs gyri frontal pour révéler les fibres fasciculaires uncinatus qui relient le temporel et les lobes frontaux
- Identifier les gyri courts du cortex insulaire et retirez l’insula. Ensuite retirez la capsule extrême et le claustrum pour révéler la capsule externe sous-jacent. Remarque la bosse formée par le noyau de lentiform profond de la capsule. Progresser sur la voie de la surface dorsale du cortex, révéler les fibres de la corona radiata ( Figure 4).
- Supprimer le cortex restant et la substance blanche sous-jacente sur la surface dorsale du cerveau pour atteindre le gyrus cingulaire. Continuer à utiliser l’émoussé-fin de la manche de bistouri Swann-Morton pour enlever le cortex cingulaire pour révéler le cingulum, les tracts de la substance blanche reliant la substance perforée antérieure avec le gyrus parahippocampique.
- Utiliser la même technique pour enlever le cingulum de postérieur à antérieur à révéler le corps calleux, composé de fibres commissurales reliant les deux hémisphères cérébraux. La face dorsale du corps (tronc) du corps calleux sera désormais visible ( Figure 6).
- Répéter les étapes 2,3 à 2,8 pour l’hémisphère cérébral controlatéral.
- Palper et déterminer l’étendue du ventricule latéral sur l’un des hémisphères. À l’aide d’une sonde, perforer la paroi latérale du ventricule sur le site du trigone collatéral. À l’aide d’une lame de taille 24 (attachée à un manche de bistouri Swann-Morton n ° 4) entrer par la ponction et les couper inférieurement à ouvrir tout le long de la corne inférieure du ventricule latéral.
- Maintenant revenir le trigone collatéral ventriculaire d’étendre la coupe supérieurement vers le splenium du corps calleux (en pointillé dans la Figure 5).
- Répéter les étapes 2.10 et 2.11 sur l’autre hémisphère.
- Ouvrir le corps du ventricule latéral en continuant l’incision de la trigone rostralement utilisant une taille environ 3 cm parallèle au corps calleux dans les deux hémisphères (pointillés sur la Figure 6).
- Rejoindre les deux incisions parallèles dans chaque hémisphère rostralement au niveau de la genu et direction caudale au niveau du splenium du corps calleux. À l’aide de forceps, qui s’est tenue dans la main non dominante, soulevez doucement le corps calleux le splenium. Avec une petite forte paire de ciseaux, qui s’est tenue dans la main dominante, séparer le splenium le pellucidum septum sous-jacent. Une fois que vous avez atteint l’extrémité rostrale du corps, coupez le corps calleux et enlevez it.
- Nestle la surface ventrale du cerveau dans la longueur sur la paume de votre main non-dominante pour stabiliser les zones occipitales et temps (partie postérieure). Dans le même temps, utilisez votre main dominante pour fermement, mais sans tenir l’extrémité antérieure du cerveau en plaçant vos doigts opposés et le pouce sur les noyaux de lentiform des deux côtés du cerveau.
- Using douce en tirant et en tournant des requêtes, de séparer physiquement les parties antérieures et postérieures du cerveau prenant grand soin afin de préserver les plexus choroïdes. Il est recommandé qu’un collègue soit présent pour guider la séparation et l’article doucement tout restant reliant des tissus au cours du processus à l’aide d’un scalpel.
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Representative Results
Cette méthode de dissection expose le système ventriculaire en séparant le cerveau en une partie antérieure et une partie postérieure (Figure 7 et Figure 8). La partie postérieure offre une vue interne pour le trigone collatéral d'où les cornes postérieures et inférieures peuvent être vu, qui s’étend de l’occipital et les lobes temporaux, respectivement (Figure 8). Dans la corne inférieure/temporelle l’hippocampe, qui forme la paroi médial, est clairement visible, comme le sont les fimbriae et les piliers de la fornix.
La partie antérieure du cerveau prosected (Figure 7) permet l’observation des structures qui forment les limites du corps et les cornes rostralement saillies antérieures du ventricule latéral. Rostralement, les grosses têtes du noyau caudé sont clairement indiquées pour former le bord latéral de la corne antérieure. Le mur médial et le toit des ventricules latéraux ont été en grande partie retiré, mais à la rostrale fin, dans cet échantillon, le reste du septum pellucidum médiale, et le corps calleux supérieurement étaient encore visibles. Déplacement sur le dos, que la grande masse du thalamus devient visible qu’elle forme la majorité de l’étage du corps du ventricule, tandis que le fuselage étroit du noyau caudé va dorso-latérale du thalamus, formant une petite partie du plancher du ventricule latéral. Le plexus choroïde est visible comme il serpente autour du thalamus. Lorsque les thalami est légèrement séparées, le troisième ventricule peut être vu délimité latéralement par les murs médiales de la thalami et supérieurement par le corps du fornix. L’adhérence interthalamic apparaît en bonne place dans la ligne médiane (Figure 7). Bordant le troisième ventricule vers l’avant, les colonnes de la fornix sont également visibles. En outre, nous pouvons visualiser les structures epithalamic de la glande pinéale et habenula postéro-supérieur du thalamus. Sur le ventre, les structures du mésencéphale comme colliculi supérieur et inférieur sur le tectum et l’aqueduc cérébral peuvent être facilement identifiés.
Au début de la dissection de la fibre de l’échantillon utilisé dans cette vidéo, plusieurs lésions axée sur le blanc de couleur beige ont été découverts dans les tracts de la substance blanche plus profondes comme la corona radiata (Figure 5). L’examen histologique des échantillons des lésions a proposé qu’ils résultaient d’une métastase d’un carcinome du poumon non à petites cellules. Il n’y avait aucun antécédent connu de maladie neuropathologiques de la maladie dans l’échantillon avant la dissection et comme telles ces lésions trouvent un accessoire.
Figure 1 : Instruments utilisés pour réaliser la dissection du cerveau. (A) lame 15 ; Manche de bistouri long (B) ; (C) lame 11 ; Manche de bistouri court (D) ; Lame (E) 24 ; Ciseaux (F) ; Pince atraumatique de (G) ; (H) denté pinces s’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Figure 2 : Comment saisir la poignée de métal bistouri et son extrémité arrondie permet d’enlever les couches corticales superficielles pour révéler les faisceaux de fibres de substance blanche sous-jacente. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Figure 3 : Vue du côté gauche du cerveau latérale. Enlèvement de la matière grise et blanche superficielle de la frontal, pariétal, occipital et partie du lobe temporal a révélé les faisceaux longitudinaux supérieurs et inférieurs, le raccordement de la fibre blanche de ces lobes et le cortex insulaire. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Figure 4 : Vue du côté gauche du cerveau latérale. Dissection plus profonde de la matière grise et blanche de la frontal, pariétal, occipital et une partie du lobe temporal a révélé les fibres orientées verticalement de la corona radiata et capsule externe ainsi que le faisceau unciné. Une fenêtre de couper dans les fibres de la capsule externe révèle la matière grise du noyau lentiform. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Figure 5 : Vue latérale du côté gauche du cerveau avec le cortex du gyrus cingulaire enlevé. La ligne pointillée indique la position des incisions pour ouvrir le ventricule latéral. La petite flèche indique l’emplacement de la petite lésion pathologique qui se trouvait fortuitement au cours de la dissection. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Figure 6 : Vue supérieure du cerveau avec les deux circonvolutions cingulaire enlevé, exposant le corps calleux dans la ligne médiane. Les lignes pointillées indiquent les positions des coupes parallèles à effectuer le long du corps calleux pour ouvrir le toit des ventricules latéraux. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Figure 7 : Vue caudale sur la moitié antérieure du cerveau montrant la corne antérieure et le corps des ventricules latéraux, les troisième ventricules et les structures qui les entourent. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
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Discussion
Le but de cette étude était de concevoir un guide de dissection pour diffusion aux enseignants et aux étudiants qui pourraient servir à améliorer l’enseignement et l’apprentissage de la profonde ventriculaire et périventriculaire structures du cerveau humain. Nous avons mis au point un guide étape par étape avec accompagnant les images, ainsi que d’une ressource vidéo, qui peut être utilisé pour aider à comprendre de la morphologie des ventricules et de leurs structures connexes. La technique de dissection elle-même n’est pas nouveau. Dissection de la fibre a été précédemment utilisée pour l’étude de l’anatomie cérébelleux14. Toutefois, la nouveauté de notre étude est la combinaison d’une méthode de dissection traditionnels ainsi que de la production vidéo annotée moderne. Cela démontre comment, malgré sa réduction de l’utilisation dans l’enseignement de l’anatomie, la dissection peut être judicieusement utilisée pour faciliter l’apprentissage, en particulier pour les étudiants qui ne peuvent pas avoir accès à la dissection humaine ou préfèrent utiliser des ressources électroniques pour leur apprentissage des élèves. La technique de dissection des fibres constitue une ressource complémentaire aux modèles en plastique et ordinateur pour apprendre l’anatomie en 3D des ventricules cérébraux. Par rapport aux modèles en plastique, les coupes de cerveau et moulages ventriculaires, notre méthode de dissection ont démontré la structure 3D des ventricules et leurs relations avec les structures qui forment les limites des ventricules cérébraux.
Fournir des ressources efficaces pour apprendre les structures profondes du cerveau humain est l’un des défis pour les éducateurs de l’anatomie. Les ressources généralement utilisées ont certaines limites. Bien que la dissection a traditionnellement été la pierre angulaire de l’enseignement de l’anatomie, la disponibilité a considérablement diminué en raison des contraintes de temps concurrentes des autres disciplines, problèmes de sécurité et un réduction du nombre de donateurs7. Cependant, dissection est bénéfique non seulement parce qu’il permet d’apprécier l’organisation 3D du cerveau, mais il fournit également l’avantage de perception haptique (tactiles gnosis)15. Il y a un besoin pour des méthodes alternatives d’offrir l’expérience de dissection, que pas tous les établissements ont accès à des cerveaux humains pour la dissection. Ainsi, nous avons développé cette vidéo pédagogique, qui permet de démontrer l’anatomie en 3D et les relations du cerveau humain comme une ressource d’enseignement autonome. En outre, il peut être utilisé comme un guide pour les étudiants d’effectuer leur propres dissection sur le cerveau humain ou animal ou alternativement utilisé par le personnel de concevoir des modèles de cerveau prosected qui peuvent être utilisés pour l’étude de l’étudiant. Par conséquent, nous avons revisité l’utilisation de la dissection en visualisant l’anatomie complexe de cette région.
La technique de dissection Klingler a été choisie pour faciliter la compréhension de l’anatomie 3D des ventricules et des structures de leucomalacie étudiant. Un autre avantage de cette technique est qu’elle permet une compréhension conceptuelle de la projection, association et systèmes de fibres commissurales. Dans le passé, la méthode Klingler a été utilisée pour démontrer cérébelleux et de substance blanche tract noyaux14,16. Dans cette étude, nous démontrons comment elle peut être appliquée à l’exploration et la visualisation des ventricules cérébraux et des structures connexes. Plusieurs techniques de sectionnement du cerveau utilisent des coupes nettes qui détruisent les structures délicates et leurs connexions. En choisissant une méthode qui conserve les structures profondes et leurs connexions dans le cerveau, nous avons créé un guide visuel pour montrer leur anatomie complexe et les relations.
Il y a certains aspects du processus qui pourrait être amélioré. La technique d’embaumement devrait considérer lors du choix des échantillons de cerveau humain pour la dissection. Notre cadavre fut embaumé via l’artère fémorale et il est possible d’obtenir les tissus cérébraux qualité encore plus élevée par les artères carotides ou au moyen d’une infiltration épidurale de la solution de fixation de l’embaumement. Tissu de cerveau lui-même est délicat et peut facilement endommagées au cours du processus de la dissection ou la manipulation par les élèves. En raison de la fragilité du cerveau qui en résulte dissection et d’optimiser son utilisation, plusieurs étapes supplémentaires peuvent être incorporés. Plastination peut servir à améliorer la durabilité et la longévité des spécimens de prosected préparée à l’aide de cette technique17. Une autre alternative pour améliorer la longévité de l’échantillon et de faciliter la production de masse de la dissection consiste à créer des reproductions à l’aide d’impression 3D18. Geler le cerveau avant la dissection peut améliorer la technique comme le processus de gel et dégel permet la pénétration des fibres par le formol, qui sépare les fibres pour faciliter la dissection19,20. Cependant, bien que cette méthode de congélation facilite la dissection, Chowdhury et collègues ont constaté qu’il n’a pas produit des résultats cohérents16 et donc nous avons choisi de ne pas utiliser la méthode de gel-dégel dans notre dissection.
La technique de dissection de fibre est un excellent moyen de démontrer la structure du système ventriculaire du cerveau. Dans notre institution, la rétroaction informelle et nos observations personnelles d’utilisation d’étudiants de cette ressource ont indiqué que les étudiants trouvent utiles dans l’apprentissage de l’anatomie des ventricules cérébraux et des structures connexes. Les avantages pédagogiques de cette ressource sont encore à évaluer objectivement par l’évaluation et la rétroaction d’explorer sa pleine valeur et les limites. Nous vous recommandons d’associer la méthode vidéo de ressource ou de dissection avec une gamme de ressources complémentaires à fournir aux étudiants avec des possibilités optimales d’apprécier l’organisation complexe 3D des ventricules et des structures environnantes.
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Disclosures
Les auteurs déclarent qu’ils n’ont aucun conflit d’intérêts.
Acknowledgments
Les auteurs aimeraient remercier les bailleurs de fonds et de leurs familles pour leur généreux don. Merci à M. Xiao Xuan Li, qui a enregistré la vidéo et a aidé avec montage vidéo ; Mme Hannah Lewis et M. Louis Szabo pour la fourniture de techniques prennent en charge ; et le professeur Jan Provis pour visualisation de la vidéo et apporter une contribution au contenu vidéo.
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 |
References
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