3D visualisatie en biomechanische aspecten van de plexus brachialis op basis van 3T-MRI.
Sara NEYT
Verhandeling ingediend tot het verkrijgen van de graad van Master in de Biomedische Wetenschappen
Promotor: Dr. Tom Van Hoof Vakgroep: Medische Basiswetenschappen
Academiejaar 2009-2010
3D visualisatie en biomechanische aspecten van de plexus brachialis op basis van 3T-MRI.
Sara NEYT
Verhandeling ingediend tot het verkrijgen van de graad van Master in de Biomedische Wetenschappen
Promotor: Dr. Tom Van Hoof Vakgroep: Medische Basiswetenschappen
Academiejaar 2009-2010
“De auteur en de promotor geven de toelating deze masterproef voor consultatie beschikbaar te stellen en delen ervan te kopiëren voor persoonlijk gebruik. Elk ander gebruik valt onder de beperkingen van het auteursrecht, in het bijzonder met betrekking tot de verplichting uitdrukkelijk de bron te vermelden bij het aanhalen van resultaten uit deze masterproef.”
Datum: 21/05/2010
Sara Neyt
Dr. Tom Van Hoof
Voorwoord
Deze masterproef kon slechts tot stand komen dankzij de steun en hulp van vele mensen. Bijzondere dank gaat uit naar mijn promotor, Dr. Tom Van Hoof, voor het aanreiken van een boeiend en uitdagend onderwerp, het geven van interessante en uiterst nuttige tips en het kritisch nalezen, corrigeren en beoordelen van deze tekst. Speciale dank gaat uit naar Prof. Dr. Luc Vakaet, voor het verstrekken van onontbeerlijke informatie in verband met borstkanker en radiotherapie en het afbakenen van het bestralingsveld. Verdere dank gaat uit naar Johan Michiels en Pieter Vandemaele, voor het zoeken naar de juiste MRI-sequentie en de hulp tijdens het scannen van het kadaver. Ook Aron De Smet en Hubert Stevens wil ik bedanken, voor het transport van de kadavers en hulp in de snijzaal. Bovendien wil ik de jury, Dr. Tom Van Hoof, Prof. Dr. Luc Vakaet, Prof. Dr. Ingrid Kerckaert en Prof. Dr. Georges Leclercq bedanken voor het lezen en evalueren van deze masterproef en het bijwonen en beoordelen van mijn presentatie. Deze masterproef is het sluitstuk van een volledige opleiding Biomedische Wetenschappen. Mensen die me gedurende mijn gehele studietijd steunden, verdienen speciale dank. Bij deze wil ik vooral mijn ouders, mijn vriend Thomas, mijn zus Joselien, broer Brecht en vrienden bedanken. Zij zorgden voor de nodige motivatie, voegden perspectief toe aan het geheel, leverden stof tot nadenken, maar, boven alles, maakten zij de voorbije jaren compleet.
Inhoudsopgave Samenvatting .............................................................................................................................. 1 1.
2.
3.
Inleiding ............................................................................................................................. 2 1.1.
Plexus brachialis .......................................................................................................... 2
1.2.
Doelstelling: Lokalisatie van de plexus brachialis in de hand-behind-head positie .... 6
1.3.
Noodzaak aan een 3D model ....................................................................................... 7
1.4.
Medische beeldvorming: MRI ..................................................................................... 9
Materialen en methoden ................................................................................................... 11 2.1.
Kadaver ...................................................................................................................... 11
2.2.
Scanner ...................................................................................................................... 11
2.3.
MRI sequenties .......................................................................................................... 12
2.4.
Scanposities ............................................................................................................... 12
2.5.
Gebruikte coils ........................................................................................................... 13
2.6.
Mimics® ..................................................................................................................... 13
2.7.
Reconstructie ............................................................................................................. 14
2.7.1.
Importeren van de beelden in Mimics ................................................................ 14
2.7.2.
Aanleggen van een masker ................................................................................. 15
2.7.3.
3D-reconstructie van het masker ........................................................................ 16
2.7.4.
Meten van componenten van de 3D reconstructies ............................................ 17
2.8.
Afbakenen van het bestralingsveld voor axillaire radiotherapie ............................... 18
2.9.
Dissectie van het kadaver .......................................................................................... 18
Resultaten ......................................................................................................................... 19 3.1.
4.
3D reconstructies ....................................................................................................... 19
3.1.1.
Morfologie van de plexus brachialis .................................................................. 19
3.1.2.
Plexus brachialis en omgevende structuren ....................................................... 27
3.2.
Dissectie van het kadaver .......................................................................................... 34
3.3.
Bestralingsveld voor axillaire radiotherapie .............................................................. 43
Discussie........................................................................................................................... 44 4.1.
Nood aan een gedetailleerd 3D model ....................................................................... 44
4.2.
Intraneurale beeldvorming en gebruik van 3D reconstructies ................................... 45
4.3.
Vergelijking van de plexus in de normale en hand-behind-head positie. .................. 46
4.3.1.
Lengtes van de verschillende segmenten ........................................................... 46
5.
4.3.2.
Exorotatie van de humerus ................................................................................. 47
4.3.3.
Vergelijking van de reconstructies met het gedisseceerd kadaver ..................... 47
Referenties ........................................................................................................................ 49
Samenvatting De plexus brachialis is een complex netwerk van zenuwen in het nek-schoudergebied dat instaat voor de motorische en cutane innervatie van het bovenste lidmaat. De componenten van de plexus brachialis van mediaal naar lateraal zijn de rami ventrales van de nn. spinales C5 tot T1. Deze rami fuseren tot drie trunci: truncus superior (C5 en C6), truncus medius (C7) en truncus inferior (C8 en T1). De trunci splitsen in divisies die convergeren en drie fasciculi vormen. Deze geven tenslotte aanleiding tot vijf terminale takken. Uit de fasciculus lateralis ontstaan de caput lateralis n. medianus en de n. musculocutaneus; uit de fasciculus medialis bifurceren de n. ularis en de caput medialis n. medianus; uit de fasciculus posterior, tenslotte, ontspringen de n. axillaris en n. radialis. Als men de microscopische anatomie van de plexus brachialis gaat bekijken, dan merkt men een fasciculaire organisatie. Het doel van deze studie is het verkrijgen van een gedetailleerde 3D reconstructie van de plexus brachialis in de normale houding en hand-behind-head positie voor axillaire radiotherapie, die toegepast wordt bij borstkanker. Bovendien zal worden nagegaan in hoeverre de plexus brachialis bestraald wordt tijdens deze axillaire radiotherapie. Deze doelstelling wordt benaderd met behulp van MR beeldvorming van een kadaver en het softwarepakket Mimics. Er wordt gescand met een VIBE (Volumetric Interpolated Breath Hold Examination) sequentie met voxelgrootte van 0,8mm x 0,8mm x 0,8mm, zowel in de normale als hand-behind-head positie. De scantijd bedraagt 30min voor beide posities. Vervolgens worden deze beelden in Mimics geïmporteerd en worden hiervan twee 3D reconstructies gemaakt. Tenslotte wordt het bestralingsveld op de hand-behind-head 3D reconstructie aangebracht. Uit een grondige literatuurstudie blijkt dat dit de eerste gedetailleerde 3D reconstructies zijn van de plexus brachialis. Er dient echter opgemerkt te worden dat er met MR beeldvorming intraneurale beelden gemaakt worden, dit is te wijten aan de fasciculaire organisatie van perifere zenuwen en de eigenschappen van MR beeldvorming. Hierdoor kunnen bifurcaties niet exact worden weergegeven en zijn deze reconstructies moeilijk bruikbaar voor biomechanische studies. In deze studie zijn de reconstructies echter wel bruikbaar, aangezien het een louter morfologische en topografische benadering is, namelijk het feit in hoeverre de plexus brachialis bestraald wordt. Wanneer men het bestralingsgebied op de hand-behind-head 3D reconstructie afbakent, dan wordt vastgesteld dat de volledige plexus brachialis in het bestralingsveld valt. Radiotherapie geïnduceerde plexitis kan bijgevolg over de gehele plexus brachi alis voorkomenen en kan dus pijn in het volledige bovenste lidmaat veroorzaken. 1
1. Inleiding 1.1.
Plexus brachialis
De plexus brachialis is een netwerk van zenuwen in het nek-schoudergebied dat instaat voor de motorische en cutane innervatie van de arm. De plexus brachialis ontstaat in de trigonum cervicale posterius, loopt doorheen de fossa axillaris en eindigt distaal in de bovenste extremiteit. De thoracic outlet is de anatomische locatie van de plexus brachialis, tussen de eerste rib en de clavicula. De plexus strekt zich uit vanaf de laterale boord van de m. scalenus anterior tot aan de caudale boord van de m. pectoralis minor, waar elk van de drie fasciculi zich splitsen in twee terminale takken in de fossa axillaris (zie later). De trigonum cervicale posterius wordt oppervlakkig bedekt door de huid en de fascia superficialis, vervolgens door de m. platysma en diepe fascia. In de nekbasis ligt de plexus brachialis achter de clavicula en de m. subclavius. De plexus brachialis bestaat uit vezels van de rami ventrales van de onderste cervicale en bovenste thoracale ruggemergsegmenten, specifiek C5 tot T1. De rami ventrales ziet men in de nek tussen de musculus scalenus anterior en musculus scalenus medius verschijnen. C5 heeft de kleinste diameter, C7 of C8 de grootste. Occasioneel zijn er kleinere bijdrages van C4 en T2. De componenten van de plexus brachialis (figuur 1) van mediaal naar lateraal zijn de rami ventrales, die fuseren tot drie trunci, deze splitsen in divisies die convergeren en zo drie fasciculi vormen. De fasciculi geven tenslotte aanleiding tot vijf terminale takken. De truncus superior wordt gevormd door de rami ventrales van C5 en C6, de truncus medius is continu met de ramus ventrales van C7 en de truncus inferior wordt gevormd uit de rami ventrales van C8 en T1. Elke truncus splitst vervolgens in twee divisies, een anterieure en een posterieure. De anterieure divisies bevatten vezels die het anterieure gedeelte van de arm bezenuwen, namelijk de flexoren en het anterieure huidoppervlak. De posterieure bezenuwen het posterieure gedeelte van het bovenstel lidmaat, namelijk de extensoren en het posterieure huidoppervlak. Deze zes divisies convergeren en vormen zo drie fasciculi, waarvan de naam refereert naar hun anatomische positie ten opzichte van de a. axillaris. Men onderscheidt de fasciculus lateralis, medialis en posterior. Ter hoogte van de fossa axillaris ontstaan uit deze 2
drie fasciculi de vijf voornaamste zenuwen van het bovenste lidmaat. Uit de fasciculus lateralis ontstaan de n. musculocutaneus en het caput lateralis van de n. medianus. Uit de fasciculus medialis ontstaan de n. ulnaris en het caput lateralis van de n. medianus. Uit de fasciculus posterior ontstaan ten slotte de n. axillaris en de n. radialis. [1]
Figuur 1: De voornaamste componenten van de plexus brachialis [1].
Een overzicht van de voornaamste terminale takken en hun verzorgingsgebied is terug te vinden in tabel 1.
Tabel 1: Belangrijkste terminale takken en verzorgingsgebieden van de plexus brachialis [2]. Eindtak n. musculocutaneus n. medianus
Motorisch m. coracobrachialis, m. biceps brachii, m. brachialis m. pronator teres, m. flexor carpi radialis, m. palmaris longus, m. flexor digitorum superficialis, m. flexor pollicis longus, m. flexor digitorum profundus (radiale deel), m. pronator quadratus, m. flexor pollicis brevis (caput superfisciale), m. opponens pollicis, mm.
Sensibel Huid aan de radiale zijde van de onderarm Huid van het radiale deel van de handpalm (3 ½ vinger), dorsale huid van de distale falanx (3 ½ vinger)
3
n. ulnaris
n. radialis
n. axillaris
lumbricales I, II m. flexor carpi ulnaris, m. flexor digitorum profundus (ulnaire deel), m. palmaris brevis, m. flexor digiti minimi, m. opponens digiti minimi, m. abductor digiti minimi, m. flexor pollicis brevis (caput profundum), m. adductor pollicis, mm. lumbricales III, mm. interossei m. triceps brachii, m. anconeus, m. brachioradialis, m. extensor carpi radialis longus, m. extensor carpi radialis brevis, m. supinator, m. extensor digitorum, m. extensor pollicis longus, m. abductor pollicis longus, m. extensor pollicis brevis, m. extensor indicis, m. extensor carpi ulnaris m. deltoideus, m. teres minor
Huid van de ulnaire zijde van de hand (palmair : 1 ½ vinger, dorsaal 2 ½ vinger), dorsale huid van de distale falanx (1 ½ vinger)
Huid van de dorsale zijde van de bovenarm, onderarm en hand (2 ½ radiale vingers, met uitzondering van de eindkootjes)
Huid van de schouder
Wanneer men de microscopische anatomie van de plexus brachialis en perifere zenuwen in het algemeen gaat bekijken, dan ziet men een fasciculaire, histologische organisatie (figuur 2). Perifere zenuwen zijn anatomische structuren die afferente en efferente zenuwvezels bevatten. Iedere perifere zenuw is opgebouwd uit één of meerdere bundels (fasciculi), die op hun beurt opgebouwd zijn uit een heleboel zenuwvezels. In de fasiculi is iedere zenuwvezel, met zijn bijhorende Schwann cel, omgeven door een los gevasculariseerd steunweefsel, het endoneurium. Elke fasciculus is op zijn beurt omgeven door een gecondenseerde laag van robuust collageenweefsel met een laag platte epitheelcellen rond, het perineurium. Perifere zenuwen die uit meer dan één fasciculus bestaan hebben verder nog een los collageenweefsel dat het epineurium wordt genoemd. Dit houdt de fasciculi samen en is perifeer gecondenseerd om zo een sterke cilindervormige omhulling te vormen. [3]
4
Figuur 2: Transversale snede doorheen een perifere zenuw. Van Gieson kleuring, X 20. Typisch voorkomen van een perifere zenuw. Dit specimen bestaat uit acht fasciculi (F), waarvan elke fasciculus bestaat uit vele zenuwvezels. Elke fasciculus is omgeven door 7 tot 8 concentrische lagen van platte epitheelcellen die gescheiden zijn door gecondenseerde collageenlagen, het perineurium (P). De zenuw in zijn geheel is omgeven door een losse collageenschede, het epineurium (E), dat aan de buitenkant meer gecondenseerd is. [3]
De anatomie van de plexus brachialis is enorm complex en kan verwarrend zijn, vooral omdat er frequent variaties optreden in de lengte en kaliber van zijn componenten. Dissectie (figuur 3) is ten gevolge van de complexiteit aangewezen om zo voldoende inzicht te verwerven in de ruimtelijke structuur ervan en de oriëntatie t.o.v. de omliggende weefsels vooraleer over te gaan op 3D reconstructies.
5
Figuur 3: Dissectie van de plexus brachialis. Trunci: A: truncus inferior; B: truncus medius; C: truncus superior. De divisies kunnen we op deze figuur niet waarnemen. Fasciculi: 1: fasciculus medialis; 2: fasciculus lateralis; 3: fasciculus posterior. Eindtakken: a: caput medialis n. medianus; b: caput lateralis n. medianus; c: n. medianus; d: n. cutaneus antebrachii medialis; e: n. ulnaris; f: n. musculocutaneus; g: n. axillaris; h: n. radialis.
1.2.
Doelstelling: Lokalisatie van de plexus brachialis in de hand-
behind-head positie Er is een sterke klinische belangstelling naar de morfologie en topografie van de plexus brachialis ten opzichte van omliggende structuren in onconventionele uitgangsposities. Binnen het oncologisch veld heerst er een interesse naar de exacte lokalisatie van de plexus brachialis in de hand-behind-head positie (figuur 4) bij axillaire radiotherapie. Men wil nagaan hoe de topografie van de plexus zich verhoudt tot het axillaire bestralingsveld. Bovendien wil men te weten komen welke veranderingen de plexus ondergaat wanneer men deze houding gaat aannemen.
6
Figuur 4: Hand-behind-head positie [4].
De hand-behind-head positie is noodzakelijk voor het uitvoeren van axillaire radiotherapie. Axillaire radiotherapie wordt toegepast bij borstkankerpatiënten die een okseluitruiming hebben ondergaan, die vier of meer door kwadaardige cellen aangetaste lymfeknopen hadden of waarbij de kankercellen door het kapsel van de lymfekno(o)p(en) waren gegroeid. Bij radiotherapie wordt gebruik gemaakt van een stralenbundel radioactieve energie die op het gezwel, of de plaats waar het gezwel zich bevond wordt gericht. Deze straling wordt in hoge doses aan de patiënt toegediend. Deze hoge doses zorgen ervoor dat de kankercellen zich niet meer delen. Echter, normale lichaamscellen lijden hier ook onder. Bij het bepalen van de stralingsdosis wordt er dus voor gezorgd dat de dosis en het bestralingsveld zodanig worden berekend dat er zo weinig mogelijk schade wordt berokkend aan de gezonde weefsels. Bovendien wordt er gedurende vijf à zeven weken bestraald, met vijf bestralingsdagen per week om zo het gezonde weefsel te sparen. [5] Wanneer de exacte 3D lokalisatie van de plexus brachialis in de onconventionele handbehind-head positie gekend is, kan men streven naar een optimale weefselselectiviteit van de bestraling om het risico op radiotherapie geïnduceerde plexitis, een laattijdige complicatie van radiotherapie, te minimaliseren [6].
1.3.
Noodzaak aan een 3D model
In het verleden werden reeds verschillende biomechanische studies uitgevoerd waarbij aangetoond werd dat bepaalde bewegingen de zenuwmobiliteit belemmerde, wat op zijn beurt
7
kan leiden tot zenuwschade. Zo toonden Julius et al. [7] met behulp van ultrasound metingen aan dat schouderprotractie de sliding van de nervus medianus door de schouderregio met 60% belemmert. Zo stijgt het risico op beschadiging van deze zenuw en een mogelijke neurovasculaire compressie. Demondion et al. [8] toonden met behulp van MRI op hun beurt aan dat er compressie en dynamische modificaties in het saggitale vlak kunnen optreden van de componenten van de thoracic outlet bij specifieke houdingen en bewegingen. Ze toonden aan dat patiënten met TOS een kleinere costoclaviculaire afstand hebben rond de plexus brachialis na hyperabductie van het schoudercomplex. Er werden ook reeds anatomische studies uitgevoerd die enkel gebaseerd waren op kadaverdissectie. Wright et al. [9] toonden met behulp van dissectie van vijf bovenste extremiteiten verplaatsing en trekkrachten aan van de n. medianus ter hoogte van de pols en elleboog in associatie met verschillende houdingen van de schouder, elleboog, pols en vingers. Al deze studies leidden echter niet naar de gedetailleerde visualisatie waarnaar men op zoek is. In het geval van Doppler ultrasound was men niet in staat om de precieze oorzaak van de aangetoonde inknelling te visualiseren. Dit is te wijten aan de beperkingen van de techniek in een complexe gewrichtsomgeving met verschillende harde en zachte weefsels. Met behulp van MRI (2D) was het vervolgens moeilijk om anatomische structuren van de plexus brachialis op te pikken, omdat 2D beelden enkel interpretatie in één vlak toelaten. In het geval van kadaverstudies moest diep gedisseceerd worden, wat de biomechanica kon beïnvloeden. Kortom, uitgebreide 3D visualisatie- en meettechnieken en computer simulaties zijn nodig om biomechanische probleemstellingen in regio’s met complexe anatomische structuur te verduidelijken. 3D modellen geven bovendien een betere perceptie van complexe anatomische regio’s, zoals de regio van de plexus brachialis, in vergelijking met klassieke afbeeldingen. Tot nu toe werd deze vraagstelling al benaderd in een kadaverstudie met 3D visualisatietechnieken op basis van CT en het softwarepakket Mimics® [10]. De plexus werd hierbij minimaal gedisseceerd, vervolgens geïnjecteerd met contrastvloeistof en voorzien van merkers onder het epineurium op cruciale aftakkingen. Het probleem dat zich voordoet met CT beelden is het feit dat er contrastvloeistof moet gebruikt worden. Men is niet in staat om voldoende resolutie/contrast te bekomen om te reconstrueren zonder het gebruik van contrastmiddelen en markers. Deze techniek kan dus enkel bij kadaverstudies gebruikt worden en niet bij levende individuen. Bovendien dienen 8
scattering-, diffusie- en lekkageartefacten manueel gecorrigeerd te worden tijdens de 3D reconstructieprocedure. Daarenboven is CT minder geschikt om weke delen te visualiseren. De visualisatie van weke delen is echter van groot belang aangezien het ook de bedoeling is dat de onderlinge relaties van de plexus met het omliggend weefsel worden geëvalueerd in het model. Met de huidige studie tracht men de problemen die CT met zich meebrengt te omzeilen door gebruik te maken van MRI. Met behulp van MRI wil men streven naar een 3D reconstructie van de plexus brachialis met behulp van beelden met een betere resolutie en zonder dat er contrastvloeistof zal gebruikt worden. Dit laatste kan ervoor zorgen dat het model kan gebruikt worden voor in vivo studies van normale en abnormale zenuwbeweging. Bovendien wordt er bij MRI geen gebruikt gemaakt van ioniserende straling, wat betekent dat een MRI onderzoek niet bijdraagt tot de stralingsbelasting van de patiënt, wat op zich al een groot voordeel is. Dit in tegenstelling tot CT.
1.4.
Medische beeldvorming: MRI
Magnetic Resonance Imaging, kortweg MRI, is een medische beeldvormingstechniek waarbij, in tegenstelling tot de X-stralen diagnostiek, geen gebruik gemaakt wordt van ioniserende straling. Het energiespectrum van de elektromagnetische golven die bij MRI gebruikt worden liggen in een heel ander en lager spectrum dan de X-stralen diagnostiek, er wordt namelijk gebruik gemaakt van radiogolven (figuur 5). Zoals eerder vermeld is dit een enorm voordeel, omdat het geen stralingsbelasting voor de patiënt met zich meebrengt.
Figuur 5: Het elektromagnetisch spectrum [11].
9
Het principe van MRI berust op het feit dat het menselijk lichaam uit water (=veel protonen uit waterstofatomen) bestaat. Bij MRI spelen enkel de protonen van het weefsel een rol. Een proton is positief geladen en draait rond met een constante snelheid wat aanleiding geeft tot een kringstroom. Met deze kringstroom is dan ook een magnetisch dipoolmoment µ geassocieerd. Wanneer men het lichaam in een sterk uitwendig magnetisch veld schuift (3T in dit geval), richten de dipoolmomenten van de protonen zich volgens het extern magnetisch veld. Een radiofrequentie puls (radiogolf) brengt de protonen uit evenwicht. Zodra de puls ophoudt treedt een relaxatie op (spiraalbeweging) zodat de dipoolmomenten terug volgens het extern magnetisch veld gericht zijn. Dit neemt een zekere tijd in beslag, de relaxatietijd (TR). Deze TR wordt gebruikt om het beeld te vormen, de relaxatietijd is afhankelijk van weefsel tot weefsel. Zo kan bijgevolg een onderscheid gemaakt worden tussen verschillende weefsels. Om het te scannen gebied af te bakenen, wordt gebruik gemaakt van een elektromagnetische gradiënt die aangelegd wordt over het te scannen gebied. Met behulp van deze gradiënt gebeurt ook de plaatsbepaling van de signalen. De signalen worden opgevangen met behulp van coils, die zo dicht mogelijk tegen het te scannen orgaan moeten geplaatst worden. Voor iedere specifieke toepassing is een specifieke coil beschikbaar. [12] Er moet op zoek gegaan worden naar een sequentie die het meest geschikt is voor de visualisatie van de perifere zenuwstructuren met voldoende resolutie voor gedetailleerde 3D reconstructie van de gewenste structuren.
10
2. Materialen en methoden 2.1.
Kadaver
Er wordt gebruik gemaakt van een vrouwelijk Thiel geconserveerd kadaver. Bij deze conversatiemethode wordt gebruik gemaakt van 4-chloro-3-methylenphenol en verschillende zouten voor fixatie, boorzuur voor desinfectering en ethyleenglycol voor behoud van weefselplasticiteit. Men zorgt er met andere woorden voor dat de organen en weefsels hun plasticiteit en flexibiliteit behouden. De articulatiegewrichten blijven beweeglijk. [13] Dit is uiterst voordelig aangezien er tijdens deze studie in verschillende armposities zal gescand worden en men zo de arm op eenvoudige wijze kan verplaatsen, zonder dat weefsels beschadigd worden.
2.2.
Scanner
Het kadaver wordt gescand met een 3 Tesla MRI scanner van Siemens (Siemens Trio (Tim)) (figuur 6) . Deze scanner garandeert hoge resolutie structurele beeldvorming, wat voor deze studie, de visualisatie van zenuwstructuren, vereist is [14].
Figuur 6: 3T MRI scanner: Siemens Trio (Tim) [14]
11
2.3.
MRI sequenties
Er wordt in beide scanposities gebruik gemaakt van vet gesatureerde T1 gewogen beelden, dit betekent dat er een korte repetitietijd (TR = 4,17) en een korte echotijd (TE = 1,48) is. Bovendien wordt gebruik gemaakt van de VIBE (Volumetric Interpolated Breath Hold Examination) techniek, deze techniek wordt meestal gebruikt om dynamische opnames te maken van thorax e.d. De voxelgrootte die in deze studie gebruikt werd is 0,8mm x 0,8mm x 0,8mm. Er werden 240 beelden gemaakt en de scantijd bedroeg ongeveer 30 minuten. Dergelijk lange scantijden zijn vereist aangezien met men een VIBE sequentie werkt en aangezien de voxelgrootte relatief klein is.
2.4.
Scanposities
Initieel zal het kadaver gescand worden in een conventionele uitgangshouding, met de armen naast het lichaam. Vervolgens wordt gescand in de uitgangspositie voor axillaire radiotherapie; de hand-behind-head positie. Hierbij wordt het linkerhand van het kadaver achter het hoofd geplaatst en daar vastgemaakt, zodat de armpositie niet wijzigt tijdens het scannen (figuur 7). In beide posities werd de linkerarm gescand.
Figuur 7: Kadaver in de hand-behind-head scanpositie. Kadaver in ruglig. 1: pectorale regio; 2: humerus in hyperabductie; 3: hoofd.
12
2.5.
Gebruikte coils
Om de uitgezonden signalen van de weefsels te registreren werd gebruikt gemaakt van de body matrix coil die op niet-conventionele wijze aangebracht werd boven de oksel-en armregio en de spine matrix coils die zich in de tafel waarop het lichaam ligt en die in de scanner wordt geschoven bevinden (figuur 8).
Figuur 8: Gebruikte coils. Links: spine matrix coils die zich in de tafel bevinden. Rechts: body matrix coil. Deze werd op niet-conventionele wijze gebruikt; het werd namelijk over de oksel-en armregio geplaatst.[14]
2.6.
Mimics®
Materialise's Interactive Medical Image Control System (Mimics®) is een interactieve tool voor de visualisatie en segmentatie van CT of MRI data (2D beelden met verschillende grijswaarden) en het bekomen van 3D beelden van objecten. In Mimics® worden segmentatie maskers gebruikt om de regio’s van interesse; in dit geval de plexus brachialis, botten, arterie en spieren; in te kleuren. Vervolgens kunnen van deze maskers dan 3D reconstructies gemaakt worden. Mimics® verstrekt een flexibele interface om snel een 3D model te berekenen van de regio waarin men geïnteresseerd is. Informatie betreffende hoogte, breedte, volume, oppervlakte, etc. is beschikbaar voor ieder 3D model. [15] Bovendien is het ook mogelijk om metingen uit te voeren. In deze studie zal gebruik gemaakt worden van de “measure distance over surface tool”. De lengtes van de verschillende componenten van de plexus brachialis zullen gemeten worden.
13
2.7.
Reconstructie
2.7.1. Importeren van de beelden in Mimics De beelden die bekomen werden tijdens de scanning van het kadaver in de neutrale en de hand-behind-head positie kunnen eenvoudig in Mimics worden opgeladen, in twee verschillende projecten. Eens dit gebeurd is dienen manueel oriëntaties toegekend te worden (top en bottom, anterior en posterior) (figuur 9).
Figuur 9: Manueel toekennen van de oriëntaties. T: top; B: bottom; P: posterior; A: anterior. Links boven: coronale view; links onder: saggitale view; rechts: axiale view.
Eens de beelden opgeladen zijn worden deze weergegeven in drie beeldvensters (het axiale, saggitale
en coronale
venster)
en een reconstructievenster
(figuur 10).
In dit
reconstructievenster worden de 3D maskers, die berekend werden op basis van de ingekleurde maskers, weergegeven. Deze reconstructies kunnen dan gemanipuleerd worden. Zo werd in deze studie veel gebruik gemaakt van rotatie en transparantie.
14
Figuur 10: Verschillende vensters. Links boven: coronaal venster; links onder: saggitaal venster; rechts boven: axiaal venster; rechts onder: 3D reconstructievenster. De bekomen 3D reconstructies worden in dit laatste venster weergegeven, zoals hier gedaan werd voor de reconstructie van de plexus brachialis.
2.7.2. Aanleggen van een masker Om een 3D reconstructie op te bouwen dient eerst een masker aangelegd te worden (figuur 11). Een masker aanleggen gebeurt (semi-)automatisch voor beelden waarbij er een groot verschil is in grijswaarden, zoals bijvoorbeeld voor CT beelden, en waarbij de structuren niet te complex zijn, zoals bijvoorbeeld botstructuren. In deze studie werd echter gebruik gemaakt van MR beelden met een gering verschil in grijswaarden en complexe structuren, zoals de plexus brachialis. Het gevolg hiervan is dat de structuren waarvan men een reconstructie wil maken, manueel, beeld per beeld, moeten worden ingekleurd. Zelfs minder complexe structuren, zoals botstructuren moeten manueel ingekleurd worden, aangezien het verschil in grijswaarden te laag is om het (semi-)automatisch te laten inkleuren. Bij het aanleggen van het masker van de plexus brachialis werd gebruik gemaakt van de drie verschillende views. Informatie die niet duidelijk was op de axiale beelden werd opgezocht in de coronale en saggitale beelden. Bovendien werd tijdens het aanleggen van het masker gebruik gemaakt van een bidirectionele werkwijze. Dit wil zeggen dat er begonnen werd met de eenvoudige regio’s, zijnde enerzijds de rami en trunci en anderzijds de fasciculi en eindtakken. Nadien werd het tussenliggende gebied, zijnde het gebied van de divisies, 15
ingevuld. Het gebied van de divisies werd dus benadert van de zijde van de fasciculi en van de zijde van de trunci.
Figuur 11: Aanleggen masker. Inkleuren van de uittredende wortels C5 tot C8.
2.7.3. 3D-reconstructie van het masker Zodra het masker volledig is aangemaakt, kan men het programma een 3D reconstructie laten berekenen. Figuur 12 toont een eerste grove reconstructie van de plexus brachialis in de handbehind-head positie. De plexus moet in zijn geheel nog afgewerkt worden (veel gaten, grove reconstructie) en het gebied van de divisies en fasciculi is nog helemaal niet duidelijk. Er moet nog een duidelijk onderscheid tussen gemaakt worden.
16
Figuur 12: Een eerste grove reconstructie van de plexus in de hand-behind-head positie. Wortels: C5-T1. Deze zijn al goed zichtbaar, maar moeten nog afgewerkt worden. Trunci: 1; truncus superior; 2: truncus medius; 3: truncus inferior. Divisies en fasciculi: dit gebied (kader) is nog niet duidelijk en moet men nog “fine tunen”.Eindtakken: A: n. musculocutaneus; B: caput medialis n. medianus; C: n. axillaris; D: n. ulnaris. Ook de eindtakken moeten nog afgewerkt worden. De n. radialis moet nog ingekleurd worden, want deze is nog niet zichtbaar op de reconstructie.
Eens een eerste reconstructie gemaakt is, is het de bedoeling om nog verder te “fine tunen”. Dit kan men doen door delen te wissen of delen bij aan te duiden in de andere views, of door gaten in de reconstructie op te vullen met behulp van “virtual markers”. In deze studie zal voor zowel de conventionele als “hand-behind-head” houding een reconstructie gemaakt worden van de plexus brachialis, humerus, wervels C4 tot T1, scapula, clavicula, rib 1 en 2, manubrium van het sternum, arteria axillaris, musculus coracobrachialis, musculus pectoralis minor, musculus biceps brachii (caput longum en caput laterale), musculus subclavius en de musculus scalenus anterior en medius.
2.7.4. Meten van componenten van de 3D reconstructies Wanneer men de lengte van verschillende segmenten van de plexus brachialis wil kennen, dan kan men gebruik maken van de “measure tools” in Mimics. Meer specifiek zal gebruik gemaakt worden van de “Measure distance over surface tool”, deze tool meet, zoals de naam
17
aangeeft, de afstand tussen twee aangeduide punten over het oppervlakte van de tussenliggende structuur (figuur 13).
Figuur 13: metingen. De lengte van de wortels C5 tot T1 werd gemeten met de “measure distance over surface tool”.
2.8.
Afbakenen van het bestralingsveld voor axillaire radiotherapie
Zodra men de 3D reconstructie volledig heeft bekomen, kan het bestralingsveld afgebakend worden dat momenteel gebruikt wordt voor axillaire radiotherapie. Dit veld wordt afgebakend met behulp van een aantal beenderige referentiepunten, zijnde de humerus, de eerste en tweede rib, de clavicula, het sternum en de wervelkolom.
2.9.
Dissectie van het kadaver
Ter validatie van de bekomen 3D reconstructie wordt het kadaver na de MR opnames gedisseceerd. Er wordt nagegaan in hoeverre de bekomen reconstructie overeen komt met de uitgedisseceerde plexus. Indien er structurele conformiteit wordt gevonden, dan toont dit de validiteit van de reconstructies aan. 18
3. Resultaten
3.1.
3D reconstructies
Met behulp van de MRI beelden werden zoals hierboven beschreven 3D reconstructies gemaakt. Zo bekwam men reconstructies van de plexus en omliggende structuren in de normale positie en in de hand-behind-head positie. In wat volgt worden de resultaten per positie en per regio voorgesteld. 3.1.1. Morfologie van de plexus brachialis a) Normale houding Onderstaande figuur (figuur 14) toont de bekomen 3D reconstructie van de plexus brachialis in de normale houding, d.i. met de armen en handen naast het lichaam. De verschillende componenten van de plexus brachialis zijn duidelijk waarneembaar, we kunnen de trunci, divisies, fasciculi en eindtakken duidelijk onderscheiden. Iedere aangeduide regio in figuur 14 zal in de daarop volgende figuren verder toegelicht worden
Figuur 14: Overzichtsfiguur. Front view, 45° naar craniaal gedraaid. A: gebied van de rami ventrales van de nervi spinales C5 tot T1 en de trunci; B gebied van de divisies en fasciculi; C: gebied van de terminale takken.
19
In figuur 15 wordt gebied A uit de overzichtsfiguur uitvergroot. Men ziet duidelijk dat de rami ventralis van de nervi spinales C5 en C6 de truncus superior opbouwen, die van C7 de truncus medius, en die van C8 en T1 de truncus inferior.
Figuur 15: Gebied A uitvergroot. Front view, 45° naar craniaal gedraaid. Rami ventrales van de nervi spinales C5 tot en met T1 en de trunci. 1: truncus superior; 2: truncus medius; 3: truncus inferior.
Wanneer gebied B uit de overzichtsfiguur wordt uitvergroot (figuur 16), dan wordt een duidelijk en gedetailleerd beeld bekomen van de verschillende divisies die ontstaan uit de trunci en die de fasciculi gaan opbouwen. Iedere truncus heeft een anterieure en een posterieure divisie. De anterieure divisie van de truncus superior (wit) en de anterieure divisie van de truncus medius (lichtblauw) gaan samen de fasciculus lateralis (A) opbouwen, de posterieure divies van de truncus superior (groen), medius (rood) en inferior (roze) bouwen de fasciculus posterior (B) op en de anterieure divisie van de truncus inferior (paars) vormt de fasciculus medialis (C).
20
Figuur 16: Gebied B uitvergroot. Back view, 90° naar caudaal gedraaid. Trunci: 1: truncus superior (TS); 2: truncus medius (TM); 3: truncus inferior (TI). Divisies: wit:anterieure divisie TS; groen: posterieure divisie TS; lichtblauw: anterieure divisie TM; rood: posterieure divisie TM; roze: posterieure divisie TI; paars: anterieure divisie TI. Fasciculi: de anterieure divisie van TS en TM vormen de fasciculus lateralis (A), de drie posterieure divisies van TS, TM en TI vormen de fasciculus posterior (B) en de anterieure divisie van de TI vormt de fasciculus medialis (C).
Figuur 17 illustreert gebied C uit de overzichtsfiguur. Op deze figuur zijn de fasciculi en de daaruit ontstane eindtakken waar te nemen. Uit de fasciculus lateralis (1) ontstaan de n. musculocutaneus (zwart) en het caput lateralis n. medianus (groen). Uit de fasciculus posterior (2) bifurceren de n. axillaris (oranje) en de n. radialis (blauw). De n. ulnaris (grijs) en caput medialis n. medianus (groen) ontspringen uit de fasciculus medialis (3).
21
Figuur 17: De eindtakken. Front view, 45° naar anterior gedraaid. Fasciculi: 1: fasciculus lateralis; 2: fasciculus posterior, 3: fasciculus medialis. Terminale takken: zwart: n. musculocutaneus; groen: n. medianus; oranje: n. axillaris; blauw: n. radialis; grijs: n. ulnaris.
Tijdens de reconstructie van de n. radialis en n. axillaris kreeg men de indruk dat er uit de fasciculus posterior drie terminale structuren ontstonden in plaats van twee (figuur 18), zijnde de n. axillaris en de n. radialis. Dit kan mogelijks te wijten zijn aan het feit dat de MR opnames voor intraneurale beeldvorming zorgen (zie later). Uit de fasciculus posterior ontstaan echter nog andere eindtakjes, namelijk de n. thoracodorsalis, n. subscapularis superior en de n. subscapularis inferior. Deze structuren zijn niet in de reconstructies opgenomen. Het is mogelijk dat de derde structuur een van deze takjes weergeeft. Op de MR beelden was dit takje echter niet ver te volgen en daarom werd aangenomen dat twee van de drie structuren de n. radialis weergaven, omdat het een intraneuraal beeld is.
22
Figuur 18: reconstructie van n. radialis. Men krijgt de indruk dat er uit de fasciculus posterior 3 structuren ontspringen (1-3). Detail: Tijdens het aanleggen van het masker bij de 3D reconstructie kan met structuur 1 en 2 samen nemen, als de n. radialis. Dit is mogelijk omdat men mogelijks een intraneuraal beeld bekwam na MR beeldvorming. Cfr. figuur 2 uit de inleiding.
b) Hand-behind-head positie voor axillaire radiotherapie Figuur 19 toont de bekomen 3D reconstructie van de plexus brachialis in de positie voor axillaire radiotherapie, d.i. het hand achter het hoofd (cfr. figuur 4, inleiding). De verschillende componenten van de plexus brachialis zijn ook in deze reconstructie duidelijk waarneembaar. Ook voor deze reconstructie zullen de aangeduide gebieden uitvergroot en besproken worden.
23
Figuur 19: Overzichtsfiguur, front view. A: gebied van de rami ventrales van de nervi spinales C5 tot T1 en de trunci; B gebied van de divisies en fasciculi; C: gebied van de terminale takken.
In figuur 20 wordt gebied A uit de overzichtsfiguur uitvergroot. De rami ventrales van de nn. spinales C5 en C6 bouwen de truncus superior op (1), die van C7 de truncus medius, en deze van C8 en T1 de truncus inferior.
Figuur 20: Gebied A uitvergroot. Front view. Rami ventrales van de nervi spinales C5 tot en met T1 en de trunci. 1: truncus superior; 2: truncus medius; 3: truncus inferior.
24
Figuur 21 toont gebied B, het gebied van de divisies. Iedere truncus bifurceert in een anterieure en posterieure divisie. De anterieure divisies van de truncus superior (wit) en de truncus medius (lichtblauw) vormen de fasciculus lateralis (A). Uit de drie posterieure divisies (rood, groen en roze) ontstaat de fasciculus posterior (B) en de anterieure divisie (paars) van de truncus inferior wordt de fasciculus medialis (C). De divisies van de truncus inferior zijn op de reconstructie niet goed van elkaar te onderscheiden. Dit kan te wijten zijn aan het feit dat de structuren te dicht bij elkaar lagen en als één geheel werden beschouwd op het MR beeld.
Figuur 21: gebied B uitvergroot. Front view, 90° naar caudaal gedraaid. Trunci: 1: truncus superior (TS); 2: truncus medius (TM); 3: truncus inferior (TI). Divisies: wit:anterieure divisie TS; groen: posterieure divisie TS; lichtblauw: anterieure divisie TM; rood: posterieure divisie TM; roze: posterieure divisie TI; paars: anterieure divisie TI. Fasciculi: de anterieure divisie van TS en TM vormen de fasciculus lateralis (A), de drie posterieure divisies van TS, TM en TI vormen de fasciculus posterior (B) en de anterieure divisie van de TI vormt de fasciculus medialis (C).
In figuur 22 wordt de nadruk gelegd op de fasciculi en de eindtakken die daaruit ontstaan. Uit de fasciculus lateralis (A) ontstaan de n. musculocutaneus (zwart) en het caput lateralis n. medianus (groen). De n. radialis (donkerblauw) en n. axillaris (oranje) ontspringen uit de
25
fasciculus posterior (B). De fasciculus medialis (C) bifurceert op zijn beurt in de caput medialis n. medianus (groen) en de n. ulnaris (grijs).
Figuur 22: Volledig overzicht van de plexus brachialis in de hand-behind-head positie voor axillaire radiotherapie, nadruk op gebied C (eindtakken). Front view. Trunci: 1: truncus superior; 2: truncus medius. De truncus inferior is op deze figuur niet zichtbaar, deze ligt in dit geval achter de truncus medius. Divisies: donkergroen: posterieure divisie van de TS; wit: anterieure divisie van de TS; rood: posterieure divisie van de TM; lichtblauw: anterieure divisie van de TM; paars: posterieure divisie van de TI. De anterieure divisie van de TI is op deze figuur niet zichtbaar. Fasciculi: A: fasciculus lateralis; B: fasciculus posterior; c: fasciculus medialis. Eindtakken: zwart : n. musculocutaneus ; groen : n. medianus ; oranje : n. axillaris ; donkerblauw : n. radialis; grijs: n. ulnaris.
c) Plexus in de normale houding versus plexus in de hand-behind-head positie De morfologie van de plexus is in beide houdingen, zoals verwacht, vergelijkbaar. Bij vergelijking van figuur 15 met figuur 20 is er een conforme opbouw van de trunci waar te nemen. Vergelijking van figuur 16 met figuur 21 toont aan dat de divisies ook structurele conformiteit vertonen. De fasciculus posterior bijvoorbeeld, wordt opgebouwd uit de drie posterieure divisies. In beide reconstructies komen eerst de posterieure divisies van de truncus superior en medius samen en pas nadien wordt de posterieure divisie van de truncus inferior er bij gevoegd. De fasciculi hebben ook een vergelijkbare opbouw en lengte. Wanneer figuur 26
17 tegenover figuur 22 wordt geplaatst, wordt duidelijk dat ook de eindtakken structurele conformiteit vertonen. In figuur 17, dus in de normale houding, is men er echter in geslaagd om de n. axillaris over een langer verloop te visualiseren. In figuur 22, daarentegen, kon men deze structuur niet zo ver volgen, omdat deze gemaskeerd werd door omliggende structuren. Daarenboven kan een vergelijkbare, maar niet exact gelijke lengte van de verschillende componenten waargenomen worden. De truncus superior, bijvoorbeeld, is in de normale positie 5,82mm lang en in de hand-behind-head positie 7,83mm. Hiervoor zijn verschillende verklaringen (zie later). De exacte ligging van de verschillende componenten in vergelijking met omliggende structuren is gewijzigd. Zo zien we een spiralisering optreden in de hand-behind-head positie. Deze spiralisering is te wijten aan het feit dat er een exorotatie van de humerus plaatsvindt wanneer men het hand achter het hoofd brengt. Voor een gedetailleerde beschrijving van de plexus en zijn omgevende structuren verwijzen we naar de volgende sectie.
3.1.2. Plexus brachialis en omgevende structuren In deze sectie zal de plexus brachialis ten opzichte van zijn omliggende structuren besproken worden en daarenboven worden beide posities in relatie met hun omgeving met elkaar vergeleken.
27
a) Plexus brachilalis en omgeving in de normale positie.
Figuur 23: De plexus brachialis en zijn omgeving in de normale positie. Front view. Geel: plexus brachialis. Wervels: 1: wervel C4; 2: wervel C5; 3: wervel C6; 4: wervel C7; 5: wervel C8; 6: wervel T1. Andere beenderen: 7: manubrium van het sternum; 8: clavicula; 9: scapula; 10: humerus. Spieren: 11: caput longum biceps brachii; 12: caput laterale biceps brachii + m. coracobrachialis; 13: m. biceps brachii; 14: m. pectoralis minor; 15: m. subclavius; 16: m. scalenus anterior; 17: m. scalenus medius. Arterie: 18: a. axillaris. De plexus brachialis is in het geel afgebeeld.
28
b) Plexus brachialis en omgeving in de hand-behind-head positie voor axillaire radiotherapie
Figuur 24: De plexus brachialis en zijn omgeving in de hand-behind-head positie. Front view. Geel: plexus brachialis. Wervels: 1: wervel C4; 2: wervel C5; 3: wervel C6; 4: wervel C7; 5: wervel C8; 6: wervel T1. Andere beenderen: 8: clavicula; 9: scapula; 10: humerus. Het manubrium van het sternum is weggelaten omdat wervel C8 en T1 anders niet zichtbaar waren. Spieren: 11: caput longum biceps brachii; 12: caput laterale biceps brachii + m. coracobrachialis; 13: m. biceps brachii; 14: m. pectoralis minor; 15: m. subclavius; 16: m. scalenus anterior; 17: m. scalenus medius. Arterie: 18: a. axillaris. De plexus brachialis is in het geel afgebeeld.
c) Vergelijking tussen normale houding en hand-behind-head positie De plexus brachialis volgt de beweging van de humerus bij de overgang tussen de normale en hand-behind-head houding. Aangezien deze een exorotatiebeweging maakt, samen met de m. coracobrachialis en m. biceps brachii, zal de plexus brachialis dit ook doen (figuur 25).
29
Figuur 25: exorotatie humerus. Front view. A: de plexus in de normale houding; B: de plexus in de handbehind-head houding. Nadat het bovenste lidmaat een exorotatie uitvoert, ziet men dat de m. coracobrachialis en
30
m. biceps brachii deze beweging volgt. Ook de plexus gaat deze beweging volgen. 1: wervels C5-T1; 2: sternum; 3: m. scalenus anterior; 4: m. scalenus medius; 5: clavicula; 6: m. subclavius; 7: a. axillaris; 8: scapula; 9: m. coracobrachialis en caput laterale m. biceps brachii; 10 : caput longum m. biceps brachii ; 11 : humerus.
Als men het gebied van de divisies en eindtakken van dichterbij bekijkt (figuur 26), zien we dat ook hier wijzigingen optreden ten gevolge van de exorotatie van het bovenste lidmaat.
Figuur 26: divisies (rechthoek 1) en eindtakken (rechthoek 2) bij exorotatie. Front view. Wit: anterieure divisie TS; groen: posterieure divisie TS; lichtblauw: anterieure divisie TM; rood: anterieure divisie TM; roze:
31
posterieure divisie TI; paars: anterieure divisie TI. Ten gevolge van de exorotatie treden wijzigingen op in het gebied van de divisies (zie figuur …).De clavicula, m. pectoralis minor en wervels zijn transparant gemaakt om zo de daaronderliggende plexus te zien verlopen.
Ten eerste gaan de divisies, ten gevolge van trekkrachten die ontstaan bij de exorotatie, lager komen te liggen ten opzichte van de clavicula. In figuur 27 zien we dat de divisies (groen, wit, lichtblauw, rood, paars en roze) bij overgang van figuur A naar B naar onder geschoven zijn ten opzichte van de clavicula. Ten tweede, ook ten gevolge van de exorotatie, gaan de divisies een spiraalbeweging maken naar anterieur. Als men bijvoorbeeld de truncus medius en zijn anterieure en posterieure divisies beschouwt, dan ziet met dat deze naar anterieur verplaatst zijn (figuur 27).
Figuur 27: De divisies en exorotatie van het bovenste lidmaat. Front view. A: uitvergroting van kader 1 uit figuur ….A. B: uitvergroting van kader 1 uit figuur 26B. Beschouw het gebied tussen de clavicula en de m. pectoralis minor. Groen: posterieure divisie TS; wit: anterieure divisie TS; rood: posterieure divisie TM; lichtblauw: anterieure divisie TM; roze: posterieure divisie TI; paars: anterieure divisie TI. De divisies zijn in figuur B lager gelegen dan in figuur A. Bovendien kan men zien dat de plexus een spiraalbeweging heeft gemaakt na exorotatie. De clavicula en m. pectoralis minor zijn transparant gemaakt om de plexus die er onder ligt te zien.
Ook ter hoogte van de eindtakken kan men deze exorotatie en bijhorende spiralisatie waarnemen (figuur 28). In de normale houding zien we dat de eindtakken voornamelijk posterieur van de humerus gelegen zijn. In de hand-behind-head houding, dus na exorotatie, liggen de eindtakken voornamelijk anterieur van de humerus.
32
Figuur 28: De eindtakken en exorotatie van het bovenste lidmaat. Front view. A:uitvergroting van kader 2 in figuur ..A. B: uitvergroting van kader 2 in figuur …B.Groen; n. medianus; grijs: n. ulnaris; donkerblauw: n. radialis; zwart: n. musculocutaneus; oranje: n. axillaris. In figuur A liggen de eindtakken achter de humerus. In figuur B liggen ze, ten gevolge van de exorotatie van het bovenste lidmaat, ervoor. De humerus en m. pectoralis minor zijn transparant gemaakt zodat de onderliggende structuren duidelijk te zien zijn.
Deze beschouwingen zijn echter ten opzichte van het lichaam in zijn geheel. Wanneer er op de humerus merkers geplaatst worden aan weerszijden van de sulcus intertubercularis, op de tuberculum majus (groene bol) en de tuberculum minus (rode bol) dan zien we dat de plexus brachialis aan dezelfde zijde van de humerus blijft gedurende de exorotatie, dus aan de tegenovergestelde zijde van de merkers (figuur 29). Dit betekent dat de lokalisatie van de plexus brachialis ten opzichte van de humerus niet wijzigt.
Figuur 29: lokalisatie van de plexus brachialis ten opzichte van de humerus. Front view. Rode bol: tuberculum minus; groene bol: tuberculum majus. Zowel in A en B bevindt de plexus brachialis zich aan de
33
tegenovergestelde zijde van de humerus dan de tuberculum majus en minus en bijhorende sulcus intertubercularis. Ten opzichte van de humerus is de lokalisatie van de plexus dus niet veranderd. De plexus beweegt gewoon mee met de humerus.
3.2.
Dissectie van het kadaver
Om aan te tonen dat de reconstructies representatief zijn voor de werkelijke situatie, werd het kadaver gedisseceerd. Een algemene opmerking die kan gemaakt worden na vergelijking van de 3D reconstructies met het gedisseceerd kadaver is het feit dat de zenuwstructuren bij de reconstructies veel fijner lijken dan in werkelijkheid. De oorzaak hiervan is intraneurale beeldvorming bij MRI. a) Normale houding In onderstaande figuur (figuur 30) zijn de rami ventrales van de nn. spinales C5 tot T1 weergegeven. De detailopname toont de overeenkomstige 3D reconstructie. Er is structurele conformiteit tussen de dissectie en de 3D reconstructie.
Figuur 30: De rami ventrales van de nn. spinales C5 tot T1. In het detail zien we de 3D reconstructie die hetzelfde voorstelt als de foto van de dissectie. De rode structuur in het detail is de a. axillaris en de roze structuur achter C5 is de m. scalenus medius.
34
Figuur 31: De divisies. A: dissectie. B: overeenkomstige reconstructie. 1: anterieure divisie TS (wit); 2: posterieure divisie TS (groen); 3: anterieure divisie TM (lichtblauw); 4: posterieure divisie TM (rood); 5: truncus inferior; 6: anterieure divisie TI (paars); 7: posterieure divisie TI (roze); 8: fasciculus medialis; 9: fasciculus posterior; 10: fasciculus lateralis.
35
Bovenstaande figuur (figuur 31) toont de dissectie en de overeenkomstige 3D reconstructie van het gebied tussen de clavicula en de m. pectoralis minor; het gebied van de divisies. Er dient echter opgemerkt te worden dat de divisies bij de reconstructie gespreid zijn met behulp van pincetten. Vandaar dat de divisies dan ook verder van elkaar liggen op de foto in vergelijking met de reconstructie. We merken ook op dat de anterieure divisies van de truncus superior en de truncus medius langer zijn op de reconstructie, ook dit is mogelijks te wijten aan intraneurale beeldvorming die verkregen wordt door gebruik te maken van MR beelden. Figuur 32 toont de dissectie en 3D reconstructie van de eindtakken van de plexus brachialis. Ook hier ziet men een duidelijke structurele overeenkomst tussen de dissectie en de reconstructie. Er dient echter opgemerkt te worden dat de arm tijdens de dissectie een hoek maakt van 90° ten opzichte van de romp, dit in tegenstelling tot de reconstructie, waarbij de arm van het kadaver naast de romp lag gedurende de scanning. Tijdens de dissectie was het moeilijk om de arm naast het lichaam te leggen, omdat de plexus dan niet overzichtelijk kon worden weergegeven. Het feit dat de arm tijdens de dissectie een hoek van 90° maakt is te merken aan het feit dat de eindtakken op de foto (A) gespannen zijn en dat ze bij de reconstructie (B) een bocht maken. Deze bocht wijst erop dat de plexus “losser” ligt wanneer de armen naast het lichaam liggen. Bij de reconstructie werd de m. coracobrachialis echter weggelaten, omdat deze de andere structuren overlapte, en deze bijgevolg niet duidelijk zichtbaar waren. Op de reconstructie kan men bovendien de n. cutaneus antebrachii medialis niet waarnemen, aangezien deze niet kon gereconstrueerd worden omwille van het feit dat de structuur niet waarneembaar was op de MR beelden. Daarenboven kan men op de reconstructie de n. axillaris waarnemen (oranje), maar deze is niet zichtbaar op de dissectie, aangezien de n. axillaris dieper gelegen is.
36
Figuur 32: De eindtakken. A: dissectie; B: overeenkomstige 3D reconstructie.1: m. coracobrachialis, deze spier is weggelaten bij de reconstructie omdat de andere structuren anders niet duidelijk zichtbaar waren; 2: n. musculocutaneus (zwart); 3: caput lateralis n. medianus (groen); 4: n. cutaneus antebrachii medialis, deze zenuw kon niet gereconstrueerd worden, omdat deze niet terug te vinden is op de MR beelden; 5: n. ulnaris (grijs); 6: caput medialis n. medianus (groen); 7: n. radialis (blauw); 8: a. axillaris (rood). De n. axillaris (oranje op reconstructie) is niet zichtbaar bij de dissectie aangezien deze dieper gelegen is.
b) Hand-behind-head positie voor axillaire radiotherapie Na dissectie van het kadaver in de normale houding, werd de arm van het kadaver achter het hoofd gelegd, om zo een goede benadering van de hand-behind-head positie te bekomen. Dat het hand achter het hoofd ligt, is duidelijk merkbaar aan de m. pectoralis minor. Deze is namelijk duidelijk gespannen (figuur 33A) in vergelijking met de normale positie (figuur 31A). 37
Op figuur 33 zijn de divisies afgebeeld. Figuur A is een foto van de dissectie en figuur B is de overeenkomstige 3D reconstructie. Er dient opgemerkt te worden dat de fasciculi op de reconstructie pas onder de m. pectoralis minor worden gevormd, in tegenstelling tot de dissectie, waarbij de fasciculi al hoger gevormd worden. Ook dit kan verklaard worden door de intraneurale beeldvorming bij MR.
Figuur 33: De divisies in de hand-behind-head positie. A: dissectie. B: overeenkomstige 3D reconstructie.1: anterieure divisie TS; 2: posterieure divisie TS; 3: anterieure divisie TM; 4: posterieure divisie TM; 5: posterieure divisie TI; 6: truncus inferior; 7: fasciculus medialis.
38
Figuur 34 toont de eindtakken bij de dissectie en bij de 3D reconstructie. Ook hier ziet men duidelijk structurele conformiteit. De m. coracobrachialis is echter niet zichtbaar op de reconstructie aangezien het de andere structuren zou verbergen. Bij de dissectie zijn de andere structuren wel zichtbaar, omdat de m. coracobrachialis opzij wordt gehouden met behulp van een pincet. De n. axillaris daarentegen is zichtbaar op de reconstructie, maar niet op de dissectie, aangezien de n. axillaris dieper gelegen is. Ook de n. axillaris is enkel zichtbaar op de 3D reconstructie, aangezien deze dieper gelegen is dan de andere eindtakken en er niet zo diep gedisseceerd is.
Figuur 34: De eindtakken van de plexus in de hand-behind-head positie. A: dissectie. B: overeenkomstige 3D reconstructie. 1: m. coracobrachialis, deze spier is enkel zichtbaar op de dissectiefoto, aangezien de spier bij de
39
reconstructie de andere structuren zou overlappen; 2: n. musculocutaneus; 3: caput lateralis n. medianus; 4: n. cutaneus antebrachii medialis; 5: n. ulnaris; 6: caput medialis n. medianus; 7: n. radialis; 8: a. axillaris. De oranje structuur in de reconstructie die waar te nemen is achter de a. axillaris is de n. axillaris. Deze is echter niet zichtbaar op de dissectie omdat de zenuw dieper gelegen is.
Tijdens de dissectie bleek dat er bij dit kadaver een variatie van de plexus brachialis voorkomt (figuur 35). We zien een bijdrage uit de fasciculus lateralis naar de fasciculus medialis. Deze bijdrage is op de figuur aangeduid tussen twee groene lijnen. Tijdens het reconstrueren van de plexus in de normale positie werd deze structuur initieel opgepikt. Deze is later echter weggelaten in de reconstructie, omdat er niet meteen gedacht werd aan een variatie. Tijdens het reconstrueren heeft men namelijk de meest voorkomende vorm van de plexus brachialis in gedachten, zoals deze in atlassen staat afgebeeld en zoals deze vaak voorkomt tijdens dissecties.
Figuur 35: Variatie van de plexus brachialis. 1: fasciculus medialis; 2: n. ulnaris; 3: caput lateralis n. medianus. Er is een duidelijk zichtbare variatie aanwezig. Uit de fasciculus lateralis ontspringt, naast de n. musculocutaneus en caput lateralis n. medianus, een takje die naar de fasciculus medialis loopt.
c) Opmerking: De posterieure divisies en de fasciculus posterior Tijdens de dissectie kwam men tot de vaststelling dat er voor de posterieure divisies en fasciculus posterior een structurele inconsistentie was met de overeenkomstige 3D reconstructie. Op beide 3D reconstructies (normale (B, figuur 36) en hand-behind-head (C, 40
figuur 36) positie) komen de posterieure divisies van de truncus superior, medius en inferior op verschillend niveau samen om zo de fasciculus posterior te vormen. Bij de dissectie zag men echter dat deze divisies op dezelfde hoogte samenkomen (figuur 36).
Figuur 36: De divisies. Figuur A: 1: posterieure divisie TS; 2: posterieure divisie TM; 3: posterieure divisie TI. We zien dat de drie posterieure divisies op een gelijk niveau samenkomen en zo de fasciculus posterior opbouwen. Figuur B (normale houding) + C (hand-behind-head positie): Groen: posterieure divisie TS; wit: anterieure divisie TS; rood: posterieure divisie TM; blauw: anterieure divisie TM; roze; posterieure divisie TI; paars: anterieure divisie TI. We zien dat de posterieure divisies van de TS en TM al op een hoger niveau samenkomen, pas lager komt de posterieure divisie van de TI erbij.
Dit is mogelijks te wijten aan het feit dat de posterieure divisies van de truncus superior en medius dicht tegen elkaar aanliggen. Op een MRI beeld zou men deze structuren als één geheel kunnen beschouwen en aanduiden, zodat het resulteert in één geheel op de 3D reconstructie. Er is als het ware “foutief” ingekleurd op de MR beelden ten gevolge van een onduidelijk beeld. Aangezien dit dus geen werkelijke structurele afwijking is, maar een gevolg van het feit dat beide structuren te dicht tegen elkaar aanliggen en bijgevolg dus niet als afzonderlijk konden opgepikt worden op de MR beelden, wordt hieronder een werkwijze aangereikt die ervoor kan zorgen dat de reconstructies wel structurele conformiteit zullen vertoon met de dissectie. Deze werkwijze is weergegeven voor de 3D reconstructie van de normale houding. Voor de 3D reconstructie van de hand-behind-head positie kan dezelfde werkwijze gehanteerd worden. De posterieure divisies van de truncus superior en medius zouden langer gemaakt kunnen worden (zwarte lijn bij stap 2, figuur 37). Zo wordt er gecorrigeerd voor het feit dat de posterieure divisies van de truncus superior en truncus medius te dicht tegen elkaar aanliggen. De consequentie hiervan is dat de divisies zo nog langer worden, terwijl ze eigenlijk al “te lang” waren in vergelijking met de dissectie, ten gevolge van intraneurale beeldvorming.
41
Bijgevolg zou men de truncus superior en truncus medius ook iets langer moeten maken, om te corrigeren voor deze intraneurale reconstructie (zie gearceerd, stap 3, figuur 37).
Correctie: langer maken van truncus superior en medius
Figuur 37: Divisies. Groen: posterieure divisie TS; rood: posterieure divisie TM; roze: posterieure divisie TI; wit: anterieure divisie TS; blauw: anterieure divisie TM; paars: anterieure divisie TI. De drie posterieure divisies gaan de fasciculus posterior opbouwen. 1 en 2 zijn anterieure views. 3 is een posterieure view. Figuur 1: overzichtsfiguur van de divisies in de normale houding. Figuur 2: Om de posterieure divisies op hetzelfde niveau te laten samenkomen kunnen we de posterieure divisies van de TS en de TM langer maken (zwarte lijn), tot aan het punt waar de posterieure divisie van de TI zich vervoegt. Deze wijziging corrigeert voor het feit dat de posterieure divisies van de TS en TM dicht tegen elkaar aanliggen en als één werden beschouwd bij het inkleuren van de beelden. Figuur 3: Als we de posterieure divisies langer maken, dan moeten we ook de truncus superior en truncus medius iets langer maken (zie gearceerd), omdat de 3D reconstructies van de divisies al te lang waren in vergelijking met de dissectie, ten gevolge van intraneurale beeldvorming. De wijziging die we hier dus maken corrigeert voor de intraneurale beeldvorming.
42
3.3.
Bestralingsveld voor axillaire radiotherapie
Het bestralingsgebied voor axillaire radiotherapie wordt afgebakend met behulp van referentiepunten uit de omgeving. Zo wordt rekening gehouden met de humerus, de eerste en tweede rib, de clavicula, het sternum, de wervelkolom. Na afbakenen van het bestrallingsveld (Prof. Dr. Luc Vakaet) zien we dat de volledige plexus brachialis omvat (figuur 38).
Figuur 38: Bestralingsveld (lichtblauwe rechthoek) voor axillaire radiotherapie in de hand-behind-head positie.1: Plexus brachialis, omgevende structuren en bestralingsveld. Front view. 2: Plexus brachialis en bestralingsveld. Front view, ongeveer 20 graden naar anterieur gekanteld. Hier zijn de omgevende structuren weggelaten om een duidelijk beeld te scheppen van de bestraling van de plexus. 3: Plexus brachialis, omgevende structuren en bestralingsveld. Front view, ongeveer 20 graden naar posterieur gekanteld. Deze view wordt genomen om aan te tonen dat zelfs het laagste punt van de plexus binnen het bestralingsveld valt. 4: Plexus brachialis, omgevende structuren en bestralingsveld. Front view, ongeveer 20 graden naar anterieur gekanteld.
43
4. Discussie
Bovenstaande resultaten tonen aan dat beeldvorming van de plexus brachialis mogelijk is met behulp van 3T MRI opnames. Bovendien dient er geen gebruik gemaakt te worden van contraststoffen. Dit is uiterst voordelig, aangezien dit de weg naar in vivo toepassingen open laat. Met behulp van de MRI beelden kan vervolgens een 3D reconstructie gemaakt worden waarbij men een gedetailleerd beeld van de plexus bekomt. De bekomen 3D reconstructies vertonen structurele conformiteit zowel met elkaar, als met de dissectie.
4.1.
Nood aan een gedetailleerd 3D model
Na grondige literatuurstudie zijn er tot op heden geen publicaties gevonden waarbij men dergelijk gedetailleerd beeldmateriaal van de plexus brachialis bekomt zonder gebruik te maken van contraststoffen. Cash et al. [16] introduceerden een reconstructie van de plexus brachialis met behulp van 3D ultrasound, maar zij besloten dat hun reconstructie te “basic” was. Het was echter enkel mogelijk om de spatiale oriëntatie van de plexus te determineren in relatie met de eerste rib en segmenten van de a. carotis en a. subclavia. Bovendien was de reconstructie niet gedetailleerd genoeg om divisies en fasciculi te kunnen onderscheiden. De huidige studie biedt echter een uiterst gedetailleerde weergave van de plexus brachialis, waarbij de divisies en fasciculi duidelijk te onderscheiden zijn. In de studie van Raphael et al. [17] werden MR neurografieën samengevoegd tot één 3D beeld. De verkregen 3D reconstructie is echter geen computer simulatie en laat bijgevolg geen interactieve manipulatie, zoals roteren, toe, in tegenstelling tot de huidige studie. Lien et al. [18] toonden met behulp van een 3D model van het kleine bekken aan dat er een toegenomen uitrekking optreedt van de n. pudendus tijdens vaginale geboorte. In deze studie werden de n. pudendus en zijn aftakkingen echter uitgedisseceerd voor visualisatie mogelijk te maken. Bovendien werden het verloop van de zenuw en zijn oriëntatie ten opzichte van vijf referentiepunten digitaal gedetermineerd. De bekomen geometrische data werden dan in reeds gepubliceerde 3D modellen van het kleine bekken en vaginale geboorte geïmporteerd. Elke zenuw werd beschouwd als een homogeen en uitrekbaar koord en mogelijke fixatiepunten van 44
de zenuw moeten aan het model toegevoegd worden voordat de berekeningen kunnen uitgevoerd worden. Het model is dus gebaseerd op assumpties en integratieve manoevres. In de huidige studie zijn de MR beelden de enige bron voor het 3D model. Daarenboven wordt een meer realistisch beeld bekomen van de zenuwen, aangezien de zenuwen niet als homogeen worden beschouwd. Bovendien werd er in de huidige studie voor de MR beeldvorming nog niet gedisseceerd. Er is echter een gedetailleerde 3D reconstructie van de plexus brachialis ter beschikking, maar hierbij werden contrastmiddelen gebruikt, in combinatie met een CT-scanner [10]. Dit sluit mogelijke in vivo toepassingen meteen uit. Daarenboven is er geen literatuur gevonden in verband met de anatomie van de plexus brachialis in de hand-behind-head positie die aangenomen wordt tijdens axillaire radiotherapie. Bijgevolg was het tot op heden niet duidelijk welke delen van de plexus al dan niet bestraald werden tijdens axillaire radiotherapie. Uit de resultaten van deze studie kan men besluiten dat het bestralingsveld de plexus brachialis volledig omvat. Sommige patiënten ontwikkelen binnen de drie jaar na bestraling een radiotherapie geïnduceerde brachiale plexitis (RBP), er zijn ook patiënten met een late representatie, na 8 tot 20 jaar. [6] De incidentie van RBP is niet exact gekend, aangezien er een grote variatie bestaat in range en schema van de bestraling. Er werden verschillende incidenties gevonden in verschillende studies, in een range van minder dan 1% tot 9% [19]. De huidige bevinding dat de volledige plexus bestraald wordt tijdens axillaire radiotherapie, toont aan dat radiotherapie geïnduceerde plexitis in alle segmenten van de plexus kan voorkomen en bijgevolg pijn kan veroorzaken in het gehele bovenste lidmaat.
4.2.
Intraneurale beeldvorming en gebruik van 3D reconstructies
Er dient opgemerkt te worden dat er voorzichtig moet omgesprongen worden met 3D reconstructies die gebaseerd zijn op MR beelden, indien deze gebruikt worden voor biomechanische studies. Zo leek het in figuur 18 (resultaten) alsof er uit de fasciculus posterior drie terminale takken ontsprongen. Dit kan echter te wijten zijn aan het feit dat MRI voor intraneurale beeldvorming zorgt. Zoals we zagen in figuur 2 (inleiding) zijn perifere zenuwen opgebouwd uit meerdere fasciculi. Het is mogelijk dat deze fasciculi te zien zijn op de MR beelden. Het is bijgevolg 45
erg moeilijk te weten waar exact een fasciculus of truncus zal splitsen in zijn eindtakken of divisies, respectievelijk. Voor biomechanische studies, waarbij bijvoorbeeld de afstanden van de verschillende segmenten worden gemeten, is het dus moeilijk om exacte lengtes op te meten. Bovendien is de plexus brachialis over het algemeen veel fijner op de 3D reconstructies in vergelijking met de de uitgedisseceerde plexus. Ook dit kunnen we toeschrijven aan de intraneurale beeldvorming, die het epineurium (zie figuur 2, inleiding) waarschijnlijk niet afbeeldt. Voor diametermetingen zijn deze reconstructies dus ook niet bruikbaar. Op figuur 31 (resultaten) zijn de anterieure divisies van de truncus superior en truncus medius op de reconstructie ook veel langer dan op de dissectie en op figuur 33 (resultaten) zien we dat de fasciculi hoger gevormd worden op de 3D reconstructie in vergelijking met de werkelijkheid. Ook hiervoor is intraneurale beeldvorming verantwoordelijk. Dit toont ook aan dat reconstructies op basis van MR niet bruikbaar zijn voor biomechanische studies omdat ze bifurcaties niet exact kunnen weergeven.
4.3. Vergelijking van de plexus in de normale en hand-behind-head positie. 4.3.1. Lengtes van de verschillende segmenten Wanneer de lengtes van de segmenten van de plexus brachialis in de normale houding en hand-behind-head positie werden vergeleken, kwam men tot de vaststelling dat deze niet gelijk waren. Hiervoor kunnen verschillende verklaringen aangewend worden. Ten eerste kan het te wijten zijn dat er trekkrachten ontstaan op de plexus brachialis wanneer men de arm in een andere positie brengt [20]. Bij onze studie maakt het bovenste lidmaat een exorotatie en elevatie wanneer men de hand-behind-head positie gaat aannemen, hierdoor ontstaan er trekkrachten op de plexus brachialis. Ten tweede kan dit ook te wijten zijn aan de intraneurale beeldvorming die hierboven reeds besproken is. Door de intraneurale beeldvorming weet men niet exact waar bijvoorbeeld de divisies of terminale takken beginnen. Het werd echter zo goed mogelijk benaderd, maar het is geen exact gegeven. Ook dit kan het verschil in lengtes van overeenkomstige segmenten verklaren.
46
Een derde verklaring vindt men bij het feit dat MR beeldvorming op zich al voor vervorming, en dus foute afstanden, kan zorgen. Een vierde verklaring ligt bij de meettechniek. De gebruikte meettechniek in Mimics meet de afstand tussen twee punten over het oppervlak van de plexus. Aangezien de reconstructies nog vrij “hoekig” zijn, meet men in de ene reconstructie al meer hoeken dan in de andere. Tenslotte kan het verschil in lengte ook verklaard worden door het feit dat er bij de reconstructie een conventie wordt gemaakt in verband met het beginpunt van de verschillende componenten. Het is vaak moeilijk te onderscheiden of een bepaalde grijswaarde nu één of al twee structuren voorstelt. Deze vier punten tonen opnieuw aan dat men moet opletten met het gebruik van deze 3D reconstructies voor biomechanische studies. De bifurcaties zijn namelijk niet exact. Voor algemene morfologische studies, zoals deze, zijn deze reconstructies wel uiterst geschikt. Ze geven een beeld van waar de plexus zich bevindt in relatie met zijn omliggende structuren en in relatie met het bestralingsveld. Voor gedetailleerde morfologische studies is het echter ook minder bruikbaar, wegens bovenstaande redenen.
4.3.2. Exorotatie van de humerus Uit figuur 25 tot 28 (resultaten) kunnen we besluiten dat de plexus brachialis de exorotatiebeweging van de humerus en m. coracobrachialis en m. biceps brachii volgt. Deze exorotatie treedt op wanneer men het hand achter het hoofd brengt, d.i. de positie voor axillaire radiotherapie.
4.3.3. Vergelijking van de reconstructies met het gedisseceerd kadaver Om de bekomen 3D reconstructies te valideren werd het kadaver gedisseceerd. Over het algemeen was er structurele conformiteit op enkele punten na. Zo zag men een belangrijk structureel verschil tussen de reconstructies en de dissecties. Men zag tijdens de dissectie dat de posterieure divisies op gelijke hoogte samenkwamen, om zo de fasciculus posterior op te bouwen. Op de 3D reconstructies daarentegen, zag men dat de posterieure divisies van de truncus superior en truncus medius op gelijke hoogte samenkwamen, maar de posterieure divisie van de truncus inferior zich pas later vervoegde. 47
Dit structureel verschil kan verklaard worden door het feit dat de posterieure divisies van de truncus superior en medius dicht tegen elkaar aanliggen. Op een MRI beeld zou men deze structuren als één geheel kunnen beschouwen en aanduiden, zodat het resulteert in één geheel op de 3D reconstructie. Er waren ook structurele verschillen die te wijten waren aan intraneurale beeldvorming (zie boven). Het feit dat men structurele conformiteit kan aantonen tussen de reconstructies onderling enerzijds en de dissectie en de reconstructies anderzijds, toont aan dat de 3D reconstructies wel degelijk bruikbaar zijn voor morfologische studies. Dit is een belangrijk gegeven, omdat het aantoont dat er reproductief gewerkt kan worden en dat de structurele conformiteit niet op louter toeval berust. Het belang van deze reconstructies werd in de huidige studie aangetoond voor axillaire radiotherapie. Zo was men tot op heden nog niet op de hoogte van het feit dat de volledige plexus brachialis in het bestralingsveld voor axillaire radiotherapie viel. De reconstructies kunnen echter voor vele andere toepassingen gebruikt worden. Zo kunnen ze bijvoorbeeld een visueel hulpmiddel zijn voor de ligging van de plexus in verschillende houdingen met een klinische toepassing.
48
5. Referenties 1. Leinberry CF, Wehbé MA (2004). Brachial plexus anatomy. Hand clinics 201): 1-5. 2. Putz R, Pabst R, editors (2006). Sobotta, Atlas van de menselijke anatomie. 3th rev. Ed. Houten: Bohn Stafleu van Loghum. 3. Young B, Heath JW (2000). Wheater’s Functional Histology. 4th rev. ed. London: Churchill Livingstone. 4. Pergolizzi S, Settineri N, Gaeta M, Scribano E, Santacaterina A, Ascenti G, Frosina P, De Renzis C (1999). What is the best position of the arms in mantle field for Hodgkin’s disease? International journal of radiation oncology biology physics 46(1): 119-122. 5. www.borstkanker.net 6. Fathers E, Trush D, Huson SM, Norman A (2002). Radiation-induced brachial plexopathy in women treated for carcinoma of the breast. Clinical rehabilitation 16: 160-165. 7. Julius A, Lees R, Dilley A, Lynn B (2004). Shoulder posture and median nerve sliding. Musculoskeletal disorders 5: 23-29. 8. Demondion X, Bacqueville E, Paul C, Duquesnoy B, Hachulla E, Cotton A (2003). Thoracic Outlet: Assessment with MR imaging in asymptomatic and symptomatic populations. Radiology 227(2): 461-468. 9. Wright TW, Glowczewskie F, Wheeler D, Miller G, Cowin D (1996). Excursion and strain of the median nerve. Journal of Bone and Joint Surgery 78: 1897-1903. 10. Van Hoof T, Gomes GT, Audenaert E, Verstraete K, Kerckaert I, D’Herde K (2008). 3D computerized model for measuring straind and displacement of the brachial plexus following placement of reverse shoulder prosthesis. The anatomical record 291: 11731185. 11. www.wikipedia.org 12. Bacher K (2009). Medische beeldvorming. Cursus Biomedische Wetenschappen. 13. Thiel W (1992). The preservation of the whole corpse with natural color. Annals of anatomy 174: 185-195. 49
14. www.medical.siemens.com 15. www.materialise.com/mimics 16. Cash CJ, Sardesai AM, Berman LH, Herrick MJ, Treece GM, Prager RW, Gee AH (2005). Spatial mapping of the brachial plexus using three-dimensional ultrasound. British Journal of Radiology 78: 1086-1094. 17. Raphael DT, McIntee D, Tsuruda JS, Colletti P, Tatevossian R (2005). Frontal slab composite magnetic resonance neurography of the brachial plexus: implications for infraclavicular block approaches. Anesthesiology 103: 1218-1224. 18. Lien KC, Morgan DM, Delancey JO, Ashton-Miller JA (2005). Pudendal nerve stretch during vaginal birth: a 3D computer simulation. American journal of obstetrics and gynecology 192: 1669-1676. 19. Pierce SM, Recht A, Lingtos TI, Abner A, Vicini F, Silver B, Herzog A, Harris JR (1992). Long-term radiation complications following conservative surgery and radiation therapy in patients with early stage breast cancer. International journal of radiation oncology biology physics 23(5): 915-923. 20. Kleinrensink GJ, Stoeckart R, Vleeming A, Snijders CJ, Mulder PFH (1993). Mechanical tension in the median nerve, the effect of joint position. Clinical biomechanics 10(5): 240-244.
50
