Zobrazovací metody
Zobrazení mozku • • • •
řezy mozkem Nisslovo barvení – těla neuronů impregnace stříbrem – nervová vlákna histochemie (průkaz určitého enzymu např. NADPH diaphorasy v NO pozitivních neuronech) • imunohistochemie (průkaz protilátky proti určité chemikálii – např. substanci P, cholin acetyl transferase) • spoje: antegrádní a retrográdní techniky • hybridizace in situ – průkaz mRNA
Zobrazit lze struktury mozku i zaživa
• • • •
RTG Angiografie, DSA CT – kosti, akutní stavy, úrazy MR a) T1W vážený obraz b) T2W vážený obraz c) proton denzitou vážený obraz d) difuzí vážený obraz
3D rekonstrukce mozkového kmene mozečku a diencephala
Hippocampus a fornix
Th
Hy
Komorový systém pars centralis cornu frontale atrium cornu occipitale cornu temporale commissura anterior
ventriculus tertius
Nucleus caudatus
Cauda
Corpus
Caput
Capsula interna capsula interna corona radiata
pedunculi cerebri
Basální ganglia Nucleus caudatus Putamen
Amygdala
Nucleus accumbens
(A) (B) (C) (D) (E) (F)
rtg jen kosti jedno z prvních CT 1971 CT nyní větší rozlišení lepší kontrast mezi tkáněmi T2 vážený MR snímek jsou vidět malé abnormality v thalamických jádrech DTI traktografie zobrazení bílé hmoty funkční MR při prohlížení obrázků, rozhodování a stisknutí tlačítka, aktivace zrakové kůry, prefrontální a doplňkové motorické oblasti
CT
mozkomíšní mok
Th
kalcifikace
kost
Epi
Krvácení Subar
Subd
Multifocal but unilateral acute parenchymal hemorrhage.
Transtentorial herniation.
Subfalcine herniation.
ipsilateral dilated pupil and contralateral hemiparesis
Decompression craniectomy has been performed.
Uncal herniation with posterior cerebral artery occlusion and resulting infarct. acute vision loss, confusion, new onset posterior cranium headache, paresthesias, limb weakness, dizziness, nausea, memory loss and language dysfunction
Mont Fuji sign – tenzní pneumocephalus
Pneumocephalus při ruptuře sinus frontalis
CT angiografie
Spiral CT: first phase in a healthy adult. A, Twenty-six seconds after intravenous injection of nonionic contrast medium, all arteries are opacified: anterior cerebral arteries, middle cerebral arteries, posterior cerebral arteries, and superficial temporal arteries. B, Two seconds later and a section above A: on the midline of the brain, the pericallosal arteries, internal cerebral veins, great cerebral vein, straight sinus,and superior sagittal sinus. Terminal arteries for the cortex are also well opacified.
Brain death. A, The first phase of spiral CT 25 seconds after intravenous injection of contrast medium: the cerebral arteries and the basilar artery are not visible, whereas the superficial temporal arteries (white arrows) and superior ophthalmic veins (black arrows) are opacified. B, Three seconds later, neither midline vessels (arteries and veins) nor terminal arteries for the cortex are seen, whereas superficial artery branches (arrows) are opacified. Note brain swelling.
CT - absces
5 leté dítě - cysta
Impresivní zlomenina kalvy
45-year-old patient walking around the ER complaining of a headache
• : Transaxial CT scan of the brain. Knife entering the superolateral aspect of the left nasal cavity (blue arrow).
Transaxial CT scan of the brain. Knife traverses the carotid canal with tip at the level of the internal auditory canal (blue arrow
Transaxial CT scan of the brain. Postoperative pneumocephalus (yellow arrow) and posttraumatic infarction in the distribution of the right middle cerebral artery (green arrow). Knife has been removed
Angiogram of the right internal carotid artery in an oblique projection. Knife tip in close proximity to the right internal carotid artery with little flow seen intracranially (blue arrow). Spasm noted at the catheter tip in the internal carotid artery (yellow arrow).
Angiogram of the right internal carotid artery in an AP projection. The knife traverses the midline with the knife tip in the right carotid canal.
MR T1 krátký relaxační čas (bílé): tuk, methemoglobin dlouhý relaxační čas (tmavé): likvor,edém, většina nádorů T2 krátký relaxační čas (tmavé): deoxyhemoglobin, intracelulární methemoglobin dlouhý relaxační čas (bílé): edém, likvor, většina nádorů FLAIR potlačí signál vody např. demyelinizační leze u RS bílé SPIR potlačí signál tuku
MR
T1 vážený obraz T1 – čas za který se protony vrátí do paralelního uspořádání
T2vážený obraz T2 - čas potřebný k zániku synchronizace protonů
MR – angoigrafie na sagitálním řezu 1 - a.carotis interna 2 - a.vertebralis 3 - sinus cavernosus 4 - canalis caroticus 5 - a.cerebri anterior 6 - a.cerebri posterior
MR s kontrastem neurinom VIII.n
Mnohočetná mikrokrvácení pacient 71 let demence s Lewiho tělísky 3T
Basální ganglia a thalamus jsou ušetřeny of tamyloid angiopathy in a 71-year-old patient with dementia with Lewy bodies. Image obtained using susceptibility-weighted imaging at 3T.
http://www.3t-mri.net/9.html
Traktografie (DTI- Diffusion tensor imaging)
• zobrazí bílou hmotu díky anisotropické difusi (např. molekuly vody se pohybují rychleji paralelně s vlákny než kolmo na ně. • frakční anizotropie (FA = 0 až 1.0), vzrůstá s myelinizací bílé hmoty a je citlivá na difusní poškození axonů např. při úrazech hlavy (TBI).
DTI
Directional histograms (rose diagrams) for posterior limb of internal capsule (PLIC), superior longitudinal fasciculus (SLF), and genu of the corpus callosum (CC) in a normal subject. Note the unique distributions characterizing each of these major tracts. These distributions can be subjected to statistical analysis seeking changes related to pathology.
Figure 4. Segmentation of the occipital-callosal fiber bundles according to cortical projection zone. • • • • • •
• •
loss of reading (alexia)
The shading describes the gyri (light) and sulci (dark). The cortical region of interest as shown by the dark overlay. (A) The largest group of estimated fibers terminates in the dorsal region of occipital cortex. (B) Fibers located in the anteriorventral splenium terminate near the ventral occipital surface. (C) Fibers terminating in the posterior and lateral aspect of the occipital lobe, which include mainly foveal representations, form a small localized group near the middle of the spenium. (D) The contour lines that capture 60% of the fibers within each group are shown with respect to the outline of the splenium (dorsal is black, ventral is dark gray, and lateral is light gray). Grid lines are spaced at 5 mm.
FIGURE 5. Fibers traced from Turboprop-DTI data appear to be anatomically accurate representations of the corresponding fiber
cingulum (A) fornix (B), corpus callosum (C), inferior longitudinal fasciculus (D), corticospinal tract and corona radiata (E), and anterior commissure(F)
White Matter Tractography by Means of Turboprop Diffusion Tensor Imaging (p 78-87) KONSTANTINOS ARFANAKIS, MINZHI GUI, MARIANA LAZAR Published Online: Jan 22 2006 12:00AM
Dlouhá asociační vlákna
1- fasciculus uncinatus 2-f. fronto-occipitalis superior 3-f. longitudinalis superior 4-f. occipitalis verticalis 5-sulcus centralis 1-
1- fasciculus uncinatus 2- cingulum 3-f. longitudinalis inferior 4- genu corporis callosi 5-commissura anterior 6-splenium corporis callosi
Three large frontal-temporal fiber tracts are visualized: the cingulum bundle in red, the fornix in yellow, and the uncinate fasciculus in green.
Fiber tracking images of a control subject (A) and ALS patient (B). Descending fibers connecting the cortex and brain stem are shown in purple. CSTs are ingreen. The CST fiber density is diminished in ALS patients (B).
Amyotrophic Lateral Sclerosis and Primary Lateral Sclerosis: The Role of Diffusion Tensor Imaging and Other Advanced MR-Based Techniques as Objective Upper Motor Neuron Markers (p 61-77) SUMEI WANG, ELIAS R. MELHEM
FIGURE 4. Fiber tractography in an MS patient. Fixed-size seeds are placed symmetrically in both sides of frontal white matter regions. The number of fibers in the left side is significantly decreased with a lesion (arrow) on the affected tracks.
DTI fiber tracking of projections emanating from the total corpus callosum. Green color indicates fibers traveling in an anteriorposterior direction, red color indicates fibers traveling in a lateral (right-left) direction, and blue color indicates fibers traveling in an inf erior-superior direction. DTI fiber tracking maps are then used to calculate mean FA within the fiber system.
Diffusion Tensor Imaging in the Corpus Callosum in Children after Moderate to Severe Traumatic Brain Injury ELISABETH A. WILDE,1 ZILI CHU,4 ERIN D. BIGLER,5,6,7,8 JILL V. HUNTER,4 MICHAEL A. FEARING,5,9 GERRI HANTEN,1 MARY R. NEWSOME,1 RANDALL S. SCHEIBEL,1 XIAOQI LI,1 and HARVEY S. LEVIN1,2,3
JOURNAL OF NEUROTRAUMA Volume 23, Number 10, 2006
(A) Focal lesion in the splenium of the corpus callosum for a 10.8-year-old boy with TBI on conventional T1-weighted MRI midsagittal image. (B) Fiber systems projecting from the corpus callosum using DTI with fiber tracking. Note the absence of identifiable fiber tracks in the posterior regions corresponding to the focal lesion evident on the midsagittal T1 slice as well as other more lateral intercallosal posterior body abnormalities visible on conventional imaging (not shown here). (C) Corpus callosum fiber system using DTI with fiber tracking of a demographically matched, uninjured child. Interestingly, the TBI patient had no focal lesions or obvious white matter atrophy in the frontal, temporal, or anterior parietal regions on conventional imaging, which also corresponds to the normal appearing fiber tracking of regions coursing through the anterior and mid regions of the corpus callosum. Diffusion Tensor Imaging in the Corpus Callosum in Children after Moderate to Severe Traumatic Brain Injury ELISABETH A. WILDE,1 ZILI CHU,4 ERIN D. BIGLER,5,6,7,8 JILL V. HUNTER,4 MICHAEL A. FEARING,5,9 GERRI HANTEN,1 MARY R. NEWSOME,1 RANDALL S. SCHEIBEL,1 XIAOQI LI,1 and HARVEY S. LEVIN1,2,3
Hlavní svazky bílé hmoty u 3-měsíčního dítěte
tr. spinothalamicus
tr.cortico-spinalis fasciculus uncinatus
corpus callosum fasc. longitudinalis inferior
Clodagh Murphy a, Dene Robertson a, Quinton Deeley a, Eileen Daly a, Declan G.M. Murphy Limbic association pathways: inferior longitudinal fasciculus (blue), uncinate (yellow), inferior frontal occipital fasciculus (orange) and cingulum (red). The fornix (light blue) belongs to projection system fibers. On the left hand side, lateral view of the limbic pathways, is easily to detect the most lateral tracts: inferior longitudinal fasciculus, uncinate and inferior frontal occipital fasciculus. The right hand side represents the middle view of the brain, where cingulum and fornix are easily to detect. (For interpretation of the references to colour in this figure legend, the reader is referred to the web version of this article.)
Zobrazit lze i aktivitu • fMR odhalí aktivní oblasti (rozdíl mezi deoxyhemoglobinem a oxyhemoglobinem) • SPECT fotonová emisní tomografie (radioaktivní jód nebo technecium) - prokrvení • PET pozitronová emisní tomografie (fluor deoxyglukosa) rozlišení recidivy tumoru a postiradiační nekrózy
Brocova a Wernickeho oblast na fMRI
PET
FIGURE 7. PET scan showing the localization of selected cognitive functions in the cerebral cortex. PECHURA, C.M. & J.B. MARTIN, Eds. 1991. Mapping the Brain and Its Functions: Integrating Enabling Technologies into Neuroscience Research. National Academy Press. Washington, D.C.
„Hand knob“ za patologických podmínek?
Bartoš, Neurochirurgické oddělení MN Ústí nad Labem
Navigace
Stimulace primární motorické oblasti
• bipolární elektroda • 60 Hz • 0.2ms • 2-10mA
Elektrická kortikální stimulace • Limitace kraniotomií a anestezií • Invazivita (epileptický záchvat 36%) • Řeč: awake surgery • vysoká specificita • anatomická identifikace funkčního gyru • rozlišení zón pro dané svalové skupiny
Extraoperativní mapování
Lokalizace stimulačních elektrod • Standardní lokalizace (Deletis et al.) – střed biaurikulární spojnice – Pro HKK pozice C3/4, pro DKK pozice C1/2 • Lepicí povrchové elektrody (také závitové, či jehlové) • Optimální je kontrola pozice individuálně a úprava elektrod ještě před výkonem
Registrace MEP •
Monitorované svaly: – malé svaly s velkým počtem motorických jednotek – mimické svaly: orbicularis oris, orbicularis oculi – horní končetiny: ADM, APB (užívaný méně pro možný koincidentní syndrom karpálního tunelu – dolní končetiny: abd. hallucis, tibialis anterior
•Pacient RK, 9 let •LG gliom, oblongata • Přechodná ztráta odpovědi ADM R • Po korekci postupu opět obnovení odpovědi • Po operaci bez závažného motorického deficitu
oblongata
Zdroje • • • • •
• •
Petrovický Anatomie III Bartoš, Neurochirurgické oddělení Masarykovy nemocnice, Ústí nad labem Nolte, The human brain in photographs and diagrams Aaron G. Filler: The History, Development and Impact of Computed Imaging in Neurological Diagnosis and Neurosurgery: CT, MRI, and DTI Diffusion Tensor Imaging in the Assessment of Normal-Appearing Brain Tissue Damage in Relapsing Neuromyelitis Optica C.S. Yua, F.C. Linc, K.C. Lia, T.Z. Jiangc, C.Z. Zhuc, W. Qina, H. Sunb and P. Chanb Diffusion tensor imaging of brain development, Petra S. Hu¨ppi*, Jessica Dubois The anatomy of extended limbic pathways in Asperger syndrome: A preliminary diffusion tensor imaging tractography study Luca Pugliese a,b,⁎, Marco Catani a,b, Stephanie Ameis a, Flavio Dell'Acqua a,b, Michel Thiebaut de Schotten, Clodagh Murphy a, Dene Robertson a, Quinton Deeley a, Eileen Daly a, Declan G.M. Murphy
