探索深空-揭开人脑侧脑室的脑室结构解剖
Summary
本文论证了纤维解剖法在三维空间中有效地揭示了人脑表面白质和脑室结构, 有助于学生对心室形态学的理解。
Abstract
解剖学学生通常提供 two-dimensional (2D) 部分和图像时, 研究脑室解剖学和学生发现这一挑战。因为心室是位于大脑深处的负空间, 所以了解他们的解剖结构的唯一方法就是欣赏它们的边界。看着这些空间的2D 表示, 在任何一个主要的平面中, 都不会使形成心室边界的所有结构的可视化。因此, 仅使用2D 节就需要学生计算自己的3D 心室空间的心理图像。本研究的目的是开发一种可再生的方法解剖人脑, 创造一个教育资源, 以提高学生对复杂的关系, 心室和脑室结构的理解。为了达到这个目的, 我们创建了一个视频资源, 利用纤维解剖的方法, 以 step-by 的步骤, 揭示了侧和第三脑室与紧密相关的边缘系统和基底节结构。这种方法的优点之一是, 它能够划定的白色物质的大片是很难区分使用其他解剖技术。这段视频附有一份书面协议, 它提供了一个系统的描述过程, 以帮助大脑解剖的再现。该方案为教育工作者和学生提供了宝贵的解剖学教学资源。通过遵循这些指导, 教育工作者可以创造教学资源, 学生可以被引导去产生他们自己的大脑解剖, 作为实践活动。我们建议将该视频指南纳入神经教学, 以提高学生对心室形态学和临床相关性的认识。
Introduction
许多学生努力理解心室系统的负空间, 位于人脑深处1,2。通常使用的资源可供学生研究脑室提供相对粗糙的表达, 复杂的3D 关系, 这些深脑结构。了解心室系统和相关结构的3D 解剖在神经外科是特别重要的, 因为进入心室系统是测量颅内压力、减压心室的最充分利用的技术之一。系统, 并管理药物3。此外, 医学成像技术的飞速发展, 使得3D 解剖学的解释技能得到了培养。
二维 (2D) 部分的大脑在不同的平面通常用于可视化的深脑结构形成的边界负心室空间4。然而, 仅2D 切片的大脑是不够的, 使学生能够理解的整个范围内的心室3D 结构和该地区的精细细节, 如纤维束连接皮质和皮层下结构5。因此, 教育工作者必须依赖学生自己的能力来计算脑室4的可理解的3D 概念。与空间意识斗争的学生发现创建这个3D 图像非常困难。虽然塑料模型和心室铸型提供了一个3D 的心室系统的表现, 但他们无法证明形成了脑室边界的综合关系。学生常常无意识地删除部分塑料模型, 以进入心室系统, 并了解其相互联系。在这个过程中, 他们经常忽略每个结构的详细的相对位置, 并失去对它们的关系的理解 (例如胼胝体形成的侧脑室的顶部)。
开发新的计算机化教学工具已经解决了其中的一些局限性。但是, 许多这些模型仅限于静态文本和图像, 不利用这些新技术提供的交互性7,8。虽然交互式技术使用户能够旋转3D 计算机模型来研究多个视点, 但这可能会混淆一些用户, 特别是那些发现对结构6具有挑战性的新手。此外, 交互式计算机资源已被证明是不太有效的教学更复杂的解剖结构6。因此, 在神经教育的挑战之一是为学生提供资源, 使他们能够充分形象化的心室和欣赏他们的3D 结构和解剖关系, 包括微妙的联想, 投射,和合的光纤束, 它们与脑室结构2形成复杂的关系。
解剖已被证明是一个优秀的教育方法, 学习解剖学7,8。最近的一项研究提供了学生解剖学习神经的好处的证据。在 2016年, 蕾et al.发现, 在参与解剖的学生中, 神经知识的短期和长期保留能力得到了改善.9。虽然技术的进步继续提高3D 计算机模型的准确性和交互性, 但通过动手解剖获得的知识不能在当前的时间10进行数字复制。
在这项研究中, 我们的目的是产生一个人类大脑的可再生解剖。我们选择了一种纤维解剖方法, 因为它可以保存微妙的纤维束和脑室的灰质结构, 从而更好地定义心室的负空间。
在这里, 我们提出了一个全面的 step-by 步指南, 创造一个 prosection 模型的心室和脑室结构连同一个伴随的训练视频, 用于神经教学和学习。这些资源可以用于教学和学习的神经的大脑由教育工作者和学生。
Protocol
Representative Results
Discussion
本文件的目的是设计一个解剖指南, 向教师和学生传播, 可用于加强人脑深心室和脑室结构的教学和学习。我们设计了一个 step-by 步指南与伴随的图像, 连同一个视频资源, 可以用来帮助理解的形态学的心室和他们的相关结构。解剖技术本身并不新鲜。纤维解剖曾用于研究小脑解剖14。然而, 我们的研究的新奇之处在传统的解剖方法和现代标注的视频制作的结合。这表明解剖, 尽管?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
作者希望感谢捐赠者及其家人慷慨的馈赠。感谢您对 Mr. 小玄李录制视频并帮助进行视频编辑;Ms. 汉娜刘易斯和 Mr. 路易斯萨博提供技术支持;1月, m 教授对视频内容进行了审查并提供了输入。
Materials
| 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
- Smith, D. M., et al. A virtual reality atlas of craniofacial anatomy. Plast Reconstr Surg. 120 (6), 1641-1646 (2007).
- Estevez, M. E., Lindgren, K. A., Bergethon, P. R. A novel three-dimensional tool for teaching human neuroanatomy. Anat Sci Educ. 3 (6), 309-317 (2010).
- Mortazavi, M. M., et al. The ventricular system of the brain: a comprehensive review of its history, anatomy, histology, embryology, and surgical considerations. Childs Nerv Syst. 30 (1), 19-35 (2014).
- Drapkin, Z. A., Lindgren, K. A., Lopez, M. J., Stabio, M. E. Development and assessment of a new 3D neuroanatomy teaching tool for MRI training. Anat Sci Educ. 8 (6), 502-509 (2015).
- Ruisoto Palomera, P., JuanesMéndez, J. A., Prats Galino, A. Enhancing neuroanatomy education using computer-based instructional material. Computers in Human Behavior. 31, 446-452 (2014).
- Chariker, J. H., Naaz, F., Pani, J. R. Item difficulty in the evaluation of computer-based instruction: an example from neuroanatomy. Anat Sci Educ. 5 (2), 63-75 (2012).
- Bouwer, H. E., Valter, K., Webb, A. L. Current integration of dissection in medical education in Australia and New Zealand: Challenges and successes. Anatomical sciences education. 9 (2), 161-170 (2016).
- Nwachukwu, C., Lachman, N., Pawlina, W. Evaluating dissection in the gross anatomy course: Correlation between quality of laboratory dissection and students outcomes. Anatomical Sciences Education. 8 (1), 45-52 (2015).
- Rae, G., Cork, R. J., Karpinski, A. C., Swartz, W. J. The integration of brain dissection within the medical neuroscience laboratory enhances learning. Anatomical Sciences Education. , (2016).
- Choi, C. Y., Han, S. R., Yee, G. T., Lee, C. H. Central core of the cerebrum. J Neurosurg. 114 (2), 463-469 (2011).
- Standring, S., Ellis, H., Healy, J., Williams, A. Anatomical Basis Of Clinical Practice. Grays Anatomy. 40, 415 (2008).
- Ojeda, J. L., Icardo, J. M. Teaching images in Neuroanatomy: Value of the Klinger method. Eur. J. Anat. 15, 136-139 (2011).
- Skadorwa, T., Kunicki, J., Nauman, P., Ciszek, B. Image-guided dissection of human white matter tracts as a new method of modern neuroanatomical training. Folia Morphol (Warsz). 68 (3), 135-139 (2009).
- Arnts, H., Kleinnijenhuis, M., Kooloos, J. G., Schepens-Franke, A. N., van Cappellen van Walsum, A. M. Combining fiber dissection, plastination, and tractography for neuroanatomical education: Revealing the cerebellar nuclei and their white matter connections. Anat Sci Educ. 7 (1), 47-55 (2014).
- Turney, B. W. Anatomy in a modern medical curriculum. Ann R Coll Surg Engl. 89 (2), 104-107 (2007).
- Chowdhury, F., Haque, M., Sarkar, M., Ara, S., Islam, M. White fiber dissection of brain; the internal capsule: a cadaveric study. Turk Neurosurg. 20 (3), 314-322 (2010).
- Riederer, B. M. Plastination and its importance in teaching anatomy. Critical points for long-term preservation of human tissue. J Anat. 224 (3), 309-315 (2014).
- McMenamin, P. G., Quayle, M. R., McHenry, C. R., Adams, J. W. The production of anatomical teaching resources using three-dimensional (3D) printing technology. Anat Sci Educ. , (2014).
- Ture, U., Yasargil, M. G., Friedman, A. H., Al-Mefty, O. Fiber dissection technique: lateral aspect of the brain. Neurosurgery. 47 (2), 417-426 (2000).
- Klingler, J., Gloor, P. The connections of the amygdala and of the anterior temporal cortex in the human brain. Journal of Comparative Neurology. 115 (3), 333-369 (1960).
