חקר החלל העמוק - לחשוף את האנטומיה של מבנים Periventricular כדי לחשוף את החדרים הצדדיים של המוח האנושי
Summary
מאמר זה מדגים שימוש יעיל של שיטת חיתוך סיבים כדי לחשוף את ספינלי חומר לבן שטחית ומבנים periventricular של המוח האנושי, בחלל תלת ממדי, לעזרת הסטודנטים ההבנה של מורפולוגיה חדרית.
Abstract
אנטומיה סטודנטים ניתנים בדרך כלל עם מימדי מקטעים (2D) ולמצוא תמונות לומדים אנטומיה מוחית חדרית וסטודנטים זה מאתגר. מאחר החדרים הם רווחים שליליים הממוקם עמוק בתוך המוח, הדרך היחידה להבין את האנטומיה שלהם היא להעריך את גבולות שלהם נוצר על ידי מבנים קשורים. מסתכל על ייצוג דו-מימדית של חללים אלה, בכל המישורים קרדינל, לא תאפשר ויזואלזציה של כל המבנים שיוצרים את הגבולות של החדרים. לפיכך, השימוש לבד 2D מקטעים דורש הסטודנטים לחישוב משלהם דמות מנטליות של הרווחים חדרית תלת-ממד. מטרת מחקר זה הייתה לפתח שיטה ישימה ניקוד המוח האנושי ליצור משאב חינוכי כדי לשפר את התלמידים להבנת מורכבות היחסים בין החדרים periventricular מבנים. לשם כך, יצרנו וידאו משאב כולל מדריך צעד אחר צעד באמצעות שיטת חיתוך סיבים כדי לחשוף את החדרים לרוחב ו השלישי יחד עם המערכת הלימבית ומבני גרעיני הבסיס הקשורים קשר הדוק. אחד היתרונות של שיטה זו הוא כי הוא מאפשר תיחום מישור נרחבים חומר לבן שקשה להבחין באמצעות טכניקות אחרות לנתיחה. וידאו זה מלווה הכתובה פרוטוקול המספק תיאור שיטתי של התהליך כדי לסייע הרבייה של הקרע המוח. חבילה זו מציעה אנטומיה יקר מלמד משאבים עבור המחנכים. לפי ההנחיות הבאות מחנכים באפשרותך ליצור משאבי הוראה, תלמידים יכולים להיות מונחה לייצר משלהם. סלח כפעילות מעשית על הידיים. אנו ממליצים כי מדריך וידאו זה להיות ישולבו נוירואנטומיה מלמד כדי לשפר את התלמיד הבנה של מורפולוגיה, הרלוונטיות הקלינית של החדרים.
Introduction
תלמידים רבים מתקשים להבין את הרווחים שליליים של המערכת חדרית, הממוקם עמוק בתוך המוח האנושי1,2. נפוץ המשאבים הזמינים עבור סטודנטים ללמוד החדרים מספקים ייצוגים גסה יחסית הגומלין 3D הסבוך של מבנים אלה מוחי עמוק. הבנת האנטומיה תלת-ממד של המוח ושל מבנים הקשורים היא חשובה במיוחד נוירוכירורגיה כי גישה למערכת חדרית היא אחת מטכניקות utilised ביותר למדוד לחץ תוך-גולגולתי, להפחית לחץ על חדרית מערכת, ולפקח על תרופות3. בנוסף, התקדמות מהירה בתחום ההדמיה הרפואית יש חייבה התפתחות מיומנויות של פרשנות של האנטומיה תלת-ממד.
מימדי מקטעים (2D) של המוח במישורים שונים משמשים בדרך כלל כדי תדמיין שאתה המבנים מוחי עמוק שיוצרות את הגבולות של רווחים חדרית שלילית4. עם זאת, פרוסות דו-מימדית של המוח לבד אינם מספיקים לאפשר לתלמידים להבין את מלוא חומרת את הארכיטקטורה תלת-ממד של החדרים ואת הפרטים הקטנים של האזור כגון חבילות סיבים המחבר את קליפת מבנים subcortical5. כתוצאה מכך, מחנכים יש להסתמך על היכולת של התלמידים לחשב תפיסה תלת-ממדית מובנים של החדרים4. סטודנטים שמתמודדים עם מודעות מרחבית מתקשים מאוד ליצור תמונה תלת-ממדית הזו. בעוד דגמי פלסטיק ויציקות חדרית מספקים ייצוג תלת-ממדי של מערכת חדרית, הם נכשלים להדגים את קשרי הגומלין מקיף שיוצרות את הגבולות של החדרים. התלמידים לעיתים קרובות הנייד להסיר חלקים דגם מפלסטיק גישה אל המערכת חדרית ולהבין שהתחייב שלה. בתהליך זה, הם לעתים קרובות משקיפים היחסיים מפורט של כל מבנה, לאבד את ההבנה של מערכות היחסים שלהם (למשל היווצרות של הגג של החדרים הצדדיים מאת כפיס המוח).
פיתוח כלים חדשים הוראה ממוחשב יש התייחס חלק מההגבלות הללו. אולם, רבים של מודלים אלה מוגבלים טקסט סטטי ותמונות, לא כדאי לנצל האינטראקטיביות המוצעים על ידי אלה7,חדש טכנולוגיות8. בזמן טכנולוגיות אינטראקטיבית לאפשר למשתמש לסובב מודלים ממוחשבים תלת-ממד כדי ללמוד מספר נקודות מבט, זה יכול לבלבל משתמשים מסוימים, במיוחד טירונים המוצאים מאתגר להתמצא מבנים6. יתר על כן, משאבי המחשב אינטראקטיבי הוכחו להיות פחות יעיל בהוראת מבנים אנטומיים מורכבים יותר6. לפיכך, אחד האתגרים בחינוך נוירואנטומיה היא להעניק לסטודנטים משאבים המאפשרים להם לדמיין את החדרים ולהעריך כראוי שלהם במבנה התלת-ממדי ויחסים אנטומי כולל את עדין אסוציאטיבי, השלכה, חבילות commissural סיבים היוצרים יחסים מורכבים עם מבנים periventricular2.
דיסקציה הוכח להיות שיטה חינוכית מעולה ללימוד אנטומיה7,8. מחקר שנערך לאחרונה מספק ראיות מן היתרונות של ניתוח התלמיד בלמידה נוירואנטומיה. בשנת 2016, ריי. et al. למצוא שמירה לטווח הקצר ולטווח הארוך שיפור הידע נוירואנטומיה לחניכי והניתוחים9. בזמן ההתקדמות בטכנולוגיית להמשיך לשפר את הדיוק ואת אינטראקטיביות מודלים ממוחשבים תלת-ממד, הידע הנרכש באמצעות ניתוח מעשית לא ניתן לשכפל דיגיטלית מתנת הזמן10.
במחקר זה, כיוונו לייצר ניתוח לשחזור של מוח אנושי. בחרנו שיטת חיתוך סיבים כי המאפשר שימור של חבילות סיבים עדינים ולהגדיר המבנים האפורים periventricular טוב יותר המרחב השלילי של החדרים.
כאן אנו מציגים שלב אחר שלב מדריך מקיף ליצירת מודל שהתביעה של החדרים ולהשתמש periventricular מבנים יחד עם סרט הדרכה ליווי עבור נוירואנטומיה ההוראה והלמידה. משאבים אלה יכול לשמש להוראה ולמידה של נוירואנטומיה של המוח על ידי מחנכים ותלמידים.
Protocol
Representative Results
Discussion
מטרת מאמר זה היה לתכנן מדריך לנתיחה על הפצת מורים ותלמידים שניתן להשתמש בו כדי לשפר את ההוראה והלמידה של עמוק חדרית ומבנים periventricular של המוח האנושי. אנחנו תכנן מדריך צעד אחר צעד בליווי תמונות, יחד עם משאב וידאו, זה יכול לשמש כדי לסייע להבנה של המורפולוגיה של החדרים מבנים הקשורים שלהם. הטכניק?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחברים רוצה להודות התורמים ובני משפחותיהם שלהם מתנה נדיבה. תודה ללי מר שא Xuan הקליט את הוידאו ועזרה עם עריכת וידאו; גב’ חנה לואיס וטכני מר סאבו לואי למתן תמיכה; פרופסור Jan Provis עבור סקירת הוידאו ולספק תוכן הווידאו של הקלט.
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).
