Zobrazovací metody

(1)

Zobrazovací metody

(2)

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

(3)

(4)

(5)

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

(6)

3D rekonstrukce mozkového kmene mozečku a diencephala

(7)

Hippocampus a fornix

Th

Hy

(8)

Komorový systém

commissura anterior

ventriculus tertius atrium

cornu occipitale

cornu temporale

pars centralis

cornu frontale

(9)

Caput Corpus

Cauda

Nucleus caudatus

(10)

Capsula interna

pedunculi cerebri

capsula interna

corona radiata

(11)

Putamen

Nucleus caudatus

Nucleus accumbens Amygdala

Basální ganglia

(12)

(A) rtg jen kosti

(B) jedno z prvních CT 1971

(C) CT nyní větší rozlišení lepší kontrast mezi tkáněmi

(D) T2 vážený MR snímek jsou vidět malé abnormality v thalamických jádrech (E) DTI traktografie zobrazení bílé hmoty

(F) funkční MR při prohlížení obrázků, rozhodování a stisknutí tlačítka, aktivace zrakové kůry, prefrontální a doplňkové motorické oblasti

(13)

CT

kost kalcifikace

mozkomíšní mok

Th

(14)

Krvácení

Epi

Subd

Subar

(15)

Transtentorial herniation.

Multifocal but unilateral acute parenchymal hemorrhage.

Subfalcine herniation.

ipsilateral dilated pupil and contralateral hemiparesis

(16)

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

(17)

Mont Fuji sign – tenzní pneumocephalus

(18)

Pneumocephalus při ruptuře sinus frontalis

(19)

CT angiografie

(20)

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.

(21)

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.

(22)

CT - absces

(23)

5 leté dítě - cysta

(24)

Impresivní zlomenina kalvy

(25)

• : Transaxial CT scan of the brain. Knife entering the superolateral aspect of the left nasal cavity (blue arrow).

45-year-old patient walking around the ER complaining of a

headache

(26)

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

(27)

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.

(28)

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

(29)

MR

T1 vážený obraz

T1 – čas za který se protony vrátí do paralelního uspořádání

T2vážený obraz

T2 - čas potřebný k

zániku synchronizace

protonů

(30)

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

(31)

MR s kontrastem neurinom VIII.n

(32)

(33)

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

(34)

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).

(35)

DTI

(36)

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.

(37)

Figure 4. Segmentation of the occipital-callosal fiber bundles according to cortical projection zone.

• 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 anterior- ventral 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.

loss of reading (alexia)

(38)

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

(39)

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

(40)

Three large frontal-temporal fiber tracts are visualized: the cingulum bundle

in red, the fornix in yellow, and the uncinate fasciculus in green.

(41)

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

(42)

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.

(43)

DTI fiber tracking of projections emanating from the total corpus callosum.

Green color indicates fibers traveling in an anterior- posterior 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

(44)

(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 JOURNAL OF NEUROTRAUMA

Volume 23, Number 10, 2006

(45)

tr. spino- thalamicus

corpus callosum

tr.cortico-spinalis fasciculus uncinatus

fasc. longitudinalis inferior

Hlavní svazky bílé hmoty u 3-měsíčního dítěte

(46)

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.)

Clodagh Murphy a, Dene Robertson a,

Quinton Deeley a, Eileen Daly a, Declan

G.M. Murphy

(47)

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

(48)

Brocova a Wernickeho oblast na fMRI

(49)

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.

PET

(50)

„Hand knob“ za patologických podmínek?

Bartoš, Neurochirurgické oddělení MN Ústí nad Labem

(51)

Navigace

(52)

Stimulace primární motorické oblasti

• • bipolární elektroda bipolární elektroda

• • 60 Hz 60 Hz

• • 0.2ms 0.2ms

• 2-10mA • 2-10mA

(53)

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

(54)

Extraoperativní mapování

(55)

(56)

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

(57)

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

(58)

•Pacient RK, 9 let

•LG gliom, oblongata

• Přechodná ztráta odpovědi ADM R

• Po korekci postupu opět obnovení odpovědi

• Po operaci bez závažného

motorického deficitu

(59)

oblongata

(60)

(61)

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