Στερεοτακτική νευροχειρουργική ανατομική του επικλινή πυρήνα

Abstract

The human nucleus accumbens is involved in some of the commonest neurological and psychiatric disorders and constitutes also a target of Stereotactic and Functional Neurosurgery for selected patients. The knowledge of its stereotactic neurosurgical anatomy is necessary for successful surgical interventions in this area and for their improvement in the future. Purpose of this research was the detailed study of the nucleus accumbens anatomy, emphasizing on its stereotactic study, in order to determine those parameters which could allow its highly precise targeting and make the deep brain stimulation of this nucleus safer, more precise and more effective. The material was 41 formalin-fixated cerebral hemispheres (16 right and 25 left) from 25 normal human brains. They come from 22 males and 3 females, 50-94 years old. Moreover, four formalin-embalmed cadavers from the Dissection Room of the Anatomy Department, as well as skulls from the Museum of the Anatomy Department were used. A simulation kit of deep brain stimulation materials was also created. The main part of the research was focused on studying anatomically the deep brain stimulation of the human nucleus accumbens, from the level of its microenvironment to the neurosurgical technique’s extracerebral part. Stereotactically standard areas were found within the nucleus accumbens. Standard area G, defined by coordinates X = 6 mm, X΄ = 9 mm, Υ = 2 mm, Y΄ = 2 mm, Z = 1 mm, Z΄ = -2 mm, constitutes always a part of this nucleus regardless of side. According to the proposed safe navigation model (‘port model’) for nucleus accumbens deep brain stimulation, the safest electrode trajectory angle is 29.1°. Trajectory’s length within the nucleus is approximately 7.3 mm. The last 2/5 of this trajectory is crucial for the procedure’s safety. The today used electrode target point found to miss the target in 8% of cases. A detailed stereotactic guide was created for the targeting necessities of the nucleus accumbens in modern Neurosurgery. Anatomic guidance for highly precise stereotactic targeting of the nucleus accumbens is possible based on the provided standard areas, especially area M (the lowest 40% of area G, standard part of this nucleus regardless of side or gender). With the application of the safe navigation model for nucleus accumbens deep brain stimulation and a slight reduction of the electrode target point depth, the safety and surgical accuracy of this procedure can be significantly improved.

Ο επικλινής πυρήνας εμπλέκεται σε μερικές από τις συχνότερες νευρολογικές και ψυχιατρικές διαταραχές και περιλαμβάνεται τα τελευταία χρόνια στους στόχους της Στερεοτακτικής και Λειτουργικής Νευροχειρουργικής. Η γνώση της στερεοτακτικής νευροχειρουργικής ανατομίας του αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση επιτυχούς έκβασης των χειρουργικών επεμβάσεων σε αυτόν αλλά και μελλοντικής βελτίωσής τους. Σκοπός της έρευνας ήταν η λεπτομερής μελέτη της ανατομίας του επικλινή, με έμφαση στη στερεοτακτική του μελέτη, προκειμένου να καθοριστούν εκείνες οι παράμετροι που θα επιτρέψουν την υψηλής ακρίβειας στόχευσή του και θα κάνουν την επέμβαση της εν τω βάθει διέγερσής του ασφαλέστερη, ακριβέστερη και αποτελεσματικότερη. Το υλικό ήταν 41 εγκεφαλικά ημισφαίρια (16 δεξιά και 25 αριστερά) από 25 φυσιολογικούς ανθρώπινους εγκεφάλους. Όλοι οι εγκέφαλοι είχαν μονιμοποιηθεί σε διάλυμα φορμόλης και ανήκαν σε 22 άνδρες και 3 γυναίκες, 50-94 ετών. Επίσης χρησιμοποιήθηκαν τέσσερα πτώματα της Αίθουσας Ανατομών και κρανία από το Μουσείο του Εργαστηρίου Περιγραφικής Ανατομικής. Ακόμη, δημιουργήθηκε ένα σετ προσομοίωσης των υλικών της εν τω βάθει εγκεφαλικής διέγερσης. Το κύριο μέρος της έρευνας εστίασε στη διεξοδική ανατομική μελέτη της εν τω βάθει εγκεφαλικής διέγερσης του επικλινή, από επίπεδο μικροπεριβάλλοντος του πυρήνα μέχρι και το εξωεγκεφαλικό τμήμα της νευροχειρουργικής τεχνικής. Βρέθηκαν στερεοτακτικά σταθερές περιοχές στον επικλινή πυρήνα. Η στερεοτακτικά σταθερή περιοχή G, που ορίζεται από τις συντεταγμένες X = 6 mm, X΄ = 9 mm, Υ = 2 mm, Υ΄ = 2 mm, Z = 1 mm, Z΄ = -2 mm, αποτελεί πάντα τμήμα του πυρήνα ανεξαρτήτως ημισφαιρίου. Προτάθηκε ένα μοντέλο ασφαλούς πλοήγησης για την εν τω βάθει εγκεφαλική διέγερση του επικλινή πυρήνα, με βάση το οποίο η ασφαλέστερη γωνία της τροχιάς του ηλεκτροδίου είναι 29,1°. Το μήκος της τροχιάς του ηλεκτροδίου εντός του επικλινή είναι περίπου 7,3 mm. Τα τελευταία 2/5 της τροχιάς του ηλεκτροδίου είναι κρίσιμα για την ασφάλεια της επέμβασης. Επίσης, το χρησιμοποιούμενο, σήμερα, σημείο-στόχος του ηλεκτροδίου βρέθηκε να εντοπίζεται εκτός των ορίων του πυρήνα στο 8% των περιπτώσεων. Δημιουργήθηκε ένας αναλυτικός στερεοτακτικός οδηγός για τις ανάγκες στόχευσης του επικλινή πυρήνα στη σύγχρονη Νευροχειρουργική. Ανατομική καθοδήγηση για υψηλής ακρίβειας στερεοτακτική στόχευση του επικλινή είναι εφικτή με βάση τις σταθερές περιοχές, ιδίως την περιοχή Μ (το κατώτερο 40% της G). Με την εφαρμογή του μοντέλου ασφαλούς πλοήγησης για την εν τω βάθει διέγερση του επικλινή πυρήνα και μια ελάχιστη μείωση του βάθους του σημείου-στόχου του ηλεκτροδίου, μπορεί να βελτιωθεί η ασφάλεια και η χειρουργική ακρίβεια της μεθόδου.