Erweiterung funktionserhaltender, operativer Zugänge am Boden des IV. Ventrikels unter Berücksichtigung der dreidimensionalen Darstellung motorischer Hirnnerven-Kerngebiete und Anwendung der rahmenlosen Stereotaxie

Abstract

Zur Erweiterung der bekannten, operativen Zugänge im Boden des IV. Ventrikels wurde ein 3D-Modelldes Hirnstammes entwickelt, welches den Ncl. motorius n. trigemini, den Ncl. motorius n. facialis, den Ncl. n. abducentis, den Ncl. dorsalis n. vagiund denNcl. n. hypoglossienthält. Das Modell kann mit dem MRT-Datensatz eines Patienten fusioniert werden und steht intraoperativ für die Neuronavigation zur Verfügung. Das Modell wurde anhand serieller Schnitte von 3 Hirnstämmen generiert. Zur Quantifizierung von Schrumpfungsprozessen wurden bildgebende Untersuchungen, sowie Messungen mittels Schublehre durchgeführt.Die Schnitte wurden mit Kresylviolett gefärbt und digitalisiert. Nach Segmentierung der Kerngebiete wurde aus den Schnitten das Hirnstammvolumen rekonstruiert und mittels „directvolumerendering“ dreidimensional visualisiert. Das Modell wurde in das DICOM-Format überführt und nach Fusion mit dem MRT-Datensatz eines Patienten in die Navigationssoftware importiert.

To extend the known, neurosurgical approaches in the floor of the IV. ventricle a three-dimensional model of the brainstem containing the dorsal motor nucleus of the vagus, the nuclei of cranial nerves VI, VII and XII and the motor nucleus of the trigeminal was created. This model can be registered with a patient`s MRI-dataset and be used for intraoperative navigation. After fixation 3 human brainstems were cut into serial slices of 50 µm thickness. Shrinkage due to fixation and preparation was evaluated by CT- and MRI studies at different stages of the process as well as by calliper measurements. After staining with cresylviolet all slices were digitized. Cranial nerve nuclei were segmented slice-by-slice. Cranial nerve nuclei and the volume of the brainstem were three-dimensionally reconstructed and visualized using a direct volume rendering technique. The model was non-rigidly fused to MRI-datasets used for intraoperative navigation.