Curso de Atualização e Técnicas Avançadas em MNPS – 2015

Planejamento de Neurocirurgia Funcional

Armando Alaminos Bouza.Físico-Médico

Equipe de desenvolvimento do MNPS/CAT3DMevis Informática Médica LTDA. Brasil

São Paulo. 19 de Setembro 2015.

-Registro baseado em pontos: AC, PC, IHP.-Reformatar CT/MRI para ficar paralelo a mapas dos atlas.-Sistema de coordenada comissural.-Identificando a estrutura que contém o cursor do mouse.-Alvos baseados em coordenadas das comissuras.-Mapas sobre CT, atlas com MRI fundida a CT.-Representação gráfica dos modelos mais comuns de eletrodos (DBS).

Tradicionalmente o pre-planejamento de procedimentos de neurocirurgia funcional com alvo nos gânglios da base é feito dentro de um espaço estereotáxico e com mapas criados para vincular núcleos e estruturas com coordenadas cartesianas.

O MNPS tem diversos recursos orientados especificamente as necessidades da neurocirurgia funcional e estereotáxica.

O modelo de registro Atlas-cérebro é baseado em pontos de referência. A literatura clássica de neurocirurgia funcional é unânime na utilização dos pontos :

AC – comissura anterior (anterior commissure )PC – comissura posterior (posterior commissure)

Esta informação geométrica é insuficiente para um registro 3D completo. Necessitamos um ponto a mais. A linha AC-PC define a rotação em torno do eixo Z e X. Falta definir a rotação em torno do eixo Y.

Desde 1992 (na era do NSPS) introduzimos o ponto IHP (inter-hemispheric point). Ele marca um ponto no plano central sagital (mid sagittal plane) que define um triângulo com vértices AC-PC-IHP .

Estes três pontos permitem registrar os mapas estereotáxicos no cérebro do paciente. O MNPS somente habilita os mapas após a criação dos POIs AC, PC, IHP.

Note que o triângulo formado por AC-PC-IHP não pode ter área zero (0.0). Por isso recomendamos que os lados AC-PC e PC-IHP formem ângulo próximo a 90 graus.

Atlas clássicos de neurocirurgia funcional.

Existem trabalhos recentes com novidades na histologia, largura dos cortes e conservação da arquitetura, um deles está em desenvolvimento na USP.Mapas de atlas diferentes apresentam discrepâncias entre eles, pois foram criados a partir de modelos (cadáveres) diferentes. Mapas de planos diferentes, dentro do mesmo atlas, também são diferentes! O Morel tem correções neste sentido (atlas canônico), ainda assim cada plano é diferente dos outros.

Outra idéia moderna são os atlas funcionais probabilísticos.

Como fixar AC, PC, IHP ( 1 )

IHP baixo

Como definir AC, PC, IHP (2)

IHP alto

Mapas registrados automaticamente sobre a CT estereotáxica e a MRI fundida.O MNPS contem mapas digitais baseados na arquitetura do atlas clássicos. Utilizamos uma representação interna vetorial que permite escalar e deformar os mapas.

z

X

Y

MCP = (0,0,0)Tomado de: “Neurofunctional Systems: 3D Reconstructions with Correlated Neuroimaging”. By Hans-Joachim Kretschmann, Wolfgang Weinrich, Wolfram Fiekert

Sistema de coordenadas comissurais.Coordenadas comissurais são um sistema cartesiano que tem como base os pontos AC e PC. No MNPS a origem do sistema esta no ponto médio inter-comissural.

Depois de criar os POIs AC, PC e IHP, o MNPS passa a reportar as coordenadas comissurais do cursor.

Atlas Menu : Onde está o cursor ?Para abrir “Atlas Menu” <CTRL-F6> ou click em “?”

Atlas Menu : Onde está o cursor ?Mapa coronal

Ajuste fino dos mapas.

Propostas de alvos comuns na neurocirurgia funcional

Mostrar núcleos de functional na janela 3D

Click no botão < ? > da barra de ferramentas 3D ou, diretamente, tecla F6

Selecione os núcleos que deseja mostrar e o modo de apresentar, sólido ou arames

Resultados das apresentações dos núcleos em 3D

modo “wire-frame”

“solid”

Representação dos eletrodos DBS

No MNPS os DBS são vinculados a trajetórias. Vamos relembrar como criamos trajetórias.

O botão indicado na barra de ferramentas inicia a criação de uma trajetória entre um POI pré-existente e um novo POI que vamos criar. O novo POI é o destino da trajetória.

(POI pré-existente)

Nome para novo POI destino

Caso o POI pré-existente seja “OUT” significa que vamos a criar a trajetória baseada em ângulos alfa e beta. O novo POI sempre é o ponto distal ou mais profundo.

betaalfa

Ângulos alfa e beta da trajetória

Beta

Alfa

Outra forma de criar trajetórias. Com o editor de POIs.

Crie um POI para entrada e um POI para destino. Abra o editor de POIs. No campo “FROM” do POI destino insira o nome do POI da entrada. Feche o editor com OK.

Como representar em forma precisa a localização dos contatos ativos do DBS:

• O DBS tem que ser uma trajetória.• A ponta do DBS tem que ser o destino da

trajetória.• O nome do POI destino tem que incluir o caráter

* (aster). Ver exemplo

Como definir o seu modelo de DBS.

No Menu inicial do MNPS ir a “Options” e selecionar “Set DBS Model”

Na janela que se abre selecione o modelo de DBS que ira a implantar.

Na data desta aula o MNPS contem 4 modelos digitalizados, dois de Medtronic e dois da Saint Jude. Outros serão adicionados na medida que entrem no nosso mercado.

MNPS mostrando dois modelos de DBS.Representa apenas contatos ativos

Medtronic, 1.5 mm spacing St. Jude 1.5 mm spacing

Representação do contato ativo em 2D. O corte que intercepta um contato tem todo o diâmetro preenchido da cor cinza. Os cortes que não interceptam contatos apresentam o diâmetro do DBS sem cor interno.Seguem dois exemplos em axial.

Representação dos DBS sobre cortes 2D paralelos aos mesmosObserve que os contatos podem ser observados superpostos aos mapas.