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Modelo tridimensional de estructuras mesencefálicas y protuberanciales: Se propone un abordaje para la identificación estereotáctica del núcleo tegmental pedúnculopontino

Paolo Mazzone, MD, PhD1
Giacomo Della Marca, MD2
Vincenzo Di Lazzaro2
Stefano Sposato, MD3
Eugenio Scarnati4

1 Neurocirugía Funcional y Estereotáctica, CTO, ASL RMC, Roma, Italia.
2 Departamento de Neurociencias, Universidad Católica, Roma, Italia.
3 Neuroradiología, CTO, ASL RMC, Roma, Italia.
4 Departamento de Ciencias y Tecnologías, Biomédicas, Universidad de L’Aquila, Italia.
Italia

Resumen

Background: El núcleo tegmental pedunculopontino (PPTg) es un nuevo blanco para la Estimulación Cerebral Profunda (ECP) en la Enfermedad de Parkinson (PD), en particular para mejorar las anormalidades posturales y las alteraciones de la marcha. La técnica quirúrgica estereotáctica clásica, basada en la línea intercomisural Ca-Cp (comisura anterior-comisura posterior) y el esquema de Guyot, es difícilmente aplicable a la cirugía del tronco del encéfalo, debido al alto grado de variabilidad anatómica interindividual.
Objetivo: Describir la técnica del modelo tridimensional, basada en neuroimágenes y atlas anatómicos, útiles en el planeamiento pre-quirúrgico así como también en las fases intraoperativa y postquirúrgica de implantación de electrodos de ECP en el PPTg en humanos.
Métodos: Construimos modelos 3D, representando las estructuras anatómicas más relevantes del mesencéfalo y la protuberancia, en base a atlas estereotácticos anatómicos por medio de softwares Rhinoceros© y MedicoCad utilizados para la reconstrucción y el modelo 3D de estructuras del tronco del encéfalo. Los modelos 3D fueron integrados con neuroimágenes (imágenes de RM y TC, y particularmente enriquecidas con la representación de los vasos cerebrales por medio de TC angiográfica).

Palabras clave: Núcleo tegmental pedunculopontino, modelo 3D, planificación estereotáctica, enfermedad de Parkinson, tronco del encéfalo

Abstract

Background: The nucleus pedunculopontinus tegmenti (PPTg) is a new target for Deep Brain Stimulation (DBS) in Parkinson’s Disease (PD), in particular for ameliorating postural abnormalities and gait disturbances. The classical surgical stereotactic technique, based on the Ca-Cp line and the Guyot’s scheme, is hardly applicable to brainstem surgery, because of the high degree of inter-individual anatomic variability.
Objective: to describe a three-dimensional modeling technique, based on neuroimaging and anatomic atlases, useful in the pre-surgical planning as well as during the intraoperative and post-surgical phases of implantation of DBS electrodes in the PPTg in humans.
Methods: 3D models, representing the most relevant anatomical structures in the midbrain and pons, were built on the basis of anatomic stereotactic atlases by means of Rhinoceros© and MedicoCad softwares used for the reconstruction and 3D modeling of the brainstem structures. The 3D models were integrated with neuroimaging (MRI, and CT images, and enriched particularly with angio-CT representation of the brain vessels).
Results: The anatomic structures included in the model were the following: PPTg, Superior Cerebellar Peduncle (SPC), Peripeduncular Nucleus (PPD), Medial Lemniscus (ML), Red Nucleus (RN), 3rd and 4th ventricle, Lamina Quadrigemina (LQ), Locus Coeruleus (LC), Periaqueductal Gray (PAG).
Discussion: The classic determination of stereotactic coordinates, obtained by using a proportional system based on ventriculography or neuroimaging, by utilizing as landmarks the Ca-Cp line and the top of the thalamus, and by adopting solely 2D stereotactic atlases, can hardly be applied to brainstem surgery. The “direct” method of planning , based on MPR and the slides of axial stereotactic CT scan, on the overlapping of 2D Tc slides of Atlases by ‘direct’ individuation of brainstem borders, and on the 3D representation of the PPTg, permits a better adaptation to individual anatomic features.

Keywords: Nucleus pedunculopontinus tegmenti, 3D model, stereotactic planning, Parkinson’s disease, brainstem

 

 

Art. Nº V3N3/01

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