@phdthesis{Mueller2007, author = {M{\"u}ller, Kerstin Anni}, title = {Computergest{\"u}tzte 3D-Rekonstruktionen und stereologische Untersuchungen an Thalamus und Striatum von normalen und pathologisch ver{\"a}nderten Gehirnen des Menschen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24472}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Es wurden insgesamt sieben Gallozyanin-gef{\"a}rbte Schnittserien durch die rechte oder linke Hemisph{\"a}re von zwei Kontrollf{\"a}llen (m{\"a}nnlich, 28 Jahre, rechte Hemisph{\"a}re, weiblich, 65 Jahre, linke Hemisph{\"a}re), einem Fall mit Megalenzephalie (m{\"a}nnlich, 48 Jahre, linke Hemisph{\"a}re), einem Fall von M. Little (65 Jahre, m{\"a}nnlich, linke Hemisph{\"a}re), einem Fall von Alzheimerscher Krankheit (85 Jahre, weiblich, linke Hemisph{\"a}re) und einem Fall mit Huntingtonscher Krankheit (m{\"a}nnlich, 49 Jahre, beide Hemisph{\"a}ren) verwendet. Die zentralen Anteile der Hemisph{\"a}ren mit den kompletten Schnittserien durch Thalami und Corpora striata wurden mit einer digitalen Kamera in Nahaufnahmetechnik aufgenommen, mit einem kommerziellen Bildbearbeitungs-programm (Adobe Photoshop 6.0®) aufbereitet und die derart aufbereiteten Bilder am Computer mit einer Computer gest{\"u}tzten 3D-Rekonstruktionssoftware (Amira®) verar-beitet. Ein wesentlicher Schritt in der Bearbeitung besteht in der Abgrenzung von Thalamus und Striatum von den benachbarten Strukturen. Die hohe Schnittdicke von 440 µm erleichterte dabei die zytoarchitektonische Abgrenzung beider Kerngebiete. Anders als erwartet unterliegen auch Serienschnitte mit einer Dicke von 440 µm Schrumpfungsartefakten, die nicht immer auf den ersten Blick erkennbar sind. Aus diesem Grund beschr{\"a}nken sich die 3D-Rekonstruktionen nicht auf das manuelle Abgrenzen von Strukturen. Vielmehr m{\"u}ssen alle Schnitte sorgf{\"a}ltig den Koordinaten des Raumes angepasst, hintereinander in der z-Achse angeordnet und bei Bedarf gedreht und verschoben werden. Die Rekonstruktionssoftware bietet f{\"u}r diese Prozedur eine halbautomatische Unterst{\"u}tzung. Einzelne stark verformte Schnitte mussten aber dennoch teilweise aufw{\"a}ndig der Serie angepasst werden. Amira® bietet vielseitige M{\"o}glichkeiten in der Darstellung der r{\"a}umlich rekonstruierten Schnitte. Durch Interpolation werden die Rohdaten zum Teil stark ver{\"a}ndert und die urspr{\"u}nglich kantigen und eckigen Formen zunehmend gegl{\"a}ttet. Diese Gl{\"a}ttung ist der Erfahrung/Willk{\"u}r des Untersuchers anheim gestellt und folglich werden die Grenzen zwischen einer realistischen 3D-Rekonstruktion und einer Fiktion fließend. Neben 3D-Rekonstruktionen lassen sich mit Amira auch die Volumina von Striatum und Thalamus berechnen. Diese Daten wurden mit den stereologisch bestimmten Kernvolumina und Nervenzellzahlen verglichen. Grunds{\"a}tzlich liegen die mit Amira erhobenen Volumenwerte zwischen 1,4 und 6,65\% unter den stereologisch gesch{\"a}tzten Werten. Diese Diskrepanz ist bei der bekannten biologischen Variabilit{\"a}t des menschlichen ZNS akzeptabel und im Vergleich mit Literaturangaben und -abbildungen d{\"u}rften Form und Gr{\"o}ße der rekonstruierten Thalami und Corpora striata der Wirklichkeit weitgehend entsprechen. Die Nervenzellzahlen schwanken dabei in einem weiten Bereich zwischen rund 71 Millionen im Striatum bei Megalenzephalie und weniger als 7 Millionen bei Chorea Huntington. Im Thalamus liegt die Nervenzellzahl zwischen rund 18 Millionen (Kontrollfall) und etwas mehr als 6 Millionen bei dem untersuchten Fall mit M. Little. Ber{\"u}cksichtigt man die vielf{\"a}ltigen physiologischen Verbindungen zwischen Thalamus und Striatum, so lassen die Schwankungen in den Nervenzellzahlen auf komplexe Interaktionen und Defizite bei den untersuchten F{\"a}llen schließen. Im Ergebnis unerwartet ist die weitgehende Konstanz in Form und Aussehen von Thalamus und Striatum im Endstadium von Alzheimerscher Demenz und bei einem Fall von M. Little. Offensichtlich stehen globale Atrophie- bzw. Degenerationsprozesse bei der Alzheimerschen Krankheit im Vordergrund mit der Folge, dass Thalamus und Striatum trotz deutlicher Nervenzellausf{\"a}lle bei erh{\"o}hter Zahl von Gliazellen insgesamt nur wenig kleiner werden. Allerdings tat sich bei dem Fall mit M. Alzheimer an der Ventralseite des Thalamus eine Rinne auf, die bei den anderen untersuchten F{\"a}llen nicht gefunden und deren Ursache nicht gekl{\"a}rt werden konnte. Dramatisch erschienen die Gr{\"o}ßen- und Formver{\"a}nderung des Striatum beim Chorea-Huntington-Fall. Nervenzell- und Gliazellausf{\"a}lle im Striatum bei Chorea Huntington d{\"u}rften die ausgepr{\"a}gten makroskopischen Ver{\"a}nderungen erkl{\"a}ren. Die Kombination von Serienschnitttechnik mit hoher Schnittdicke und einer Computer gest{\"u}tzten 3D-Rekonstruktion bietet bisher nie da gewesene und faszinierende Aspekte vom Bau des menschlichen ZNS. Nach Import in spezielle Computersoftware zur Animation von 3D-Modellen er{\"o}ffnen die 3D-Rekonstruktionen auch neue Aspekte in der Pr{\"a}sentation der vermuteten Funktionsweise des ZNS. Dabei sollte aber in Anbetracht der komplexen methodischen Faktoren immer eine kritische Distanz zu vielf{\"a}ltigen Darstellungsformen am Bildschirm gewahrt bleiben.}, subject = {Dreidimensionale Rekonstruktion}, language = {de} } @phdthesis{Alho2012, author = {Alho, Eduardo Joaquim Lopes}, title = {Dreidimensionaler digitaler stereotaktischer Atlas des menschlichen Zwischenhirns: Zytoarchitektonik im Verbund mit Magnetresonanztomographie (MRT)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-77359}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2012}, abstract = {Intrazerebrale stereotaktische Eingriffe werden zu einem großen Teil ohne direkte Sichtkontrolle durchgef{\"u}hrt. Ein Operateur muss sich deshalb bei der r{\"a}umlichen Festlegung von Strukturen und beim Anfahren dieser Strukturen auf Hilfsmittel wie stereotaktische Ger{\"a}te und auf Atlanten, {\"u}ber welche die stereotaktischen Ger{\"a}te gesteuert werden, verlassen. Trotz großer Fortschritte bei den bildgebenden Verfahren w{\"a}hrend der letzten dreißig Jahre, ist es gegenw{\"a}rtig noch nicht m{\"o}glich, zuverl{\"a}ssig alle subkortikalen Strukturen mit computertomographischen (CT) oder magnetresonanztomographischen (MRT) zu identifizieren oder begrenzen. Eine ganze Reihe zytoarchitektonischer beziehungsweise immunhistochemischer Atlanten wurde ver{\"o}ffentlicht. Dennoch ist es nicht gelungen, die Ergebnisse und Abbildungen dieser Atlanten mit bildgebenden Verfahren bis in die gew{\"u}nschten Details zu kombinieren, um auf diese Weise das immer noch geringe Aufl{\"o}sungsverm{\"o}gen radiologischer Methoden zu erh{\"o}hen. Deformationen bei der Gewebsentnahme des Gehirns, bei der anschließenden Einbettung, bei der alkoholischen Dehydrierung des Gewebes, Verformungen beim Schneiden und F{\"a}rben der Schnitte {\"u}berfordern selbst hoch komplexe mathematische Verfahren und Algorithmen beim Versuch, zytoarchitektonische und immunhistochemische Schnitte mit der gew{\"u}nschten Pr{\"a}zision den radiologischen Ergebnissen und Bildern und damit indirekt auch den Verh{\"a}ltnissen in vivo anzupassen. Als Alternative verwendeten wir ungew{\"o}hnlich dicke (350 - 440 µm) Gallozyanin- (Nissl) gef{\"a}rbte Serienschnitte durch die Gehirne (ZNS) von drei Personen im Alter von 56, 68 und 36 Jahren. Bei einem Fall wurde das ZNS post mortem mit einem Kernspintomographen vor der Entnahme gescannt. Die Serienschnitte durch dieses Gehirn und das eines zweiten und dritten nicht-gescannten Falles wurden mit Gallozyanin gef{\"a}rbt, die zytoarchitektonischen Grenzen des Thalamuskomplexes und seiner Unterkerne wurden nach Hassler (1982) identifiziert, jede ihrer Grenzen mit dem Cursor eines Graphiktabletts umfahren und die Gestalt des Thalamuskomplexes und seiner Unterkerne mit Hilfe von Photoshop CS5® und eines computergest{\"u}tzten 3D-Rekonstruktionsprogramms (Amira®) dargestellt. Im Fall 3 ließen sich nach Dunkelfeldbeleuchten die Verteilung markhaltiger Fasern studieren und die zytoarchitektonischen mit myeloarchitektonischen Befunden erweitern und erg{\"a}nzen. Zus{\"a}tzlich konnten im Fall 1 die histologischen Serienschnitte und ihre 3D Rekonstruktion mit dem post mortem in cranio MRT registriert werden. Insgesamt kann dieser methodische Ansatz als eine robuste und relativ einfache wenn auch mit umfangreicherer manueller T{\"a}tigkeit verbundene Technik zur sehr detailreichen unverformten Korrelation zytoarchitektonischer und kernspinotomographsicher Darstellung des Thalamuskomplexus und seiner Unterkerne angesehen werden. Sie k{\"o}nnte als Grundlage f{\"u}r die Herausgabe eines multimedialen 3D stereotaktischen Atlas des menschlichen Gehirns dienen.}, subject = {Stereotaxie}, language = {de} }