Este documento discute técnicas avançadas de planejamento de neurocirurgia funcional utilizando o software MNPS. Inclui tópicos como registro cerebral baseado nos pontos AC, PC e IHP; uso de atlas digitais; sistema de coordenadas comissurais; e representação gráfica de modelos comuns de eletrodos DBS.

1. Curso de Atualização e Técnicas Avançadas em
MNPS – 2015
Planejamento de Neurocirurgia Funcional
Armando Alaminos Bouza.
Físico-Médico
Equipe de desenvolvimento do MNPS/CAT3D
Mevis Informática Médica LTDA. Brasil
São Paulo. 19 de Setembro 2015.

2. -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.

3. 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.

4. 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.

5. Como fixar AC, PC, IHP ( 1 )
IHP baixo

6. Como definir AC, PC, IHP (2)
IHP alto

7. 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.

8. 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.

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

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

11. Atlas Menu : Onde está o cursor ?
Mapa coronal

12. Ajuste fino dos mapas.

13. Propostas de alvos comuns na neurocirurgia funcional

14. Mostrar núcleos de functional na janela 3D

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

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

17. Resultados das apresentações dos núcleos em 3D
modo “wire-frame”
“solid”

18. 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

19. 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.
beta
alfa

20. Ângulos alfa e beta da trajetória
Beta
Alfa

21. 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.

22. 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

23. 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.

24. MNPS mostrando dois modelos de DBS.
Representa apenas contatos ativos
Medtronic, 1.5 mm spacing St. Jude 1.5 mm spacing

25. 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.

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