Trénink mikrochirurgie vyžaduje speciální modely, které simulují anatomii a fyziologii lidských tkání. V laboratořích se využívají různé typy modelů, od biologických až po syntetické, přičemž každý z nich má své výhody i omezení. Mezi biologické modely patří například kuřecí křídlo či vejce, hlavy hlodavců, lidská placenta či i kompletní lidská hlava. Syntetické modely reprezentují 3D tištěné struktury, které umožňují reálnou velikost a věrnost anatomických detailů, a jsou dostupné bez etických komplikací.

Kuřecí křídlo představuje praktický a cenově dostupný model s nízkým biologickým rizikem a minimálními etickými omezeními. Jeho tkáň a cévní struktury jsou vhodné pro nácvik disekce, šití i cévních anastomóz. Trénink na tomto modelu pomáhá rozvíjet manuální zručnost a přesnost pod zvětšením, což je klíčové pro mikrosurgické techniky. Vejce je pak ideální pro nácvik jemných vrtacích manévrů díky tenké skořápce, která simuluje křehkost a vyžaduje preciznost.

Modely hlodavců, jako jsou potkani a myši, jsou vhodné díky anatomické podobnosti s lidskou tkání, umožňují precizní manipulaci s nástroji a nácvik cévních anastomóz. Jsou dostupné za nízké náklady a představují dobrý kompromis mezi realističností a etickými aspekty, které jsou však při použití živých zvířat velmi přísné a vyžadují adekvátní analgezii a anestézii.

Použití lidských preparátů, zejména lidské hlavy, poskytuje nejpřesnější anatomickou věrnost a umožňuje trénink komplikovaných přístupů v neurochirurgii. Příprava takového modelu je však časově náročná a omezená právními i etickými pravidly. Optimální doba pro přípravu modelu je do 48 hodin po úmrtí, maximálně do sedmi dnů s přihlédnutím ke kvalitě tkání a příčině smrti. Specimen je následně fixován v formalinu, přičemž je během prvního týdne opakovaně proplachován cévní systém. Pro zvýraznění cév se používá silikonové barvení – modrá pro žíly a červená pro tepny, což usnadňuje vizualizaci při tréninku.

3D tisk umožňuje výrobu modelů lebky s přesnými rozměry, které jsou využitelné například při nácviku kraniotomií. Tyto modely jsou dostupné bez etických omezení, ale mají omezenou schopnost simulovat měkké tkáně.

Důležitým faktem je, že i přes různé výhody jednotlivých modelů je nutné chápat jejich omezení. Například kuřecí křídlo nemůže plně simulovat komplexní mikrosurgické zákroky, protože chybí některé anatomické detaily a reálná konzistence lidských tkání. Použití modelů musí být vždy přizpůsobeno konkrétním tréninkovým cílům, a proto je často vhodné kombinovat více typů modelů pro optimální přípravu chirurga.

Dále je nezbytné si uvědomit význam etických a právních aspektů při práci s biologickými materiály, zvláště pokud jde o lidské preparáty. Dodržování pravidel ochrany zvířat a respekt k dárcům tkání jsou nezbytnou součástí odpovědného tréninku.

Kvalitní příprava a volba správného modelu umožňují nejen zlepšení technických dovedností, ale také přispívají k bezpečnějším a efektivnějším výkonům v reálné chirurgické praxi.

Jak je organizována 3D prostorová struktura bílých vláken v mozku?

Při anatomickém rozboru laterální plochy mozku je prvním krokem odstranění kortikální vrstvy za účelem identifikace krátkých asociačních vláken, tzv. „U“ vláken. Tato metoda umožňuje odhalit komplexní uspořádání dlouhých asociačních systémů, mezi nimiž je nejvýznamnější superiorní longitudinální fascikl (SLF) neboli obloukový fascikl. Tento fascikl má tvar připomínající písmeno „C“ a obepíná Sylviovu rýhu a insulu, spojující čelní, temenní a spánkový lalok mozku.

SLF je rozdělen do tří hlavních segmentů. Prvním je horizontální či frontoparietální segment (SLF I), který propojuje horní a střední čelní závity s dolním temenním lalokem. Druhý, vertikální nebo temporoparietální segment (SLF II), sestává z vláken orientovaných kolmo, spojujících dolní temenní oblast s horním a středním spánkovým závitem. Třetí segment, frontotemporální nebo obloukový segment (SLF III), zahrnuje vlákna procházející zadní peri-insulární rýhou, jež vytváří spojení mezi zadní spánkovou oblastí a prefrontální kůrou.

Funkčně je SLF úzce spjat s řízením motoriky, uvědoměním a vizuálně-prostorovou pozorností. V dominantní hemisféře hraje obloukový fascikl klíčovou roli při spojení Brocova a Wernickeho oblasti, což umožňuje komplexní jazykové funkce včetně motorických aspektů řeči a praxis.

Pod povrchem superiorního temporálního závitu se nachází další důležitý trakt – střední longitudinální fascikl (MLF). Ten vede vlákna ze spánkového laloku k dolnímu temennímu laloku, zejména k úhlovému závitu. MLF je funkčně zapojen do řečových procesů, pozornosti, sluchového příjmu a paměti zvuků.

Pod „U“ vlákny dolního spánkového laloku jsou odhalena vlákna, která se táhnou od temporálního pólu k okcipitálnímu laloku, tvořící dorsální část temporookcipitálního svazku neboli inferiorního longitudinálního fasciklu (dILF). Tento svazek spojuje horní, střední a dolní okcipitální závity s anteriorním a temporálním pólem a je klíčový pro vizuální paměť, rozpoznávání tváří, vizuální percepci i jazyk.

Po kompletním odstranění operkulární oblasti se objeví insula, trojúhelníkový lalok rozdělený střední rýhou na přední povrch s krátkými závity a zadní povrch s dlouhými závity. Tyto krátké závity se sbíhají u insulárního pólu, zatímco dlouhé závity se spojují s limen insulae, které se nachází na hranici Sylviovy rýhy mezi sfenoidálním a operkuloinsulárním spojením a táhne se od temporálního pólu k orbitálnímu povrchu čelního laloku.

Disekce insulární kůry odhalí extrémní kapsu, bílou hmotu tvořenou asociačními vlákny. Tato kapsa se dělí na posterosuperiorní-dorzální a anteroinferiorní-ventrální oblast. Dorzální část tvoří tenká vrstva vláken spojující insulu s frontálními, parietálními a temporálními operkuly. Po odstranění těchto vláken je viditelná šedá hmota dorzálního klaustrum. Ventrální část extrémní kapsy se skládá ze dvou vrstev: povrchové, složené z krátkých vláken spojujících insulu s frontálními a temporálními operkuly, a hlubší vrstvy, která je nejvnější složkou uncinate fasciklu (UF) a inferior fronto-occipitálního fasciklu (iFOF), procházející ventrální částí klaustra.

Odstranění dorzální extrémní kapsy odhalí posterosuperiorní externí kapsu a dorzální klaustrum na úrovni insulárního vrcholu, zatímco disekce ventrálních vláken zdůrazňuje ventrální klaustrum, iFOF a UF limen insulae. Šedá hmota klaustra tvoří komplexní síť kortikálních a subkortikálních okruhů, které se podílejí na vědomých senzitivních funkcích.

Externí kapsa, uložená mezi klaustrem a putamenem, plní asociační funkce. Postupná disekce této kapsy ukazuje, že většina vláken konverguje a spojuje se s dorzálním klaustrem, přičemž v oblasti ventrálního klaustra dochází k překrytí extrémní a externí kapsy s UF a iFOF. V oblasti limen insulae tvoří tyto struktury integrální součást externí kapsy.

UF je asociační svazek podílející se na emočních procesech a funkcích řeči, spojující fronto-orbitální kortex s temporálním pólem a předními částmi horního a středního temporálního závitu. iFOF je dlouhý svazek vláken propojující orbitofrontální kortex s okcipitálním lalokem z bazální části insuly nad UF. Tento svazek běží paralelně s ILF nad optickou radiací a v temporálním laloku se spojuje s UF a externí kapsou, čímž vytváří „dvojitý vějíř“ v oblasti limen insulae. iFOF je zapojen do kognitivních procesů, jako je čtení, sémantické aspekty řeči, pozornost a vizuální zpracování.

Disekce laterální plochy putamenu, která vyžaduje odstranění klaustra a externí kapsy, umožní vidět jeho pórovitý povrch a odhalí globus pallidus. Mezi těmito dvěma jádry leží tenká vrstva bílé hmoty – externí medulární lamina. Po dokončení disekce SLF je průběžně odhalována interní kapsa spolu s corona radiata. Resekce putamenu zcela zpřístupňuje interní kapsu, která obsahuje projekční vlákna vystupující z talamu do mozkové kůry a sestupující z frontoparietální kůry do bazálních jader a mozkového kmene. V horním okraji putamenu se interní kapsa spojuje s externí kapsou a společně tvoří corona radiata, která projekčně spojuje frontální a parietální laloky, kde splývá s vlákny corpus callosum, vytvářející centrální semiovale.

Porozumění této komplexní 3D organizaci bílých vláken je zásadní pro pochopení funkčních propojení mozku, zejména v oblastech souvisejících s motorikou, jazykem, pamětí, pozorností a vědomím. Významnou roli zde hrají jak dlouhé asociační svazky, tak i hluboké struktury jako klaustrum a bazální ganglia, které jsou často opomíjeny, ale klíčové pro integraci a modulaci signálů v mozku.

Jaká je anatomie a funkce povrchového žilního systému mozku?

Povrchový žilní systém mozku tvoří soubor žilních splavů a žil, které odvádějí krev z mozkové kůry a přilehlých oblastí do hlavních durálních splavů. Nejvýznamnějším z nich je horní sagitální splav, který se dělí na tři části – přední třetina sahá od místa vzniku splavu až k bregmě, kde se setkávají koronální a sagitální švy; střední třetina pokračuje od bregmy k lamdě, tj. k průsečíku lambdoidního a sagitálního švu; zadní třetina vede od lamdy až ke konfluenci splavů v blízkosti zevního výběžku týlní kosti.

Horní sagitální splav má trojúhelníkový průřez, jeho báze směřuje vzhůru a vrchol dolů, kde se spojuje s mozkovou kosou (falx cerebri). Tento splav je schopný komunikace s předními oblastmi dutiny nosní přes žíly v nosní sliznici, což vytváří zajímavé anatomické propojení mezi intrakraniální a extracerebrální žilní cirkulací. Jeho funkční význam spočívá v odvodnění přední části dolní plochy čelního laloku a horních oblastí laterální a mediální plochy čelního, temenního a týlního laloku.

Žíly z různých oblastí mozkové kůry vstupují do horního sagitálního splavu různými směry: například žíly z oblasti čelního pólu směřují dozadu v souladu s prouděním krve v splavu, zatímco žíly z zadních oblastí čelního laloku vstupují do splavu proti směru toku. Žíly ze středních oblastí čelního laloku se napojují téměř kolmo na směr toku. Žíly z temenního a týlního laloku většinou vstupují do splavu úhlem proti směru toku a nacházejí se častěji na dolním okraji splavu.

V blízkosti horního sagitálního splavu jsou v tvrdé mozkové pleně umístěny dilatované žilní prostory zvané lakuny, které jsou obzvláště výrazné v oblasti temene. Tyto lakuny obsahují zejména žíly mozkových plen a jejich dno i stěny jsou pokryty arachnoidálními granulacemi, které se podílejí na vstřebávání mozkomíšního moku.

Z chirurgického hlediska je důležité, že při zákrocích zahrnujících řez mozkovou kosou, například při odstranění parasagitálních meningeomů, je možné bezpečně pracovat v „bezpečné zóně“ přední části horního sagitálního splavu. Zadní část splavu je naopak komplikovanější kvůli četným žilním plexům, které zvyšují riziko krvácení.

Dalším důležitým splavem je dolní sagitální splav, který vzniká rozvinutím dura mater v mozkové kose a táhne se od středu mozkové kose ke splavu přímému. Jeho poloha těsně nad corpus callosum a v blízkosti cingulárního gyru ho činí významným při mezilebečním přístupu v neurochirurgii. V tomto prostoru se nachází suprakallosální cisterna, ohraničená cingulárními gyry a corpus callosum, což je důležité z hlediska orientace během operace.

Přímý splav vzniká na spodině splenia corpus callosum v místě spojení dolního sagitálního splavu a velké mozkové žíly Galena. Prochází průnikem falxu a tentoria cerebelli a ústí do torculum Herophili – významného bodu, kde se sbíhají i oboustranné příčné splavy. Tento splav často ústí do levého příčného splavu, což ovlivňuje systém žilního odtoku z hlubokých struktur mozku. Chirurgicky je přímý splav významným orientačním bodem při přístupu k oblasti epifýzy a vyžaduje pečlivou manipulaci s tentoriem.

Příčné splavy odtékají z torcula směrem laterálně a přecházejí v sigmoideální splavy, které vedou krev k jugulárním žilám. Anatomická variabilita velikosti a dominance jednotlivých splavů má význam v klinické praxi, například v diagnostice a léčbě žilních trombóz nebo při plánování neurochirurgických přístupů. Ve většině případů pravý příčný splav odvádí krev z povrchových struktur mozku, zatímco levý příčný splav se podílí na odtoku z hlubokých struktur.

Dalšími významnými komponenty povrchového žilního systému jsou tentoriální splavy, které leží po stranách tentoria cerebelli a spojují žíly z temporálních a týlních laloků s hlavními durálními splavy. Střední tentoriální splav zpravidla ústí do torcula, zatímco boční se připojuje k příčnému splavu.

Kavernózní splav představuje unikátní anatomickou strukturu, protože kromě žilních prostor obsahuje také důležité cévní prvky – kavernózní segment vnitřní karotidy – a nervové struktury, mezi které patří třetí a čtvrtý mozkový nerv a oftalmická větev pátého hlavového nervu. Kavernózní splav je propojen přes přední a zadní mezikavernózní splavy s protilehlým kavernózním splavem a komunikují rovněž s jinými venózními strukturami, což zajišťuje komplexní žilní odtok mozku.

K doplnění obrazu je třeba zdůraznit, že žilní systém mozku je vysoce variabilní a jeho funkční význam není jen v odvádění krve, ale také v regulaci intrakraniálního tlaku a v některých případech v patofyziologii mozkových onemocnění. Přítomnost anastomóz mezi různými žilními splavy a spojkami s extracerebrálními žilami může ovlivnit šíření infekcí nebo vznik arteriovenózních malformací. Při studiu nebo klinické aplikaci znalostí o mozkovém žilním systému je nezbytné brát v úvahu tuto komplexnost a možnost individuálních odchylek.

Jaké tajemství ukrývají staré stromy a geologické vrstvy v krajině?
Jak termální oxidace zlepšuje opotřebení Ti-6Al-4V slitiny pro aplikace v motorových ventilech?
Jak funguje kódování hloubkových map ve standardu 3D-HEVC?