3D visualisatie en biomechanische aspecten van de …...3D visualisatie en biomechanische aspecten...
58
3D visualisatie en biomechanische aspecten van de plexus brachialis op basis van 3T-MRI. Sara NEYT Verhandeling ingediend tot het verkrijgen van de graad van Master in de Biomedische Wetenschappen Promotor: Dr. Tom Van Hoof Vakgroep: Medische Basiswetenschappen Academiejaar 2009-2010
Transcript of 3D visualisatie en biomechanische aspecten van de …...3D visualisatie en biomechanische aspecten...
3D visualisatie en biomechanische aspecten van
de plexus brachialis op basis van 3T-MRI.
Sara NEYT
Verhandeling ingediend tot
het verkrijgen van de graad van
Master in de Biomedische Wetenschappen
Promotor: Dr. Tom Van Hoof
Vakgroep: Medische Basiswetenschappen
Academiejaar 2009-2010
3D visualisatie en biomechanische aspecten van
de plexus brachialis op basis van 3T-MRI.
Sara NEYT
Verhandeling ingediend tot
het verkrijgen van de graad van
Master in de Biomedische Wetenschappen
Promotor: Dr. Tom Van Hoof
Vakgroep: Medische Basiswetenschappen
Academiejaar 2009-2010
“De auteur en de promotor geven de toelating deze masterproef voor consultatie
beschikbaar te stellen en delen ervan te kopiëren voor persoonlijk gebruik. Elk ander
gebruik valt onder de beperkingen van het auteursrecht, in het bijzonder met
betrekking tot de verplichting uitdrukkelijk de bron te vermelden bij het aanhalen van
resultaten uit deze masterproef.”
Datum: 21/05/2010
Sara Neyt Dr. Tom Van Hoof
Voorwoord
Deze masterproef kon slechts tot stand komen dankzij de steun en hulp van vele mensen.
Bijzondere dank gaat uit naar mijn promotor, Dr. Tom Van Hoof, voor het aanreiken van een
boeiend en uitdagend onderwerp, het geven van interessante en uiterst nuttige tips en het
kritisch nalezen, corrigeren en beoordelen van deze tekst.
Speciale dank gaat uit naar Prof. Dr. Luc Vakaet, voor het verstrekken van onontbeerlijke
informatie in verband met borstkanker en radiotherapie en het afbakenen van het
bestralingsveld.
Verdere dank gaat uit naar Johan Michiels en Pieter Vandemaele, voor het zoeken naar de
juiste MRI-sequentie en de hulp tijdens het scannen van het kadaver.
Ook Aron De Smet en Hubert Stevens wil ik bedanken, voor het transport van de kadavers en
hulp in de snijzaal.
Bovendien wil ik de jury, Dr. Tom Van Hoof, Prof. Dr. Luc Vakaet, Prof. Dr. Ingrid
Kerckaert en Prof. Dr. Georges Leclercq bedanken voor het lezen en evalueren van deze
masterproef en het bijwonen en beoordelen van mijn presentatie.
Deze masterproef is het sluitstuk van een volledige opleiding Biomedische Wetenschappen.
Mensen die me gedurende mijn gehele studietijd steunden, verdienen speciale dank. Bij deze
wil ik vooral mijn ouders, mijn vriend Thomas, mijn zus Joselien, broer Brecht en vrienden
bedanken. Zij zorgden voor de nodige motivatie, voegden perspectief toe aan het geheel,
leverden stof tot nadenken, maar, boven alles, maakten zij de voorbije jaren compleet.
Inhoudsopgave
Samenvatting .............................................................................................................................. 1
1. Inleiding ............................................................................................................................. 2
1.1. Plexus brachialis .......................................................................................................... 2
1.2. Doelstelling: Lokalisatie van de plexus brachialis in de hand-behind-head positie .... 6
1.3. Noodzaak aan een 3D model ....................................................................................... 7
1.4. Medische beeldvorming: MRI ..................................................................................... 9
2. Materialen en methoden ................................................................................................... 11
2.1. Kadaver ...................................................................................................................... 11
2.2. Scanner ...................................................................................................................... 11
2.3. MRI sequenties .......................................................................................................... 12
2.4. Scanposities ............................................................................................................... 12
2.5. Gebruikte coils ........................................................................................................... 13
2.6. Mimics® ..................................................................................................................... 13
2.7. Reconstructie ............................................................................................................. 14
2.7.1. Importeren van de beelden in Mimics ................................................................ 14
2.7.2. Aanleggen van een masker ................................................................................. 15
2.7.3. 3D-reconstructie van het masker ........................................................................ 16
2.7.4. Meten van componenten van de 3D reconstructies ............................................ 17
2.8. Afbakenen van het bestralingsveld voor axillaire radiotherapie ............................... 18
2.9. Dissectie van het kadaver .......................................................................................... 18
3. Resultaten ......................................................................................................................... 19
3.1. 3D reconstructies ....................................................................................................... 19
3.1.1. Morfologie van de plexus brachialis .................................................................. 19
3.1.2. Plexus brachialis en omgevende structuren ....................................................... 27
3.2. Dissectie van het kadaver .......................................................................................... 34
3.3. Bestralingsveld voor axillaire radiotherapie .............................................................. 43
4. Discussie ........................................................................................................................... 44
4.1. Nood aan een gedetailleerd 3D model ....................................................................... 44
4.2. Intraneurale beeldvorming en gebruik van 3D reconstructies ................................... 45
4.3. Vergelijking van de plexus in de normale en hand-behind-head positie. .................. 46
4.3.1. Lengtes van de verschillende segmenten ........................................................... 46
4.3.2. Exorotatie van de humerus ................................................................................. 47
4.3.3. Vergelijking van de reconstructies met het gedisseceerd kadaver ..................... 47
5. Referenties ........................................................................................................................ 49
1
Samenvatting
De plexus brachialis is een complex netwerk van zenuwen in het nek-schoudergebied dat
instaat voor de motorische en cutane innervatie van het bovenste lidmaat. De componenten
van de plexus brachialis van mediaal naar lateraal zijn de rami ventrales van de nn. spinales
C5 tot T1. Deze rami fuseren tot drie trunci: truncus superior (C5 en C6), truncus medius (C7)
en truncus inferior (C8 en T1). De trunci splitsen in divisies die convergeren en drie fasciculi
vormen. Deze geven tenslotte aanleiding tot vijf terminale takken. Uit de fasciculus lateralis
ontstaan de caput lateralis n. medianus en de n. musculocutaneus; uit de fasciculus medialis
bifurceren de n. ularis en de caput medialis n. medianus; uit de fasciculus posterior, tenslotte,
ontspringen de n. axillaris en n. radialis. Als men de microscopische anatomie van de plexus
brachialis gaat bekijken, dan merkt men een fasciculaire organisatie. Het doel van deze studie
is het verkrijgen van een gedetailleerde 3D reconstructie van de plexus brachialis in de
normale houding en hand-behind-head positie voor axillaire radiotherapie, die toegepast
wordt bij borstkanker. Bovendien zal worden nagegaan in hoeverre de plexus brachialis
bestraald wordt tijdens deze axillaire radiotherapie. Deze doelstelling wordt benaderd met
behulp van MR beeldvorming van een kadaver en het softwarepakket Mimics. Er wordt
gescand met een VIBE (Volumetric Interpolated Breath Hold Examination) sequentie met
voxelgrootte van 0,8mm x 0,8mm x 0,8mm, zowel in de normale als hand-behind-head
positie. De scantijd bedraagt 30min voor beide posities. Vervolgens worden deze
beelden in Mimics geïmporteerd en worden hiervan twee 3D reconstructies gemaakt.
Tenslotte wordt het bestralingsveld op de hand-behind-head 3D reconstructie
aangebracht. Uit een grondige literatuurstudie blijkt dat dit de eerste gedetailleerde 3D
reconstructies zijn van de plexus brachialis. Er dient echter opgemerkt te worden dat er
met MR beeldvorming intraneurale beelden gemaakt worden, dit is te wijten aan de
fasciculaire organisatie van perifere zenuwen en de eigenschappen van MR
beeldvorming. Hierdoor kunnen bifurcaties niet exact worden weergegeven en zijn deze
reconstructies moeilijk bruikbaar voor biomechanische studies. In deze studie zijn de
reconstructies echter wel bruikbaar, aangezien het een louter morfologische en
topografische benadering is, namelijk het feit in hoeverre de plexus brachialis bestraald
wordt. Wanneer men het bestralingsgebied op de hand-behind-head 3D reconstructie
afbakent, dan wordt vastgesteld dat de volledige plexus brachialis in het bestralingsveld
valt. Radiotherapie geïnduceerde plexitis kan bijgevolg over de gehele plexus brachialis
voorkomenen en kan dus pijn in het volledige bovenste lidmaat veroorzaken.
2
1. Inleiding
1.1. Plexus brachialis
De plexus brachialis is een netwerk van zenuwen in het nek-schoudergebied dat instaat voor
de motorische en cutane innervatie van de arm. De plexus brachialis ontstaat in de trigonum
cervicale posterius, loopt doorheen de fossa axillaris en eindigt distaal in de bovenste
extremiteit.
De thoracic outlet is de anatomische locatie van de plexus brachialis, tussen de eerste rib en
de clavicula. De plexus strekt zich uit vanaf de laterale boord van de m. scalenus anterior tot
aan de caudale boord van de m. pectoralis minor, waar elk van de drie fasciculi zich splitsen
in twee terminale takken in de fossa axillaris (zie later). De trigonum cervicale posterius
wordt oppervlakkig bedekt door de huid en de fascia superficialis, vervolgens door de m.
platysma en diepe fascia. In de nekbasis ligt de plexus brachialis achter de clavicula en de m.
subclavius.
De plexus brachialis bestaat uit vezels van de rami ventrales van de onderste cervicale en
bovenste thoracale ruggemergsegmenten, specifiek C5 tot T1. De rami ventrales ziet men in
de nek tussen de musculus scalenus anterior en musculus scalenus medius verschijnen. C5
heeft de kleinste diameter, C7 of C8 de grootste. Occasioneel zijn er kleinere bijdrages van C4
en T2.
De componenten van de plexus brachialis (figuur 1) van mediaal naar lateraal zijn de rami
ventrales, die fuseren tot drie trunci, deze splitsen in divisies die convergeren en zo drie
fasciculi vormen. De fasciculi geven tenslotte aanleiding tot vijf terminale takken.
De truncus superior wordt gevormd door de rami ventrales van C5 en C6, de truncus medius
is continu met de ramus ventrales van C7 en de truncus inferior wordt gevormd uit de rami
ventrales van C8 en T1. Elke truncus splitst vervolgens in twee divisies, een anterieure en een
posterieure. De anterieure divisies bevatten vezels die het anterieure gedeelte van de arm
bezenuwen, namelijk de flexoren en het anterieure huidoppervlak. De posterieure bezenuwen
het posterieure gedeelte van het bovenstel lidmaat, namelijk de extensoren en het posterieure
huidoppervlak. Deze zes divisies convergeren en vormen zo drie fasciculi, waarvan de naam
refereert naar hun anatomische positie ten opzichte van de a. axillaris. Men onderscheidt de
fasciculus lateralis, medialis en posterior. Ter hoogte van de fossa axillaris ontstaan uit deze
3
drie fasciculi de vijf voornaamste zenuwen van het bovenste lidmaat. Uit de fasciculus
lateralis ontstaan de n. musculocutaneus en het caput lateralis van de n. medianus. Uit de
fasciculus medialis ontstaan de n. ulnaris en het caput lateralis van de n. medianus. Uit de
fasciculus posterior ontstaan ten slotte de n. axillaris en de n. radialis. [1]
Figuur 1: De voornaamste componenten van de plexus brachialis [1].
Een overzicht van de voornaamste terminale takken en hun verzorgingsgebied is terug te
vinden in tabel 1.
Tabel 1: Belangrijkste terminale takken en verzorgingsgebieden van de plexus brachialis [2].
Eindtak Motorisch Sensibel
n. musculocutaneus m. coracobrachialis, m. biceps
brachii, m. brachialis
Huid aan de radiale zijde van de
onderarm
n. medianus m. pronator teres, m. flexor carpi
radialis, m. palmaris longus, m.
flexor digitorum superficialis, m.
flexor pollicis longus, m. flexor
digitorum profundus (radiale deel),
m. pronator quadratus, m. flexor
pollicis brevis (caput superfisciale),
m. opponens pollicis, mm.
Huid van het radiale deel van de
handpalm (3 ½ vinger), dorsale
huid van de distale falanx (3 ½
vinger)
4
lumbricales I, II
n. ulnaris m. flexor carpi ulnaris, m. flexor
digitorum profundus (ulnaire deel),
m. palmaris brevis, m. flexor digiti
minimi, m. opponens digiti minimi,
m. abductor digiti minimi, m.
flexor pollicis brevis (caput
profundum), m. adductor pollicis,
mm. lumbricales III, mm.
interossei
Huid van de ulnaire zijde van de
hand (palmair : 1 ½ vinger, dorsaal
2 ½ vinger), dorsale huid van de
distale falanx (1 ½ vinger)
n. radialis m. triceps brachii, m. anconeus, m.
brachioradialis, m. extensor carpi
radialis longus, m. extensor carpi
radialis brevis, m. supinator, m.
extensor digitorum, m. extensor
pollicis longus, m. abductor
pollicis longus, m. extensor pollicis
brevis, m. extensor indicis, m.
extensor carpi ulnaris
Huid van de dorsale zijde van de
bovenarm, onderarm en hand (2 ½
radiale vingers, met uitzondering
van de eindkootjes)
n. axillaris m. deltoideus, m. teres minor Huid van de schouder
Wanneer men de microscopische anatomie van de plexus brachialis en perifere zenuwen in
het algemeen gaat bekijken, dan ziet men een fasciculaire, histologische organisatie (figuur 2).
Perifere zenuwen zijn anatomische structuren die afferente en efferente zenuwvezels bevatten.
Iedere perifere zenuw is opgebouwd uit één of meerdere bundels (fasciculi), die op hun beurt
opgebouwd zijn uit een heleboel zenuwvezels. In de fasiculi is iedere zenuwvezel, met zijn
bijhorende Schwann cel, omgeven door een los gevasculariseerd steunweefsel, het
endoneurium. Elke fasciculus is op zijn beurt omgeven door een gecondenseerde laag van
robuust collageenweefsel met een laag platte epitheelcellen rond, het perineurium. Perifere
zenuwen die uit meer dan één fasciculus bestaan hebben verder nog een los collageenweefsel
dat het epineurium wordt genoemd. Dit houdt de fasciculi samen en is perifeer gecondenseerd
om zo een sterke cilindervormige omhulling te vormen. [3]
5
Figuur 2: Transversale snede doorheen een perifere zenuw. Van Gieson kleuring, X 20. Typisch voorkomen van
een perifere zenuw. Dit specimen bestaat uit acht fasciculi (F), waarvan elke fasciculus bestaat uit vele
zenuwvezels. Elke fasciculus is omgeven door 7 tot 8 concentrische lagen van platte epitheelcellen die
gescheiden zijn door gecondenseerde collageenlagen, het perineurium (P). De zenuw in zijn geheel is omgeven
door een losse collageenschede, het epineurium (E), dat aan de buitenkant meer gecondenseerd is. [3]
De anatomie van de plexus brachialis is enorm complex en kan verwarrend zijn, vooral omdat
er frequent variaties optreden in de lengte en kaliber van zijn componenten. Dissectie (figuur
3) is ten gevolge van de complexiteit aangewezen om zo voldoende inzicht te verwerven in de
ruimtelijke structuur ervan en de oriëntatie t.o.v. de omliggende weefsels vooraleer over te
gaan op 3D reconstructies.
6
Figuur 3: Dissectie van de plexus brachialis. Trunci: A: truncus inferior; B: truncus medius; C: truncus
superior. De divisies kunnen we op deze figuur niet waarnemen. Fasciculi: 1: fasciculus medialis; 2: fasciculus
lateralis; 3: fasciculus posterior. Eindtakken: a: caput medialis n. medianus; b: caput lateralis n. medianus; c:
n. medianus; d: n. cutaneus antebrachii medialis; e: n. ulnaris; f: n. musculocutaneus; g: n. axillaris; h: n.
radialis.
1.2. Doelstelling: Lokalisatie van de plexus brachialis in de hand-
behind-head positie
Er is een sterke klinische belangstelling naar de morfologie en topografie van de plexus
brachialis ten opzichte van omliggende structuren in onconventionele uitgangsposities.
Binnen het oncologisch veld heerst er een interesse naar de exacte lokalisatie van de plexus
brachialis in de hand-behind-head positie (figuur 4) bij axillaire radiotherapie. Men wil
nagaan hoe de topografie van de plexus zich verhoudt tot het axillaire bestralingsveld.
Bovendien wil men te weten komen welke veranderingen de plexus ondergaat wanneer men
deze houding gaat aannemen.
7
Figuur 4: Hand-behind-head positie [4].
De hand-behind-head positie is noodzakelijk voor het uitvoeren van axillaire radiotherapie.
Axillaire radiotherapie wordt toegepast bij borstkankerpatiënten die een okseluitruiming
hebben ondergaan, die vier of meer door kwadaardige cellen aangetaste lymfeknopen hadden
of waarbij de kankercellen door het kapsel van de lymfekno(o)p(en) waren gegroeid. Bij
radiotherapie wordt gebruik gemaakt van een stralenbundel radioactieve energie die op het
gezwel, of de plaats waar het gezwel zich bevond wordt gericht. Deze straling wordt in hoge
doses aan de patiënt toegediend. Deze hoge doses zorgen ervoor dat de kankercellen zich niet
meer delen. Echter, normale lichaamscellen lijden hier ook onder. Bij het bepalen van de
stralingsdosis wordt er dus voor gezorgd dat de dosis en het bestralingsveld zodanig worden
berekend dat er zo weinig mogelijk schade wordt berokkend aan de gezonde weefsels.
Bovendien wordt er gedurende vijf à zeven weken bestraald, met vijf bestralingsdagen per
week om zo het gezonde weefsel te sparen. [5]
Wanneer de exacte 3D lokalisatie van de plexus brachialis in de onconventionele hand-
behind-head positie gekend is, kan men streven naar een optimale weefselselectiviteit van de
bestraling om het risico op radiotherapie geïnduceerde plexitis, een laattijdige complicatie van
radiotherapie, te minimaliseren [6].
1.3. Noodzaak aan een 3D model
In het verleden werden reeds verschillende biomechanische studies uitgevoerd waarbij
aangetoond werd dat bepaalde bewegingen de zenuwmobiliteit belemmerde, wat op zijn beurt
8
kan leiden tot zenuwschade. Zo toonden Julius et al. [7] met behulp van ultrasound metingen
aan dat schouderprotractie de sliding van de nervus medianus door de schouderregio met 60%
belemmert. Zo stijgt het risico op beschadiging van deze zenuw en een mogelijke
neurovasculaire compressie. Demondion et al. [8] toonden met behulp van MRI op hun beurt
aan dat er compressie en dynamische modificaties in het saggitale vlak kunnen optreden van
de componenten van de thoracic outlet bij specifieke houdingen en bewegingen. Ze toonden
aan dat patiënten met TOS een kleinere costoclaviculaire afstand hebben rond de plexus
brachialis na hyperabductie van het schoudercomplex. Er werden ook reeds anatomische
studies uitgevoerd die enkel gebaseerd waren op kadaverdissectie. Wright et al. [9] toonden
met behulp van dissectie van vijf bovenste extremiteiten verplaatsing en trekkrachten aan van
de n. medianus ter hoogte van de pols en elleboog in associatie met verschillende houdingen
van de schouder, elleboog, pols en vingers.
Al deze studies leidden echter niet naar de gedetailleerde visualisatie waarnaar men op zoek
is. In het geval van Doppler ultrasound was men niet in staat om de precieze oorzaak van de
aangetoonde inknelling te visualiseren. Dit is te wijten aan de beperkingen van de techniek in
een complexe gewrichtsomgeving met verschillende harde en zachte weefsels. Met behulp
van MRI (2D) was het vervolgens moeilijk om anatomische structuren van de plexus
brachialis op te pikken, omdat 2D beelden enkel interpretatie in één vlak toelaten. In het geval
van kadaverstudies moest diep gedisseceerd worden, wat de biomechanica kon beïnvloeden.
Kortom, uitgebreide 3D visualisatie- en meettechnieken en computer simulaties zijn nodig om
biomechanische probleemstellingen in regio’s met complexe anatomische structuur te
verduidelijken. 3D modellen geven bovendien een betere perceptie van complexe
anatomische regio’s, zoals de regio van de plexus brachialis, in vergelijking met klassieke
afbeeldingen.
Tot nu toe werd deze vraagstelling al benaderd in een kadaverstudie met 3D
visualisatietechnieken op basis van CT en het softwarepakket Mimics® [10]. De plexus werd
hierbij minimaal gedisseceerd, vervolgens geïnjecteerd met contrastvloeistof en voorzien van
merkers onder het epineurium op cruciale aftakkingen.
Het probleem dat zich voordoet met CT beelden is het feit dat er contrastvloeistof moet
gebruikt worden. Men is niet in staat om voldoende resolutie/contrast te bekomen om te
reconstrueren zonder het gebruik van contrastmiddelen en markers. Deze techniek kan dus
enkel bij kadaverstudies gebruikt worden en niet bij levende individuen. Bovendien dienen
9
scattering-, diffusie- en lekkageartefacten manueel gecorrigeerd te worden tijdens de 3D
reconstructieprocedure.
Daarenboven is CT minder geschikt om weke delen te visualiseren. De visualisatie van weke
delen is echter van groot belang aangezien het ook de bedoeling is dat de onderlinge relaties
van de plexus met het omliggend weefsel worden geëvalueerd in het model.
Met de huidige studie tracht men de problemen die CT met zich meebrengt te omzeilen door
gebruik te maken van MRI. Met behulp van MRI wil men streven naar een 3D reconstructie
van de plexus brachialis met behulp van beelden met een betere resolutie en zonder dat er
contrastvloeistof zal gebruikt worden. Dit laatste kan ervoor zorgen dat het model kan
gebruikt worden voor in vivo studies van normale en abnormale zenuwbeweging. Bovendien
wordt er bij MRI geen gebruikt gemaakt van ioniserende straling, wat betekent dat een MRI
onderzoek niet bijdraagt tot de stralingsbelasting van de patiënt, wat op zich al een groot
voordeel is. Dit in tegenstelling tot CT.
1.4. Medische beeldvorming: MRI
Magnetic Resonance Imaging, kortweg MRI, is een medische beeldvormingstechniek waarbij,
in tegenstelling tot de X-stralen diagnostiek, geen gebruik gemaakt wordt van ioniserende
straling. Het energiespectrum van de elektromagnetische golven die bij MRI gebruikt worden
liggen in een heel ander en lager spectrum dan de X-stralen diagnostiek, er wordt namelijk
gebruik gemaakt van radiogolven (figuur 5). Zoals eerder vermeld is dit een enorm voordeel,
omdat het geen stralingsbelasting voor de patiënt met zich meebrengt.
Figuur 5: Het elektromagnetisch spectrum [11].
10
Het principe van MRI berust op het feit dat het menselijk lichaam uit water (=veel protonen
uit waterstofatomen) bestaat. Bij MRI spelen enkel de protonen van het weefsel een rol. Een
proton is positief geladen en draait rond met een constante snelheid wat aanleiding geeft tot
een kringstroom. Met deze kringstroom is dan ook een magnetisch dipoolmoment µ
geassocieerd. Wanneer men het lichaam in een sterk uitwendig magnetisch veld schuift (3T in
dit geval), richten de dipoolmomenten van de protonen zich volgens het extern magnetisch
veld. Een radiofrequentie puls (radiogolf) brengt de protonen uit evenwicht. Zodra de puls
ophoudt treedt een relaxatie op (spiraalbeweging) zodat de dipoolmomenten terug volgens het
extern magnetisch veld gericht zijn. Dit neemt een zekere tijd in beslag, de relaxatietijd (TR).
Deze TR wordt gebruikt om het beeld te vormen, de relaxatietijd is afhankelijk van weefsel
tot weefsel. Zo kan bijgevolg een onderscheid gemaakt worden tussen verschillende weefsels.
Om het te scannen gebied af te bakenen, wordt gebruik gemaakt van een elektromagnetische
gradiënt die aangelegd wordt over het te scannen gebied. Met behulp van deze gradiënt
gebeurt ook de plaatsbepaling van de signalen. De signalen worden opgevangen met behulp
van coils, die zo dicht mogelijk tegen het te scannen orgaan moeten geplaatst worden. Voor
iedere specifieke toepassing is een specifieke coil beschikbaar. [12]
Er moet op zoek gegaan worden naar een sequentie die het meest geschikt is voor de
visualisatie van de perifere zenuwstructuren met voldoende resolutie voor gedetailleerde 3D
reconstructie van de gewenste structuren.
11
2. Materialen en methoden
2.1. Kadaver
Er wordt gebruik gemaakt van een vrouwelijk Thiel geconserveerd kadaver. Bij deze
conversatiemethode wordt gebruik gemaakt van 4-chloro-3-methylenphenol en verschillende
zouten voor fixatie, boorzuur voor desinfectering en ethyleenglycol voor behoud van
weefselplasticiteit. Men zorgt er met andere woorden voor dat de organen en weefsels hun
plasticiteit en flexibiliteit behouden. De articulatiegewrichten blijven beweeglijk. [13] Dit is
uiterst voordelig aangezien er tijdens deze studie in verschillende armposities zal gescand
worden en men zo de arm op eenvoudige wijze kan verplaatsen, zonder dat weefsels
beschadigd worden.
2.2. Scanner
Het kadaver wordt gescand met een 3 Tesla MRI scanner van Siemens (Siemens Trio (Tim))
(figuur 6) . Deze scanner garandeert hoge resolutie structurele beeldvorming, wat voor deze
studie, de visualisatie van zenuwstructuren, vereist is [14].
Figuur 6: 3T MRI scanner: Siemens Trio (Tim) [14]
12
2.3. MRI sequenties
Er wordt in beide scanposities gebruik gemaakt van vet gesatureerde T1 gewogen beelden, dit
betekent dat er een korte repetitietijd (TR = 4,17) en een korte echotijd (TE = 1,48) is.
Bovendien wordt gebruik gemaakt van de VIBE (Volumetric Interpolated Breath Hold
Examination) techniek, deze techniek wordt meestal gebruikt om dynamische opnames
te maken van thorax e.d. De voxelgrootte die in deze studie gebruikt werd is 0,8mm x
0,8mm x 0,8mm. Er werden 240 beelden gemaakt en de scantijd bedroeg ongeveer 30
minuten. Dergelijk lange scantijden zijn vereist aangezien met men een VIBE sequentie
werkt en aangezien de voxelgrootte relatief klein is.
2.4. Scanposities
Initieel zal het kadaver gescand worden in een conventionele uitgangshouding, met de armen
naast het lichaam. Vervolgens wordt gescand in de uitgangspositie voor axillaire
radiotherapie; de hand-behind-head positie. Hierbij wordt het linkerhand van het kadaver
achter het hoofd geplaatst en daar vastgemaakt, zodat de armpositie niet wijzigt tijdens het
scannen (figuur 7). In beide posities werd de linkerarm gescand.
Figuur 7: Kadaver in de hand-behind-head scanpositie. Kadaver in ruglig. 1: pectorale regio; 2: humerus in
hyperabductie; 3: hoofd.
13
2.5. Gebruikte coils
Om de uitgezonden signalen van de weefsels te registreren werd gebruikt gemaakt van de
body matrix coil die op niet-conventionele wijze aangebracht werd boven de oksel-en
armregio en de spine matrix coils die zich in de tafel waarop het lichaam ligt en die in de
scanner wordt geschoven bevinden (figuur 8).
Figuur 8: Gebruikte coils. Links: spine matrix coils die zich in de tafel bevinden. Rechts: body matrix coil. Deze
werd op niet-conventionele wijze gebruikt; het werd namelijk over de oksel-en armregio geplaatst.[14]
2.6. Mimics®
Materialise's Interactive Medical Image Control System (Mimics®) is een interactieve tool
voor de visualisatie en segmentatie van CT of MRI data (2D beelden met verschillende
grijswaarden) en het bekomen van 3D beelden van objecten.
In Mimics® worden segmentatie maskers gebruikt om de regio’s van interesse; in dit geval de
plexus brachialis, botten, arterie en spieren; in te kleuren. Vervolgens kunnen van deze
maskers dan 3D reconstructies gemaakt worden.
Mimics® verstrekt een flexibele interface om snel een 3D model te berekenen van de regio
waarin men geïnteresseerd is. Informatie betreffende hoogte, breedte, volume, oppervlakte,
etc. is beschikbaar voor ieder 3D model. [15]
Bovendien is het ook mogelijk om metingen uit te voeren. In deze studie zal gebruik gemaakt
worden van de “measure distance over surface tool”. De lengtes van de verschillende
componenten van de plexus brachialis zullen gemeten worden.
14
2.7. Reconstructie
2.7.1. Importeren van de beelden in Mimics
De beelden die bekomen werden tijdens de scanning van het kadaver in de neutrale en de
hand-behind-head positie kunnen eenvoudig in Mimics worden opgeladen, in twee
verschillende projecten. Eens dit gebeurd is dienen manueel oriëntaties toegekend te worden
(top en bottom, anterior en posterior) (figuur 9).
Figuur 9: Manueel toekennen van de oriëntaties. T: top; B: bottom; P: posterior; A: anterior. Links boven:
coronale view; links onder: saggitale view; rechts: axiale view.
Eens de beelden opgeladen zijn worden deze weergegeven in drie beeldvensters (het axiale,
saggitale en coronale venster) en een reconstructievenster (figuur 10). In dit
reconstructievenster worden de 3D maskers, die berekend werden op basis van de ingekleurde
maskers, weergegeven. Deze reconstructies kunnen dan gemanipuleerd worden. Zo werd in
deze studie veel gebruik gemaakt van rotatie en transparantie.
15
Figuur 10: Verschillende vensters. Links boven: coronaal venster; links onder: saggitaal venster; rechts boven:
axiaal venster; rechts onder: 3D reconstructievenster. De bekomen 3D reconstructies worden in dit laatste
venster weergegeven, zoals hier gedaan werd voor de reconstructie van de plexus brachialis.
2.7.2. Aanleggen van een masker
Om een 3D reconstructie op te bouwen dient eerst een masker aangelegd te worden (figuur
11). Een masker aanleggen gebeurt (semi-)automatisch voor beelden waarbij er een groot
verschil is in grijswaarden, zoals bijvoorbeeld voor CT beelden, en waarbij de structuren niet
te complex zijn, zoals bijvoorbeeld botstructuren. In deze studie werd echter gebruik gemaakt
van MR beelden met een gering verschil in grijswaarden en complexe structuren, zoals de
plexus brachialis. Het gevolg hiervan is dat de structuren waarvan men een reconstructie wil
maken, manueel, beeld per beeld, moeten worden ingekleurd. Zelfs minder complexe
structuren, zoals botstructuren moeten manueel ingekleurd worden, aangezien het verschil in
grijswaarden te laag is om het (semi-)automatisch te laten inkleuren.
Bij het aanleggen van het masker van de plexus brachialis werd gebruik gemaakt van de drie
verschillende views. Informatie die niet duidelijk was op de axiale beelden werd opgezocht in
de coronale en saggitale beelden. Bovendien werd tijdens het aanleggen van het masker
gebruik gemaakt van een bidirectionele werkwijze. Dit wil zeggen dat er begonnen werd met
de eenvoudige regio’s, zijnde enerzijds de rami en trunci en anderzijds de fasciculi en
eindtakken. Nadien werd het tussenliggende gebied, zijnde het gebied van de divisies,
16
ingevuld. Het gebied van de divisies werd dus benadert van de zijde van de fasciculi en van
de zijde van de trunci.
Figuur 11: Aanleggen masker. Inkleuren van de uittredende wortels C5 tot C8.
2.7.3. 3D-reconstructie van het masker
Zodra het masker volledig is aangemaakt, kan men het programma een 3D reconstructie laten
berekenen. Figuur 12 toont een eerste grove reconstructie van de plexus brachialis in de hand-
behind-head positie. De plexus moet in zijn geheel nog afgewerkt worden (veel gaten, grove
reconstructie) en het gebied van de divisies en fasciculi is nog helemaal niet duidelijk. Er
moet nog een duidelijk onderscheid tussen gemaakt worden.
17
Figuur 12: Een eerste grove reconstructie van de plexus in de hand-behind-head positie. Wortels: C5-T1. Deze
zijn al goed zichtbaar, maar moeten nog afgewerkt worden. Trunci: 1; truncus superior; 2: truncus medius; 3:
truncus inferior. Divisies en fasciculi: dit gebied (kader) is nog niet duidelijk en moet men nog “fine
tunen”.Eindtakken: A: n. musculocutaneus; B: caput medialis n. medianus; C: n. axillaris; D: n. ulnaris. Ook
de eindtakken moeten nog afgewerkt worden. De n. radialis moet nog ingekleurd worden, want deze is nog niet
zichtbaar op de reconstructie.
Eens een eerste reconstructie gemaakt is, is het de bedoeling om nog verder te “fine tunen”.
Dit kan men doen door delen te wissen of delen bij aan te duiden in de andere views, of door
gaten in de reconstructie op te vullen met behulp van “virtual markers”.
In deze studie zal voor zowel de conventionele als “hand-behind-head” houding een
reconstructie gemaakt worden van de plexus brachialis, humerus, wervels C4 tot T1, scapula,
clavicula, rib 1 en 2, manubrium van het sternum, arteria axillaris, musculus coracobrachialis,
musculus pectoralis minor, musculus biceps brachii (caput longum en caput laterale),
musculus subclavius en de musculus scalenus anterior en medius.
2.7.4. Meten van componenten van de 3D reconstructies
Wanneer men de lengte van verschillende segmenten van de plexus brachialis wil kennen, dan
kan men gebruik maken van de “measure tools” in Mimics. Meer specifiek zal gebruik
gemaakt worden van de “Measure distance over surface tool”, deze tool meet, zoals de naam
18
aangeeft, de afstand tussen twee aangeduide punten over het oppervlakte van de
tussenliggende structuur (figuur 13).
Figuur 13: metingen. De lengte van de wortels C5 tot T1 werd gemeten met de “measure distance over surface
tool”.
2.8. Afbakenen van het bestralingsveld voor axillaire radiotherapie
Zodra men de 3D reconstructie volledig heeft bekomen, kan het bestralingsveld afgebakend
worden dat momenteel gebruikt wordt voor axillaire radiotherapie. Dit veld wordt afgebakend
met behulp van een aantal beenderige referentiepunten, zijnde de humerus, de eerste en
tweede rib, de clavicula, het sternum en de wervelkolom.
2.9. Dissectie van het kadaver
Ter validatie van de bekomen 3D reconstructie wordt het kadaver na de MR opnames
gedisseceerd. Er wordt nagegaan in hoeverre de bekomen reconstructie overeen komt met de
uitgedisseceerde plexus. Indien er structurele conformiteit wordt gevonden, dan toont dit de
validiteit van de reconstructies aan.
19
3. Resultaten
3.1. 3D reconstructies
Met behulp van de MRI beelden werden zoals hierboven beschreven 3D reconstructies
gemaakt. Zo bekwam men reconstructies van de plexus en omliggende structuren in de
normale positie en in de hand-behind-head positie. In wat volgt worden de resultaten per
positie en per regio voorgesteld.
3.1.1. Morfologie van de plexus brachialis
a) Normale houding
Onderstaande figuur (figuur 14) toont de bekomen 3D reconstructie van de plexus brachialis
in de normale houding, d.i. met de armen en handen naast het lichaam. De verschillende
componenten van de plexus brachialis zijn duidelijk waarneembaar, we kunnen de trunci,
divisies, fasciculi en eindtakken duidelijk onderscheiden. Iedere aangeduide regio in figuur 14
zal in de daarop volgende figuren verder toegelicht worden
Figuur 14: Overzichtsfiguur. Front view, 45° naar craniaal gedraaid. A: gebied van de rami ventrales van de
nervi spinales C5 tot T1 en de trunci; B gebied van de divisies en fasciculi; C: gebied van de terminale takken.
20
In figuur 15 wordt gebied A uit de overzichtsfiguur uitvergroot. Men ziet duidelijk dat de
rami ventralis van de nervi spinales C5 en C6 de truncus superior opbouwen, die van C7 de
truncus medius, en die van C8 en T1 de truncus inferior.
Figuur 15: Gebied A uitvergroot. Front view, 45° naar craniaal gedraaid. Rami ventrales van de nervi spinales
C5 tot en met T1 en de trunci. 1: truncus superior; 2: truncus medius; 3: truncus inferior.
Wanneer gebied B uit de overzichtsfiguur wordt uitvergroot (figuur 16), dan wordt een
duidelijk en gedetailleerd beeld bekomen van de verschillende divisies die ontstaan uit de
trunci en die de fasciculi gaan opbouwen. Iedere truncus heeft een anterieure en een
posterieure divisie. De anterieure divisie van de truncus superior (wit) en de anterieure divisie
van de truncus medius (lichtblauw) gaan samen de fasciculus lateralis (A) opbouwen, de
posterieure divies van de truncus superior (groen), medius (rood) en inferior (roze) bouwen de
fasciculus posterior (B) op en de anterieure divisie van de truncus inferior (paars) vormt de
fasciculus medialis (C).
21
Figuur 16: Gebied B uitvergroot. Back view, 90° naar caudaal gedraaid. Trunci: 1: truncus superior (TS); 2:
truncus medius (TM); 3: truncus inferior (TI). Divisies: wit:anterieure divisie TS; groen: posterieure divisie TS;
lichtblauw: anterieure divisie TM; rood: posterieure divisie TM; roze: posterieure divisie TI; paars: anterieure
divisie TI. Fasciculi: de anterieure divisie van TS en TM vormen de fasciculus lateralis (A), de drie posterieure
divisies van TS, TM en TI vormen de fasciculus posterior (B) en de anterieure divisie van de TI vormt de
fasciculus medialis (C).
Figuur 17 illustreert gebied C uit de overzichtsfiguur. Op deze figuur zijn de fasciculi en de
daaruit ontstane eindtakken waar te nemen. Uit de fasciculus lateralis (1) ontstaan de n.
musculocutaneus (zwart) en het caput lateralis n. medianus (groen). Uit de fasciculus
posterior (2) bifurceren de n. axillaris (oranje) en de n. radialis (blauw). De n. ulnaris (grijs)
en caput medialis n. medianus (groen) ontspringen uit de fasciculus medialis (3).
22
Figuur 17: De eindtakken. Front view, 45° naar anterior gedraaid. Fasciculi: 1: fasciculus lateralis; 2:
fasciculus posterior, 3: fasciculus medialis. Terminale takken: zwart: n. musculocutaneus; groen: n. medianus;
oranje: n. axillaris; blauw: n. radialis; grijs: n. ulnaris.
Tijdens de reconstructie van de n. radialis en n. axillaris kreeg men de indruk dat er uit de
fasciculus posterior drie terminale structuren ontstonden in plaats van twee (figuur 18), zijnde
de n. axillaris en de n. radialis. Dit kan mogelijks te wijten zijn aan het feit dat de MR
opnames voor intraneurale beeldvorming zorgen (zie later). Uit de fasciculus posterior
ontstaan echter nog andere eindtakjes, namelijk de n. thoracodorsalis, n. subscapularis
superior en de n. subscapularis inferior. Deze structuren zijn niet in de reconstructies
opgenomen. Het is mogelijk dat de derde structuur een van deze takjes weergeeft. Op de MR
beelden was dit takje echter niet ver te volgen en daarom werd aangenomen dat twee van de
drie structuren de n. radialis weergaven, omdat het een intraneuraal beeld is.
23
Figuur 18: reconstructie van n. radialis. Men krijgt de indruk dat er uit de fasciculus posterior 3 structuren
ontspringen (1-3). Detail: Tijdens het aanleggen van het masker bij de 3D reconstructie kan met structuur 1 en 2
samen nemen, als de n. radialis. Dit is mogelijk omdat men mogelijks een intraneuraal beeld bekwam na MR
beeldvorming. Cfr. figuur 2 uit de inleiding.
b) Hand-behind-head positie voor axillaire radiotherapie
Figuur 19 toont de bekomen 3D reconstructie van de plexus brachialis in de positie voor
axillaire radiotherapie, d.i. het hand achter het hoofd (cfr. figuur 4, inleiding). De
verschillende componenten van de plexus brachialis zijn ook in deze reconstructie duidelijk
waarneembaar. Ook voor deze reconstructie zullen de aangeduide gebieden uitvergroot en
besproken worden.
24
Figuur 19: Overzichtsfiguur, front view. A: gebied van de rami ventrales van de nervi spinales C5 tot T1 en de
trunci; B gebied van de divisies en fasciculi; C: gebied van de terminale takken.
In figuur 20 wordt gebied A uit de overzichtsfiguur uitvergroot. De rami ventrales van de nn.
spinales C5 en C6 bouwen de truncus superior op (1), die van C7 de truncus medius, en deze
van C8 en T1 de truncus inferior.
Figuur 20: Gebied A uitvergroot. Front view. Rami ventrales van de nervi spinales C5 tot en met T1 en de
trunci. 1: truncus superior; 2: truncus medius; 3: truncus inferior.
25
Figuur 21 toont gebied B, het gebied van de divisies. Iedere truncus bifurceert in een
anterieure en posterieure divisie. De anterieure divisies van de truncus superior (wit) en de
truncus medius (lichtblauw) vormen de fasciculus lateralis (A). Uit de drie posterieure divisies
(rood, groen en roze) ontstaat de fasciculus posterior (B) en de anterieure divisie (paars) van
de truncus inferior wordt de fasciculus medialis (C). De divisies van de truncus inferior zijn
op de reconstructie niet goed van elkaar te onderscheiden. Dit kan te wijten zijn aan het feit
dat de structuren te dicht bij elkaar lagen en als één geheel werden beschouwd op het MR
beeld.
Figuur 21: gebied B uitvergroot. Front view, 90° naar caudaal gedraaid. Trunci: 1: truncus superior (TS); 2:
truncus medius (TM); 3: truncus inferior (TI). Divisies: wit:anterieure divisie TS; groen: posterieure divisie TS;
lichtblauw: anterieure divisie TM; rood: posterieure divisie TM; roze: posterieure divisie TI; paars: anterieure
divisie TI. Fasciculi: de anterieure divisie van TS en TM vormen de fasciculus lateralis (A), de drie posterieure
divisies van TS, TM en TI vormen de fasciculus posterior (B) en de anterieure divisie van de TI vormt de
fasciculus medialis (C).
In figuur 22 wordt de nadruk gelegd op de fasciculi en de eindtakken die daaruit ontstaan. Uit
de fasciculus lateralis (A) ontstaan de n. musculocutaneus (zwart) en het caput lateralis n.
medianus (groen). De n. radialis (donkerblauw) en n. axillaris (oranje) ontspringen uit de
26
fasciculus posterior (B). De fasciculus medialis (C) bifurceert op zijn beurt in de caput
medialis n. medianus (groen) en de n. ulnaris (grijs).
Figuur 22: Volledig overzicht van de plexus brachialis in de hand-behind-head positie voor axillaire
radiotherapie, nadruk op gebied C (eindtakken). Front view. Trunci: 1: truncus superior; 2: truncus medius. De
truncus inferior is op deze figuur niet zichtbaar, deze ligt in dit geval achter de truncus medius. Divisies:
donkergroen: posterieure divisie van de TS; wit: anterieure divisie van de TS; rood: posterieure divisie van de
TM; lichtblauw: anterieure divisie van de TM; paars: posterieure divisie van de TI. De anterieure divisie van de
TI is op deze figuur niet zichtbaar. Fasciculi: A: fasciculus lateralis; B: fasciculus posterior; c: fasciculus
medialis. Eindtakken: zwart : n. musculocutaneus ; groen : n. medianus ; oranje : n. axillaris ; donkerblauw :
n. radialis; grijs: n. ulnaris.
c) Plexus in de normale houding versus plexus in de hand-behind-head positie
De morfologie van de plexus is in beide houdingen, zoals verwacht, vergelijkbaar. Bij
vergelijking van figuur 15 met figuur 20 is er een conforme opbouw van de trunci waar te
nemen. Vergelijking van figuur 16 met figuur 21 toont aan dat de divisies ook structurele
conformiteit vertonen. De fasciculus posterior bijvoorbeeld, wordt opgebouwd uit de drie
posterieure divisies. In beide reconstructies komen eerst de posterieure divisies van de truncus
superior en medius samen en pas nadien wordt de posterieure divisie van de truncus inferior
er bij gevoegd. De fasciculi hebben ook een vergelijkbare opbouw en lengte. Wanneer figuur
27
17 tegenover figuur 22 wordt geplaatst, wordt duidelijk dat ook de eindtakken structurele
conformiteit vertonen. In figuur 17, dus in de normale houding, is men er echter in geslaagd
om de n. axillaris over een langer verloop te visualiseren. In figuur 22, daarentegen, kon men
deze structuur niet zo ver volgen, omdat deze gemaskeerd werd door omliggende structuren.
Daarenboven kan een vergelijkbare, maar niet exact gelijke lengte van de verschillende
componenten waargenomen worden. De truncus superior, bijvoorbeeld, is in de normale
positie 5,82mm lang en in de hand-behind-head positie 7,83mm. Hiervoor zijn verschillende
verklaringen (zie later).
De exacte ligging van de verschillende componenten in vergelijking met omliggende
structuren is gewijzigd. Zo zien we een spiralisering optreden in de hand-behind-head positie.
Deze spiralisering is te wijten aan het feit dat er een exorotatie van de humerus plaatsvindt
wanneer men het hand achter het hoofd brengt. Voor een gedetailleerde beschrijving van de
plexus en zijn omgevende structuren verwijzen we naar de volgende sectie.
3.1.2. Plexus brachialis en omgevende structuren
In deze sectie zal de plexus brachialis ten opzichte van zijn omliggende structuren besproken
worden en daarenboven worden beide posities in relatie met hun omgeving met elkaar
vergeleken.
28
a) Plexus brachilalis en omgeving in de normale positie.
Figuur 23: De plexus brachialis en zijn omgeving in de normale positie. Front view. Geel: plexus brachialis.
Wervels: 1: wervel C4; 2: wervel C5; 3: wervel C6; 4: wervel C7; 5: wervel C8; 6: wervel T1. Andere
beenderen: 7: manubrium van het sternum; 8: clavicula; 9: scapula; 10: humerus. Spieren: 11: caput longum
biceps brachii; 12: caput laterale biceps brachii + m. coracobrachialis; 13: m. biceps brachii; 14: m. pectoralis
minor; 15: m. subclavius; 16: m. scalenus anterior; 17: m. scalenus medius. Arterie: 18: a. axillaris. De plexus
brachialis is in het geel afgebeeld.
29
b) Plexus brachialis en omgeving in de hand-behind-head positie voor axillaire radiotherapie
Figuur 24: De plexus brachialis en zijn omgeving in de hand-behind-head positie. Front view. Geel: plexus
brachialis. Wervels: 1: wervel C4; 2: wervel C5; 3: wervel C6; 4: wervel C7; 5: wervel C8; 6: wervel T1.
Andere beenderen: 8: clavicula; 9: scapula; 10: humerus. Het manubrium van het sternum is weggelaten
omdat wervel C8 en T1 anders niet zichtbaar waren. Spieren: 11: caput longum biceps brachii; 12: caput
laterale biceps brachii + m. coracobrachialis; 13: m. biceps brachii; 14: m. pectoralis minor; 15: m. subclavius;
16: m. scalenus anterior; 17: m. scalenus medius. Arterie: 18: a. axillaris. De plexus brachialis is in het geel
afgebeeld.
c) Vergelijking tussen normale houding en hand-behind-head positie
De plexus brachialis volgt de beweging van de humerus bij de overgang tussen de normale en
hand-behind-head houding. Aangezien deze een exorotatiebeweging maakt, samen met de m.
coracobrachialis en m. biceps brachii, zal de plexus brachialis dit ook doen (figuur 25).
30
Figuur 25: exorotatie humerus. Front view. A: de plexus in de normale houding; B: de plexus in de hand-
behind-head houding. Nadat het bovenste lidmaat een exorotatie uitvoert, ziet men dat de m. coracobrachialis en
31
m. biceps brachii deze beweging volgt. Ook de plexus gaat deze beweging volgen. 1: wervels C5-T1; 2: sternum;
3: m. scalenus anterior; 4: m. scalenus medius; 5: clavicula; 6: m. subclavius; 7: a. axillaris; 8: scapula; 9: m.
coracobrachialis en caput laterale m. biceps brachii; 10 : caput longum m. biceps brachii ; 11 : humerus.
Als men het gebied van de divisies en eindtakken van dichterbij bekijkt (figuur 26), zien we
dat ook hier wijzigingen optreden ten gevolge van de exorotatie van het bovenste lidmaat.
Figuur 26: divisies (rechthoek 1) en eindtakken (rechthoek 2) bij exorotatie. Front view. Wit: anterieure divisie
TS; groen: posterieure divisie TS; lichtblauw: anterieure divisie TM; rood: anterieure divisie TM; roze:
32
posterieure divisie TI; paars: anterieure divisie TI. Ten gevolge van de exorotatie treden wijzigingen op in het
gebied van de divisies (zie figuur …).De clavicula, m. pectoralis minor en wervels zijn transparant gemaakt om
zo de daaronderliggende plexus te zien verlopen.
Ten eerste gaan de divisies, ten gevolge van trekkrachten die ontstaan bij de exorotatie, lager
komen te liggen ten opzichte van de clavicula. In figuur 27 zien we dat de divisies (groen, wit,
lichtblauw, rood, paars en roze) bij overgang van figuur A naar B naar onder geschoven zijn
ten opzichte van de clavicula. Ten tweede, ook ten gevolge van de exorotatie, gaan de divisies
een spiraalbeweging maken naar anterieur. Als men bijvoorbeeld de truncus medius en zijn
anterieure en posterieure divisies beschouwt, dan ziet met dat deze naar anterieur verplaatst
zijn (figuur 27).
Figuur 27: De divisies en exorotatie van het bovenste lidmaat. Front view. A: uitvergroting van kader 1 uit
figuur ….A. B: uitvergroting van kader 1 uit figuur 26B. Beschouw het gebied tussen de clavicula en de m.
pectoralis minor. Groen: posterieure divisie TS; wit: anterieure divisie TS; rood: posterieure divisie TM;
lichtblauw: anterieure divisie TM; roze: posterieure divisie TI; paars: anterieure divisie TI. De divisies zijn in
figuur B lager gelegen dan in figuur A. Bovendien kan men zien dat de plexus een spiraalbeweging heeft
gemaakt na exorotatie. De clavicula en m. pectoralis minor zijn transparant gemaakt om de plexus die er onder
ligt te zien.
Ook ter hoogte van de eindtakken kan men deze exorotatie en bijhorende spiralisatie
waarnemen (figuur 28). In de normale houding zien we dat de eindtakken voornamelijk
posterieur van de humerus gelegen zijn. In de hand-behind-head houding, dus na exorotatie,
liggen de eindtakken voornamelijk anterieur van de humerus.
33
Figuur 28: De eindtakken en exorotatie van het bovenste lidmaat. Front view. A:uitvergroting van kader 2 in
figuur ..A. B: uitvergroting van kader 2 in figuur …B.Groen; n. medianus; grijs: n. ulnaris; donkerblauw: n.
radialis; zwart: n. musculocutaneus; oranje: n. axillaris. In figuur A liggen de eindtakken achter de humerus. In
figuur B liggen ze, ten gevolge van de exorotatie van het bovenste lidmaat, ervoor. De humerus en m. pectoralis
minor zijn transparant gemaakt zodat de onderliggende structuren duidelijk te zien zijn.
Deze beschouwingen zijn echter ten opzichte van het lichaam in zijn geheel. Wanneer er op
de humerus merkers geplaatst worden aan weerszijden van de sulcus intertubercularis, op de
tuberculum majus (groene bol) en de tuberculum minus (rode bol) dan zien we dat de plexus
brachialis aan dezelfde zijde van de humerus blijft gedurende de exorotatie, dus aan de
tegenovergestelde zijde van de merkers (figuur 29). Dit betekent dat de lokalisatie van de
plexus brachialis ten opzichte van de humerus niet wijzigt.
Figuur 29: lokalisatie van de plexus brachialis ten opzichte van de humerus. Front view. Rode bol: tuberculum
minus; groene bol: tuberculum majus. Zowel in A en B bevindt de plexus brachialis zich aan de
34
tegenovergestelde zijde van de humerus dan de tuberculum majus en minus en bijhorende sulcus
intertubercularis. Ten opzichte van de humerus is de lokalisatie van de plexus dus niet veranderd. De plexus
beweegt gewoon mee met de humerus.
3.2. Dissectie van het kadaver
Om aan te tonen dat de reconstructies representatief zijn voor de werkelijke situatie, werd het
kadaver gedisseceerd. Een algemene opmerking die kan gemaakt worden na vergelijking van
de 3D reconstructies met het gedisseceerd kadaver is het feit dat de zenuwstructuren bij de
reconstructies veel fijner lijken dan in werkelijkheid. De oorzaak hiervan is intraneurale
beeldvorming bij MRI.
a) Normale houding
In onderstaande figuur (figuur 30) zijn de rami ventrales van de nn. spinales C5 tot T1
weergegeven. De detailopname toont de overeenkomstige 3D reconstructie. Er is structurele
conformiteit tussen de dissectie en de 3D reconstructie.
Figuur 30: De rami ventrales van de nn. spinales C5 tot T1. In het detail zien we de 3D reconstructie die
hetzelfde voorstelt als de foto van de dissectie. De rode structuur in het detail is de a. axillaris en de roze
structuur achter C5 is de m. scalenus medius.
35
Figuur 31: De divisies. A: dissectie. B: overeenkomstige reconstructie. 1: anterieure divisie TS (wit); 2:
posterieure divisie TS (groen); 3: anterieure divisie TM (lichtblauw); 4: posterieure divisie TM (rood); 5:
truncus inferior; 6: anterieure divisie TI (paars); 7: posterieure divisie TI (roze); 8: fasciculus medialis; 9:
fasciculus posterior; 10: fasciculus lateralis.
36
Bovenstaande figuur (figuur 31) toont de dissectie en de overeenkomstige 3D reconstructie
van het gebied tussen de clavicula en de m. pectoralis minor; het gebied van de divisies. Er
dient echter opgemerkt te worden dat de divisies bij de reconstructie gespreid zijn met behulp
van pincetten. Vandaar dat de divisies dan ook verder van elkaar liggen op de foto in
vergelijking met de reconstructie. We merken ook op dat de anterieure divisies van de truncus
superior en de truncus medius langer zijn op de reconstructie, ook dit is mogelijks te wijten
aan intraneurale beeldvorming die verkregen wordt door gebruik te maken van MR beelden.
Figuur 32 toont de dissectie en 3D reconstructie van de eindtakken van de plexus brachialis.
Ook hier ziet men een duidelijke structurele overeenkomst tussen de dissectie en de
reconstructie. Er dient echter opgemerkt te worden dat de arm tijdens de dissectie een hoek
maakt van 90° ten opzichte van de romp, dit in tegenstelling tot de reconstructie, waarbij de
arm van het kadaver naast de romp lag gedurende de scanning. Tijdens de dissectie was het
moeilijk om de arm naast het lichaam te leggen, omdat de plexus dan niet overzichtelijk kon
worden weergegeven. Het feit dat de arm tijdens de dissectie een hoek van 90° maakt is te
merken aan het feit dat de eindtakken op de foto (A) gespannen zijn en dat ze bij de
reconstructie (B) een bocht maken. Deze bocht wijst erop dat de plexus “losser” ligt wanneer
de armen naast het lichaam liggen. Bij de reconstructie werd de m. coracobrachialis echter
weggelaten, omdat deze de andere structuren overlapte, en deze bijgevolg niet duidelijk
zichtbaar waren. Op de reconstructie kan men bovendien de n. cutaneus antebrachii medialis
niet waarnemen, aangezien deze niet kon gereconstrueerd worden omwille van het feit dat de
structuur niet waarneembaar was op de MR beelden. Daarenboven kan men op de
reconstructie de n. axillaris waarnemen (oranje), maar deze is niet zichtbaar op de dissectie,
aangezien de n. axillaris dieper gelegen is.
37
Figuur 32: De eindtakken. A: dissectie; B: overeenkomstige 3D reconstructie.1: m. coracobrachialis, deze spier
is weggelaten bij de reconstructie omdat de andere structuren anders niet duidelijk zichtbaar waren; 2: n.
musculocutaneus (zwart); 3: caput lateralis n. medianus (groen); 4: n. cutaneus antebrachii medialis, deze
zenuw kon niet gereconstrueerd worden, omdat deze niet terug te vinden is op de MR beelden; 5: n. ulnaris
(grijs); 6: caput medialis n. medianus (groen); 7: n. radialis (blauw); 8: a. axillaris (rood). De n. axillaris
(oranje op reconstructie) is niet zichtbaar bij de dissectie aangezien deze dieper gelegen is.
b) Hand-behind-head positie voor axillaire radiotherapie
Na dissectie van het kadaver in de normale houding, werd de arm van het kadaver achter het
hoofd gelegd, om zo een goede benadering van de hand-behind-head positie te bekomen. Dat
het hand achter het hoofd ligt, is duidelijk merkbaar aan de m. pectoralis minor. Deze is
namelijk duidelijk gespannen (figuur 33A) in vergelijking met de normale positie (figuur
31A).
38
Op figuur 33 zijn de divisies afgebeeld. Figuur A is een foto van de dissectie en figuur B is de
overeenkomstige 3D reconstructie. Er dient opgemerkt te worden dat de fasciculi op de
reconstructie pas onder de m. pectoralis minor worden gevormd, in tegenstelling tot de
dissectie, waarbij de fasciculi al hoger gevormd worden. Ook dit kan verklaard worden door
de intraneurale beeldvorming bij MR.
Figuur 33: De divisies in de hand-behind-head positie. A: dissectie. B: overeenkomstige 3D reconstructie.1:
anterieure divisie TS; 2: posterieure divisie TS; 3: anterieure divisie TM; 4: posterieure divisie TM; 5:
posterieure divisie TI; 6: truncus inferior; 7: fasciculus medialis.
39
Figuur 34 toont de eindtakken bij de dissectie en bij de 3D reconstructie. Ook hier ziet men
duidelijk structurele conformiteit. De m. coracobrachialis is echter niet zichtbaar op de
reconstructie aangezien het de andere structuren zou verbergen. Bij de dissectie zijn de andere
structuren wel zichtbaar, omdat de m. coracobrachialis opzij wordt gehouden met behulp van
een pincet. De n. axillaris daarentegen is zichtbaar op de reconstructie, maar niet op de
dissectie, aangezien de n. axillaris dieper gelegen is. Ook de n. axillaris is enkel zichtbaar op
de 3D reconstructie, aangezien deze dieper gelegen is dan de andere eindtakken en er niet zo
diep gedisseceerd is.
Figuur 34: De eindtakken van de plexus in de hand-behind-head positie. A: dissectie. B: overeenkomstige 3D
reconstructie. 1: m. coracobrachialis, deze spier is enkel zichtbaar op de dissectiefoto, aangezien de spier bij de
40
reconstructie de andere structuren zou overlappen; 2: n. musculocutaneus; 3: caput lateralis n. medianus; 4: n.
cutaneus antebrachii medialis; 5: n. ulnaris; 6: caput medialis n. medianus; 7: n. radialis; 8: a. axillaris. De
oranje structuur in de reconstructie die waar te nemen is achter de a. axillaris is de n. axillaris. Deze is echter
niet zichtbaar op de dissectie omdat de zenuw dieper gelegen is.
Tijdens de dissectie bleek dat er bij dit kadaver een variatie van de plexus brachialis voorkomt
(figuur 35). We zien een bijdrage uit de fasciculus lateralis naar de fasciculus medialis. Deze
bijdrage is op de figuur aangeduid tussen twee groene lijnen. Tijdens het reconstrueren van de
plexus in de normale positie werd deze structuur initieel opgepikt. Deze is later echter
weggelaten in de reconstructie, omdat er niet meteen gedacht werd aan een variatie. Tijdens
het reconstrueren heeft men namelijk de meest voorkomende vorm van de plexus brachialis in
gedachten, zoals deze in atlassen staat afgebeeld en zoals deze vaak voorkomt tijdens
dissecties.
Figuur 35: Variatie van de plexus brachialis. 1: fasciculus medialis; 2: n. ulnaris; 3: caput lateralis n.
medianus. Er is een duidelijk zichtbare variatie aanwezig. Uit de fasciculus lateralis ontspringt, naast de n.
musculocutaneus en caput lateralis n. medianus, een takje die naar de fasciculus medialis loopt.
c) Opmerking: De posterieure divisies en de fasciculus posterior
Tijdens de dissectie kwam men tot de vaststelling dat er voor de posterieure divisies en
fasciculus posterior een structurele inconsistentie was met de overeenkomstige 3D
reconstructie. Op beide 3D reconstructies (normale (B, figuur 36) en hand-behind-head (C,
41
figuur 36) positie) komen de posterieure divisies van de truncus superior, medius en inferior
op verschillend niveau samen om zo de fasciculus posterior te vormen. Bij de dissectie zag
men echter dat deze divisies op dezelfde hoogte samenkomen (figuur 36).
Figuur 36: De divisies. Figuur A: 1: posterieure divisie TS; 2: posterieure divisie TM; 3: posterieure divisie TI.
We zien dat de drie posterieure divisies op een gelijk niveau samenkomen en zo de fasciculus posterior
opbouwen. Figuur B (normale houding) + C (hand-behind-head positie): Groen: posterieure divisie TS; wit:
anterieure divisie TS; rood: posterieure divisie TM; blauw: anterieure divisie TM; roze; posterieure divisie TI;
paars: anterieure divisie TI. We zien dat de posterieure divisies van de TS en TM al op een hoger niveau
samenkomen, pas lager komt de posterieure divisie van de TI erbij.
Dit is mogelijks te wijten aan het feit dat de posterieure divisies van de truncus superior en
medius dicht tegen elkaar aanliggen. Op een MRI beeld zou men deze structuren als één
geheel kunnen beschouwen en aanduiden, zodat het resulteert in één geheel op de 3D
reconstructie. Er is als het ware “foutief” ingekleurd op de MR beelden ten gevolge van een
onduidelijk beeld. Aangezien dit dus geen werkelijke structurele afwijking is, maar een
gevolg van het feit dat beide structuren te dicht tegen elkaar aanliggen en bijgevolg dus niet
als afzonderlijk konden opgepikt worden op de MR beelden, wordt hieronder een werkwijze
aangereikt die ervoor kan zorgen dat de reconstructies wel structurele conformiteit zullen
vertoon met de dissectie. Deze werkwijze is weergegeven voor de 3D reconstructie van de
normale houding. Voor de 3D reconstructie van de hand-behind-head positie kan dezelfde
werkwijze gehanteerd worden.
De posterieure divisies van de truncus superior en medius zouden langer gemaakt kunnen
worden (zwarte lijn bij stap 2, figuur 37). Zo wordt er gecorrigeerd voor het feit dat de
posterieure divisies van de truncus superior en truncus medius te dicht tegen elkaar aanliggen.
De consequentie hiervan is dat de divisies zo nog langer worden, terwijl ze eigenlijk al “te
lang” waren in vergelijking met de dissectie, ten gevolge van intraneurale beeldvorming.
42
Bijgevolg zou men de truncus superior en truncus medius ook iets langer moeten maken, om
te corrigeren voor deze intraneurale reconstructie (zie gearceerd, stap 3, figuur 37).
Figuur 37: Divisies. Groen: posterieure divisie TS; rood: posterieure divisie TM; roze: posterieure divisie TI;
wit: anterieure divisie TS; blauw: anterieure divisie TM; paars: anterieure divisie TI. De drie posterieure
divisies gaan de fasciculus posterior opbouwen. 1 en 2 zijn anterieure views. 3 is een posterieure view. Figuur
1: overzichtsfiguur van de divisies in de normale houding. Figuur 2: Om de posterieure divisies op hetzelfde
niveau te laten samenkomen kunnen we de posterieure divisies van de TS en de TM langer maken (zwarte lijn),
tot aan het punt waar de posterieure divisie van de TI zich vervoegt. Deze wijziging corrigeert voor het feit dat
de posterieure divisies van de TS en TM dicht tegen elkaar aanliggen en als één werden beschouwd bij het
inkleuren van de beelden. Figuur 3: Als we de posterieure divisies langer maken, dan moeten we ook de truncus
superior en truncus medius iets langer maken (zie gearceerd), omdat de 3D reconstructies van de divisies al te
lang waren in vergelijking met de dissectie, ten gevolge van intraneurale beeldvorming. De wijziging die we hier
dus maken corrigeert voor de intraneurale beeldvorming.
Correctie:
langer
maken
van
truncus
superior
en medius
43
3.3. Bestralingsveld voor axillaire radiotherapie
Het bestralingsgebied voor axillaire radiotherapie wordt afgebakend met behulp van
referentiepunten uit de omgeving. Zo wordt rekening gehouden met de humerus, de eerste en
tweede rib, de clavicula, het sternum, de wervelkolom.
Na afbakenen van het bestrallingsveld (Prof. Dr. Luc Vakaet) zien we dat de volledige plexus
brachialis omvat (figuur 38).
Figuur 38: Bestralingsveld (lichtblauwe rechthoek) voor axillaire radiotherapie in de hand-behind-head
positie.1: Plexus brachialis, omgevende structuren en bestralingsveld. Front view. 2: Plexus brachialis en
bestralingsveld. Front view, ongeveer 20 graden naar anterieur gekanteld. Hier zijn de omgevende structuren
weggelaten om een duidelijk beeld te scheppen van de bestraling van de plexus. 3: Plexus brachialis, omgevende
structuren en bestralingsveld. Front view, ongeveer 20 graden naar posterieur gekanteld. Deze view wordt
genomen om aan te tonen dat zelfs het laagste punt van de plexus binnen het bestralingsveld valt. 4: Plexus
brachialis, omgevende structuren en bestralingsveld. Front view, ongeveer 20 graden naar anterieur gekanteld.
44
4. Discussie
Bovenstaande resultaten tonen aan dat beeldvorming van de plexus brachialis mogelijk is met
behulp van 3T MRI opnames. Bovendien dient er geen gebruik gemaakt te worden van
contraststoffen. Dit is uiterst voordelig, aangezien dit de weg naar in vivo toepassingen open
laat. Met behulp van de MRI beelden kan vervolgens een 3D reconstructie gemaakt worden
waarbij men een gedetailleerd beeld van de plexus bekomt. De bekomen 3D reconstructies
vertonen structurele conformiteit zowel met elkaar, als met de dissectie.
4.1. Nood aan een gedetailleerd 3D model
Na grondige literatuurstudie zijn er tot op heden geen publicaties gevonden waarbij men
dergelijk gedetailleerd beeldmateriaal van de plexus brachialis bekomt zonder gebruik te
maken van contraststoffen.
Cash et al. [16] introduceerden een reconstructie van de plexus brachialis met behulp van 3D
ultrasound, maar zij besloten dat hun reconstructie te “basic” was. Het was echter enkel
mogelijk om de spatiale oriëntatie van de plexus te determineren in relatie met de eerste rib en
segmenten van de a. carotis en a. subclavia. Bovendien was de reconstructie niet gedetailleerd
genoeg om divisies en fasciculi te kunnen onderscheiden. De huidige studie biedt echter een
uiterst gedetailleerde weergave van de plexus brachialis, waarbij de divisies en fasciculi
duidelijk te onderscheiden zijn.
In de studie van Raphael et al. [17] werden MR neurografieën samengevoegd tot één 3D
beeld. De verkregen 3D reconstructie is echter geen computer simulatie en laat bijgevolg geen
interactieve manipulatie, zoals roteren, toe, in tegenstelling tot de huidige studie.
Lien et al. [18] toonden met behulp van een 3D model van het kleine bekken aan dat er een
toegenomen uitrekking optreedt van de n. pudendus tijdens vaginale geboorte. In deze studie
werden de n. pudendus en zijn aftakkingen echter uitgedisseceerd voor visualisatie mogelijk
te maken. Bovendien werden het verloop van de zenuw en zijn oriëntatie ten opzichte van vijf
referentiepunten digitaal gedetermineerd. De bekomen geometrische data werden dan in reeds
gepubliceerde 3D modellen van het kleine bekken en vaginale geboorte geïmporteerd. Elke
zenuw werd beschouwd als een homogeen en uitrekbaar koord en mogelijke fixatiepunten van
45
de zenuw moeten aan het model toegevoegd worden voordat de berekeningen kunnen
uitgevoerd worden. Het model is dus gebaseerd op assumpties en integratieve manoevres. In
de huidige studie zijn de MR beelden de enige bron voor het 3D model. Daarenboven wordt
een meer realistisch beeld bekomen van de zenuwen, aangezien de zenuwen niet als
homogeen worden beschouwd. Bovendien werd er in de huidige studie voor de MR
beeldvorming nog niet gedisseceerd.
Er is echter een gedetailleerde 3D reconstructie van de plexus brachialis ter beschikking, maar
hierbij werden contrastmiddelen gebruikt, in combinatie met een CT-scanner [10]. Dit sluit
mogelijke in vivo toepassingen meteen uit.
Daarenboven is er geen literatuur gevonden in verband met de anatomie van de plexus
brachialis in de hand-behind-head positie die aangenomen wordt tijdens axillaire
radiotherapie. Bijgevolg was het tot op heden niet duidelijk welke delen van de plexus al dan
niet bestraald werden tijdens axillaire radiotherapie. Uit de resultaten van deze studie kan men
besluiten dat het bestralingsveld de plexus brachialis volledig omvat. Sommige patiënten
ontwikkelen binnen de drie jaar na bestraling een radiotherapie geïnduceerde brachiale
plexitis (RBP), er zijn ook patiënten met een late representatie, na 8 tot 20 jaar. [6] De
incidentie van RBP is niet exact gekend, aangezien er een grote variatie bestaat in range en
schema van de bestraling. Er werden verschillende incidenties gevonden in verschillende
studies, in een range van minder dan 1% tot 9% [19]. De huidige bevinding dat de volledige
plexus bestraald wordt tijdens axillaire radiotherapie, toont aan dat radiotherapie geïnduceerde
plexitis in alle segmenten van de plexus kan voorkomen en bijgevolg pijn kan veroorzaken in
het gehele bovenste lidmaat.
4.2. Intraneurale beeldvorming en gebruik van 3D reconstructies
Er dient opgemerkt te worden dat er voorzichtig moet omgesprongen worden met 3D
reconstructies die gebaseerd zijn op MR beelden, indien deze gebruikt worden voor
biomechanische studies.
Zo leek het in figuur 18 (resultaten) alsof er uit de fasciculus posterior drie terminale takken
ontsprongen. Dit kan echter te wijten zijn aan het feit dat MRI voor intraneurale beeldvorming
zorgt. Zoals we zagen in figuur 2 (inleiding) zijn perifere zenuwen opgebouwd uit meerdere
fasciculi. Het is mogelijk dat deze fasciculi te zien zijn op de MR beelden. Het is bijgevolg
46
erg moeilijk te weten waar exact een fasciculus of truncus zal splitsen in zijn eindtakken of
divisies, respectievelijk. Voor biomechanische studies, waarbij bijvoorbeeld de afstanden van
de verschillende segmenten worden gemeten, is het dus moeilijk om exacte lengtes op te
meten.
Bovendien is de plexus brachialis over het algemeen veel fijner op de 3D reconstructies in
vergelijking met de de uitgedisseceerde plexus. Ook dit kunnen we toeschrijven aan de
intraneurale beeldvorming, die het epineurium (zie figuur 2, inleiding) waarschijnlijk niet
afbeeldt. Voor diametermetingen zijn deze reconstructies dus ook niet bruikbaar.
Op figuur 31 (resultaten) zijn de anterieure divisies van de truncus superior en truncus medius
op de reconstructie ook veel langer dan op de dissectie en op figuur 33 (resultaten) zien we
dat de fasciculi hoger gevormd worden op de 3D reconstructie in vergelijking met de
werkelijkheid. Ook hiervoor is intraneurale beeldvorming verantwoordelijk. Dit toont ook aan
dat reconstructies op basis van MR niet bruikbaar zijn voor biomechanische studies omdat ze
bifurcaties niet exact kunnen weergeven.
4.3. Vergelijking van de plexus in de normale en hand-behind-head
positie.
4.3.1. Lengtes van de verschillende segmenten
Wanneer de lengtes van de segmenten van de plexus brachialis in de normale houding en
hand-behind-head positie werden vergeleken, kwam men tot de vaststelling dat deze niet
gelijk waren. Hiervoor kunnen verschillende verklaringen aangewend worden.
Ten eerste kan het te wijten zijn dat er trekkrachten ontstaan op de plexus brachialis wanneer
men de arm in een andere positie brengt [20]. Bij onze studie maakt het bovenste lidmaat een
exorotatie en elevatie wanneer men de hand-behind-head positie gaat aannemen, hierdoor
ontstaan er trekkrachten op de plexus brachialis.
Ten tweede kan dit ook te wijten zijn aan de intraneurale beeldvorming die hierboven reeds
besproken is. Door de intraneurale beeldvorming weet men niet exact waar bijvoorbeeld de
divisies of terminale takken beginnen. Het werd echter zo goed mogelijk benaderd, maar het
is geen exact gegeven. Ook dit kan het verschil in lengtes van overeenkomstige segmenten
verklaren.
47
Een derde verklaring vindt men bij het feit dat MR beeldvorming op zich al voor vervorming,
en dus foute afstanden, kan zorgen.
Een vierde verklaring ligt bij de meettechniek. De gebruikte meettechniek in Mimics meet de
afstand tussen twee punten over het oppervlak van de plexus. Aangezien de reconstructies nog
vrij “hoekig” zijn, meet men in de ene reconstructie al meer hoeken dan in de andere.
Tenslotte kan het verschil in lengte ook verklaard worden door het feit dat er bij de
reconstructie een conventie wordt gemaakt in verband met het beginpunt van de verschillende
componenten. Het is vaak moeilijk te onderscheiden of een bepaalde grijswaarde nu één of al
twee structuren voorstelt.
Deze vier punten tonen opnieuw aan dat men moet opletten met het gebruik van deze 3D
reconstructies voor biomechanische studies. De bifurcaties zijn namelijk niet exact. Voor
algemene morfologische studies, zoals deze, zijn deze reconstructies wel uiterst geschikt. Ze
geven een beeld van waar de plexus zich bevindt in relatie met zijn omliggende structuren en
in relatie met het bestralingsveld. Voor gedetailleerde morfologische studies is het echter ook
minder bruikbaar, wegens bovenstaande redenen.
4.3.2. Exorotatie van de humerus
Uit figuur 25 tot 28 (resultaten) kunnen we besluiten dat de plexus brachialis de
exorotatiebeweging van de humerus en m. coracobrachialis en m. biceps brachii volgt. Deze
exorotatie treedt op wanneer men het hand achter het hoofd brengt, d.i. de positie voor
axillaire radiotherapie.
4.3.3. Vergelijking van de reconstructies met het gedisseceerd kadaver
Om de bekomen 3D reconstructies te valideren werd het kadaver gedisseceerd. Over het
algemeen was er structurele conformiteit op enkele punten na.
Zo zag men een belangrijk structureel verschil tussen de reconstructies en de dissecties. Men
zag tijdens de dissectie dat de posterieure divisies op gelijke hoogte samenkwamen, om zo de
fasciculus posterior op te bouwen. Op de 3D reconstructies daarentegen, zag men dat de
posterieure divisies van de truncus superior en truncus medius op gelijke hoogte
samenkwamen, maar de posterieure divisie van de truncus inferior zich pas later vervoegde.
48
Dit structureel verschil kan verklaard worden door het feit dat de posterieure divisies van de
truncus superior en medius dicht tegen elkaar aanliggen. Op een MRI beeld zou men deze
structuren als één geheel kunnen beschouwen en aanduiden, zodat het resulteert in één geheel
op de 3D reconstructie.
Er waren ook structurele verschillen die te wijten waren aan intraneurale beeldvorming (zie
boven).
Het feit dat men structurele conformiteit kan aantonen tussen de reconstructies onderling
enerzijds en de dissectie en de reconstructies anderzijds, toont aan dat de 3D reconstructies
wel degelijk bruikbaar zijn voor morfologische studies. Dit is een belangrijk gegeven, omdat
het aantoont dat er reproductief gewerkt kan worden en dat de structurele conformiteit niet op
louter toeval berust. Het belang van deze reconstructies werd in de huidige studie aangetoond
voor axillaire radiotherapie. Zo was men tot op heden nog niet op de hoogte van het feit dat de
volledige plexus brachialis in het bestralingsveld voor axillaire radiotherapie viel. De
reconstructies kunnen echter voor vele andere toepassingen gebruikt worden. Zo kunnen ze
bijvoorbeeld een visueel hulpmiddel zijn voor de ligging van de plexus in verschillende
houdingen met een klinische toepassing.
49
5. Referenties
1. Leinberry CF, Wehbé MA (2004). Brachial plexus anatomy. Hand clinics 201): 1-5.
2. Putz R, Pabst R, editors (2006). Sobotta, Atlas van de menselijke anatomie. 3th rev.
Ed. Houten: Bohn Stafleu van Loghum.
3. Young B, Heath JW (2000). Wheater’s Functional Histology. 4th
rev. ed. London:
Churchill Livingstone.
4. Pergolizzi S, Settineri N, Gaeta M, Scribano E, Santacaterina A, Ascenti G, Frosina P,
De Renzis C (1999). What is the best position of the arms in mantle field for
Hodgkin’s disease? International journal of radiation oncology biology physics 46(1):
119-122.
5. www.borstkanker.net
6. Fathers E, Trush D, Huson SM, Norman A (2002). Radiation-induced brachial
plexopathy in women treated for carcinoma of the breast. Clinical rehabilitation 16:
160-165.
7. Julius A, Lees R, Dilley A, Lynn B (2004). Shoulder posture and median nerve
sliding. Musculoskeletal disorders 5: 23-29.
8. Demondion X, Bacqueville E, Paul C, Duquesnoy B, Hachulla E, Cotton A (2003).
Thoracic Outlet: Assessment with MR imaging in asymptomatic and symptomatic
populations. Radiology 227(2): 461-468.
9. Wright TW, Glowczewskie F, Wheeler D, Miller G, Cowin D (1996). Excursion and
strain of the median nerve. Journal of Bone and Joint Surgery 78: 1897-1903.
10. Van Hoof T, Gomes GT, Audenaert E, Verstraete K, Kerckaert I, D’Herde K (2008).
3D computerized model for measuring straind and displacement of the brachial plexus
following placement of reverse shoulder prosthesis. The anatomical record 291: 1173-
1185.
11. www.wikipedia.org
12. Bacher K (2009). Medische beeldvorming. Cursus Biomedische Wetenschappen.
13. Thiel W (1992). The preservation of the whole corpse with natural color. Annals of
anatomy 174: 185-195.
50
14. www.medical.siemens.com
15. www.materialise.com/mimics
16. Cash CJ, Sardesai AM, Berman LH, Herrick MJ, Treece GM, Prager RW, Gee AH
(2005). Spatial mapping of the brachial plexus using three-dimensional ultrasound.
British Journal of Radiology 78: 1086-1094.
17. Raphael DT, McIntee D, Tsuruda JS, Colletti P, Tatevossian R (2005). Frontal slab
composite magnetic resonance neurography of the brachial plexus: implications for
infraclavicular block approaches. Anesthesiology 103: 1218-1224.
18. Lien KC, Morgan DM, Delancey JO, Ashton-Miller JA (2005). Pudendal nerve stretch
during vaginal birth: a 3D computer simulation. American journal of obstetrics and
gynecology 192: 1669-1676.
19. Pierce SM, Recht A, Lingtos TI, Abner A, Vicini F, Silver B, Herzog A, Harris JR
(1992). Long-term radiation complications following conservative surgery and
radiation therapy in patients with early stage breast cancer. International journal of
radiation oncology biology physics 23(5): 915-923.
20. Kleinrensink GJ, Stoeckart R, Vleeming A, Snijders CJ, Mulder PFH (1993).
Mechanical tension in the median nerve, the effect of joint position. Clinical
biomechanics 10(5): 240-244.
