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Darstellung der Morphologie des Zentralnervensystems beim Schaf (Ovis aries) mit der Magnet-Resonanz-Tomographie

Langen, Norbert Wilfried


Originalveröffentlichung: (2014) Giessen : VVB Laufersweiler
Zum Volltext im pdf-Format: Dokument 1.pdf (16.242 KB)


Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:hebis:26-opus-109347
URL: http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2014/10934/

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Universität Justus-Liebig-UniversitĂ€t Gießen
Institut: Klinik fĂŒr Kleintiere - Chirurgie
Fachgebiet: VeterinÀrmedizin
DDC-Sachgruppe: Landwirtschaft
Dokumentart: Dissertation
Zeitschrift, Serie: Edition scientifique
ISBN / ISSN: 978-3-8359-6167-8
Sprache: Deutsch
Tag der mĂŒndlichen PrĂŒfung: 06.05.2014
Erstellungsjahr: 2014
Publikationsdatum: 30.06.2014
Kurzfassung auf Deutsch: FĂŒr die Darstellung der Morphologie des zentralen Nervensystems beim Schaf mit der Magnetresonanztomographie werden 20 Schafgehirne von Schafen - im Alter von einem bis ĂŒber drei Jahren - nach erfolgter Immersionsfixierung mit Formalin, untersucht. Angefertigt werden magnetresonanztomographische Schnittbilder in dorsaler, sagittaler und transversaler Ausleserichtung mit unterschiedlichen Sequenzen und Aufnahme-parametern. FĂŒr die letztendliche Darstellung wird eine, auf Grund der Sequenzeinstellungen, detailreiche transversale protonengewichtete (PDW) Schnittbildserie, mit einer deutlich verlĂ€ngerten Untersuchungszeit, erzeugt. Die wichtigsten Einstellungsparameter umfassen eine Erhöhung der Schichtanzahl auf 96 und somit eine Verringerung der Schichtdicke auf 2 mm. Die digital bearbeiteten Transversalschnitte werden mit einem Bildbearbeitungsprogramm zugeschnitten und optimiert, die anatomisch erkennbaren Strukturen identifiziert und beschriftet. ZusĂ€tzlich wird aus dem Rohdatensatz durch Markierung der Gehirnareale in allen drei Ebenen eine dreidimensionale Rekonstruktion angefertigt. Diese dient als Orientierungshilfe und zur Lokalisation und VerknĂŒpfung „fraglicher“ Strukturen in anderen Ebenen sowie zur Darstellung des OberflĂ€chenreliefs. Die beschrifteten Transversalschnitte werden histologischen, transversalen Schnittbildern in Nissl-FĂ€rbung gegenĂŒbergestellt. Hierbei wird jedem magnetresonanz-tomographischen Schnittbild ein histologischer Transversalschnitt mit dem höchsten Grad an Übereinstimmung zugeordnet. Die SignalintensitĂ€t der benannten anatomischen Strukturen wird ebenfalls beschrieben und ist eine inverse Darstellung zum histologischen PrĂ€parat in Nissl-FĂ€rbung. Ein kernreiches Gebiet, zum Beispiel die Basalganglien, werden in der Histologie deutlich dunkelblau angefĂ€rbt, stellen sich aber in der protonengewichteten magnetresonanztomographischen Aufnahme hyperintens - also hell - dar. Im Gegensatz dazu werden FaserzĂŒge in der Magnetresonanztomographie hypointens - also dunkel – dargestellt. In der Histologie mittels Nissl-FĂ€rbung zeigen sich diese durchscheinend, also nicht oder nur geringgradig angefĂ€rbt. Die anschließende Betrachtung der individuellen Besonderheiten der Gehirnmorphologie zeigt eine unterschiedliche AusprĂ€gung der HemisphĂ€ren in Form von zwei geringfĂŒgig variierenden Typen. Einige Tiere weisen eine geradere LĂ€ngsausrichtung der HemisphĂ€ren und ein Auseinanderweichen des kaudalen HemisphĂ€renpols auf, wodurch das Kleinhirn die Lamina quadrigemina ĂŒberragt. Die andere Variante weist einen nach dorsal gebogenen HemisphĂ€renverlauf und einen kleineren Winkel zwischen den HemisphĂ€renenden auf. Das Kleinhirn positioniert sich eher senkrecht. Deutliche FormverĂ€nderungen der LĂ€ngen- und BreitenverhĂ€ltnisse sind beim Schaf jedoch nicht zu erkennen. Ein weiterer Unterschied zwischen den Tieren betrifft die Gestalt und die Dimension der Hypophyse mit zunehmendem Alter der Tiere. Die Hypophyse scheint sich mit zunehmendem Alter zu vergrĂ¶ĂŸern und die Gestalt wechselt von einer Tropfenform zu einer plump birnenförmigen Struktur. Gleichzeitig senkt sie sich scheinbar tiefer in den Knochen ein. Bei den Ă€ltesten Schafen erhebt sich die Hypophyse sogar zusĂ€tzlich ĂŒber die Fossa hypophysealis und hebt das Diaphragma sellae an. Die vorliegenden Ergebnisse sind speziesspezifische Daten zu den morphologischen VerhĂ€ltnissen und Strukturen und können bei klinischen Fragestellungen zur Abgrenzung von pathologischen „VerĂ€nderungen“ herangezogen werden.
Kurzfassung auf Englisch: For the presentation of the morphology of the central nervous system of sheep with magnetic resonance imaging 20 sheep brains are scanned after fixation with formalin. Magnetic resonance images are taken in dorsal, sagittal and transverse orientation with different sequences and image parameters. For the final presentation a detailed transverse proton density weighted (PDW) slice picture series is generated because of the sequence adjustments. The most important sequence adjustments are the increase of slice number up to 96 and with that a decrease of slice thickness to 2 mm. The digitally rendered transverse slices are cut and optimized with graphical software. Visible anatomical structures are then identified and labeled. In addition, through labeling the brain area only in the raw data series in dorsal, sagittal and transverse slice orientation, a three dimensional reconstruction of the brain is produced. This is used for orientation, for localizing and linking “doubtful” structures in different slice orientations and for visualizing the cerebral surface.
The labeled transverse magnetic resonance images are opposed to the transverse histological slices (Nissl staining) with the highest degree of accordance.
The signal intensity of the labeled anatomical structures is also described. The signal intensity of the magnetic resonance image is an inverse representation to the histological slice (Nissl staining). A nucleus rich area, like the basal ganglia, are stained clearly dark blue in the histological slice, whereas they are hyperintens, means light grey in the proton dens magnetic resonance image. On the contrary fibres are hypointens in magnetic resonance imaging, means dark, whereas they appear translucent or minimally stained in Nissl staining.
The following observation of the intraspecific differences in brain morphology show different developments of brain hemispheres in two slightly different types. Some sheep show a more linear orientation of brain hemispheres and diverging caudal hemisphere poles, whereby the cerebellum overlaps the lamina quadrigemina. The second type shows more dorsally bent hemispheres and a small angle between the hemisphere ends. The cerebellum is positioned more upright.
Obvious form variations in length or width are not seen. Yet another intraspecific difference is the form variation and dimension of the distinct hypophysis with increasing age. The hypophysis seems to grow with increasing age, its shape changes from a drop form to a blunt pear-shaped structure and simultaneously it sinks deeper into the bone. In older sheep the hypophysis even rises above the fossa hypophysealis and lifts the diaphragm sellae. Since this is a post mortem study a growth of the hypophysis cannot be proved.
These transverse images and the results can be viewed as species specific data of the morphological relations and structures. They can be used to compare to pathological changes in clinical problems.
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