Un entendimiento preciso de la anatomía cerebral es fundamental en la práctica y entrenamiento de los neurocirujanos. El estudio anatómico en cadáveres se ha convertido en uno de los métodos más útiles dentro de este campo, debido a que permite analizar variaciones anatómicas en poblaciones y entrenar habilidades quirúrgicas (técnica, profundidad y visoespacialidad), por medio de las disecciones para el mejor entendimiento de la anatomía humana y del sistema nervioso central. Por ello, las técnicas de preservación y coloración del tejido cerebral surgen como una alternativa para la educación morfológica, el entrenamiento y el aprendizaje de los residentes de neurocirugía. Esta revisión pretende describir estas técnicas y los diferentes métodos de coloración vascular cerebral. Con esto, buscamos facilitar la creación de laboratorios de microcirugía y proponer nuevas alternativas que pueden aplicarse en la educación de estudiantes y residentes de neurocirugía.
A precise understanding of cerebral anatomy is fundamental in the practice and training of neurosurgeons. The anatomic study of cadaveric specimens has become one of the most useful methods of education in this field, since it facilitates the study of anatomic variations in different populations and refines critical surgical skills such as technique, depth, and visual spatiality through dissections for a better understanding of the human anatomy and the central nervous system. Thus, brain tissue preservation and coloration techniques have emerged as alternatives to standard morphological education, training and learning for neurosurgery residents. This article pretends to describe this techniques and the different cerebral vascular coloration methods. We seek to facilitate the creation of microsurgery laboratories and propose new alternatives that can be applied in the education of students and neurosurgery residents.
Hay múltiples herramientas de enseñanza que han emergido con los avances tecnológicos y que han mejorado la presentación de las estructuras neuroanatómicas como un instrumento de educación (
Un entendimiento preciso de la anatomía cerebral es fundamental en la práctica y entrenamiento de los neurocirujanos (
Pocos estudios de la literatura han profundizado en las técnicas de coloración vascular de los especímenes cadavéricos, y persisten las discrepancias en las técnicas de inyección y coloración óptimas (
La descomposición es un proceso vital en la naturaleza, pero es un impedimento para los estudios morfológicos, de investigación y de enseñanza (
Es el método más común. Consiste en la suspensión en fijadores a base de formol a diferentes concentraciones; no obstante, resulta poco agradable debido a los olores y a la irritación ocular generada por los químicos utilizados (
La plastinación es una técnica para preservar el cuerpo o partes de este, en la cual el agua y los lípidos se someten a una impregnación forzada de polímeros, resinas o epoxis, con lo que se obtienen especímenes anatómicos secos, duraderos, sin olor y que retienen la mayoría de las propiedades de la muestra original (
Esta técnica incluye cuatro pasos básicos: 1) fijación, 2) deshidratación y desengrase, 3) impregnación forzada y 4) endurecimiento o curado (
Fijación: proceso para prevenir autolisis y putrefacción. Se puede hacer con cualquier solución de formol al 5 %-20 %, y dependiendo del tamaño del espécimen puede tomar entre 24 y 48 h. De acuerdo con Bickley et al. (15), la preservación del color se favorece con solución de formol al 5 % a +5 ºC. No debe hacerse en tejidos almacenados en soluciones que contienen glicerol, debido a que esto puede interferir con el proceso de curación. Si se va a colorear la vasculatura cerebral, debe ser previo a la fijación, para obtener buenos resultados ( Deshidratación y desengrase: la criosustitución es el método de elección para la deshidratación. Consiste en la remoción completa de los cristales de agua de los tejidos previamente fijados, por medio de la exposición seriada a soluciones de concentración creciente de acetona. La deshidratación puede hacerse con alcohol, pero su uso toma más tiempo, afecta la coloración y resulta en mayor disminución del tamaño ( Impregnación forzada: este paso se realiza en una cámara de vacío donde los especímenes saturados en acetona se sumergen en un baño de polímero líquido. Disminuye la presión y la extracción de la acetona genera un vacío adentro de los especímenes que genera la penetración del polímero. La presión debe ser regulada para evitar el daño de la muestra ( Endurecimiento o curación: es el último paso y varía según el tipo de polímero utilizado (
Según Bickley et al. (
Hay cuatro técnicas clásicas definidas según el tipo de polímero utilizado, cada una produce especímenes con diferentes particularidades (
Silicona S10: opacos, flexibles, recuperan su forma original. COR-TECH: permite controlar el grado de firmeza y flexibilidad de los especímenes de acuerdo con la mezcla de materiales. Epoxi E12: piezas delgadas, transparentes y firmes. Se usan para segmentos de órganos o cuando se busca el estudio topográfico de estructuras. Poliéster P35/P40: semitransparentes y firmes.
Para la plastinación del cerebro se recomienda el uso de la técnica P35/P40, debido a que permite una excelente diferenciación de la sustancia gris y blanca, y la producción de especímenes libres de olor a formol, con un acabado estéticamente agradable (
Es un proceso que busca igualar los índices de refracción del tejido tratado y el medio en el cual se encuentra, para producir especímenes transparentes o diáfanos (
Uno de los principales métodos consiste en la fijación del espécimen en una solución de formol al 10 %, para después deshidratarlo utilizando soluciones sobresaturadas de yodo en alcohol al 70 %. Posterior a este paso, se aplican las tinciones para los centros de osificación que se producen por medio de la mezcla de colorantes, glicerina e hidróxido de potasio.
El estudio de elementos vasculares a través de la diafanización precisa la repleción de los vasos de interés con diferentes materiales, teniendo en cuenta la resistencia y los índices de viscosidad de estos, así como el tamaño de los vasos (
Se emplea para evidenciar estructuras internas de órganos, incluyendo conductos, venas, arterias y túbulos (
En esta técnica existen múltiples variaciones en cuanto al material inyectado, entre estas polímeros, látex y silicona. Una de las ventajas más significativas de esta técnica es que permite una adecuada visualización de los recorridos vasculares, que abarca las extensiones capilares y los vasos de pequeño diámetro (
Esta técnica puede usarse a nivel microvascular, para lograr la visualización de vasos por medio del microscopio electrónico de barrido; sin embargo, esta variación del proceso de corrosión usual se emplea más en el ámbito de investigación que en la academia (
A lo largo de la historia, se han descrito múltiples técnicas en las cuales se han utilizado diferentes materiales para las inyecciones de la vasculatura de cadáveres: desde caucho natural hasta resinas como la silicona y otros materiales como la gelatina y la tinta china (
Se recomienda el uso de cadáveres frescos (no más de 48 h desde la muerte) para obtener mejores resultados (
Para la preparación de la cabeza, el cuello debe seccionarse con una sierra en la vértebra C5-C7, a fin de tener una adecuada exposición de los vasos cervicales y preservar la médula espinal. Hay dos factores importantes que facilitan los demás pasos: en primer lugar, se prefieren cadáveres jóvenes, debido a que hay una menor estenosis de las carótidas, entonces la inyección de la coloración es más fácil, porque hay menor resistencia. En segundo lugar, la sección del cuello debe hacerse tan abajo como sea posible, para tener suficiente longitud de vasos extracraneales y facilitar su canulación (
El objetivo de este paso es la exposición de seis vasos en el cuello: las arterias vertebrales, las arterias carótidas comunes y las venas yugulares internas. Primero, se debe estabilizar la cabeza con la base del cuello expuesta hacia arriba, y posterior a esto se debe disecar el tejido para aislar 1,5-2 cm de cada vaso del tejido blando circundante (
El objetivo es asegurar la canulación de los grandes vasos, utilizando tubos plásticos del tamaño adecuado. Sanan et al. (
Los tubos se aseguran a los vasos y al tejido circundante con suturas de seda 2-0 para garantizar un cubrimiento a prueba de agua y evitar el desplazamiento accidental durante el proceso de inyección. Asimismo, se usa el catéter más grande posible.
El objetivo es eliminar coágulos de sangre o residuos del fijador de formol que estén alojados en los grandes vasos, para permitir una coloración óptima de la vasculatura. Hay diversas metodologías propuestas para llevar a cabo este paso.
Sanan et al. (
Por otro lado, Benet et al. (
Alvernia et al. (
Las diferentes técnicas propuestas difieren en gran medida en este paso, debido a que se proponen múltiples fórmulas para crear soluciones de coloración. El material más usado son las siliconas; empero, hay otras propuestas que incluyen el uso de gelatinas, tinta china y látex. En la
Lo ideal es preparar una mezcla con alto nivel de color, que se endurezca por sí misma. Cada cabeza requiere, en promedio, 100 ml para el sistema arterial y 150 ml para el sistema venoso. Es fundamental la secuencia en que se combinan los materiales: para la fórmula de Sanan et al. (
Este paso tiene como objetivo prevenir el deterioro del espécimen, conservando su distensibilidad para permitir una retracción y una maniobrabilidad quirúrgica adecuada, que simulen de la mejor forma posible las condiciones reales. Benet et al. (
El uso de esta solución mostró una mejor conservación del color respecto a los especímenes conservados por la técnica tradicional. Además, este estudio demostró que la fijación con formaldehído es un método subóptimo para la simulación neuroquirúrgica, porque produce mucha rigidez cerebral y dificulta la retracción. Sin embargo, este método es útil para enseñar anatomía básica y hacer disecciones de la sustancia blanca. Por otro lado, la técnica de criopreservación (sin embalsamamiento) es la que más conserva las características reales del tejido cerebral; pero su uso no puede ser mayor a 4 h, porque estos empiezan a descomponerse y ello representa un alto riesgo biológico (
Otra propuesta para el proceso de fijación consiste en el uso de formaldehído al 37 % en agua para lograr una fijación selectiva del parénquima, o de alcohol etílico cuando se busca preservar piel, músculos y nervios (
El objetivo de este paso es inyectar el árbol vascular, tanto venoso como arterial, usando la solución apropiada con pinzas vasculares para pinzar todos los vasos, exceptuando el que va a ser inyectado (
Sanan et al. (
Por ejemplo, se inyecta en la arteria vertebral izquierda hasta que la resistencia sea tan fuerte que no permita continuar la inyección. En este punto, se quita la pinza de la arteria vertebral derecha y se continúa inyectando hasta que salga silicona por esta. Se debe repetir este procedimiento en cada uno de los 6 vasos. Este paso toma entre 30 y 60 min, y puede resultar un poco desordenado, porque la solución de coloración mancha el espécimen; pero no hay necesidad de preocuparse por la apariencia externa de la cabeza y la silicona puede ser removida con facilidad una vez se endurezca (
Según Benet et al. (
Por otro lado, Alvernia et al. (
Se debe hacer el mismo proceso en el sistema venoso, usando mayor cantidad de látex, debido a que este sistema tiene más capacitancia. También se deben inflar los balones de los catéteres para promover el flujo de la solución de color hacia los territorios más distales (
Es fundamental un proceso de irrigación adecuado; de lo contrario, permanecerán coágulos dentro de la vasculatura que aumentarán la resistencia intravascular y esto podría romper los vasos (
Se debe hacer una incisión bicoronal y una craneotomía circunfleja, desde el inion hasta el opistion. Se debe preservar la dura, y hacer una disección epidural desde las convexidades laterales hasta la base del cráneo. Después, se debe retraer el cerebro suavemente y extraer del calvario por medio de cortes en las regiones clinoidea anterior y bulbar. Este proceso toma entre 20 y 30 min (
Es importante esperar entre 24 y 72 h previo a la evaluación y disección de los especímenes para un proceso de endurecimiento adecuado (
Debido al impacto negativo del formaldehído sobre la distensibilidad de los especímenes cerebrales, se recomienda el uso de etanol al 66 %, porque este preserva la consistencia y mantiene la coloración (
Hay cierta controversia sobre la utilización de suavizantes de telas para suavizar la consistencia y disminuir la retracción de cabezas cadavéricas. Múltiples estudios han mostrado buenos resultados al usar los suavizantes sobre especímenes que han sido fijados con formol; sin embargo, estos resultados no se extrapolan a los cadáveres almacenados en alcohol etílico (
Este proceso consiste en la inmersión de las cabezas en soluciones al 5 % de suavizantes de telas por un periodo máximo de 5 días, debido a que si se exponen por más tiempo, se empieza a afectar la coloración de la vasculatura cerebral (
El método más simple para aprender las características anatómicas humanas involucra la disección y el estudio de los cadáveres; sin embargo, la disección de especímenes no embalsamados es difícil, porque eventualmente los tejidos se descomponen y dejan de ser útiles para este fin (
El formaldehído demostró ser un excelente avance en la conservación de tejidos, por sus propiedades antimicrobianas, bajo costo y fácil acceso; empero, implica riesgos para la salud y, además, causa rigidez de los tejidos. En respuesta a esto, se han encontrado una gran variedad de preservativos alternos como alcohol, fenol, polietilenglicol y fenoxietanol (
Por otro lado, la inyección selectiva de la vasculatura cerebral la documentó en el siglo XVII Thomas Willis, quien fue el primero en describir los detalles del sistema arterial cerebral, incluyendo el polígono de Willis (
Con la inyección de tinciones mejora la calidad de detalle en los especímenes anatómicos utilizados en la educación y entrenamiento neuroquirúrgico (
No obstante, pocos estudios de la literatura profundizan en las técnicas de coloración vascular de los especímenes cadavéricos, y persisten las discrepancias en las técnicas de inyección y coloración óptimas (
En un futuro, se pretende proponer una técnica que produzca especímenes de alta calidad y bajo costo; así como compararla con las otras técnicas descritas para poder determinar resultados en cuanto a conservación del espécimen, visualización vascular y costo-efectividad.
Se pretende llevar a cabo una revisión más extensa de las adaptaciones de las técnicas de plastinación en Colombia, ajustadas a la disponibilidad de recursos para proponer una nueva técnica que facilite la creación de laboratorios de microcirugía y nuevas alternativas educativas.
El estudio anatómico en cadáveres permite estudiar las variaciones anatómicas de poblaciones y el entrenamiento de habilidades quirúrgicas en neurocirujanos y residentes de neurocirugía. Las técnicas de preservación cerebral y coloración vascular pueden ser utilizadas para producir especímenes de alta calidad y bajo costo.
Los autores declaran no tener conflictos de intereses.
Este trabajo no recibió financiación alguna.