A identificação das estruturas neuroanatômicas no espaço nativo, ou seja, no cérebro humano real, é uma habilidade valiosa que pode ajudar os alunos a desenvolver uma compreensão mais completa da anatomia cerebral e sua variabilidade, o que pode ter implicações na prática clínica e no estudo da cognição e comportamento. Apresentar aos alunos uma série de imagens 3D de ressonância magnética ponderada em T1 de diferentes indivíduos com as estruturas neuroanatômicas rotuladas pode ser uma forma eficaz de ajudá-los a aprender a identificar as estruturas neuroanatômicas no espaço nativo e comparar a variação entre diferentes indivíduos durante o ensino de neuroanatomia.
A figura abaixo mostra um overview do nosso sistema de exploração da neuroanatomia individualizada com as estruturas rotuladas. O sistema consiste em dois módulos: rotulação e visualização exploratória. O módulo de rotulação é responsável por associar individualmente os nomes definidos no atlas Talairach ou os nomes definidos no atlas CerebrA às estruturas neuroanatômicas, por meio da deformação do atlas para que este se ajuste a uma imagem 3D individual. O módulo de visualização exploratória é responsável por visualizar as estruturas neuroanatômicas rotuladas individuais em vários planos de corte e por explorar as estruturas neuroanatômicas por meio dos seus nomes ou por meio do ponteiro do mouse sobre uma estrutura.
Todos os nomes neuroanatômicos dos atlas Talairach e CerebrA foram traduzidos para português, e revisados pelos anatomistas Giuliano Roberto Gonçalves e Matheus Perez em conformidade com a Terminologia Anatômica Internacional (TAI) elaborada pela Comissão de Terminologia Anatômica da Sociedade Brasileira de Anatomia (SBA). Essa elaboração é baseada nas recomendações da Federação Internacional de Associações de Anatomistas (IFAA) e visa garantir uma padronização global dos nomes das estruturas anatômicas, estabelecendo um vocabulário preciso e consistente. Ao usar essa terminologia no nosso protótipo, asseguramos que os estudantes se familiarizam com os termos padrão, desenvolvendo uma base sólida para a comunicação eficaz com outros profissionais de saúde ao longo de suas carreiras.

Os componentes do Módulo de Rotação são:

• Transformação afim: alinhamento grosseiro do (modelo de referência do atlas Talairach ou do modelo de referência MNI-ICB2009c) com uma imagem 3D individual. A classe AffineTransform da biblioteca SimpleITK é usada. SimpleITK é uma biblioteca que simplifica a interação com as funcionalidades da ITK, tornando-a mais acessível para desenvolvedores.
• Deformações de forma livre baseadas em BSpline: ajustes finos da geometria do atlas pré-alinhado à da imagem 3D individual, através de deformações por funções BSpline. A classe BSplineTransform da biblioteca SimpleITK é aplicada.
• Reamostragem do atlas deformado: os voxels do atlas ajustado são reamostrados automaticamente para que tenham as mesmas dimensões dos voxels da imagem 3D individual.
• Salvamento do atlas deformado: o volume do atlas deformado e reamostrado é armazenado num arquivo de formato NIFTI. A função WriteImage da biblioteca SimpleITK é usada.
• Carregamento de um atlas deformado: o volume de um atlas deformado e reamostrado no formato NIFTI pode ser carregado no mesmo espaço da imagem 3D individual. A função ReadImage da biblioteca SimpleITK é utilizada. Cabe ao usuário assegurar que o atlas carregado seja correspondente à imagem 3D individual.

Os componentes do Módulo de Visualização Interativa são:

• Renderização de multivolumes: responsável pela renderização da imagem 3D individual junto com o atlas ajustado, permitindo visualizar as regiões rotuladas sobre as estruturas neuroanatômicas. A função de renderização multivolume do VMTK-Neuro é usada.
• Cortes multiplanares: responsáveis pelas vistas oblíquas das estruturas rotuladas de uma imagem 3D individual. A função de reformatação multiplanar do VMTK-Neuro é utilizada.
• Cortes curvilíneos: responsáveis pelas vistas da superfície cortical de uma imagem 3D individual. A função de reformatação curvilínea do VMTK-Neuro é aplicada.
• Mapeamento entre as coordenadas do cursor e os nomes das estruturas sob o cursor: responsável pelas consultas por meio do ponteiro do mouse. A função de gerenciamento de cursor 3D disponível no VMTK-Neuro é utilizada.
• Mapeamento entre os nomes e estruturas neuroanatômicas: responsável pela consulta por meio dos rótulos.