大脑距状沟断层影像解剖学及三维可视化

摘要

研究背景：χ-刀、γ-刀和立体定向脑外科的发展，要求脑内病变的精确定位达到毫米级的标准，而目前活体脑的立体定向解剖学研究尚不能满足临床需求。此外，近年来脑功能成像研究已取得很大进展，发现了人和灵长类的30多个视觉功能区，除了V1、V2、V3、V4和MT/V5区研究的较为细致之外，各功能区只是在功能影像上呈现出来，缺乏其在枕叶具体定位的描述。脑沟是脑分区的天然标志，通过识别脑沟定位不同的功能区或脑回，可以达到精确定位的目的，满足脑功能分区研究和脑外科发展的需求。作者进行文献检索，未见关于连续断层上枕叶脑沟形态特点和连续变化规律的报道。鉴于距状沟为枕叶最具特征和定位参照价值的脑沟，本论文即对距状沟进行断层影像解剖学、变异与对称性探讨、立体定位数据集的回归分析和三维可视化研究。
　　第一部分基于连合间径定位体系的大脑距状沟断层影像解剖学
　　目的：为枕叶视皮质功能分区研究和病灶的精确定位提供断层影像解剖学基础。方法：30例健康成人志愿者，以大脑连合间径为扫描基线，行临床常规7mm层间距的横、冠、矢状位T1MRI扫描和3mm层间距的横断层薄层扫描。在eFilm1.5工作站内用“3D-Cursor”功能识别距状沟,观察描述其在三维断层影像上的形态、位置特点。
　　结果： MRI三维断层影像上距状沟的位置、形态具有相对稳定性，可以准确识别。结论：eFilm读图软件的“3D-Cursor”功能可用于大脑距状沟断层影像解剖学研究，断层影像上距状沟的准确识别可为视皮质功能区和枕叶病灶的精确定位提供参照。
　　第二部分大脑距状沟立体定位数据集的构建及对称性、变异性统计分析
　　目的：构建大脑半球内表面和旁正中矢状断层上距状沟的立体定位数据集，探讨距状沟是否具有侧别、性别和位置等差异性。
　　方法：在连合间径定位体系内进行下列研究：(1)在3D-Doctor软件内测量距状沟的沟深和沟长，探讨距状沟是否具有侧别、性别和位置差异性。(2)30例健康成人的3mm层间距颅脑横断层T1MRI图像，Dicom3.0格式。数据经格式转化后导入Photoshop、读取横断层上每条距状沟最内侧端点的坐标值，构成大脑半球内表面距状沟的立体定位数据集，在旁正中矢状断层（X=±7mm）上，Y值为3mm的倍数处选取测量点构建数据集，求得大脑内表面和旁正中矢状断层上Z值对Y值的曲线回归方程。
　　结果：(1)距状沟沟深和沟长不具有侧别和性别差异，Y轴方向上距状沟左侧较右侧位置偏后。
　　(2)大脑半球内表面距状沟在Y-Z平面投影的二次曲线回归方程：
　　左侧：Z=-24.4515-1.1630Y-0.0120Y2(R=0.6365, F=152.5442, P<0.001)
　　右侧：Z=-23.1101-1.1341Y-0.0113Y2(R=0.5422, F=93.8963, P<0.001)
　　旁正中矢状断层（X=±7mm）距状沟Z值对Y值二次曲线回归方程：
　　左侧：Z=-32.7171-1.5872Y-0.0157Y2(R=0.6829，F=191.1187，P<0.001)
　　右侧：Z=-30.3902-1.5369Y-0.0149Y2(R=0.5652，F=166.7201, P<0.001)
　　结论：距状沟不具有形态的侧别和性别差异，在Y轴方向上距状沟左侧较右侧偏后。本研究构建的“大脑半球内表面和旁正中矢状断层距状沟立体定位数据集”预期对距状沟附近的视皮质功能区定位和病灶的定位及外科治疗具有指导意义。
　　第三部分大脑距状沟的三维重建与可视化
　　目的：提供距状沟的三维可视化模型。
　　方法：选取1例27男性颅脑冠状位T1MRI扫描数据，Dicom3.0格式，层厚1.5mm，层间距0.5mm，直接导入3D-Doctor软件,人工分割距状沟、侧脑室、纵裂池及大脑半球表面，分别以不同颜色标识；用面重建方法对上述分割结构行三维重建。软件自动测量距状沟表面积和体积。
　　结果：成功重建大脑距状沟在整脑中的三维可视化模型，再现了距状沟的真实形态和空间位置。
　　结论：颅脑冠状位薄层T1MRI数据可用于距状沟的三维重建，重建模型在临床诊断、手术计划的制定与实施、放射治疗规划及医学教育等方面都有重要应用价值。

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中文摘要

英文摘要

前言

参考文献

第一部分基于连合间径定位体系的大脑距状沟断层影像解剖学

材料与方法

结果

讨论

参 考 文 献

第二部分大脑距状沟立体定位数据集的构建及对称性、变异性分析

材料与方法

结果

讨论

参 考 文 献

第三部分 大脑距状沟的三维重建与可视化

材料与方法

结果

讨论

参考文献

结论

致谢

附录A英文缩略词表

附录B 发表论文、课题参与、其他科研活动

附录C 综述:大脑距状沟形态及功能研究进展