探索连合大脑颞上沟计算断层影像解剖学及三维可视化
最后更新时间：2024-01-29
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论文导读：
摘要：探讨背景：随着显微神经外科技术的提升和神经影像技术的进展，当代神经外科已经转变了经典神经外科的传统开颅方式，向以病灶为中心的个体化、微创性手术入路进展，而微创手术的基础是术前对病变的精确定位。自20世纪80年代以来，磁共振成像技术的进展使得无创的活体脑结构探讨成为可能。为适应基于立体定向技术的功能神经外科、微创神经外科以及神经放射外科等的快速进展，计算机辅助的影像引导下立体定向和介入放射技术为大脑皮层病变的微侵袭治疗提供了现实途径。对大脑重要脑沟进行三维定位及可视化探讨，将为脑内微小病灶的精确定位、手术案例的拟定、微创技术的实施提供形态学依据。颞上沟（Superior temporal sulcus，STS）是大脑外侧面相当恒定的脑沟之一，位于大脑外侧面，为颞上回与颞下回的界限，前起颞极，后至角回，由前下向后上走行，与外侧沟水平部几乎平行。颞上沟周围有着重要的皮质功能区，颞上沟在外侧面有大脑中动脉的重要分支围绕。颞上沟内侧有很多重要结构,例如侧脑室颞角、海马结构等等。上面陈述的区域是脑感染、肿瘤、血管性病变的好发部位。由此，颞上沟在断面上的准确识别及其在三度空间中的精确定位是颞上沟周围区域病变的影像定位诊断、立体定向及微创神经外科手术等的解剖学基础。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，满足脑功能分区探讨和脑外科进展的需求。然而关于颞上沟精确的三维空间定位、颞上沟的非对称性、颞上沟在大脑中的三维可视化模型构建的探讨尚未见报道。鉴于此,本探讨选取29例无神经、精神病史国人的MRI图像，对其颞上沟的形态位置及侧别差别进行统计浅析；在基于连合间径的笛卡尔三维坐标系中测量颞上沟的立体定位数据集，求得其在此坐标系中的平面回归方程；构建基于断层影像的颞上沟在整脑中的三维可视化模型，为探讨颞上沟区域的的临床影像学、立体定向外科、介入放射及微创外科等提供量化解剖学资料。第一部分：基于连合间径定位系统的大脑颞上沟断层影像解剖学目的：通过探讨以AC-PC线为扫描基线的活体MR图像，探讨大脑颞上沟在横断面及矢状面上的形态特点策略：29例健康常人志愿者颅脑，以大脑连合间径为扫描基线(AC-PC线)，行横断层3mm薄层及矢状面7mmMR扫描。在微型计算机上将扫描数据以Dicom3.0格式导入eFilm2.1工作站，利用“3D-Cursor”技术以易识别的矢状面为对照，观察颞上沟在连续横断层面上的形态及位置；对颞上沟在断面上进行分段；对颞上沟在横断面上体现为多沟的层面进行统计浅析。结果：能够在薄层MR图像连续层面上准确识别颞上沟，并得出颞上沟的形态及位置规律：1.颞上沟在断面上的分段在矢状面上可以分为水平段及升段，二者之间出现显著的拐点，在横断面上的颞上沟各段位置为（1）水平段范围均值：左侧Z=-27.10~2.28mm右侧Z=-26.48~2.07mm；（2）升段范围均值：左侧Z=2.28~36.41mm右侧Z=2.07~36.41mm2．颞上沟拐点及多沟体现的统计（1）颞上沟拐点三维坐标值：左侧：X±S=51.78±6.6221mm，Y±S=-34.90±8.1627mm，Z±S=2.06±3.1309mm右侧：X±S=-53.20±7.3935mm，Y±S=-28.34±8.8218mm，Z±S=2.24±3.1346mm（2）颞上沟在横断面上多沟体现两侧无显著差别性3．笛卡尔坐标系中颞上沟水平段在Y轴上的最前与最后点的位置范围及前后跨度左侧：最前点Y的平均坐标值为32.2310±3.5072mm，最后点Y的平均坐标值为-38.3207±9.2233mm，在Y轴前后跨度的平均值为70.5517±10.2311mm.右侧：最前点Y的平均坐标值为34.0448±3.6126mm，最后点Y的平均坐标值为-32.1345±9.1437mm，在Y轴前后跨度的平均值为66.1793±10.0585mm.三组数据经两样本t检验P值均大于0.01结论：利用“3D-Cursor”技术以易识别的矢状面为对照，可以在横断面薄层MR图像连续层面上准确识别颞上沟，为颞上沟区域病灶的定位和外科手术入路案例的制定提供了解剖学依据。颞上沟的分段及多沟层面的浅析为经颞上沟手术入路和脑的发生发育学提供参考。第二部分：大脑颞上沟升段以及颞上沟外侧缘立体定位数据集的构建及回归浅析1．颞上沟升段立体定位数据集的构建目的：求得颞上沟升段在笛卡尔三维坐标系中的立体定位数据集。策略：上面陈述的29例健康成人颅脑横断层MRI数据经格式转化导入Photoshop软件，经图象旋转、坐标原点平移，使得设定的大脑空间坐标系X、Y轴在该层面上的投影线分别与软件操作界面的坐标轴x、y完全重合；以颞上沟升段在外表面的点为起始点，沿颞上沟向内x值每隔3mm取点，读取、记录各取样点的x、y坐标值，z值为所在层面距离零层面的数目与层距的乘积。所有取样点坐标组成颞上沟升段在三维坐标系中的立体定位数据集。结果：构建颞上沟升段在三维坐标系中的立体定位数据集结论：颞上沟升段与笛卡尔三维坐标系有相对稳定的位置相关性。本探讨构建的“颞上沟升段立体定位数据集”预期对于立体定向神经外科、介入放射治疗及微创神经外科等有较大的临床运用价值；同时，可以为神经生理功能、人类学等方面的探讨提供形态学基础。2．颞上沟外表面的投影图及拟合曲线方程浅析目的：计算颞上沟的外表面在冠状面和矢状面上投影图及其拟合曲线方程。策略：以大脑联合间径中点为原点，前后联合间径与Y轴重叠建立笛卡儿三维坐标系；29例健康成人（无神经系统疾病、精神病史及其家族史），以AC-PC为扫描基线，扫描层厚2.5mm，层距0.5mm，采集颅脑横断层MRI的T1W的Dicom3.0格式数据。数据经格式转化导入Photoshop软件，读取、记录每一层面上颞上沟最外侧点的三维坐标值，z值的求得同前；利用spss16.0统计软件求解其在各投影方向上的拟合曲线方程。结果：颞上沟外侧缘在冠状面及矢状面上的投影图能够反映颞论文导读：
上沟的特点，求出了颞上沟外侧缘在各投影平面上的直线和曲线回归方程：（1）在横断面上的拟合曲线方程左侧：X=－0.0006Y3－0.011Y2~－0.162~Y＋64.812（R=0.821,R~2=0.673,S=4.253,P0.01）右侧：X=0.0004Y~3＋0.010Y~2＋0.195Y－64.004（R=0.846,R~2=0.715,S=3.799,P0.01）（2）在冠状面上的拟合曲线方程左侧：X=0.0004Z~3－0.017Z2－0.010Z＋61.158（R=0.709,R~2=0.503,S=5.249,P0.01）右侧：X=0.0003Z~3＋0.016Z~2－0.138Z－61.966（R=0.714,R~2=0.510,S=4.980,P0.01）（3）在矢状面上的拟合曲线方程左侧：Y=0.001Z~3＋0.002Z~2－2.310Z－12.430（R=0.907,R~2=0.823,S=13.463,P0.01）右侧：Y=0.001Z~3＋0.008Z~2－1.959Z－11.502（R=0.894,R~2=0.799,S=13.108,P0.01）结论：颞上沟外侧缘回归方程的相联系数均较高，反映了其较高的拟合度，表明颞上沟的走行具有较大的稳定性。这在脑的发育学、人类学、体质测量学等方面具有一定的科学价值第三部分：大脑颞上沟的三维重建及可视化目的：重建颞上沟的三维可视化模型，为微创手术、介入放射、精神外科及解剖学教学提供可视化模型。策略：在微型计算机上，1例正常成人（无神经系统疾病、精神病史及其家族史）颅脑冠状位2mm薄层MRI扫描数据以Dicom3.0格式直接导入3D-doctor软件，人工分割侧脑室、颞上沟、大脑纵裂及大脑表面，分别以不同颜色标识，以复杂面重建策略对上面陈述的四者同时进行三维重建。结果：成功重建了颞上沟在整脑中的三维可视化模型，展现了颞上沟在活体脑中的形态、位置及毗邻联系。模型可任意方位旋转，便于以各个方向观察。结论：运用MRI数据建立颞上沟的三维模型，可以以不同角度观察颞上沟三维形态、空间位置及其与周围重要结构的毗邻联系，并可以在模型上进行三维解剖学的侧量，这在解剖学教学、立体定向精神外科、介入放射等方面有运用价值。关键词：端脑论文颞上沟论文断层影像解剖学论文连合间径论文立体定位论文三维可视化论文平面回归浅析论文立体定向神经外科论文介入放射学论文磁共振论文非对称性论文显微外科论文
本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。中文摘要5-9
Abstract9-14
前言14-20
第一部分 基于连合间径定位系统的大脑颞上沟断层影像解剖学20-41
材料与策略20-22
结果22-33
讨论33-38
参考文献38-41
第二部分 大脑颞上沟升段以及颞上沟外侧缘立体定位数据集的构建及回归浅析41-67
材料与策略41-42
结果42-63
讨论63-66
参考文献66-67
第三部分 大脑颞上沟的三维重建与可视化67-83
材料与策略67-69
结果69-76
讨论76-81
参考文献81-83
结论83-84
本课题探讨的革新点及作用84
继续探讨方向84-85
致谢85-86
附录86-96
A 英文缩略词表86-87
B 个人简历87-88
C 综述88-96
参考文献93-96
摘要：探讨背景：随着显微神经外科技术的提升和神经影像技术的进展，当代神经外科已经转变了经典神经外科的传统开颅方式，向以病灶为中心的个体化、微创性手术入路进展，而微创手术的基础是术前对病变的精确定位。自20世纪80年代以来，磁共振成像技术的进展使得无创的活体脑结构探讨成为可能。为适应基于立体定向技术的功能神经外科、微创神经外科以及神经放射外科等的快速进展，计算机辅助的影像引导下立体定向和介入放射技术为大脑皮层病变的微侵袭治疗提供了现实途径。对大脑重要脑沟进行三维定位及可视化探讨，将为脑内微小病灶的精确定位、手术案例的拟定、微创技术的实施提供形态学依据。颞上沟（Superior temporal sulcus，STS）是大脑外侧面相当恒定的脑沟之一，位于大脑外侧面，为颞上回与颞下回的界限，前起颞极，后至角回，由前下向后上走行，与外侧沟水平部几乎平行。颞上沟周围有着重要的皮质功能区，颞上沟在外侧面有大脑中动脉的重要分支围绕。颞上沟内侧有很多重要结构,例如侧脑室颞角、海马结构等等。上面陈述的区域是脑感染、肿瘤、血管性病变的好发部位。由此，颞上沟在断面上的准确识别及其在三度空间中的精确定位是颞上沟周围区域病变的影像定位诊断、立体定向及微创神经外科手术等的解剖学基础。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，满足脑功能分区探讨和脑外科进展的需求。然而关于颞上沟精确的三维空间定位、颞上沟的非对称性、颞上沟在大脑中的三维可视化模型构建的探讨尚未见报道。鉴于此,本探讨选取29例无神经、精神病史国人的MRI图像，对其颞上沟的形态位置及侧别差别进行统计浅析；在基于连合间径的笛卡尔三维坐标系中测量颞上沟的立体定位数据集，求得其在此坐标系中的平面回归方程；构建基于断层影像的颞上沟在整脑中的三维可视化模型，为探讨颞上沟区域的的临床影像学、立体定向外科、介入放射及微创外科等提供量化解剖学资料。第一部分：基于连合间径定位系统的大脑颞上沟断层影像解剖学目的：通过探讨以AC-PC线为扫描基线的活体MR图像，探讨大脑颞上沟在横断面及矢状面上的形态特点策略：29例健康常人志愿者颅脑，以大脑连合间径为扫描基线(AC-PC线)，行横断层3mm薄层及矢状面7mmMR扫描。在微型计算机上将扫描数据以Dicom3.0格式导入eFilm2.1工作站，利用“3D-Cursor”技术以易识别的矢状面为对照，观察颞上沟在连续横断层面上的形态及位置；对颞上沟在断面上进行分段；对颞上沟在横断面上体现为多沟的层面进行统计浅析。结果：能够在薄层MR图像连续层面上准确识别颞上沟，并得出颞上沟的形态及位置规律：1.颞上沟在断面上的分段在矢状面上可以分为水平段及升段，二者之间出现显著的拐点，在横断面上的颞上沟各段位置为（1）水平段范围均值：左侧Z=-27.10~2.28mm右侧Z=-26.48~2.07mm；（2）升段范围均值：左侧Z=2.28~36.41mm右侧Z=2.07~36.41mm2．颞上沟拐点及多沟体现的统计（1）颞上沟拐点三维坐标值：左侧：X±S=51.78±6.6221mm，Y±S=-34.90±8.1627mm，Z±S=2.06±3.1309mm右侧：X±S=-53.20±7.3935mm，Y±S=-28.34±8.8218mm，Z±S=2.24±3.1346mm（2）颞上沟在横断面上多沟体现两侧无显著差别性3．笛卡尔坐标系中颞上沟水平段在Y轴上的最前与最后点的位置范围及前后跨度左侧：最前点Y的平均坐标值为32.2310±3.5072mm，最后点Y的平均坐标值为-38.3207±9.2233mm，在Y轴前后跨度的平均值为70.5517±10.2311mm.右侧：最前点Y的平均坐标值为34.0448±3.6126mm，最后点Y的平均坐标值为-32.1345±9.1437mm，在Y轴前后跨度的平均值为66.1793±10.0585mm.三组数据经两样本t检验P值均大于0.01结论：利用“3D-Cursor”技术以易识别的矢状面为对照，可以在横断面薄层MR图像连续层面上准确识别颞上沟，为颞上沟区域病灶的定位和外科手术入路案例的制定提供了解剖学依据。颞上沟的分段及多沟层面的浅析为经颞上沟手术入路和脑的发生发育学提供参考。第二部分：大脑颞上沟升段以及颞上沟外侧缘立体定位数据集的构建及回归浅析1．颞上沟升段立体定位数据集的构建目的：求得颞上沟升段在笛卡尔三维坐标系中的立体定位数据集。策略：上面陈述的29例健康成人颅脑横断层MRI数据经格式转化导入Photoshop软件，经图象旋转、坐标原点平移，使得设定的大脑空间坐标系X、Y轴在该层面上的投影线分别与软件操作界面的坐标轴x、y完全重合；以颞上沟升段在外表面的点为起始点，沿颞上沟向内x值每隔3mm取点，读取、记录各取样点的x、y坐标值，z值为所在层面距离零层面的数目与层距的乘积。所有取样点坐标组成颞上沟升段在三维坐标系中的立体定位数据集。结果：构建颞上沟升段在三维坐标系中的立体定位数据集结论：颞上沟升段与笛卡尔三维坐标系有相对稳定的位置相关性。本探讨构建的“颞上沟升段立体定位数据集”预期对于立体定向神经外科、介入放射治疗及微创神经外科等有较大的临床运用价值；同时，可以为神经生理功能、人类学等方面的探讨提供形态学基础。2．颞上沟外表面的投影图及拟合曲线方程浅析目的：计算颞上沟的外表面在冠状面和矢状面上投影图及其拟合曲线方程。策略：以大脑联合间径中点为原点，前后联合间径与Y轴重叠建立笛卡儿三维坐标系；29例健康成人（无神经系统疾病、精神病史及其家族史），以AC-PC为扫描基线，扫描层厚2.5mm，层距0.5mm，采集颅脑横断层MRI的T1W的Dicom3.0格式数据。数据经格式转化导入Photoshop软件，读取、记录每一层面上颞上沟最外侧点的三维坐标值，z值的求得同前；利用spss16.0统计软件求解其在各投影方向上的拟合曲线方程。结果：颞上沟外侧缘在冠状面及矢状面上的投影图能够反映颞论文导读：
上沟的特点，求出了颞上沟外侧缘在各投影平面上的直线和曲线回归方程：（1）在横断面上的拟合曲线方程左侧：X=－0.0006Y3－0.011Y2~－0.162~Y＋64.812（R=0.821,R~2=0.673,S=4.253,P0.01）右侧：X=0.0004Y~3＋0.010Y~2＋0.195Y－64.004（R=0.846,R~2=0.715,S=3.799,P0.01）（2）在冠状面上的拟合曲线方程左侧：X=0.0004Z~3－0.017Z2－0.010Z＋61.158（R=0.709,R~2=0.503,S=5.249,P0.01）右侧：X=0.0003Z~3＋0.016Z~2－0.138Z－61.966（R=0.714,R~2=0.510,S=4.980,P0.01）（3）在矢状面上的拟合曲线方程左侧：Y=0.001Z~3＋0.002Z~2－2.310Z－12.430（R=0.907,R~2=0.823,S=13.463,P0.01）右侧：Y=0.001Z~3＋0.008Z~2－1.959Z－11.502（R=0.894,R~2=0.799,S=13.108,P0.01）结论：颞上沟外侧缘回归方程的相联系数均较高，反映了其较高的拟合度，表明颞上沟的走行具有较大的稳定性。这在脑的发育学、人类学、体质测量学等方面具有一定的科学价值第三部分：大脑颞上沟的三维重建及可视化目的：重建颞上沟的三维可视化模型，为微创手术、介入放射、精神外科及解剖学教学提供可视化模型。策略：在微型计算机上，1例正常成人（无神经系统疾病、精神病史及其家族史）颅脑冠状位2mm薄层MRI扫描数据以Dicom3.0格式直接导入3D-doctor软件，人工分割侧脑室、颞上沟、大脑纵裂及大脑表面，分别以不同颜色标识，以复杂面重建策略对上面陈述的四者同时进行三维重建。结果：成功重建了颞上沟在整脑中的三维可视化模型，展现了颞上沟在活体脑中的形态、位置及毗邻联系。模型可任意方位旋转，便于以各个方向观察。结论：运用MRI数据建立颞上沟的三维模型，可以以不同角度观察颞上沟三维形态、空间位置及其与周围重要结构的毗邻联系，并可以在模型上进行三维解剖学的侧量，这在解剖学教学、立体定向精神外科、介入放射等方面有运用价值。关键词：端脑论文颞上沟论文断层影像解剖学论文连合间径论文立体定位论文三维可视化论文平面回归浅析论文立体定向神经外科论文介入放射学论文磁共振论文非对称性论文显微外科论文
本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。中文摘要5-9
Abstract9-14
前言14-20
第一部分 基于连合间径定位系统的大脑颞上沟断层影像解剖学20-41
材料与策略20-22
结果22-33
讨论33-38
参考文献38-41
第二部分 大脑颞上沟升段以及颞上沟外侧缘立体定位数据集的构建及回归浅析41-67
材料与策略41-42
结果42-63
讨论63-66
参考文献66-67
第三部分 大脑颞上沟的三维重建与可视化67-83
材料与策略67-69
结果69-76
讨论76-81
参考文献81-83
结论83-84
本课题探讨的革新点及作用84
继续探讨方向84-85
致谢85-86
附录86-96
A 英文缩略词表86-87
B 个人简历87-88
C 综述88-96
参考文献93-96