大腦海馬-穹窿投射的三維MRI形態(tài)學、立體定位分析及可視化研究.pdf

1、研究背景：當代神經(jīng)外科已經(jīng)改變了傳統(tǒng)的開顱方式，向個體化微創(chuàng)性手術(shù)入路方向發(fā)展，而微創(chuàng)手術(shù)的基礎(chǔ)是術(shù)前對病變的精確定位。隨著立體定向外科和磁共振成像技術(shù)的發(fā)展，無創(chuàng)的活體腦結(jié)構(gòu)研究成為可能。
　　大腦海馬屬于原皮質(zhì)，位于顳葉的內(nèi)側(cè)面?zhèn)龋M成側(cè)腦室顳角底及內(nèi)側(cè)壁。海馬分頭、體、尾；頭部膨大，體尾部逐漸向上彎曲變細，與穹窿腳相連續(xù)。穹窿貼附于胼胝體下緣，是連接海馬和乳頭體之間的神經(jīng)纖維，是海馬主要的傳出纖維；其起自顳角底部，由穹窿傘、

2、穹窿腳、穹窿體、穹窿柱構(gòu)成。
　　目前國內(nèi)外學者對海馬的研究主要集中在海馬的發(fā)育、解剖、功能、及相關(guān)病變，而關(guān)于海馬的精確立體定位、MRI形態(tài)學，及海馬-穹窿投射在大腦中的三維可視化模型構(gòu)建尚未見報道。鑒于此，本研究選取無神經(jīng)、精神病史成年男、女性各20例的MRI圖像，對海馬-穹窿投射的MRI形態(tài)及其與比鄰結(jié)構(gòu)的關(guān)系進行分析,為腦的發(fā)生、發(fā)育解剖學提供參考；構(gòu)建基于連合間徑的笛卡爾三維坐標系中海馬最外點及最內(nèi)點的立體定位數(shù)據(jù)集，求

3、得其在此坐標系中的平面回歸方程，為立體定向外科、介入放射定位及臨床神經(jīng)微創(chuàng)外科的術(shù)前評估等提供解剖學參考；構(gòu)建海馬-穹窿投射在整腦中的三維可視化模型，為研究虛擬手術(shù)的技術(shù)路徑奠定了解剖學基礎(chǔ)。
　　第一部分海馬-穹窿投射的MRI形態(tài)學研究
　　目的：詳細描述海馬-穹窿投射的MRI形態(tài)學及其與比鄰結(jié)構(gòu)的關(guān)系和規(guī)律，觀察、分析男、女性左右側(cè)海馬在冠狀面及橫斷面上的映射關(guān)系。
　　方法：40例健康成人志愿者顱腦，男性20例，

4、女性20例，以大腦連合間徑(AC-PC線)為掃描基線行薄層 MR掃描，獲取橫斷層2mm、矢狀面2mm及冠狀面2mmT1MR圖像，在微型計算機上將掃描數(shù)據(jù)以Dicom3.0格式導入eFilm2.1工作站，利用“3D-Cursor”技術(shù)以易識別的矢狀面為對照，觀海馬-穹窿投射在連續(xù)橫斷層面及冠狀面上的形態(tài)及位置；觀察其形態(tài)學特征。
　　結(jié)果：得出海馬-穹窿投射 MRI形態(tài)學特點，并在 MRI斷層圖像上標注各解剖結(jié)構(gòu)的名稱，統(tǒng)計了男、女

5、性左右側(cè)海馬在冠狀面及橫斷面上的映射左右側(cè)差異及性別差異。
　　結(jié)論：海馬-穹窿投射的MRI形態(tài)學特征及其與比鄰結(jié)構(gòu)的關(guān)系及男、女性左右側(cè)海馬在冠狀面及橫斷面上的映射關(guān)系，為影像診斷及介入治療提供可靠的基礎(chǔ)理論支持。
　　第二部分海馬最外點及最內(nèi)點立體定位數(shù)據(jù)集及相關(guān)分析
　　1.海馬最外點及最內(nèi)點立體定位數(shù)據(jù)集構(gòu)建并進行曲線擬合
　　目的：獲得海馬內(nèi)外側(cè)緣基于連合間經(jīng)定位體系中的立體定位數(shù)據(jù)集，并進行曲線擬合求

6、得擬合方程。
　　方法：上述20例男性、20例女性健康成人顱腦橫斷層 MRI數(shù)據(jù)經(jīng)格式轉(zhuǎn)化導入Photoshop軟件，經(jīng)圖像旋轉(zhuǎn)、坐標原點平移，使得設(shè)定的大腦空間坐標系 X、Y軸在該層面上的投影線分別與軟件操作界面的坐標軸x、y完全重合；測量每個層面上海馬的最外點及最內(nèi)點讀取、記錄各取樣點的x、y坐標值，z值為所在層面距離零層面的數(shù)目與層距的乘積。采用SPSS17.0軟件求的海馬內(nèi)外側(cè)在冠狀面及矢狀面投影的擬合曲線并求得方程。

7、r>　　結(jié)果：得到正常成年男性及女性海馬內(nèi)外側(cè)緣在大腦中的三維空間中立體定位數(shù)據(jù)集，以及在冠狀面、矢狀面的投影平面的直線及曲線回歸方程。
　　結(jié)論：男、女性海馬內(nèi)外側(cè)緣立體定位數(shù)據(jù)集的構(gòu)建及冠狀面及矢狀面的擬合曲線方程為立體定向外科的手術(shù)設(shè)計及腦功能研究提供參考，使海馬內(nèi)外側(cè)緣的變化規(guī)律用數(shù)學模型進行模擬得以實現(xiàn)，提高對大腦結(jié)構(gòu)進一步認識。
　　2.連續(xù)橫斷面上雙側(cè)海馬面積及雙側(cè)海馬內(nèi)外側(cè)點距正中矢狀面距離的分析
　　

8、目的：探討連續(xù)橫斷面上雙側(cè)海馬面積及海馬內(nèi)外側(cè)點距正中矢狀面距離的關(guān)系。方法：20例男性及20例女性健康成人顱腦橫斷層 MRI數(shù)據(jù)經(jīng)格式轉(zhuǎn)化導入Photoshop軟件進行測量，得出左右側(cè)海馬面積及距正中矢狀面距離，并對男性20例，女性20例左右兩側(cè)同時出現(xiàn)海馬的層面運用SPPSS17.0統(tǒng)計軟件分析兩側(cè)海馬面積、距離的差異。
　　結(jié)果：當 Z＞-16mm男、女性左右側(cè)海馬面積以左側(cè)大于右側(cè)面積為主，但差異無統(tǒng)計學意義，當 Z≤-1

9、6mm男、女性以右側(cè)大于左側(cè)面積為主，差異也無統(tǒng)計學意義；男性及女性左右側(cè)海馬在橫斷面上最外點距正中矢狀面的距離均是Z=-12mm達到最大距離，且左側(cè)海馬離正中矢狀面的距離較右側(cè)稍大，仍然無統(tǒng)計學意義；男、女性左右側(cè)海馬最內(nèi)點在橫斷面均是Z=6mm時離正中矢狀面的距離最近，隨著 Z值得的減小距正中矢狀面距離也逐漸增大，各層面主要以左側(cè)距正中矢狀面的距離大于右側(cè)，無統(tǒng)計學意義。
　　結(jié)論：探討雙側(cè)海馬在連續(xù)橫斷面上面積及雙側(cè)海馬內(nèi)、

10、外側(cè)點距正中矢狀面距離的的變化規(guī)律及側(cè)別存在差異，并進行統(tǒng)計分析，由此是否可以認為雙側(cè)海馬存在對稱性，有待于我們加大樣本量進一步研究。
　　第三部分大腦海馬-穹窿投射的三維重建與可視化
　　目的：重建海馬-穹窿投射的三維可視化模型，為微創(chuàng)手術(shù)、介入放射、精神外科及解剖學教學提供可視化模型。
　　方法：在微型計算機上，3例正常成人（無神經(jīng)、精神病史及家族史）顱腦冠狀位2mm薄層MRI掃描數(shù)據(jù)以Dicom3.0格式直接導入

11、3D-doctor軟件，人工分割海馬、穹窿、乳頭體、側(cè)腦室及大腦表面，分別以不同顏色標識，以復雜面重建方法對上述者同時進行三維重建。
　　結(jié)果：成功重建了海馬-穹窿投射在整腦中的三維可視化模型，展現(xiàn)了海馬-穹窿投射在活體腦中的形態(tài)、位置及毗鄰關(guān)系。模型可任意方位旋轉(zhuǎn)，便于從各個方向觀察。
　　結(jié)論：應(yīng)用活體MRI數(shù)據(jù)建立海馬-穹窿投射的三維模型，可以從不同角度觀察海馬-穹窿投射三維形態(tài)、空間位置及其與周圍重要結(jié)構(gòu)的毗鄰關(guān)系，