数字化人体大脑坐标系的建立及三维测量

目的 构建临床常用的大脑三维空间坐标系,并对人体大脑各结构进行空间定位和三维测量.方法 采用低温冷冻铣切技术采集人体大脑的横断层图像,用课题组自行开发的软件,在分割、重建后的三维模型上,建立三维空间坐标系,进行人脑各结构在空间中的准确定位和三维测量.结果 建立了以前后连合间线的中点为原点的大脑三维空间坐标系,并对原始数据进行重新采样,生成了与新坐标系相匹配的人体大脑数据集,并测量了大脑主要结构的大小及空间坐标.结论 在计算机上寻找坐标原点,构建新的坐标系,为大脑坐标系构建提供了一种新的方法和研究手段.所获得的数字化可视人体大脑主要结构的体积等测量数据真实可靠,为构建大脑解剖模型积累了定量资料.     

基于可视人的帕金森病手术靶点核团定位初步研究

目的利用中国首例女性可视人(Chinese visible humanⅡ,CVH2)头部连续断层图像数据集,为帕金森病深部脑电刺激术前的底丘脑核定位提供参考。方法选取CVH2头部连续断层彩色图像并建立大脑标准空间坐标系,通过颅内常用定位标志-前后连合将21例健康成年人头部横断位和冠状位3.0T核磁共振成像T2序列图像配准到CVH2大脑标准空间中,利用与底丘脑核毗邻的红核中心坐标来检验配准精度以及该定位方法的可行性。结果使用该方法定位21例核磁共振成像图像中左右红核的X、Y、Z坐标平均误差(及标准差)为:X方向上为0.33 mm(0.21)、0.40 mm(0.25),Y方向上为0.52 mm(0.39)、0.44 mm(0.36),Z方向上为0.64 mm(0.43)、0.64 mm(0.41)。经配准后两者红核中心的X、Y、Z坐标值均无显著性差异(P>0.05)。结论利用CVH2头部连续断层图像数据集,经与核磁共振成像图像进行空间配准后对定位与底丘脑核毗邻的红核中心具有较高精度,能够为帕金森病深部脑电刺激术前的底丘脑核定位提供参考。     

A preliminary study on operation target localization of Parkinson' s disease based on Chinese visible human

目的 利用中国首例女性可视人(Chinese visible humanⅡ,CVH2)头部连续断层图像数据集,为帕金森病深部脑电刺激术前的底丘脑核定位提供参考.方法 选取CVH2头部连续断层彩色图像并建立大脑标准空间坐标系,通过颅内常用定位标志-前后连合将21例健康成年人头部横断位和冠状位3.0T核磁共振成像T2序列图像配准到CVH2大脑标准空间中,利用与底丘脑核毗邻的红核中心坐标来检验配准精度以及该定位方法的可行性.结果 使用该方法定位21例核磁共振成像图像中左右红核的X、Y、Z坐标平均误差(及标准差)为:X方向上为0.33 mm(0.21)、0.40 mm(0.25),Y方向上为0.52 mm(0.39)、0.44 mm(0.36),Z方向上为0.64 mm(0.43)、0.64 mm(0.41).经配准后两者红核中心的X、Y、Z坐标值均无显著性差异(P＞0.05).结论 利用CVH2头部连续断层图像数据集,经与核磁共振成像图像进行空间配准后对定位与底丘脑核毗邻的红核中心具有较高精度,能够为帕金森病深部脑电刺激术前的底丘脑核定位提供参考.     

大脑扣带回皮层的三维重建及可视化

目的建立健康成人活体MR图像的大脑扣带回皮层三维可视化模型,为脑立体定向微创手术提供扣带回皮层及邻近区域解剖学模型。方法选取1名健康成年女性颅脑薄层冠状位MR图像数据,将其导入3D-Doctor软件,并使用手工分割方法建立大脑扣带回皮层、侧脑室、大脑纵裂和大脑外表面轮廓的三维重建模型。结果成功构建大脑扣带回皮层三维可视化图像,成功显示大脑扣带皮层、侧脑室、大脑纵裂和大脑外表面的立体结构形态及与邻近脑组织结构关系。结论大脑扣带回皮层的三维可视化模型的构建对扣带回解剖结构的识别、脑立体定向手术设计、扣带回皮层区域病变定位诊断和功能研究有重要价值。     

大脑中央前沟立体定位数据集的构建及其平面投影回归分析

目的: 构建大脑中央前沟基于连合间径(AC-PC)定位体系中的立体定位数据集及其平面投影回归方程。方法: 将30名健康成年人颅脑横断层MRI数据经格式转化导入Photoshop CS软件包,经过严格的图像配准,建立以AC-PC 中点为原点的三维立体坐标系,从中央前沟最外侧点为起始点,向内取X绝对值为3 mm倍数点为取样点,测量、记录该点坐标的X、Y值,Z值为所在层面图像距离 AC-PC 平面的层数与层间距的乘积,所有取样点坐标值构成中央前沟在三维坐标系中的立体定位数据集。对所获得的数据进行统计,求解其空间拟合平面回归方程。结果: 成功构建大脑中央前沟在三维坐标系中的立体定位数据集及其在空间各平面上的投影回归方程。结论: 大脑中央前沟与设定的大脑空间坐标系有相对稳定的定位相关性,构建大脑中央前沟立体定位数据集预期中央前沟邻近区域病灶的立体定向神经外科、介入放射治疗及微创神经外科等有较大的临床应用价值,同时在人类学、体质测量学等方面具有一定科学价值。     

大脑岛叶脑沟立体定位数据集的构建及平面回归分析

目的:构建岛叶重要脑沟基于连合间径定位体系中的立体定位数据集及其平面投影回归方程。方法:30名健康成人颅脑以连合间径(AC-PC)为扫描基线,获得的横断层MRI数据经格式转化后导入Photoshop软件,经过严格的图像配准,建立以AC-PC中点为原点的三维坐标系,获得大脑横断面图像上结构的三维立体坐标值,其中X值和Y值可直接在软件中读取,Z值为图像距离AC-PC平面的层数乘以图像层厚的积,分别测量岛叶中央沟最内侧点、前环岛沟和下环岛沟的坐标值,所有取样点坐标值组成岛叶脑沟在三维坐标系中的立体定位数据集。运用SPSS13.0软件,对所获得的数据进行统计,求解出在水平面、冠状面和矢状面上投影的回归方程。结果:成功构建岛叶中央沟、前、下环岛沟在三维坐标系中的立体定位数据集及各岛沟在各平面上的投影回归方程。结论:岛叶中央沟及前、下环岛沟进行立体定位数据集的构建,为立体定向和功能神经外科、三维放射治疗的应用提供解剖学基础;同时对于揭示位于大脑基底部岛叶及深部区域的发生、发育等形态学规律有重要的意义。     

大脑岛叶脑沟立体定位数据集的构建及平面回归分析

目的：构建岛叶重要脑沟基于连合间径定位体系中的立体定位数据集及其平面投影回归方程.方法：30名健康成人颅脑以连合间径（AC-PC）为扫描基线,获得的横断层MRI数据经格式转化后导入Photoshop软件,经过严格的图像配准,建立以AC-PC中点为原点的三维坐标系,获得大脑横断面图像上结构的三维立体坐标值,其中X值和Y值可直接在软件中读取,Z值为图像距离AC-PC平面的层数乘以图像层厚的积,分别测量岛叶中央沟最内侧点、前环岛沟和下环岛沟的坐标值,所有取样点坐标值组成岛叶脑沟在三维坐标系中的立体定位数据集.运用SPSS13.0软件,对所获得的数据进行统计,求解出在水平面、冠状面和矢状面上投影的回归方程.结果：成功构建岛叶中央沟、前、下环岛沟在三维坐标系中的立体定位数据集及各岛沟在各平面上的投影回归方程.结论：岛叶中央沟及前、下环岛沟进行立体定位数据集的构建,为立体定向和功能神经外科、三维放射治疗的应用提供解剖学基础;同时对于揭示位于大脑基底部岛叶及深部区域的发生、发育等形态学规律有重要的意义.     

大脑中央前沟的三维重建与可视化研究

目的:为大脑中央前沟邻近区域立体定向、介入放射及微创外科等提供三维可视化模型。方法:6名健康志愿者颅脑薄层MRI扫描数据,利用3D-Doctor软件包,采用面重建法对人工分割后并用不同颜色标识的大脑中央前沟、大脑纵裂、侧脑室以及大脑外表面轮廓行三维重建。结果:首次成功重建健康国人大脑中央前沟在整脑中的三维可视化模型。模型可以任意方位旋转,可从不同角度观察中央前沟三维立体形态、其在大脑中的空间位置以及其与周围重要结构毗邻关系。结论:基于MRI资料的人脑结构数字化、可视化的三维重建具有可行性。在神经解剖学研究、立体定向神经外科导航手术、远程诊治及网上多媒体教学等领域将具有良好的应用价值。     

头颅MRI立体定位坐标系及中央沟定位图谱的构建

目的探讨基于标准头颅MRI的立体定位方法,验证定位精度。方法31例头颅连续MRI断层扫描数据,以Dicom 3.0格式导入eFlim 2.1工作站并以JPG格式导出,后者再导入Photoshop软件。分别通过图像大小校正、图像旋转、坐标轴平移等步骤使系统坐标原点与大脑原点重合、系统Y轴与大脑连合间线重合,建立标准坐标系。通过软件坐标直接读取功能获得断层上X、Y坐标值。Z值由所在层面距离双连合层面层数及层厚乘积决定。选取前连合后缘中点、后连合前缘中点的坐标值、两点距离等作为验证,在建立的立体定位坐标系中,计算连合间径长度并与eFilm软件直接测量结果对照。结果31例头颅连续MRI断层扫描数据均实现准确三维立体定位,制定定位图谱。2种方法测得的连合间径长度一致。结论基于标准头颅MRI的立体定位法可以应用于大脑中央沟三维立体定位的研究。     

国人脑室系统立体定位研究

通过45例正常成人脑标本,以连合间径及其中点为基准建立脑内第一(三维)坐标系统,并以第四脑室底和顶点为基准建立第二坐标系统,以三维坐标的形式观测脑室系统重要参考点与径线的位置,并通过大脑三维连续切片和计算机技术,求得正常侧脑室轮廓平均轨迹和各部分中心点的坐标值及变异范围。测得侧脑室平均容积为6.30ml,室间孔中心点位于AC—PC线上平均5.31mm,AC点后1.19mm。第三脑室宽径平均为3.90mm。中脑导水管平均长11.25mm,水平部与垂直部夹角平均为160±