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：當代神經外科已經改變了傳統(tǒng)的開顱方式，向個體化微創(chuàng)性手術入路方向發(fā)展，而微創(chuàng)手術的基礎是術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的發(fā)展，無創(chuàng)的活體腦結構研究成為可能。
　　大腦海馬屬于原皮質，位于顳葉的內側面?zhèn)?，組成側腦室顳角底及內側壁。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、穹窿柱構成。
　　目前國內外學者對海馬的研究主要集中在海馬的發(fā)育、解剖、功能、及相關病變，而關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建尚未見報道。鑒于此，本研究選取無神經、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)及其與比鄰結構的關系進行分析,為腦的發(fā)生、發(fā)育解剖學提供參考；構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微創(chuàng)外科的術前評估等提供解剖學參考；構建海馬-穹窿投射在整腦中的三維可視化模型，為研究虛擬手術的技術路徑奠定了解剖學基礎。
　　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)學及其與比鄰結構的關系和規(guī)律，觀察、分析男、女性左右側海馬在冠狀面及橫斷面上的映射關系。
　　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構的名稱，統(tǒng)計了男、女

5、性左右側海馬在冠狀面及橫斷面上的映射左右側差異及性別差異。
　　結論：海馬-穹窿投射的MRI形態(tài)學特征及其與比鄰結構的關系及男、女性左右側海馬在冠狀面及橫斷面上的映射關系，為影像診斷及介入治療提供可靠的基礎理論支持。
　　第二部分海馬最外點及最內點立體定位數(shù)據(jù)集及相關分析
　　1.海馬最外點及最內點立體定位數(shù)據(jù)集構建并進行曲線擬合
　　目的：獲得海馬內外側緣基于連合間經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)經格式轉化導入Photoshop軟件，經圖像旋轉、坐標原點平移，使得設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軟件求的海馬內外側在冠狀面及矢狀面投影的擬合曲線并求得方程。

7、r>　　結果：得到正常成年男性及女性海馬內外側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。
　　結論：男、女性海馬內外側緣立體定位數(shù)據(jù)集的構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設計及腦功能研究提供參考，使海馬內外側緣的變化規(guī)律用數(shù)學模型進行模擬得以實現(xiàn)，提高對大腦結構進一步認識。
　　2.連續(xù)橫斷面上雙側海馬面積及雙側海馬內外側點距正中矢狀面距離的分析
　　

8、目的：探討連續(xù)橫斷面上雙側海馬面積及海馬內外側點距正中矢狀面距離的關系。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)經格式轉化導入Photoshop軟件進行測量，得出左右側海馬面積及距正中矢狀面距離，并對男性20例，女性20例左右兩側同時出現(xiàn)海馬的層面運用SPPSS17.0統(tǒng)計軟件分析兩側海馬面積、距離的差異。
　　結果：當 Z＞-16mm男、女性左右側海馬面積以左側大于右側面積為主，但差異無統(tǒng)計學意義，當 Z≤-1

9、6mm男、女性以右側大于左側面積為主，差異也無統(tǒng)計學意義；男性及女性左右側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，且左側海馬離正中矢狀面的距離較右側稍大，仍然無統(tǒng)計學意義；男、女性左右側海馬最內點在橫斷面均是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，各層面主要以左側距正中矢狀面的距離大于右側，無統(tǒng)計學意義。
　　結論：探討雙側海馬在連續(xù)橫斷面上面積及雙側海馬內、

10、外側點距正中矢狀面距離的的變化規(guī)律及側別存在差異，并進行統(tǒng)計分析，由此是否可以認為雙側海馬存在對稱性，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、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、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)、位置及毗鄰關系。模型可任意方位旋轉，便于從各個方向觀察。
　　結論：應用活體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構的毗鄰關系，