大脑中央后回的计算神经影像解剖学及三维可视化

发布时间：2017-03-30 15:22

  本文关键词：大脑中央后回的计算神经影像解剖学及三维可视化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：研究背景:计算机辅助神经影像学和脑立体定位技术及介入放射技术的快速发展使解剖学家们对人脑结构的形态、定位、相互关系以及各种变异进行了大量深入的研究,并得到了一系列有价值的成果。近20年来,脑科学吸纳、融汇了大量来自不同学科的知识、技术力量,得到了快速的发展。尤其是计算科学和数学领域的新方法、新技术的加入,使脑科学的研究进入了活体定量分析、数学建模、虚拟现实与可视化的时期。中央后回又被称为中央后升回,位于中央沟和中央后沟之间,其前界为走形连续且恒定的中央沟,其尾侧界为中央后下沟和中央后上沟,中央后回的下端与中央前下回相连接,并可被中央下后沟所横越。中央后沟常分为上下两部分,其上端多达半球上缘,内侧端多呈分叉状[5],分叉的中央后沟包绕边缘支外侧端的征象称分叉中央后沟征,左半球占88%,右半球占72%[6],下端约半数抵达外侧沟,顶内沟通常起始于其中点或其上端。中央下后沟起于外侧裂,终止于岛盖顶部,在其上形成小切迹。脑功能研究基础是精确的脑解剖分区、定位,及其关联。临床诊疗的微创化也对脑结构精确分区和定位提出了更高的要求。本课题拟采用MRI成像技术,以大脑前联合、后联合连线的中点作为原点,前后联合线的延长线作为Y轴,过原点作X轴和Z轴,建立三维坐标系,在42位活体脑的中央后回进行立体定位研究,建立大脑中央后回三维立体定位数据集,在所测得数据集中计算出中央后回的曲线回归方程,在3D-DOCTOR软件中重建中央后回和整脑的三维可视化模型,为揭示其形态学规律、空间定位规律、性别和侧别差异性的规律提供解剖学资料。第一部分大脑中央后回的MRI形态学研究目的:通过基于AC-PC连线为扫描基线的活体薄层MR图像,探讨大脑中央后回在横断面上的形态特征及走行规律;方法:男20例,女22例健康成人志愿者颅脑,以大脑间径(AC-PC线)为扫描基线,行横断层2mm T1MR扫描。在微型计算机上将图像数据以Dicom3.0格式导入e Film3.4工作站。应用“3D-Cursor”技术识别大脑中央后回在连续横断面上的形态及位置。观察、统计中央后回形态特征;结果:通过e Film软件中的连续追踪和三维定标技术可以方便、准确的在MRI中定位中央后回在横断面、矢状面和冠状面的位置。结论:连续追踪法、三维定标法辅以形态特征识别法可用于大脑中央后回断层影响解剖学研究,为中央后回在MRI上进一步立体定位研究提供了形态学的识别依据,为中央后回区的病灶定位提供方法依据。第二部分:中央后回立体定位数据集的构建及拟合曲线方程目的:构建中央后回前壁和后壁起、止点在基于前、后联合间径坐标系中测得的立体数据集;在SPSS统计软件中计算出中央后回在横断面和冠状面起点和终点投影图;计算出中央后回起、止点的回归曲线和回归方程。方法:将42例健康成人志愿者颅脑横断面MRI图像数据以JPG格式导出,再将其导入Photoshop,应用Photoshop图片处理功能,使系统坐标原点与前后联合中线中点重合系统Y轴与大脑前后联合间线重合,建立标准笛卡尔坐标系,通过Photoshop软件坐标直接读取功能,获得断层中央后回前后壁起、至点的上(X、Y)值,Z值由所在层面距离大脑原点层面间层数与层厚积,所测得的坐标值即中央后回前后壁起、止点在三维坐标系中的立体定位数据集,将这些数据在SPSS17统计软件中计算出横断面和冠状面的投影图及回归方程和回归曲线。结果:测量得出中央后回前后壁起、止点的立体数据集,统计绘制了中央后回在横断面的投影图像;计算出中央后回的回归曲线和回归方程。结论:(1)男性右侧中央后回前壁终点相对更远离正中线;(2)女性左侧中央后回起点相对更接近中线;(3)男性左侧中央后回前壁相对靠前。侧别上的差异可能由于左侧半球顶后部视觉性语言中枢(Wernicke区)和左侧额下回运动性语言中枢(Broca’s区)不对称有关,性别上的差异可能与男性的顶叶相对比女性的大有一定关系。第三部分大脑中央后回的三维立体重建与可视化模型目的:大脑中央后回的三维可视化模型的建立,为大脑中央后区立体定位、介入放射及微创神经外科导航等提供立体定向基础。方法:在图像处理计算机上,应用1例正常成人脑横断面MRI数据以Dicom格式导入3D-DOCTOR重建软件,人工手动分割出中央后回、中央前回、侧脑室、大脑纵裂及脑表面,不同组织分别标不同颜色,用面重建方法对所分割出的结构进行三维重建。结果:中央后回的三维重建可视化模型,可见中央后回位于大脑后外1/3,上部略向后倾斜、呈冠状位的新月形脑回,内侧端多分叉、外侧端呈“木偶脚”征,从图像上再现了中央后回的三维形态以及在大脑中与邻近重要功能区结构间的位置关系和在脑表面的空间位置,360°任意方位旋转观察。结论:通过3D重建技术,我们成功地实现了大脑中央后回和邻近功能区及感兴趣结构的同时显示。中央后回的重建模型可为中央后区病变临床定位、诊断提供应用价值。
【关键词】：中央后回 端脑 前、后联合间径 立体定位 三维可视化 回归平面分析 立体定向神经外科 介入放射学 微侵袭神经外科
【学位授予单位】：蚌埠医学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R322.8
【目录】：

• 中文摘要5-8
• Abstract8-12
• 前言12-15
• 参考文献14-15
• 第一部分 大脑中央后回的MRI形态学研究15-30
• 材料与方法15-19
• 1.仪器与设备15
• 2.主要软件系统15-16
• 3.数据来源16
• 4.研究方法16-19
• 结果19-26
• 讨论26-28
• 参考文献28-30
• 第二部分：中央后回立体定位数据集的构建及拟合曲线方程30-58
• 材料和方法30-32
• 1．仪器、设备、软件系统30
• 2.主要软件系统30-31
• 3.数据来源：同第一部分31
• 4.中央后回三维坐标值的获取、立体定位数据集的构建及回归分析31-32
• 5.中央后回空间拟合平面方程32
• 结果32-54
• 讨论54-56
• 参考文献56-58
• 第三部分 大脑中央后回的三维重建与可视化58-68
• 材料与方法58-60
• 1.主要仪器与设备58
• 2.主要软件系统58
• 3.样本数据58
• 4.方法 步骤58-60
• 结果60-64
• 讨论64-66
• 参考文献66-68
• 本课题研究创新之处68-69
• 附录69-81
• A 英文缩略词表69-70
• B 个人简介 论文发表及课题参与70-71
• C 综述71-81
• 参考文献79-81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 楼美清;卢亦成;丁学华;白如林;张光霁;胡国汉;骆纯;侯立军;王驹;;中央沟附近胶质瘤的手术治疗探讨[J];中国神经肿瘤杂志;2004年01期

2 张天一;廖达光;刘飞;刘浩;王知非;;顶叶入路显微手术切除左侧侧脑室三角区脑膜瘤[J];医学临床研究;2005年12期

3 沈宗文，林祥通，刘永昌，，滑炎卿;脑冠状位SPECT图像的皮质机能定位和大脑动脉的血液配布[J];临床医学影像杂志;1995年03期

4 楼美清,卢亦成,丁学华,白如林,张光霁,胡国汉,骆纯,侯立军,王驹;中央沟附近胶质瘤的诊断和手术治疗[J];中华神经外科杂志;2004年03期

5 李学记,万经海,李长元;镰旁脑膜瘤显微手术策略[J];中华神经外科杂志;2004年06期

6 张懋植,王磊,赵继宗,王嵘,李京生,齐巍;脑沟入路手术切除侧脑室三角区病变(附35例报告)[J];中国微侵袭神经外科杂志;2003年02期

  本文关键词：大脑中央后回的计算神经影像解剖学及三维可视化，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：277464