人脑纹状体的断面解剖及MRI形态观测

发布时间：2017-06-26 03:04

  本文关键词：人脑纹状体的断面解剖及MRI形态观测，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的和意义 一般认为帕金森病、亨廷顿病、抽动秽语综合征、精神分裂症等神经精神疾病均可能引起纹状体形态结构的改变。因此通过对正常状态纹状体形态学的研究，不仅有利于深入了解纹状体的正常形态及其数据，为临床应用提供解剖学基础，更有助于该类疾病的早期诊断、预后判断及疗效评价。 由于医学影像技术和断层解剖学的快速发展，对于上述疾病与纹状体的形态结构的变化的相关性，众多专家都进行了深入研究，可是由于研究对象、研究方法、样本量等的不同，结果也不大相同，不能形成一个统一并有效的标准，从某种程度上阻碍了研究成果在临床实践与诊治中的应用。正因为如此，本研究在对纹状体进行断面解剖学研究的基础上，通过采集健康成人活体纹状体磁共振图片，测量纹状体体积、面积、线性指标等多项数据，并对断面和MRI观测的数据进行对比研究，探讨断面与MRI纹状体的变化规律及其意义，以期为健康成年人纹状体形态数据的标准统一提供有价值的信息，，提高其在相关疾病临床诊疗中的应用。同时，本研究还运用交互式医学图像控制系统（Materialise’s Interactive Medical Image Control System，Mimics）10.0这一医学三维重建软件，建立纹状体的可视化三维动态模型，以便从三维角度为临床诊疗提供有关纹状体的正常形态学资料，为纹状体手术提供导航信息。本研究并尝试运用基于体素的形态学测量(voxel.based-morphometry,VBM)，即利用计算机根据不同体素之间的信号强度对比进行组织区域的自动分割，计算分割后的脑组织体积，为探索纹状体认知功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging,fMRI）奠定基础。 材料和方法 1采集人脑头部的横断面标本31例，均为正常成人（男17，女14，片厚5mm），选取纹状体显示较好的基底核层面对尾状核头、壳、苍白球、端脑、背侧丘脑等兴趣结构横、矢径和面积进行观测，并采集相关数据。 2选取100例（男性50例，女性50例）无神经精神疾患及头部其它病变成人，采用美国GE Signa HDxt3.0T MRI系统的三维快速扰相梯度回波序列((three-dimensional fast spoiled gradient-recalled，3D-FSPGR)获得全脑的水平位高分辨率三维结构图像，头部正交8通道相控阵线圈，扫描野包含整个大脑，扫描参数： TR8.3ms，TE3.3ms，TI400ms，翻转角12o，矩阵256×256，Nex1，Echo1/1,FOV24cm×18cm,层数156层，层厚1mm，无间隔连续扫描。扫描后所得数据传入ADW4.2图像处理工作站，将所得到的图像在工作站上进行冠状面与矢状面重建，调节至最佳对比度，同时在三个方位即冠状位、水平位、矢状位进行观测，测量纹状体的体积及其宽度、高度、长度等，收集相关的数据；选取纹状体结构显示最佳的水平位断层图像，对尾状核头、壳、苍白球、端脑、背侧丘脑等兴趣结构横、矢径和面积进行观测，并结合断面标本所测结果进行对比分析。 3选用1例美国GE Signa HDxt3.0T MRI系统的3D-FSPGR扫描数据，利用Mimics医学三维重建软件，重建纹状体的可视化三维动态模型。同时并将该例扫描数据导入脑功能成像数据分析软件（statisticalparametric mapping，SPM）进行纹状体的VBM体积测量。 所测数据（均进行标准化处理）导入SPSS13.0统计学软件，进行数据的侧差、性差以及每个线性指标与纹状体的体积相关性程度的统计分析。 结果 第一部分人脑纹状体的断面及MRI解剖 人脑纹状体的断面解剖及断层影像学研究 在断面标本上数据标准化后尾状核头（P0.01）、壳（P0.05）、苍白球（P0.05）面积均存在性别差异（女性男性），标准化后纹状体各部面积侧差均无统计学意义（P0.05）。在MRI上数据标准化后纹状体面积无性差（P0.05）；苍白球面积存在侧差（F=4.751, P0.05），左侧大于右侧，分别为（149.09±27.30）mm2、（138.28±22.76）mm2。纹状体及其相关结构的数值在断面与MRI上表现趋势基本一致。 Pearson相关分析显示：在断面与MRI上端脑面积与纹状体面积呈正相关；尾状核头面积在断面上与背侧丘脑面积呈负相关，在MRI上与壳面积呈负相关；侧脑室前角的距离在断面上与壳面积呈负相关，在MRI上与尾状核头面积呈正相关。 基于人脑纹状体体积测量的MRI研究 数据标准化前尾状核体积、壳体积、侧脑室前角间距、侧脑室后角间距、尾状核长度与宽度、壳长度均存在性差（男性女性，P0.01）；壳横轴高度存在侧差（左侧右侧，P0.05）。标准化后只有壳体积和尾状核高度存在性差（女性男性，P0.05）；侧脑室前角间距与侧脑室后角间距性差显著（男性女性，P0.01）。壳高度与壳横轴高度存在侧差（左侧右侧，P0.05）。 Pearson相关性分析显示：数据标准化前尾状核体积与壳体积显著正相关（P0.01）。标准化后尾状核体积与壳体积显著正相关（P0.01）；与尾状核体积相关程度最为密切的线性指标依次是尾状核长度、壳宽度、壳长度、尾状核高度、尾状核横轴高度，与壳体积相关程度最为密切的线性指标依次是壳高度、壳横轴高度、壳宽度、尾状核高度、尾状核横轴高度、壳长度、尾状核长度，均为正相关；其中壳体积与侧脑室后角间距负相关。 第二部分人脑纹状体的三维重建与基于体素的形态学测量法 基于MRI薄层扫描数据，应用Mimics软件成功重建纹状体的三维可视化模型，具有较高的真实性和准确性，并可对其形态结构进行定性观察和定量观测。纹状体及相关软组织形态逼真，解剖学标志清晰，可用不同颜色、任意组合显示，并可对模型放大、缩小、旋转等全方位观察；对模型进行透明处理，可以很好的展示纹状体和周边软组织的关系。应用VBM测量法成功测量纹状体的体积及其余脑组织分区的体积，并可清晰显示脑脊液、灰质、白质的分割区域。 主要结论 1.通过断面标本和断层影像学对人脑纹状体进行研究，两种方法各有利弊，互为补充；MRI研究结果与大体标本观测结果变化趋势基本一致，即MRI的测量值能够反映纹状体数值，是一种可靠的临床检测方法，可以大大提高纹状体临床相关疾病的诊断价值。 2.数据标准化可有效排除个体差异的干扰，是一种很必要的方法：各项测量数据存在性别与侧别上的差异，并且在标准化处理前后其差异分布有所不同，实际工作中应考虑到性别、颅形等个体差异对测量结果的干扰。 3.纹状体中壳体积女性大于男性；尾状核长度、壳高度等线性测量数据可作为研究纹状体的体积变化的初步筛选指标。 4.利用Mimics软件可以快速提取纹状体数据，重建纹状体的三维模型；重建的纹状体三维模型有助于解剖教学和制定合理的脑的立体定向手术方案。 5. VBM测量法可以作为脑组织体积测量的一种方法。
【关键词】：人脑 纹状体 断面解剖 MRI 体积 三维重建
【学位授予单位】：重庆医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R322.81;R445.2
【目录】：

• 英汉缩略语名词对照5-6
• 摘要6-11
• ABSTRACT11-19
• 前言19-21
• 第一部分 人脑纹状体的断面及 MRI 解剖21-35
• 第一节 人脑纹状体的断面解剖与断层影像学研究21-25
• 1 材料和方法21-22
• 2 结果22-25
• 第二节 基于人脑纹状体体积测量的 MRI 研究25-35
• 1 材料和方法26-28
• 2 结果28-30
• 3 讨论30-35
• 第二部分 人脑纹状体的三维重建与基于体素的形态学测量法35-40
• 1 材料和方法35-37
• 2 结果37-38
• 3 讨论38-40
• 全文总结40-41
• 参考文献41-45
• 附图及说明45-53
• 文献综述53-62
• 参考文献59-62
• 致谢62-63
• 就读硕士期间所发表的文章63-64

【参考文献】

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  本文关键词：人脑纹状体的断面解剖及MRI形态观测，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：484527