隋東莉，李　成，趙學(xué)影，陳劉成，王震寰

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扣帶溝緣支立體定位數(shù)據(jù)集的構(gòu)建及意義

隋東莉1，李成1，趙學(xué)影1，陳劉成2，王震寰1

[摘要]目的：求得扣帶溝緣支在笛卡爾三維坐標(biāo)系中的立體定位數(shù)據(jù)集。方法：在笛卡爾坐標(biāo)系中以扣帶溝緣支的最內(nèi)側(cè)端點(diǎn)為起點(diǎn)，向外X值每隔3 mm取點(diǎn)，讀取、記錄各取樣點(diǎn)的X、Y坐標(biāo)值，Z值為所在層面距離零層面的數(shù)目與層距(3 mm)的乘積。結(jié)果：構(gòu)建出扣帶溝緣支在三維坐標(biāo)系中的立體定位數(shù)據(jù)集。結(jié)論：扣帶溝緣支與笛卡爾三維坐標(biāo)系有相對(duì)穩(wěn)定的位置關(guān)系。

[關(guān)鍵詞]扣帶回；顱腦外科；中央旁小葉；楔前葉

扣帶溝緣支是大腦半球內(nèi)表面一單獨(dú)恒定的解剖標(biāo)志，它形成了扣帶溝連續(xù)不間斷的后部，向上彎曲直達(dá)半球內(nèi)面上緣，將中央旁小葉與楔前葉分開(kāi)，是中央旁小葉的后界，楔前葉的前界[1]。BERGER等[2]認(rèn)為在手術(shù)切除腦內(nèi)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)內(nèi)或鄰近運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的腫瘤之前，多維MRI可以提供有效的術(shù)前診斷幫助。鑒于此，以期為大腦內(nèi)側(cè)面中央旁小葉和楔前葉區(qū)域病灶的立體定向外科、微侵襲神經(jīng)外科及介入放射治療等提供三維立體定位解剖學(xué)基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1主要儀器與設(shè)備Signa1.5T超導(dǎo)磁共振(1.5TMRI Echospeed)掃描儀及頭顱正交線圈，General Electric.Co.，美國(guó)；Leno計(jì)算機(jī)，啟天M268E，聯(lián)想公司 (北京)。

1.2主要軟件系統(tǒng)Microsoft Windows XP Professional，2002 Service Pack2，微軟中國(guó)；eFilm Workstation，版本2.1.2.352，Merge eMed Co.；Adobe Photoshop CS，版本8.0.1.0，Adobe Systems,Incorporated3；SPSS 14.0統(tǒng)計(jì)軟件。

1.3樣本數(shù)據(jù)選擇30名成年志愿者 (均知情同意)，其中男15名，女15名，平均年齡42.7歲。臨床門(mén)診體檢及MRI顱腦檢查無(wú)神經(jīng)、精神病史及家族史。以AC-PC線為基線，獲取7 mm層間距的矢狀斷層和3 mm層間距的橫斷層T1MRI圖像，Dicom3.0格式。

1.4方法

1.4.1橫斷層面上扣帶溝緣支的準(zhǔn)確識(shí)別在eFilm1.5讀圖軟件中打開(kāi)Dicom3.0格式的圖像，利用其三維定標(biāo)法(3D-Cursor)功能，以矢狀斷層容易識(shí)別的扣帶溝為依據(jù)，識(shí)別橫斷層上的扣帶溝緣支。

1.4.2扣帶溝緣支數(shù)據(jù)的測(cè)量以扣帶溝開(kāi)始向背部走行的最低點(diǎn)作為扣帶溝緣支的起始處進(jìn)行測(cè)量。30例頭顱連續(xù)MRI斷層掃描數(shù)據(jù)，在微型計(jì)算機(jī)上以Dicom 3.0格式導(dǎo)入eFilm 1.5工作站，選中橫斷層T1MRI圖像，導(dǎo)出保存為JPEG格式；在eFilm1.5讀圖軟件中打開(kāi)Dicom3.0格式的圖像，利用3D-Cursor功能，以矢狀斷層容易識(shí)別的扣帶溝緣支為依據(jù)，對(duì)橫斷層上的扣帶溝緣支進(jìn)行識(shí)別，并對(duì)轉(zhuǎn)換過(guò)后的相應(yīng)圖像的進(jìn)行標(biāo)記。

1.4.3笛卡兒坐標(biāo)系中扣帶溝MRI數(shù)據(jù)的讀取與測(cè)量在Photoshop中打開(kāi)轉(zhuǎn)換過(guò)后的已標(biāo)記圖像，選擇“圖像”“圖像大小”，打開(kāi)“圖像大小”對(duì)話框，將“文檔大小”的寬度和高度均調(diào)整為240 mm，使其與圖像實(shí)際大小相符，此時(shí)用Photoshop測(cè)量工具在圖像上測(cè)出的數(shù)值與efilm的測(cè)得值相一致；以大腦連合間徑即AC-PC線作為基準(zhǔn)線將畫(huà)布進(jìn)行旋轉(zhuǎn)(與此同時(shí)讀出AC-PC的距離D)，測(cè)出前連合后緣中點(diǎn)坐標(biāo)值(X1，Y1)及后連合后緣中點(diǎn)坐標(biāo)值(X2，Y2)，計(jì)算出AC-PC中點(diǎn)及大腦原點(diǎn)的坐標(biāo)值(X0，Y0)[(X0=X1=X2，Y0=(Y1+Y2)/2]，然后以該坐標(biāo)為原點(diǎn)建立X-Y二維坐標(biāo)系，將Photoshop中默認(rèn)的參考線拖至與新參考線重合；在每個(gè)層面上自緣支內(nèi)側(cè)緣開(kāi)始，向外沿X軸每隔3 mm取一個(gè)取樣點(diǎn)。然后利用Photoshop軟件直接讀取并記錄每個(gè)橫斷面上扣帶溝取樣點(diǎn)的坐標(biāo)值(X，Y)，Z值為所在層面與AC-PC平面相隔層數(shù)與層厚(3 mm)的乘積。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用t檢驗(yàn)。

2結(jié)果

表1　經(jīng)扣帶溝緣支中上部層面(Z=51mm)(mm)

表2　經(jīng)扣帶溝緣支中下部層面(Z=42 mm)(mm)

表3　經(jīng)扣帶溝緣支中上部層面(Z=54 mm)(mm)

表4　經(jīng)扣帶溝緣支中下部層面(Z=45 mm)(mm)

3討論

腦、神經(jīng)成像技術(shù)與立體定向儀的結(jié)合，使立體定向技術(shù)在神經(jīng)外科有了更加廣泛、深入的應(yīng)用[3]?？蹘暇壷谴竽X半球內(nèi)表面恒定的解剖學(xué)標(biāo)志之一，它形成了扣帶溝連續(xù)不間斷的后部，向上彎曲直達(dá)半球內(nèi)側(cè)面上緣，將中央旁小葉與楔前葉分開(kāi)，是中央旁小葉的后界，同時(shí)亦是楔前葉的前界。楔前葉與大腦兩側(cè)半球的其他腦區(qū)均有廣泛聯(lián)系，在視覺(jué)信息及其他感覺(jué)系統(tǒng)信息整合中起重要作用[4]，也是靜息態(tài)默認(rèn)腦網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，在癲癇的發(fā)作中起重要作用。而對(duì)于難治性癲癇患者來(lái)說(shuō)，外科手術(shù)是其另一治療途徑，致癇灶的準(zhǔn)確定位是手術(shù)成敗的關(guān)鍵[5]。目前醫(yī)學(xué)界已經(jīng)公認(rèn)神經(jīng)導(dǎo)航等相關(guān)影像技術(shù)的應(yīng)用有助于手術(shù)入路的確定和手術(shù)的準(zhǔn)確定位[6-7]。早在20世紀(jì)90年代BERGER等[2]就認(rèn)為在手術(shù)切除腦內(nèi)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)內(nèi)或鄰近運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的腫瘤之前，多維MRI可以提供有效的術(shù)前診斷幫助。因此，本文所構(gòu)建的扣帶溝緣支立體定位數(shù)據(jù)集將有助于準(zhǔn)確的診斷、定位顱內(nèi)中央旁小葉和楔前葉區(qū)域的病變，進(jìn)行較為精確的術(shù)前定位，確定合理的手術(shù)入路以及放療等治療靶點(diǎn)的位置，以便在治療過(guò)程中最大限度地保護(hù)周?chē)δ軈^(qū)的正常組織。

表5　經(jīng)扣帶溝緣支中上部層面(Z=57 mm)(mm)

表6　經(jīng)扣帶溝緣支中下部層面(Z=48 mm)(mm)

LIGHTSTONE等[8]報(bào)道在立體定向放射治療前使用顱內(nèi)立體定向定位儀系統(tǒng)對(duì)腦內(nèi)結(jié)構(gòu)進(jìn)行定位有助于手術(shù)的精準(zhǔn)實(shí)施。其作用主要體現(xiàn)在：(1)建立立體定位坐標(biāo)系，使得定向?qū)Ш较到y(tǒng)得以順利實(shí)施；(2)提供一個(gè)使該坐標(biāo)系統(tǒng)與患者對(duì)應(yīng)的、坐標(biāo)值與病變解剖位置一致的定向、定位儀。因此，顱內(nèi)病灶及重要參照結(jié)構(gòu)三維空間坐標(biāo)值的精確測(cè)定是關(guān)鍵一環(huán)。而對(duì)于中央旁小葉、楔前葉等區(qū)域病變的外科治療，扣帶溝緣支是重要的參照結(jié)構(gòu)之一。其在周?chē)嚓P(guān)區(qū)域立體定向外科中將會(huì)具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

本研究顯示：(1)在中上部層面，三種類(lèi)型的扣帶溝緣支左右兩側(cè)均不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)；(2)在中下部層面，僅左側(cè)出現(xiàn)副扣帶溝(PCS)和左右兩側(cè)均出現(xiàn)PCS兩種類(lèi)型左右兩側(cè)都存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，即左側(cè)扣帶溝緣支中下部較右側(cè)后移。據(jù)此本文認(rèn)為，左側(cè)PCS的出現(xiàn)對(duì)同側(cè)中下部層面扣帶溝緣支在Y軸的位置有影響，使之較右側(cè)后移，而對(duì)中上部層面無(wú)影響。相對(duì)先前的研究結(jié)果[9]——左側(cè)出現(xiàn)PCS時(shí)，左右兩側(cè)前扣帶溝在Y軸上的位置存在差異，左側(cè)較右側(cè)偏后。因此我們初步推斷，左側(cè)PCS的出現(xiàn)影響了扣帶溝全長(zhǎng)大部分的解剖位置，使之較右側(cè)后移，僅對(duì)中上部層面扣帶溝緣支(末端)未產(chǎn)生明顯影響。已有研究[10]認(rèn)為，PCS的出現(xiàn)影響了前扣帶皮質(zhì)的體積，而對(duì)后扣帶回皮質(zhì)體積的影響未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道，有待后續(xù)研究得出。

大腦扣帶溝緣支立體定位數(shù)據(jù)集的構(gòu)建，為研究扣帶溝緣支與其他腦區(qū)的關(guān)系、大腦的發(fā)生、發(fā)育規(guī)律及對(duì)大腦功能區(qū)和治療靶點(diǎn)的立體定位等提供了解剖學(xué)基礎(chǔ)，具有一定的科學(xué)價(jià)值。

[參考文獻(xiàn)]

[1]ALLISON T,MCCARTHY G,LUBY M,etal.Localization of functional regions of human mesial cortex by somatosensory evoked potential recording and by cortical stimulation[J].Electroencephalogr Clin Neurophysiol,1996,100(2):126.

[2]BERGER M,COHEN W,OJEMANN G,etal.Correlation of motor cortex brain mapping data with magnetic resonance imaging[J].Neurosurg,1990,72(3):383.

[3]劉宗惠.實(shí)用立體定向及功能神經(jīng)外科學(xué)[M].北京:人民軍醫(yī)出版社,2006;112.

[4]宋建太,陶玲,錢(qián)志余,等.基于靜息態(tài)fMRI和DTI的大腦性別差異性研究[J].生物醫(yī)學(xué)工程,2014,33(4):211.

[5]陳英.靜息態(tài)功能磁共振成像在癲癇領(lǐng)域的研究進(jìn)展[J].醫(yī)學(xué)綜述,2014,20(3):518.

[6]NAYAR VV,DEMONTE F,YOSHOR D,etal.Surgical approaches to meningiomas of the lateral ventricles [J].Clin Neurol Neurosurg,2010,112(5):400.

[7]JURETSCHKE FR,GURESIR E,MARQUARDT G,etal.Trigonal and peritrigonal lesions of the lateral ventricle-surgical considerations and outcome analysis of 20 patients[J].Neurosurg Rev,2010,33(4):457.

[8]LIGHTSTONE AW,BENEDICT SH,BOVA FJ,etal.Intracranial stereotactic positioning systems:Report of the American Association of Physicists in Medicine Radiation Therapy Committee Task Group no.68[J].Med Phys,2005,32(7):2380.

[9]隋東莉,李成,陳劉成,等.大腦前扣帶皮質(zhì)邊界的解剖學(xué)定位分析[J].解剖學(xué)研究,2015,37(2):131.

[10]FORNITO A，WOOD SJ，WHITTLE S，etal.Variability of the paracingulate sulcus and morphometry of the medial frontal cortex:associations with cortical thickness，surface area，volume，and sulcal depth[J].Hum Brain Mapp，2008，29(2):222．

(本文編輯劉暢)

Construction of the stereotactic anatomy data set of the marginal ramus in cingulate sulcus and its significance

SUI Dong-li1,LI Cheng1,ZHAO Xue-ying1,CHEN Liu-cheng2,WANG Zhen-huan1

(1.DepartmentofAnatomy,BengbuMedicalCollege,BengbuAnhui233030; 2.DepartmentofRadiology,TheFirstAffiliatedHospitalofBengbuMedicalCollege,BengbuAnhui233004,China)

[Abstract]Objective:To obtain the stereotactic anatomy data set of the marginal ramus in cingulate sulcus.Methods:The most medial end of marginal ramus of the cingulate sulcus was set as a starting point in Descartes coordinate system,the each point at interval of 3 mm was identified,the X and Y coordinate values of which was recorded.The multiplication of the number of plane distancing from zero plane and plane distance was set as the Z value.Results:The three-dimensional anatomy data set of the marginal ramus in cingulate sulcus was constructed in the three-dimensional coordinates.Conclusions:The positional relationship between marginal ramus of the cingulate sulcus and Descartes three-dimensional coordinate is stable.

[Key words]cingulate sulcus;brain surgery;paracentral gyrus;precuneus

[文章編號(hào)]1000-2200(2016)03-0292-04·基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)·

[收稿日期]2015-04-30

[基金項(xiàng)目]安徽省高等學(xué)校自然科學(xué)研究一般項(xiàng)目(KJ2015B063by)；安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、工程中心(蚌埠醫(yī)學(xué)院)開(kāi)放課題計(jì)劃基金資助項(xiàng)目(BYKL1403)

[作者簡(jiǎn)介]隋東莉(1981-)，女，碩士，講師.

[中圖法分類(lèi)號(hào)]R 322.81

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

DOI:10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2016.03.004

[作者單位] 1.蚌埠醫(yī)學(xué)院 人體解剖學(xué)教研室，安徽 蚌埠 233030;2.蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院 放射科，安徽 蚌埠 233004