對大腦外側(cè)裂活體薄層MRI圖像的研究,人體解剖學論文

對大腦外側(cè)裂活體薄層MRI圖像的研究,人體解剖學論文人腦深部核團構造和功能復雜,但與周圍構造分界較為清楚,尤其是基底核團,影像辨別、立體定位及三維重建的形態(tài)基礎較好。當前臨床上對腦外表溝回及其病灶的辨別和定位,主要依靠MRI或神經(jīng)功能成像,但由于腦溝回的本身特點以及現(xiàn)有影像圖片分辨率較低、容積效應等影響,對腦溝回的精到準確定位診斷仍特別困難。大腦外側(cè)裂是大腦外表最顯著的界標,上與額葉、頂葉,下與顳葉,深部與島葉相鄰,是腦深部手術入路的一條重要通道。在臨床上醫(yī)生常經(jīng)此通路行基底核區(qū)血腫去除、島葉腫瘤摘除及大腦中動脈瘤夾閉等手術,可到達徹底去除病變、對腦組織損傷小及后遺癥少的效果。本研究對大腦外側(cè)裂活體薄層MRI圖像進行研究,以期為外側(cè)裂及其相鄰區(qū)域的辨別和定位、經(jīng)外側(cè)裂手術入路的部位選擇提供解剖學資料。1、資料與方式方法1.1數(shù)據(jù)來源30名成年志愿者,男15名,女15名,年齡25~62歲。臨床門診體檢及MRI顱腦檢查無神經(jīng)系統(tǒng)疾病。掃描獲取橫、矢和冠狀斷層T1加權MRI圖像,Dicom3.0格式,層厚1.5mm,層間隔0.5mm。1.2主要儀器、設備及軟件系統(tǒng)Signa1.5T超導磁共振掃描儀及頭顱正交線圈(美國GE公司);微型計算機(A8S,華碩公司);MicrosoftWindowsXPProfessional(美國微軟公司);圖形圖像工作站:e-filmWorkstation2.1.2.352(美國MergeeMed公司)。1.3方式方法1.3.1MRI掃描方位及技術參數(shù)30名成人MRI掃描,掃描基線為前連合后緣中點到后連合前緣中點的連線,即連合間線(AC-PC線),掃描野24.0cm24.0cm,分辨率為512mm512mm,橫斷位層厚為2.5mm,層距0.5mm,矢狀位層厚為6mm,掃描經(jīng)過中嚴格保持頭顱固定。1.3.2外側(cè)裂的辨別30例顱腦連續(xù)MRI斷層掃描數(shù)據(jù),在微型計算機上以Dicom3.0格式導入e-film2.1工作站。利用3D-Cursor技術和連續(xù)追蹤法,當在橫斷面上將鼠標箭頭指向外側(cè)裂時,矢狀面上的十字指針隨箭頭聯(lián)動,提示此兩點為對應點,用此法能準確在橫斷面上辨別外側(cè)裂。1.3.3圖像處理將Dicom3.0格式MRI數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成JEPG格式的圖片后,再將其信息無損地導入AdobePhotoshop8.0軟件包內(nèi),根據(jù)預置的定標點對圖像進行對位、旋轉(zhuǎn)等處理,以大腦原點(AC-PC中點)為坐標原點建立笛卡爾三維坐標系,以經(jīng)AC-PC的層面為零層面(Z=0mm)。找出外側(cè)裂所在層面的Z值范圍,對外側(cè)裂的各段及彎彎曲復雜疊區(qū)段進行分析。1.4統(tǒng)計學方式方法采用t檢驗。2、結(jié)果2.1大腦外側(cè)裂在橫斷面上的形態(tài)學規(guī)律MRI橫斷層面從下向上逐層觀測,從外側(cè)裂出現(xiàn)層面到外側(cè)裂消失層面,外側(cè)裂的形態(tài)變化依次為一字型、Y型、T型、L型和一字型。從腦外表深切進入腦內(nèi)即上下島蓋之間的部分,在斷面上呈內(nèi)外方向水平走形稱為水平部;位于島蓋內(nèi)側(cè)面與島葉外表之間的部分,在橫斷面上呈前后走形與水平部相交稱為垂直部。2.1.1經(jīng)鞍上池橫斷層面(Z=-21mm,即AC-PC下方第7層面)外側(cè)裂從前外側(cè)向后內(nèi)側(cè)走行,呈一字型,到達鞍上池的外側(cè)角。額葉底面的眶回、直回開場出現(xiàn),外側(cè)裂位于額葉底面、顳極和島葉前方之間,島葉尚未出現(xiàn)。在這里層面上可見視神經(jīng)和視穿插(見圖2A)。2.1.2經(jīng)前連合橫斷層面(Z=-6mm,即AC-PC下方第2層面)隨著層面的不斷上移,島葉已出現(xiàn),外側(cè)裂位于前方額葉、后方顳葉和內(nèi)側(cè)島葉之間,此層為島葉曲度最大部位,表現(xiàn)為垂直部最彎曲,外側(cè)裂呈Y型。較上一層面外側(cè)裂整體位置后移,中腦四疊體、四疊體池及側(cè)腦室下角出現(xiàn)(見圖2B)。2.1.3經(jīng)基底核下部橫斷層面(Z=3mm,即AC-PC上方第1層面)該層面外側(cè)裂位置較上一層面繼續(xù)后移,部分以到達Y=0層面的后方,位于額葉、顳葉和島葉之間,垂直部走形較平直,外側(cè)裂呈T型。在外側(cè)裂水平部的前方有與之接近平行的一條溝,利用3D-Cursor技術確以為外側(cè)裂前升支,其前、后方分別為額下回的三角部和島蓋部。島葉內(nèi)側(cè)為基底核區(qū),可見豆狀核、內(nèi)囊、背側(cè)丘腦和尾狀核,中線附近見側(cè)腦室前角和三角區(qū),透明隔及穹窿柱位于兩側(cè)腦室前角之間(見圖2C)。2.1.4經(jīng)基底核上部橫斷層面(Z=9mm,即AC-PC上方第3層面)該層面較上一層面變化不明顯,前升支消失,水平部后移,外側(cè)裂呈L型,到達島葉上部層面,外側(cè)裂的垂直部前后徑逐步縮短,島葉即將消失,側(cè)腦室、基底核及透明隔清楚明晰可見(見圖2D)。2.1.5經(jīng)側(cè)腦室部橫斷層面(Z=24mm,即AC-PC上方第8層面)島葉及外側(cè)裂垂直部消失,外側(cè)裂僅剩水平部呈一字型,此部為外側(cè)裂的后支,深度較淺,其前、后方的腦回為緣上回,中線附近可見側(cè)腦室部及胼胝體干(見圖2E)。2.2左右兩側(cè)大腦半球橫斷面外側(cè)裂比擬2.2.1外側(cè)裂在橫斷面上的分段在橫斷面上將外側(cè)裂從出現(xiàn)到消失的層面分成三段。第一段,從外側(cè)裂的出現(xiàn)到島葉出現(xiàn)之間的層面,為腦底部外側(cè)裂的起點與島葉之間的部分;第二段,從島葉出現(xiàn)到島葉消失的層面之間,為外側(cè)裂位于島葉外表的部分,此部層數(shù)最多;第三段,從島葉消失到外側(cè)裂消失的層面之間,為外側(cè)裂的后支部分,位置較為表淺。左右半球三段垂直深度差異均無統(tǒng)計學意義(P0.05)(見表1)。2.2.2外側(cè)裂折疊程度比擬由于外側(cè)裂走形彎曲、折疊,在橫斷面上常會表現(xiàn)為前后平行的多條溝。右側(cè)半球與左側(cè)半球多溝層面出現(xiàn)的部位、層數(shù)均存在不同(見表2)。3、討論外側(cè)裂的大體解剖學研究國內(nèi)外已有報道。根據(jù)外側(cè)裂的走行特點,Tamraz等將外側(cè)裂分為三段:第一段,由前穿質(zhì)的外側(cè)緣開場,穿過島閾,沿后凹的通路終止于鐮狀溝,它將眶外側(cè)面與顳極分隔,稱之為隱匿段或主干段;第二段,又稱水平段,是大腦半球外側(cè)面最長且最深的一段;第三段,以分隔顳橫回與顳平面的顳上橫溝作為前界,延伸到后支的末端,這一段是復雜而不對稱的,且與半球的優(yōu)勢有關。此種分段法只從形態(tài)學角度,沒有能與臨床手術入路嚴密結(jié)合起來。Tanriover等用3~40倍放大鏡觀測43例尸體大腦半球的外側(cè)裂和島葉,具體描繪敘述了外側(cè)裂的走行、分部及各部的毗鄰情況,發(fā)現(xiàn)外側(cè)裂分隔額葉、顳葉和島葉,以為外側(cè)裂分為蝶骨室和島蓋室兩大部分,島蓋室又分為島裂和蓋裂,這在解剖學及臨床應用的描繪敘述中都略顯復雜。本研究將外側(cè)裂分為水平部和垂直部兩部分,方便于臨床應用、影像診斷、解剖學教學中對外側(cè)裂進行描繪敘述。國內(nèi)外也有不少學者對外側(cè)裂在橫、矢、冠狀斷面上的形態(tài)特征進行研究,發(fā)現(xiàn)外側(cè)裂在各斷面上的辨別規(guī)律及與其他腦溝回間的關系。但以往的研究主要是標本研究,形態(tài)規(guī)律主要靠肉眼觀察得到,容易出現(xiàn)誤差。本實驗利用活體MRI數(shù)據(jù),通過計算機e-film2.1工作站中的3D-Cursor技術,能容易而精到準確地辨別外側(cè)裂,同時避免標本研究中由于腦脊液流失、標本固定、標本鋸制等因素對外側(cè)裂辨別的影響。通過對外側(cè)裂在斷面上的形態(tài)規(guī)律的觀測,找到外側(cè)裂的辨別規(guī)律,可為外側(cè)裂及其周圍腦區(qū)的定位診斷提供根據(jù)。外側(cè)裂是腦外表的自然間隙,經(jīng)此可對鞍區(qū)、顱前窩、顱后窩及上斜坡等顱底部位進行探查。另外,基底核區(qū)血腫去除、島葉腫瘤切除、海綿竇區(qū)腫瘤切除、顱內(nèi)外血管搭橋、前循環(huán)動脈瘤夾閉等手術都可由此入路進行。Yasargil等對此裂及其潛在池的顯微解剖以及開放技術進行了具體的描繪敘述,并提出經(jīng)外側(cè)裂手術入路的重要性。Yamahata等發(fā)現(xiàn)自外側(cè)裂前緣下15mm處打開外側(cè)裂較傳統(tǒng)的從外側(cè)裂水平支和前升支交匯處入路更容易。胡福廣等經(jīng)外側(cè)裂入路手術相關解剖學,對外側(cè)裂的各分支及大腦中動脈分支情況進行觀測,提出了入路時需注意的解剖構造。當前,經(jīng)外側(cè)裂入路手術,由于不毀壞腦本身構造,損傷小,后遺癥少,術后患者恢復好,現(xiàn)已被臨床醫(yī)生接受和廣泛采用。但針對病變部位怎樣選擇更精到準確的入路部位,尚鮮見具體報道。本研究采取不同于Tamraz等對外側(cè)裂的分段方式,在MRI橫斷面圖像上對外側(cè)裂的分段進行研究,根據(jù)經(jīng)外側(cè)裂入路手術時,經(jīng)外側(cè)裂的不同部位可達深部不同區(qū)域?qū)⑼鈧?cè)裂分為三段,分別求出外側(cè)裂每段的Z值和垂直深度。我們設想在經(jīng)外側(cè)裂入路手術時,經(jīng)第一段入路可經(jīng)島葉的前方到達顱前窩和顱中窩,入路上下范圍右側(cè)為(3.81.3)mm,左側(cè)為(4.11.2)mm;經(jīng)第二段入路達整個島葉區(qū)及深部的基底節(jié)核,可對島葉膠質(zhì)瘤、基底核出血等臨床常見病進行治療,入路上下范圍右側(cè)為(25.72.4)mm,左側(cè)為(24.82.3)mm;經(jīng)第三段入路可經(jīng)島葉的后方達腦組織深部,入路上下范圍右側(cè)為(12.22.5)mm,左側(cè)為(11.42.7)mm,兩側(cè)腦半球各段垂直深度無明顯差異,能夠為經(jīng)外側(cè)裂行腦內(nèi)不同部位病變手術入路的選擇提供解剖學參考。在對外側(cè)裂各層觀測中,發(fā)如今外側(cè)裂中部層面表現(xiàn)為前后平行的多條腦溝,且集中在Z=0mm平面以上,左側(cè)半球的Z值范圍和2條、3條、4條腦溝的層數(shù)均大于右側(cè),講明左側(cè)大腦半球AC-PC平面以上外側(cè)裂的彎彎曲復雜疊程度更大,受周邊腦回的擠壓更明顯,故在經(jīng)外側(cè)裂入路進行腦深部手術時,經(jīng)左半球外側(cè)裂入路時要愈加注意AC-PC平面以上外側(cè)裂的走形,避免相關腦構造的損傷。兩側(cè)半球的這種差異揣測可能與腦的發(fā)生、發(fā)育及半球的優(yōu)勢有關,有待進一步研究。本研究采用活體腦薄層MRI圖像,以AC-PC為掃描基線,利用e-film2.1工作站中的3D-Cursor技術討論大腦外側(cè)裂在橫斷層面的形態(tài)學特征,顯示了MRI連續(xù)橫斷層面上外側(cè)裂的形態(tài)變化特點,為外側(cè)裂區(qū)的定位診斷提供根據(jù);并對外側(cè)裂進行了分段研究,并計算出每段的Z值范圍和垂直深度,對外側(cè)裂中上段在橫斷面上表現(xiàn)為多條前后接近平行腦溝的現(xiàn)象作了統(tǒng)計分析,為經(jīng)外側(cè)裂手術及腦的發(fā)生發(fā)育學研究提供解剖學資料。以下為參考文獻：[1]李七渝,張紹祥,林支付,等.中國數(shù)字化可視人腦基底核團的三維立體解剖與可視化[J].解剖學雜志,2008,31(6):845-847.[2]榮晶晶,彭霞,譚立文,等.人腦深部核團三維模型的構建與數(shù)據(jù)測量[J].第三軍醫(yī)大學學報,2020,35(8):722-726.[3]張方成,陳俊瑜,王孟陽.島葉膠質(zhì)瘤的手術治療[J].華中科技大學學報:醫(yī)學版,2020,42(1):103-105.[4]張清平,邱建東,馮文峰,等.高血壓性基底節(jié)區(qū)腦出血的顯微手術治療[J].中國微創(chuàng)外科雜志,2020,13(6):540-54