多模态脑影像数据的图像处理及在脑解剖教学中应用

人体解剖学是医学院校最重要的基础课程之一。由于其内容繁杂、名词众多且抽象难以理解，容易造成学生学习兴趣的下降，导致学习效果较差，其中尤以脑的教学最为困难，传统的脑解剖教学模式难以调动学生的学习兴趣，不利于学生创新能力的培养，学生对人脑各结构之间的空间位置更是难以理解。因此，如何充分调动学生学习的积极性、主动性，培养学生的观察、理解及分析能力成为脑解剖教学过程中的一个急需解决的问题，也是医学生以后成为优秀的临床神经病学专家或神经科学研究者的关键因素之一。

多功能颅脑解剖操作台

头颅固定设备在颅脑解剖学实验教学和研究方面具有非常重要的应用价值.笔者参考了有关学者制作的头颅固定装置[1-2],并根据我院人体解剖学实验教学和科研工作的实际需要,制作了一款多功能颅脑解剖操作台(图1),应用效果良好,现介绍如下.

颅内动脉瘤显微手术中的脑池解剖

目的:探讨颅内动脉瘤手术中脑池的解剖方法,研究脑池解剖对保证手术成功及改善预后的重要意义。方法:回顾性分析手术治疗65例70个脑动脉瘤。手术采用翼点入路,进行彻底的脑池解剖,应用常规技术处理动脉瘤后,反复脑池冲洗,置换血性脑脊液。结果:出院优良者50例,轻残7例,重残5例,死亡3例。Hunt-Hess分级0～Ⅲ级者无死亡;通过脑池解剖发现5例影象学检查漏诊的多发动脉瘤。结论:充分的脑池解剖能够减轻对脑的牵拉,发现术前漏诊的动脉瘤。脑池冲洗,置换血性脑脊液后,恢复脑的生理环境,可预防或减少术后血管痉挛、脑积水等并发症。

对21世纪网络神经外科临床实践的思考

百年神经外科发展史可以划分为三个时期,即经典神经外科时期、显微神经外科时期和微创神经外科时期。进入21世纪,现代医学科学迅猛发展,神经外科跨入网络神经外科新时期。网络神经外科是以脑网络的拓扑特性为基础,以多模态智能神经功能影像和微创手术技术为手段,在诊治神经系统疾患过程中,使患者脑功能网络得到保护或重塑,藉此提高难治性神经系统疾患诊治水平,它将成为脑科学转化研究的纽带。

脑微出血的数量和位置分布与脑小血管病的影像学相关性研究

目的 基于磁敏感加权成像(susceptibility-weighted imaging, SWI)分析脑微出血(cerebral microbleeds,CMBs)的数量和位置分布,并确定其与脑小血管疾病(cerebral small vessel disease, CSVD)严重程度之间的相关性。材料与方法 394名经临床及影像学表现确诊为CSVD的患者的临床资料被纳入研究,评估其CSVD影像学标志物,包括腔隙(lacunar infarcts, LI)、脑白质高信号(white matter hyperintensities, WMH)、CMBs、血管周围间隙(perivascular spaces, PVS)、近期皮质下小梗死(recent small subcortical infarct, RSSI)和脑萎缩。应用CSVD总负荷评分评估CSVD的总体影响。应用脑微出血解剖评估量表(Microbleed Anatomical Rating Scale, MARS)评估CMBs的位置及数量。分析CMBs的严重程度、位置分布特点与CSVD影像学特征之间的相关性。结果 CMBs严重程度在年龄、WMH、脑萎缩和CSVD总负荷评分方面差异具有统计学意义(P=0.005;P<0.001;P=0.005;P<0.001)。在调整年龄因素后,CMBs的严重程度与CSVD总负荷评分和WMH相关(r=0.441, P<0.001;r=0.380, P<0.001)。CMBs的位置分布与WMH相关,混合型CMBs组的改良Fazekas评分显著高于单纯脑叶型、单纯深部型和单纯幕下型(P=0.011;P=0.034;P=0.023)。结论 CMBs的严重程度和位置分布与WMH相关,CMBs的严重程度与CSVD总负荷评分相关。

大脑老化研究及其进展

从不同角度对大脑老化所作的研究均表明了大脑的退行性变化,但近年来的研究发现脑在退行性过程中可能产生一种补偿机制,这对健康老龄化的研究具有重要意义。另外,应加强从脑宏观整体和细胞分子水平两个方面进行跨学科的联合研究,以阐明大脑老化的过程及其机理。

端脑冠状面髓质的侧别差异

目的:进一步研究、充实端脑形态结构两侧不对称的解剖知识;并通过对端脑髓突的不对称性研究,论证通过髓突定位脑回方法可信性和适用性。方法:选取30例成年人正常头颅标本,以过蝶平面延线的垂线为基线行5mm层厚MRI扫描,开颅取脑、染色、制作相应切片。与相应MRI图象对照观察观测髓突的支数、分叉及方向等;对所得资料进行分析并作统计学处理。结果:在冠状层面上,扣带回及视觉区对应的髓突是对称的;除此外,其它脑回对应的髓突都是不对称的;髓突的不对称性主要在于两侧髓突数目大多不相同的髓突和分叉及方向等不对称。结论:通过髓突定位脑回机能区的方法,在端脑的冠状面上同样具有较好的可信性和适用性。

关于早期经验对脑影响的实验研究

近年来,强调早期教育(或训练)对儿童智力和行为发展重要性的文章很多,其理论根据是:早期教育(或训练)是一种早期经验,早期经验对个体后来的发展和学习具有重要作用。动物方面的实验研究证明,早期经验对脑解剖学和脑化学有明显影响,这些结果正在为早期教育理论提供生理上的根据。本文准备介绍有关研究情况,希望对于发展心理学的研究有参考价值。

磁共振成像影像导航及靶区选择在经颅磁刺激治疗中的应用

背景:在经颅磁刺激临床实际应用中,是否能准确瞄准刺激脑区可影响经颅磁刺激的实际治疗效果。近年来,随着神经导航系统、移动式增强现实技术的发展,以及多种不同模态磁共振成像数据分析方法的出现,刺激靶区定位的准确性和靶区选择的优化有望得到进一步的提高。目的:综述基于磁共振成像的影像导航定位原理及在经颅磁刺激中的应用,归纳不同模态磁共振成像数据分析在指导经颅磁刺激靶区选择上的作用。方法:应用计算机在PubMed、中国知网和万方数据库检索相关文献,以“transcranial magnetic stimulation,coil positioning,neuronavigation,augmented reality,magnetic resonance imaging,经颅磁刺激,线圈定位,神经导航,增强现实,核磁共振成像,原理”为主要检索词,最终纳入63篇文献进行分析。结果与结论:①传统经颅磁刺激线圈放置方法中,“5 cm规则”、国际脑电10-20定位法最为常用,这些方法具有简便、经济的优点,但过于依赖操作者的经验,存在不同操作者的技术差异。②基于立体定向技术发展而来的神经导航系统是目前可视化程度及准确度最高的辅助经颅磁刺激线圈放置的引导方式,它通过MRI数据采集、脑三维重建、头模配准及立体几何定位等步骤来实现可视化定位,具有较高的临床治疗及科研应用价值,但因其设备较为昂贵,目前在医疗机构中尚未普及。③对于不同层次的医疗单位,移动式移动式增强现实技术不失为一种经济、高效的神经导航系统替代方案,它通过磁共振成像数据采集、构建二维/三维图像、虚拟图像与真实脑图像叠加来实现头皮下脑组织可视化定位,具有直观性强、成本低廉的优势,可在基层医疗单位推广应用。④尽管相对脑电10-20定位策略,可视化定位的临床疗效优越性目前尚未充分体现,但随着研究者对人脑多种不同模态磁共振成像扫描数据的挖掘,有望进一步优化经颅磁刺激治疗靶区选择的策略,提高经颅磁刺激治疗应答率和个性化程度,这在将来是极具潜力和挑战的研究方向。

MR弥散张量三维脑白质纤维束成像

目的磁共振弥散张量成像(MR-DTI)是一种新的无创性成像方法,它不同于常规T2加权成像(T2WI)和弥散加权成像(DWI),它可以准确地反映水分子扩散的方向信息,并通过特殊的软件处理,能够实现白质的纤维跟踪与可视化。本文应用磁共振扩散张量成像技术显示人脑白质纤维束,探讨其与正常解剖学描述的一致及其临床应用的可行性。方法6例志愿者,男4例,女2例,年龄范围21～62岁。于GE 1.5T Sign CV/I型磁共振扫描机,相控阵列鸟笼状头部线圈,采用单次激发回波平面弥散张量成像序列扫描,GE公司Workstation中的Functool软件进行DTI数据的后处理及三维脑白质纤维束示踪。结果能较好显示的白质纤维有:连合系、钩束、上下纵束、下额枕束、内囊等。上述纤维束与已知的解剖学上的正常的同名纤维束的描述具有较好的一致性。结论通过DTI方法,我们可以获得一套较为完整的主要正常脑白质纤维束的解剖图,该方法是一种可使脑白质束快速可视化的新方法。

中国人颅脑数字化研究

目的 :探讨虚拟人体的研究方法和手段。方法 :选择一无器质性病变中年男性颅脑标本 ,采用冰冻刨削切片技术 ,间隔 1 mm作断层切片 ,经扫描仪、普通相机和数码相机摘取图像输入计算机 ,用自编软件处理平台重建颅脑三维结构。结果 :完成颅脑图像数据的采集工作 ,断面图像清晰 ;组建数据库 ,重建结构可任意放大或缩小 ,单独或叠加显示 ,并可任意角度旋转等。结论

端脑横切面主要脑回对应髓突的侧别差异性

目的以端脑横切面为基础,研究并充实端脑形态结构两侧不对称性问题的解剖学知识;通过对端脑髓突的不对称性研究,论证通过髓突定位脑回方法的可行性和适用性。方法选取30例成年人尸体正常头颅标本,以过蝶平面及其沿线为基准,锯切头颅至脑表面留下锯痕;开颅取脑,并对不同脑回染上不同颜色以方便区分;以锯痕为基准,用自制切片机平行锯痕切制6 mm厚的脑切片。通过观察周边脑回的不同染色区分辨认脑回,再观察对应髓突的分支数目、分叉及方向等。对所得资料进行分析并作统计学处理。结果在横切面上,大多数脑回对应的髓突在数目和倾斜角度上是对称的。结论通过髓突定位脑回机能区的方法在端脑的横切面上同样具有较好的可行性和适用性。

人大脑桥静脉贴段管壁结构不对称性

目的观察大脑桥静脉贴段管壁组织学特征,为探讨桥静脉在脑血液循环中的调控作用以及手术中如何分离桥静脉提供形态学基础。方法正常人大脑标本5例,共计41支桥静脉,进行HE染色及丽春红-维多利亚蓝组合染色法后,在光学显微镜下观察。结果桥静脉贴段管壁未见完整平滑肌层;桥静脉贴段硬脑膜侧管壁较厚,弹性纤维形成细网,胶原纤维分布密集,与硬脑膜结合紧密。桥静脉贴段蛛网膜侧管壁较薄,少见蓝色的弹性纤维,有排列较松散的红色胶原纤维。结论桥静脉贴段管壁外膜结构不对称,可能对大脑静脉血回流的调控作用不同;桥静脉贴段硬脑膜侧管壁与硬脑膜结合紧密,不易分离,手术分离桥静脉贴段,可适当的切开该段管壁旁的硬脑膜。

雌性老年大鼠部分脑区NGF、BDNF、Trk A和Trk B表达的变化

目的:观察雌性SD大鼠部分脑区神经生长因子(NGF)、脑源性神经营养因子(BDNF)及其高亲和力酪氨酸激酶受体TrK A、TrK B表达的增龄性变化。方法:应用免疫组织化学和Westernblot技术,观察NGF、Trk A和BDNF、Trk B在22月龄(老年组)和3月龄(青年组)雌性大鼠脑内的表达。结果:免疫组织化学研究显示,与青年组相比,雌性老年大鼠脑NGF阳性星形胶质细胞面积、红核NGF阳性神经元数目,视上核BDNF阳性神经元面积、红核BDNF阳性神经元数目,红核和丘脑Trk A、Trk B阳性神经元数目均显著减少。Western blot研究显示,与青年组相比,雌性老年大鼠脑内NGF和BDNF的相对表达量减少。结论:NGF、Trk A和BDNF、Trk B在雌性老年大鼠部分脑区表达降低,提示这些脑区NGF、Trk A和BDNF、Trk B的减少与衰老有关。

位点加穴位注射结合Bobath运动疗法治疗小儿脑性瘫痪90例疗效分析

目的探讨位点加穴位药物注射结合Bobath运动疗法治疗脑瘫患儿的疗效。方法用少量VitB1、VitB12加生理盐水稀释，按照运动，智力、视听、语言等异常情况在头皮、四肢、腰椎间隙选取相应位点及穴位进行注射刺激，并同时结合Bobath运动疗法，每疗程各10次，隔日交叉进行，疗程间隔7～21d，平均4～5个疗程。对采用上述疗法的90例脑瘫患儿随访6个月，观察疗效。结果有效率96％，正常化45例（50％），显效27例（30％），有效15例（16．75），无效3例（3．3％）。91．75（66／72）患儿脑CT有不同程度好转。结论位点加穴位药物注射结合Bobath运动疗法治疗脑瘫，疗效好、见效快，是一种较理想的疗法。

脑健康倍受世界的关注

脑健康概念：我们这里提到的脑健康是指脑功能的健康，而脑的不健康是由脑解剖、生理、生化等因素引起的脑功能障碍。

我国启动人类脑计划

继人类基因组计划之后，以神经信息学为核心的人类脑计划成为又一国际性科研大计划。

锁孔入路相关显微解剖学研究

微创外科治疗神经肿瘤既要最大程度保护神经不受损害,又要彻底或相对彻底清除肿瘤。这是20世纪末刚发展起来的以高科技为基础的新领域,已经建立的手术平台有锁孔(Keyhole)显微、神经导航和神经内镜等,对于良性肿瘤是以肿瘤组织与正常组织为界面的清除肿瘤;对于无法找到界面、呈浸润性生长的神经胶质瘤还应辅于针对肿瘤发生、发展的分子进行治疗。我国的微创神经外科治疗相对滞后,仅有少数单位已经起步,多数单位尚处在准备阶段,期望本刊特约的专家笔谈对推动我国微创神经外科发展有所裨益。

原发性脑干损伤40例治疗分析

目的:探讨原发性脑干损伤的治疗方法。方法:对40例原发性脑干损伤病人进行综合治疗,包括颅内血肿清除术或去大骨瓣减压术、气管切开、亚低温人工冬眠、高压氧、使用尼莫地平预防脑血管痉挛、利尿剂脱水降颅压、西米替丁等防治消化道应激性溃疡出血、合理使用抗生素、糖皮质激素和肝素消除肺间质水肿、胃肠外营养等支持治疗。结果:40例中存活26例(65%),其中良好11例,中残9例,重残4例,植物生存2例,病死14例。结论:早期治疗是原发性脑干损伤治疗的关键,积极合理的综合治疗可以提高治愈率。