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大脑中央后回前壁三维空间定位及非对称性研究

更新时间:2016-07-05

中央后回是位于人脑中央沟和中央后沟之间的重要脑回,前壁紧邻中央前回,是人体第一躯体感觉区的主要组成部分,是躯体感觉的最高级中枢。中央后回和中央前回、中央旁小叶及其伴行动、静脉和脑膜等结构又称中央区[1],此区域发生的病变,如脑膜瘤、胶质瘤、转移癌等对该区的脑组织、血管、脑膜等结构产生压迫、侵袭破坏作用,导致病变对侧肢体感觉和运动功能障碍、脑水肿及癫痫发作等[2-4]。因此,立体定位大脑皮质中央区对于该区域疾病的准确诊断、微创治疗和大脑初级感觉运动功能的保护具有重要的临床价值[5];研究其性别和侧别差异,对于揭示大脑结构的性别和侧别非对称性,并更深入地研究其形成机制具有重要的科学意义。本研究运用磁共振成像技术(MRI)、计算机图像后处理及三维重建技术等,对大脑中央后回前壁的三维空间定位及侧别、性别差异分析研究,补充中央沟区活体影像解剖学的形态学特征,以期为脑科学、临床影像、立体定向放疗和微创神经外科提供有益的参考。

1 资料与方法

1.1 样本数据 42名右利手健康成年志愿者,男20例,女22例,年龄20~30岁。临床门诊体检及 MRI颅脑检查均无神经、精神病史及家族史。以AC-PC线为基线,获取横断位、冠状位及矢状位T1加权图像,以Dicom 3.0格式保存,层厚2 mm。

1.2 主要仪器、设备及软件系统 GE Signa1.5T超导MRI成像设备,头颅八通道正交线圈;HP Z820 图形工作站;Microsoft Windows 7;图像工作站软件:efilm Workstation 3.4。

1.3 数据采集方法 将42名右利手志愿者颅脑MRI图像以Dicom 3.0格式导入efilm软件,再将图片导入Photoshop 10.0软件,以AC-PC线作为基准线,测出前后连合后缘中点坐标值(X1,Y1)及后连合后缘中点坐标值(X2,Y2),计算出AC-PC中点及大脑原点的坐标值(X0,Y0),X0=X1=X2,Y0=(Y1+Y2)/2,然后以该坐标为原点建立X-Y二维坐标系,Z值为图像距离AC-PC平面的层数乘以图像层厚[6-7]

1.4 统计学方法 采用方差分析和回归分析。

当前和今后一个时期,深入学习党的十九大精神是全党和全国各族人民的一项重大政治任务。笔者在学习过程中,将党的十九大报告与十八大报告进行了对比学习,并由此产生了对两个报告进行文本处理的想法。

2 结果

我们对所选中央后回前壁内、外侧缘构建的数据集进行统计学分析表明,虽然大脑中央后回前壁外侧缘变异显著,但中央后回的空间位置仍然相对稳定,央后回前壁内、外侧缘分别在三维坐标系系经过原点的回归直线或曲线方程,在此基础上,结合临床实际需要还可以进一步求解更高拟合度的空间曲线拟合方程,其更高拟合度的非线性空间拟合曲线方程有待更深入的研究探索。

2.3 两侧中央后回前壁内、外侧缘三维空间位置的差异性 左右侧大脑半球中央后回前壁在空间位置上及性别上存在非对称性,右侧中央后回前壁在上、下段[X=(-20)mm~(-40)mm及(-30)mm~(-38)mm]较左侧位置更靠前。右侧中央后回前壁中段[X=(-22)mm~(-28mm)]较左侧位置靠后。男性两侧中央后回前壁较女性靠前(见表1)。图2~4反映两侧中央后回前壁内侧缘和外侧缘在性别上的差异,比较结果在X轴(内外)上,女性中央后回前壁内侧缘较男性相对靠近中线,Y轴(前后)上,男性中央后回前壁较女性相对靠前。Z轴(高、低)上,男性中央后回前壁高于女性即男性左侧中央后回前壁相对靠前,男性中央后回前壁高于女性。

本研究选择对中央后回前壁进行立体定位,数据集构建,提供了42名样本人群中央后回前壁的立体定位数据集,在不同扫描平面的参数分析表明XY相互间密切的相关性,为中央沟区肿瘤或血管性病变治疗或活检的精确定位提供立体定向解剖图谱资料。

2.1 大脑中央后回在MRI上的识别与定位 efilm软件中的三维定标法对同一体素的横断面-矢状位-冠状面的像素联动对应此方法对识别、定位中央沟区结构与连续追踪法、三维重建对照结果一致(见图2)。

3 讨论

2.1.2 增加农村养老保险金额。政府要从实际情况出发,在政府、企业、个人三方的共同作用下,出台政策,增加农村养老保险金额,尤其是针对空巢老人,让农村养老保险金成为空巢老人的主要经济来源[3]。

脑内病变通过MRI检查大多数能够比较准确定位,平时我们习惯于在横断面及矢状面基于“手结”及“薄中央后回征”对中央沟及中央后回进行识别[8-9]。然而,临床工作中经常会遇到发生于脑感觉运动功能区的病变或变异,比如局灶性皮质发育不良2型病人的中央沟区发生变异,呈“电源按钮征”[10],断层图像上变异的脑回、脑沟出现中断、侧支、连接等,即使有经验的医师想分清各结构也是一件困难且耗时、耗力的工作,而且临床医生需求精准定位,在脑中央区肿瘤或感染性病变下,由于病灶的挤压和解剖结构的变异,使定位标志移位、变形或消失,可能导致定位结果的偏差[11]。另一方面,当占位病灶位于顶叶中央沟附近或功能中枢附近时,由于邻近脑区结构的重要性,对术前病灶影像学定位提出了更高的要求,此时脑叶范围的定位已不能满足要求,必须明确定位病灶与邻近主要脑沟、回的关系[12-13]

2.2 中央后回前壁内、外侧缘坐标在冠状面的映射及回归曲线 在两侧中央后回前壁最内侧缘和最外侧缘三维坐标数据集中,分别取每例数据的X-YX-Z值,在坐标轴上绘制其散点图,连成光滑曲线即为冠状面投影图。女性表现两侧中央后回前壁上下径一致,左侧中央后回内侧缘相对更接近中线,右侧中央后回外侧缘相对远离中线(见图3、4)。男性两侧中央后回前壁在冠状面的投影分布显示左侧中央后回前壁内侧缘相对更接近中线,右侧中央后回前壁的外侧缘相对更远离脑中线(见图5、6)。中央后回前壁内侧缘投影图接近线性分布,而前壁外侧缘投影接近曲线分布(见图7、8)。中央后回前壁内侧缘散点图曲线方程:Z=68.655+0.898X(R2=0.887,F=3 215.901,P<0.01);中央后回前壁外侧缘散点图曲线方程,线性回归方程为:Z=89.428+0.914X(R2=0.592,F=592.67,P<0.01),二次曲线方程为:Z=67.763-0.093X-0.011X(R2=0.609,F=317.57,P<0.01)。

在立体定位坐标系中分别测量出中央后回前壁最内侧缘和最外侧缘的坐标值(见图1),42例健康成年人大脑中央后回部三维立体定位数据集总计809层,平均每例19.26层;其中男性总计409层,平均每例20.45层,女性总计400层,平均每例18.18层;立体定位取样点共计9 708个,其中男性4 908个,女性4 800个;中央后回所在层面都在AC-PC平面之上,809个层面上在Z轴方向上具有统计学意义的中央后回部95%的取值范围为18~72 mm。

研究表明人脑存在着结构的非对称性和功能的侧化,如手的偏利和语言功能的半球侧化[14]。我们对横断面上中央后回前壁取样点空间坐标值的分析显示,右侧中央后回前壁在上、下段较左侧位置靠前,右侧中央后回前壁中段较左侧位置靠后,分析这应该是与中央前回手运动区即“手结”向后推挤中央后回形成;在性别差异上,男性同侧中央后回前壁较女性更靠前,差异有统计学意义。本课题组先前的研究[15]结果表明,男性中央前回的手结前后径及体积大于女性手结,因对中央后回的推挤程度大所致[15],这与DAVATZIKOS等[16]的研究结果一致。

1.3.1 对照组采用的呼吸道管理措施:①呼吸机:反复使用的呼吸机管路及呼吸机湿化罐,每周更换。②使用开放式吸痰法,2人协同操作,常规先用生理盐水进行吸痰前的湿化,然后1人专管吸引,另1人接复苏囊加压给氧,吸痰频次每2~3小时1次[3]。③体位:患儿床头抬高15°。④口腔护理:对患儿进行口腔护理每12小时1次。

1)在2%的坡度上,使用发动机制动可以将车速控制在60 km/h以内,使用液力缓速器可以将车速控制在大于18 km/h范围内。无论使用发动机制动还是液力缓速器都能保证车辆以国标规定一、二级公路速度稳定下坡。

1 横断面上中央后回前壁取样点平均坐标值

X值/mm右侧/mm 男性 女性 X值/mm左侧/mm 男性 女性 -1417.8700±9.5556015.1316±7.000421417.5230±9.5657013.7789±7.72180 -1617.4350±9.5599114.2105±7.156611617.2350±9.7371013.0368±7.93433 -1816.9050±9.5604212.9789±5.853141816.9650±9.8664913.2632±7.94203 -2016.6450±9.6038612.3474±5.555352016.5700±9.6266712.2105±7.12218 -2216.0650±9.4973811.9368±5.607232216.3000±9.5594512.1947±7.02040 -2415.7600±9.9778911.7158±6.006172415.6350±9.7274012.1526±6.68783 -2615.4700±10.2310711.8368±6.572042615.8300±9.1017712.9000±6.94094 -2815.5300±10.2512711.1579±7.004442815.5700±8.9627411.4947±7.62084 -3015.6684±10.6371510.4737±7.540673015.4211±9.2420910.7158±8.42211 -3215.5893±9.203078.6850±7.354933211.8611±10.212007.0800±7.54220 -3413.5053±8.685916.3600±7.852753411.1947±10.682675.2050±8.37832 -3611.0789±9.180514.9750±8.366663610.2053±10.558644.4950±8.11655 -3810.0158±9.872143.2778±7.94041389.9263±10.859912.9600±7.05403

本研究结果显示中央后回前壁在空间位置上存在着非对称性,同侧半球中央后回前壁空间位置上存在性别差异,这与脑的发生发育,及中央后回邻近的中央前回中段的手运动区的性别差异和侧别差异存在密切关系,是由中央前回手运动区的形态学差异推挤中央后回所致。本研究将为该区域脑的结构与功能的研究提供三维空间定位和形态学参考。

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申素珍,沈龙山,王震寰
《蚌埠医学院学报》2018年第4期文献

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