收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

磁共振脑表面三维重建技术及应用的研究

龚向阳  
【摘要】: 第一部分 磁共振脑表面三维重建方法的研究及各种方法间的比较 研究目的 本部分目的在于磁共振脑表面三维重建方法的研究及各种方法之间的比较。主要内容包括:(1)创新性的以MR扩散加权成像(DWI)的示踪扩散加权图像(traceDiffusion-Weighted Images,trace DWI)作为原始图像进行脑表面三维重建(DWI-3D),并评价其重建的效果;(2)基于三维梯度回波与扩散加权成像序列的三维脑表面重建技术比较;(3)利用MRIcro软件的脑表面结构三维重建技术,并评价重建效果。 材料与方法 (1)一般资料:50例正常人(男24例,女26例,11~84岁,平均55岁)行扩散加权成像(DWI),其中55岁(含55岁)以下组23人,年龄11~55岁,平均39.6岁;55岁以上共27人,年龄58~84岁,平均68.2岁。30例正常人(男性17例,女性13例,21~66岁,平均45岁)行扩散加权成像(DWI)及矢状位3D梯度回波扫描序列(3D flash)。33例正常志愿者(男17例,女16例,21~39岁,平均25.6岁)行矢状位3D梯度回波扫描序列图像,利用MRIcro软件行三维脑表面重建。 (2)检查方法:DWI检查参数为:TR/TE:5000ms/118ms,视野(FOV)220mm×220mm,矩阵128×128,层厚5mm,无间隔,与眶耳线平行共扫描25层,4次平均,扩散加权系数b=1000mm~2/s。3D flash扫描序列检查参数:TR/TE:30ms/5ms,视野(FOV)220~240 mm×220~240 mm,矩阵256×256×196,层厚1.2mm,20%间隔,矢状位扫描。 (3)图像重建:DWI扫描图像在图形工作站中使用RT 3D(容积重建)软件进行三维容积重建并对重建图像进行观察。3D flash图像重建首先使用RT 3D(容积重建)软件进行三维容积重建。然后逐步剥除头皮及颅骨板障的信号,暴露脑表面结构。MRIcro重建在Windows2000下以MRIcro软件进行。 (4)图像评价和分析:由有经验的神经放射诊断医师3人集体分析和评价上述图像。使用SPSS 10.0 for Window进行统计学处理,采用t检验。 结果 一、基于扩散加权成像的三维脑表面重建技术 1.1 50例左右半球中央沟、中央前回、中央后回、中央前沟、顶上小叶、中央后沟、顶内沟、额上回及额上沟等结构显示最好,平均得分2.61~2.77;外侧沟、缘上回、额中回、额下回等结构平均得分2.0~2.49;额下沟、角回和颞上回得分1.67~1.89;颞中回、颞下回、颞上沟和颞下沟等平均得分0.87~1.26。 1.2 50例左右半球之间无显著性差异存在。 1.3 55岁以上、以下两组比较结果表明额上回、额中回、额上沟、中央后回、中央前回、额下沟、额下回、缘上回、顶内沟、中央后沟等结构在两组间有显著差异。中央沟、中央前沟及顶上小叶2组的显示均较好,差异没有显著性;颞下回、颞下沟、颞中回、颞上沟、角回、颞上回等结构,2组均显示不良,差异无显著性。 二、基于三维梯度回波与扩散加权成像序列的三维脑表面重建技术比较 基于3D flash的三维图像各结构的平均得分均在2.5分以上。中央前回、中央后回、顶上小叶、缘上回、额上回、颞上回、颞中回、中央前沟、中央沟、中央后沟、顶间沟、外侧沟和颞上沟等结构平均得分在2.90以上。 基于DWI的三维图像显示中央前回、中央后回、项上小叶、额上回、中央前沟、中央沟、中央后沟、顶间沟及额上沟等结构平均得分为2.60~2.75;缘上回、角回、额中回、额下回、颞上回、外侧沟和额下沟等结构平均得分1.67~2.48:颞中回、颞下回、颞上沟及颞下沟等平均得分仅0.88~1.27。 比较两种方法,基于3D flash序列的图像均优于基于扩散加权成像的三维重建,差异有显著的意义。其中缘上回、角回、额中回、额下回、颞上回、颞中回、颞下回、外侧沟、额下沟、颞上沟和颞下沟等结构差异十分显著,P值小于0.001。 三、利用MRIcro软件的脑表面结构三维重建技术 利用MRIcro软件的脑表面结构三维重建中央沟、中央后沟、中央后回、中央前沟、中央前回、顶内沟、顶上小叶等结构平均得分都在2.80以上;外侧沟、额上回、角回、缘上回、额上沟、额下沟、额下回、额中回、颞上沟、颞上回、颞中回和颞下沟等平均得分在2.52~2.77之间;颞下回平均得分2.39。 结论 通过对3种不同方法的脑表面重建效果、重建过程的比较,作者认为脑表面三维重建的方法是多种多样的,各种方法有一定的适用范围,也存在一定的局限性,研究者和临床医师可以根据需要加以选择。 第二部分 磁共振脑表面三维重建在脑表面占位病灶定位中的价值探讨 研究目的 通过23例病灶邻近脑表面的病例的脑表面三维重建。评价三维脑表面重建图像对病灶与邻近主要脑沟脑回关系的显示情况,同时比较一组医师在判读三维图像与二维图像时定位结果的一致性,评价三维脑表面重建对病灶精确定位的价值。 材料与方法 1.病例资料:病例共23例(男15例、女8例,年龄8~74岁,平均38.7岁,中位年龄41岁)。其中肿瘤性占位15例、陈旧脑梗塞软化病灶5例、血管畸形2例、脑裂畸形1例。 2.检查方法:采用3D flash序列扫描。 3.图像重建:使用RT 3D(容积重建)软件进行三维容积重建并暴露脑表面结构。 4.图像评价和分析方法:将23例患者的三维重建图像和三轴图像请2位有经验的放射诊断医师和2位年轻进修医师分别判读。对病灶所在和累及的位置进行记录。 5.结果统计:使用SPSS 10.0 for Window进行统计学处理,采用Mann-Whitney's U Test和卡方检验。 结果 1.23例病灶三维脑表面重建,21例(91.3%)得到清楚图像,2例显示不佳。 2.4位医师定位结果比较:依靠2D图像,4位医师定位完全一致的部位8个(6.78%),只有一位医师定位的部位有51个(43.22%),总认定的部位有118个。依靠3D图像,4位医师定位完全一致的部位16个(17.2%),只有一位医师定位的部位有28个(30.11%),总认定的部位有93个。 3.4位医师的定位结果显示:(1)依靠3D定位,总的认定部位数从118个减少到93个;(2)依靠3D定位4位医师一致的部位从6.78%增加到17.20%,而只有一位医师认定的部位从43.22%减少到30.11%,差异有显著性。(3)按脑叶分布比较两次定位结果,差异没有显著性。(4)额叶、顶叶、颞叶和枕叶等四个脑叶中,依据2D和3D定位,额叶定位的一致性改变最为显著。(5)使用3D图像进行病灶的定位,各位医师之间的认识仍然存在明显的不同,4位医师定位一致率也仅17.2%。 4.2位有经验的医师与2位年轻医师分别依据2D、3D图像进行定位的结果显示:(1)2位有经验医师依据2D图像和3D图像进行病灶定位时,一致率从50%提高到59.7%统计学检验差异无显著性。(2)2位年轻医师依据2D图像和3D图像进行病灶定位时,一致率从16.4%提高到32.1%,差异有显著性。(3)依据2D图像定位时有经验组的一致率50%明显高于另一组16.4%,差异非常显著。(4)依据3D图像定位时有经验组的一致率59.7%仍高于另一组32.1%,差异有显著,但相对于依据2D图像定位差距明显缩小。 结论 1.3D重建技术清楚显示病灶及其与邻近脑沟、脑回的关系。 2.依靠3D定位,诊断医师之间的意见较依靠2D定位趋于一致。 3.对照3D图像进行定位,定位一致性均有提高,其对于断层解剖知识不熟悉的年轻医师及临床医师的价值更大。 4.纵使使用3D图像进行病灶的定位,各位医师之间的认识仍然存在明显的不同,4位医师定位一致率也仅17.2%,2位高年资医师之间的一致性也仅仅59.7%。 第三部分 “仿真开颅术”:一种简单的显示脑表面静脉及脑表面解剖结构的方法 目的 介绍一种简单的显示脑表面静脉以及脑表面结构的方法,并对64例脑肿瘤病人的显示结果进行分析。 材料与方法: 本研究包括64例脑肿瘤患者(男32例,女32例,平均年龄45岁)。所有患者因为神经导航系统而进行三维增强MPRAGE序列MR扫描,上述扫描原始图像进行被用于再重建。在重建脑表面结构及表面静脉的过程中,我们逐步剥除颅骨及头皮,像剥苹果皮一样,得到仿真的开颅手术时所见的脑表面影像。我们对重建图像的质量进行评分,脑表面结构和表面静脉被分别地从0分(难以显示)到3分(非常好)评分。64例中20例患者的肿瘤位于脑表面或肿瘤蔓延至脑表面,我们将重建的仿真图像与手术照片进行对比以评价本方法的检出敏感性。我们还对图像的质量与硬膜增强程度和脑沟/蛛网膜狭窄程度的相关性进行分析,以了解影响图像质量的原因。 结果:所有患者均得到了较好的重建图像,脑表面结构和表面静脉的平均得分分别为2.81和2.77。图像质量与硬膜增强程度和脑沟/蛛网膜狭窄程度呈负相关关系。检出敏感性分析显示。直径超过2mm的表面静脉在重建图像上100%显示,直径在1-2mm之间显示率为90%,1mm以下的表面静脉有59.3%能够显示。 结论: 使用这种简单的重建手段,我们可以得到仿真的开颅图像,使得神经外科医师可以在手术之前“预览”开颅后的脑表面情况。 第四部分 正常人中央沟不对称性的研究及其研究方法的探讨 研究目的 本研究尝试利用现有的软件,创立一种可行的方法,研究比较群体之间脑结构的一致性和不对称性。由于脑结构的复杂性,本研究仅尝试将该方法应用于两侧中央沟不对性比较。 材料与方法 (1)33例正常志愿者(男17例,女16例,21~39岁,平均25.6岁),均为右利手。 (2)检查方法:采用3D flash扫描序列。 (3)图像重建方法:用AFNI(Analysis of Functional NeuroImages)将图像文件转换为.HEAD和.BRIK文件,并进行空间标准化(Talairach系统)。然后以MRIcro软件进行格式转化并打开,通过该软件剥除颅骨和头皮等软组织,显示脑沟、脑回等脑表面解剖结构的三维形态。 (4)中央沟示踪(trace)方法:使用MRIcro软件,提取33例正常志愿者的两侧中央沟的空间定位参数。 (5)数据分析:利用Origin 6.0 Professional软件,绘制33例正常志愿者的左侧、右侧中央沟在XY(轴位观)、XZ(冠状位观)和YZ(矢状位观)坐标系中的投射曲线,并计算33例的平均曲线,直观地比较双侧中央沟在各个轴向上的不对称性。并比较双侧中央沟平均线起止点的XYZ参数。 结果 (1)XY(轴位观)结果:右侧中央沟的起点位置、中央沟形态及终点位置相对于左侧存在较大的变异,曲线的一致性较差。右侧中央沟的起点和终点位置,相对与左侧更靠近中线,差异十分显著。双侧中央沟Y值的标准差(SD)随X值(左右)的改变而改变,左右侧的SD值各出现相仿的3个波峰。 (2)XZ(冠状位观)结果:33正常志愿者的两侧中央沟在XZ轴向上表现出高度的一致性,左侧的终点相对于右侧向足侧走行得更远一些。 (3)YZ(矢状位观)结果:双侧中央沟的走行形态变异均比较明显,其中右侧的变异更为明显。右侧中央沟位置偏前,平均曲线也显示右侧中央沟在Z轴30~50范围间明显偏前。 结论 1.将AFNI、MRICro及Or igin 6.0 Professional等3个软件结合起来研究脑沟的走行轨迹,具有可性性和实用性。 2.33例正常志愿者双侧中央沟的轨迹大致上呈对称性表现。但其中有3个特点值得注意:其一是右侧中央沟的起点位置、中央沟形态及终点位置相对于左侧存在较大的变异,曲线的一致性较差。其二左右中央沟均出现3个相仿的标准差波峰;其三是左右两侧平均曲线对比显示右侧中央沟的起点和终点位置,相对与左侧更靠近中线。其四是右侧中央沟位置较左侧偏前,平均曲线也显示右侧中央沟在Z轴30~50范围间明显偏前。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 孙建忠;王志康;龚向阳;周燕;周萍;;利用MRIcro软件的脑表面结构三维重建技术[J];实用放射学杂志;2006年07期
2 黄松涛;韩景奇;盛鸿颖;李京龙;刘兰祥;;指数表观弥散系数在高血压脑病诊断中的应用价值探讨[J];山东医药;2009年22期
3 常英娟;马婉玲;任静;徐俊卿;;磁共振全身类PET成像技术的临床应用[J];医疗卫生装备;2010年04期
4 罗银灯;赵建农;钟维佳;郭大静;吴伟;陈维娟;谢微波;罗小平;朱辉;冉立峰;张园园;;磁共振扩散加权成像在原发性肝癌HIFU疗效评估中的价值[J];重庆医科大学学报;2011年04期
5 杨涛;王秀荣;杨广夫;娄明武;张伟丽;黄翠红;;磁共振扩散加权成像在肝脏疾病诊断中应用价值[J];中国CT和MRI杂志;2008年04期
6 姜涛;林雅明;林依东;邓倩;周建敏;田维泽;;MRI多方位扩散加权成像在脑干梗塞中的应用[J];实用心脑肺血管病杂志;2007年04期
7 王嵩;张世界;李琼;张建军;马国骏;;磁共振扩散加权成像在肝癌辨证分型中的应用研究[J];上海中医药杂志;2010年01期
8 李巍;潘诗农;李琦;陈志安;卢再鸣;郭启勇;;不同催乳素水平垂体瘤患者颅骨磁共振扩散加权成像诊断价值[J];中国医科大学学报;2010年06期
9 郭广卿;马军洁;王厚革;裴勇;白宗堂;;低场强MRI在颅内表皮样囊肿的鉴别诊断中的价值[J];中国实用医药;2010年34期
10 庾建英;刘继新;朱沂;蒋杰;包国庆;;灌注加权成像和扩散加权成像对兔早期后循环缺血的对比分析[J];中国神经精神疾病杂志;2011年03期
11 秦卫和;陈燕萍;;磁共振扩散加权成像在肾脏的应用进展[J];中华临床医师杂志(电子版);2011年05期
12 丁爽,贾文霄,米日古丽·沙依提,王俭,李琛玮,陈宏;磁共振扩散加权成像在肝脏占位性病变中的应用[J];新疆医科大学学报;2005年05期
13 郭爱菊;李萍;许传斌;;64层螺旋CT三维重建技术对耳颞部正常解剖学研究[J];黑龙江医药科学;2009年05期
14 廖胜辉;;数字化三维重建技术在解剖教学中的应用[J];中国科教创新导刊;2011年13期
15 袁友红,肖恩华,贺忠,向军,汤可立,颜荣华,金科,尚全良;肝脏磁共振扩散成像技术实验研究[J];临床放射学杂志;2005年05期
16 徐文鹏;程新德;;CT三维重建在唇腭裂序列治疗中的应用[J];中国美容医学;2008年10期
17 张伟;龚建平;沈钧康;朱建兵;陈光强;;螺旋CT三维重建技术在颌面部骨折中的应用[J];苏州大学学报(医学版);2006年01期
18 刘俊峰;郭宏骞;秦民益;甘卫东;周科峰;;16排螺旋CT三维血管成像技术在肾动脉评估中的临床价值[J];重庆医学;2006年10期
19 李雯;李秀红;杨照勇;;多层螺旋CT三维重建成像技术在输尿管病变中的应用价值[J];中国中西医结合影像学杂志;2007年01期
20 张伟;张铁良;张玉朵;;医学图像三维重建及其临床应用进展[J];国际骨科学杂志;2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 梁有发;叶斌;石桥;;螺旋CT扫描及CT三维重建技术在寰枢椎损伤中的临床应用[A];中华医学会第十三届全国放射学大会论文汇编(下册)[C];2006年
2 王春龙;张颂;;胸骨三维重建误诊为骨折一例[A];中国法医学会全国第十次法医临床学学术研讨会论文集[C];2007年
3 何建斌;吴晓明;;多层螺旋CT三维重建技术在上颈椎损伤中的临床应用[A];2005年浙江省放射学学术年会论文汇编[C];2005年
4 吴振刚;;16层螺旋CT三维重建技术在颌面部骨折诊断中的应用价值[A];2010中华医学会影像技术分会第十八次全国学术大会论文集[C];2010年
5 李逢芳;刘万花;;磁共振扩散加权成像对乳腺炎性病变的诊断价值探讨[A];中华医学会第十八次全国放射学学术会议论文汇编[C];2011年
6 陈昊;焦红杰;康晓鹏;原建荣;周平;胡熙;梅舒婷;;螺旋CT三维重建在发育性髋关节脱位的术前应用[A];中华医学会第八次全国小儿外科学术会论文集[C];2010年
7 赵继元;许映龙;张少强;白艳霞;陈阳静;姚小宝;陶剑光;张双红;郑渼;李涤尘;;CT三维重建及后处理技术临床应用[A];中华医学会第十次全国耳鼻咽喉-头颈外科学术会议论文汇编(上)[C];2007年
8 陆东辉;王铁梅;徐明耀;丁一波;;三维CT在面中份骨折整复中的应用[A];2004年中国口腔颌面修复重建外科学术会议论文汇编[C];2004年
9 毛芸;;64排螺旋CT三维重建技术在绞窄性肠梗阻中的诊断价值[A];中华医学会第十三届全国放射学大会论文汇编(下册)[C];2006年
10 徐华;;螺旋CT三维重建诊断输尿管梗阻性病变临床应用价值[A];第十五届全国泌尿外科学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 龚向阳;磁共振脑表面三维重建技术及应用的研究[D];浙江大学;2007年
2 徐亮;磁共振全身扩散加权成像评价恶性肿瘤的临床应用研究[D];山东大学;2010年
3 张劲松;DWI在脊髓急性缺血损伤的实验与临床研究[D];第四军医大学;2005年
4 孙博;中国人大脑皮质性别差异的影像学研究[D];山东大学;2010年
5 陈爱萍;磁共振扩散加权成像在肺癌诊断中的应用[D];第二军医大学;2010年
6 洪汛宁;磁共振弥散成像技术在脑肿瘤中的应用研究[D];复旦大学;2003年
7 史丽静;CT、MR多种成像技术在肝脏疾病的比较和综合应用[D];第二军医大学;2006年
8 郭卫华;磁共振扩散加权成像及动态增强扫描评价肝细胞癌组织分化程度的临床应用研究[D];山东大学;2010年
9 周筠;面向生物医学仿真的表面重建和四面体化技术研究[D];中南大学;2012年
10 赵修义;MR扩散加权成像在鼻咽癌放疗后放射性脑损伤中的临床应用研究[D];中国人民解放军第一军医大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘玉品;磁共振扩散加权成像在肝占位性病变的应用研究[D];东南大学;2004年
2 辛仲宏;原发性肾小球肾炎MR扩散加权成像价值[D];兰州大学;2008年
3 汪盛齐;磁共振扩散加权成像评价肝癌介入术后疗效的应用研究[D];东南大学;2006年
4 胡慧娟;乳腺MRI常规成像、动态增强成像、扩散加权成像对良恶性病变的诊断评价[D];中南大学;2007年
5 李琦;正常颅盖骨3.0T MRI-DWI ADC值年龄分布变化相关性研究[D];中国医科大学;2008年
6 李磊;磁共振扩散加权成像在肝占位性病变中的应用研究[D];山西医科大学;2010年
7 朱天缘;MR扩散加权成像在髌软骨中的临床应用研究[D];暨南大学;2004年
8 郑朝炜;基于CT数据的鼻咽癌虚拟手术计划系统关键技术研究[D];厦门大学;2007年
9 沈训泽;磁共振扩散加权成像在脑脓肿诊断与鉴别诊断中的应用[D];浙江大学;2004年
10 许晶晶;急性肾衰竭肾内氧代谢和病理改变的磁共振血氧水平依赖成像和扩散加权成像评价[D];浙江大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈福新;CT和磁共振 各有利弊[N];卫生与生活报;2009年
2 记者 朱敏丽 通讯员 许小华;打破世界高端磁共振设备垄断[N];泰州日报;2009年
3 通讯员 曹升奇 记者 陈奇;市三院隆重举行磁共振病房楼启用仪式[N];菏泽日报;2010年
4 本报特约记者 朱丽丽;介入手术中磁共振导航[N];健康时报;2003年
5 徐蕾莹;GE携手学会创建磁共振应用学院[N];中国医药报;2007年
6 驻京记者 王丹;GE磁共振应用科研中心落户中国[N];医药经济报;2009年
7 周良辅 毛颖 姚成军;术中磁共振——主刀医生的“科技眼”[N];健康报;2006年
8 本报记者 刘正午;磁共振发展最快的影像技术[N];医药经济报;2004年
9 本报记者 刘正午;磁共振竞技场的新较量[N];医药经济报;2004年
10 赵晓阳;加快医技进步 服务临床诊疗[N];安庆日报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978