雷 學(xué),李 濱,蔣麗丹,閆麗紅,王潤(rùn)輝,范振增
(1.華北油田公司總醫(yī)院神經(jīng)外科,河北 任丘 062552;2.北京市西城區(qū)宣武醫(yī)院神經(jīng)外科,北京 100053;3.河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院神經(jīng)外科,河北 石家莊 050000)
成人松果體、側(cè)腦室額角體表顳側(cè)投影與外耳門的關(guān)系
雷 學(xué)1,李 濱1,蔣麗丹2,閆麗紅1,王潤(rùn)輝1,范振增3*
(1.華北油田公司總醫(yī)院神經(jīng)外科,河北 任丘 062552;2.北京市西城區(qū)宣武醫(yī)院神經(jīng)外科,北京 100053;3.河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院神經(jīng)外科,河北 石家莊 050000)
目的 使用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)方法處理顱腦影像數(shù)據(jù),尋找成人顱內(nèi)松果體、側(cè)腦室額角體表顳側(cè)投影點(diǎn)與同側(cè)外耳門的空間關(guān)系。方法 在CT后處理工作站記錄30例影像正常人的外耳門、外眥、松果體、側(cè)腦室額角的原始數(shù)據(jù)。經(jīng)數(shù)學(xué)方法轉(zhuǎn)化為平行大腦鐮的頭皮聽(tīng)眥線(OM線)為基礎(chǔ),外耳門為原點(diǎn),聽(tīng)眥線和對(duì)側(cè)外耳門為平面的新三維坐標(biāo)系下的坐標(biāo)數(shù)據(jù),得出松果體和側(cè)腦室額角體的新坐標(biāo)數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。結(jié)果 松果體在X、Y、Z軸上數(shù)值及側(cè)腦室額角在X軸上數(shù)值男女差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);Y、Z軸上側(cè)腦室額角,男女差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論 松果體和側(cè)腦室額角距外耳門前后、內(nèi)外及上下均有相對(duì)固定的區(qū)間值,二者在男女中OM線的前后位置有明顯差異,該數(shù)據(jù)可為臨床手術(shù)相關(guān)定位提供參考。
松果腺;側(cè)腦室;外耳
目前顱腦尸頭的解剖學(xué)資料和影像解剖學(xué)資料主要研究方法是以前聯(lián)合中點(diǎn)至后聯(lián)合中點(diǎn)的連線(AC-PC)線為基礎(chǔ)建立的三維坐標(biāo)系,并進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的測(cè)量[1]。這些數(shù)據(jù)與頭皮表面定位無(wú)關(guān)聯(lián)。以聽(tīng)眥線(OM)為基礎(chǔ)、外耳門為原點(diǎn)的測(cè)量文獻(xiàn)國(guó)內(nèi)外未見(jiàn)報(bào)道。而臨床手術(shù)定位常以聽(tīng)眥線為基礎(chǔ),結(jié)合CT圖像自行測(cè)量定位,易出現(xiàn)較大誤差。該手術(shù)常用坐標(biāo)系的顱內(nèi)重要結(jié)構(gòu)解剖位置數(shù)據(jù)若能測(cè)量出來(lái),可直接給臨床手術(shù)參考定位,提高手術(shù)的成功率。本研究建立一個(gè)以平行大腦鐮的頭皮聽(tīng)眥線為基礎(chǔ)的坐標(biāo)系,外耳門為原點(diǎn),聽(tīng)眥線和對(duì)側(cè)外耳門為平面的三維坐標(biāo)系,測(cè)量外耳門與松果體及側(cè)腦室額角顳側(cè)頭皮投影的空間關(guān)系,旨在為臨床手術(shù)定位提供參考數(shù)據(jù)。報(bào)告如下。
1.1 一般資料:選擇頭顱CT平掃報(bào)告均未見(jiàn)異常的男性志愿者組 15例,年齡 22~74歲,平均(52.4±14.4)歲;女性志愿者 15例,年齡 24~ 75歲,平均(53.1±14.2)歲。2組年齡差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。根據(jù)顱腦的發(fā)育規(guī)律,年齡到達(dá) 18歲后,認(rèn)定顱骨基本成型,顱內(nèi)結(jié)構(gòu)發(fā)育完善,年齡老化后,顱內(nèi)結(jié)構(gòu)趨向萎縮[2],具體萎縮多少與個(gè)體的差異有關(guān),所以在選擇時(shí),為年齡超過(guò) 18歲,CT圖像上腦萎縮不明顯或腦萎縮輕度者。使用美國(guó)GE公司螺旋 CT(4排)薄層掃描,GE公司的AW4.0工作站,MATLAB軟件。
圖1 原始坐標(biāo)系下外耳門和外眥靶點(diǎn)的選擇和數(shù)據(jù)讀取Figure 1 The data of meatus acusticus externus and angulus oculi laterali obtained in the original coordinate system
圖2 原始坐標(biāo)系下松果體和側(cè)腦室額角的選擇Figure 2 The data of pineal gland and cornu frontale ventriculi lateralis obtained in the original coordinate system
圖3 擬建的新頭顱三維坐標(biāo)系Figure 3 The new coordinate system of brain
1.2 方法
1.2.1 測(cè)量和數(shù)據(jù)處理:應(yīng)用華北石油總醫(yī)院放射科的美國(guó)GE公司的4排螺旋 CT進(jìn)行薄層掃描(1mm/層);將CT資料輸入GE公司的AW4.0工作平臺(tái),根據(jù) CT數(shù)據(jù)進(jìn)行重建(軟件可自動(dòng)進(jìn)行CT圖像的重建),從矢狀位、水平位、冠狀位、三維立體重建位4種圖像系統(tǒng)上,進(jìn)行相互參考印證選擇靶點(diǎn),以減少定位筆選擇時(shí)的誤差。掃描時(shí)體位仰臥,面部正向上,減少偏斜,基準(zhǔn)線盡量平行聽(tīng)眥線,連續(xù)掃描。
1.2.2 靶點(diǎn)的選擇:選擇的靶點(diǎn)為相對(duì)變異較小,位置固定,影像上易于測(cè)量,且為臨床手術(shù)定位常用的結(jié)構(gòu)。本研究選擇的靶點(diǎn)分別為外耳門(左)、外眥(左、右)、松果體、側(cè)腦室額角(左)以及用于矯正坐標(biāo)的縱裂上的前后各隨意2點(diǎn)。靶點(diǎn)中心均在水平位、重建的矢狀位、冠狀位的中心選擇。靶點(diǎn)的原始坐標(biāo)值直接在CT工作站讀取。外耳門和外眥的選擇如圖1;松果體和側(cè)腦室前角的選擇如圖2。
1.2.3 三維坐標(biāo)值的轉(zhuǎn)化和統(tǒng)計(jì):測(cè)量靶點(diǎn)的原始三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)學(xué)運(yùn)算[3],將原三維坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)和平移,轉(zhuǎn)化為新的三維坐標(biāo)系下的坐標(biāo),見(jiàn)圖3。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法:應(yīng)用SPSS11.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)量資料以表示,組間比較采用獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
在以外耳門為原點(diǎn)的新坐標(biāo)系下,X、Y、Z坐標(biāo)值代表了與外耳門的各軸向關(guān)系:松果體在X、Y、Z軸上數(shù)值及側(cè)腦室額角在 X軸上數(shù)值男女差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);Y軸上側(cè)腦室額角,男女差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。由于左右統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)基本一致,將右側(cè)外耳門為原點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)值在此略過(guò)。見(jiàn)表1。
表1 成人男女松果體和側(cè)腦室額角在新坐標(biāo)系下的X、Y、Z坐標(biāo)值比較Table 1 The statistics of the pineal gland and cornu frontale ventriculi lateralis in the new cordinate system of brain(n=15,,mm)
表1 成人男女松果體和側(cè)腦室額角在新坐標(biāo)系下的X、Y、Z坐標(biāo)值比較Table 1 The statistics of the pineal gland and cornu frontale ventriculi lateralis in the new cordinate system of brain(n=15,,mm)
Gender Pineal gland Cornu frontale ventriculi lateralis X axis Y axis Z axis X axis Y axis Z axis Male 1.721±5.840 70.354±4.702 45.186±3.163 52.528±4.163 54.616±3.979 42.083±3.830 Female -4.301±5.928 63.962±3.310 41.247±2.957 46.286±3.573 51.664±6.863 40.848±2.369 t 2.803 4.305 3.523 4.407 1.441 1.062 P 0.001 0.000 0.001 0.000 0.161 0.297
成人的松果體和側(cè)腦室額角位置相對(duì)固定,且臨床手術(shù)經(jīng)常用到。如經(jīng)顳側(cè)松果體區(qū)及附近的腫物切除或穿刺時(shí),手術(shù)醫(yī)師在患者體表畫出聽(tīng)眥線,經(jīng)過(guò)外耳門在顱腦體表畫垂直聽(tīng)眥線的垂線,利用此次研究數(shù)據(jù),直接標(biāo)出松果體的體表投影點(diǎn)。同理,若手術(shù)需要做顳側(cè)側(cè)腦室額角穿刺時(shí),可根據(jù)測(cè)量的結(jié)果穿刺定位。腦出血的顳側(cè)血腫穿刺時(shí),也可根據(jù)松果體與血腫的影像關(guān)系,估算出血腫的穿刺位置,指導(dǎo)手術(shù)定位[4-5]。
現(xiàn)在放射影像技術(shù)精度高,失真度小,后處理系統(tǒng)強(qiáng)大,影像學(xué)的發(fā)展給臨床提供了可靠的影像解剖數(shù)據(jù)[6]。目前關(guān)于頭顱的解剖知識(shí)多數(shù)還是從尸頭的解剖出發(fā),由于解剖的要求較高,能解剖的尸頭數(shù)量相對(duì)有限,尸體解剖繁瑣,尸體和活體有一定的差異,不能大規(guī)模開展測(cè)量和統(tǒng)計(jì)。影像數(shù)據(jù)測(cè)量為活體,可以反復(fù)測(cè)量,能大規(guī)模進(jìn)行統(tǒng)計(jì),測(cè)量的精度高,而且可以任意從各個(gè)方向“解剖”成極小的體素塊,測(cè)量方便[7-8]。所以,在某些方面上講,影像學(xué)上的數(shù)據(jù)測(cè)量?jī)?yōu)于尸體解剖。通過(guò)此次研究,證明該方法對(duì)人體測(cè)量誤差小,精度高,易于大規(guī)模統(tǒng)計(jì),測(cè)量簡(jiǎn)單,成本低,為臨床定位病灶提供了新方法。充分利用和開發(fā)影像技術(shù),能使醫(yī)療操作更加精細(xì)準(zhǔn)確,代表了以后影像學(xué)的發(fā)展方向[9-10]。
通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)方法,建立以外耳門為原點(diǎn),平行大腦鐮的頭皮聽(tīng)眥線為基礎(chǔ)的仿臨床手術(shù)坐標(biāo)系,測(cè)量點(diǎn)的X和Z坐標(biāo)值,即為該點(diǎn)的投影點(diǎn),或理解為耳前(后)、耳上(下)的距離,Y軸為靶點(diǎn)的深度。成人男性和女性的松果體、側(cè)腦室額角均有各自比較固定的空間范圍,且男女尤其在X軸差別明顯,該數(shù)據(jù)可直接為臨床手術(shù)定位提供參考。
[1]陳禹,韓鋒,王偉,等.人腦伏隔核的數(shù)字解剖[J].解剖學(xué)報(bào),2014,45(3):354-358.
[2]黃瀛.中國(guó)人解剖學(xué)數(shù)值[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2002:363-377.
[3]李濱,范振增.一種CT或MRI圖像的矯正和靶點(diǎn)定位方法:中國(guó),201010197045.4[P].2010-10-27.
[4]李濱.外耳門與顱內(nèi)外重要可視靶點(diǎn)的影像學(xué)關(guān)系的研究[D].石家莊:河北醫(yī)科大學(xué),2010.
[5]譚守文,叢光燕,陳然,等.微創(chuàng)清除術(shù)治療高血壓腦出血 80例療效分析[J].安徽醫(yī)學(xué),2012,33(10):1336-1337.
[6]顏志平,陳志偉,蘇素聯(lián),等.國(guó)人腦解剖結(jié)構(gòu)的磁共振三維重建初探[J].航空航天醫(yī)學(xué)雜志,2014,25(4):437-438.
[7]梁原.基于MATLAB的數(shù)字圖像處理系統(tǒng)研究[D].長(zhǎng)春:長(zhǎng)春理工大學(xué),2008.
[8]吳輝群,吳興,嚴(yán)培培,等,基于CT斷層影像的顱骨解剖結(jié)構(gòu)三維重建[J].解剖與臨床,2011,16(5):382-384.
[9]李濱,雷學(xué),戴萌,等.利用影像數(shù)據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換定位頭顱外體表標(biāo)志與顱內(nèi)靶點(diǎn)關(guān)系[J].河北醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2012,33(11):1260-1263.
[10]周翔平.醫(yī)學(xué)影像學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2008:1-106.
(本文編輯:趙麗潔)
SPATIAL RELATIONSHIP OF ADULT MEATUS ACUSTICUS EXTERNUS BETWEEN PINEAL GLAND AND CORNU FRONTALE VENTRICULI LATERALIS
LEI Xue1,LI Bin1,JIANG Lidan2,YAN Lihong1,WANG Runhui1,F(xiàn)AN Zhenzeng3*
(1.Department of Neurosurgery,Huabei Oilfield General Hospital,Hebei Province,062552,China;2.Department of Neurosurgery,Xuanwu Hospital,Xicheng District,Beijing100053,China;3.Department of Neurosurgery,the Second Hospital of Hebei Medical University,Shijiazhuang050000,China)
ObjectiveTo investigate the spatial relationship between adult acusticus externus and the pineal gland,cornu frontale ventriculi lateralis by using the mathematical methods of coordinate transformation.MethodsThe original 3-dimensional coordinate data of 30 patients were obtained on thinner CT scan from CT workstation,including meatus acusticus externus,angulus oculi lateralis,the pineal gland,cornu frontale ventriculi lateralis.Then,the original cordinate values were transformed to those in the new cordinate system (line between angulus oculi lateralis and meatus acusticus externus,meatus acusticus externus as origin,OM line and contralaterally meatus acusticus externus as flat)and statistics data were processed.ResultsThe values of the pineal gland on X,Y,Z axis and cornu frontale ventriculi lateralis on X axis had significant difference between male and female(P<0.01).The values of cornu frontale ventriculi lateralis on Y,Z axis had no significant difference between male and female(P>0.05).ConclusionIn this new cordinate system,the pineal gland and cornu frontale ventriculi lateralis in male and female adults had relatively stable spatial values,and had significant difference on OMline,which can be reference for operations.
pineal gland;lateral ventricles;ear,external
R651.11
A
1007-3205(2014)10-1126-03
2014-05-26;
2014-08-28
雷學(xué)(1960-),男,河南開封人,華北油田公司總醫(yī)院副主任醫(yī)師,醫(yī)學(xué)學(xué)士,從事神經(jīng)外科疾病診治研究。
*通訊作者。E-mail:fanzhenzeng@126.com
10.3969/j.issn.1007-3205.2014.10.003