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脑深部电刺激术后丘脑底核空间结构的三维可视化研究

Three-dimensional visualization research of the spatial structure of subthalamic nucleus after deep brain stimulation

摘要:

目的 应用CT和MRI影像实现丘脑底核(STN)及刺激电极的三维可视化,为脑深部电刺激术(DBS)后的电极定位提供依据.方法 选取2014年7月至2015年3月于解放军总医院神经外科行STN电刺激治疗的10例帕金森病患者,利用其术前高分辨率MRI影像和术后低分辨率MRI或CT影像,通过非线性算法实现术前和术后影像的有效配准,进一步采用阈值法确定轴位像电极位置,应用直线拟合法三维重建电极植入路径.利用标准脑图谱灰度信息分割STN及附近重要核团,实现STN空间结构的三维可视化,并融合电极重建结果,得到完整的术后三维空间结构信息.以此算法实现3种不同的图谱(BGHAT、ATAG以及Accolla-2014图谱)的术后空间结构可视化.结果 全脑范围16个参考点平均均方根误差为0.96 mm,小于一个像素点;重建结果与患者头颅冠状位影像显示一致;最后经多图谱数据验证,并由医生比对判别,可视化结果一致,临床可应用.结论 利用术前MRI、术后MRI或CT影像可实现术后STN及刺激电极的三维可视化,为DBS术后的电极定位提供直观且定量的信息,并为术后程控刺激参数的调节提供指导,从而有助于提高DBS的疗效.

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