2018年04月11日发布 | 548阅读

DBS术后评估电极与脑深部结构位置关系的新方法

丁陈禹

福建医科大学附属第一医院

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Ref: Husch A, et alBrain Stimul. 2018 Feb 1. pii: S1935-861X(18)30060-3. doi: 10.1016/j.brs.2018.01.031. [Epub ahead of print]】


脑深部电刺激(deep brain stimulation,DBS)术后,调控刺激参数的标准做法首先是对所有的刺激触点进行逐一测试,明确电极触点与脑深部结构的位置关系。由于电极设计日趋复杂化,因此临床需要简化的精确的测试方法。卢森堡中心医院神经外科的Andreas Husch等建立一种新方法,在整合患者术前与术后的资料的基础上,评估DBS术后电极触点是否到达要求的脑深部结构上,结果发表于2018年2月的《Brain Stimulation》在线。

 

作者先通过DBS术后的影像学检查明确电极植入的准确位置,将其与术前患者7.0T MRI显示的脑深部结构图像融合,自动生成患者个体化、可视化的脑深部结构与DBS电极之间的位置关系(图1)。再借助fig2u3d软件(https://github.com/johnyf/fig2u3d),将结果以3D立体PDF文件展现。


图1. 评估结果生成的流程:在DBS术后CT图像上,使用PaCER算法(引自Husch A, et al. Neuroimage Clin. 2017 Oct 6;17:80-89. doi: 10.1016/j.nicl.2017.10.004. eCollection 2018)获取电极触点的准确位置。将患者的影像学检查结果(包括术前MRI-T1和T2像、术后CT图像)进行刚性匹配,随后将匹配后的图像与7.0T脑图谱作多步骤、多模态配准。最后,DBS电极和图谱中的脑深部结构均融合到患者的影像学资料上,并输出形成3D立体PDF文件。可以在该文件上观察电极的各靶点与丘脑底核(subthalamic nucleus,STN)的位置关系。

 

该研究对20例DBS手术患者使用上述方法检测电极与脑深部结构靶点位置。结果表明,自动生成的3D立体PDF报告能够提供电极与脑深部结构之间的关系,并有助于发现电极植入位置错误(图2)。


图2. 3例患者的电极与脑深部结构的可视化报告。图中STN为绿色,SN为蓝色,RN为红色,苍白球为黄色。电极触点标为黄色,可见其与STN中心极为接近。3例患者的电极植入位置均接近最优。A1和A2图分别示,1枚植入患者右侧STN的电极在微调前后的位置;B图为1例左侧STN-DBS电极植入的位置;图C示,1枚电极植入患者左侧黑质的前外侧部。

 

作者总结指出,上述方法能够自动生成3D可视化PDF报告,直观地展现电极各个触点与脑深部重要结构之间的位置关系;可为临床医生进行DBS参数调控提供参考,起到简化操作流程,优化调控效果的作用


丁陈禹编译,复旦大学附属华山医院寿佳俊博士审校,《神外资讯》主编、复旦大学附属华山医院陈衔城教授终审)


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