2019年11月14日发布 | 2553阅读

曲春城教授团队:多模态影像融合技术在MVD中的应用

曲春城

山东大学第二医院

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今日与大家分享的是《正海-妙术视界》第一百七十五期,由山东大学第二医院神经外科曲春城、于锐带来的:多模态影像融合技术在MVD中的应用,欢迎观看、分享。


术者简介



曲春城,山东大学第二医院神经外科副主任,医学博士,主任医师,研究生导师。山东省医学会神经外科学分会委员、脑血管病外科治疗学组副组长,中国神经科学学会神经损伤与修复分会委员,中国医师学会神经介入分会复合手术学组委员,山东省中西医结合委员会神经外科分会副主任委员,山东省老年学学会神经科学专业委员会副主任委员,山东省疼痛学会神经损伤分会副主任委员,山东省解剖学会临床神经解剖学专业委员会副主任委员,山东省老年医学学会癫痫学分会副主任委员。《中华神经创伤杂志(电子版)》编委、《山东大学学报》(医学版)通讯编委、《山东医药》审稿人。


专业擅长:擅长显微神经外科包括脑肿瘤、脑动脉瘤等脑血管病的显微手术,三叉神经痛、面肌痉挛显微血管减压术等,治疗水平达到国内先进水平。


多模态影像融合技术

多模态影像融合技术是通过电子计算机的处理,将同一目标的不同类别图像相加、重叠,提取各自有用的信息,互相融合在一起,使其相互完善,优势互补,增加信息量,形成全新的影像资料。


按照融合对象不同,多模态影像融合可分为:

1. 单样本时间融合:跟踪某一病人在一段时间内对同一脏器所做的同种检查图像进行融合,可用于对比以跟踪病情发展和确定该检查对疾病的特异性。


2. 单样本空间融合:将某个病人在同一时间内对同一脏器所作几种检查的图像进行融合,有助于综合利用多种信息,对病情做出更确切地诊断。


3. 模板融合:将病人的检查图像与电子图谱或模板图像进行融合,有助于研究某些疾病的诊断标准。


应用范围:

  • 准确判断肿瘤与周围组织的关系,协助制定手术方案。

  • MVD中的应用。

  • 脑功能-解剖定位。

  • 精准放疗。

  • 癫痫病灶定位。



传统颅神经疾病术前责任血管判断技术

目前临床常用于术前判断颅神经疾病中责任血管的MRI检查为三维时间飞跃扰相稳态梯度回波序列(3D-TOF-SPGR)及三维稳态进动快速成像序列(3D-FIESTA)。


3D-TOF 影像中动脉、神经、脑脊液等的信号由高到低排列,可以形成明显的对比,用于发现神经与血管的关系及是否存在微血管压迫。缺点是神经显示比较模糊,而对静脉几乎不能显示。


3D-FIESTA 序列扫描可以将脑脊液显示成极高的信号,而其他组织均为低信号,神经及其周围的结构浸泡在脑脊液中可以形成明显的对比而得以显像。动脉和静脉等血管信号都是低信号,判断责任血管的能力有所不足。


多模态影像融合技术在MVD中的应用

MVD术前,采集不同MRI序列(如3D-TOF序列、3D-FIESTA序列),进行多模态影像融合,建立后颅窝血管神经的3D模型,对三叉神经痛和面肌痉挛患者是否存在神经血管压迫、责任血管来源及压迫程度等作出术前判断。


该技术增加不同组织之间的区分度,将血管与神经辨别开来,克服了单一序列影像上难以辨别血管、神经的困难,还可以全方位任意角度旋转、调整结构的透明度、三维立体观察,弥补了手术过程中某些难以达到的视角和方位,降低术前诊断的难度并提高手术有效率。


方法:

  • 采集数据:3D-TOF、3D-FIESTA 、CT等。

  • 图像预处理:通过对获取的图像数据进行去除噪声、对比度增强、感兴趣区域分割等处理,重建脑干、神经与血管。

  • 图像配准:通过一系列处理,使不同类别的影像的对应点达到空间上的一致。包括图像变换和图像定位。

  • 影像融合及分析。


病例一:右侧三叉神经痛



右侧乙状窦后入路三叉神经微血管减压术


患者武某,女性,70岁。

主诉:右侧面部发作性疼痛5年余,加重1月 。

查体:无明显神经系统阳性体征。

MRI:右侧三叉神经与血管关系密切

多模态重建:小脑上动脉自上内方压迫三叉神经中段。

手术日期:2019年9月12日。







2019年9月12日全麻下行右侧乙状窦后入路三叉神经微血管减压术








病例二:面肌痉挛



面肌痉挛手术


男,49岁,右侧面部抽搐5年。

MRI:右侧面神经与血管关系密切。

多模态重建:小脑前下动脉自内侧压迫面神经根部并穿过面听神经之间。

手术日期: 2017年9月26日。











病例三:舌咽神经痛



右侧乙状窦后入路舌咽神经微血管减压术


患者艾某,女性,77岁。

主诉:右侧外耳道内及咽部发作性疼痛10年余,加重半月。

查体:无神经系统阳性体征。咽部含服丁卡因胶浆后疼痛消失。

MRI:右侧舌咽神经与血管关系密切。

多模态重建:右侧小脑前下动脉分支成襻压迫舌咽神经。

手术日期:2019年9月19日。








神经血管复合体虚拟重建成像



2019年9月19日全麻下行右侧乙状窦后入路舌咽神经微血管减压术







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