王振明
医院放射科
魏鹏虎
医院神经外科
GE磁共振团队
前言
宇宙(Universe),是所有空间、时间、物质的总称。宇宙的起源,大小,组成,结构一直是人类科学探索的终极目标。
三磅宇宙(Three-poundsUniverse),大脑,是人类意识、精神、语言、学习、记忆和智能等神经活动的综合。人类对大脑的认识同样是人类科学探索的终极目标,所以称之为三磅宇宙。
是惊人的巧合还是上帝的安排
目前普遍认为宇宙是由包含众多星系的巨大超星系团所构成。过去,人们通过对宇宙的模拟仿真预测到漆黑的深空中,有一张“看不见”的大网,网中有很多细丝,它们以网状结构横跨数百万光年;它们是星系的燃料库,利用星系内部的氢气制造恒星,从而使星系变大,细丝连接各星系之间,从而钩织了整个宇宙。
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三磅宇宙,虽然仅重三磅,其的组成同样与浩瀚无垠的宇宙一样复杂而神秘。神经元是目前人类探索到大脑组成的最基本的单位,人的大脑中有亿个神经细胞,神经元的“轴突”同“树突”都是神经元胞体的延伸部分,都含有神经元纤维,他们就如宇宙中的细丝,连接着神经元单位,并且承担着神经元之间的电信号传导的作用以达到协调运作的功能。
宇宙中的Q空间
广袤的宇宙中,星系间有宇宙细丝相连;三磅宇宙中,神经元之间有神经纤维束相连。微米量级的连接通过磁共振K空间与Q空间的技术更迭发展,不断清晰展示在世人面前。
弥散谱成像DSI(diffusionspectrumimaging)便是基于q-space理论的重建方法,使用栅格数据(gridsampling)采集方式获取不同方向不同b值的弥散数据,进行反傅里叶变换并进行积分计算得到dODF(diffusionorientationdensityfunction),使用基于dODF流线型算法进行纤维束追踪,描绘纤维束的方向分布。dODF反映氢质子在单位球内的概率分布,从而很好的描述了弥散运动完整的空间分布特性。基于dODF可以计算得到一些定量指标如GFA(generalizedfractionalanisotropy)等。DSI通过优异的角分辨率能够精确辨别出局部复杂交错的纤维走形,解决了crossingfiber效应问题,使得检测到的纤维束结构能够更加真实可靠得评估出纤维束的解剖特性。
医院卢洁教授团队同
神经外科赵国光教授团队
利用DSI技术,精准为手术导航
Case1:DSI技术可精确定位纤维束位置及走形,为手术划定安全区域,保证患者术后运动功能完好保留
某男性,发作性意识丧失20余年;开始时约4-5年发作1次,4年前发作性意识丧失频率增加,每年约10次,医院脑电图检查提示清醒期广泛慢波发放,以右侧额颞区显著,同时进行MRI检查提示右侧额叶占位,前来医院就诊。进一步检查,患者主要表现为发作性意识障碍伴有特殊动作,形式刻板,脑电图提示癫痫样异常放电,符合症状性癫痫,MRI检查提示双侧额叶异常信号,右额叶病灶水肿信号向后累及中央前回区域,向内侧累及辅助运动区。
入院后对患者进行癫痫多学科会诊,考虑患者的临床、脑电及MRI检查结果,尤其是MRI检查提示病灶位于额叶,术前评估重点