【摘 要】
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帕金森病(Parkinson’s Disease,PD)是一种中枢神经系统进行性退行性疾病,对于严重的PD患者,与传统毁损术相比,脑深部刺激术(Deep Brain Stimulation,DBS)更为合适。尽管DBS
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帕金森病(Parkinson’s Disease,PD)是一种中枢神经系统进行性退行性疾病,对于严重的PD患者,与传统毁损术相比,脑深部刺激术(Deep Brain Stimulation,DBS)更为合适。尽管DBS在治疗运动障碍方面取得一定成功,但术后程序调控过程中医生缺乏直观引导容易产生副作用。本文针对此问题,在关键解剖结构及植入电极的三维重建基础上,展开DBS组织激活体积(Volume of tissue activated,VTA)估计及可视化的研究。首先,采用Pacer算法从术后CT影像中提取并重建DBS植入电极;然后通过图谱配准方法进行电极植入靶点核团丘脑底核(subthalamus nucleus,STN)的分割及三维重建,主要是利用7T MRI图像构建的图谱与患者T2加权MR图像的全局和局部配准实现;接着,基于弥散张量成像(Diffusion Tensor Imaging,DTI)采用概率追踪的方法实现STN邻近皮质脊髓束(corticospinal system,CST)的示踪;最后,在电极、STN和CST重建的基础上,通过DTI计算脑组织各向异性导电率,实现两种理论模型的VTA估计,模拟DBS植入电极在高频电极刺激下电场在脑部的分布,在3D Slicer平台中将上述信息整合,实现个体神经调控的可视化。本文利用临床数据采用回顾性分析方法对神经调控可视化进行验证。当临床出现肌肉抽搐症状时,DBS中VTA估计结果均与CST有交叉重叠,神经调控可视化结果与临床表现具有一致性。本文对DBS中直接受电刺激影响的组织体积进行了定量估计,通过可视化手段帮助临床医生调整参数过程中直观了解植入电极高频电刺激下对VTA预测以避免副作用产生。
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