[发明专利]一种人脑纹状体和海马结构的断层影像解剖三维建模方法

说明书

本发明属于医学模型构建技术领域，公开了一种人脑纹状体和海马结构的断层影像解剖三维建模方法，选取100例无明显神经精神疾患的健康成人和100例帕金森病、颞叶癫痫、阿尔茨海默病患者获得全脑的水平位高分辨率三维结构图像；将所得到的图像运用体视学方法定量分析法，对其纹状体与海马的相关解剖结构进行测量；对MRI测量的人脑纹状体与海马结构数据运用SPSS 13.0统计软件进行各自相关统计分析，将断层图像导入Mimics软件对MRI所得数据进行三维建模。本发明揭示了纹状体与海马结构的相互关系，从正常健康人体，疾病以及正常与疾病对照三个方面进行说明，使结果更加客观、全面、准确，数据更有说服力。

技术领域

本发明属于医学模型构建技术领域，尤其涉及一种人脑纹状体和海马结构的断层影像解剖三维建模方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)是一种最常见的痴呆症，占50％～60％，它是以进行性认知功能障碍和记忆损害为特征的神经退行性疾病。国内调查结果显示，65岁以上人群中，10％～15％有认知功能障碍，而这些人中绝大部分是AD患者。随着中国人口的老年化，AD患者逐渐增多，因其带来巨大社会负担，使AD已成为医学研究的一个热点。AD的大体病理表现是神经细胞丧失等造成的脑萎缩，主要发生在海马，其次为大脑皮层。由于脑萎缩所形成的一般性脑沟、脑裂、脑池和脑室扩大缺乏特异性，故影像学对AD形态学方面的研究大多数都是对具有相对特异性的海马及其邻近结构萎缩的研究。大量研究显示，海马结构功能主要与近期记忆有关。从临床方面来看，AD病人最先出现有记忆力减退。根据这一特点用神经心理学测验再结合脑影像学检查，对帮助早期诊断AD有重要意义。海马结构萎缩程度与疾病严重程度有较好的相关性，可作为诊断近年来这一观点正在不断地从临床、影像学和尸检方面得到证实。因此，海马形态结构的变化成为AD临床诊断的必要指标之一，有关AD患者的海马形态结构变化的研究也日益深入。

海马结构是位于大脑颞叶海马旁回深部的一段古皮质结构，左、右各一个，其长轴呈前下后上走行，因在冠状位上形似一种海洋生物“海马”而得名，按照其结构组成，可以分为固有海马、阿蒙氏角、齿状回、束状回、下托，其功能为参与人类短期记忆的存储，并在学习、记忆、情绪调节方面发挥着重要作用。海马结构通过伞和穹隆发出传出纤维投射至乳头体，然而，除了海马本部以外，下托也投射到乳头复合体，近年来证明部分纹状体也是下托的传出的主要靶区。纹状体是大脑皮质下最大的神经核团，属于锥体外系，与骨骼肌的活动有关，主要参与运动的计划、执行和控制，其中尾状核还与记忆、学习、空间选择等高级认知功能有关，从形态上可以划分为背侧部与腹侧部，腹侧纹状体包括伏隔核、壳腹侧、尾状核及伏隔核的移行部，背侧纹状体的主要部分为壳和尾状核。腹侧纹状体与尾状核头通过嗅结节和伏核同海马投射纤维相联系。现有技术一用免疫组化法观察c-fos原癌基因在脑内的表达。结果显示c-fos在海马杏仁核终纹床核大脑皮层等部位有强烈表达；在纹状体中，c-fos表达成条带状集中分布在边缘区而在尾壳核和苍白球少有表达，证实了海马与纹状体边缘区存在密切的功能联系。现有技术二指出尾状核头也与记忆、学习、空间选择等高级认知功能有关。现有技术三研究显示早期阿尔茨海默氏症患者的壳腹侧形态出现明显改变；尾状核在早期阿尔茨海默氏症患者出现局部增大，晚期患者则出现局部减少。此外腹侧纹状体体积的减少加剧了老年认知能力的下降和痴呆的产生。现有技术四报道阿尔茨海默病除了海马萎缩外，大脑皮层下的深层灰质结构壳与丘脑也出现了显著萎缩。现有技术五用容量核磁分析了155例痴呆患者和正常老年人在痴呆严重阶段，发现侧脑室体积、额叶、基底节、丘脑及总脑体积发生了变化，并随着痴呆进展脑体积衰减程度加剧。还有颞叶癫痫、精神分裂症、抑郁症等神经、精神疾病也都会引起纹状体与海马结构的改变。由此可见，纹状体与海马结构存在联系，提示在进行与纹状体和海马相关疾病临床诊疗中，以及与之相关的形态学测量时要注意两者的相似。但是既往对AD患者大脑纹状体形态变化的MRI研究较少见。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有技术局限于对纹状体与海马独立的探讨，或者仅仅是从分子生物水平进行纹状体与海马结构功能联系的研究。

发明内容