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虚拟现实技术在微创化乙状窦前入路显露颈静脉结节的解剖研究中的应用
目的 在虚拟现实系统中探讨合理缩小乙状窦前入路显露颈静脉结节的手术路径操作范围.方法 采集15例成人尸头标本CT和MRI影像数据构建岩骨和后颅窝的虚拟现实解剖模型.在颅盖中选取乳突尖部为乙状窦前入路的开颅标志点,在颅底中选择颈静脉结节前缘为目标显露区的标志点,以开颅和显露标志点连线为轴线作出直径为2 cm的圆柱状模拟乙状窦前入路手术路径,再缩小圆柱直径至1 cm进行微创化设计;观察和测量微创化前后手术路径中解剖结构显露情况,采用配对t检验进行比较分析.结果 微创化前路径中包含乙状窦前缘、颈静脉球下端、颈内静脉和岩下窦,经过舌咽神经、迷走神经、副神经和舌下神经,包含部分颈内动脉的体积为(41.57±2.38) mm3和小脑前下动脉的体积为(60.64 ±2.13) mm3.微创化后手术路径经过部分颈静脉球、颈内静脉和岩下窦,经过副神经.微创化后手术路径体积以及路径中所包含骨性结构、颅神经、静脉结构体积分别为(2 168.00 ±12.90)mm3、(26.43±1.71) mm3和(780.32±18.74)mm3,均小于微创化前的(7 083.40±156.24)mm3、(130.24±1.88)mm3和(2 411.00± 162.86)mm3,差异均有统计学意义(t=114.349、217.286、54.402,P值均＜0.01).结论 模拟手术路径中,操作方向和范围确定,可实现量化比较.乙状窦前入路显露颈静脉结节的微创化手术路径有助于减少术中对骨性结构的磨除和神经血管的损伤.
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虚拟现实系统在经枕髁入路显露颈静脉结节三维解剖研究中的应用
目的 探讨虚拟现实系统在经枕髁入路显露颈静脉结节三维解剖研究中的应用.方法 选取18例尸体头颅作为研究对象,采用头颅MRI和CT扫描,将混合造影剂乳胶依次灌注到静脉系统和动脉系统中,灌注后行2次头颅CT扫描.解剖两侧尸体头颅时根据枕髁入路,切除部分小脑半球显露颅神经和脑干,再次行头颅MRI扫描,将所扫描的影像数据输入虚拟现实系统,根据数据结果构建颈静脉孔区三维解剖模型,设计经枕髁入路显露颈静脉结节的手术路径,可选择颅盖和颅底的骨性标志点,采用相应的测量方式测验结果.比较不同手术路径解剖显露情况、手术解剖测量数据及各解剖结构在手术路径微创前后的变化.结果 模拟手术路径直观地体现了神经、血管等随操作方向和角度等解剖结构变化.虚拟现实系统和尸体头颅测量结果一致,但是三维解剖模型数据测量无观察和测量角度限制.三维解剖影像模型显示,微创化后手术路径体积、路径中静脉窦体积及岩骨骨性结构小于微创化前,差异有统计学意义(P＜0.01);脑神经体积在微创化前后差异无显著性(P＞0.05).结论 经枕髁入路微创化手术路径在限定靶点的情况下显露解剖结构随之变化,也减少对重要神经血管结构损伤,值得临床推广和应用.
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虚拟现实技术在岩骨手术解剖教学中的作用
背景:岩骨解剖形态和空间构筑关系复杂,手术教学难度大.计算机虚拟现实技术因其高效、直观、交互性等优点,用于岩骨手术解剖教学开发潜力巨大.目的:评估虚拟现实技术建立岩骨三维解剖模型在岩骨手术教学中的价值.方法:1例非颅底病变患者头颅CT Dicom格式数据导入虚拟现实工作站进行三维重建,利用工作站中的图像处理软件提取岩骨表面和内部解剖结构图像,构建岩骨三维解剖模型.选取志愿者40名随机分为2组,每组20名,受试组安排阅读教科书结合虚拟影像模型观察,对照组仅安排阅读教科书.在学习后1,2周分别进行相关解剖知识笔试和图谱标识测试.结果与结论:岩骨虚拟现实解剖模型可视化效果良好.学习后1周测试,受试组解剖知识笔试和图谱标识成绩高于对照组,差异有显著性意义(P < 0.05).学习后2周测试,受试组解剖知识笔试与对照组差异无显著性意义(P > 0.05),受试组图谱标识成绩高于对照组,差异有显著性意义(P < 0.05).结果显示虚拟现实三维影像模型用于岩骨手术解剖教学效果良好.
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枕下乙状窦后入路显露颈静脉孔区微创策略的虚拟现实研究
目的 在构建虚拟现实解剖模型基础上探讨枕下乙状窦后入路微创显露颈静脉孔区的显微解剖特征.方法 5例尸体头颅行CT和MRI扫描,影像数据输入虚拟现实系统构建面听神经复合体三维解剖模型,在颅盖和颅底中选择骨性标志点设计枕下乙状窦后入路路径,观察和测量路径微创化前后对颈静脉孔区的显露情况,并进行比较分析.结果 模拟枕下乙状窦后入路显露颈静脉孔区的路径均由横窦下方穿过,路径中清晰显示所包含的神经、血管等解剖结构的空间层叠顺序,均不包含椎动脉和小脑后下动脉.微创化后手术路径不包含面听神经复合体和小脑前下动脉.通过测量和比较分析,手术路径体积和路径中小脑半球体积:微创化后较微创化前明显减小,差异均有统计学意义(t分别为36.331,16.775;P＜0.01);路径中显露后组颅神经的体积:微创化前后差异无统计学意义(t=0.021,P=0.984).结论 枕下乙状窦后入路微创化手术路径有助于在颈静脉孔区的解剖显露中减少对重要神经血管结构的损伤.
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颞下入路显露岩尖的虚拟现实微创化研究
目的：构建岩尖虚拟现实三维解剖模型，探讨颞下入路显露过程中的微创策略。方法对15例尸体头颅进行头颅C T和M RI扫描后获得影像数据，在虚拟现实系统中利用影像数据建模。在颅盖和颅底中选择骨性标志点模拟颞下入路显露岩尖的手术路径，缩小手术路径体积进行微创设计，观察测量和比较微创化过程中路径中解剖结构的显露情况。结果虚拟现实模型清晰显示颞下入路显露岩尖的手术路径中所包含的骨性和神经血管结构。伴随路径微创化，手术路径a、b、c和路径中所包含骨性结构、颞叶、三叉神经和静脉的体积逐渐减小，路径a显露面听神经复合体、岩浅大神经和迷路的体积多于路径 b ，上述差异均有统计学意义（P ＜0．01）。仅路径 a显露岩骨内颈内动脉。结论在颞下入路显露岩尖的手术路径微创化过程中，计算机虚拟现实技术能够提供客观量化数据。该入路方向固定时，路径范围缩小导致手术创伤和靶点显露随之缩小，为手术微创化提供指导信息。
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乙状窦前和乙状窦后入路微创显露膝状神经节的虚拟现实比较
目的：通过虚拟现实技术比较乙状窦前和乙状窦后入路微创显露膝状神经节的显微解剖特征。方法对15例尸体头颅行M RI和C T扫描，将影像数据输入虚拟现实系统，构建颞骨三维解剖模型，在颅盖和颅底选择骨性标志点勾勒乙状窦前和乙状窦后入路显露膝状神经节的手术路径。观察两种路径的解剖结构空间形态和顺序，测量解剖组织体积，采用配对 t检验进行比较分析。结果乙状窦前入路由乳突开始磨除岩骨，避开乙状窦和颈静脉球，经过面神经垂直段、听骨链、迷路，到达膝状神经节时，显露面神经。乙状窦后入路由横窦下方开颅，经过小脑半球，到达内听道时磨除岩骨，经过面听神经复合体，到达膝状神经节，路径中包含听骨链和迷路。手术路径和迷路体积测量：乙状窦后入路＞乙状窦前入路；面听神经复合体和听骨链体积：乙状窦前入路＞乙状窦后入路，差异均有统计学意义（P ＜0．05）。乙状窦后入路中小脑半球体积为（462．72±20．87）mm3，乙状窦前入路不包含小脑半球。两种路径中骨性结构（不包含听骨链）体积的差异无统计学意义（P＞0．05）。结论在磨除岩骨显露膝状神经节的路径中，乙状窦前入路有助于减少迷路损伤范围，乙状窦后入路有助于减少听骨链损伤范围并显露面听神经复合体。
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经枕髁入路显露颈静脉结节的虚拟现实手术解剖研究
目的 在构建虚拟现实模型的基础上探讨经枕髁入路显露颈静脉结节的不同手术路径中包含结构的显微解剖特征.方法 15例尸体头颅行头颅CT和MRI扫描,影像数据输入虚拟现实系统构建颈静脉孔区三维解剖模型,在颅盖和颅底中选择骨性标志点设计经枕髁入路显露颈静脉结节的手术路径,观察和测量路径方向改变后解剖结构显露情况,采用方差分析和配对t检验进行数据分析比较.结果 模拟手术路径有效体现随操作方向和角度变化所包含的神经、血管等解剖结构变化,仅路径b包含外展神经,仅路径c包含脑干.路径中骨性结构体积:路径a＞路径c＞路径b;静脉体积:路径b＞路径a＞路径c;小脑前下动脉体积:路径b＞路径c＞路径a;后组颅神经(不包括舌下神经)和舌下神经体积:路径c＞路径a＞路径b;椎动脉体积:路径c＞路径a;小脑体积:路径b＞路径c;差异均有统计学意义.结论 在限定靶点的情况下,围绕枕髁的手术路径方向和角度变化,路径中显露解剖结构随之改变;量化结果可为手术微创化提供信息.
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脑内神经核团的三维解剖及其临床意义
1研究现状21世纪两大科学领域仍有许多不解之谜,一是浩瀚的宇宙,二是人类自身.对人脑的研究则是对人体研究的核心之一,而对脑内结构(包括神经核团)三维形态、位置的研究又是对人脑研究的重要组成部分.美国20世纪末"脑的十年"规划,以政府行为投巨资对脑进行研究,推动了脑科学的发展.
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虚拟现实技术构建岩骨三维解剖模型
目的 利用虚拟现实技术构建岩骨三维解剖模型,探讨其应用价值.方法 对15例尸头进行CT平扫.获得DICOM数据利用虚拟现实技术进行图像三维重建,提取并重建岩骨表面、听骨链等骨性结构三维图像,利用反转图像强度技术获得岩骨骨管和压迹内结构三维图像.在虚拟影像中测量膝状神经节、耳蜗、颈内动脉、颈静脉球、内听道外口之间距离.结果 虚拟现实三维影像能直观清楚地显示岩骨内神经、血管和骨性结构的空间关系,三维影像数据测量方便快捷,不受死角限制.结论 虚拟现实系统所构建岩骨三维解剖模型,可视化效果良好并可测量解剖数据.
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Kawase入路操作方向对脑干显露影响的虚拟现实解剖学研究
目的 在虚拟现实建模基础上探讨Kawase入路显微解剖特征.方法 15例尸体头颅CT和MRI影像数据用于构建颅底虚拟现实三维解剖模型.以开颅和磨除岩骨的标志点连线为轴线作出圆柱模拟Kawase入路手术路径.观察和测量两种方向手术路径中解剖结构显露情况.结果 Kawase入路路径1包含岩上窦,路径终点为三叉神经出脑干处的脑桥,包含部分三叉神经和小脑上动脉.路径2包含岩上窦、岩下窦和基底窦,之后于脑桥腹侧依次经过同侧三叉神经、同侧展神经、基底动脉、对侧展神经和对侧三叉神经,路径2终点为路径圆柱轴线与对侧三叉神经根的交点.路径2中所测手术路径、路径中骨性结构、脑干、动脉结构、静脉结构、岩浅大神经和同侧三叉神经体积均大于路径1中所测数据,差异有统计学意义.操作方向1和2路径中包含颞叶体积差异无统计学意义. 结论 Kawase三角形成一个手术窗口,改变经过窗口的路径方向时,路径操作范围随之改变.经过颞骨颧突根部上缘的路径更有助于显露脑干腹侧.
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经枕髁显露颈静脉结节手术路径的虚拟现实微创化研究
目的 在虚拟现实解剖建模基础上,探讨实现经枕髁显露颈静脉结节的路径微创化可行性.方法 15例尸体头颅CT和MRI数据构建颈静脉孔区三维解剖模型,在颅盖和颅底选择骨性标志点,设计经枕髁显露颈静脉结节的手术路径.观察和测量路径体积改变后解剖结构显露情况.结果 手术路径微创化前后均从脑干外侧、小脑半球腹侧和颈静脉球内侧经过.微创化前手术路径依次显露椎动脉、后组脑神经和颈静脉球,在颈静脉球内侧下方显露舌下神经,在后组脑神经上方显露小脑前下动脉.微创化后手术路径从舌咽神经下方穿过,包含部分迷走神经、副神经、舌下神经、小脑前下动脉和岩下窦.测量手术路径、路径中骨性结构、后组脑神经和静脉的体积:微创化前＞微创化后,差异均有统计学意义(P＜0.05).微创化前后手术路径中,小脑前下动脉体积差异无统计学意义.结论 经枕髁显露颈静脉结节的微创化手术路径能够减少骨性结构磨除以及对后组脑神经和静脉损伤,同时不影响对小脑前下动脉显露.
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三维CT在骨盆疾病中的临床应用
骨盆结构复杂.平片视觉分辨率较低,缺乏纬度精确性,图像变形,结构重叠,难以清楚显示病变.二维CT(Twodimensional CT,2DCT)扫描层面薄,密度分辨率较高,避免前后重叠因素,但显示的是一系列二维断层图像.八十年代三维CT(Three-dimensional CT,3DCT)的出现,真正体现骨盆三维解剖结构特点,对其病变的诊断,治疗水平大大提高.
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乙状窦后人路显露靶点对手术创伤影响的虚拟现实解剖测量
目的 在构建虚拟现实解剖模型基础上探讨乙状窦后入路显露靶点对手术创伤的影响. 方法 根据15例尸头的CT和MRI数据构建岩骨三维解剖模型,在颅盖和颅底中选择骨性标志点设计乙状窦后入路对不同靶点进行显露的手术路径:路径a显露颈静脉结节前缘,路径b显露内听道外口上缘,路径c显露岩尖.观察不同手术路径中解剖结构的空间形态和顺序,测量并比较解剖组织体积. 结果 所有路径均由横窦下方穿过,经过小脑半球外侧,路径a显露后组颅神经和小脑前下动脉,到达颈静脉结节时显露岩下窦;路径b显露小脑前下动脉、迷路和面听神经复合体;路径c经过岩上窦内侧,显露面听神经复合体,到达岩尖时显露三叉神经、小脑上动脉和海绵窦.不同手术路径、颅神经、骨性结构、小脑、动脉体积不同,差异有统计学意义(P＜0.05).路径c、路径a、路径b的手术路径和颅神经体积依次降低;路径c、路径b、路径a中包含的骨性结构体积依次降低;路径b、路径a、路径c中包含小脑体积依次降低;路径a、路径c、路径b中包含动脉体积依次降低,差异均有统计学意义.路径a中静脉体积[(68.91±1.91) mm3]低于路径c中静脉体积[(248.92±11.26)mm3],差异有统计学意义(t=-90.274,P=0.000),路径b中不包含静脉结构. 结论 颅底显露靶点对乙状窦后人路经过解剖组织结构的范围影响显著,通过测量组织体积能够客观评价创伤和显露的关系.
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三叉神经微血管减压术的虚拟现实微创解剖研究
目的 在构建虚拟现实解剖模型基础上探讨三叉神经微血管减压术微创化过程中的显微解剖特征. 方法 对5例成人尸体头颅行头颅CT和MRI扫描,影像数据输入虚拟现实系统构建桥脑小脑角三维解剖模型,设计枕下乙状窦后入路路径,在三叉神经脑池段分别选择三叉神经入脑干处(a点)、入半月神经节处(b点)以及两者之间中点(c点)为显露靶点.分别以上述a、b、c3个显露靶点为顶点做出圆锥a、b、c,模拟枕下乙状窦后入路显露三叉神经脑池段的3个手术路径,观察和测量这3个路径微创化前后解剖结构显露情况并进行统计比较. 结果 模拟枕下乙状窦后入路三叉神经微血管减压术的路径均由横窦下方穿过,路径清晰显示与周围神经、血管的关系.微创化前后a、b、c3个手术路径的测量数据比较结果为:b路径体积＞c路径体积＞a路径体积,a小脑半球体积＞c小脑半球体积＞b小脑半球体积. 结论 枕下乙状窦后入路微创化手术路径能够在保证三叉神经微血管减压术解剖显露的情况下减少手术创伤.
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虚拟现实结合Flair成像在侧脑室周围核团三维解剖研究中的应用
目的 利用MRI影像Flair序列和虚拟现实系统构建侧脑室周围核团三维解剖模型,观察各解剖结构之间的空间形态和毗邻关系. 方法 将成年尸体头颅进行T2 Flair序列扫描,获得Dicom数据输入Vitrea虚拟现实工作站,构建侧脑室、尾状核、壳核、苍白球外侧部、苍白球内侧部、海马、杏仁核等交互式三维解剖模型并且进行解剖观察. 结果 Flair影像中神经核团以及脑室与周围组织图像对比度良好,大脑皮质和除红核、丘脑底核之外的神经核团呈现高信号,红核呈现卵圆形略低信号,丘脑底核呈双凸透镜略低信号,大脑白质、脑室和脑沟呈现低信号,便于图像分割.虚拟现实模型三维可视化效果良好,侧脑室和周围核团空间形态和毗邻关系显示清晰,通过图像旋转和透明度调节,能够多角度、多层次、非侵袭性地进行解剖观察. 结论 利用Flair成像结合虚拟现实技术构建侧脑室周围核团三维解剖模型有助于无创直观地观察和理解脑神经核团的整体空间关系,节约时间和标本,并可为指导相关手术提供充分的解剖依据.
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经乙状窦前入路微创手术显露颈静脉孔区的虚拟现实解剖研究
目的 在构建虚拟现实解剖模型基础上探讨经乙状窦前入路微创手术显露颈静脉孔区的显微解剖特征.方法 15例尸头标本行头颅CT和MRI扫描,影像数据输入虚拟现实系统构建颈静脉孔区三维解剖模型,选择骨性标志点设计经乙状窦前入路分别显露内听道入口上缘(路径a)、颈静脉孔前缘(路径b)和颈静脉孔后缘(路径c)的不同微创手术路径,观察测量并比较伴随微创手术路径改变后解剖结构显露情况的变化.结果 在模拟经乙状窦前入路显露颈静脉孔区的手术路径中,可清晰显示所包含的神经、血管等解剖结构的空间层叠顺序,其中路径a位置水平高,向内上方紧贴半规管和内淋巴囊后方到达面听神经复合体进入内听道处;路径b向内侧紧贴颈静脉球前方到达颈静脉孔神经部;路径c位置水平低,向内侧紧贴乙状窦前缘到达颈静脉球.在所测手术路径体积和路径中岩骨骨性结构体积比较方面,路径a＞路径b＞路径c;在手术路径中静脉窦体积比较方面,路径b＞路径a＞路径c,差异均有统计学意义(P＜0.05).路径a中显露面听神经复合体的体积为(53.32±5.54) mm3,小脑前下动脉的体积为(30.55±3.51) mm3;路径b中显露后组颅神经的体积为(84.59±9.23) mm3.结论 经乙状窦前入路显露颈静脉孔区不同靶点的微创手术路径对骨性结构和静脉窦的影响不同,联合使用各手术路径能够充分发挥各自的优势.
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枕下乙状窦后入路微创显露颈静脉孔区的虚拟现实解剖研究
目的 在构建虚拟现实解剖模型基础上探讨枕下乙状窦后入路微创显露颈静脉孔区的显微解剖特征.方法 15例尸体头颅行头颅CT和MRI扫描,影像数据输入虚拟现实系统构建颈静脉孔区三维解剖模型,在颅盖和颅底中选择骨性标志点设计枕下乙状窦后入路的不同微创路径,观察测量和比较伴随微创手术路径改变后解剖结构显露情况.结果 模拟枕下乙状窦后入路显露颈静脉孔区的路径均由横窦下方穿过,路径中清晰显示所包含的神经、血管等解剖结构的空间层叠顺序,均不包含椎动脉和小脑后下动脉.路径a中不包含后组颅神经.路径b均不显露面听神经复合体,3例路径b中不显露小脑前下动脉.路径c不显露面听神经复合体、小脑前下动脉和后组颅神经.测量和比较显示手术路径体积和路径中小脑半球体积:路径b＞路径a＞路径c,路径中显露小脑前下动脉的体积:路径a＞路径b,差异均有统计学意义(P＜0.01).结论 枕下乙状窦后入路的不同微创化手术路径能够有效显露颈静脉孔区的不同靶点,联合使用能够充分发挥各自的优势.
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枕下乙状窦后入路显露颈静脉孔区的虚拟现实模拟研究
目的 利用虚拟现实技术模拟人体枕下乙状窦后入路显露颈静脉孔区的局部解剖特征.方法 5例成人尸体头颅行头颅CT和MRI扫描,动脉系统和静脉系统依次灌注混合造影剂乳胶.分别于2次灌注后再次行头颅CT扫描.按照枕下乙状窦后入路解剖两侧尸体头颅,切除部分小脑半球显露脑干和颅神经,再次行头颅MRI扫描,影像数据输入Vitrea虚拟现实系统构建颈静脉孔区三维解剖模型并且模拟枕下乙状窦后入路.分别于尸体头颅和计算机模型中选择内听道入口上缘,颈静脉孔前缘,颈静脉孔后缘为骨性标志点测量距离,采用Bland-Altman方法进行测量结果一致性检验.结果 虚拟现实颈静脉孔区三维解剖模型中神经、血管和骨性结构的空间关系清晰显示,尸体头颅标本和计算机模型中测量内听道入口上缘-颈静脉孔前缘、内听道入口上缘-颈静脉孔后缘以及颈静脉孔前后缘之间连线距离,经Bland-Altman检验,偏倚分别为0.060、0.062和0.017,95％可信区间分别为-0.255 ～0.375、-0.357～0.481和-0.265～0.299,绘制散点图显示一致性良好.结论 颈静脉孔区的三维解剖模型数据测量经尸体头颅解剖验证其准确性良好.
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联合入路中经额与经眶颧方向显露海绵窦手术的虚拟现实量化比较
目的 通过虚拟现实系统建模和模拟,比较联合入路暴露海绵窦的手术中,经额和经眶颧方向的显微解剖特点.方法 在Dextroscope虚拟现实系统中利用尸体头颅影像数据三维建模,构建颅中窝海绵窦的手术解剖模型.通过选取骨性标识点连线勾绘空间框架,分别模拟经额和经眶颧方向暴露海绵窦,测量比较框架内距离、面积和体积等数据.结果 开颅骨窗三角和海绵窦术野三角之间的距离、到达海绵窦术野三角前的操作空间和经过脑组织体积比较结果为:经额方向＞经眶颧方向；开颅骨窗三角面积、海绵窦术野三角面积、操作空间中暴露颅神经体积、经过海绵窦术野三角后磨除前床突体积和暴露颅神经体积比较结果为:经眶颧方向＞经额方向,上述差异均有统计学意义(P＜0.05).经眶颧方向到达海绵窦前的操作空间中无需磨除前床突,不经过颈内动脉和大脑中动脉主干.经过海绵窦术野三角后暴露颈内动脉体积差异无统计学意义(P=0.770).结论 联合入路中经额方向在显露海绵窦位于颈内动脉内侧的病变具有优势,而利用经眶颧方向能更有效地显露颈内动脉外侧的病变.
