交互式三維視圖技術(shù)亮相美國
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由幾種成像技術(shù)組合而成的新成像軟件組合數(shù)據(jù)，創(chuàng)造了腦的交互式三維圖像，能讓神經(jīng)外科醫(yī)生更清楚地了解腫瘤-纖維之間的關(guān)系。
美國費城托馬斯杰佛遜大學(xué)醫(yī)院的研究人員開發(fā)的這一軟件，能將來自多個成像技術(shù)的數(shù)據(jù)整合起來，創(chuàng)造出腦部的交互式三維圖像。效果清晰的顯像圖片，將為神經(jīng)外科醫(yī)生提供更準確的患者腦部結(jié)構(gòu)的空間關(guān)系，比任何單一的成像方法效果都好。此種軟件，可以為腦腫瘤摘除和癲癇手術(shù)之類的外科手術(shù)提供明確的定位指導(dǎo)。
新的成像軟件整合了來自不同腦成像技術(shù)的數(shù)據(jù)，包括傳統(tǒng)的核磁共振成像(MRI)、功能核磁共振成像(fMRI)，以及彌散張量成像(DTI)技術(shù)。MRI提供解剖學(xué)內(nèi)容，fMRI提供腦部活動區(qū)域的信息，而DTI則提供不同腦區(qū)域神經(jīng)纖維連接網(wǎng)絡(luò)的影像。這些不同影像的融合產(chǎn)生了一個外科醫(yī)生可以操作的三維圖像，他們可以通過不同取向的圖像進行操作，并且快速聚焦于特殊的手術(shù)部位。
當前，醫(yī)生通常是觀察由核磁共振成像技術(shù)生成的圖像，并且認為圖像顯示的部位就是目標部位。杰佛遜綜合癲癇中心神經(jīng)外科醫(yī)生Ashwini Sharan說：“在采用這種軟件包之前，我將一張fMRI圖像和一張腦部常規(guī)MRI圖像疊加在一起，設(shè)想兩張圖片相匹配，以獲得一張正確位點的三維圖像，確定手術(shù)切口位點。”
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托馬斯杰佛遜大學(xué)醫(yī)院的神經(jīng)外科醫(yī)生David Andrews表示，采用目前一些其他的軟件包，技術(shù)人員也能獲得三維結(jié)構(gòu)的相關(guān)圖片。然而，還沒有一種軟件包能像這一新軟件那樣，不但可以進行多重成像，而且還能提供腫瘤-纖維接觸面如此清晰的三維圖像。
采用新軟件，外科醫(yī)生能觀察到纖維進入到腫瘤內(nèi)部的深度情況，如下圖中虛線顯示的那樣；實線顯示的是靠近外表的部位。不同的深度用不同的顏色線條表示，顏色范圍從暗紅色(代表最深部位)到暗藍色(表示最淺部位)。
此外，由放射學(xué)副教授兼MRI主任Song Lai領(lǐng)導(dǎo)的托馬斯醫(yī)學(xué)院的研究小組，構(gòu)建了一個光導(dǎo)向的表面模型，能有效地根據(jù)纖維投射陰影，進一步改善醫(yī)生對腫瘤和纖維通道之間空間關(guān)系的觀察效果。
對神經(jīng)外科醫(yī)生來說，擁有腦部交互式三維結(jié)構(gòu)圖像，在很多方面都顯得極其重要。在摘除腦腫瘤的外科手術(shù)期間，醫(yī)生必須很小心，不能干擾周圍的組織，如腦功能很重要的纖維通道。采用三維成像技術(shù)，外科醫(yī)生可以更清楚地知道腫瘤的位置，以及與腫瘤有關(guān)聯(lián)的附近纖維的具體位置。
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新的成像技術(shù)也為神經(jīng)外科醫(yī)生治療腦部電生理系統(tǒng)紊亂提供了幫助，它能精確確定那些用于檢測腦部電生理信號而植入的電極的位置，而電生理信號能幫助醫(yī)生發(fā)現(xiàn)癲癇患者的損傷部位，以便在手術(shù)中準確去除病灶。采用新軟件，可以精確自動繪制電極位置圖像，利于醫(yī)生展開治療。
麻省總醫(yī)院的神經(jīng)學(xué)副教授Bruce Fischl對這一新技術(shù)很感興趣，但談到成像的連通性時，他認為還有很多標準不明確，還有許多問題需要進一步完善。
Lai的團隊正在對新技術(shù)進行調(diào)整，計劃明年推出產(chǎn)品，讓新技術(shù)在手術(shù)室中發(fā)揮功能。Lai表示，新技術(shù)最初將用于癲癇和腦腫瘤手術(shù)，但“其對目標結(jié)構(gòu)之間空間關(guān)系的巨大的顯示威力，使其可以用于任何手術(shù)中”。
Sharan認為，三維結(jié)構(gòu)圖像已經(jīng)在神經(jīng)外科醫(yī)生的工作中發(fā)揮了重要作用，“還會發(fā)揮更大的作用，這款新軟件正在推動這一進程�！�
上圖：顯示的是腫瘤患者的纖維通道。通過與下圖中的纖維進行比較，神經(jīng)外科醫(yī)生能觀察到上圖中纖維浸入到腫瘤的更深部位。
下圖：腫瘤內(nèi)部的纖維用不同的顏色表示。圖像左側(cè)的刻度表示深淺度情況，暗紅色表示最深，暗藍色表示最淺。
上下兩張圖像都是采用新軟件生成的，整合多個成像技術(shù)的新軟件，能讓神經(jīng)外科醫(yī)生更準確地了解腫瘤-纖維接觸面之間的情況。
(圖片來源：Song Lai, Thomas Jefferson University Hospital), http://www.www.srpcoatings.com(紫萁)