神經(jīng)導(dǎo)航手術(shù)中腦組織變形的物理模型研究.pdf

1、第一部分、豬中腦組織變形線(xiàn)彈性模型的建立及驗(yàn)證
　　 目的：糾正實(shí)驗(yàn)性神經(jīng)導(dǎo)航手術(shù)中的腦組織變形，提高導(dǎo)航手術(shù)的精確性。
　　 材料與方法：通過(guò)有限元方法，構(gòu)建豬腦組織的線(xiàn)彈性模型。在開(kāi)顱手術(shù)中，通過(guò)三維激光掃描獲取腦皮層表面的變形，以此做為邊界條件，驅(qū)動(dòng)模型，模擬全腦變形情況。并以植入豬腦內(nèi)的聚甲基丙烯酸甲酯微粒為標(biāo)志點(diǎn)，通過(guò)術(shù)中實(shí)時(shí)磁共振掃描獲得的腦組織實(shí)際變形數(shù)據(jù)對(duì)該模型進(jìn)行驗(yàn)證。
　　 結(jié)果：該模型的預(yù)測(cè)

2、誤差0.20～1.54mm，平均0.97±0.44mm；校正精度為56.5％～90.0％，平均68.0±9.6％。其中對(duì)淺表標(biāo)志點(diǎn)位移的校正精度高于對(duì)深部標(biāo)志點(diǎn)位移的校正精度(70.7±9.1％：65.4±10.8％，P<0.05)。
　　 結(jié)論：模型校正技術(shù)是一種簡(jiǎn)便，快速，可靠的糾正術(shù)中腦變形的途徑。
　　 第二部分、神經(jīng)外科開(kāi)顱手術(shù)中腦組織變形線(xiàn)彈性模型的建立及驗(yàn)證
　　 目的：糾正人神經(jīng)導(dǎo)航手術(shù)中的腦組織

3、變形，提高導(dǎo)航手術(shù)的精確性。
　　 材料與方法：在11例神經(jīng)外科開(kāi)顱手術(shù)中，通過(guò)有限元方法，構(gòu)建人腦組織的線(xiàn)彈性模型。通過(guò)術(shù)中三維激光掃描獲取的腦皮層表面變形做為邊界條件，驅(qū)動(dòng)模型，模擬全腦變形情況。并以開(kāi)放式術(shù)中磁共振掃描獲得的腦組織實(shí)際變形數(shù)據(jù)對(duì)該模型進(jìn)行驗(yàn)證。
　　 結(jié)果：11例手術(shù)中，模型的預(yù)測(cè)誤差為1.29～1.91 mm，平均1.62±0.22 mm；校正精度為62.8％～81.4％，平均69.2±5.3％。

4、其中對(duì)淺表結(jié)構(gòu)位移的校正精度高于對(duì)深部結(jié)構(gòu)位移的校正精度(71.3％±6.1:66.8±5.0％，P<0.01)；對(duì)骨窗中心部位和邊緣部位腦組織位移的校正精度相近(72.9±7.3％：69.7±7.4％，P>0.05)；在開(kāi)顱后腦皮層塌陷情況下，該模型的校正精度與開(kāi)顱后腦皮層膨隆情況相近(70.1±6.6％：68.1±3.7％，P>0.05)。在骨窗與地面平行的手術(shù)組中，該模型的校正精度高于骨窗與地面不平行(呈0～45°角)組(72.0