ヒト解剖標本と医用コンピュータグラフィックスの融合による脳幹機能マッピング

结合人体解剖标本和医学计算机图形绘制脑干功能图

• 批准号: 19K18380
• 负责人: 河島 真理子
• 金额: $ 1.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K18380/
• 关键词: 脳深部解剖; 医用画像; 三次元コンピュータグラフィックス; 手術シミュレーション; 神経機能マッピング; 医用コンピュータグラフィックス; 脳幹機能アトラス

脳深部解剖においては神経核の詳細な形態や正確な線維連絡に関し未解明な部分が多い。また、脳神経外科手術では術野をあらかじめ予測し、近傍に位置する重要神経構造に注意を払うことが必要である。そこで本研究は、ヒト解剖標本をもとに脳深部解剖の三次元モデルを作成し、臨床応用することを目的とした。ヒト基底核～脳幹ホルマリン標本を正中線で左右に分断し、連続断面撮影装置付きミクロトームを使用して50μm厚の矢状断切片を作成しデジタルカメラにて撮影、位置・画質調整を行い、デジタル処理可能な解剖標本画像を得た。まず、医用画像では描出が難しく、第三脳室近傍手術の際損傷に留意する必要があり、近年では電気刺激のターゲットとしても知られるPapez回路に着目した。画像処理ソフトウェアにて解剖標本画像上の乳頭体、脳弓、乳頭体視床路、視床前核のセグメンテーションを行い3次元画像を作成した。解剖標本画像では固定の際に生じた歪みがあるうえ、別個体かつ頭蓋内病変を有するを医用臨床画像にそのまま重ね合わせることはできないが、両者の同一神経構造の3次元データをレンダリング後に位置合わせすることで、乳頭体視床路や視床前核をMRI上に投影することを可能にした。本研究により、微小解剖標本をもとにして神経回路を3次元化し医用画像に取り込むことで、損傷を回避すべき神経構造の位置が可視化される可能性が示された。将来的には、手術ナビゲーションシステムにおいても3次元モデルを表示・連動させることにより、あらゆる角度からの手術操作シミュレーションが可能になると期待される。

Deep anatomy, detailed morphology of the nucleus, correct linear connections, and many unexplained parts. For neurosurgery, it is necessary to observe the important neurostructures in the near future. The purpose of this study is to create a three-dimensional anatomy for clinical use. The basal nuclei were separated from each other on the median line, and the image was obtained by using sagittal sections with a thickness of 50μm. It is difficult to describe medical images, and it is necessary to pay attention to injuries near surgery in the third room. In recent years, electrical stimulation has become a problem. The image processing software is used to create a three-dimensional image of the nipple, the arch, the nipple, the optic bed, and the anterior optic bed nucleus. Anatomical images of the same brain structure in three dimensions: fixed, temporal, temporal, and temporal. The papillary optic pathway and the anterior nucleus of the optic bed may be projected on MRI. This study shows the possibility of visualizing the location of microanatomy and microanatomy in a three-dimensional manner, as well as in medical imaging. In the future, the surgical operation will be performed in three dimensions, indicating that the surgical operation will be performed in three dimensions.