颞骨岩部三维重建及其内部结构的三维定位研究

【摘要】目的应用颞骨岩部制备火棉胶切片,结合计算机及三维图像处理技术,建立岩骨三维模型,清楚地显示岩骨诸结构的空间形态和毗邻关系,为探讨该区域的形态结构提供资料依据。以岩骨表面解剖结构为标志,建立三维坐标系,对其内部结构进行精确定位研究,用于指导经岩骨相关手术入路的有效开展。材料方法1.选择生前无耳疾的成人尸头,男性尸头14例(27侧颞骨),女性尸头10例(20侧颞骨),经过脱钙、脱水、浸胶、包埋和硬化、切片等过程,数码相机连续拍摄切片。局部切片结构在体视显微镜下放大观察。2.选取一例男性和一例女性的双侧颞骨切片用于建模,使用PhotoShop6.0软件对切片图像进行处理和定位,在Amira软件中,提取各结构的轮廓曲线,建立岩骨及其内部结构的三维模型。利用软件集成的测量工具,对不同结构的相互距离、角度等数据进行测量。3.选取男性右侧岩骨切片进行建模,在Amira软件中,建立原始三维坐标系,然后转化为生理坐标系,以内耳门外下唇为坐标原点,测算生理坐标下岩骨内外各结构的三维坐标值；以岩浅大神经与膝状神经节交点、以及以匙突中心和锥隆起中心分别作为坐标原点,测算生理坐标下岩骨内外各结构的三维坐标值。结果1.3例男性切片和1例女性水平切片获得成功,切片厚度在40μm～200μm之间,采集图片3000余张。不染色组基本能观察到半规管、耳蜗、前庭水管、乙状窦、面神经、颈内动脉、颈内静脉、内耳道等岩骨内结构,各结构边界清晰,易于辨认。局部细微结构在体视显微镜下清晰显现。茜素红染色组1例男性和1例女性水平切片,采集图片1500余张。获得了较完整的人岩骨组织连续切片及其放大后的图像信息。茜素红染色组比不染色组更能清晰观察到面神经、前庭蜗神经、舌咽神经、迷走神经和副神经等神经结构。2.成功重建出了男女双侧的岩骨模型,重建的岩骨三维图像清楚的显示了岩骨诸结构的空间形态和毗邻关系,各结构的形态、位置准确。重建出的结构包括岩骨、三个半规管、前庭、耳蜗、圆窗和卵圆窗、前庭水管、内淋巴囊、颈内动脉管、颈内静脉管、舌咽通道、迷走通道、乙状窦、岩下窦、内听道、内听道底、面神经、锥隆起、匙突等。3.岩骨模型中,以内耳门外下唇为坐标原点,测量出了岩骨内外诸结构的三维生理坐标值及距离；以岩浅大神经与膝状神经节交点为原点,测量出了岩骨内外诸结构的生理坐标值及距离；以匙突中心为原点,测量出了岩骨内外诸结构的生理坐标值及距离；以锥隆起中心为原点,测量出了岩骨内外诸结构的生理坐标值及距离。结论1.首次应用火棉胶对颞骨岩部进行整体包埋,用Microtome860滑动切片机对包埋块进行连续切片,获得的内耳结构的二维图像,可以清晰观察内耳细微结构形态,为临床影像诊断学和断层影像学提供了丰富、完整、连续的薄层断面解剖学资料,为影像识别解剖结构或病变提供重要的形态学依据。在体视显微镜下,这些薄切片能清晰地显示壶腹嵴、蜗管及细小的神经和血管,为岩骨形态学领域提供了全新可靠的研究途径。2.利用非染色火棉胶连续切片进行岩骨结构三维重建是可行的,本实验首次对岩骨及其内部结构进行系统、全面的三维建模。运用该模型,可以从不同的角度精确显示岩骨结构的立体形态、空间位置和毗邻关系。临床外科医生能够更加方便地在三维模型上进行多方位、多角度地讨论病情和手术方式、手术入路以及注意事项,提供手术的准确性,对影像诊断学、耳显微外科和颅底外科手术学有较大价值。3.首次建立生理坐标系下,以内耳门外下唇为坐标原点,建立岩骨内部各解剖结构的三维坐标,以及测算外下唇至各重要结构的距离,为颅后窝入路手术中以内耳门为标志,避免损伤骨迷路、面神经等重要结构奠定了数据基础。4.生理坐标系下,以膝状神经节与岩浅大神经交点为坐标原点、以及以匙突、锥隆起作为坐标原点,对岩骨内外各结构进行精确的三维定位研究,比以前单纯靠测量距离来判断手术范围更加精确,对岩骨内外结构之间三维空间关系提供了更丰富、更精确的信息。可用于指导经岩骨相关手术入路的有效开展,提高其手术效率,避免并发症的发生。
【作者】魏先锋；
【导师】李云生；
【作者基本信息】天津医科大学，人体解剖与组织胚胎学，2014，博士
【关键词】三维重建；火棉胶切片；岩骨；三维坐标系；生理坐标系；

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