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基于深度学习自动化脑深部电刺激术的术前规划应用研究
编辑人员丨1周前
目的 探索基于深度学习实现丘脑底核脑深部电刺激术(subthalamic nucleus deep brain stimulation,STN-DBS)自动化核团标注、手术靶点定位及电极植入路径规划.方法 来自北部战区总医院神经外科行双侧STN-DBS手术的155例患者的影像资料.首先,采用3D UX Net卷积神经网络基于MRI图像提取深度学习特征并完成丘脑底核(subthalamic nucleus,STN)及红核(red nuclei,RN)的分割;然后通过算法实现丘脑底核的自动化靶点定位;最后在规定的皮层入路点范围区域内生成不多于4根的电极植入路径.通过人工审查验证靶点及电极植入路径的临床可行性.结果 通过3D UX Net卷积神经网络算法进行核团分割,红核分割性能的Dice值为0.90.STN分割性能的Dice值为0.84.自动化生成STN靶点经人工审查验证可行的坐标与人工手术规划STN靶点坐标的欧几里得距离为(1.2±0.4)mm.25例测试集中自动化STN靶点定位及电极植入路径通过人工审查可行有20例(20/25),自动化靶点定位及电极路径与人工规划靶点及路径差异无统计学意义(P=0.059).结论 3D UX Net卷积神经网络可以较精确地分割STN及红核,通过自动化靶点定位及路径规划的STN-DBS手术计划临床可行且耗时短,可以为临床医生手术前规划提供参考.
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编辑人员丨1周前
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全身麻醉对原发性帕金森病患者丘脑底核脑深部电刺激术中微电极记录的影响
编辑人员丨1周前
目的:评价全身麻醉对原发性帕金森患者双侧丘脑底核脑深部电刺激术中微电极记录的影响。方法:选择2008年3月至2018年3月行双侧丘脑底核深部电刺激术的原发性帕金森病(病程≥5年和/或有明显症状波动)患者44例,术中进行微电极记录,年龄<80岁,性别不限。采用随机数字表法分为2组:清醒组( n=26)和全麻组( n=18)。清醒组切皮时给予0.5%罗哌卡因切口浸润。全麻组采用靶控输注丙泊酚和瑞芬太尼结合Narcotrend监测麻醉深度的麻醉方案,切皮时给予0.5%罗哌卡因切口浸润。于微电极记录期间,记录总针道次数和丘脑底核长度。分别于术前1周和术后6个月行运动障碍评估,计算运动障碍改善率。记录术后手术麻醉相关、硬件相关和刺激相关等并发症的发生情况。 结果:2组总针道次数、丘脑底核长度、术后运动障碍改善率和术后并发症发生率比较差异无统计学意义( P>0.05)。 结论:全身麻醉不会影响原发性帕金森病患者丘脑底核脑深部电刺激术中微电极的记录。
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编辑人员丨1周前
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改良硬脑膜破孔及密封法对帕金森病脑深部电刺激术中颅内积气改善作用的初步探讨
编辑人员丨1周前
目的:初步分析改良硬脑膜破孔及密封法对帕金森病(PD)脑深部电刺激(DBS)术中应用的安全性、有效性及其对颅内积气(ICA)的改善作用,探讨与可能影响双侧总ICA(TICA)因素的相关性。方法:回顾性分析2020年1月至2021年12月郑州大学第一附属医院神经外科接受DBS手术治疗的46例PD患者的临床资料,患者均采用改良的硬脑膜破孔及密封方法植入双侧颅内电极,其中6例患者行局部麻醉,40例行全身麻醉,电极植入完成行头颅CT检查并应用3D Slicer软件后处理图像计算ICA体积,分析不同侧别ICA体积的差异;采用Pearson或Spearson相关系数法分析与可能影响TICA因素的相关关系。结果:46例患者的DBS手术均顺利完成,共植入92根电极,术后无颅内出血等并发症发生。局部麻醉与全身麻醉患者手术时长分别为(153.33±42.74)min、(89.75±28.15)min,差异有统计学意义( t=4.82, P<0.001)。46例患者中,26例(56.5%)未发生ICA;20例(43.5%)发生ICA,TICA体积[ M( Q1, Q3)]为0.38 (0.13,2.10) cm 3,其中TICA体积<1 cm 3的患者12例、1~5 cm 3 5例、>5~10 cm 3 1例、>10 cm 3 2例。发生ICA患者的颅内左、右侧ICA体积[ M( Q1, Q3)]分别为0.15 (0.01,1.29) cm 3、0.05(0,1.67) cm 3;首选手术侧、后选手术侧ICA体积[ M( Q1, Q3)]分别为0.05(0,0.36) cm 3、0.11(0,1.86) cm 3,差异均无统计学意义(均 P>0.05)。术中是否微电极记录,ICA的发生率分别为52.2%(12/23)、34.8%(8/23),差异无统计学意义( P=0.373)。发生ICA患者的相关分析显示,患者的年龄、性别、麻醉方式、手术时长与TICA体积均无相关性(均 P>0.05);病程与TICA体积呈负相关关系( P=0.027)。 结论:PD患者DBS术中应用改良硬脑膜破孔及密封法可改善术中ICA及减少术后并发症的发生,是一种安全、有效的方法,且发生ICA患者的TICA体积可能与其病程有关。
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编辑人员丨1周前
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帕金森病脑深部电刺激术后颅内积气对电极位置的影响
编辑人员丨1周前
目的:探讨帕金森病脑深部电刺激(DBS)术后颅内积气对电极位置的影响规律。方法:回顾性研究2021年5月至2022年10月于浙江大学医学院附属第二医院神经外科行双侧丘脑底核DBS的帕金森病患者的临床资料,共78例。患者均于术后早期(24 h内)和晚期(1个月)行头颅螺旋CT薄层扫描,通过图像的融合分析,计算颅内积气的体积、电极偏差(电极实际位置与计划靶点间的偏差值);并于前、后连合(AC-PC)下4 mm的轴位层面上计算术后早期与晚期的坐标差[ X代表AC-PC旁开距离(外侧为正,内侧为负); Y代表AC-PC方向(前方为正,后方为负)],评估术后1个月内因颅内积气的吸收导致电极位置的偏移量,并分析颅内积气与坐标差间的相关性。 结果:78例患者术后早期整体颅内积气体积[ M( Q1, Q3)]为1.08(0.22,3.02)cm 3,其中左、右侧分别为0.24(0.00,0.94)cm 3、0.48(0.06,1.62)cm 3;至术后晚期所有患者的颅内积气均完全吸收。术后早期左、右侧的电极偏差分别为(1.40±0.61)mm、(1.08±0.52)mm,术后晚期分别为(1.30±0.55)mm、(1.19±0.57)mm;术后早期与晚期同侧别比较,电极偏差的差异均无统计学意义(均 P>0.05)。术后早期与晚期比较,电极位置的偏移量,左侧:Δ X=(0.41±0.52)mm,Δ Y=1.00(0.70,1.50)mm;右侧:Δ X=(0.43±0.50)mm,Δ Y=1.00(0.70,1.30)mm。相关性分析显示,左侧颅内积气与左侧 X轴向( r=0.17, P=0.039)和 Y轴向电极偏移量( r=0.24, P=0.003)均相关;右侧颅内积气与右侧 X轴向电极偏移量( r=0.10, P=0.388)无关,但与 Y轴向电极偏移量( r=0.44, P<0.001)相关。 结论:帕金森病患者DBS术后的颅内积气可能对电极位置产生影响,随着颅内积气的吸收和脑组织的回位,电极位置会向前和向外移位。
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编辑人员丨1周前
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Neuro Omega智能分析模块在脑深部电刺激术中的应用价值
编辑人员丨1周前
目的:探讨Neuro Omega智能分析模块(HaGuide)在脑深部电刺激术(DBS)中的应用价值。方法:回顾性分析2020年9—11月首都医科大学附属北京天坛医院神经外科采用Neuro Omega系统(HaGuide)辅助丘脑底核(STN)-DBS治疗的75例帕金森病(PD)患者的临床资料。统计术中HaGuide识别的STN核团长度和STN感觉运动亚区长度。术后1个月开机,判断有效触点与HaGuide所识别位于感觉运动亚区触点的匹配度,采用统一帕金森病评定量表第三部分(UPDRS-Ⅲ)评估患者运动症状的改善情况。结果:75例患者的手术均成功,其中73例为双侧DBS,2例为单侧DBS,共148侧;纳入146侧神经电生理数据,另2侧丢失。146侧中,109侧(74.7%,109/146)能识别出STN,STN长度为(5.6±1.1)mm(3.2~8.6 mm);其中88侧(80.7%,88/109)能识别出STN感觉运动亚区,其长度为(2.6±1.2)mm(0.3~6.3 mm);另37侧(25.3%,37/146)信号不显著,其中12侧微电极阻抗≤300 kΩ,但术中测试效果满意。开机时有效触点与HaGuide所识别的位于感觉运动亚区触点的匹配度为79.6%(70/88)。75例患者开机后药物关期UPDRS-Ⅲ评分较术前显著降低[(25.9±10.3)分、(50.8±15.7)分, t=8.633, P<0.05],改善率为(46.5±19.5)%。 结论:初步发现在DBS中应用HaGuide多数情况下可识别出STN的感觉运动亚区,其指导电极植入的准确度较高,且开机后PD患者的运动症状改善较好。
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编辑人员丨1周前
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双侧丘脑底核脑深部电刺激术治疗原发性颈部肌张力障碍的疗效分析
编辑人员丨1周前
目的:初步探讨双侧丘脑底核(STN)脑深部电刺激术(DBS)治疗原发性颈部肌张力障碍(CD)的安全性和有效性,并观察不同亚型CD的疗效。方法:回顾性分析2014年9月至2019年4月在解放军总医院第六医学中心神经外科采用双侧STN-DBS治疗的9例原发性CD患者的临床资料。分别于术前,术后刺激器开机后1、3、6及12个月采用西多伦多痉挛性斜颈评分量表(TWSTRS)评估患者的痉挛严重程度、功能障碍以及疼痛评分,计算TWSTRS评分改善率,并采用混合效应线性模型分析比较手术前、后评分的差异,以评估STN-DBS治疗CD的有效性,并初步观察不同亚型CD的症状改善情况。记录刺激相关不良反应,以评估治疗的安全性。结果:9例患者均顺利完成双侧STN-DBS治疗。术后头颅MRI均显示植入电极位于或接近计划靶点。术后无一例患者出现感染、过敏反应及排异反应。术后8例患者出现异动症状,1例出现躁狂症状和睡眠障碍,2例出现轻微的单手乏力伴协调性差,程控后均缓解。9例患者的随访时间中位数(范围)为37(12~62)个月。9例患者开机后1、3、6及12个月TWSTRS总分的改善率中位数(上、下四分位数)分别为15.7%(11.6%,37.2%)、53.5%(42.8%,71.8%)、87.5%(53.2%,100.0%)以及100.0%(84.1%,100.0%);随着随访时间的延长,TWSTRS总分、痉挛严重程度、功能障碍及疼痛评分均呈逐渐下降的趋势(均 P<0.05)。在开机后12个月随访时,4例活动型CD患者的TWSTRS评分改善率均为100.0%,5例紧张型CD患者的改善率中位数(上、下四分位数)为94.2%(72.3%,100.0%)。 结论:初步研究发现,双侧STN-DBS治疗原发性CD较为安全、有效,且活动型和紧张型CD患者均可获益。
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编辑人员丨1周前
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行脑深部电刺激的帕金森病患者非运动症状预后的影响因素
编辑人员丨1周前
目的:探讨在行脑深部电刺激(DBS)的帕金森病(PD)患者中电极激活触点位置、激活组织体积(VTA)以及年龄等因素对患者情绪症状和认知功能等非运动症状的影响。方法:回顾性纳入2020年9月1日至2022年8月31日在北京天坛医院功能神经外科行丘脑底核(STN)DBS的PD患者,分别于术前、术后1个月、12个月采用国际帕金森和运动障碍协会统一帕金森病评定量表(MDS-UPDRS)、汉密尔顿焦虑量表(HAMA)、汉密尔顿抑郁量表(HAMD)、蒙特利尔认知评估量表(MoCA)、简易精神状态检查量表(MMSE)对患者进行评估。将患者分为中年组(年龄<60岁,39例)和老年组(年龄≥60岁,62例)探究年龄因素对手术临床疗效的影响。使用Lead-DBS软件将患者的电极重建结果转化到蒙特利尔标准空间中,根据激活触点位置在STN的亚区分布情况,将患者分为感觉运动区组(43例)和联合区组(53例);此外,根据患者12个月时的MoCA量表评估结果,将患者分为了认知功能改善组(57例)和认知功能恶化组(44例),统计不同分组之间的电极激活触点的位置信息并计算VTA,分析电极激活触电位置以及激活组织体积对患者非运动症状的影响。结果:共纳入101例PD患者,其中男46例,女55例,年龄(62.6±8.4)岁。中年患者术后12个月时的MoCA评分、延迟回忆评分、注意力评分、命名评分显著高于老年患者(均 P<0.05)。感觉运动区组患者12个月随访时的MoCA评分改善率为-1.77%±20.36%,HAMA评分改善率为39.65%±42.91%,HAMD评分改善率为36.23%±45.45%;联合区组患者12个月随访时的MoCA评分改善率为11.69%±22.24%,HAMA评分改善率为16.62%±68.10%,HAMD评分改善率为2.30%±95.04%,两组患者量表评分之间差异有统计学意义(MoCA: P=0.002;HAMA: P=0.040;HAMD: P=0.033)。认知功能改善组患者的VTA在左侧大脑半球STN感觉运动区和边缘区的分布明显小于认知功能恶化组[(60.53±52.04)mm3比(84.55±61.00)mm3, P=0.035;(41.81±33.36)mm3比(59.05±45.46)mm3, P=0.030]。 结论:STN-DBS对于PD患者情绪症状和认知功能的作用受到多种因素的影响,与患者的年龄、电极激活触点位置和VTA相关。
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编辑人员丨1周前
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脑深部电刺激术治疗痉挛性斜颈的远期疗效分析
编辑人员丨1周前
目的:探讨脑深部电刺激术(DBS)治疗痉挛性斜颈的远期疗效。方法:回顾性分析2012年6月至2019年12月解放军总医院第一医学中心神经外科行DBS手术治疗的53例痉挛性斜颈患者的临床资料,其中3例患者合并帕金森病。根据临床症状及合并症,49例选择双侧苍白球内侧核(GPi)靶点,2例选择双侧丘脑底核(STN)靶点,1例选择双侧STN和GPi靶点,1例选择双侧丘脑腹中间核(Vim)靶点。术后随访西多伦多痉挛性斜颈量表(TWSTRS)和Tsui量表评分,以评估患者的症状改善情况。结果:53例患者的术中头颅MRI均显示植入电极位置与手术计划靶点一致。手术并发症:术中发生外囊血肿1例;术后合并脑梗死1例、头皮切口感染1例;术后2年,1例患者出现颈部导线牵拽感。53例患者的随访时间为(40.5±19.8)个月。至末次随访,49例行GPi-DBS的患者的TWSTRS和Tusi量表评分的改善率[ M( Q1, Q3)]分别为59.4%(51.0%,72.3%)和61.7%(54.4%,73.9%),与术前比较,评分均下降( Z值分别为-6.29和-6.21,均 P<0.001);2例行STN-DBS患者的TWSTRS评分改善率分别为100%和71.6%,Tusi量表评分的改善率分别为100%和83.3%;1例行Vim-DBS患者的TWSTRS和Tusi量表评分的改善率分别为92.3%和50.0%;1例行双侧STN和GPi靶点DBS的患者,TWSTRS和Tusi量表评分的改善率分别为72.5%和100%。 结论:DBS治疗痉挛性斜颈的远期疗效较好,患者的颈部姿势、颈部疼痛、生活质量均有明显改善。
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编辑人员丨1周前
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基于电极偏差的靶点矫正法在脑深部电刺激术中的初步临床应用
编辑人员丨1周前
目的:探讨基于电极偏差的靶点矫正法在脑深部电刺激术(DBS)中对提高电极植入精确性的临床应用价值。方法:回顾性分析2014年3月至2018年4月浙江大学医学院附属第二医院神经外科行丘脑底核DBS治疗的61例帕金森病患者的临床资料。其中,2014年3月至2017年3月应用DBS治疗患者42例(84侧电极),为未矫正组,术后进行头颅MRI与CT融合并应用公式分别计算电极在 X、 Y、 Z轴的偏差距离以及电极偏差值 ΔP,并制定相应的靶点矫正规则;2017年4月至2018年4月纳入的19例患者(36侧电极)均参照此矫正规则进行靶点矫正,再行DBS治疗,为矫正组,术后复查头颅CT,并进行头颅MRI与CT融合后计算 ΔP。将电极偏差程度按照 ΔP≤1 mm、>1~2 mm、>2~3 mm和>3 mm进行划分。将电极植入靶点后无需术中调整定义为第1次穿刺成功。比较两组患者电极第1次穿刺成功率、 ΔP以及电极偏差程度。 结果:两组患者手术均顺利完成,术后无致残、死亡等严重并发症,术后复查头颅CT结果均未见脑梗死或脑出血。未矫正组左侧 ΔP为(1.6±0.9)mm,其中 X轴向内移(0.1±0.9)mm, Y轴向后移(1.0±0.9)mm, Z轴向上移(0.5±0.5)mm;右侧 ΔP中位数(上、下四分位数)为1.4(1.2,2.2)mm,其中 X轴向内移(0.2±0.9)mm, Y轴向后移1.0(0.3,1.5)mm, Z轴向上移(0.4±0.5)mm,计算所得的靶点矫正规则为双侧 Y轴向均向前增加1.0 mm,双侧 Z轴向均向下增加0.5 mm。矫正组术中电极第1次穿刺成功率为94.4%(34/36),与未矫正组的77.4%(65/84)比较,差异有统计学意义( χ2=5.082, P=0.024)。矫正组的左侧 ΔP较未矫正组减小( t=-3.507, P=0.001);但矫正组的右侧 ΔP与未矫正组比较,差异无统计学意义( Z=-1.646, P=0.100)。矫正组与未矫正组比较,双侧电极偏差程度的差异均具有统计学意义(均 P<0.05)。 结论:基于电极偏差的靶点矫正法可提高术中电极第1次穿刺成功率,减小电极位置的偏差,对提高DBS电极植入精确性有一定的临床应用价值。
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编辑人员丨1周前
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手术机器人辅助与立体定向框架下脑深部电刺激术精准度的对比研究
编辑人员丨1周前
目的:探讨手术机器人辅助与立体定向框架下脑深部电刺激术(DBS)精准度的差异。方法:选取2018年6月至2022年10月于河南大学第一附属医院神经外科收治的符合DBS手术指征的20例患者作为研究对象,采用随机数字表法将患者分为机器人手术组和Leksell框架手术组,每组患者各10例,其中行双侧丘脑底核(STN)脑深部电刺激术18例,2例为苍白球内侧部(GPI),共计植入电极40根,术后分别计算两组靶点在X轴、Y轴、Z轴的误差,运用3D欧几里得距离测算法计算出两组设计电极靶点与实际电极靶点空间内的直线距离以及偏差平均值。组间计量数据比较采用 t检验。 结果:机器人组的实际电极位置在X轴、Z轴上非常接近设计位置,差异无统计学意义( t=-0.770、1.020, P>0.05);机器人组的实际电极位置在Y轴较设计电极位置偏后,差异有统计学意义( t=6.810, P<0.05);Leksell框架组的实际电极位置在X轴较设计电极位置存在偏差,差异有统计学意义( t=2.542, P<0.05);Leksell框架组的实际电极位置在Y轴较设计电极位置存在偏差,差异有统计学意义( t=2.851, P<0.05);Leksell框架组的实际电极位置在Z轴较设计电极位置存在偏差,差异有统计学意义( t=2.500, P<0.05);机器人组平均靶点误差(1.34±0.53) mm,Leksell框架组平均靶点误差(1.89±1.44) mm,机器人组电极植入精准度较Leksell组高,差异有统计学意义( t=1.629, P<0.05)。 结论:手术机器人辅助DBS手术较立体定向框架下DBS手术的精准度高。
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编辑人员丨1周前
