CN110680312B - 电极脑回标尺图的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电极标尺图的制作方法，包括：S1、将已埋置电极的患者术后CT薄层扫描进行配准，使得配准后的术后CT与MPR核磁序列处于同一标准空间；S2、将术前MPR核磁序列进行皮层分割，并将不同脑回分别进行标记得到皮层分割模板；S3、将术后CT、术前MRP核磁序列和皮层分割模板导入3D Slicer软件，分别调整透明度；S4、利用3D Slicer软件沿电极长轴对脑部图像进行切割，使该电极的所有电极点都显示在脑部图像的同一平面上，并将显示在同一平面的脑部图像截图后进行图片编辑；S5、图片编辑软件导入空白模板，将所有电极在空白模板相应位置纵向等间距依次连续排列得到电级脑回标尺图。

Description

电极脑回标尺图的制作方法
技术领域
本发明是关于一种电极脑回标尺图的制作方法，涉及癫痫外科技术领域。
背景技术
流行病学调查显示我国癫痫患病率为6.8‰，近1000万癫痫患者中至少20～30％为药物难治性癫痫，这部分患者需要考虑手术评估。立体定向脑电图(SEEG)是一种近来迅速普及的侵袭性电生理检查手段，在癫痫诊疗与术前评估中占据重要的地位，也是致痫区精准定位的主要手段。电极植入数量、部位限制相对较少是SEEG的主要优势，但是同时也造成了一个问题，常用平面展示方式难以显示位置关系复杂的电极群。SEEG信号分析往往需要依靠分析人员多年的读图经验，对于分析人员的记忆力、空间想象力以及神经解剖知识都有很高的要求，也成为了青年医师学习癫痫术前评估的一大门槛。
目前SEEG的展示主要有以下两种方式：①结合半球内侧面观、凸面观来展示整体的电极分布(如图1)。②通过术后CT/术前MRI影像融合的二维图片，展示每个电极点的具体位置(图2)。两种方式的结合，可以从整体和局部展示电极位置，符合以往影像学阅片习惯，但是并不符合脑电阅图习惯。由于不能与脑电图相结合，两者完全孤立，所以在分析脑电图时，为了明确对应导联的电极位置，分析人员不得不在脑电图、MRI、CT之间反复切换进行判读，操作繁琐，效率低下，且容易出现错误，这显然有悖于当前“精准医疗”的医学发展趋势。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供能够依照脑电图阅图习惯展示电极位置，使脑电图分析人员在需要查看电极位置时侧目可得的电极脑回标尺图的制作方法。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种电极脑回标尺图的制作方法，该方法包括：
S1、将已埋置电极的患者术后CT薄层扫描进行配准，配准模板为术前MPR核磁序列，使得配准后的术后CT与MPR核磁序列处于同一标准空间；
S2、将术前MPR核磁序列进行皮层分割，并将不同脑回分别进行标记得到皮层分割模板；
S3、将术后CT、术前MRP核磁序列和皮层分割模板导入3D Slicer软件，分别调整透明度，使电极位置及皮层区域均可见；
S4、利用3D Slicer软件沿电极长轴对脑部图像进行切割，使该电极的所有电极点都显示在脑部图像的同一平面上，并将显示在同一平面的脑部图像截图后进行图片编辑；
S5、图片编辑软件导入空白模板，将所有电极在空白模板相应位置纵向等间距依次连续排列得到电级脑回标尺图，用于判断立体定向脑电图脑深部电极与脑沟回位置的关系。
进一步地，还包括通过电级脑回标尺图构建脑电图判读界面的步骤，其中，构建的脑电图判读界面左侧为脑解剖沟回的名称，中间为等间距排列的电极及脑沟回位置平面图，右侧为脑电图，每行的脑沟回名称、电极及脑电波一一对应。
进一步地，上述步骤S4所取得的平面与冠状面的交线为水平线，当电极不与冠状面平行时，这样的平面有且仅有一个；当电极与冠状面平行时，则直接取经过电极的冠状面。
进一步地，将术后CT、术前MRP核磁序列和皮层分割模板导入3D Slicer软件，分别调整透明度的具体过程为：
术后CT：不透明度20％，窗宽1100，灰阶1200；
术前MRP核磁序列：不透明度100％，窗宽400，灰阶200；
皮层分割模板：不透明度10％。
进一步地，上述步骤S2对术前MPR核磁序列进行皮层分割采用freesurfer软件。
进一步地，将已埋置电极的病人CT薄层扫描进行配准采用SMP12的coregistration模块。
进一步地，图片编辑软件采用Photoshop软件。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明制作的电极脑回标尺图能够以一种连续的形式展示每个电极的位置，将所有电极按等间距依次连续排列，该方式与以往脑电图判读习惯一致，可直接用电极标尺图代替以往的数字编号，使脑电图分析人员在需要查看电极位置时侧目可得，并直接观察该皮层产生的电信号，节省了工作时间，杜绝因繁琐操作导致的错误。
附图说明
图1为现有技术用于展示整体电极分布的展示方式；
图2为现有技术在ROSA机器人与美敦力神经导航中将电极点沿长轴逐个展示示意图；
图3为本实施例的电极脑回标尺图制作流程示意图；
图4为本实施例的电极脑回标尺部分示意图；
图5为本实施应用时配合脑电图构成的脑电图判读界面。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图3所示，本实施例提供的电极脑回标尺图的制作方法，具体步骤为：
1、由于CT与核磁扫描为不同时间，空间内患者头部位于不同位置，所得到的影像序列重建后的3D大脑位置也不同，所以需要对两者进行融合配准。具体地，配准时可以应用SMP12(http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/)中的coregistration模块，将已埋置电极的病人的术后CT薄层扫描进行配准，配准模板为术前MPR核磁序列，得到配准融合的术后CT序列应与MPR处于同一标准空间。
2、采用freesurfer软件对术前MPR核磁序列进行皮层分割，对不同脑回分别进行标记得到皮层分割模板。
3、将三个图层导入3D slicer软件，分别调整三个图层的透明度，使电极位置及皮层区域均可见，具体如下：
第一层术后CT不透明度20％窗宽(Window)：1100灰阶(Level)：1200；
第二层术前MRP核磁序列不透明度100％窗宽(Window)：400灰阶(Level)：200；
第三层皮层分割模板不透明度10％。
4、利用3D Slicer软件沿电极长轴对脑部图像进行重新切割，使该电极的所有电极点都显示在脑部图像的同一平面上，并将显示在同一平面的脑部图像进行截图后进行图片编辑。
5、图片编辑软件导入空白模板，将所有电极在空白模板相应位置纵向等间距依次连续排列得到电级脑回标尺图，如图4所示，其中，电极脑回标尺图用于便捷、准确地判断立体定向脑电图脑深部电极与脑沟回位置的关系，其特点是将所有电极按等间距依次连续排列。
在一个优选的实施例中，对于沿电极长轴重新切割这一步骤，由于在空间中过一条直线可以做任意个平面，容易引起歧义，故本实施例规定所取得的平面与冠状面的交线为水平线。当电极不与冠状面平行时，这样的平面有且仅有一个，当电极与冠状面平行时，则直接取经过电极的冠状面。这样做的好处是，所截平面均为左右对称的平面，有助于辨认脑回结构。
在一个优选的实施例中，通过电级脑回标尺可以构成脑电图判读界面，如图5所示，用于便捷、准确地判读立体定向脑电图波形、立体定向脑电图脑深部电极位置、脑解剖沟回之间的关系，脑电图判读界面左侧为脑解剖沟回的名称，中间为等间距排列的电极及脑沟回位置平面图，右侧为脑电图，每行的脑沟回名称、电极及脑电波一一对应。
最后应当说明的是以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其保护范围的限制,尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电极脑回标尺图的制作方法，其特征在于，该方法包括：
S1、将已埋置电极的患者术后CT薄层扫描进行配准，配准模板为术前MPR核磁序列，使得配准后的术后CT与MPR核磁序列处于同一标准空间；
S2、将术前MPR核磁序列进行皮层分割，并将不同脑回分别进行标记得到皮层分割模板；
S3、将术后CT、术前MRP核磁序列和皮层分割模板导入3D Slicer软件，分别调整透明度，使电极位置及皮层区域均可见；
S4、利用3D Slicer软件沿电极长轴对脑部图像进行切割，使该电极的所有电极点都显示在脑部图像的同一平面上，并将显示在同一平面的脑部图像截图后进行图片编辑，其中，所取得的平面与冠状面的交线为水平线，当电极不与冠状面平行时，这样的平面有且仅有一个；当电极与冠状面平行时，则直接取经过电极的冠状面；
S5、图片编辑软件导入空白模板，将所有电极在空白模板相应位置纵向等间距依次连续排列得到电级脑回标尺图，用于判断立体定向脑电图脑深部电极与脑沟回位置的关系；
S6、通过电级脑回标尺图构建脑电图判读界面，其中，构建的脑电图判读界面左侧为脑解剖沟回的名称，中间为等间距排列的电极及脑沟回位置平面图，右侧为脑电图，每行的脑沟回名称、电极及脑电波一一对应。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，将术后CT、术前MRP核磁序列和皮层分割模板导入3D Slicer软件，分别调整透明度的具体过程为：
术后CT：不透明度20％，窗宽1100，灰阶1200；
术前MRP核磁序列：不透明度100％，窗宽400，灰阶200；
皮层分割模板：不透明度10％。
3.根据权利要求1或2所述的制作方法，其特征在于，上述步骤S2对术前MPR核磁序列进行皮层分割采用freesurfer软件。
4.根据权利要求1或2所述的制作方法，其特征在于，将已埋置电极的病人CT薄层扫描进行配准采用SMP12的coregistration模块。
5.根据权利要求1或2所述的制作方法，其特征在于，图片编辑软件采用Photoshop软件。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105849777A (zh) * 2015-06-26 2016-08-10 深圳市美德医疗电子技术有限公司 一种大脑皮层电极与磁共振图像融合显示的方法及装置
CN109662778A (zh) * 2019-03-01 2019-04-23 中国人民解放军国防科技大学 基于三维卷积的人机交互式颅内电极定位方法与系统

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