研究背景：近年来，大脑半球内侧面扣带区域沟及皮质的形态、变异性、及其与功能生理等的联系越来越受到人们的重视。有越来越多的国外脑科学专家正在着眼于此方面的研究，也得出了很多的结论和观点，涌现出了大量的相关文献。而国内却未见相关方面的报道。　　计算机辅助的脑、神经影像学引导下立体定向和介入放射技术的进步，为大脑皮层占位性或局限性病变的立体定向和微侵袭治疗提供了现实途径。扣带回是立体定向精神外科重要的手术，放疗靶点之一。扣带沟精确的空间立体定位，是准确定位病灶及治疗靶点、制定大脑扣带区立体定向手术及微创手术等治疗计划的前提。　　扣带沟也称胼胝体额上回沟或者边缘裂。它起自于胼胝体嘴部下方，在胼胝体下方走行，之后向前绕过胼胝体膝，与胼胝体沟平行。最后终止为顶叶的边缘分支，缘支将楔前叶与中央旁小叶分开。　　目前国外学者对扣带沟及扣带皮质的研究多数集中在副扣带沟的出现率、分型、侧别和性别差异及前扣带皮质的形态与功能的联系上。而关于扣带沟的解剖、精确定位和形态学研究，副扣带沟的出现对扣带沟、前扣带皮质的位置和形态的影响等方面的研究报道较少。鉴于此，本研究将选取30例无神经、精神病史国人的MRI，对其扣带沟的形态位置及侧别差异进行统计分析；在笛卡尔三维坐标系中测量扣带沟的立体定位数据集，求得其在此坐标系中的平面回归方程；构建基于断层影像的扣带沟及前扣带皮质在整脑中的三维可视化模型，为研究扣带区域的发生发育规律及大脑的侧别及个体间差异，前扣带皮质的功能、形态联系，扣带区域的立体定向外科、介入放射及微创外科提供量化解剖学资料。　　第一部分：扣带沟与副扣带沟的MRI形态学研究　　1．副扣带沟的出现率　　目的：观察副扣带沟在国人人群中的出现率及侧别差异。　　方法：30例头颅连续MRI矢状断层扫描数据，在微型计算机上以Dicom3.0格式导入eFilm1.5工作站。选取两侧旁正中矢状面，观察副扣带沟的出现率。　　结果：（1）两侧半球均不出现副扣带沟的概率为36.67％；仅左侧出现的概率为36.67%；仅右侧出现的概率为6.67%；两侧均出现的概率为20%。（2）左侧总出现率为56.67%，右侧为26.67%。（3）副扣带沟在所有大脑半球中总的出现率为41.67%。　　结论：副扣带沟的出现呈现明显的左偏趋势。可为研究扣带沟的形态类型、变异性、侧别和个体间差异及前扣带皮质的功能形态联系提供解剖学基础。　　2．扣带沟的分段类型及概率统计　　目的：观察扣带沟走行的连续性及各类型出现的概率。　　方法：30例头颅连续MRI矢状断层扫描数据，在微型计算机上以Dicom3.0格式导入eFilm1.5工作站。选取两侧旁正中矢状面，观察扣带沟的分段类型及各类型的出现率。　　结果：（1）左侧：一段型出现率为63.33%，两段型为26.67%，三段型为10%；右侧：一段型出现率为50%，两段型为50%。（2）扣带沟连续不分段总的出现率为56.67%，分两段的为38.33%，分三段的为5%。（3）仅左侧出现副扣带沟时，左侧扣带沟连续不分段概率为100%，右侧扣带沟连续不分段概率为5/11*100%=45.45%；两侧均未出现副扣带沟时，左侧扣带沟连续不分段概率仅为3/11*100%=27.27%，右侧为54.55%；仅右侧出现副扣带沟时，两侧出现连续不分段的概率均为50%；两侧均出现副扣带沟时，左、右侧连续不分段概率均为4/6*100%=66.67%。　　结论：副扣带沟的出现显著的影响了扣带沟走行的连续性。副扣带沟的出现使同侧扣带沟的走行更加连续，同时也增加了对侧扣带沟走行的不连续性。可为研究大脑皮质的发生发育、折叠规律、侧别及个体间差异提供解剖学资料。　　3．扣带沟的分支及概率统计　　目的：观察扣带沟竖直分支的数目及出现概率。　　方法：30例头颅连续MRI矢状断层扫描数据，在微型计算机上以Dicom3.0格式导入eFilm1.5工作站。选取两侧旁正中矢状面，观察扣带沟竖直分支的数目及各数目分别的出现率。　　结果：（1）两侧均未出现副扣带沟时，左侧：扣带沟无分支的出现概率为45.45%，出现一、二、三个分支的概率均为18.18%；右侧：无分支的出现率为18.18%，出现一、二、三个分支的概率分别为18.18%，27.27%，36.36%。（2）仅左侧出现副扣带沟时，左侧：扣带沟无分支的出现概率为72.72%，出现一、二个分支的概率分别为18.18%，9.09%；右侧：无分支的出现率为0，出现一、二、三、四个分支的概率分别为18.18%，54.55%，9.09%，18.18%。（3）两侧均出现副扣带沟时，左侧：扣带沟无分支的出现概率为16.67%，出现一、二、三、四个分支的概率分别为66.67%，0，0，16.67%；右侧：扣带沟无分支的出现概率为16.67%，出现一、二、三、四个分支的概率分别为50%，16.67%，0，16.67%。（4）仅右侧出现副扣带沟时，此样本两例中左侧出现一和两个分支各一例，右侧两例均出现两个分支。（5）总的出现率：左侧：无分支、一、二、三、四个分支的出现率分别为46.67%，30%，13.33%，6.67%，3.33%；右侧：10%，23.33%，40%，16.67%，10%。　　结论：扣带沟无分支的总体出现率不高，尤其是右侧，其总体出现率存在明显的侧别差异---左侧比右侧较少出现分支。但此结果并未得出明显的规律表明副扣带沟的出现对扣带沟分支的数目产生影响。可以为研究大脑的不对称性、发生发育规律以及形态功能联系提供解剖学资料。　　4.扣带沟在横断面和冠状断面上的形态学研究　　目的：观察扣带沟在横断面和冠状断面上的形态学特征。　　方法：在eFilm1.5读图软件中打开Dicom3.0格式的MR图像，利用其3D-Cursor（三维定标法）功能，以矢状断层容易识别的扣带沟为依据，识别横断层及冠状断层上的扣带沟，观察总结其在这两个断面上的解剖和形态特征。　　结果：观察得到扣带沟在此两个断面上的形态特点，总结出一定的形态学规律。　　结论：本部分研究得到的扣带沟在横断面和冠状断面上的形态学规律有助于影像诊断及脑沟、脑皮质发生发育的研究。　　第二部分：扣带沟变异性与非对称性的形态计量学研究　　1．笛卡儿坐标系中扣带沟在Y轴上的最前与最后点的位置范围及前后跨度　　目的：在笛卡儿坐标系中准确定位扣带沟的最前点与最后点，测量出扣带沟在Y轴上的前后跨度范围并观察其侧别差异。　　方法：（1）以大脑联合间径中点为原点，前后联合间径与Y轴重叠建立笛卡儿三维坐标系；（2）30例健康成人（无神经、精神病史及家族史），以AC-PC为扫描基线，扫描层厚2.5 mm，层距0.5mm，采集颅脑横断层MRI的T1W的Dicom3.0格式数据。数据经格式转化导入photoshop，读取、记录扣带沟最前端取样点与最后端取样点的三维坐标值，然后取其Y坐标的差值即为扣带沟在Y轴上的前后跨度。（3）利用spss14.0统计软件求得其前后两端点的平均坐标值及平均跨度，并比较其左右侧别差异。　　结果：（1）两侧均未出现副扣带沟时，左侧：最前点Y的平均坐标值为55.8455±4.7821，最后点Y的平均坐标值为-42.3909±7.1965，在Y轴前后跨度的平均值为99.3273±6.8478；右侧：最前点Y的平均坐标值为54.6091±3.9642，最后点Y的平均坐标值为-42.5273±7.5680，在Y轴前后跨度的平均值为97.1364±6.5855。三组数据经过两样本t检验均为 P＞0.05。我们还不能认为这三项参数存在侧别差异。（2）仅出现左侧副扣带沟时，左侧：最前点Y的平均坐标值为47.0182±5.2820，最后点为-42.1455±7.4401，在Y轴前后跨度的平均值为89.1636±8.8999；右侧：最前点Y的平均坐标值为54.0818±3.6298，最后点为-42.3091±6.5471，在Y轴前后跨度的平均值为96.3909±8.3170。三组数据经过两样本t检验均为 P＞0.05。我们不能认为这三项参数存在侧别差异。（3）左右侧均出现副扣带沟时，左侧：最前点为46.0833±3.4458，最后点为-43.8667±4.0476。在Y轴前后跨度的平均值为89.95±5.7560；右侧：最前点为47.6000±5.7254，最后点为-43.9000±9.3439，在Y轴前后跨度的平均值为91.5000±6.6015。三组数据经过两样本t检验均为 P＞0.05。我们还不能认为这三项参数存在侧别差异。（4）仅出现右侧副扣带沟时，左侧：最前点为53.5500±4.3134，最后点为-55.2000±4.5255，在Y轴前后跨度的平均值为108.7500±8.8388；右侧：最前点为50.4000±1.6971，最后点为-54.4500±5.0205，在Y轴跨度的平均值为104.8500±3.3234。三组数据经过两样本t检验均为 P＞0.05。我们还不能认为这三项参数存在侧别差异。　　结论：按副扣带沟的出现与否进行分型计算得出的数据表明扣带沟前后端点的位置及前后跨度均呈现出左右对称性。可为神经、精神外科的立体定向手术，确定病灶及微侵袭治疗、放疗的靶点的选择提供解剖学基础；为研究大脑沟回的形成、左右侧大脑皮质发育的对称性提供解剖学资料。　　2．前扣带皮质部扣带沟的位置、在Y轴的跨度及个体间变异、侧别差异的分析　　目的：测量前扣带皮质部扣带沟的位置、在Y轴上的最大跨度范围，观察其个体间的变异和侧别差异。　　方法：（1）以大脑联合间径中点为原点，前后联合间径与Y轴重叠建立笛卡儿三维坐标系；（2）30例健康成人（无神经、精神病史及家族史），以AC-PC为扫描基线，扫描层厚2.5 mm，层距0.5mm，采集颅脑横断层MRI的T1W的Dicom3.0格式数据。数据经格式转化导入photoshop，沿X轴自内向外每隔3mm读取、记录前扣带皮质部扣带沟的坐标值，z值为所在层面距离零层面的数目与层距的乘积。（3）利用SPSS14.0统计软件求得出现前扣带皮质部扣带沟的每个横断层面上X值每隔三毫米的Y和Z的平均坐标值并作t检验，比较其侧别和个体间差异。（4）每例样本所测得的Y的最大值与前连合后缘中点Y值的差值即为前扣带皮质沿Y轴的最大距离；并利用SPSS14.0统计软件求出其在各类型中的个体间差异。　　结果：（1）前扣带皮质部扣带沟立体定位的平均坐标数据集。　　（2）前扣带皮质部扣带沟在Y轴前后距离的最大值。　　（3）针对以上两结果的个体间差异的统计学分析结果。　　结论：（1）统计结果表明，我们还不能认为Z平均坐标值存在侧别差异；Y平均坐标值除了仅左侧出现PCS这一类型之外也不能认为存在侧别差异，而仅左侧出现PCS时，Y平均坐标值存在明显的侧别差异。由此我们可以认为，仅有左侧PCS的出现影响了扣带沟在Y轴上的位置，而未影响到扣带沟的Z值，也就是沟的高度。研究得出的前扣带皮质部扣带沟在Y轴前后距离的最大值可以为后续测量前扣带皮质体积和表面积提供基础。（2）对每种类型右侧Y、Z平均坐标值的两两统计分析均得出没有统计学意义的结论，由此，我们还不能认为右侧扣带沟的高度和在Y轴的延伸存在个体间差异。左侧，扣带沟的高度也不存在个体间差异，但是，Y的平均坐标值亦即在Y轴的延伸以及前扣带皮质在Y轴的最大跨度却存在个体间差异，左侧副扣带沟的出现影响了扣带沟在Y轴上的延伸及前扣带皮质在Y轴的最大距离。鉴于此，我们可以看出扣带区域的皮质折叠分型较多且存在较为复杂的相互影响关系，这些研究结果可以为研究扣带沟、前扣带皮质进而研究边缘系统的发生发育、皮质折叠、大脑的对称性、个体间差异以及形态与功能的联系提供解剖学资料；同时，也可以为在前扣带区域进行精神外科的相应治疗提供解剖学基础。　　第三部分：扣带沟缘支立体定位数据集的构建　　及扣带沟内表面的拟合曲线方程　　1．扣带沟缘支立体定位数据集的构建　　目的：求得扣带沟缘支在笛卡尔三维坐标系中的立体定位数据集。　　方法：上述30例健康成人颅脑横断层MRI数据经格式转化导入photoshop，经图象旋转、坐标原点平移，使得设定的大脑空间坐标系X、Y轴在该层面上的投影线分别与软件操作界面的坐标轴x、y完全重合；以扣带沟在内表面的点为起始点，沿缘支向外x值每隔3mm取点，读取、记录各取样点的x、y坐标值，z值为所在层面距离零层面的数目与层距的乘积。所有取样点坐标组成扣带沟缘支在三维坐标系中的立体定位数据集。　　结果：构建扣带沟缘支在三维坐标系中的立体定位数据集　　结论：扣带沟缘支与笛卡尔三维坐标系有相对稳定的位置相关性。本研究构建的“扣带沟缘支立体定位数据集”预期对于中央旁小叶病灶的立体定向神经外科、介入放射治疗及微创神经外科等有较大的临床应用价值；同时，可以为神经生理功能、人类学等方面的研究提供形态学基础。　　2．扣带沟内表面的拟合曲线方程分析　　目的：计算扣带沟的半球内表面在矢状面上投影的拟合曲线方程。　　方法：（1）以大脑联合间径中点为原点，前后联合间径与Y轴重叠建立笛卡儿三维坐标系；（2）30例健康成人（无神经、精神病史及家族史），以AC-PC为扫描基线，扫描层厚2.5 mm，层距0.5mm，采集颅脑横断层MRI的T1W的Dicom3.0格式数据。数据经格式转化导入photoshop，读取、记录每一层面上扣带沟最内侧点的三维坐标值，z值的求得同前。（3）利用spss14.0统计软件求解其在矢状面上的拟合曲线方程。　　结果：（1）两侧均未出现PCS时，其拟合曲线方程为：　　左侧：Y=0.001Z3-0.133Z2+2.332Z+49.207（R=0.86，R2=0.74，P＜0.05）　　右侧：Y=0.001Z3-0.131Z2+2.300Z+48.411（R=0.86，R2=0.727，P＜0.05）　　（2）仅左侧出现PCS时，其拟合曲线方程为：　　左侧：Y=0.002Z3-0.240Z2+5.171Z+21.194（R=0.915，R2=0.837，P＜0.05）　　右侧：Y=0.002Z3-0.176Z2+3.429Z+38.667(R=0.847,R2=0.717，P＜0.05)　　结论：本研究选取了两种出现率较高的类型求解其拟合方程，相关系数均较高，反映了其较高的拟合度，表明扣带沟的走行具有较大的稳定性。这在脑的发育学、人类学、体质测量学等方面具有一定的科学价值。　　第四部分：大脑扣带沟与前扣带皮质的三维重建及可视化　　目的：重建扣带沟与前扣带皮质的三维可视化模型，为微创手术、介入放射、精神外科及解剖学教学提供可视化模型。　　方法：在微型计算机上，1例正常成人（无神经、精神病史及家族史）颅脑冠状位MRI扫描数据以Dicom3.0格式直接导入3D-doctor软件，人工分割侧脑室、扣带沟、前扣带皮质及大脑表面，分别以不同颜色标示，以复杂面重建方法对上述四者同时进行三维重建。软件测量前扣带皮质容积、表面积及中心坐标值。　　结果：成功重建了扣带沟击前扣带皮质在整脑中的三维可视化模型，从不同角度再现了二者的三维形态及在大脑中的空间位置及两者之间的相互位置关系。　　结论：应用MRI数据建立扣带沟及前扣带皮质的三维模型，可以从不同角度观察两者的三维形态、空间位置及其与周围重要结构的毗邻关系，并可以在模型上进行三维解剖学的侧量，这在解剖学教学、立体定向精神外科、介入放射等方面有应用价值。