第三节 本研究计划

脑是人体最重要的器官,各种脑疾病严重影响人类健康和威胁生命,研究正常人和病理状态下人脑结构和功能是当今国际科学界的重大课题,国际上启动“人脑计划”,建立正常“标准脑”为其重要组成部分。中国是一个人口大国,拥有大量国际一流的医学影像设备,每天进行大量脑结构检查和脑功能研究,数据量居世界首位,但是国内还没有正常人脑大样本数据库及脑内结构正常值,这是制约我国脑与认知科学研究进展的主要问题之一。

本研究计划的目的是建立活体中国汉族成人正常脑MRI图像数据库,获取脑内不同结构的正常值,建立中国人“数字标准脑图谱”,开发有自主知识产权的脑图像处理专业软件,提高我国脑研究的国际竞争力。具体如下:

1.建立中国人活体正常成人脑MRI图像数据库,获得脑内不同结构的正常参考值,作为基础对照资料,有利于充分利用卫生资源,降低医疗成本,创建医学影像学新技术与新方法;对神经科学研究和脑疾病的诊断和鉴别诊断都具有重要意义及很高的社会、经济价值。

2.建立中国人“标准脑模板”以纠正现用西方人脑图谱的不足之处和不适用于中国人的问题,填补全球“人类脑计划”中无东方人标准脑的空白,为进一步将生理、病理和心理资料与标准结构脑进行整合,奠定必要的基础。

3.开发有自主知识产权的脑图像专业处理软件,并形成产品,有助于提高我国的核心竞争力,替代进口产品能降低这些软件的价格,产生较大经济效益。

为此,本研究计划的主要内容包括(图1-2):

1.通过全国15家大型教学医院,按照统一指导手册规定的标准,活体采集3 000例男女性别各半、包含18~75岁不同年龄段的汉族正常成人脑MRI图像资料;

2.建立脑MRI图像数据库,并可进行不同方式的检索;

3.进行不同脑结构的测量研究,获得正常值(包括二维和三维数值);

4.开发专业脑图像处理软件,并应用该软件对数据库中的图像进行分割、配准与融合等处理,建立中国汉族的“标准脑模板”;

5.将该中国人“标准脑模板”用于结构MRI或功能磁共振成像(functional MRI,fMRI)研究,并将结果与西方人脑图谱(包括Talairach图谱和MNI-152图谱)进行对比;

6.不断优化该脑图像处理软件,在参与采集图像的大型医院使用,在应用中不断修改、完善软件的功能。

图1-2 中国汉族成人“标准脑”构建技术路线

(李坤成 梁佩鹏)