2024 认证杯B题参考资料

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4 K9 ~( L) g$ L, |7 e参考资料一（英文）
最近的研究表明，在神经外科手术中，颅骨打开后，大脑表面会变形多达20毫米，这可能导致商业图像引导手术系统出现重大错误。我们定量分析了 24 名受试者的术中脑变形，以研究简单的规则是否可以描述或预测变形。在手术开始和结束时获得的介入磁共振图像被非刚性地记录下来，以获得整个大脑的变形值。根据变形的位置和大小以及位移的分布和主要方向，定量研究变形模式。我们还通过手动分割来测量侧脑室的容量变化。我们的研究表明，脑移位主要发生在开颅手术的同侧半球，并且切除手术期间的脑变形比活检或功能性手术期间更多。然而，这组受试者的大脑变形模式极其复杂。本文定量地证明了大脑变形不仅发生在表面，而且发生在大脑更深层的结构中，并且位移的主要方向并不总是与重力方向相对应。因此，利用有限的术中信息（例如，脑表面移位）的简单计算算法并不总是能准确预测病变处的脑变形

% i  r6 o5 s+ D6 H; E! c, R% b参考资料二（英文）

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与健康的志愿者参考相比，开颅手术在大脑机械动力学的各个方面都发生了重大变化。组织应变增加，特别是在开颅手术周围，变形的方向性显示出较大的异常，在对侧半球也是如此。由于脑组织可以从颅骨向外搏动，因此枕骨大孔处的生理性搏动脑脊液流动被消除。这项工作说明了 STI 如何评估脑组织变形的生理模式，以及开颅手术如何导致可以在单个患者水平上检测到的广泛变形异常。[backcolor=rgba(1, 233, 175, 0.5)]虽然本病例旨在提供概念证明，但 STI 在其他异常脑机械动力学条件下的应用值得进一步研究。

参考资料三（英文）
颅骨减压术后脑变形建模超弹性有限元模型，具有理想化的圆柱形几何形状或具有现实的开颅切除几何形状，用于探索与减压开颅切除术相关的临床问题。通过计算超过临界剪切应变的材料体积来估计脑组织中的潜在损伤。理想化模型的结果显示，随着颅腔脑组织疝出的脑组织体积的增加和颅骨切除面积的减少，脑组织的潜在受损体积如何增加。对于给定的疝出体积，有一个临界开颅直径，其中超过临界剪切应变的体积降至零。开颅边缘的细节，特别是圆角半径和骨缘上的倒角，被发现相对轻微，假设保留硬脑膜以提供有效保护。发现与体积膨胀相关的大脑位置和材料建模的细节对预测的损伤体积有相对温和的影响。[backcolor=rgba(1, 233, 175, 0.5)]在开颅切除术的真实模型中，高度剪切材料的体积大致与开颅手术面积的差异一致。
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