CT解剖学简介

断层影像解剖学,刘丰春青岛大学医学院人体解剖学教研室,断层解剖学简介,1、断层解剖学的定义、特点和学习目的、 Sectional anatomy 用断层方法显示人体正常形态结构的一门学科。,（1）早在14世纪，断层解剖就被用于人体解剖学的研究。（2）16世纪意大利画家Leonardo da Vinci 绘制男女身躯正中矢状断面图。（3）19-20世纪完善了断层解剖方法，并出版了重要图谱。（4）1970年以后，USG、CT和MRI断层技术的出现，开辟了断层解剖学的新世纪，断层解剖学又可分为解剖断层和影像断层。,2、断层解剖学的发展史,3、断层解剖学研究现状和前景 横断层多维断层 标本断层活体断层 厚片断层薄片断层 宏观微观 真实虚拟 描述量化 形态功能,4、断层解剖学常用研究方法 （1）冷冻切片技术 （2）生物塑化技术 （3）计算机图像三维重建 （4）USG、CT和MRI等,5、断层解剖学常用术语（1）断面和断层（2）T1和T2加权：用射频脉冲（RF）对磁化矢量进行激发（共振），RF停止后，磁化矢量恢复（弛豫）中的纵向弛豫所用时间为T1，横向弛豫所用的时间为T2，其主要组织间特征参数为其加权像。 （3）流空效应flowing void effect ：心血管内的血液由于迅速流动，使发射MR信号的氢原子核离开接受范围而测不到MR 信号，T1和T2加权均呈黑影（黑血效应）称为flowing void effect.（4）CT值、空间分辨率、密度分辨率、部分容积效应、 边缘效应和窗技术,CT解剖学简介,一、CT解剖学定义 CT解剖学是应用计算机体层摄影（computed tomography）技术来显示人体不同层面解剖影像之新兴学科。,二、CT的发明史、基本结构和发展概况,（） CT发明史1917年:奥地利数学家Radon用数学方法证实了三维物体可以其二维投影集合重建出自身的图像。1963年:美国的Cormack根据X线体层摄影的方法提出设想，即用高灵敏度的检测器代替X线胶片，并使X线束转换角度连续曝光，同时测量穿过人体的X线光子量，再把检测器所测到的大量数据交由电子计算机处理，予计可得到高分辨率的X线体层图像。1969年:英国EML公司的工程师Hounsfield在技术上实现了Cormack的设想，并于1972年在放射学术会议上发表其成果，很快又由神经诊断学家Ambrose应用于诊断并获得颅腔横断层面的图像。Hounsfield和Cormack共同获得了1979年诺贝尔医学奖金。,（二） CT的基本结构,CT的X线球管射出的X线束通过人体某一层面进人相对应的探测器，探测器对已通过人体各种不同组织后的X线强度进行测定，由此所收集到的大量信息经过模数转换器将模拟信号转变成数字信号，经过计算机处理后得出可以转换为图像的数字贮存于磁盘，或在计算机的控制下把这组数据直接输经数模转换器转换成模拟信号，最后再通过电子系统输至荧光屏显示图像。,（三） CT的发展概况,第一代CT：发出笔形X线束的X线球管和单一的探测器都固定在可移动和旋转的机架上，它们分别置于被扫描者头颅的两侧，扫描时两者作同步横行移位。在对一颅脑层面作一次横向扫描之后，X线球管和探测器一起随机架围绕被扫头颅旋转l角，而后进行另一横向扫描，如此继续进行直至旋转180。这种扫描方式称直线旋转式扫描，每一层面扫描的时间约占5分钟。只能应用于头部。第二代CT：X线球管发出的是一束扇形射线，对应的探测器可增至30个，并在射线之扇形角内同时工作。此代仍属直线旋转式扫描，但它可以减少扫描的次数，缩短扫描的时间至20秒左右。可屏气时作腹部扫描。第三代 CT：探测器可增至300个，不需横向移位，只在旋转中进行扫描，因此称为旋转式扫描。扫描一个层面约需l.3秒左右。能应用于全身扫描。第四代CT：把大量探测器（约700个）排列固定成一环形的探测器系统，被扫描的人体置于此环的中央。X线球管也在探测器环内作转动扫描，其扇形X线束完全覆盖整个人体层面。探测器愈多信息愈多，图像愈清晰。用于全身扫描。第五代CT：采用多线源（28个X线球管）脉冲输出X线扫描方式，使扫描的时间缩短至0.01秒，图像分辨力更高。能用于活动下的心脏扫描。,近几年CT出现了大量的图像后处理系统，CT技术正向着快速、薄层、三维立体、功能化、简单化和智能化方向发展。例如:,高分辨CT（high resolution CT,HRCT）,可清晰显示咽、喉结构及发音活动的各个时相，肺部HRCT能显示次级肺小叶；三维CT（three dimensional CT,3DCT），所获得的骨性结构和肝内管道图像酷似解剖标本；螺旋CT（spiral or helical CT），可获得活动器官和血管结构的满意图像；电子束CT（electron-beam CT,EBCT），其扫描速度（0.05秒/层）为一般CT的数十倍，可做血流量、血流速度等功能检查，因此又称心血管CT。,三、CT解剖学应用技术,（一）轴位横断扫描（transverse axial scan） 轴位横断扫描就是垂直或接近垂直于人体纵轴的横断层面扫描，CT解剖学上主要采用这种扫描方式。 轴位横断扫描时常以眦耳线（canthomeatal Line，CML）或称眶耳线（orbitomeatal line，OML）为基线来确定层面，该基线是从眼外眦至同侧外耳门中点的连线。 还有Reid基线、上眶耳线和连合间线等。（二）冠状扫描（coronal scan） （三）矢状图像重建（reconstruction）（四）增强（enhancent）,颅脑CT扫描基线,四、 CT图像,矩阵（matrix）：体素或像素的组合排列阵式。体素（voxel）：被扫描层面内单位容积的组织，相当于矩阵中的一个单元。像素（pixel）：CT图像中的一个小方格（图像点）。像素的灰度是相应体素的吸收系数在显示屏或CT片上的表现。CT图像的像素越小，数量越多，则CT图像所表达的细节能力越强,五、CT值,CT图像的像素的X线衰减值（吸收系数值）。CT值是以水的吸收系数为0，以骨皮质的吸收系数为+1000，空气的吸收系数为-1000来进行分度的对比值。CT值多用亨氏单位（H）。CT扫描通过计算机处理得出每个单位容积的平均吸收系数，简称为值。但是各组织的吸收系数相差很大而且多出现小数，不便于计算或应用。为了解决这个问题，计算机又把值换算成CT值（1U =1000 H）。,六、窗宽和窗位,CT值范围为+1000-1000，共有2000个分度。人眼只能分辨出16个灰阶，每个灰阶分辨的CT值为20O016，即125H。两种不同密度组织的CT值差别大于125H时才可区分。必须应用窗技术来显示图像。窗宽（window width）：指显示屏上16个灰阶所反映出CT值的范围。窗位（window level）：窗宽的中心部位，故又称为窗中心（window center）。,七、CT图像的质量,空间分群力（spatial resolution）：指区分距离很近的两个微小物体的能力。密度分辨力（density resolution）：又称对比度分辨力，指能够区分出密度微小差别的能力。,八、影响CT图像的因素,部分容积效应（partial volume phenomenon）：在一扫描层面内有两种不同密度的物质重叠，则所得的CT值不能反映其中任何一种物质的真正CT值，而是显示这两种物质CT值的平均值，故又称为体积平均值效应（volume average effect）。周围间隙现象（peripheral space phenomenon）：在同一扫描层面内,如有两个与层面垂直、彼此相邻而密度不同的结构，则两结构的边缘都不能准确地显示其CT值,在CT图像上也不能清晰地分辨出两者