断层解剖学及其影像

1、 牛牛文库文档分享 参参 考考 图图 谱谱 和和 教教 材材 牛牛文库文档分享 断层解剖学的定义和特点断层解剖学的定义和特点 人体断层（面）解剖学：是研究正常人体断层（面）解剖学：是研究正常 人体不同方位断面上的器官结构的形态、人体不同方位断面上的器官结构的形态、 位置以及相互关系的科学。位置以及相互关系的科学。 它断层解剖学的特点：它断层解剖学的特点： 能保持结构于能保持结构于 原位，原位， 可由断层重塑整体，与临床结可由断层重塑整体，与临床结 合密切。合密切。 牛牛文库文档分享 开设断层解剖学的目的开设断层解剖学的目的 使学生在系统解剖学、局部解剖学和使学生在系统解剖学、局部解剖学和 医学

2、影像技术知识基础上理解和掌握人医学影像技术知识基础上理解和掌握人 体主要结构在连续断层内的变化规律，体主要结构在连续断层内的变化规律， 为学好临床医学课程奠定坚实的形态学为学好临床医学课程奠定坚实的形态学 基础。基础。 牛牛文库文档分享 学习断层解剖学的目的学习断层解剖学的目的 从解剖断层认识影像断层，以影像断从解剖断层认识影像断层，以影像断 层印证解剖断层，二者互为手段，相得层印证解剖断层，二者互为手段，相得 益彰。找出两者相结合的规律，以快速益彰。找出两者相结合的规律，以快速 准确地诊断，治疗疾病，造福人类。准确地诊断，治疗疾病，造福人类。 牛牛文库文档分享 分分 类类 尸体断层（面）解剖

3、学：尸体断层（面）解剖学： 影像断层解剖学：影像断层解剖学： 通过切制尸体断层标本的方法，显示正常 人体各部器官或结构的断面形态、位置和 相互关系。 通过超声、CTCT和MRIMRI等影象学手段，显示活 体正常器官结构的断层形态或功能状态。 牛牛文库文档分享 牛牛文库文档分享 盆部的横断层面盆部的横断层面 牛牛文库文档分享 牛牛文库文档分享 断层解剖学的历史与现状断层解剖学的历史与现状 第一阶段第一阶段 1618世纪世纪 16世纪初，意大利画家世纪初，意大利画家 da Vinci （达（达芬奇）芬奇） 绘制了男、女躯干部的正中矢状断面图。这是绘制了男、女躯干部的正中矢状断面图。这是 有关断层解

4、剖学的最早记载。有关断层解剖学的最早记载。A.Vesalius 研究研究 了脑的横断层解剖。了脑的横断层解剖。 17世纪，数位学者作了脑、眼和生殖器的断面。世纪，数位学者作了脑、眼和生殖器的断面。 18世纪，世纪，Camper镌印了盆部的纵断面图，镌印了盆部的纵断面图， Scarpa则用盆部的断面来表达取石手术途径。则用盆部的断面来表达取石手术途径。 1618世纪，阻碍断层解剖发展的重要因素是世纪，阻碍断层解剖发展的重要因素是 缺乏使尸体变硬的方法。缺乏使尸体变硬的方法。 牛牛文库文档分享 断层解剖学的历史与现状断层解剖学的历史与现状 第二阶段第二阶段 1919世纪世纪2020世纪世纪6060

5、年代，年代， 是断层解剖学发展的重要时期是断层解剖学发展的重要时期。 完善了断层解剖方法完善了断层解剖方法 出版了许多具有重要意义的图谱出版了许多具有重要意义的图谱 牛牛文库文档分享 断层解剖学的历史与现状断层解剖学的历史与现状 第三阶段第三阶段 2020世纪世纪7070年代以来，断层解年代以来，断层解 剖学的大发展时期。剖学的大发展时期。 由于超声、由于超声、CTCT、MRIMRI等断层影像技术的临等断层影像技术的临 床应用，开辟了断层解剖学研究的新纪元，床应用，开辟了断层解剖学研究的新纪元， 并逐步形成了断层影像解剖学的全新体系。并逐步形成了断层影像解剖学的全新体系。 牛牛文库文档分享 断

6、层解剖学的研究方法断层解剖学的研究方法 冰冻切片技术冰冻切片技术 塑化切片技术塑化切片技术 火棉胶切片技术火棉胶切片技术 激光共聚焦技术激光共聚焦技术 计算机图像三维重建计算机图像三维重建 断层影像技术：超声，光学成像，断层影像技术：超声，光学成像，CT, MRI, SPECT, PETCT, MRI, SPECT, PET等等 影像融合技术（影像融合技术（image fusionimage fusion） 牛牛文库文档分享 胎儿面部三维胎儿面部三维 超超 声声 成成 像像 牛牛文库文档分享 XCT机(Elscint)图片 1972年英国年英国EMI公司的公司的Hounsfield研制成世界上

7、第一台研制成世界上第一台XCT机。机。 牛牛文库文档分享 GE公司的XCT 牛牛文库文档分享 头 部 横 断 面 解 剖 牛牛文库文档分享 X线吸收系数表示 组织的密度高低程 度。 X线吸收系数 CT 值 人体软组织的CT值 多与水相近，但由 于CT有高的密度分 辨力，所以密度差 别虽小，也可形成 对比而显影。 体 组 织 CT 值 (Hu) (Hounsfield unit) 牛牛文库文档分享 XCT (Elscint)机诊断图 CT （Computed Tomography） 是计算机断层的是计算机断层的 缩写。克服了缩写。克服了X X 光机平面图像在光机平面图像在 深度方向的重叠，深度方

8、向的重叠， 可以得到人体脏可以得到人体脏 器的断层（即一器的断层（即一 薄层）图像，许薄层）图像，许 多断层像可以重多断层像可以重 建成三维的立体建成三维的立体 像。像。 牛牛文库文档分享 GE公司PET PET为利用发为利用发 射正电子的放射正电子的放 射性核素进行射性核素进行 器官断层显像器官断层显像 的仪器。它以的仪器。它以 11C、 、13N、15O、 18F及其许多 及其许多标标 记化合物记化合物进行进行 脑和心肌血流脑和心肌血流 灌注、氧耗量、灌注、氧耗量、 葡萄糖、蛋白葡萄糖、蛋白 质和脂肪代谢质和脂肪代谢 显像，以及神显像，以及神 经受体显像。经受体显像。 PET是在分是在分

9、子水平上显子水平上显 示活体器官示活体器官 代谢、受体代谢、受体 和功能活动和功能活动 的影像技术，的影像技术， 称为称为生理断生理断 层层。主要用。主要用 于神经系统、于神经系统、 心理紊乱、心理紊乱、 心疾患和肿心疾患和肿 瘤的显像。瘤的显像。 正电子发射断层扫描 牛牛文库文档分享 肺癌肺癌 CT PETPET-CT PET-CT正电正电 子发射电子计子发射电子计 算机断层显像算机断层显像 牛牛文库文档分享 癫痫癫痫 CT PETPET-CT 牛牛文库文档分享 GE双探头单光子发射计算机断层显双探头单光子发射计算机断层显 像像 （ GE双探头双探头SPECT） SPECT的基本原理：的基本

10、原理： 是利用放射性同位素作是利用放射性同位素作 为示踪剂或显像剂，如为示踪剂或显像剂，如 99mTC、 、111In、123I，将，将 这种示踪剂注入人体内，这种示踪剂注入人体内， 使该示踪剂浓聚在被测使该示踪剂浓聚在被测 脏器上，从而使该脏器脏器上，从而使该脏器 成为成为r射线源，在体外射线源，在体外 用绕人体旋转的探测器用绕人体旋转的探测器 记录脏器组织中放射性记录脏器组织中放射性 的分布，探测器旋转一的分布，探测器旋转一 个角度可得到一组数据，个角度可得到一组数据， 旋转一周可得到若干组旋转一周可得到若干组 数据，根据这些数据可数据，根据这些数据可 以建立一系列断层平面以建立一系列断层

11、平面 图像。计算机则以横截图像。计算机则以横截 面的方式重建成像。面的方式重建成像。 牛牛文库文档分享 以色列变角度以色列变角度SPECT SPECT的应用的应用： 用于心脑血管疾病用于心脑血管疾病 的诊断、癫痫灶的的诊断、癫痫灶的 术前定位和肿瘤的术前定位和肿瘤的 诊断、以及脑功能诊断、以及脑功能 和受体的研究。可和受体的研究。可 获取脏器的代谢信获取脏器的代谢信 息和诊断功能性病息和诊断功能性病 变。变。 牛牛文库文档分享 数字化医用X射线诊疗装置 u采用数字化技术采用数字化技术 可得到数字图像，可得到数字图像， 便于计算机连网，便于计算机连网， 数字传输，数字数字传输，数字 化图像的清晰

12、度化图像的清晰度 高。现在有数字高。现在有数字 化化X光机，数字光机，数字 减影血管造影仪，减影血管造影仪， 计算机断层计算机断层XCT 等。等。 牛牛文库文档分享 移动式血管造影系统 牛牛文库文档分享 移动式血管造影系统诊断图 牛牛文库文档分享 X线造影和影像增强技术线造影和影像增强技术 1.X线造影技术：用造影剂注入到受 检脏器，以增加它们与周围组织的 对比度，提高影像分辨率。 2.X线影像增强技术：用增感屏或X 线影像增强器使图像提高亮度和清 晰度。 牛牛文库文档分享 医用医用X线电视技术线电视技术 医用医用X X线机线机 和 闭 路 电和 闭 路 电 视 系 统 配视 系 统 配 合

13、使 用 的合 使 用 的 医 用 电 视医 用 电 视 系统。系统。 牛牛文库文档分享 NMR 、MRI 、MRA NMR：核磁共振：核磁共振 nuclear magnetic resonance MRI：磁共振：磁共振 magnetic resonance MRA：磁共振血管造影：磁共振血管造影 magnetic resonance angiography 牛牛文库文档分享 含单数质子的原子核，例如人 体内广泛存在的氢原子核，其 质子有自旋运动，带正电，产 生磁矩，有如一个小磁体。 磁共振现象与MRI 小磁体自旋轴的排列无一定规律。 但如在均匀的强磁场中，则小磁体 的自旋轴将按磁场磁力线的方

14、向重 新排列。 磁共振成像是利用原子核在磁场内共 振所产生信号经重建成像的一种成像技 术。 牛牛文库文档分享 磁共振现象与磁共振现象与MRI 用特定频率的射频脉冲（用特定频率的射频脉冲（radionfrequencyradionfrequency，RFRF）进行激）进行激 发，作为小磁体的氢原子核吸收一定量的能而共振，即发发，作为小磁体的氢原子核吸收一定量的能而共振，即发 生了磁共振现象。停止发射射频脉冲，则被激发的氢原子生了磁共振现象。停止发射射频脉冲，则被激发的氢原子 核把所吸收的能逐步释放出来，其相位和能级都恢复到激核把所吸收的能逐步释放出来，其相位和能级都恢复到激 发前的状态。这一恢复

15、过程称为弛豫过程发前的状态。这一恢复过程称为弛豫过程 （relaxationprocessrelaxationprocess），而恢复到原来平衡状态所需的），而恢复到原来平衡状态所需的 时间则称之为弛豫时间（时间则称之为弛豫时间（relaxationtimerelaxationtime）。有两种弛）。有两种弛 豫时间，一种是自旋豫时间，一种是自旋- -晶格弛豫时间（晶格弛豫时间（spin-lattice spin-lattice relaxationtimerelaxationtime）又称纵向弛豫时间（）又称纵向弛豫时间（longitudinal longitudinal relaxatio

16、n timerelaxation time）反映自旋核把吸收的能传给周围晶格）反映自旋核把吸收的能传给周围晶格 所需要的时间，也是所需要的时间，也是9090射频脉冲质子由纵向磁化转到横射频脉冲质子由纵向磁化转到横 向磁化之后再恢复到纵向磁化激发前状态所需时间，称向磁化之后再恢复到纵向磁化激发前状态所需时间，称T1T1。 另一种是自旋另一种是自旋- -自旋弛豫时间（自旋弛豫时间（spin-spin relaxation spin-spin relaxation timetime），又称横向弛豫时间（），又称横向弛豫时间（transverse relaxation transverse relax

17、ation timetime）反映横向磁化衰减、丧失的过程，也即是横向磁化）反映横向磁化衰减、丧失的过程，也即是横向磁化 所维持的时间，称所维持的时间，称T2T2。 牛牛文库文档分享 磁共振现象与磁共振现象与MRI 人体不同器官的正常组织与病理组织的人体不同器官的正常组织与病理组织的T1T1是相对固定的，是相对固定的， 而且它们之间有一定的差别，而且它们之间有一定的差别，T2T2也是如此（表也是如此（表1-5-1a1-5-1a、 b b）。这种组织间弛豫时间上的差别，是）。这种组织间弛豫时间上的差别，是MRIMRI的成像基础。的成像基础。 有如有如CTCT时，组织间吸收系数（时，组织间吸收系数

18、（CTCT值）差别是值）差别是CTCT成像基础的成像基础的 道理。但道理。但MRIMRI不像不像CTCT只有一个参数，即吸收系数，而是有只有一个参数，即吸收系数，而是有 T1T1、T2T2和自旋核密度（和自旋核密度（P P）等几个参数，其中）等几个参数，其中T1T1与与T2T2尤为尤为 重要。因此，获得选定层面中各种组织的重要。因此，获得选定层面中各种组织的T1T1（或（或T2T2）值，）值， 就可获得该层面中包括各种组织影像的图像。就可获得该层面中包括各种组织影像的图像。 MRIMRI的成像方法也与的成像方法也与CTCT相似。有如把检查层面分成相似。有如把检查层面分成NxNx，NyNy， N

19、zNz一定数量的小体积，即体素，用接收器收集信息，一定数量的小体积，即体素，用接收器收集信息， 数字化后输入计算机处理，获得每个体素的数字化后输入计算机处理，获得每个体素的T1T1值（或值（或T2T2 值），进行空间编码。用转换器将每个值），进行空间编码。用转换器将每个T T值转为模拟灰度，值转为模拟灰度， 而重建图像。而重建图像。 牛牛文库文档分享 头头 部部 横横 断断 层层 面面 解解 剖剖 牛牛文库文档分享 正常颅脑的正常颅脑的T1与与T2值（值（ms） 组组 织织T1T2 胼胝体胼胝体38080 脑脑 桥桥44575 延髓延髓475100 小脑小脑58590 大脑大脑600100 脑

20、脊液脑脊液1155145 头皮头皮23560 骨髓骨髓32080 牛牛文库文档分享 人体正常与病变组织的人体正常与病变组织的T1值（值（ms） 肝肝 140170脑脑 膜膜 瘤瘤200300 胰胰180200肝癌肝癌300450 肾肾300340肝血管瘤肝血管瘤340370 胆汁胆汁250300胰胰 腺腺 癌癌275400 血液血液340370肾癌肾癌400450 脂肪脂肪6080肺肺 脓脓 肿肿400500 肌肉肌肉120140膀膀 胱胱 癌癌200240 牛牛文库文档分享 颅内血管畸形的颅内血管畸形的MRIMRI MRA扫描定位方法扫描定位方法 图图2 MRV扫描定位方法扫描定位方法 图图

21、3 MRAV扫描定位方法扫描定位方法 图图4 轴位轴位T1WI（加权像）（加权像） 图图5 T1WI血管成像原始图像血管成像原始图像 图图6 轴位轴位T2WI(加权加权像像). 牛牛文库文档分享 磁共振血管成像磁共振血管成像 患者无创伤、无痛苦易于病人所接受。不需要从血管内患者无创伤、无痛苦易于病人所接受。不需要从血管内 注射任何造影剂，就可得到血管的全貌。而注射任何造影剂，就可得到血管的全貌。而CTCT、DSADSA检查检查 需要向血管内注入含碘化合物造影剂，才能得到血管影像，需要向血管内注入含碘化合物造影剂，才能得到血管影像， 患者有痛苦、有创伤和碘剂过敏反应的出现，严重时危及患者有痛苦、

22、有创伤和碘剂过敏反应的出现，严重时危及 病人的生命的安全。病人的生命的安全。 磁共振血管成像，依据人体血管内血流速度的差异，检磁共振血管成像，依据人体血管内血流速度的差异，检 测到测到MRMR信号不同，经计算机数据三维重建处理，显示血管信号不同，经计算机数据三维重建处理，显示血管 立体结构。在一定的范围内可替代常规的血管造影检查。立体结构。在一定的范围内可替代常规的血管造影检查。 MRMR血管扫描方法有多种选择，依据病情需要，可任意选用血管扫描方法有多种选择，依据病情需要，可任意选用 不同的扫描序列进行血管成像。不同的扫描序列进行血管成像。 磁共振血管成像存在不足之处，部分容积效应（磁共振血管

23、成像存在不足之处，部分容积效应（partial partial volume effectvolume effect）。使相邻结构间发生密度值传递，边缘）。使相邻结构间发生密度值传递，边缘 模糊不清，空间和时间分辨率仍不如常规的血管造影检查，模糊不清，空间和时间分辨率仍不如常规的血管造影检查， 有待以后科学技术的发展来解决，我们相信不久的将来一有待以后科学技术的发展来解决，我们相信不久的将来一 定能实现。定能实现。 牛牛文库文档分享 奥沃伽玛刀 牛牛文库文档分享 X-刀(STAR系列) 牛牛文库文档分享 Co60治疗机（HMD-I）型 牛牛文库文档分享 断层解剖学的发展前景断层解剖学的发展前景

24、 随着现代影像技术的不断更新换代及其在解剖学研究中的应用，断层解剖学正从随着现代影像技术的不断更新换代及其在解剖学研究中的应用，断层解剖学正从 横断层向多维断层、从描述向量化、从尸体向活体、从厚片向薄层、从宏观向微横断层向多维断层、从描述向量化、从尸体向活体、从厚片向薄层、从宏观向微 观、从断面向三维和四维、从单纯形态相结合功能和代谢等方向迅速发展。观、从断面向三维和四维、从单纯形态相结合功能和代谢等方向迅速发展。 牛牛文库文档分享 在具体内容上，可展开的研究：在具体内容上，可展开的研究： 影像断层解剖学研究影像断层解剖学研究 显微断层解剖学研究显微断层解剖学研究 实验断层解剖学研究实验断层解

25、剖学研究 发育断层解剖学研究发育断层解剖学研究 介入放射解剖学研究介入放射解剖学研究 数字化虚拟人研究数字化虚拟人研究 牛牛文库文档分享 学学 习习 重重 点点 识别和掌握选择性断面器官结构的形识别和掌握选择性断面器官结构的形 态、位置及其毗邻关系。态、位置及其毗邻关系。 通过连续断面的观察，掌握其整体形通过连续断面的观察，掌握其整体形 态及其变化规律。态及其变化规律。 牛牛文库文档分享 断层解剖学的学习方法断层解剖学的学习方法 欲学断层，先修整体欲学断层，先修整体 整体与断层相结合，培养断层解剖思维整体与断层相结合，培养断层解剖思维 标本与影像结合，完成从尸体向活体的过渡标本与影像结合，完成

26、从尸体向活体的过渡 理论联系实际理论联系实际 牛牛文库文档分享 头 部 横 断 面 解 剖 牛牛文库文档分享 头 部 冠 状 断 层 解 剖 牛牛文库文档分享 头 部 矢 状 断 层 解 剖 牛牛文库文档分享 分分 类类 尸体断层（面）解剖学：尸体断层（面）解剖学： 影像断层解剖学：影像断层解剖学： 通过切制尸体断层标本的方法，显示正常 人体各部器官或结构的断面形态、位置和 相互关系。 通过超声、CTCT和MRIMRI等影象学手段，显示活 体正常器官结构的断层形态或功能状态。 牛牛文库文档分享 断层解剖学的历史与现状断层解剖学的历史与现状 第二阶段第二阶段 1919世纪世纪2020世纪世纪60

27、60年代，年代， 是断层解剖学发展的重要时期是断层解剖学发展的重要时期。 完善了断层解剖方法完善了断层解剖方法 出版了许多具有重要意义的图谱出版了许多具有重要意义的图谱 牛牛文库文档分享 XCT (Elscint)机诊断图 CT （Computed Tomography） 是计算机断层的是计算机断层的 缩写。克服了缩写。克服了X X 光机平面图像在光机平面图像在 深度方向的重叠，深度方向的重叠， 可以得到人体脏可以得到人体脏 器的断层（即一器的断层（即一 薄层）图像，许薄层）图像，许 多断层像可以重多断层像可以重 建成三维的立体建成三维的立体 像。像。 牛牛文库文档分享 以色列变角度以色列变角度SPECT SPECT的应用的应用： 用于心脑血管疾病用于心脑血管疾病 的诊断、癫痫灶的的诊断、癫痫灶的 术前定位和肿瘤的术前定位和肿瘤的 诊断、以及脑功能诊断、以及脑功能 和受体的研究。可和受体的研究。可 获取脏器的代谢信获取脏器的代谢信 息和诊断功能性病息和诊断功能性病 变。变。 牛牛文库文档分享